田東紅，李玲娜，謝祥俊

（西南石油大學(xué) 理學(xué)院，四川 成都 610500）

為深入貫徹落實習(xí)近平總書記關(guān)于教育的重要論述和全國教育大會精神，全面貫徹落實全國教育大會精神，2019年4月，教育部提出實施一流專業(yè)建設(shè)“雙萬計劃”并明確提出“促進專業(yè)建設(shè)質(zhì)量提升”。專業(yè)課程建設(shè)是一流專業(yè)建設(shè)質(zhì)量的重要評價指標(biāo)，教育部發(fā)布的《關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實施意見》指出：“加強對學(xué)生課堂內(nèi)外、線上線下學(xué)習(xí)的評價，強化閱讀量和閱讀能力考查，提升課程學(xué)習(xí)的廣度。加強研究型、項目式學(xué)習(xí)，豐富探究式、論文式、報告答辯式等作業(yè)評價方式，提升課程學(xué)習(xí)的深度。”［1］

西南石油大學(xué)是一所以工為主、多學(xué)科協(xié)調(diào)發(fā)展的大學(xué)，始終堅持以不斷提高育人質(zhì)量為核心。2017年9月，西南石油大學(xué)入選為國家首批“雙一流”世界一流學(xué)科建設(shè)高校。西南石油大學(xué)理學(xué)院具有鮮明的學(xué)科優(yōu)勢，信息與計算科學(xué)專業(yè)入選2020年國家級一流本科專業(yè)建設(shè)點，該專業(yè)旨在培養(yǎng)具有扎實的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，掌握數(shù)學(xué)基本理論和方法，接受科學(xué)研究初步訓(xùn)練的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。

“概率論與數(shù)理統(tǒng)計”作為信息與計算科學(xué)專業(yè)的專業(yè)核心課程，如何改進教學(xué)方法、豐富教學(xué)活動，培養(yǎng)接受科學(xué)研究初步訓(xùn)練的高素質(zhì)應(yīng)用型人才，有效支撐和推動國家級一流專業(yè)建設(shè)，是當(dāng)前教學(xué)改革亟待解決的問題。

一、構(gòu)建基于SPOC的混合式教學(xué)模式

（一）調(diào)整教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

傳統(tǒng)的“概率論與數(shù)理統(tǒng)計”課程教學(xué)，采用純線下課堂授課，重視理論知識的講解，教師掌控課堂的進度和深度。這種教學(xué)模式的缺點是教學(xué)資源有局限性、個性化學(xué)習(xí)需求難以滿足。作為專業(yè)課程，該模式對于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究思維較為困難。

SPOC（Small Private Online Course）教學(xué)，是一種將線上教學(xué)資源（如教學(xué)視頻、學(xué)習(xí)資料、在線測試、交流討論、站內(nèi)論壇等）應(yīng)用到小規(guī)模教學(xué)環(huán)境的教學(xué)模式。線上教學(xué)可以使學(xué)生擺脫時間與空間的局限，較靈活地對自己的學(xué)習(xí)活動進行調(diào)整和修改［2］；線下現(xiàn)場授課，教師可與學(xué)生深入交流，針對課程重難點進行詳細講解。在大學(xué)課程尤其是小班授課的專業(yè)課程教學(xué)中構(gòu)建基于SPOC的混合式教學(xué)模式，可以較好地實現(xiàn)學(xué)生對專業(yè)課程和專業(yè)技能的學(xué)習(xí)，促進學(xué)生的深度學(xué)習(xí)和持續(xù)學(xué)習(xí)。筆者基于中國大學(xué)MOOC平臺上國家級精品課程——浙江大學(xué)的“概率論與數(shù)理統(tǒng)計”，開設(shè)了異步SPOC的混合式教學(xué)，從教學(xué)內(nèi)容分配、學(xué)時分配、作業(yè)布置、課后拓展延伸、章節(jié)測試與結(jié)業(yè)考試等方面開展線上線下混合式教學(xué)活動。該課程使用的教材是高等教育出版社出版的普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材《概率論與數(shù)理統(tǒng)計（第五版）》。根據(jù)信息與計算科學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)方案，主要講解教材中第一章至第九章。第一章至第六章的理論知識、定理公式較多且比較復(fù)雜，因此，該部分內(nèi)容以線下課堂講解為主，線上教學(xué)為輔，利用線上平臺進行在線測試、閱讀科普論文及較簡單的學(xué)術(shù)論文等。線下配合開展探討論文中的創(chuàng)新點、證明方法、學(xué)生交流展示等活動。第七章至第九章的內(nèi)容應(yīng)用性比較強，需要學(xué)生多結(jié)合實際問題進行理解。因此，可適當(dāng)增加線上授課學(xué)時，同時安排學(xué)生分組完成課程大論文、參加相關(guān)的學(xué)科競賽等，將理論知識應(yīng)用于解決實際問題以達到知識點內(nèi)化的目的。

