鄒　楊，施成湘，許安見(jiàn)

(1.重慶第二師范學(xué)院 數(shù)學(xué)與信息工程系，重慶 400067； 2.重慶理工大學(xué) 數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院，重慶 400054)

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基于翻轉(zhuǎn)課堂模式的統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革研究

鄒楊1，施成湘1，許安見(jiàn)2

(1.重慶第二師范學(xué)院 數(shù)學(xué)與信息工程系，重慶 400067； 2.重慶理工大學(xué) 數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院，重慶 400054)

摘要：在分析統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，引入“翻轉(zhuǎn)課堂”模式探討統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革路徑，設(shè)計(jì)了一套以培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作交流、創(chuàng)新實(shí)踐能力為目的的統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，為統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革提供參考。

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂；統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)；自主學(xué)習(xí)；合作交流；創(chuàng)新實(shí)踐

一、引言

近年來(lái)，數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)模的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)讓具有數(shù)據(jù)分析能力的統(tǒng)計(jì)人才備受青睞。作為培養(yǎng)統(tǒng)計(jì)人才的教育第一線(xiàn),要培養(yǎng)符合大數(shù)據(jù)時(shí)代需要的應(yīng)用型統(tǒng)計(jì)人才，就必須大力推廣和改進(jìn)統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，突出學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)的統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)中心地位，建立凸顯統(tǒng)計(jì)學(xué)科應(yīng)用特色的新型統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。

提高統(tǒng)計(jì)專(zhuān)業(yè)人才綜合素質(zhì), 強(qiáng)化其實(shí)踐能力的統(tǒng)計(jì)教學(xué)改革研究，已經(jīng)成為21世紀(jì)統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)改革的新課題。關(guān)于統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的研究，許多教師、專(zhuān)家、學(xué)者從不同角度進(jìn)行了分析和實(shí)踐。熊彥[1]從建構(gòu)主義教育思想角度，提出了模塊實(shí)驗(yàn)教學(xué)。盧鈺松、韋艷肖[2]以專(zhuān)業(yè)背景為統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)依據(jù)，提出案例實(shí)驗(yàn)教學(xué)。韋盛學(xué)、歐詩(shī)德[3]強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)在統(tǒng)計(jì)教學(xué)中的作用，提出案例教學(xué)法和層次教學(xué)法。陳平[4]以激發(fā)學(xué)生興趣、提高學(xué)生動(dòng)手能力為目的，提出統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)。本文引入“翻轉(zhuǎn)課堂”模式，分析它在統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)，以學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作交流、創(chuàng)新實(shí)踐為目的，設(shè)計(jì)基于翻轉(zhuǎn)課堂模式的統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)課程，建立實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)體系，為統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革提供參考。

翻轉(zhuǎn)課堂又叫反轉(zhuǎn)課堂式教學(xué)模式,它以學(xué)生掌握學(xué)習(xí)主動(dòng)權(quán)為教育宗旨,以學(xué)生自主學(xué)習(xí)、協(xié)作探究、互動(dòng)交流為引導(dǎo)方向，對(duì)課堂內(nèi)外的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段進(jìn)行調(diào)整，采取“課外聽(tīng)講+課內(nèi)討論”的教學(xué)活動(dòng)形式。在翻轉(zhuǎn)課堂中，在課前學(xué)生完成對(duì)教學(xué)視頻、課件等學(xué)習(xí)資源的自主學(xué)習(xí)，在課堂上學(xué)生闡述學(xué)習(xí)的困難和疑惑，通過(guò)討論提出解決方案，并分組合作完成相應(yīng)的項(xiàng)目任務(wù)，在課后總結(jié)并拓展實(shí)踐。在整個(gè)教學(xué)活動(dòng)過(guò)程中，教師針對(duì)學(xué)生不同階段出現(xiàn)的問(wèn)題，進(jìn)行課堂或借用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)在線(xiàn)答疑指導(dǎo)，并對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)參與度給出客觀合理的評(píng)價(jià)，以此激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效果。

二、統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)引入翻轉(zhuǎn)課堂模式的可行性分析

(一)傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)課的局限性

通過(guò)調(diào)查和研究發(fā)現(xiàn)[5-8]，目前在我國(guó)的統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，存在一些實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)缺陷，制約著學(xué)生的自主學(xué)習(xí)與實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和提高，體現(xiàn)在以下三個(gè)環(huán)節(jié)：

1. 缺乏必要的預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)

