摘要:《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》是數(shù)學(xué)類公共基礎(chǔ)課,培養(yǎng)學(xué)生運用概率統(tǒng)計思想發(fā)現(xiàn)問題解決問題的能 力,為后續(xù)專業(yè)課學(xué)習(xí)提供數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)。針對課程教學(xué)中存在的“痛點”問題,課程組遵循以學(xué)生為中心、問題導(dǎo)向、持續(xù)改進的教育教學(xué)理念,構(gòu)建了“整合教學(xué)內(nèi)容、融合教學(xué)模式、結(jié)合教學(xué)育人、混合教學(xué)形態(tài)”的“四合”創(chuàng)新舉措,實現(xiàn)了概率統(tǒng)計與專業(yè)教育、特色育人、實踐創(chuàng)新緊密聯(lián)系的“三聯(lián)” 目標(biāo)。實踐表明,“四合三聯(lián)”創(chuàng)新模式解決了“痛點”問題。其中,多課程互融共促的教學(xué)模式和混合式 教學(xué)形態(tài)使信息技術(shù)深度應(yīng)用于課堂教學(xué),全面提升了學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力。
關(guān)鍵詞:課程思政;教學(xué)創(chuàng)新;學(xué)生中心
0.課程基本概況
《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》是面向我校理工、生命、經(jīng)管類學(xué)生開設(shè)的數(shù)學(xué)類公共基礎(chǔ)課,培養(yǎng)學(xué)生運用概率統(tǒng)計思想發(fā)現(xiàn)和解決實際問題的能力,為后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)提供扎實的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。本課程自2019 年起建設(shè)在線學(xué)習(xí)資源,目前已完成6輪混合式教學(xué)實踐,實現(xiàn)了“課堂活 起來,學(xué)生忙起來,教學(xué)嚴(yán)起來”。
1.課程教學(xué)中的“痛點”問題
①與專業(yè)教育缺乏聯(lián)系 本課程面向理工、生命、經(jīng)管類各專業(yè)學(xué)生開設(shè)。學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和認(rèn)知能力參差不齊,不同專業(yè)的后續(xù)課程對概率統(tǒng)計知識需求各有側(cè)重。作為公共基礎(chǔ)課應(yīng)該適應(yīng)不同層次學(xué)生的個性化需求,有針對性的解決不同專業(yè)領(lǐng)域的實際問題。如何打破傳統(tǒng)學(xué)科之間的壁壘,實現(xiàn) 基礎(chǔ)課與專業(yè)課的交叉融合,將課程教學(xué)與數(shù)字時代信息技術(shù)接軌,體現(xiàn)“兩性一度”?
②與特色育人缺乏聯(lián)系 傳統(tǒng)課程教學(xué)中教師注重知識傳授和能力培養(yǎng),對學(xué)生的價值觀引導(dǎo)不深入,課程育人效 果不明顯。如何圍繞農(nóng)林類院校的育人特色,挖掘課程中蘊含的思政元素,發(fā)揮課程育人的主 渠道作用,寓價值觀引導(dǎo)于知識傳授和能力培養(yǎng)之中,實現(xiàn)課程與思政育人有機結(jié)合?
③與實踐創(chuàng)新缺乏聯(lián)系 課堂教學(xué)活動僅僅圍繞做題與考試,不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,不能發(fā)揮概率統(tǒng)計課程的工具作用。如何在現(xiàn)有的教學(xué)資源下增加實踐環(huán)節(jié),解決身邊的實際問題,關(guān)注社會熱點現(xiàn)象,服務(wù)于實踐創(chuàng)新?
