| 标题 | 基于MOOC的“概率论与数理统计”的混合式教学探究 |
| 范文 | 苏连菊 【摘要】慕课作为一种主要以“微课”为载体的大规模的在线开放课程，已经成为当今最具有全球影响力的高等教育教学形式。本文基于MOOC的混合式教学模式，以“概率论与数理统计”为例，主要探究混合式教学改革的主要形式及目标。通过巧妙利用慕课，可以培养学生的“数学素质”，改变教师在传统教学中“重理论，轻应用”、“重概率，轻统计”的思想，形成新型的教学理念，融入数学建模思想以提高学生应用能力，更有助于高校培养创新应用技术型人才。 【关键词】慕课? 概率论与数理统计? 教学改革? 教学模式 【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2020）05-0240-02 一、引言 慕课是大规模在线开放课程（Massire open online course， MOOC）的简称，其意义就是为了增强知识的传播而由具有分享和协助精神的个人组织发布的、散布于互联网上的开放课程[1]。这种大规模的教学模式必将对传统的教学模式产生巨大的冲击，而如何将慕课平台及其教学资源有效地应用在高校数学公共课课堂教学中，正是目前我校数学公共课课堂教学改革亟须解决的问题之一。 “概率论与数理统计”课程是全国各类高等院校理科、工科、经济学等专业的必修基础课。该课程作为高校数学公共课中与实际生活最贴近的一门课程，源于生活，发展与实践，实用性最强的理论。但是，高校数学公共课的学习已成为部分学生学习的痛点，而概率论与数理统计更是学生公认的最难学习的课程之一，数学挂科率在公共基础课中尤为突出，更不用说学生对参与“数学建模竞赛”的惧怕了。根据对在校大学生的调查问卷显示：导致学生考试挂科率高的主要原因除了与学生个人努力程度有关外，大多数高校传统大班制的教学模式也是造成学生学习兴趣下降的重要原因。因此，在概率论与数理统计课程中探究并施行MOOC混合式教学模式具有重要的意义。 本文基于学者肖莉对慕课教学模式下“概率论与数理统计”课程教学改革的研究[1]，学者周兴才对应用型本科院校概率论与数理统计的教学研究[2]，及学者李莹莹关于《概率论与数理统计》课程教学的几点思考[3]及国忠金等学者对数学建模思想在概率论与数理统计课程教学中的渗透与应用研究[4]，杨龙仙概率论与数理统计课程教学模式改革的探究[5]，提出了基于MOOC的“概率论与数理统计”的混合式教学方式及其产生的目标探究。 二、探究混合式教学改革的主要形式 基于MOOC的概率论与数理统计的混合式教学主要探究概率论与数理统计课程利用MOOC手段与传统的面授课相结合的混合式教学模式。具体以“概率论与数理统计”课程为例，首先，以PPT演示為主线，在PPT相应的重难点知识处，放置微课二维码，及时扫码观看视频，其次，用PPT二次演示重要定义定理及理论方法，最后，用传统板书形式演算课堂例题，解决学生在MOOC中有疑惑的知识点;除此之外，由于数学习题类型众多，课时有限及学生数学基础参差不齐，课后教师应将课件发给学生，让学生根据个人需要重复播放视频，同时，利用网络直播平台，微课平台播放课后习题的讲解，利用聊天软件如QQ语音，QQ空间分享等方式解答学生在课堂及作业中的疑惑之处。 三、探究混合式教学改革的目标 高校数学教育是培养应用型人才、提高国民素质的载体，高校数学课程的教学模式是应用型人才培养模式的重要组成部分，其对应用人才的培养具有独特的、不可替代的作用，是学生创新的动力[2]。而概率论与数理统计是研究随机现象的数量规律性的学科，具有其鲜明的特殊性。但目前应用型本科院校由于注重培养学生的专业技术应用能力而增加专业课的教学时数和增加更多实践、实习、实训等教学环节，概率论与数理统计的教学时数严重不足。因此，基于MOOC的概率论与数理统计的混合式教学改革有望实现以下几个目标。 （一）课前利用微课对学生进行史学教育，培养学生的“数学素质” 概率论与数理统计的思想方法不仅是一种重要的“工具”，也是一种思维模式;它不仅是一门学科，也是一种文化;它不仅是一些知识，也是一种素质，即“数学素质”。有句俗话说，“学好数理化，走遍天下都不怕”，这句话现在看来虽然有失公正，但可以充分看出数学在所有学科中的重要性。而著名物理学家伦琴，在回答科学需要什么修养时的问题时，他的回答是：第一，数学;第二，数学;第三，数学[2]。因此，如何在教学中融入这些史实，对于培养学生的“数学素质”至关重要。本人在过去一学期的概率课程教学中，也试图将概率论与数理统计中的重要史实、人物等通过PPT进行演示介绍，发现学生对数学史实兴趣浓厚。但是，利用这种传统的多媒体PPT演示，教师讲述故事的方法进行数学史实教学，费时费力，画面感立体感不强，无法满足高校应用技术型人才培养的需求。 教师课前对教学内容涉及的史实及人物通过MOOC平台搜索视频或微课形式对学生进行史学教育，方便之时加以对新课的导向情境，既达到素质教育的目的，又达到课前预习的效果。 （二）课中适时利用微课，改变传统教学中“重理论，轻应用”的思想 定位为应用技术型的很多本科院校，要求以培养高水平应用型人才为目标。要求老师在教学中要转变观念，以开放式，新理念为导向进行教学，但在实际的概率论与数理统计中，有些老师甚至连PPT都没有用，单纯的依靠板书讲解教学，在教学中过多的强调理论的严谨性，花大量时间用于定义的讲解，定理的证明，方法的推导和习题的演算，只注重知识的传授，忽略其重要应用。