統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)是在學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了統(tǒng)計(jì)原理方法的基礎(chǔ)上開(kāi)展的實(shí)踐活動(dòng)，學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)軟件操作步驟和應(yīng)用統(tǒng)計(jì)技能解決實(shí)際問(wèn)題本身是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程，學(xué)生在統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)之前應(yīng)該對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)步驟、統(tǒng)計(jì)應(yīng)用范圍進(jìn)行前期了解與準(zhǔn)備。這種實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)行為作為一種獨(dú)立學(xué)習(xí)嘗試，是學(xué)生在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)狀態(tài)之前按一定的要求進(jìn)行的探索性自我學(xué)習(xí)活動(dòng)。但大部分的統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)并沒(méi)有設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)，進(jìn)入統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)環(huán)境時(shí)學(xué)生表現(xiàn)盲目被動(dòng)，不確定自己要做什么，這種對(duì)新知沒(méi)有任何質(zhì)疑的學(xué)習(xí)狀態(tài)很難激發(fā)其內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)力和好奇心。

2. 缺乏新穎的討論環(huán)節(jié)

傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)課堂討論是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,就統(tǒng)計(jì)理論方法的選取或統(tǒng)計(jì)軟件操作步驟提出疑問(wèn), 師生共同討論得到解決方案的教學(xué)組織形式。目前，我國(guó)高校在統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)課堂中討論教學(xué)一般采取 “四步走”[9]：第一步,由教師提出要討論或思考的問(wèn)題；第二步,學(xué)生通過(guò)觀察已有數(shù)據(jù)、瀏覽統(tǒng)計(jì)軟件幫助命令或者查閱相關(guān)資料準(zhǔn)備發(fā)言提綱；第三步,由教師點(diǎn)名或?qū)W生自愿發(fā)言；第四步,教師點(diǎn)評(píng)。事實(shí)上，這樣的模式很難充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，多數(shù)學(xué)生帶著“被迫回答問(wèn)題”的心理參與討論。即使學(xué)生發(fā)言，多數(shù)學(xué)生的態(tài)度并不積極，甚至逃避交流，害怕得不到肯定和認(rèn)同。筆者曾在2014年針對(duì)本院2012級(jí)數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)(金融數(shù)學(xué))學(xué)生進(jìn)行關(guān)于應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課問(wèn)卷調(diào)查,其結(jié)果顯示, 自愿參與討論的學(xué)生比例不到30%，被迫參與討論比例約占67%，追問(wèn)不愿討論的原因，“怕回答錯(cuò)”約占73%，而參與討論的原因，“老師加平時(shí)成績(jī)”占85%以上。這些數(shù)據(jù)充分說(shuō)明學(xué)生參與課堂討論是被動(dòng)的和消極的，沒(méi)有發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。

3．缺乏再發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題的環(huán)節(jié)

新問(wèn)題的再發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生于討論和思辨過(guò)程。在自愿的積極的討論前提下, 隨著問(wèn)題的解決和成功體驗(yàn)的獲得, 學(xué)生會(huì)激發(fā)新的求知欲望，在討論過(guò)程中還會(huì)拓展出新的問(wèn)題、新的構(gòu)思和新的設(shè)想, 而這些問(wèn)題和目標(biāo)并不是教師能夠預(yù)先設(shè)定的。然而，在實(shí)際的統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)課程中，學(xué)生消極的討論情緒和不擅交流的學(xué)習(xí)意識(shí)阻礙了更深層次、更廣角度的討論，因此，要想產(chǎn)生新問(wèn)題、新方案、新構(gòu)想是很難實(shí)現(xiàn)的。

統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)課的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)在一定程度上不利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)，不利于知識(shí)應(yīng)用的延續(xù)，更不利于創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)，所以，引進(jìn)新的教學(xué)模式建立以培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作交流、創(chuàng)新實(shí)踐能力為目的的統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系很有必要。

(二)翻轉(zhuǎn)課堂模式應(yīng)用于統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)的可行性和優(yōu)越性

