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        基于雨課堂的概率論與數(shù)理統(tǒng)計線上教學(xué)實踐初探

        2020-03-24 21:21:18張艷芳王福昌趙宜賓
        關(guān)鍵詞:傳統(tǒng)教學(xué)雨課堂線上教學(xué)

        張艷芳 王福昌 趙宜賓

        【摘要】隨著現(xiàn)代教育信息化的發(fā)展,課堂的教學(xué)形式越來越豐富.雨課堂是一種應(yīng)用廣泛的教學(xué)App,教師可以借助雨課堂完成整個線上教學(xué)活動.相比傳統(tǒng)教學(xué),線上教學(xué)有很多優(yōu)點,如課程回放,教學(xué)過程完整記錄等,但是在課堂監(jiān)督、學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)習(xí)氛圍方面?zhèn)鹘y(tǒng)教學(xué)有著不可比擬的優(yōu)點.實踐表明最有效的教學(xué)方式是將雨課堂應(yīng)用到傳統(tǒng)教學(xué)中進行混合式教學(xué).

        【關(guān)鍵詞】雨課堂;線上教學(xué);傳統(tǒng)教學(xué)

        1 引言

        信息化教學(xué)手段主要以現(xiàn)代信息技術(shù)為基礎(chǔ),將多媒體技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)過程,教師和同學(xué)可以在現(xiàn)代信息技術(shù)環(huán)境下進行線上互動.這種教學(xué)手段打破了以教師為中心的填鴨式授課方式.豐富的教學(xué)手段使得課堂氣氛更加活躍,最大限度地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,同時能更好地突顯教學(xué)內(nèi)容,吸引學(xué)生注意力.線上教學(xué)或混合式教學(xué)以其獨有的優(yōu)勢被老師和學(xué)生接受并使用.當(dāng)前高等院校的線上教育應(yīng)用平臺很多,如雨課堂、學(xué)習(xí)通、微助教、云班課、中國MOOC、智慧樹等.這些信息化教學(xué)手段被廣泛應(yīng)用于各類課程教學(xué).我校本學(xué)期應(yīng)用雨課堂、釘釘直播為學(xué)生開設(shè)網(wǎng)絡(luò)課程.本文以雨課堂為例介紹我校概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程的在線開課情況,比較傳統(tǒng)的教學(xué)與在線課程的優(yōu)缺點.文章分為四部分,第一部分是引言部分,第二部分介紹雨課堂及其安裝方法,通過兩個教學(xué)案例分析雨課堂的課程設(shè)計及課前、課中、課后內(nèi)容安排.第三部分分析雨課堂的優(yōu)缺點,第四部分為結(jié)論部分.

        2 雨課堂

        雨課堂是由清華大學(xué)在線教育辦公室組織,一線教師全程參與開發(fā)的一款教學(xué)工具.雨課堂可以巧妙地融入PowerPoint中,實現(xiàn)線上教學(xué),混合式教學(xué)等多種教學(xué)模式,能夠與學(xué)生多通道互動,形成豐富的教學(xué)數(shù)據(jù).

        2.1 雨課堂安裝

        首先在https://www.yuketang.cn/網(wǎng)址中免費下載雨課堂,安裝后雨課堂就嵌入到PowerPoint中,當(dāng)打開PowerPoint時就可以在工具欄看到雨課堂按鈕,同時在手機微信中關(guān)注雨課堂公眾號即可.

        2.2 雨課堂的使用

        2.2.1 上課前

        教師可以在課前將本節(jié)課授課計劃和制作好的PPT課件上傳到雨課堂的課件庫中,再從微信的雨課堂公眾號中發(fā)布課件給對應(yīng)的聽課班級,學(xué)生就可以在手機中隨時預(yù)習(xí)授課內(nèi)容.

        2.2.2 課堂中

        考慮到《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》這門課程理論性強,學(xué)生存在理解困難的情況,同時進行問卷調(diào)查,學(xué)生反映自己看錄制好的視頻沒有自覺性,因此我校采取雨課堂直播形式開展線上教學(xué).

        打開授課PPT,在工具欄點擊雨課堂圖標(biāo),再點擊雨課堂授課,輸入要授課的班級就會出現(xiàn)授課的二維碼和暗號.教師可以將二維碼和暗號發(fā)到學(xué)生群,學(xué)生通過掃描二維碼進入課堂.學(xué)生也可以通過雨課堂公眾號進入開設(shè)的課程.教師可以在懸浮標(biāo)中選擇視頻直播授課或語音直播授課.直播授課過程中教師可以通過彈幕、隨機點名、課堂投稿等方式與學(xué)生互動.對于《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》這樣的數(shù)學(xué)課程,教師每講完一個知識點可以插入一兩個對應(yīng)的習(xí)題鞏固,由于有些問題含有數(shù)學(xué)公式不好輸入答案,習(xí)題應(yīng)多以選擇題為主,也可以是主觀題,學(xué)生將答案拍照上傳,老師給予講評.