但是如果教师要巧妙利用微课对教学内容的基本概念、基本原理和基本方法进行视频教学，就可以给学生打下深厚的数学基础。 （三）巧用慕课，改变传统教学中“重概率，轻统计”的思想 概率论与数理统计是同一门课中的两个部分，但在概率论中研究的随机变量，其分布都是假设已知的，在这一前提下去研究它的性质、特点、规律，如数字特称、随机变量及其分布。而在数理统计中，所研究的随机变量，其分布是未知的或者是分布函数信息部分未知，通过对所研究的随机变量进行重复独立的观察，得到观察值，再对这些数据进行分析，从而对所研究的随机变量的分布做出种种推断[3]。处理概率论问题的方法是演绎推理，而处理数理统计的方法是归纳推理，前者是后者的基础。前者理论较多，后者更注重应用。因此，在教学时数不足的情况下，有些教师认为以概率论为基础，数理统计为辅。对数理统计的教学“匆匆忙忙”，蜻蜓点水似的教学导致很多学生认为，数理统计不但难学而且不重要。 针对目前应用技术型本科院校给以概率论与数理统计的有限时数，在教学中，巧妙设置微课，可以转变传统教学中的“重概率，轻统计”的思想。首先，在概率的基本概念中，教师可以提前录好微课，让学生提前预习时进行学习，课堂上教师只需解惑即可。其次，在教育教学中，适当减少概率部分的理论性和难度，删除复杂的古典概率计算、复杂的概率密度与分布函数的计算等，巧妙设置微课对其典型的简单的习题进行讲解。最后，增加数理统计的统计推断、统计预测和统计决策的微课内容，而不仅止于参数估计或假设检验。这样，传统的板书加PPT教学，结合慕课方式，就可以让教学内容“无死角”，教学效果显著，达到全面培养应用技术型人才的需要。 （四）巧设微课，提高学生的知识迁移能力 对于概率与数理统计课程，无论是概率论部分还是数理统计部分，考试题目都应该围绕应用而出，学生为应用而考试。题目开放而不失应用及创造性。如教师想考查学生对于方差分析及回归分析的掌握情况，则可以高校的学生用水情况为背景，让学生分析宿舍用水浪费的原因，并给出分析过程与结果模拟（只需写出软件模拟步骤）及提出自己对节水的看法。相信，这样开放式的考试，一定会比单纯考大数定理的证明要受学生欢迎得多，这也是教师从考试形式出发，思考教育方式的一种有效办法。而微课就可以将单因素试验的方差分析、多元线性回归等知识模块讲解透彻，提高学生的知识迁移能力。 （五）巧用慕课，融入数学建模思想以提高学生应用能力 全国大学生数学建模竞赛需要参赛学生具有较强的数学基础及计算机编程能力等，而从近几年的数学建模竞赛题目中，不难发现，竞赛题目涉及的概率论与数理统计知识越来越多，诸如2015年“互联网+”时代的出租车资源配置问题，2016年小区开放对道路通行的影响问题等都不同程度的涉及概率论与数理统计的知识。数学建模竞赛中经常用到的数据拟合、参数估计等规划类问题及动态规划、分支定界等计算机算法无一不惯穿于概率论与数理统计课程的前后。新晋应用技术型本科，特别是工科类学校也特别重视学生的建模能力，但在实际中，学校往往重视比赛结果，忽略学生能力的培养过程“教学”。因此，将数学建模融入高校数学课堂是很有必要，一方面既能提高学生的建模水平，又能锻炼学生的软件如MATLAB，SPSS应用能力。但是趋于高校数学类课程教学时数的缩减，要在传统课堂融入数学建模知识真是难上加难。而基于MOOC的混合式教学就能很好的解决这个问题。 （六）混合式教学可以有效促进教师教学能力提升 在现在互联网技术发达的时代，在教育方式發生翻天覆地变化的时代，结合慕课平台的混合式教学，特别是应用于理论与实践并重的概率论与数理统计课程中，对教师来说是一种机遇，更是一种挑战。新的混合式教学方式可以让教师紧跟时代步伐，掌握前沿计算机应用技术及数学软件的应用，提高教学质量。此外，慕课的应用更加方便学生对课堂进行及时反馈与评价，这更有利于教师进行课后反思及自我提高。 四、小结 可以说，不管教学方式如何变革，其目标都是提高教和学的效果。而慕课方式的混合式教学方式应用在 “概率论与数理统计”课程教学中，却推动了该课程的教学改革，大大优化了该课程传统课堂的教学内容，改变传统教学中“重理论，轻应用”的思想，改变传统教学中“重概率，轻统计”的思想;提高了教学效率、学生的应用能力、培养学生的“数学素质”及有效促进教师教学能力提升和教师个人职业生涯的发展。因此，在概率论与数理统计课程的教学改革中，基于MOOC平台的混合式教学方式是一种提高学生的应用技术能力的有效途径，更是学校教育特色的突出表现。 参考文献： [1]肖莉.慕课模式下“概率论与数理统计”课程教学改革初探[J].高教探索，2016（7）：78-80. [2]周兴才.应用型本科院校概率论与数理统计的教学研究[J].襄樊学院学报，2011（5）：60-63. [3]李莹莹.关于《概率论与数理统计》课程教学的几点思考[J].课程教育研究，2009（16）：222. [4]国忠金，尹逊汝，李淑珍.数学建模思想在概率论与数理统计课程教学中的渗透与应用[J].泰山学院学报.2014（6）：134-137. [5]杨龙仙.概率论与数理统计课程教学模式改革的探究[J].课程教育研究.2016（9）：39-40. |
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