基于超星学习通的概率论与数理统计课程线上线下混合式教学模式探究

苏玉华，江伟，韦师

（1.贺州学院 公共基础教学部，广西贺州 542899；2.贺州学院 建筑工程与电气学院， 广西贺州 542899； 3.贺州学院 教育与音乐学院，广西贺州 542899）

教育部高教司司长吴岩在2020年5月举行的教育部新闻发布会上说：“我们不可能、也不应该退回到疫情发生之前的教与学状态，融合了‘互联网+’‘智能+’技术的在线教学已经成为中国高等教育和世界高等教育的重要发展方向。”概率论与数理统计是理工科、经管类各专业的公共基础必修课，本课程在培养学生的逻辑推理能力、抽象思维能力、随机事件应对能力、处理数据能力和提升学生的综合素质等方面有着不可替代的作用，本课程的学习可为后续专业课程的学习奠定良好的数学基础[1]。如何借助现代信息技术提升本课程教学的趣味性，提高学生学习的积极性和效率，将课程打造成“金课”，使课程具备高阶性、创新性与挑战度，是当前承担高校数学公共基础课程教学任务的教师需要关注和探讨的理论与实践问题。

课题组借助超星学习通这一面向智能手机、平板电脑的学习软件，利用其丰富的教学资源、齐全的网络教学功能模块，在概率论与数理统计课程教学过程中开展线上线下混合式教学模式探究与实践，通过拓展传统教学空间和时间，促进教学互动，增强学生学习动力，改善学生的学习方式，提升学生自主学习的能力，从而提高学生学习效果。该教学模式充分体现了学生作为学习主体的主动性、积极性与创造性，进一步推动高校数学公共基础课程教学改革，使大学数学公共课程教学模式得以全面创新，为同类院校大学数学公共课程教学改革提供一定的借鉴与参考。

1 概率论与数理统计课程教学现状

1.1 学生数学基础参差不齐

自2006年我校升本以来，随着工科类各专业的不断增多，学生人数从最初的几百人逐渐增加到现在的上千人，各专业的学生数学基础参差不齐，特别是学习了高等数学以后同一班级学生的高数知识水平差异更加明显，这给概率论与数理统计课程讲授增加了一定难度。

1.2 教师教学理念落后，教学方法单一

在课堂教学中教师仍然是以“教”为中心，仍然是知识传递、灌输者的角色定位，使用粉笔加黑板或者多媒体辅助教学，师生之间、学生之间缺少交流与互动，教师更关注如何教，较少去研究学生如何学，不重视学生创新思维能力的培养，课程教学更强调知识的高效传递和成绩的提升[2]。这样的教学模式对学生自我学习动力和潜能关注不足，学生创新能力没有被激发，学生的动手能力、团队协作能力得不到很好的锻炼与培养，也没有将立德树人工作贯穿于教育教学全过程。

1.3 课程考核评价方式不够合理

传统课程考核最终成绩是由平时成绩（占比30%）和卷面成绩（占比70%）组成，平时成绩主要体现在课堂考勤、课堂表现、平时作业等方面，课堂考勤以教师随机点名或课前5分钟班助点名作为评分依据，课堂表现以检查学生笔记为主，平时作业由教师每次批改后记录。目前我校的数学公共课教学采取合班上课，平时成绩的认定费时、费力，特别是课堂表现评分带有一定的主观性，不利于全面评价学生平时学习的表现。

2 基于超星学习通的混合式教学模式构建

为了弥补传统课堂的不足，有效解决概率论与数理统计教学中存在的问题，激发学生的学习兴趣，调动学生学习积极性，将知识传授，能力培养和价值塑造有机融合到课堂教学当中，课题组优选超星学习通APP作为混合式教学的工具，实施线上线下的混合式教学，线上教学分为课前准备、课前学习、课堂学习、课后拓展等方面[3]，线下教学主要实现高阶教学目标，基于超星学习通的概率论与数理统计混合式教学模式如图1所示。

图1 基于学习通的线上线下混合式教学模式

3 概率论与数理统计课程混合式教学实施

3.1 课前准备

开课前，教师在超星泛雅平台创建课程，根据课程内容，设置了九个章节目录，其中第一章是关于学习本课程的相关知识，涉及的知识点有关于学习通的学习方法、学习公约、参考书目、课程要求及教学指南及考核评价方式说明。第二章至第八章涉及本课程概率论和数理统计两大模块，分别在每个章节子目录下插入任务点，每小节的任务点设知识目标、课前预习、视频、小测试、知识拓展等几方面。创建好课程后，教师根据自己的教学任务创建班级，邀请学生进入自己的班级。

