基于翻转课堂的《概率论与数理统计》教学改革的探究

陈建兰+宫改云+覃森+杨建芳

（杭州电子科技大学理学院，浙江 杭州 310018）

摘要：翻转课堂是信息化环境下的一种新型的教学模式。它颠覆了传统教学过程，顺应教学改革要求，契合高等教育理念，已成为了众多教育工作者研究的热点。本文基于翻转课堂的特点分析，探讨了翻转课堂在概率论与数理统计教学中的教学过程，并将其应用于教学实践。实践结果表明该方法提高了教学效果与教学质量，具有较好的应用前景。

關键词：翻转课堂；教学改革；概率论与数理统计

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）52-0117-02

翻转课堂是在信息化环境中，教师确定学习目标，下达学习任务，提供教学微视频、课件及练习等丰富的学习资源，学生利用课外时间完成对学习资源的自学，而在课堂上师生则面对面进行答疑解惑、协作探究和互动交流等活动的一种教学模式。该模式颠倒了知识传授与知识内化两个过程，通过对课堂内外学习时间的重组，让学生变成了教学过程中的主体，改变了传统教学中的师生角色，实现了学生的自学能力、协作能力和创新能力的快速提升。它与传统“教师课堂上课，学生课外做作业”的教学模式完全颠倒了过来，故称翻转课堂[1-4]。本文以《概率论与数理统计》为例，探讨翻转课堂在《概率论与数理统计》课程中的教学改革，以提高教学效果与教学质量的目的，具有一定的研究价值。

一、翻转课堂的特点

翻转课堂，源于2007年美国，以信息技术和互联网发展为基础，一经面世就受到大家的热捧，究其原因，主要是翻转课堂具有如下特点[1-4]。

（一）学生对学习的掌控性较强

翻转课堂教学模式下，学生有相对充裕的课余时间，根据老师提供的课程视频和学习资料，结合自己的情况来安排和控制学习进程，以达到对所学知识的掌握。如学习过程中对视频的观看，容易掌握的地方可以快速通过，难以掌握的地方则可以反复观看或停下来静心思考。因此该教学模式使学生在宽松的氛围下掌控自己的学习进度，而不再是传统模式下有限课堂时间内紧促的学习进程。

（二）师生角色的变化

翻转课堂教学模式下，学生课前、课中还是课后都积极主动的参与教学，不再只是被动地接受老师的灌输，成为教学过程的主体。老师丢弃传统教学模式下“课堂主宰者”的身份，积极参与到学生的学习活动中，仔细听学生的观点，并为学生答疑、解惑，成为学生学习过程中的指导者、解惑者。

（三）师生、生生互动性强

传统课堂上，教师讲解占据了大部分时间，师生互动时间较少。而在翻转课堂模式下，学生不仅可以通过事先建立的班级讨论群向老师或同学提出问题，也可以在课堂上向老师提出问题，而老师除了对学生提及的问题作答外，还可以通过事先准备的讨论题来开展小组内讨论或小组间讨论，并参与其中。这样的教学模式不仅激发了学生的认知冲突，让他们进入积极思维的状态，以加深对所学知识的理解，也大大促进了师生、生生之间的交流，让学生和老师彼此从中受益。

二、基于翻转课堂的概率论与数理统计的教学设计

翻转课堂的教学模式课前注重学生自主学习、课内注重问题解惑与讨论、课后则注重知识的巩固分析，因此，《概率论与数理统计》翻转课堂的教学设计也由这三个方面所涉及的五个环节组成，即课前教师对相关内容的视频制作、课前学习任务单制订，课内问题与讨论题准备、课堂活动组织、课后网上作业的选取。

（一）课前视频的制作

根据《概率论与数理统计》的教学要求，首先设计本课程的教学计划，设计相关知识点。视频要求短小精悍。大多数的视频都在10分钟左右，比较长的视频也不能超过15分钟。这样的视频的长度控制在学生注意力能比较集中的时间范围内，符合学生的身心发展特征。如第一章的概率论基础，分设了14个知识点，含随机事件、概率、古典概型、条件概型、全概率公式、贝叶斯公式、独立性及小结、综合题等，平均10.5分钟。

