“望聞問切”智啟課堂：數字應用創新型人才培養的智慧課堂教學模式實證研究

引言

在教育信息化背景下，智慧課堂的興起是教育領域順應信息化時代發展的必然結果]。人瑞人才與德勤中國聯合撰寫的《產業數字人才研究與發展報告（2023）》顯示，我國數字人才缺口達2500萬一3000萬，且持續擴大。企業數字化轉型進入深水區，傳統崗位加速智能化改造，但高校人才培養滯后于技術迭代，需要調整教育的層次、類別和目標。政策層面，人社部《加快數字人才培育支撐數字經濟發展行動方案（2024—2026年）》雖已明確“訂單式培養”方向，但傳統課堂因知識更新滯后、實踐場景缺失等問題，難以支撐個性化、場景化人才培養，凸顯了數字應用型人才培養的緊迫性與重要性。

一、智慧課堂教學模式的進一步建構

在已有的“三段五環四層聯通”智慧課堂教學模式的框架基礎上[2]，將概率統計方法與AI技術深度融合。在多層聯通體系中，學生層通過四步診斷獲得個性化支持，知識層動態調整教學內容確保精準傳授，教師層基于數據反饋優化教學策略，素養層注重思維品質與創新能力培養，形成“數據采集一智能分析一精準干預一素養提升”的全鏈條智慧化解決方案。

（一）三段

1.課前階段

課前，組織學生通過移動設備進行學前自測。利用概率論中的概率分布（如正態分布）分析學生預習數據，了解學生學習起點。根據預習數據為不同學生制定個性化的教學計劃。

2.課中階段 （五環）

“五環”是課中階段的5個教學環節，課中階段創新融合中醫“望聞問切”診斷邏輯，構建五維智慧教學閉環。

望（數據觀測）一全景式學習行為捕捉：通過課堂攝像頭與表情識別算法，實時分析學生專注度，并利用概率統計中的描述性統計分析評估學生課堂參與度。

聞（多維傾聽）—全通道反饋收集：語音識別課堂討論中的情緒波動，利用貝葉斯定理分析情緒波動概率論與數理統計與知識掌握程度之間的關系，輔助判斷學生對知識的掌握情況。分析學生在社交媒體上的發帖內容，利用概率統計中的文本挖掘技術挖掘隱性學習需求。

問（精準診斷）一問題鏈驅動的思維外顯：設計基礎層、進階層和創新層問題，驅動學生思維外顯。真實問題需要新穎有趣，應在學生的最近發展區內，以便激活學生潛能和積極性。例如，基礎層問題：“什么是概率密度函數？”使學生初步進入信息需求萌芽狀態[3]；進階層問題：“如何利用概率密度函數計算某區間的概率？”；創新層問題：“如果數據分布發生變化，概率密度函數會如何調整？”利用概率統計中的假設檢驗和置信區間等概念評估學生答題情況，了解學生對不同知識點的掌握程度。

切（個性反饋）一AI驅動的干預方案：整合學生學習行為數據（如錯題類型、代碼提交頻率等），利用概率統計中的分類和聚類算法生成“數字能力指紋”，為不同類型的學生推送個性化的學習資源。根據周測數據，利用概率統計中的時間序列分析預測學生學習趨勢，并實時更新學習路徑。例如，若發現學生對“動態規劃”知識點掌握不牢固，則自動插入微課視頻并布置梯度練習。

3.課后階段

課后教學活動包括教學反思、布置作業和個性輔導，

收集學生作業完成情況、在線討論參與度等數據，利用概率統計中的推斷性統計分析（如假設檢驗、置信區間）評估學生學習效果。

（二）多層聯通

學生層，通過“望聞問切”4步，全面了解學生學習狀態和需求，培養學生的問題解決能力和創新能力，并使學生形成利用數字資源和智能工具開展數字化學習與創新的行為習慣[4；知識層，利用概率論與數理統計的知識和工具，動態調整教學內容和難度，確保知識傳授的精準性和有效性，幫助學生更好地掌握知識[；教師層，教師根據學生學習數據和反饋意見，優化教學策略，提升教學質量。同時，教師自身也通過教學反思和持續學習，不斷提升專業素養和教學能力；素養層，在智慧課堂教學模式下，不僅關注學生知識的掌握情況，還注重學生思維品質、創新實踐能力、團隊協作能力等核心素養的培養，為學生的全面發展奠定基礎。

二、面向數字應用創新型人才培養的智慧課堂教學模式教學實踐

為了驗證“數據采集一智能分析一精準干預一素養提升”的全鏈條智慧化解決方案的可行性，進行了一次教學實踐。

（一）實驗設計

1.研究假設

與普通的傳統課堂教學相比，構建的智慧課堂教學模式能夠顯著提高學生的數字應用與創新能力。

2.研究對象

研究選取張家界學院2023級會計學專業的4個平行班級作為實驗載體，其中1班、2班與3班、4班在生源質量、師資配備及前期學業表現上均保持高度一致性，經統計檢驗確認兩班群體在數字素養與創新思維維度無顯著統計學差異 （P）gt;0.05， ，構成理想的實驗對照組。通過隨機抽簽法將1班、2班 ^'n=106^? ）確定為教學改革實驗班，3班、4班 ）作為傳統模式對照班。