        答題結(jié)果實時顯示,教師可以即時看到學(xué)生答題的正確率、選不同選項的人數(shù)等作答情況,了解學(xué)生對當(dāng)前知識點的掌握情況,可以視情況補充題目或者講解新的知識點.

        2.2.3 課后

        課后,學(xué)生可以在討論區(qū)域與同學(xué)和老師討論今天課程中未理解的內(nèi)容,教師進行答疑;可以看直播課程回放,對于不明白的地方反復(fù)觀看,重復(fù)課堂講解過程.教師通過雨課堂布置本節(jié)課的作業(yè),作業(yè)可以是客觀題也可以是主觀題.客觀題在設(shè)置題目同時設(shè)置答案,學(xué)生提交作業(yè)后就可以看到自己哪道題做錯了,教師不需要批改作業(yè),而主觀題則需要學(xué)生寫完作業(yè)拍照上傳,教師可以在電腦或手機端批改作業(yè),做批注,及時反饋給學(xué)生.

        2.2.4 課堂案例

        案例1 大數(shù)定律這一節(jié)內(nèi)容理論性較強,比較抽象,但是它作為數(shù)理統(tǒng)計的理論基礎(chǔ)又非常地重要.課程的重點在于讓學(xué)生理解并掌握大數(shù)定律的內(nèi)容及意義,為數(shù)理統(tǒng)計部分學(xué)習(xí)“矩估計”奠定基礎(chǔ).

        課前:教師將PPT發(fā)給學(xué)生,學(xué)生可以提前預(yù)習(xí),預(yù)習(xí)的過程中多數(shù)同學(xué)提出內(nèi)容理論性較強,對于定理的數(shù)學(xué)公式不能完全理解等問題.同時課件中給出應(yīng)用大數(shù)定律通過蒙特—卡羅法計算積分的例子.

        通過以上講解,同學(xué)們基本了解了大數(shù)定理的內(nèi)容和應(yīng)用的原理,而且對大數(shù)定律有進一步的理解,課堂上教師可以通過雨課堂隨機選人提問,了解學(xué)生學(xué)習(xí)的程度或存在的問題,隨機選人可以在屏幕中投影,提高學(xué)生的注意力并且活躍課堂氣氛.

        課后:教師可以在雨課堂布置作業(yè),使用Matlab程序?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用大數(shù)定律通過蒙特-卡羅法計算一個不同的不定積分,并將計算的過程和結(jié)果拍照上傳,從雨課堂作業(yè)的統(tǒng)計情況了解到學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài).

        雖然大數(shù)定律這部分內(nèi)容比較抽象,但是結(jié)合雨課堂加入特別的應(yīng)用實例,學(xué)生整體的學(xué)習(xí)效果較好.從作業(yè)結(jié)果來看,即使平時以為數(shù)學(xué)理論很難理解(所謂基礎(chǔ)比較差)的同學(xué)作業(yè)做得也很好,說明相對于抽象的理論和公式,他們更愿意做一些實踐的作業(yè).如果在授課時用的是直播課程,那么課堂沒有跟上的同學(xué)們可以應(yīng)用雨課堂回放的功能進行重復(fù)學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí).

        案例2 線性回歸模型

        線性回歸模型是《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》課程中比較重要的一節(jié)課,在實際應(yīng)用中非常廣泛,但是由于學(xué)時少,課堂上很難抽出時間進行細(xì)致的講解.我們將這部分內(nèi)容做成文檔通過雨課堂群公告發(fā)送到學(xué)生手里,同時應(yīng)用雨課堂的視頻直播錄制視頻,學(xué)生可以隨時觀看回放,教師可以通過后臺數(shù)據(jù)了解學(xué)生對這部分情況的學(xué)習(xí).具體例子如下:

        試對下表數(shù)據(jù)進行分析,求出因變量y,自變量x的一元線性回歸模型,并對各參數(shù)進行檢驗.