2.課程教學(xué)目標(biāo)
總體目標(biāo):落實立德樹人根本任務(wù),培養(yǎng)具有扎實數(shù)學(xué)知識、深厚數(shù)學(xué)素養(yǎng)、實踐創(chuàng)新能 力的優(yōu)秀人才,為學(xué)生專業(yè)課程學(xué)習(xí)、個人成長和發(fā)展打下良好數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。
知識目標(biāo):使學(xué)生掌握課程的基本概念、原理和方法。通過對隨機數(shù)據(jù)的處理和分析,解 釋隨機現(xiàn)象隱藏的統(tǒng)計規(guī)律性。
能力目標(biāo):使學(xué)生具備將復(fù)雜的實際問題轉(zhuǎn)化為概率統(tǒng)計問題,以及用隨機思想與方法解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生善于歸納、類比、聯(lián)想的創(chuàng)造性思維能力。
價值目標(biāo):使學(xué)生養(yǎng)成“隨機視角觀世界,樣本統(tǒng)計探規(guī)律,透過現(xiàn)象看本質(zhì)”的思維習(xí)慣,培養(yǎng)探索未知、追求真理、勇攀科學(xué)高峰的責(zé)任感和使命感,建立數(shù)學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)精神,實現(xiàn)立德樹人。
3.課程教學(xué)的創(chuàng)新思路及舉措
針對教學(xué)中長期存在的痛點問題,課程組采用“整合教學(xué)內(nèi)容、融合教學(xué)模式、結(jié)合教 學(xué)育人、混合教學(xué)形態(tài)”的“四合”創(chuàng)新舉措,實現(xiàn)概率統(tǒng)計課程教學(xué)與專業(yè)教育、特色育人、 實踐創(chuàng)新緊密聯(lián)系的“三聯(lián)”目標(biāo),全面解決痛點問題。
①“立體重構(gòu)”整合教學(xué)內(nèi)容,形成多維度知識結(jié)構(gòu)
在“新工科、新農(nóng)科、新文科”建設(shè)背景下,按照我?!袄砉ぁ⑸?、經(jīng)管”三類不同專 業(yè)分類制定教學(xué)計劃,按需安排教學(xué)內(nèi)容,滿足后續(xù)課程的需要。每一類教學(xué)內(nèi)容按難易程度 設(shè)計為三級,采用不同的教學(xué)方式呈現(xiàn)。知識、能力、價值三階目標(biāo)滲透在每一類每 一級教學(xué)內(nèi)容中。形成多維度的立體化內(nèi)容魔方。整合后的內(nèi)容滿足面向產(chǎn)出的專業(yè)人才培養(yǎng)需求,保證知識體系的完整性,實現(xiàn)了教 學(xué)目標(biāo),有效解決了教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)單一、與專業(yè)教育脫節(jié)的教學(xué)痛點。
②“概率統(tǒng)計+程序設(shè)計”融合教學(xué)模式,實現(xiàn)多課程互融共促
結(jié)合數(shù)字時代人才培養(yǎng)需求,構(gòu)建《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》課程和學(xué)科專業(yè)課程互融共促的 教學(xué)模式。已經(jīng)建成了“概率統(tǒng)計+程序設(shè)計”的課程融合教學(xué)模式,學(xué)生在掌握了基本知識 原理的基礎(chǔ)上,編程輔助實現(xiàn)概率統(tǒng)計課程中常見函數(shù)的圖形描繪、復(fù)雜定理的直觀呈現(xiàn)、大樣本數(shù)據(jù)的加工處理、經(jīng)典應(yīng)用案例的建模求解等。混合授課的教學(xué)模式保障了線下面授課有比較集中的時間研究融合案例。采用查閱資料、主題討論、分組任務(wù)、課程論文等方式,培養(yǎng)學(xué)生處理復(fù)雜問題的能力。通過計算機編程后直觀生動的可視化展示和大樣本數(shù)據(jù)的處理,學(xué)生不僅認(rèn)識了“隨機性”這一貫穿課程始終的核心思想,更領(lǐng)悟到“統(tǒng)計規(guī)律”必須建立在大樣本基礎(chǔ)上。從根本上突破了“直覺”局限,懂得透過現(xiàn)象看本質(zhì),體現(xiàn)課堂教學(xué)的“兩性一度”。以這兩類課程融合為起點,進一步打破學(xué)科壁壘,將課程中的案例教學(xué)直接面向?qū)I(yè),建立多課程互融共促的教學(xué)模式。課程之間相互賦能,實現(xiàn)了基礎(chǔ)課促進專業(yè)能力提升,專業(yè)課反哺基礎(chǔ)理論知識的目的,鼓舞了學(xué)生深度學(xué)習(xí)的信心和動力。
③“概率統(tǒng)計+課程思政”結(jié)合教學(xué)育人,深化特色思政建設(shè)
作為工科院校的公共基礎(chǔ)課,結(jié)合學(xué)校特色和專業(yè)設(shè)置,充分發(fā)揮課程面向?qū)I(yè)需求的 育人功能,遵循“以立德樹人為根本,以強農(nóng)興農(nóng)為己任,培養(yǎng)更多新型人才”的育人原則,深入挖掘課程內(nèi)容蘊含的思政元素。通過線上資源建設(shè),線下教學(xué)活動,思政認(rèn)知評價,師德師風(fēng)示范引領(lǐng)各環(huán)節(jié),培養(yǎng)學(xué)生的家國情懷、科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)新精神和辯證思維。資源建設(shè)中,將思政案例制作成文檔、視頻、多媒體課件等形式,上傳至線上教學(xué)平臺。比如,在資源庫中呈現(xiàn)數(shù)學(xué)勵志文化,使學(xué)生體會到科學(xué)研究的艱辛和科學(xué)家堅忍不拔的意志品質(zhì)。