翻轉(zhuǎn)課堂模式是教師提供學(xué)習(xí)資料，讓學(xué)生在課前課外進(jìn)行觀摩、試作、預(yù)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和收集問(wèn)題，在課堂上師生面對(duì)面交流、學(xué)生合作共同完成學(xué)習(xí)任務(wù)的一種教學(xué)模式。在這一模式下，學(xué)生的學(xué)習(xí)主體性會(huì)得到充分體現(xiàn)。引入翻轉(zhuǎn)課堂模式需要三個(gè)基本的前提條件：第一，小班授課，每班學(xué)生人數(shù)不超過(guò)35人。小班授課是為了讓學(xué)生有更多的機(jī)會(huì)和教師討論交流，學(xué)生能及時(shí)從老師那里得到認(rèn)知反饋和學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)，確保教學(xué)質(zhì)量。第二，建立網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和學(xué)習(xí)社區(qū)。課程教學(xué)材料均通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)共享，學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)(如學(xué)習(xí)的內(nèi)容、學(xué)習(xí)的進(jìn)度、參與討論的情況、提交的作業(yè)等)均通過(guò)學(xué)習(xí)社區(qū)監(jiān)控和統(tǒng)計(jì)，其目的是把課內(nèi)課外緊密聯(lián)系起來(lái)，幫助學(xué)生維持良好的學(xué)習(xí)狀態(tài)。第三，課程要有實(shí)踐環(huán)節(jié)，通過(guò)實(shí)踐提高學(xué)生應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力。目前，高校開(kāi)設(shè)的統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)課程，實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)格局就是小班授課，滿(mǎn)足翻轉(zhuǎn)課堂模式的第一個(gè)前提條件。統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)室所配備的硬件、軟件以及高校的實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)滿(mǎn)足翻轉(zhuǎn)課堂模式的第二個(gè)前提條件。而統(tǒng)計(jì)課程本身具有應(yīng)用性極強(qiáng)的學(xué)科特色，滿(mǎn)足翻轉(zhuǎn)課堂模式的第三個(gè)前提條件。因此，統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)引進(jìn)翻轉(zhuǎn)課堂模式是可行的，它的優(yōu)越性體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：

1．激發(fā)學(xué)習(xí)主動(dòng)性

學(xué)生課前觀看在線(xiàn)學(xué)習(xí)材料(教學(xué)課件、微課視頻、課程講座、PDF文檔等)，通過(guò)對(duì)新知識(shí)的初步了解明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，建立新舊知識(shí)的銜接，而新舊知識(shí)交替過(guò)程中的思考和質(zhì)疑正是課堂積極交流、討論、思辨的前提。翻轉(zhuǎn)課堂的課前預(yù)習(xí)意在培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考的能力，只有學(xué)生進(jìn)行了獨(dú)立思考，才有與他人交流討論的需要，翻轉(zhuǎn)課堂的課中合作學(xué)習(xí)才能順利進(jìn)行。從行為學(xué)來(lái)分析，翻轉(zhuǎn)課堂的課前觀摩是學(xué)生形成良好學(xué)習(xí)習(xí)慣、提升自主學(xué)習(xí)技能、提高課堂學(xué)習(xí)效果所采取的課前“學(xué)習(xí)預(yù)案”，初期的學(xué)習(xí)疑惑有利于幫助學(xué)生形成“問(wèn)題”(即任務(wù))驅(qū)動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生嘗試下一步學(xué)習(xí)活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和能動(dòng)性。

2．尊重學(xué)習(xí)差異性

為了高效開(kāi)展翻轉(zhuǎn)課堂，網(wǎng)絡(luò)教育平臺(tái)在課前已由教師提供了大量形式多樣的教學(xué)材料，教學(xué)內(nèi)容分類(lèi)分層，教學(xué)重難點(diǎn)分解為一個(gè)個(gè)的微視頻、微課件，學(xué)生可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)偏好、發(fā)展意愿選擇同一模塊不同應(yīng)用領(lǐng)域的學(xué)習(xí)內(nèi)容，可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)和理解能力選擇不同層次不同要求的學(xué)習(xí)難度，可以根據(jù)自己的時(shí)間合理安排學(xué)習(xí)進(jìn)度。這種尊重學(xué)生個(gè)性化差異化的學(xué)習(xí)方式營(yíng)造了更加靈活更加多元的學(xué)習(xí)空間。

3．激勵(lì)交流與合作

在翻轉(zhuǎn)課堂的課前環(huán)節(jié)，學(xué)生按照自己的意愿選擇了學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)難度，學(xué)習(xí)更有趣味性和主動(dòng)性，當(dāng)學(xué)生通過(guò)思考帶著問(wèn)題進(jìn)入課堂時(shí)，學(xué)習(xí)更有目的性和針對(duì)性，此時(shí)老師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間面對(duì)面互動(dòng)交流，討論的話(huà)題是學(xué)生感興趣的問(wèn)題，是學(xué)生急于攻破的難點(diǎn)，課堂討論交流的教學(xué)形式更容易激勵(lì)學(xué)生積極參與學(xué)習(xí)活動(dòng)，有效解決問(wèn)題和完成學(xué)習(xí)任務(wù)。翻轉(zhuǎn)課堂討論形式強(qiáng)調(diào)“由學(xué)生提出問(wèn)題”的主動(dòng)式學(xué)習(xí)方式，它對(duì)批判性思維的培養(yǎng)很有幫助。相對(duì)于傳統(tǒng)的“教師提問(wèn)學(xué)生回答”的方式，翻轉(zhuǎn)課堂可以更好地增強(qiáng)學(xué)生討論意識(shí)，更好地提高學(xué)生學(xué)習(xí)交流技能，激發(fā)學(xué)生更深層次的思考和探索。同時(shí)，分組討論、組間辯論潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生小組合作意識(shí)和團(tuán)隊(duì)意識(shí)。