3.2 课前线上设计

教师在每一小节的视频任务点中放置提前录好的相关知识点的微课视频，视频力求做到短小精悍，符合学生学习特点，为了监督学生线上学习过程的完整性，还可以在编辑视频的时候插入一些简单的测试题，使学生在课前预习的时候能掌握低阶课程目标。在课前预习的任务点放置与概念产生背景相关的资料并配置简单习题让在学生讨论，通过这种方式来激发学生学习的积极性和主动性，引导学生带着问题到课堂听课[4]。例如，让学生提前观看古典概型的微课视频后，提出一个女士品茶问题：一位常饮牛奶加茶的女士称她能从一杯冲好的饮料中辨别出是先放茶还是先放奶，并且她在10次试验中都正确地辨别出来，问女士的说法是否可信？很多学生都会被这个问题吸引，马上学以致用，但是发现自己的结论与答案不一致，因此，学生们非常期待教师的课上解答，在评论区里也发表了很多自己的观点。在讲贝叶斯公式前，在课前预习任务点设置题目：概率论与数理统计的期末考试结果分析，努力学习的学生有90%的可能考试及格，不努力学习的学生有90%的可能考试不及格。据调查，学生中有80%的人是努力学习的，求考试及格的学生有多大可能是不努力学习的？要求计算完成后学生在评论区里发表自己的观点。教师则根据学生在评论区的留言，在线下课的时候加以评论，以此教育学生为了实现自己的人生目标，必须脚踏实地、持之以恒地为之努力奋斗，实现在解决问题的过程中潜移默化地进行思政教育。再如，学习数学期望这一内容时，设置如何确定投资决策方向的问题：某人有10万元现金，想投资于某项目，预估成功的机会为30%，可得利润8万元，失败的机会为70%，将损失2万元。若存入银行，同期间的利率为5%，问是否作此项投资？学生学习完微视频后经过简单计算，都能做出投资的决策，既掌握了数学期望的概念，也能用利用数学期望的概念解决课堂中教师提出来的更深层次的问题。

3.3 课中线上线下混合式设计

学生在完成教师布置的课前预习任务以后，教师要及时查看学生完成任务的情况，进入学习通的统计模块，查看学生小测验的得分情况、观看视频的时长以及讨论区和评论区的内容，以便精准掌握本次课的学情，针对线上反映出来的重点问题，课堂教学时可以进行有针对性的讲解[5]。由于课前预习阶段已经让学生完成低阶的知识目标，因此在师生面对面的课堂教学当中，体现课程目标的高阶性，设置的问题也应该具有一定难度。为此，我们仍然可以借助学习通来完成线上线下的混合式教学。首先，教师开启投屏功能，把签到二维码投屏到幕布，学生通过扫码完成课堂考勤，接着，教师将提前做好的带有活动内容的PPT投屏到幕布，课中设计的活动可以有抢答、摇一摇选人、投票、主题讨论等，对学生在课前预习中遇到的共性疑难问题进行详细讲解。例如，在讲古典概型时，针对在预习阶段，学生对女士品茶问题的不同意见，用学习通的选人功能随机抽取几名学生谈一谈他们对这个问题的解题思路，在此基础上，教师经过点拨和引导，将这道题的正确解法告诉学生，锻炼了学生从案例分析过程获得知识的理解能力，也能真正做到“以学生为中心，教师为主导”。为了进一步提高学生解决问题的能力，继续设置一道抽奖问题，这个题目设计了两个活动，一是给定解题时间，结束后用学习通发起抢答或者选人，二是根据计算结果设置一道投票题：顾客中奖与抽奖的顺序是否有关？经过本轮测试发现，学生积极主动抢答，课堂氛围活跃，师生互动效果良好。最后，利用超星学习通发布随堂练习，实时检测和了解学生对本次课内容的实际掌握情况。对于课程内容的实际应用部分，可以利用平台活动库中的“分组任务”功能，引导学生小组合作讨论，自主探究性学习。例如，讲二项分布时，设计题目：某工厂有80台纺织机，各台机器工作相互独立，若每台机器出故障的概率均为0.01，现有两种方案配备维修人员，方案一：配备4名维修工，每人分别负责20台机器；方案二：配备3名维修工，3人一起负责80台机器，试比较两种方案下机器发生故障时不能及时维修的概率，选出最优的配备方案。从本题的方案选择中，你学习了什么道理？本题不仅考查了学生运用二项概率解决实际问题的能力，还让学生明白个人的力量是有限的，只有个人投入到集体团队中，通过高效沟通、良好协作，才能激发出力量。在传授知识的同时实现价值引领，发挥课程的育人功能。

3.4 课后线上知识拓展

课堂教学结束后，教师根据学生在课堂的表现及学习通随堂练习统计的数据，合理选择课后作业、测试、讨论话题、拓展资料，在平台上发布，进一步拓展学生思维和综合解决问题的能力。例如，在学习了古典概型后，可以设置主讨论题：设一年有365天，求n个人没有2人生日相同的概率？n个人至少有2人在同一天生日的概率？讨论当人数超过70人的班级里，至少有2人同一天生日是不是一定发生？通过观察与计算，加深学生对古典概型公式的掌握程度，另外，学生还可以在讨论贴发表自己的意见，反馈自己在学习中存在的疑惑，与教师和其他同学形成互动，不仅激发了学生学习的主动性和积极性，还有利于巩固并提高教学效果。

4 线上线下混合式考核评价方案设计

超星学习通统计模块中包含基础数据、课堂报告、学情统计、学习成绩、学习监控等模块，能系统地记录学生线上学习过程并且以量化的方式呈现，给学生平时成绩评定提供依据。由于本课程采取线上线下混合式教学模式，为此考核评价设计为“过程性评价占比50%+终结性评价占比50%”，其中过程性评价有签到（10%）、章节任务点（15%）、分组任务（20%）、章节作业（20%）、章节测验（20%）、讨论（15%），以上占比通过学习通的成绩权重设置，由系统根据相应权重自动生成学生的平时成绩。

5 结语

将超星学习通应用于概率与数理统计课程教学中，构建线上线下混合式教学模式是本课程教学改革和创新的有益尝试，学习通能整合优质的教学资源，提供丰富多样的教学活动，弥补了传统课堂教学的不足，极大地提升了学生自主学习意愿和能力[6]，让学生成为知识的构建者，提高了教学的质量和效果，更好地实现培养应用型人才的目标。随着信息化教育的发展，线上线下混合式教学模式终将成为课堂教学的主流模式。