新文科背景下統計學數智化教學體系的設計與探討

摘要：統計學是經管類專業中一門重要課程，為分析經濟社會問題提供了工具和方法。然而，“學生難學，學無所用”的現象一直困擾著教學實踐。基于此，迫切需要結合學生特點，探討新文科背景下統計學教學的創新改革之路。文章圍繞培養統計思維，強化實踐技能，發展學生職業素養與研究能力的教學目標，探討新文科背景的統計學數智化教學體系的設計，旨在提升教學效率、優化學習體驗和促進個性化學習，力求實現基礎性、實用性、專業性和時代性的相互統一。

關鍵詞：統計學；數智化教學；新文科；實踐技能；教學改革

中圖分類號：G642" " " 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2025）12-0101-03

開放科學（資源服務） 標識碼（OSID）

0 引言

統計學是經管類專業中的重要課程，具有嚴謹的統計概念和方法、龐大的理論結構和抽象的數學思維，其教學與學習都面臨著巨大的挑戰。特別是，隨著校企對培養目標定位為應用型人才之后，以理論教學為主的傳統教學模式特別是針對新文科背景下學生主體就難以滿足該培養目標對教學提出的要求。同時，人工智能正在深刻地改變著大學教育的面貌，為教育的發展帶來了前所未有的機遇和挑戰，大學教育需要積極應對這些變化，充分利用AI技術的優勢，推動教育模式的創新和發展。隨著人工智能的發展，數字化教學的改革理論逐步擴展到各類課程，董雷萍[2]等人于2024年針對學生在混合式統計學課程教學改革結合大數據學習中存在的問題，從大數據融入、案例教學環節等方面探索教學改革規律。麥艷航[3]等人于2024年采用“網絡學習平臺+PBL教學模式”改革思路，探索教學改進措施。王佩君[4]等人于2024年針對“人工智能+統計學”復合專業建設要求，分析了人工智能2.0時代，統計學專業信息類課程建設存在的問題，并提出了建設思路與規劃策略，以加快適應人工智能2.0時代需求的統計學專業信息類課程建設，培養“人工智能+統計學”復合型人才。對于數字化教學的改革大部分還是在理論上，實踐課堂具有很大的調整。由此，針對文科背景，根據學生特點探索數智化教學體系的設計和構建，旨在期望降低實踐課堂難度，探索新的教學模式以及教學方法，以提高人才培養的質量，為“管理+技術”新文科模式積累經驗和儲備力量。

1 普通高校統計學課程教學現狀分析

統計學和人工智能是相互依存、相互促進的關系。統計學為人工智能的算法的設計、優化和評估等提供了重要的數學基礎和方法論，而人工智能技術的發展又推動了統計學的創新和發展。隨著兩個領域的不斷融合和發展，統計學課堂教學改革有了新的機遇和挑戰。但是，在教學改革理論不斷深化的同時，大部分實踐課堂卻保留著傳統的教學模式，具體表現在：集中教室通過講授法傳遞知識，關注概念概述、理論證明、推導數學規律等內容，重理論輕實踐，容易引起教學和實際問題的脫節；再者，設置的教學案例過多陳舊，樣本數據過于理想，數學計算問題簡化，忽略實際問題與課堂相結合，學生無法體會到數據統計的價值，導致學習興趣較低，對數據統計的應用和價值的認識不夠全面，也做不到真正處理數據，運用統計學方法分析數據，科學解釋實際社會現象。最后，由于學生生源的多樣性，理解能力、邏輯思維能力水平參差不齊，自主學習能動性、學習自律差異大，教學內容的篩選和推薦沒有體現個性化，部分在線學習缺乏監督機制和學習效果反饋、評價方法。由此，探索符合學生特征、智力發展以及適應時代的教學改革之路，是教育領域持續追求的重要目標。這一過程不僅關乎提升教育質量，更在于培養能夠適應未來社會挑戰、具備創新思維和終身學習能力的人才。