4．增強(qiáng)實(shí)踐與創(chuàng)新

翻轉(zhuǎn)課堂強(qiáng)調(diào)思辨和交流，并將討論方案用于實(shí)踐，從而產(chǎn)生新的問(wèn)題，進(jìn)而拓展實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的深度和廣度。整個(gè)過(guò)程學(xué)生自主探索、合作交流、動(dòng)手實(shí)踐，在學(xué)習(xí)互動(dòng)中取長(zhǎng)補(bǔ)短，集思廣益，充分發(fā)揮其主觀能動(dòng)性，鍛煉其創(chuàng)新思維。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，學(xué)生可以根據(jù)自身的學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)興趣方向選擇課題深入研究，提高自己對(duì)統(tǒng)計(jì)理論的理解和應(yīng)用能力。

三、基于翻轉(zhuǎn)課堂模式的統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案

(一)統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源設(shè)計(jì)原則

1.項(xiàng)目任務(wù)應(yīng)根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的需求和學(xué)生的研究偏好劃分類(lèi)別

統(tǒng)計(jì)原理和方法廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)、金融、管理、社會(huì)學(xué)、教育學(xué)、心理學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域，設(shè)計(jì)統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目任務(wù)應(yīng)該充分考慮不同領(lǐng)域?qū)y(tǒng)計(jì)的需求，同時(shí)還應(yīng)該全面考慮學(xué)生在學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)原理過(guò)程中顯露的研究偏好。針對(duì)一個(gè)統(tǒng)計(jì)原理，設(shè)計(jì)一次統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)，教師應(yīng)從不同的領(lǐng)域充分挖掘統(tǒng)計(jì)案例，分領(lǐng)域分專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)多個(gè)統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)任務(wù)。例如，假設(shè)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)，可以從金融領(lǐng)域選擇題材——通過(guò)不同年份證券收益的對(duì)比做成對(duì)數(shù)據(jù)的假設(shè)檢驗(yàn)，判別金融危機(jī)對(duì)公司經(jīng)營(yíng)的影響；可以從社會(huì)學(xué)領(lǐng)域選擇題材——通過(guò)讀書(shū)與娛樂(lè)時(shí)間的對(duì)比作配對(duì)樣本假設(shè)檢驗(yàn)，判斷社會(huì)公眾學(xué)習(xí)現(xiàn)狀；還可以從管理學(xué)領(lǐng)域選擇題材——通過(guò)服務(wù)滿(mǎn)意度作獨(dú)立樣本假設(shè)檢驗(yàn)，甄別部門(mén)服務(wù)等級(jí)從而為部門(mén)管理提出建議。一個(gè)統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn),設(shè)計(jì)的研究課題很多,學(xué)生可以根據(jù)自己的研究喜好任選一個(gè)題目完成項(xiàng)目任務(wù)。