（二）课前学习任务单的制定

为了更好地促进学生掌握相关内容，在课前给学生制定了学习任务单，以辅助学习。学习任务单包含需观看的视频、相关资料阅读和课前要完成的作业。此外，通常还在学习任务单中设定了一些思考题，以达到内化知识的目的。

（三）课内问题与讨论题的准备

虽然学生事先观看了视频，进行了自主学习，但由于课程的关系或学习基础等原因，学生可能或多或少会存在问题，这些问题可统称为“课内问题”。如问题：事件互不相容与事件独立性的区别？“课内问题”包括学生看视频后或当堂提出的问题。而讨论题是用于拓展教学的广度和深度，以学生自主完成视频的学习为基础，达到加深对知识点的理解与应用的目的。例如，在第三章二维连续型随机变量的函数的分布的学习中，让学生讨论在给定二维连续型随机变量的和函数概率密度函数的条件下，如何求函数的分布函数及概率密度函数等。

（四）课后网上作业或测试题的布置

学生通过课前的自主学习与课内的讨论互动，对所学内容尽管已基本上掌握，但还需一些相关的作业或测试题让他们加以练习，以达到巩固知识、检验学习效果的目的。

三、教学评价

翻转课堂是一种全新的教学模式，因此，对学生学习效果的评定也应是多元的，比如除闭卷考试外，可就学生的知识掌握程度、自学能力、协作能力等方面进行评定，平时表现所占的比例多一些。以下就我校2015—2016学年第一学期《概率论与数理统计》课程翻转课堂试点班与普通班的学习对翻转课堂的课程改革的效果进行了分析与思考。

（一）学生成绩

因学校教务处课程的安排，2015—2016学年第一学期《概率论与数理统计》课程有3个班作为翻转课堂教学的试点班，因此我们选取了同一学院相近的专业的普通班作为比较：卓越学院的试点班（经管实验班）的期中、期末卷面成绩的平均分比普通班（理科实验班）至少高5分，通信学院试点班（信息工程）比普通班（通信工程）高3分、管理学院试点班（信息管理）同样比普通班（工商管理）高3分；及格率也是高于普通班。

对于试点班的学生的总评成绩采用平时成绩（含观看视频、作业、讨论等）占40%，期中成绩占15%，期末成绩占45%的考核方式，在此考核方式下，及格率大大地提高了。如2014—2015学年第一学期《概率论与数理统计》课程卓越学院经管实验班的及格率为93.5%，而2015—2016学年第一学期翻转课堂班的及格率为100%；其他学院及格率也有相应提高。这些数据说明通过翻转课堂的教学，学生学会自主思考，激发学生的学习主动性，提高了学生对知识的掌握能力。

（二）学生评价

通过网络教学平台来反馈学生对翻转课堂这种教学模式的教学评价及学习体会。大多数同学认为这种教学模式总体效果是良好，一定程度上提高了自主学习能力。另外，就学生的自学能力和协作能力等方面进行了调研，调研结果表明约90%的学生都认为通过该课程的学习，他们的自学能力和团队协作能力都有了较大的提高。

经过一学期的翻转课堂的试点，取得到了一定的成绩，但仍存在着一些问题有待进一步改进与完善，如某些视频的质量、时间长度等仍需进一步提高，等等。

参考文献：

[1]刘应芬.基于翻转课堂的教学设计探析[J].软件导刊—教育技术，2015，（10）：6-7.

[2]武盟，尹亮亮，刘晓霞.基于教学翻转模式的概率论与数理统计教学改革探索[J].科学大众·科学教育，2015，（11）：148-149.

[3]言雅娟.浅议翻转课堂教学模式[J].现代经济信息，2015，（13）：344-345.

[4]张畔枫，黄晓丽.翻转课堂教学资源的组织与设计[J].河北联合大学学报，2014，16（01）：129-130.