2 數智化體系設計總體思想

2.1 突出學生為首要教育主體

統計學課程教學過程和活動的設計和開展要立足于 “以學生為中心”的教學理念，將學生置于首要教育主體的地位是至關重要的，這一理念體現了教育的人本精神和對學生個性發展的尊重。教學模式應轉變為‘以學生為中心’的學習模式，以“學生、收獲、體驗”為教學思想，以學生學習和發展為中心，為學生創造一個更加積極、開放、互動和個性化的學習環境，重視學習效果為中心，關注學生學習體驗和需求的滿足，促進學生的全面發展。

2.2 突出教師的“教書”職能

教師的“教書”職能涵蓋了傳授知識、培養能力、引導學習和促進發展等多個方面，在教學設計中，這一職能通過“教什么、怎么教、教會了么”這三個關鍵問題得以體現。針對這三個問題，教學設計需要從教學內容、教學方法、教學效果等幾個方面進行深入考慮和規劃。教學內容的設計，需要確保統計學知識的系統性和完整性和教學內容的時效性和實用性，同時需要關注學生的認知特點和興趣。教學方法要體現多樣性、針對性、互動性、創新性等，以保證教學活動的順利高效開展。最后，需要將評估教學效果模塊融入教學設計中，以此考量學生知識掌握程度、能力提升情況、全面發展情況等，以確保教師能夠全面履行“教書”職能，實現教學目標。

2.3 突出教師的“育人”效能

教師在教育關系中，并非單純的知識傳授，也應側重培育學生正確的價值觀和道德觀、形成積極向上的情感態度、養成良好的品德習慣、構建健康向善的價值觀體系等。教師要把情感、價值觀、品德等方面的培育分解到日常的教學活動以及生活氛圍中，真正幫助學生兼具知識技能、社會技能、綜合素質和創新能力、批判性思維的多維度多方位的青年。

2.4 突出“數智”賦能

相對于傳統的教學體系，“數智化教學”是一項長期且創新的改革，聚焦于利用數字化和智能化技術為教學過程注入新的活力和效率，其技術特點是數字化、網絡化、智能化和多媒體化，具有開放、共享、交互、協作、泛在的基本特征。“數智化”教學體系的設計應充分考慮利用現代教育技術、大數據以及人工智能等先進技術，為學生營造智能化學習體驗，實現教學資源的優化配置和教學過程的智能化管理，從而全面提升學生的學習體驗、教師的教學能力以及整體教育效果。

3 統計學課程數智化教學體系設計要素

3.1 教學內容

統計學課程一般是51～64課時，內容涵蓋了統計學基礎、描述統計、概率論基礎、統計推斷、統計建模與預測，統計軟件與計算，旨在培養學生系統地掌握統計學知識，具備采集數據、分析數據和解決實際問題的能力。教學內容的數智化主要體現在以下幾個方面。

1） 建設數字化教學資源：包括電子教材、電子講義、系列微課、在線課程、虛擬實驗等，應集成課程資源，覆蓋全面、更新及時，保證每一位學生公平共享所有資源。

2） “課+賽+證”三元融合：將統計學相關賽事（統計建模、數學建模） 通過案例分析、實踐操作等環節加入教學中，這不僅可以豐富課堂教學內容，也是學生開闊眼界，增強學生實踐能力和創新思維，提升學生的統計建模能力、數據分析能力和解決實際問題能力的重要途徑。同時，統計專業相關職業資格證書的考核內容引入課堂，如中國統計學會頒發的CRA市場調查與分析職業資格證書、CAD數據分析師認證、數據挖掘工程師認證等。“課+賽+證”三元融合，使學生在學習過程中就能接觸到實際問題和行業要求，為未來的職業發展提升競爭力。

3） 定制個性化學習方案：通過問卷調查、學生歷史成績、學生學習行為分析等方式，識別學生的學習風格、興趣偏好、能力水平，關注學生個體差異，實施分層教育和包容性教育，為有特殊需求的學生提供必要的支持和資源，為其推薦合適難度、深度的學習內容。比如在數據的獲取方面，除了公開平臺直接下載，可以鼓勵學生自主學習八爪魚、爬蟲軟件來獲取更多情境數據；又比如再分類技術學習上，鼓勵學生查閱其他分類技術，比如決策樹、密度聚類、多分類技術等。