2．實(shí)驗(yàn)難度應(yīng)根據(jù)學(xué)生的基礎(chǔ)分層次

由于學(xué)生的認(rèn)知能力、學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)方法等方面存在著較大的差異，造成了學(xué)生理解知識(shí)、應(yīng)用知識(shí)的學(xué)習(xí)能力不同。在設(shè)計(jì)統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目任務(wù)時(shí)，教師應(yīng)該尊重學(xué)生學(xué)習(xí)的差異性，同一個(gè)課題設(shè)計(jì)不同層次的實(shí)驗(yàn)要求和深度，制訂不同層次的學(xué)習(xí)目標(biāo)。例如，設(shè)計(jì)回歸分析實(shí)驗(yàn)，以經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)為背景，研究電視、報(bào)紙、網(wǎng)絡(luò)等多種媒體形式的廣告支出費(fèi)用與商品銷(xiāo)售量、經(jīng)營(yíng)利潤(rùn)之間的關(guān)系。該項(xiàng)目任務(wù)目標(biāo)可以分解為三階段?；A(chǔ)階段目標(biāo)：自定義一種廣告促銷(xiāo)手段，收集數(shù)據(jù)，分析廣告費(fèi)與銷(xiāo)售量之間的關(guān)系。該階段的目的是讓學(xué)生鞏固一元線(xiàn)性回歸的統(tǒng)計(jì)原理并掌握其軟件操作步驟。提升階段目標(biāo)：選定兩種廣告促銷(xiāo)手段，收集數(shù)據(jù)，分析廣告費(fèi)與利潤(rùn)之間的關(guān)系。該階段是為了讓學(xué)生鞏固多元線(xiàn)性回歸的統(tǒng)計(jì)原理并掌握相應(yīng)的軟件操作步驟。拓展階段目標(biāo)：選定三種及三種以上廣告促銷(xiāo)手段，收集數(shù)據(jù)，分析多種廣告費(fèi)與利潤(rùn)之間的關(guān)系。收集的數(shù)據(jù)越復(fù)雜,多個(gè)自變量與因變量之間很可能就不再是線(xiàn)性關(guān)系,而是非線(xiàn)性關(guān)系。此時(shí)需要學(xué)生拓展思維,運(yùn)用多元非線(xiàn)性回歸或曲線(xiàn)擬合的統(tǒng)計(jì)方法解決這一實(shí)際而又復(fù)雜的問(wèn)題。該階段要求學(xué)生掌握多元非線(xiàn)性回歸或曲線(xiàn)擬合相應(yīng)的軟件操作步驟，完成相關(guān)數(shù)據(jù)的分析和解釋。學(xué)生根據(jù)自己的基礎(chǔ)計(jì)劃一個(gè)預(yù)期目標(biāo)。通常，教師要求全體學(xué)生完成基礎(chǔ)階段目標(biāo)，鼓勵(lì)后進(jìn)生完成提升階段目標(biāo)，引導(dǎo)學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生達(dá)到拓展階段目標(biāo)。

3．實(shí)驗(yàn)材料應(yīng)強(qiáng)調(diào)統(tǒng)計(jì)知識(shí)重點(diǎn),凸顯統(tǒng)計(jì)應(yīng)用難點(diǎn)

教師提供的實(shí)驗(yàn)素材形式應(yīng)該是多樣的，包括教學(xué)課件、視頻、PDF或WORD文檔。這些教學(xué)材料提供給學(xué)生實(shí)驗(yàn)前自學(xué)，因此內(nèi)容不宜過(guò)難，視頻不宜過(guò)長(zhǎng)。重要的是這些學(xué)習(xí)材料要巧妙地設(shè)計(jì)提問(wèn)，激發(fā)學(xué)生去思考，為接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)作鋪墊。統(tǒng)計(jì)理論中有很多重點(diǎn)知識(shí)需要學(xué)生去理解，有許多難點(diǎn)知識(shí)需要學(xué)生去攻克，對(duì)于統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，教學(xué)課件和微課視頻所設(shè)置的問(wèn)題應(yīng)結(jié)合統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)理論，突出知識(shí)重點(diǎn)，應(yīng)聯(lián)系實(shí)際問(wèn)題，攻破應(yīng)用難點(diǎn)。例如，方差分析實(shí)驗(yàn)的多因素方差分析可從醫(yī)學(xué)領(lǐng)域選取案例，由人體血清膽固醇與體重、年齡因素的關(guān)系研究導(dǎo)入本次實(shí)驗(yàn)，接著回顧多因素方差分析原理，介紹統(tǒng)計(jì)軟件SPSS操作步驟。學(xué)生按照軟件操作步驟分析數(shù)據(jù)，其難點(diǎn)就在于給出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中年齡和體內(nèi)血清膽固醇含量具有線(xiàn)性關(guān)系，且不同體重組別的斜率基本一致，因此，這個(gè)試驗(yàn)會(huì)引申出協(xié)方差分析原理及其應(yīng)用。在課件/視頻中提示學(xué)生觀察年齡和體內(nèi)血清膽固醇含量的散點(diǎn)圖，引導(dǎo)學(xué)生往線(xiàn)性關(guān)系方向思考和聯(lián)想，暗示這里的線(xiàn)性關(guān)系在實(shí)驗(yàn)中會(huì)起到一定的作用，然后課件/視頻內(nèi)容戛然而止，這種看似“倉(cāng)促”的結(jié)束，恰恰能激發(fā)學(xué)生試圖進(jìn)一步去探索，主動(dòng)想通過(guò)實(shí)驗(yàn)、討論、交流得出更為科學(xué)合理的數(shù)據(jù)處理方法，得出更準(zhǔn)確的結(jié)論。

(二)實(shí)驗(yàn)前的自主學(xué)習(xí)