（二）構(gòu)建研究導(dǎo)向型的教學(xué)模式

研究導(dǎo)向型的教學(xué)模式是以學(xué)生為主體，任課教師提供學(xué)習(xí)資料和研究環(huán)境，從傳統(tǒng)的知識講解轉(zhuǎn)化為引導(dǎo)學(xué)生形成發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并解決問題的科學(xué)研究思路［3］。這種教學(xué)模式要求任課教師應(yīng)具有相關(guān)的科研經(jīng)歷，能夠指導(dǎo)學(xué)生閱讀文獻資料并組織學(xué)生討論，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力和專業(yè)志趣。國家級一流本科專業(yè)建設(shè)背景下的數(shù)學(xué)專業(yè)課程建設(shè)尤其需要強化學(xué)生的文獻閱讀量，考查學(xué)生的文獻閱讀能力，拓展課程學(xué)習(xí)的廣度和深度，強化課程的難度與挑戰(zhàn)度。

很多學(xué)生反映理論性較強的數(shù)學(xué)課程中有些知識點晦澀難懂，也不知道學(xué)了有什么用。針對這個問題，開展全班“共讀一篇文獻”的活動，活動包括發(fā)放文獻資料、學(xué)生各自閱讀學(xué)習(xí)、線下小組討論、教師講評和拓展、學(xué)生“順藤摸瓜”學(xué)習(xí)更多的文獻資料等，為課堂注入活力，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時也較易推廣。任課教師在授課時，注意檢索、查看、收集與課堂內(nèi)容相關(guān)的文獻資料，包括科普類論文、應(yīng)用性論文、學(xué)術(shù)前沿性論文等，逐步建立課程文獻資料庫。對于大多數(shù)本科學(xué)生，閱讀科普類論文障礙較小，任課教師僅需為學(xué)生提供學(xué)習(xí)環(huán)境，線上布置相關(guān)論文的閱讀任務(wù)并且鼓勵學(xué)生通過線上平臺分享自己的觀點，線下分組討論加強學(xué)習(xí)的深度。對于學(xué)術(shù)前沿性論文及較難的應(yīng)用性論文，本科生在學(xué)習(xí)過程中會遇到困難，任課教師需要為學(xué)生提供難度適中的文獻，線下面對面討論文獻中相關(guān)創(chuàng)新點。經(jīng)過兩年的實踐，“共讀一篇文獻”的活動使學(xué)生對本學(xué)科的專業(yè)知識學(xué)習(xí)得更加透徹，對學(xué)生產(chǎn)生深遠影響，得到了學(xué)生的一致好評。

（三）多課程目標(biāo)有機融合

近幾年，很多教師開展了課程思政的研究。馬昕［4］提出課程思政應(yīng)該寫入教學(xué)大綱、融入教學(xué)內(nèi)容、嵌入教師意識、浸入課程實踐；劉璐等［5］提出從數(shù)學(xué)文化入手提升學(xué)生的民族自豪感，從定理性質(zhì)證明入手培養(yǎng)學(xué)生的理性思維，從案例設(shè)計講述為人處事的方法；高彥偉［6］梳理了數(shù)學(xué)課程思政的源與行，示范了“概率論與數(shù)理統(tǒng)計”課程思政教學(xué)案例；劉淑環(huán)［7］展示了知識傳授與價值引領(lǐng)的同頻共振，最終實現(xiàn)課程育人的功能。筆者在前人研究的基礎(chǔ)上，基于國家級一流專業(yè)建設(shè)的需要，進行了課程思政改革與實踐。

將課程思政寫入教學(xué)大綱，與教學(xué)目標(biāo)、能力目標(biāo)和科研目標(biāo)有機融合，在一次教學(xué)活動中實現(xiàn)盡量多的課程目標(biāo)。作為專業(yè)課程，考慮課程思政與教學(xué)目標(biāo)、科研目標(biāo)相結(jié)合。在培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和專業(yè)素養(yǎng)時，“共讀一篇文獻”中布置的是關(guān)于科學(xué)家或是概率論發(fā)展史的文獻；在學(xué)習(xí)定理證明推導(dǎo)或者是知識點的應(yīng)用時，更多傾向于我國的先進技術(shù)或者是關(guān)注國情的文獻，或者是帶有哲學(xué)思想的應(yīng)用案例；在課程實踐中，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注我國熱點問題，指導(dǎo)教師重視每個小組的團隊協(xié)作，適時地進行思政教育。教學(xué)過程中深挖思政元素，針對不同的思政元素采用不同的方法。

