王巍 王文琴 王潔

摘 ? ?要：“多元統(tǒng)計分析”課程教學(xué)在大數(shù)據(jù)時代面臨新的機遇與挑戰(zhàn)。MOOC作為信息技術(shù)與傳統(tǒng)課堂結(jié)合的一種新形式，在進行教學(xué)設(shè)計時應(yīng)明確使學(xué)習(xí)者獲得知識和能力的教學(xué)目標(biāo)。因此，MOOC教學(xué)設(shè)計應(yīng)當(dāng)以O(shè)BE理念為原則，按照逆向約束路徑設(shè)計課程教學(xué)，關(guān)注學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)成果產(chǎn)出。從知識和能力兩個維度確定教學(xué)產(chǎn)出目標(biāo)，從課程內(nèi)容組織、學(xué)習(xí)目標(biāo)定義與實現(xiàn)及學(xué)習(xí)成果評價和使用三個方面進行教學(xué)設(shè)計，發(fā)現(xiàn)MOOC的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)優(yōu)勢，闡述其在課程中的實際應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：OBE理念;MOOC;“多元統(tǒng)計分析”;教學(xué)設(shè)計

中圖分類號：G642 ? ? ?文獻標(biāo)識碼：A ? ? ?文章編號：1002-4107（2021）06-0074-03

一、引言

自2012年慕課概念提出以來，清華大學(xué)和北京大學(xué)等高校率先向全球免費開放15門在線課程，標(biāo)志著我國慕課發(fā)展的開始。隨后教育部發(fā)布了《關(guān)于加強高等學(xué)校在線開放課程建設(shè)應(yīng)用與管理的意見》（簡稱《意見》），加快推進適合我國國情的在線開放課程和平臺建設(shè)?！兑庖姟返陌l(fā)布對在線開放課程的應(yīng)用、組織與管理具有積極作用，也明確了在線開放課程建設(shè)的主要任務(wù)。截至2020年4月，全國高校學(xué)生在線學(xué)習(xí)人次為11.8億，覆蓋了本科12個學(xué)科門類[1]。

目前，“多元統(tǒng)計分析”課程的在線開放課程資源主

要是廈門大學(xué)和上海財經(jīng)大學(xué)建設(shè)的慕課。近年來，在線開放課程建設(shè)取得了很大的成績，但是在教學(xué)過程中仍然存在一定的不足與認識偏差。MOOC教學(xué)不是簡單地對課程內(nèi)容和知識點的重新劃分和再組織，也不僅僅是教學(xué)時空的簡單轉(zhuǎn)變。MOOC教學(xué)是在打破傳統(tǒng)教學(xué)在時間和空間的束縛下，明確知識和能力目標(biāo)，根據(jù)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)習(xí)慣，重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容，提供多種互動方式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，促進學(xué)生積極思考，最終實現(xiàn)知識內(nèi)化和能力培養(yǎng)的教學(xué)目標(biāo)。

因此，提出了基于OBE理念即成果導(dǎo)向教育的MOOC教學(xué)設(shè)計理念，教師在進行教學(xué)設(shè)計時首先要確定教學(xué)目標(biāo)即知識目標(biāo)和能力目標(biāo)，并按照OBE理念設(shè)計教學(xué)框架，將信息技術(shù)和課程教學(xué)有效融合，轉(zhuǎn)變教學(xué)和學(xué)習(xí)方式，利用現(xiàn)代教學(xué)工具組織、展開課程內(nèi)容教學(xué)，促進教育教學(xué)理念與方式的升級和轉(zhuǎn)變。