為了幫助學(xué)生在統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)中相互合作、討論、交流，順利開(kāi)展實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前的自主學(xué)習(xí)和獨(dú)立思考是必不可少的重要環(huán)節(jié)。因?yàn)樽灾鲗W(xué)習(xí)的過(guò)程是培養(yǎng)獨(dú)立思考的有效途徑，是交流與合作的前提。學(xué)生只有進(jìn)行了獨(dú)立思考，才有可能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，通過(guò)再思考，形成自己的想法，當(dāng)思維打開(kāi)時(shí)，合作學(xué)習(xí)取長(zhǎng)補(bǔ)短的目的才能達(dá)到。實(shí)驗(yàn)前，學(xué)生可以根據(jù)自己的研究偏好和個(gè)性特點(diǎn)選擇感興趣的領(lǐng)域，可以根據(jù)自身的學(xué)習(xí)能力和意志品質(zhì)選擇不同層次的實(shí)驗(yàn)要求，讓自己在每次實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)中學(xué)有所獲。統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)材料里包括了每次實(shí)驗(yàn)的步驟，學(xué)生可以先仿照課件/視頻里的統(tǒng)計(jì)步驟提前熟悉統(tǒng)計(jì)命令，在初步認(rèn)識(shí)新知的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、思考問(wèn)題、記錄問(wèn)題，為合作實(shí)驗(yàn)做好準(zhǔn)備。在實(shí)驗(yàn)前的自主學(xué)習(xí)過(guò)程中，教師應(yīng)該要求學(xué)生完成兩個(gè)任務(wù)——預(yù)習(xí)筆記與問(wèn)題記錄，要求學(xué)生用文字?jǐn)⑹鲱A(yù)習(xí)的內(nèi)容，記錄學(xué)習(xí)材料中無(wú)法理解的難點(diǎn)，記錄自己發(fā)現(xiàn)和思考的問(wèn)題?！坝涗泦?wèn)題”的學(xué)習(xí)方式可以很好地建立“學(xué)”與“教”的反饋橋梁，學(xué)生既明白自己的問(wèn)題所在，教師又可以通過(guò)學(xué)生學(xué)習(xí)記錄有針對(duì)性地答疑和指導(dǎo)。例如，由方差分析理論知識(shí)的回顧知道，運(yùn)用方差分析的前提是各樣本獨(dú)立，所有觀察值都是從正態(tài)總體中抽取的，且方差相等。學(xué)生在方差分析理論學(xué)習(xí)中都能記住這兩個(gè)假設(shè)條件，但是當(dāng)預(yù)處理實(shí)際數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)很自然地發(fā)現(xiàn)三個(gè)問(wèn)題：?jiǎn)栴}一，如何檢驗(yàn)各組觀察數(shù)據(jù)(隨機(jī)樣本)的獨(dú)立性；問(wèn)題二，如何檢驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)自的總體服從正態(tài)分布；問(wèn)題三，如何檢驗(yàn)方差齊性。事實(shí)上，針對(duì)統(tǒng)計(jì)理論前提條件涉及的實(shí)際檢驗(yàn)問(wèn)題，教師是可以事先預(yù)料到的，且有解決此類(lèi)問(wèn)題的備用方案，比如有關(guān)數(shù)據(jù)獨(dú)立性的檢驗(yàn)可用相關(guān)分析解決，分布擬合檢驗(yàn)之正態(tài)分布檢驗(yàn)可用非參數(shù)檢驗(yàn)之單樣本K-S檢驗(yàn)解決，方差齊性用F檢驗(yàn)法。當(dāng)然，解決問(wèn)題的統(tǒng)計(jì)方法不唯一，實(shí)驗(yàn)的步驟自然不相同，而學(xué)生選什么樣的統(tǒng)計(jì)方法，由問(wèn)題會(huì)聯(lián)想到何類(lèi)領(lǐng)域何種方法，教師無(wú)法預(yù)料，不過(guò)教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生多思考多聯(lián)想多質(zhì)疑，為實(shí)驗(yàn)過(guò)程中能提出問(wèn)題、積極參與討論做好充分準(zhǔn)備。

(三)實(shí)驗(yàn)中的合作學(xué)習(xí)