3.2 教學途徑

1） 傳統教學途徑：主要依賴于教室、黑板、教材等實體資源，雖受時間和空間限制，但教師和學生面對面交流，這種即時的互動和反饋有助于加深理解和記憶，對于發展積極、良好的師生關系起到不可替代的作用；此外，線下教學也是學生情感交流和社交技能培養的重要平臺。通過與同學和教師的交流，學生可以學會如何與他人相處、如何表達自己的觀點、如何傾聽他人的意見等，有利于他們的情感交流與社交技能培養，這些技能對于他們的個人成長和未來的職業生涯都至關重要。

2） 在線教學管理系統：基于網絡技術構建的一個集教學管理、學習管理、用戶管理、統計分析等功能于一體的綜合性平臺，常用的平臺主要有超星平臺、慕課、云朵課堂、學習通、B站、頭歌、桂智通等平臺。比如超星平臺，主要完成課程資源共享、系列微課觀看、學習進度跟蹤、作業提交與批改、在線測試、在線討論等。它打破了傳統教育的時空限制，使得教學活動可以隨時隨地進行，極大地提高了教育的靈活性和便捷性，實現教與學的無縫對接。

3.3 教學方法

混合式學習：這是一種將傳統的面授教學與現代的在線學習有機結合，形成一種新型的教學模式。統計學有理論和實操，需要確定在線學習與面授教學的比例以及教學內容，確保線上線下學習有明確的聯系和一致性。以方差分析為例，理論內容需要面授，該內容涉及較多的統計學概念和數學公式，學生多困惑。教師根據課堂反饋迅速調整教學策略，對難點內容進行更深入的講解或補充，以確保學生能夠跟上學習進度。實操內容則可采用線上，并設置錄屏或者錄課模式，將實現過程和結果解讀保存。基于難易原則，理論內容：方差分析、假設檢驗、數據的收集、數據分布、聚類分析的基本原理、因子分析的基本原理等設置成面授。實操部分適合線上，比如：線性回歸，概率計算、相關分析、聚類分析、描述性統計分析等內容。其他理論知識或者實操以及結果解讀可以在教師的設計方案中靈活調整。

分層教學：根據學生的學習水平和能力進行分層，分為三個層次：①基礎知識層，該層次面向所有學生，針對統計學的基礎知識進行教學，如統計學的概念、原理、基本方法等。但是要特別對一些定理的證明、內容延伸、科研成果在講義中要體現，引導水平較高者去研究探索；②應用技能層，側重培養學生的應用技能。實操部分，以相關比賽內容、生活現象、真實情境分解為相應的教學案例，讓學生運用所學的統計學知識進行分析和解決，最終形成報告；③進階知識層。該層次的教學內容可以包括更深入的統計學理論（假設檢驗、相關分析、方差分析等） 、高級統計方法（貝葉斯統計、時間序列分析等） 、參與教師研究項目以及統計學在各個領域的應用等，主要是課堂外的擴展學習，針對有學習熱情、能力較強的學生。

3.4 教學評價

多元化評價體系：它是一種綜合性的評估框架，旨在全面、客觀地評價學生的學習成果和能力，不僅關注學生的學習結果，還重視學習過程、創新能力、實踐能力、綜合素質等多個方面，包括如下兩種方式：1） 形成性評價，也稱過程評價。在教學過程中，通過觀察學生的課堂表現以及通過練習、測驗，關注學生知識、技能、情感態度等多個方面的能力和素質；2） 終結性評價。通過在線設置的基礎考評、闖關訓練、章節測驗、作業等方式，以分數或者等級的形式可以量化學生對知識的掌握程度，實現對學生學習效果的自動評估和反饋。同時，通過案例分析、項目報告、口頭匯報等方式，對學生的應用能力、創新能力、學習態度等進行定性評價。