二、“多元統(tǒng)計分析”課程教學(xué)基本情況

（一）“多元統(tǒng)計分析”課程的教學(xué)內(nèi)容

“多元統(tǒng)計分析”是一門方法類課程，是統(tǒng)計學(xué)、數(shù)據(jù)科學(xué)、經(jīng)濟金融以及計算機科學(xué)等專業(yè)的本科生、研究生的必修課程，是研究客觀世界中多變量統(tǒng)計關(guān)系的數(shù)理方法。課程教學(xué)內(nèi)容涉及的分析方法主要包括聚類分析、判別分析、主成分分析、因子分析以及回歸分析等，這些方法主要可以分為四個方面：一是多元變量的參數(shù)估計、假設(shè)檢驗以及統(tǒng)計推斷問題等;二是以主成分分析和因子分析為主的簡化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，降低數(shù)據(jù)維度問題;三是樣本或者指標(biāo)的分類問題，主要包括聚類分析、判別分析和邏輯回歸等;四是利用定量數(shù)據(jù)和定性數(shù)據(jù)建模進行回歸分析以及結(jié)構(gòu)方程模型進行判斷和預(yù)測。

（二）“多元統(tǒng)計分析”課程教學(xué)存在的問題

在“多元統(tǒng)計分析”課程教學(xué)中，教師注重數(shù)理的證明和推導(dǎo)，因數(shù)理推導(dǎo)的過程復(fù)雜且難度較大，導(dǎo)致教師的“教”與學(xué)生的“學(xué)”難以較好地結(jié)合起來，教學(xué)效果不理想。教學(xué)形式較為單一，大多停留在多媒體課件的播放和演示上，教學(xué)手段簡單，教學(xué)缺乏有效的討論、交流和互動[2]。最重要的是傳統(tǒng)的教學(xué)設(shè)計以知識傳遞為目標(biāo)，忽略了知識傳授、知識內(nèi)化以及能力培養(yǎng)，教與學(xué)未能在基于成果導(dǎo)向的基礎(chǔ)上進行，教學(xué)效果不理想。教學(xué)考核評價體系不合理，不能科學(xué)地評估學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。另外，“多元統(tǒng)計分析”課程的在線開放課程資源偏少，而且MOOC教學(xué)設(shè)計仍然沿用傳統(tǒng)的做法，以傳授理論知識為主。此外，普通應(yīng)用型高校學(xué)生的數(shù)理基礎(chǔ)較弱，教學(xué)內(nèi)容相對較難，而且適應(yīng)性不強。

三、基于OBE理念的MOOC教學(xué)設(shè)計

（一）基本思路

OBE理念以學(xué)生為中心，其指導(dǎo)教學(xué)的出發(fā)點和終點是以學(xué)生畢業(yè)應(yīng)達到的學(xué)習(xí)成果反向設(shè)計教學(xué)過程。因此，有別于傳統(tǒng)教學(xué)以教師的“教”和知識傳授為核心。傳統(tǒng)教學(xué)是以學(xué)科為導(dǎo)向，教育模式傾向于解決確定的、線性的、靜止封閉問題的模式，忽視了專業(yè)的需求。OBE理念的課程教學(xué)設(shè)計遵循反向設(shè)計原則，由需求定目標(biāo)，由目標(biāo)定要求，由要求定課程。對一門具體課程而言，按照預(yù)期學(xué)習(xí)成果確定知識單元，然后設(shè)計教學(xué)策略，最后進行考核評價和教學(xué)反思與改進[3]。

1.“知識-能力”二維目標(biāo)設(shè)計

OBE理念以學(xué)生為中心，其關(guān)鍵點在于學(xué)習(xí)的產(chǎn)出，主要體現(xiàn)為知識和能力兩個方面。學(xué)生根據(jù)課程教學(xué)目標(biāo)學(xué)習(xí)基本的專業(yè)知識和理論，掌握必備的技能，具備從事相關(guān)工作的專業(yè)能力。因此，MOOC教學(xué)設(shè)計的首要任務(wù)就是要在OBE理念下，打破傳統(tǒng)教學(xué)在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式等方面的限制，根據(jù)課程教學(xué)特點設(shè)計“知識-能力”二維目標(biāo)，即在MOOC教學(xué)設(shè)計中既要有完善的專業(yè)知識結(jié)構(gòu)體系，又要注重學(xué)生分析問題、解決問題的能力，注重學(xué)生個人潛力的開發(fā)和創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)[4]。