在現(xiàn)代生活、工作、學(xué)習(xí)中, 各種方式的交流合作都是必要的, 許多任務(wù)不可能由單獨(dú)的個(gè)人完成。因此, 交流與合作意識(shí)是現(xiàn)代社會(huì)人的一種非常重要的品質(zhì)。在統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，以項(xiàng)目任務(wù)實(shí)驗(yàn)為驅(qū)動(dòng)，教師鼓勵(lì)學(xué)生自發(fā)組隊(duì)，自由選題，引導(dǎo)學(xué)生小組內(nèi)明確分工，以合作方式完成課題。例如，統(tǒng)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)的數(shù)理統(tǒng)計(jì)在心理學(xué)中的應(yīng)用，該項(xiàng)目任務(wù)涉及調(diào)查問(wèn)卷的設(shè)計(jì)、問(wèn)卷調(diào)查數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)文件的整理、運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)知識(shí)分析數(shù)據(jù)、撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)/研究報(bào)告。要完成一個(gè)綜合任務(wù)，首先要分工合理明確，調(diào)研井然有序，充分發(fā)揮每個(gè)組員在探究活動(dòng)中的作用，為學(xué)生創(chuàng)造討論交流機(jī)會(huì)，營(yíng)造和諧的學(xué)習(xí)氛圍，更好地增強(qiáng)學(xué)生的合作精神。在統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師應(yīng)該深入小組討論，及時(shí)答疑解惑，引導(dǎo)學(xué)生思考、判斷、分析。例如，學(xué)生在制作調(diào)查問(wèn)卷時(shí)，教師應(yīng)強(qiáng)調(diào)調(diào)查問(wèn)卷的信度分析[10]的重要性，但信度分析是難點(diǎn)，其原因是信度分析方法多樣靈活，不同領(lǐng)域、不同研究對(duì)象、不同總體抽樣出的樣本數(shù)據(jù)特征不同，采用的信度法也就不同。如果調(diào)查的側(cè)重點(diǎn)是事實(shí)性問(wèn)卷，需要對(duì)同一組樣本間隔一定時(shí)間重復(fù)試測(cè)，研究試測(cè)結(jié)果的差異性，那么教師應(yīng)幫助學(xué)生共同分析問(wèn)卷特點(diǎn)，判斷出此類(lèi)問(wèn)題應(yīng)該用重測(cè)信度法作信度分析；如果調(diào)查方式是同組樣本被測(cè)兩份問(wèn)卷復(fù)本，研究其復(fù)本相關(guān)系數(shù)，則選用的信度分析方法是復(fù)本信度法；如果是研究心理、態(tài)度、意見(jiàn)等，則可以考慮用折半信度法或者克朗巴哈信度系數(shù)法。例如，學(xué)生以心理健康為研究?jī)?nèi)容時(shí)，若信度系數(shù)過(guò)低，則教師應(yīng)提示學(xué)生考慮重新修訂調(diào)查問(wèn)卷的量表或增刪題項(xiàng)，使其信度系數(shù)達(dá)到0.8以上。當(dāng)制定的問(wèn)卷具備有效性、科學(xué)性、合理性時(shí)，才能進(jìn)入下一步統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)環(huán)節(jié)。整個(gè)研究過(guò)程，學(xué)生積極參與合作，通過(guò)討論與交流解決原有的問(wèn)題，或許會(huì)產(chǎn)生新的問(wèn)題，教師應(yīng)及時(shí)給予肯定和指導(dǎo)，讓每位學(xué)生在完成項(xiàng)目任務(wù)的過(guò)程中體驗(yàn)到自己是學(xué)習(xí)的主人，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有收獲有進(jìn)步。

(四)實(shí)驗(yàn)后的交流反思

每組完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)后，教師組織學(xué)生開(kāi)展組間交流、評(píng)比。為了獲得小組優(yōu)勝, 每個(gè)小組成員會(huì)積極深入思考, 竭盡全力完善本組的實(shí)驗(yàn)/研究報(bào)告，設(shè)計(jì)出更深刻更全面更優(yōu)質(zhì)的報(bào)告。在組間交流過(guò)程中，學(xué)生敘述自己在研究項(xiàng)目中遇到的困難和問(wèn)題，分享解決問(wèn)題的方法，共享研究成果。學(xué)生在反思交流中取長(zhǎng)補(bǔ)短，發(fā)散思維，創(chuàng)造出新的設(shè)想和構(gòu)思。例如，方差分析實(shí)驗(yàn)引出協(xié)方差分析實(shí)驗(yàn)，從醫(yī)學(xué)的血清膽固醇研究遷移到腦卒中誘因的研究，分析腦卒中與氣溫、氣壓、濕度的關(guān)系。相關(guān)分析實(shí)驗(yàn)的股票市場(chǎng)調(diào)研研究，因股票的交叉影響該實(shí)驗(yàn)指引學(xué)生轉(zhuǎn)向偏相關(guān)分析研究。多元回歸分析實(shí)驗(yàn)在經(jīng)濟(jì)管理中的應(yīng)用，學(xué)生集思廣益會(huì)聯(lián)想到多元回歸在金融風(fēng)險(xiǎn)中的應(yīng)用，在投資決策中的應(yīng)用等等。實(shí)驗(yàn)后的反思、交流是不可忽略的環(huán)節(jié)，它能幫助學(xué)生加大對(duì)統(tǒng)計(jì)研究的深度和對(duì)統(tǒng)計(jì)應(yīng)用的廣度，能很好地幫助學(xué)生形成發(fā)散思維，更好地培養(yǎng)其創(chuàng)新思維。