        對于數(shù)據(jù)分析,學(xué)生們初次接觸,無從下手.拿到數(shù)據(jù)的第一步我們可以先做圖,從散點圖中觀察變量x與y的關(guān)系.用Excel軟件做出散點圖(圖1)觀察到x與y之間是簡單線性關(guān)系,圖形基本呈一條直線;第二步求相關(guān)系數(shù)及線性驗證,這時候可以復(fù)習(xí)相關(guān)系數(shù)的意義;第三步求出回歸系數(shù)并寫出回歸方程;第四步求出參數(shù)的估計及回歸系數(shù)檢驗,這里可以復(fù)習(xí)估計參數(shù)估計的原理;第五步應(yīng)用所得的回歸方程進行預(yù)測.

        以上內(nèi)容通過視頻直播發(fā)布給學(xué)生,學(xué)生即使沒有看直播也可以擇時觀看回放學(xué)習(xí).

        課后教師通過雨課堂分組布置作業(yè),如分析人的身高與體重的關(guān)系,讓學(xué)生復(fù)習(xí)收集數(shù)據(jù),整理數(shù)據(jù),應(yīng)用Excel作散點圖,建立回歸方程,求解回歸系數(shù),回歸方程檢驗及預(yù)測.整個作業(yè)完成后學(xué)生對回歸分析流程更加熟悉,今后可以應(yīng)用到專業(yè)課程中.

        通過雨課堂平臺,教師可以補充課堂延伸知識和課外的知識.

        3 在線課程的優(yōu)缺點

        3.1 在線課程的優(yōu)點

        (1)在線課堂可以完成預(yù)習(xí),授課,互動答疑等傳統(tǒng)教學(xué)的授課過程.

        (2)課后學(xué)生可以觀看課程回放,實現(xiàn)課堂重現(xiàn),反復(fù)學(xué)習(xí).

        (3)雨課堂可以記錄授課過程的所有數(shù)據(jù).對于教師端:一方面,課后可以進行數(shù)據(jù)分析,記錄學(xué)生不懂的PPT內(nèi)容課上習(xí)題的正確率,通過彈幕提出的問題或回答的內(nèi)容分析出學(xué)生對本節(jié)課各個知識點的掌握情況.另一方面,雨課堂記錄下學(xué)生整個學(xué)習(xí)過程,包括出勤情況、課前預(yù)習(xí)完成情況、課中答題情況及課后作業(yè)完成情況.到學(xué)期末,可以直接通過雨課堂導(dǎo)出學(xué)生的平時成績,為教師節(jié)省出很多記錄時間.對于學(xué)生端,學(xué)生提前可以獲得授課內(nèi)容,有充足的時間預(yù)習(xí),上課聽講時更有針對性;課中對于不懂的PPT內(nèi)容可以標(biāo)記為“不懂”,便于老師了解聽課情況,也便于自己課后針對復(fù)習(xí);課后可以回看直播內(nèi)容,反復(fù)學(xué)習(xí).課堂中可以投稿或者發(fā)彈幕給老師,相比傳統(tǒng)教學(xué)給老師的反饋更及時.

        3.2 在線課程的缺點

        (1)線上授課時學(xué)生面對的是冰冷的電腦,與傳統(tǒng)的教學(xué)環(huán)境顯著不同.學(xué)生周邊沒有自己的同學(xué)和教室的氛圍,學(xué)生容易走神,更容易做與課堂無關(guān)的事情.在傳統(tǒng)的教學(xué)環(huán)境中,教師時刻關(guān)注學(xué)生的情況,一個眼神,一個動作,一句鼓勵都可以及時地糾正學(xué)生的聽課狀態(tài)或者激發(fā)學(xué)生更大的學(xué)習(xí)動力.

        (2)類似《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》的數(shù)學(xué)類課程,數(shù)學(xué)公式較多,通過彈幕能夠互動的內(nèi)容比較局限.

        (3)在線教學(xué)對教學(xué)工具如電腦,手機,手寫板以及網(wǎng)絡(luò)要求較高,設(shè)備對授課情況影響非常大.而傳統(tǒng)的教學(xué)在教室就可以隨意開展各樣的教學(xué)活動.

        4 結(jié)論

        通過實際使用雨課堂在線直播課程,可以看出傳統(tǒng)課堂具有在線課程不可比擬的優(yōu)勢,而雨課堂也可以提供傳統(tǒng)課堂不具備的服務(wù),尤其是提供課程回放,課堂教學(xué)過程記錄等,可以極大地減輕教師的課后記錄工作量.如果將雨課堂引入傳統(tǒng)課堂教學(xué)中進行混合式教學(xué),既可以在傳統(tǒng)的授課環(huán)境中進行課堂教學(xué),又能充分利用雨課堂作為傳統(tǒng)教學(xué)的補充,活躍課堂氣氛,記錄課堂教學(xué)數(shù)據(jù),為學(xué)生提供更多的學(xué)習(xí)資料,更好地提高教學(xué)效率.

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