2.逆向約束路徑教學(xué)設(shè)計

在課程MOOC教學(xué)設(shè)計時，要以根據(jù)專業(yè)需求設(shè)計的“知識-能力”二維目標(biāo)為出發(fā)點，確定預(yù)期的學(xué)習(xí)成果，根據(jù)預(yù)期的學(xué)習(xí)成果設(shè)計和組織相應(yīng)的知識單元。依據(jù)知識單元的特點，教師設(shè)計教學(xué)策略。最后還要建立有效的學(xué)習(xí)成果考核評價體系評估預(yù)期學(xué)習(xí)成果的達成度，進行教學(xué)反思和改進。

3.重視學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)分析

與傳統(tǒng)教學(xué)相比，MOOC教學(xué)是依托相關(guān)的互聯(lián)網(wǎng)平臺開展教與學(xué)的，學(xué)生利用MOOC進行在線學(xué)習(xí)，不僅突破了傳統(tǒng)教學(xué)在時空上的限制，而且平臺會記錄詳細的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)。通過對學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的分析，能有效評估學(xué)生的學(xué)習(xí)行為、學(xué)習(xí)效果，為后續(xù)教學(xué)反思與教學(xué)改進提供依據(jù)。

4.在教學(xué)中引入案例教學(xué)

案例教學(xué)通常是受學(xué)生歡迎的一種教學(xué)方式。案例教學(xué)不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，帶動學(xué)生自主學(xué)習(xí)的熱情，還可以激發(fā)學(xué)生內(nèi)在的學(xué)習(xí)潛質(zhì)?！岸嘣y(tǒng)計分析”課程理論教學(xué)枯燥乏味，內(nèi)容晦澀難懂，因此在MOOC教學(xué)設(shè)計時應(yīng)引入社會生活中的熱點問題作為教學(xué)案例，以這種學(xué)以致用的方式激勵、引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。在這個過程中學(xué)生不僅加深了對知識的理解，而且學(xué)會了用什么方法解決什么問題，學(xué)習(xí)評估不同方法的優(yōu)劣，提高了學(xué)習(xí)效率。

（二）構(gòu)建MOOC教學(xué)框架

基于OBE理念的課程教學(xué)設(shè)計框架，縱向主要從知識、能力兩個維度出發(fā)，橫向分別包括定義、實現(xiàn)、評價和使用學(xué)習(xí)成果四個方面[5]，具體如表1所示。

學(xué)習(xí)成果的定義是基于OBE理念的關(guān)鍵。學(xué)習(xí)成果主要體現(xiàn)在知識和能力兩個方面。根據(jù)課程教學(xué)目標(biāo)及知識模塊的特點，將知識分成了解、掌握和應(yīng)用三個層次。能力包括分析解決問題的專業(yè)能力、學(xué)生自我約束并進行自主學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)能力以及綜合素質(zhì)能力。學(xué)習(xí)成果的實現(xiàn)是OBE理念的實踐環(huán)節(jié)，MOOC通過課程視頻、作業(yè)、提問、案例討論與實踐等環(huán)節(jié)實現(xiàn)學(xué)習(xí)成果。學(xué)習(xí)成果評價要充分利用MOOC平臺數(shù)據(jù)優(yōu)勢，通過對學(xué)生作業(yè)完成情況、考試成績、視頻觀看時長、答題時間、不同知識模塊的正確率等數(shù)據(jù)指標(biāo)的分析，評價學(xué)習(xí)者知識維度的學(xué)習(xí)成果;通過觀看視頻和作業(yè)完成的行為數(shù)據(jù)、線上提問及討論情況、案例討論與實踐等數(shù)據(jù)指標(biāo)的分析，評價學(xué)習(xí)者能力維度的學(xué)習(xí)成果。學(xué)習(xí)成果的使用是基于大量的線上學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)記錄，得到多層次的學(xué)習(xí)成果反饋，對學(xué)生學(xué)習(xí)以及教師教學(xué)提供分析報告，完成MOOC教學(xué)的閉環(huán)設(shè)計。