“概率論與數(shù)理統(tǒng)計”課程應(yīng)實現(xiàn)“能夠比較熟練地運用概率論與數(shù)理統(tǒng)計的基本方法與基本理論觀察、分析、解決實際問題，學(xué)生應(yīng)能總體把握課程內(nèi)容，利用概率統(tǒng)計思想去理解問題、分析問題”。要達到這個能力目標(biāo)，僅靠理論學(xué)習(xí)是不夠的，要組織學(xué)生參加與本學(xué)科相關(guān)的學(xué)科競賽，如全國大學(xué)生市場調(diào)查與分析大賽、全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽、全國大學(xué)生數(shù)據(jù)挖掘挑戰(zhàn)賽等，以賽促教、以賽促學(xué)。任課教師在課程實踐中融入思政教育，指導(dǎo)學(xué)生選題、合作、完成比賽，在完成能力目標(biāo)的同時實現(xiàn)思政目標(biāo)。

（四）實施過程考核、多維度考核

課程考核是很重要的教學(xué)活動，要兼顧到教學(xué)中的每個環(huán)節(jié)以及各個環(huán)節(jié)之間的相互聯(lián)系。任課教師通過課程考核認(rèn)可學(xué)生的努力和付出，進而激勵學(xué)生主動學(xué)習(xí)。課程考核要突出對學(xué)生綜合素質(zhì)的考查，做到理論學(xué)習(xí)、運用能力與品德素質(zhì)并重。本門課程以往的考核方式是基于純線下教學(xué)的模式制定的，期末筆試成績占比70%，平時成績占比30%，在平時成績中作業(yè)完成和學(xué)生出勤考核各占一半。而在混合式教學(xué)的背景下，課程考核方式勢必要改革。筆者實施過程性考核和多角度考核，從理論學(xué)習(xí)、動手能力、綜合素質(zhì)三個方面設(shè)計考核內(nèi)容。期末筆試成績占比60%，平時成績占比40%，其中平時成績由線上成績（SPOC）、論文閱讀和反饋、線下課堂表現(xiàn)（包括課堂出勤、討論交流、作業(yè)完成等）、課程實踐（包括小組合作、完成作品的質(zhì)量、學(xué)習(xí)態(tài)度等）等四個模塊構(gòu)成，這四個模塊各占四分之一。經(jīng)問卷調(diào)查，有85%以上的學(xué)生認(rèn)為改革后的考核方式很合理。

（五）基于SPOC的混合式教學(xué)案例

本文選用《數(shù)學(xué)期望》一節(jié)，探討如何實施基于SPOC的混合式教學(xué)。

1.線上布置預(yù)習(xí)任務(wù)。提前兩天將概率論發(fā)展史上著名的“分賭本問題”、文獻資料及討論話題通過中國大學(xué)MOOC平臺發(fā)放給學(xué)生，同時通過平臺上的異步SPOC課程發(fā)布教學(xué)視頻及相應(yīng)的隨堂練習(xí)，要求學(xué)生在上課前完成資料閱讀、視頻觀看、隨堂練習(xí)、話題思考等預(yù)習(xí)任務(wù)。

2.線下課堂講授要點。首先，選取的引例要生活化。學(xué)生普遍反映，經(jīng)常會覺得概率論中的概念比較抽象，學(xué)習(xí)起來比較困難。引例的生活化，能夠使學(xué)生更好地理解數(shù)學(xué)期望的定義。引例中給出以頻率作為權(quán)重的加權(quán)平均數(shù)計算公式，引導(dǎo)學(xué)生探尋頻率的穩(wěn)定值——概率替換頻率之后加權(quán)平均數(shù)的涵義。作為數(shù)學(xué)專業(yè)課程，重視理論知識的講解，要強化關(guān)于數(shù)學(xué)期望定義中無窮級數(shù)的絕對收斂和數(shù)學(xué)期望不存在的情形。其次，課程思政要自然，要將教學(xué)內(nèi)容與課程思政目標(biāo)結(jié)合起來。從引例出發(fā)，拋出“理性思維，切勿以偏概全”和“多次測量，以求更加準(zhǔn)確”的科學(xué)精神；在講完分賭本的例題后，引導(dǎo)學(xué)生向科學(xué)家帕斯卡（Blaise Pascal）和費馬（Pierre de Fermat）學(xué)習(xí)。在課后作業(yè)中，引導(dǎo)學(xué)生思考整個社會的人民群眾的期望，培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感。第三，注意線上線下相結(jié)合。課堂上要處理預(yù)習(xí)階段學(xué)生隨堂練習(xí)中的易錯點和重點、難點。學(xué)生分組討論線上提前公布的話題及相關(guān)文獻資料，小組之間分享觀點、相互探討。教師做好記錄并點評學(xué)生的觀點，以此作為學(xué)生課堂表現(xiàn)的打分依據(jù)。