4 推進數智化教學體系構建的保障措施

4.1 搭建優質的混合教學環境

數智化教學實現的途徑是線下班級群體學習與線上學習融為一體，需要從以下方面加強建設：①完善的教育數字化基礎設施。硬件設備包括、高性能計算機和多媒體設備、智能教學設備等；軟件設備包括校方與網絡教學平臺達成深層次合作以及剪輯軟件、錄屏軟件的安裝等。當前網絡教學平臺有超星學習通、MOOC、桂智通、超星直播、騰訊直播等。結合平臺，可以實現在線課程建設，完成學習跟蹤、學習行為分析、學習評價，還能夠實現資源的共享和普及，以差異化的教育推動教學內容的豐富和創新；②高效、安全的網絡建設和維護機制。校方需根據學校規模來合理對網絡規劃、設備選型、系統部署作出科學規劃，并制定嚴格的網絡日常監控、網絡巡檢、網絡故障清除等網絡維護機制，確保網絡穩定、高效、安全地運行。

4.2 優化師資團隊的知識結構

與傳統教學師資不同，開展數智化教學的師資不僅需具備傳統教學的教學技能，還需具備開展數智化教學活動的專業技能，由此，統計學教學工作者需要側重三方面的學習：1） 數智化教學技能的學習。教師需掌握信息技術的基本應用，學習多媒體教學、在線教學，比如智桂通、超星、慕課、頭歌等教學平臺。利用信息技術手段進行教學創新，如開發在線課程、利用大數據進行學情分析等；2） 專業技能的學習。教師需精通一種以上的統計分析軟件，如R、SPSS、Statistic、Eviews、Python、Matlab等，對于新的開源軟件要有敏銳的感知性、包容性，比如Hadoop、Spark；此外，教師應定期參加教師業務能力培訓、專業學術會議、報告等，更新知識，及時將經濟領域方法、技術、動態融入教學內容；3） 職業素養的強化學習。教師要牢固樹立終身學習理念，積極參與思想政治理論課教師培訓班，拓寬視野，豐富精神世界，塑造崇高的為人師表的形象，努力學生喜愛的高素質教師。

4.3 完善信息安全保障機制

信息安全是數字化教學的重要保障之一，它關于個人的隱私、知識產權、核心利益和安全，必須得到高度重視。由此，信息安全保障機制需圍繞以下幾點。

1） 強大的網絡安全系統：采用先進的網絡安全技術和設備，構建多層次、全方位的網絡安全防御體系，確保數智化教學平臺免受網絡攻擊和惡意軟件的侵害。

2） 強防御防火墻：合理配置防火墻規則，對外部訪問進行嚴格的過濾和控制，防止未經授權的訪問和數據泄露。

3） 定期進行安全演練和檢測：通過模擬網絡攻擊和漏洞掃描等方式，檢驗網絡安全系統的有效性和可靠性，及時發現并修復潛在的安全隱患。

同時，對于教師個人方面，應提高信息安全意識，合理使用數字化教育工具，確保信息的保密性，防止未經授權的訪問、泄漏、篡改或破壞。

5 總結

統計學課程的數智化教學改革是一個系統工程，針對重構教學內容、改革教學方法、多元化考核方式、開發多種教學途徑等多個方面提出了較為詳細的教學設計方案，既保留了部分傳統教學的優勢，也對順應新時代、新培養目標的教學模式提出了新的思路，強化實踐教學的設計與實施，可以更好地培養學生的實踐能力和創新精神，為學生的未來發展奠定堅實的基礎。

教學改革不是一蹴而就的過程，而是需要不斷實踐、反思和改進的循環過程。教育者需要將教學設計融入教學過程，敢于嘗試新的教學方法和手段，并及時收集學生的反饋意見和學習成效數據，找出存在的問題和不足，為教學的改進和優化提供教學案例和資料。只有這樣，才能確保教學改革始終符合時代要求和學生需求，推動教育事業的持續健康發展。

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【通聯編輯：王 力】