工程教育背景下优化概率统计课程慕课教学方式的探索

黄光能

（云南大学软件学院 云南·昆明 650091）

教育部长陈宝生2018 年6 月21 日在新时代全国高等学校本科教育工作会议上的讲话明确提出：高等教育要回归大学培养人的本质职能、回归学生要刻苦读书学习的常识，回归教师要潜心教书育人的本分，回归高等学校要倾心培养建设者和接班人的初心。大会全面高扬人才培养主旋律。将我国高等教育的目标定位于成为世界主要高等教育中心和创新人才培养高地。[1]

在工程教育领域，近几年国家教育部主导的以结果为导向的国际化工程教育专业认证在工程教育认证协会的组织和推动下，逐步进入了地方的各类高校，旨在进一步规范高等教育培养模式，提高大学毕业生的综合素质，以满足经济社会发展的要求。工程教育认证的根本目的是通过认证提高人才培养的质量。[2]认证的内容上包括围绕学生、培养目标、毕业要求、持续改进、课程体系、师资队伍、支持条件七个方面，其核心内涵有以学生为中心、以产出为导向（OBE）、培养质量的持续改进。

落实到各门课程的教学中，形成了课程的线上线下相结合组织教学的新趋势。目前我国已建成10 多个慕课共享平台，上线幕课5000 多门，超过7000 万人次大学生和社会学习者选学。慕课建设规模扩大的同时，也暴露出各大平台对于同一门课程重复建设，上线的慕课课程良莠不齐的问题。据同学反馈，我国现行的慕课课程，学生修读过程普遍感觉刷网课无聊，觉得对于课程知识的学习和掌握没有特别明显的作用。对此，本文以概率论及数理统计课程为例提出工程教育背景下优化概率论及数理统计课程慕课教学方式的一些探索。

1 工程教育背景下优化概率统计课程慕课教学方式，需要具备统计软件操作能力的尽职尽责的师资队伍

慕课教学方式的开展带来的是更大的工作量以及学生更多的需求，随着慕课共享平台的开放，学生提问及辅导需求24小时都可以在线上提交。教师不但要有足够的耐心回答学生慕课平台中提出的各种问题，而且有些问题甚至会超越课程教材的范围。随着现代计算机技术的飞速发展，以及电脑作为学生学习的标配，在概率统计课程的教学中把大量的实证运算引入统计软件进行处理，通过学生利用统计软件开展实际工作，并从中训练提高自己在实际工作场景下研究工作的能力，这种方式逐渐成为培养学生能力的有效途径。任课教师在工程教育过程中结合应用型人才培养目标，在当代计算机技术高度发展的现实背景下，人工的算式推理演算工作被计算机软件所取代。要想实现培养适应现代社会的工程应用型人才，必须加强数学统计软件的学习和使用。在讲授课程逻辑框架及知识结构的基础上，向学生介绍SAS、SPSS、R、octave、Minitab等统计软件，以及一些流行的案例搜索软件，甚至可以介绍一下python等通过系统编程语言来解决工作、生活遇到的统计问题。这样一来课程就会变得不但理论内涵丰富，而且应用技能娴熟，这样培养出来的人才到了就业市场注定是会受到企事业单位广泛欢迎的。当然要实现这样的培养模式，任课教师首先自己要能够熟练使用这些软件。

相反，现有慕课教学模式让学生大量通过收看网上视频学习，这样假使遇到不负责任的任课教师，将出现教学过程完全成了放羊式教学，学习过程任课教师不管不问，学生学习的知识空洞，得不到实践的检验，也得不到应用技能的磨砺。到了学期末，不但任课教师无法确保学生学到系统的课程知识，就连学生自己也只能草草复习应付完课程期末考试了事。