教學(xué)組織過程中,結(jié)合學(xué)科和專業(yè)特點,設(shè)計了課程思政案例集,將數(shù)學(xué)知識與專業(yè)知識緊密結(jié)合,使學(xué)生不僅認(rèn)識到學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識的重要意義,同時潛移默化的進行了專 業(yè)教育,提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。 將思政認(rèn)知考評納入考核評價體系。把握定量與定性相結(jié)合,定性為主,定量為輔的原則。線上各類測試中增加與思政內(nèi)容有關(guān)的客觀題,作為定量測試。線下面授學(xué)生在自主探索,互動協(xié)作完成任務(wù)的同時,實現(xiàn)思政認(rèn)知。 豐富多樣的教學(xué)活動使學(xué)生認(rèn)識到思政內(nèi)涵和數(shù)學(xué)知識密不可分,教師嚴(yán)謹(jǐn)求是的治學(xué)態(tài)度和身正為范的人格魅力也會影響學(xué)生。思政教育變?yōu)閷W(xué)生自發(fā)的認(rèn)知需求。強烈的信念感和 獲得感激發(fā)了學(xué)生內(nèi)心的正能量。
④“線混+BOPPPS”混合教學(xué)形態(tài),提升學(xué)生實踐創(chuàng)新能力
經(jīng)過幾年的積累,我們已經(jīng)建成了全面完整的平臺資源,不僅探索出了符合我校人才培養(yǎng) 需要和學(xué)生實際水平的“線混+BOPPPS”的教學(xué)形態(tài),也為整合教學(xué)內(nèi)容、融合教學(xué)模式、結(jié)合教學(xué)育人提供了強有力的平臺支撐和運行動力。全新的教學(xué)形態(tài)保證在現(xiàn)有學(xué)時、教師和教室資源不變的情況下,有集中的時間討論課程融合案例和數(shù)學(xué)建模問題,增加了實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。線混授課模式下的“線上自學(xué)”取代了“大班授課”,“線下面授”組織成“小班討論”。學(xué)生在線上可以完成一級知識點和部分二級三級知識點的自主認(rèn)知,線下面授課采用BOPPPS六步教學(xué)法。第三步“前測”過程中全員參與學(xué)情診斷,運用翻轉(zhuǎn)教學(xué)的方式解決線上自主學(xué)習(xí)中遺留的問題,實現(xiàn)當(dāng)堂持續(xù)改進。第四步“參與式學(xué)習(xí)”過程中主要用于實踐教學(xué),深入討論融合案例和建模案例?;趫F隊的學(xué)習(xí)、問題的學(xué)習(xí)、案例的學(xué)習(xí)、探究的學(xué)習(xí)等先進的 教學(xué)方法,在小班討論中得以實現(xiàn)。學(xué)生們圍繞案例進行討論、辯論、演講和小組項目等高階 教學(xué)活動。原本復(fù)雜的融合案例和難以求解的數(shù)學(xué)模型,在程序設(shè)計的輔助下迎刃而解,激發(fā) 了學(xué)生強烈的好奇心和求知欲。通過高階教學(xué)活動,學(xué)生獲得的不僅是知識,而是全方位的能力提升。最終,教師在教學(xué)上的創(chuàng)新內(nèi)化成了學(xué)生自我要求、自我驅(qū)動的學(xué)習(xí)的創(chuàng)新。
4.建成多元考核評價體系
構(gòu)建了基于多目標(biāo)(知識目標(biāo),能力目標(biāo),價值目標(biāo))、多方式(定量與定性相結(jié)合,形成性與結(jié)果性相結(jié)合)、多主體(學(xué)生自評,生生互評,教師評價)的評價體系。
5. 課程教學(xué)創(chuàng)新成果、推廣價值及反思
①學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和效率全面提升。
②線上線下混合式教學(xué)與線下教學(xué)實質(zhì)等效。
2018-2019-2為線下教學(xué),2020-2021-2為混合式教學(xué),通過對比作業(yè)成績、卷面成績及總評成績?nèi)椫笜?biāo),實現(xiàn)了混合式教學(xué)與線下教學(xué)的實質(zhì)等效。
本課程經(jīng)過三年“四合三聯(lián)”創(chuàng)新的探索和實踐,實現(xiàn)了從傳統(tǒng)課堂向智慧課堂、知識課 堂向能力課堂、灌輸課堂向?qū)嵺`課堂、封閉課堂向開放課堂的轉(zhuǎn)變。在今后的教學(xué)過程中,要 充分利用現(xiàn)代化信息技術(shù),引導(dǎo)活躍度不高、參與感不強的學(xué)生,調(diào)動其自主學(xué)習(xí)的積極性,以“喚醒-賦能-成 長-成才”的理念促進學(xué)生的全面發(fā)展。
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作者簡介:雷國梁 (1972-) 男,湖北黃梅人,講師,主要從事數(shù)學(xué)教育。電話:18772875988,郵箱:qinhmj@sdd.163.com。地址:湖北省十堰市車城西路167號湖北汽車工業(yè)學(xué)院,郵編:442000.