四、基于OBE理念的“多元統(tǒng)計分析”課程MOOC教學(xué)設(shè)計

以“多元統(tǒng)計分析”課程中第三章《聚類分析》為例，基于OBE理念分別從課程內(nèi)容組織、學(xué)習(xí)目標(biāo)定義與實現(xiàn)以及學(xué)習(xí)成果評價和使用三個方面進行MOOC教學(xué)設(shè)計。

（一）課程內(nèi)容組織

聚類分析是“多元統(tǒng)計分析”中重要的分析方法，它在基于一個多維剖面的觀測中尋找某種“自然”結(jié)構(gòu)。本章內(nèi)容主要包括聚類分析的基本思想、相似性度量、常見的聚類方法。學(xué)習(xí)的主要目標(biāo)是學(xué)會運用聚類分析解決實際問題，區(qū)分不同聚類方法及其相應(yīng)的應(yīng)用?；谏鲜瞿繕?biāo)，分別從知識、能力以及實現(xiàn)三個方面對課程內(nèi)容進行設(shè)計，其中將知識分成了解、掌握和應(yīng)用三個層次，將能力分成專業(yè)能力、學(xué)習(xí)能力和綜合素質(zhì)能力，具體如表2所示。

（二）學(xué)習(xí)目標(biāo)定義與實現(xiàn)

基于專業(yè)、人才培養(yǎng)規(guī)格以及畢業(yè)要求的總原則，結(jié)合課程的實際作用，進一步確定具體章節(jié)的具體學(xué)習(xí)目標(biāo)。在這樣的基本思路下將《聚類分析》的學(xué)習(xí)目標(biāo)定義為五個方面：目標(biāo)1，培養(yǎng)學(xué)生數(shù)據(jù)驅(qū)動的學(xué)習(xí)能力，讓學(xué)生逐步形成問題意識和數(shù)據(jù)敏銳性;目標(biāo)2，理解聚類分析的基本思想，了解聚類分析的主要應(yīng)用領(lǐng)域;目標(biāo)3，學(xué)會應(yīng)用聚類分析及分析軟件解決實際問題，即怎么用;目標(biāo)4，正確理解分析結(jié)果并學(xué)會將結(jié)果用于指導(dǎo)實踐;目標(biāo)5，通過學(xué)、寫、說、用，提升學(xué)生的綜合素質(zhì)。

學(xué)習(xí)目標(biāo)的實現(xiàn)要依托一定的教學(xué)策略，主要包括教學(xué)方法、教學(xué)進程安排、教學(xué)過程中的互動與交流以及必要的練習(xí)與資料閱讀?！毒垲惙治觥方虒W(xué)的核心是讓學(xué)生學(xué)會運用聚類分析方法分析實際問題。因此，MOOC教學(xué)設(shè)計時將減少聚類分析的基本思想、相似性度量這部分內(nèi)容的講解，主要通過學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)和自主學(xué)習(xí)評測環(huán)節(jié)完成，在MOOC教學(xué)中進行必要的歸納總結(jié)。MOOC教學(xué)以案例教學(xué)為主，針對實際問題的分析和解決，逐步講解系統(tǒng)聚類法和快速聚類法的原理、步驟以及實現(xiàn)。教學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn)主要還是以視頻教學(xué)為主，約占教學(xué)內(nèi)容的80%，視頻時長根據(jù)內(nèi)容的差異而不同，時長范圍在6～15分鐘，60%以上的教學(xué)內(nèi)容安排了測試環(huán)節(jié)，另外還設(shè)計了討論區(qū)，設(shè)計一些引導(dǎo)性的討論選題，引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)。