(五)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)

客觀、合理、綜合的實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)是鼓勵(lì)學(xué)生積極參與實(shí)驗(yàn)的有力保障，是監(jiān)督學(xué)生自覺(jué)參與實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的有效途徑。統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)不僅僅關(guān)注學(xué)生的預(yù)習(xí)筆記、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等靜態(tài)指標(biāo)，更應(yīng)該關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)變化，充分考慮學(xué)生的個(gè)體差異，著重評(píng)價(jià)學(xué)生的參與度和進(jìn)步率。

根據(jù)翻轉(zhuǎn)課堂的特點(diǎn)，統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)的量化指標(biāo)應(yīng)包括實(shí)驗(yàn)前學(xué)生自主學(xué)習(xí)過(guò)程中瀏覽學(xué)習(xí)材料的內(nèi)容量、學(xué)習(xí)的時(shí)間長(zhǎng)度、自學(xué)筆記量、問(wèn)題記錄量、實(shí)驗(yàn)中參與討論次數(shù)，實(shí)驗(yàn)后反思總結(jié)的內(nèi)容量、研究報(bào)告的質(zhì)量等。評(píng)價(jià)方式包括學(xué)生自評(píng)、組內(nèi)評(píng)價(jià)、組間評(píng)價(jià)、教師評(píng)價(jià)。在評(píng)價(jià)考核內(nèi)容里除了考核實(shí)驗(yàn)相關(guān)操作技能和統(tǒng)計(jì)理論應(yīng)用能力外,還將實(shí)驗(yàn)態(tài)度、文獻(xiàn)查閱能力、團(tuán)隊(duì)合作精神等定性指標(biāo)納入考察范圍。根據(jù)筆者多年的統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，制出基于翻轉(zhuǎn)課堂的統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)表，見(jiàn)表1。

表1　基于翻轉(zhuǎn)課堂模式的統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)

四、在統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂模式應(yīng)注意的問(wèn)題

(一)微課視頻的制作

制作微課視頻有四個(gè)要點(diǎn)。1.教學(xué)視頻要短小精悍，研究表明短于6分鐘的視頻最吸引人，6～9分鐘的視頻是觀者注意力開(kāi)始分散的拐點(diǎn)。2.視頻應(yīng)用三個(gè)機(jī)位錄制，教師用“你”而不是“你們”稱(chēng)呼學(xué)生，制造“一對(duì)一”的感覺(jué)。3.教師的授課狀態(tài)直接影響學(xué)生是否愿意繼續(xù)觀看視頻，教師越有激情，越能吸引學(xué)生。4.講授的統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容具有可操作性，便于學(xué)生預(yù)實(shí)驗(yàn)。

(二)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的管理

網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)社區(qū)可以借用比較成熟的網(wǎng)站，也可以校企合作建立教育平臺(tái)，教師應(yīng)在統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)前熟悉網(wǎng)絡(luò)教育平臺(tái)，充分利用在線(xiàn)功能，比如在線(xiàn)實(shí)驗(yàn)任務(wù)的布置、在線(xiàn)互動(dòng)(包括討論、交流)、在線(xiàn)評(píng)閱(包括自評(píng)、互評(píng))等。

五、結(jié)語(yǔ)

翻轉(zhuǎn)課堂模式是一種更符合學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)、自主式學(xué)習(xí)的教學(xué)模式，將這種模式運(yùn)用于統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，充分利用課堂內(nèi)外時(shí)間，讓學(xué)生實(shí)驗(yàn)前有準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)中有想法、實(shí)驗(yàn)后有反思，更加有利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的能力、交流合作的能力、創(chuàng)新思維的能力，提高統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果和質(zhì)量。

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[責(zé)任編輯劉江南]

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1008-6390(2016)02-0160-06

作者簡(jiǎn)介：鄒楊(1980-)，女，重慶市人，碩士，副教授，研究方向：概率統(tǒng)計(jì)；施成湘( 1979-)，女，四川瀘州人，碩士，副教授，應(yīng)用數(shù)學(xué)；許安見(jiàn) (1978-)， 男，四川安岳人，博士，副教授，研究方向：基礎(chǔ)數(shù)學(xué)。

基金項(xiàng)目：2015年重慶市教委科學(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目“信用評(píng)級(jí)違約概率測(cè)度與風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警技術(shù)的研究”(KJ1501414)；重慶第二師范學(xué)院2013年重點(diǎn)教改項(xiàng)目“統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)改革與統(tǒng)計(jì)人才培養(yǎng)模式的研究與實(shí)踐” (JG20131112)

收稿日期：2015-10-12