3.線上課后延伸。課后通過線上平臺發(fā)布與數(shù)學(xué)期望應(yīng)用有關(guān)的科普論文，推行全班“共讀一篇文獻”的活動，使學(xué)生及時了解數(shù)學(xué)期望的應(yīng)用，加強對數(shù)學(xué)期望的了解。對于有學(xué)習(xí)意愿的學(xué)生，進一步引導(dǎo)其學(xué)習(xí)其他相關(guān)學(xué)術(shù)論文。

二、教學(xué)改革成效

（一）學(xué)生滿意度高

在授課結(jié)束后，任課教師設(shè)計問卷，收集學(xué)生對課程改革的意見，結(jié)果表明，有80%以上的學(xué)生對課程改革“非常滿意”或“比較滿意”。筆者分析了不同層次的學(xué)生對混合式教學(xué)的滿意度，其中“不是太滿意”或“非常不滿意”的比例最高的是學(xué)習(xí)成績處于后20%的學(xué)生，其次是前20%的學(xué)生。后20%的學(xué)生在學(xué)習(xí)中主動性不足，線上學(xué)習(xí)完成情況較差，對于這部分學(xué)生教師要加強對學(xué)生的管理和線上學(xué)習(xí)追蹤；前20%的學(xué)生對學(xué)習(xí)有較高的要求，任課教師要關(guān)注其對線上或線下對教學(xué)活動的期望。

（二）授課班級考試成績優(yōu)異

對比改革前后兩個人數(shù)相當(dāng)?shù)陌嗉壠谀╅]卷考試成績，兩次試卷都是筆者命題，難度系數(shù)相當(dāng)。兩個班級的上課教師相同、班級規(guī)模相近、試題難度相當(dāng)，但是任課教師采用的教學(xué)模式不同，2019年的班級采用的是純線下教學(xué)，2021年的班級采用線上線下混合式教學(xué)。表1顯示，改革后的班級平均成績高于改革前，方差也更小。

表1 兩個授課班級平均成績比較

（三）實踐成績優(yōu)異

隨著課程改革的推進和深入，任課教師在課程進行期間組織授課班級的學(xué)生參加了全國大學(xué)生市場調(diào)查與分析大賽、全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模大賽、全國大學(xué)生數(shù)據(jù)挖掘挑戰(zhàn)賽等學(xué)科競賽。其中全國大學(xué)生市場調(diào)查大賽的選題基本上來自社會熱點問題；全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模大賽部分賽題、全國大學(xué)生數(shù)據(jù)挖掘挑戰(zhàn)賽的競賽題目主要來源于企業(yè)、管理機構(gòu)和科研院所，要求參賽者具備初步的統(tǒng)計與數(shù)據(jù)挖掘知識，掌握相關(guān)工具軟件的使用流程，發(fā)揮其創(chuàng)造能力解決實際問題，與該門課程的能力目標(biāo)相一致。在課程實踐活動中，學(xué)生學(xué)習(xí)獲得感高，參賽成果顯著。2020—2021年兩年間，授課班級學(xué)生在上述學(xué)科競賽中獲得全國一等獎2人次，全國二等獎15人次，全國三等獎13人次，省級獎46人次。

結(jié)語

專業(yè)課程的建設(shè)質(zhì)量是國家級一流本科專業(yè)建設(shè)的重要評價指標(biāo)，是培養(yǎng)高素質(zhì)專業(yè)人才的重要支撐。在專業(yè)課程的建設(shè)中，要以人才培養(yǎng)為核心，以支撐專業(yè)建設(shè)為重點，以特色建設(shè)為目標(biāo)，充分發(fā)揮育人功能。教師應(yīng)在了解學(xué)生需求的前提下，根據(jù)專業(yè)課程特點和專業(yè)培養(yǎng)方案，調(diào)整教學(xué)模式、豐富教學(xué)活動、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，將課程目標(biāo)有機融合。在教學(xué)活動中以學(xué)生為主體，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中有成就感、獲得感，從而由被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)。