（三）學(xué)習(xí)成果評價和使用

MOOC為學(xué)生學(xué)習(xí)過程記錄和學(xué)習(xí)成果評價提供了更多的可能性。學(xué)習(xí)成果可以從知識和能力兩個維度進行評價。以某一個學(xué)習(xí)者為例，通過平臺記錄可以查看到學(xué)習(xí)者的視頻學(xué)習(xí)總時長、平均時長、任務(wù)完成比例等信息;測試環(huán)節(jié)的結(jié)果可以了解到學(xué)生對知識點的掌握情況;討論區(qū)是除教學(xué)之外教師與學(xué)生以及學(xué)生之間進行交流和互動的空間，學(xué)生對課程越重視，對課程討論、互動的參與度越高，討論區(qū)的活躍度就越高，是靜態(tài)教學(xué)之外的動態(tài)延伸。討論區(qū)的發(fā)言頻數(shù)和內(nèi)容可以看出學(xué)生對問題的理解深度和思考情況;學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)是學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)成果的體現(xiàn)，同時也是考核的重要依據(jù)。

教學(xué)成果的使用有助于教學(xué)反思，能夠促進教學(xué)改革，提高教學(xué)質(zhì)量。教師在學(xué)習(xí)成果評價中獲取了學(xué)習(xí)者對知識和能力的掌握情況，并結(jié)合MOOC教學(xué)過程中產(chǎn)生的大量學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，教師可以通過此數(shù)據(jù)的分析了解自己在教學(xué)過程中存在的主要問題，同時掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況、學(xué)習(xí)效果以及積極性等情況。學(xué)生也可以根據(jù)學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)回溯自己的學(xué)習(xí)情況，找到自己在學(xué)習(xí)過程中存在的問題，提升學(xué)習(xí)效果。而對教學(xué)管理部門而言，利用學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，從學(xué)校教學(xué)管理的角度對教師的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過程、教學(xué)效果、教學(xué)進度以及學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況、學(xué)習(xí)效果進行分析，從而做到精細化的教學(xué)管理。

五、結(jié)論

“多元統(tǒng)計分析”課程作為統(tǒng)計學(xué)、數(shù)據(jù)科學(xué)等專業(yè)的一門必修方法類課程，目前在教學(xué)過程中存在諸多不足。因此，將課程教學(xué)與信息技術(shù)相結(jié)合，基于OBE理念分別從課程內(nèi)容組織、學(xué)習(xí)目標(biāo)定義與實現(xiàn)以及學(xué)習(xí)成果評價和使用三個方面進行MOOC教學(xué)設(shè)計。采用逆向約束路徑的方式設(shè)計課程教學(xué)，明確學(xué)生的學(xué)習(xí)成果是什么、如何進行課程設(shè)計讓學(xué)生獲得學(xué)習(xí)成果、如何幫助學(xué)生有效地獲得學(xué)習(xí)成果以及如何知道學(xué)生獲得了學(xué)習(xí)成果。相比傳統(tǒng)教學(xué)而言，MOOC教學(xué)能夠有效記錄教學(xué)過程中的教與學(xué)的行為數(shù)據(jù)和過程數(shù)據(jù)。教師應(yīng)充分發(fā)揮大數(shù)據(jù)優(yōu)勢，通過及時分析教與學(xué)的行為數(shù)據(jù)和過程數(shù)據(jù)，掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，分析和判斷教學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn)情況。同時，將數(shù)據(jù)分析細化到每個學(xué)習(xí)者，有利于做到因材施教。最后，學(xué)習(xí)教學(xué)數(shù)據(jù)分析還能夠幫助教學(xué)管理部門更好地發(fā)揮監(jiān)督、管理職能。

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編輯∕李夢迪

作者簡介：王?。?988—），男，安徽池州人，池州學(xué)院大數(shù)據(jù)與人工智能學(xué)院講師，研究方向：數(shù)量經(jīng)濟分析。

基金項目安徽省重大線上教學(xué)改革研究項目“‘互聯(lián)網(wǎng)+背景下大學(xué)數(shù)學(xué)公共課線上教學(xué)的探索與實踐”（2020zdxsjg240）;池州學(xué)院大規(guī)模在線開放課程示范項目“多元統(tǒng)計分析”（2019XMOOC09）;池州學(xué)院教學(xué)研究項目“‘金融數(shù)學(xué)課程建設(shè)中創(chuàng)客元素的嵌入研究”（2019XJYXM34）