2 工程教育背景下优化概率统计课程慕课教学方式，需要安排一定数量的见面课

见面课主要安排师生间对于整门课程逻辑的串讲拼接，以及具体习题的演算亲授。概率统计课程知识点多，各高校慕课建设的现状是各门课程自主建设，课程组的几个老师分工负责各自的章节，进行视频化讲授。把课程教学的互动环节省去。学生学习10 分钟左右一个小视频，本来系统化的课程知识，变成了多个碎片化的知识。再加之大多数学生日常学习的习惯没有形成，更加重了课程系统知识的形成难度。概率统计课程教学内容体系主要包括随机事件与概率、随机变量及其分布、多维随机变量及其分布、随机变量的数字特征、大数定律和中心极限定理、数理统计的基本概念、参数估计和假设检验、方差分析与回归分析八个部分。见面课从大的逻辑上讲是按照遇到随机事件的分析及解决问题的过程逻辑来理顺各知识点的先后顺序的。通过见面课的串讲让学生形成整门课其实就是一个系统性的解决随机过程问题的思路。通过典型习题的讲解在知识的链条上，镶嵌上一个个明亮的珍珠，这样学生对于知识的理解将更深刻。

3 工程教育背景下优化概率统计课程慕课教学方式，需要系统规划线上线下慕课教学流程图

慕课教学方式现有MOOC 以及SPOC 两种具体教学模式。现在任何教学平台的运作都少不了资本的力量，在吸引学生方面平台做得很好，但往往资本搭建的华美的慕课外观下，却难免会有实际效果达不到预期的情况。MOOC 及SPOC 教学方式作为一种新诞生的课程模式，其产生过程是为了适合大规模开放课程教学的需要，因此在开放性、规模性考虑成熟的同时，在教学互动，教学深度上必然存在短板。缺少师生面对面思想与言语互动对话的教学模式是无法完全规避开放平台教学模式存在的固有缺陷的。然而MOOC 和SPOC 两种教学模式的优点在于它可以实现大规模、无差别的知识内容的普及性教学、以及全天侯教学，适合于缩小发达地区与不发达地区教学资源分布不均的现实差距。要让MOOC 及SPOC 教学方式的优点充分发挥的同时进行操作技术方面的补充完善。使这一新生的教学模式很好地落地，在各大学的教学建设中发挥好提升人才培养质量的功效。正因为如此，工程教育背景下优化概率统计课程慕课教学方式，需要系统规划线上线下慕课教学流程，以确实实现课程培养目标的要求。具体教学流程图如图1：

图1

通过四位一体，各有内容，相互补充，共同完成有机的教学活动过程。

4 工程教育背景下优化概率统计课程慕课教学方式，需要配套安排以实验课程为载体的实践教学

根据调查显示大多数学生认为概率统计课程的学习难度较高，并且与自己所学课程联系不够明确，不能以学过的知识解决实际的问题。[3]不仅限于这门课，其他课程大学生也普遍存在解决实际工程问题动手难，无实操经验。并且以往课程成绩没有体现实际解决工程问题能力的分值。通过配套安排以实验课程为载体的实践教学，并在考核成绩的组成上体现实践能力的分数占比。具体实施中结合实际工程问题，利用数据处理软件进行实际数据整理，数据特征分析，工程问题解决，假设检验，参数估计，甚至可以做决策预测分析等等。学生通过知识的运用，会觉得课程的知识内容有用，有趣，学习过程有获得感。逐步具备通过课程知识运用解决生产、生活中的实际问题的能力。

5 工程教育背景下优化概率统计课程慕课教学方式，需要配备课程辅讲教师做好学生学习小组协同学习组织的运行维护

教育的本质是心灵与心灵的对话，为弥补现行慕课教学模式的人机学习缺乏温度的缺点，让人与人的沟通，老师与小组同学的沟通顺畅进行。学习的过程其实是师生、学生与学生之间相互激发，相互成就的过程。通过小组活动的开展，学生在团队成长中实现自我成长。具体实施上，可以采用3 人一个学习小组的方式，加强小组间讨论时发言的机会与频次。这样学生学习的兴趣和深度将得到双提升。

在日趋激烈的世界高等教育竞争中实现跨越式发展是当代中国高等教育的历史使命。在以做大做强慕课教学为抓手的高等教育教学改革中，优化基础课程慕课教学流程，建设中国特色的慕课人才培养模式是当务之急。唯有真正意义上构建起以学生为中心的生动立体的依托信息化、网络化、智能化平台。在平台便利的同时，发挥好任课教师面对面的见面课及实践环节、实验环节的辅导拉、帮、带作用。同时激发学生学习小组探讨新知、巩固所学的内生动力。有中国特色的慕课课程建设之路才能行稳致远。