基于TPACK 能力框架的教学创新性研究——以《统计学》课程为例

李娇娇

（山西能源学院，山西 晋中 030600）

《统计学》是为非统计学专业本科生开设的一门必修课，教学内容主要包括：数据与统计软件、数据的描述性分析（图表展示和概括性度量）、参数估计、假设检验、类别变量分析、方差分析、线性回归分析、时间序列分析等内容。当前我国正从教育信息化1.0 时代向“信息技术和学科教学创新融合”的2.0 时代过渡，这对高校教师教育理念、教学能力、TPACK 能力提出了新的要求，高校教师不仅要思考“教什么、如何教”，更要考虑如何将现代信息技术有效地融合到学科教学过程中。因此，有必要在此背景下，对统计学课程进行教学改革与创新，培养应用型数据分析人才。

1 教学现状分析

1.1 人才培养方案重理论，轻实践

我系在2017 级、2018 级和2019 级能源经济《统计学》课程培养方案中，总共设置了48 个学时，其中包含40 个理论学时和8 个实践学时，在学时分配上，实践学时过少，学生只能粗略地了解统计软件的操作，无法将理论知识和实际操作有效结合，对于数据分析也只是浅显的了解，做不到深入的分析。同时对于数学建模应用等操作，也没有学会将统计软件作为“工具”来解决实际生活中的问题。其次，该课程以《概率论与数理统计》作为先导课，在实际教学过程中发现很多同学对概率论内容没有深刻的理解，数学功底欠佳，大多数同学认为《统计学》课程同样属于“数学课”，刻板印象导致学生学习兴趣不浓、学习效果不佳，教学效果并不理想。

1.2 教学内容滞后

在教学内容方面，仅依靠课本知识进行讲授，没有将实际生活中的案例应用到教学过程中，教学案例以及教学数据老旧，分析结果一般不会出现异常情况，无法进行发散性学习，学生在操作练习部分也没有大量与现实相关的新典型案例，教学内容滞后。

1.3 教学方法单一

在以往的教学过程中，通常采用“老师讲，学生听”的教学方法，学生被动地接受知识，又由于本课程理论内容所占学时较多，理论抽象难懂，单一的教学方法也无法激起学生探索新知识的兴趣，大家对理论的学习兴趣不浓，课堂教学效果不佳。

1.4 考核方式简单

我系统计学课程主要采用传统的考核方式检验学生的学习成果，采用闭卷考试的方式，期末成绩占70%，平时成绩占30%。主要考查学生对理论知识点和计算公式的掌握，而忽略了统计学中最重要的统计分析方法与统计软件的应用，对于学生解决生活中的实际问题帮助不大。

2 高校教师TPACK 能力框架构建

当前我国正从教育信息化1.0 时代向“信息技术和学科教学创新融合”的2.0 时代过渡，这对高校教师教育理念、教学能力、TPACK 能力提出了新的要求，高校教师不仅要思考“教什么、如何教”，更要考虑如何将现代信息技术有效地融合到学科教学过程中。基于TPACK 能力框架，从课程教学目标、课程教学内容、课程教学方法、课程教学评价四个方面进行课程设计，适应教育信息化2.0 的教育教学要求。

TPACK 由七部分组成，其中包括技术（TK），学科内容（CK），教学方法（PK），学科教学法（PCK），整合技术的学科内容（TCK），整合技术的教学法（TPK），整合技术的学科教学法（TPACK），TK、CK、PK 属于三大核心要素，PCK、TCK、TPK、TPACK 属于四大复合要素。在教育信息化2.0 的背景下，构建了高校教师TPACK 能力框架，如表1 所示。

表1 教育信息化2.0 背景下高校教师TPACK 能力框架

3 基于TPACK 能力培养的《统计学》课程设计

针对近几年授课过程中发现的问题，结合教学实践以及学生反馈意见，在教育信息化2.0 大背景下，基于TPACK 能力培养对《统计学》教学过程进行了创新。

3.1 课程教学内容设计

课程教学内容是课程教学的核心，结合TPACK 能力框架，在已有课程内容的基础上，从技术、学科内容、教学方法三方面融合进行《统计学》课程内容的更新和创新。具体内容如表2 所示。

在具体的教学实践过程中，进行了如下的创新。

3.1.1 教学内容紧密联系实际，注重学生创新能力和实践能力的培养

在理论知识的讲授过程中，有意识地培养学生的统计思维，加入与现实生活紧密相关的案例和数据。例如，在数据的图表展示章节中，引入2020年东京奥运会奖牌数，引导学生用不同的图表来展示各个国家获得奖牌的情况，进行数据分析；在随机变量的概率分布章节中，引入新冠疫情数据，假设某种病的发病率是1%，核酸检测试剂的准确率是99%，全民检测时，某人检测为阳性，那么，此人真的得病的概率是多少？是99%吗？以数据为支撑让学生们正确认识病毒，减少恐慌，正确做好个人防护。在理论教学中，紧密联系实际，调动学生学习的积极性，同时在课程内容的讲授上，简化公式推导，主要运用理论知识通过软件来解决实际问题，增强学生在学习过程中的“参与感”，变被动学习为主动学习，培养学生的学习兴趣。

根据人才培养方案中存在的重理论，轻实践的问题，本教研室在2020 级能源经济专业培养方案中，将理论学时和实践学时都修改为24 学时，同时将授课教材采用偏操作版本的《统计学-基于SPSS》，教学内容从理论和计算调整为理论和上机操作，在讲授理论知识的同时，指导学生利用SPSS 统计分析软件进行操作练习，独立地完成数据处理和分析。通过改革培养方案，学生学习兴趣提高了，课堂教学效果也得到了改善。

3.1.2 充分利用网络教学平台优质资源

从中国大学慕课、超星学习通等网站搜集适合本系学生的比较好的精品课程，然后推荐给大家，方便学生自学。比如推荐：浙江财经大学李金昌教授主讲的《统计学》，南京财经大学陈耀辉教授主讲的《统计学》等。这样既为学生更好地自学提供了极大的方便，又节省了学生自己挑选视频的时间，也为课堂教学提供了有益的补充。

3.1.3 积极推进课程思政在统计学课程中的应用

不断挖掘课程中的思政要素，教学的过程中注重培育学生的探索创新精神，潜移默化地引导学生追求卓越的优秀品质，树立正确的世界观、人生观、价值观，树立心系社会并有时代担当的精神追求。

例如，在假设检验章节中，通过提问“健康成年人的平均体温是37℃吗”引入授课内容，引导学生积极主动地探索假设检验的基本原理，以实际生活中的案例数据引导学生用联系的、发展的观点看问题，提高学生应用统计知识的意识。在时间序列章节中，引入我国改革开放后国内GDP 数据，并通过案例比较，让学生直观地感受祖国的变化与强大，树立学生对中国特色社会主义道路的“四个自信”。

3.2 课程教学方法设计

3.2.1 改变教学方法，以学生为中心

在教学过程中，改传统讲授式教学方法为“以学生为中心”的教学方法，学生从被动学习变为主动学习，在理论教学环节引入生活中的案例数据，让学生更容易理解晦涩难懂的理论知识。在上机教学环节，以经典的案例数据引导学生充分掌握每种统计分析方法，为后续设计调查问卷进行数据分析奠定基础。在实践教学环节，让学生利用业余时间组成小团队对自己感兴趣的话题进行问卷调查，通过“搜集数据-处理数据-解释数据-得出结论”的统计分析流程，利用统计软件对搜集的数据进行分析，以兴趣为导向引导学生去主动学习，培养学生的团队意识，将所学知识充分运用到实践中，并在实践学习的过程中掌握理论知识。

3.2.2 利用网络教学平台，线上线下相结合

现阶段《统计学》课程主要以线上和线下相结合的方式进行授课，主要利用山西能源学院网络教学平台搭建的统计学课程，提前上传PPT、教学数据教学案例等课程资料以及与授课内容相关的精品课视频。在授课过程中，引导学生课前在学习通平台搜集相关视频预习课程内容，课中利用学习通发布话题和学生进行互动，课后发布随堂作业检测学生的学习成果，通过课前学生预习情况、课中学生参与讨论情况和课后作业的作答情况，及时发现学生的问题并给予辅导，让学生更加主动地参与到教学活动中，成为教学活动的主体。

图1 基于TPACK 能力的混合式教学模式

3.2.3 以赛促学，以赛促教，师生共长

“正大杯”全国大学生市调大赛是由中国商业统计学会主办，旨在从创意、创新、创业三个方面选拔优秀的学生团队，在授课过程中主动向学生输出比赛信息，将往届获奖资料作为教学案例进行讲授，引导学生积极参与到比赛当中。2022年第十三届市调比赛中，本校有40 多支队伍顺利通过知识赛，进入校赛，学生在准备比赛的过程中，创新能力、实践能力、就业能力及团队协作精神得到了培养，并且主动将课本中的理论知识和实际解决的问题相联系，提高了学生数据处理和分析的能力。通过比赛，增强了学生的参赛竞争力，以赛促学，以赛促教，师生共长。

3.3 课程教学评价设计

教学评价从两方面进行创新。首先是学生对老师的教学评价，现阶段主要采用学习通“问卷”小助手反馈学生意见，根据学生的反馈意见对教学内容和方法进行及时的调整和改进。

其次是学生学习情况的考核。考核形式从终结性评价到全过程性评价，考查学生对课堂知识的掌握以及解决实际问题的能力。目前统计学的成绩评分主要由三部分组成：一是平时成绩（10%），主要考查学生的到课情况、课堂表现、作业完成度等方面；二是实践成绩（40%），学生以组建团队的方式，围绕某一较新课题进行问卷设计、市场调研、收集整理分析数据、撰写统计分析报告，运用统计知识解决实际问题；三是期末成绩（50%），主要考核学生对统计理论知识的理解和掌握程度，尤其是学生运用知识的能力，是否能够选择适当的统计知识解释实际问题、分析问题，进而解决问题。

4 小结

今后，本团队还将继续结合课程教学创新要求，根据教学实践进行反思，聚焦真实存在的问题，对教学内容、教学理念、教学方法、教学评价等进行创新，结合社会热点和实事，及时补充案例、图片、视频等课程资料，提高教学质量，并极大地激发学生的积极性与主动性，让统计学这门课程获得师生的喜爱与认可。