3.研究方法

研究采用準實驗設計中的實驗組對照班前后測研究范式，在2024年9—12月（共計16周）的教學周期內，系統驗證創新開發的智慧課堂范式對數字素養培育的促進效應。實驗干預設置為：實驗班全程實施智慧課堂教學模式，該模式深度融合數字化工具、交互式學習資源和AI輔助決策系統；對照班維持常規傳統教學模式，即教師主導的講授型課堂形態。

4.研究工具

研究構建了多維度的數字化素養評估工具，該問卷體系包含數字化工具應用能力、創新思維水平及項目實踐效能三大核心模塊，所有題項均采用五級李克特量表進行量化測量。信度檢驗結果顯示，前測問卷Cronbach'sα系數達0.823，后測問卷提升至0.872，均顯著優于0.7的可靠性閾值，表明測量工具具有良好的內部一致性。效度分析方面，前測KMO值0.841、后測0.879均超過0.7的適配標準，Bartlett球形檢驗P值均為0.000，顯示數據適合因子分析。

（二）實驗過程

為確保實驗組與對照組的可比性，研究前期運用數字化素養測評工具對兩班進行基線測試。教學實施過程中，同一授課教師向兩班同步輸送概率統計知識體系，其中實驗班引入智慧課堂范式；對照班維持傳統講授模式。全程采用結構化課堂觀察量表。干預周期結束后，對兩班實施后測，運用SPSS27.0進行協方差分析，客觀揭示智慧課堂模式對學生數字化素養發展的凈效應。

（三）實驗結果

為確保實驗組與對照組的可比性，研究前期運用數字化素養測評工具對兩班進行基線測試，獨立樣本t檢驗結果顯示，兩班學生在數字工具運用、創新思維傾向等關鍵指標上無顯著差異 （Pgt;0.05） ，驗證了其作為平行樣本的適用性。教學實施過程中，同一授課教師向兩班同步輸送概率統計知識體系，其中實驗班引入智慧課堂范式，通過智能平臺實現個性化學習路徑推送與實時互動反饋；對照班維持傳統講授模式，輔以標準化課后練習。

1.實驗班前實驗后數據分析

實驗班數字化素養發展的縱向追蹤數據，見表1。對比分析顯示，經過智慧課堂干預后，學生在數字化工具駕馭、創新思維表現及項目實踐效能三大維度上的平均得分均呈現顯著提升，初步印證了教學改革的有效性。為進一步驗證這一觀察，研究采用配對樣本t檢驗對3個維度進行推斷性分析，結果顯示所有維度的P值均小于0.05顯著性水平，表明實驗后測成績相對于前測存在統計學意義上的顯著提升。具體而言，數字化工具應用維度的增益效應量達到1.27，創新思維維度為1.31，項目實戰維度達1.14，充分證明智慧課堂教學模式對學生數字化素養發展的積極促進作用。

2.實驗班對照班實驗后數據分析

智慧課堂干預后實驗班與對照班數字化素養發展的橫向對比數據，見表 2 結果顯示，實驗班在數字化工具應用能力、創新思維水平及項目實戰效能三大維度上的平均得分均顯著超越對照班。在前期已確認兩班基礎水平無顯著差異的前提下，獨立樣本t檢驗進一步揭示，實驗后3個維度的組間差異均達到 ρPlt;0.05 的顯著性水平，其中數字化工具應用維度效應量達1.11，創新思維維度為1.15，項目實戰維度達0.93。這充分表明，智慧課堂教學模式相較于傳統教學方式，在培育學生數字化素養方面展現出更為顯著的促進效應。

本研究通過縱向追蹤與橫向對比的雙重驗證，充分證實了智慧課堂教學模式在提升學生數字化素養方面的顯著優勢。實驗數據顯示，實驗班在數字化工具應用、創新思維及項目實戰三大維度上，不僅實現了自身前測成績的跨越式發展（增益效應量達1.14一1.31， Plt;0.05） ，更在后期與對照班的直接對話中展現出絕對優勢（效應量達0.93——1.15， Φ^plt;0.05） 。

3.深度訪談和課堂觀察結果分析

實驗后對實驗班進行深度訪談發現：（1）學生數字應用與創新能力提升，能主動選用SPSS、Exce1等工具解決課程問題；（2）學習體驗改善，智慧課堂將概率統計案例與Python等數字化工具結合，學生可即時看到數據可視化結果，促進對知識的理解；（3）學生解決復雜統計問題的信心增強，實時反饋明確了努力方向，減少了盲目刷題，學習焦慮下降，自我效能感提升。

課堂結構化觀察顯示，對照班教學內容一刀切、形式單一，學生積極性低；實驗班在階梯式問題驅動下，借助線上資源更新教學案例，學生主動思考、討論交流，數字化工具使用頻率增加，課堂表現與對照班差異明顯。

（四）實驗結論

1.智慧課堂教學顯著增強學生的數字應用與創新能力

智慧課堂教學能夠顯著提高學生的數字應用與創新能力。通過為學生提供多樣化的數字化工具，并引導他們根據需求選擇適合的工具解決問題，這種教學模式潛移默化地培養了學生整合數字化工具的能力。同時，階梯式問題驅動的教學方式促進了學生與同學、教師和機器之間的交流，為他們提供了不同角度的觀點，幫助學生跳出思維局限，萌生新的靈感，從而顯著提升了學生的創新能力。

2.智慧課堂重塑課堂互動范式，大幅提升參與度和協作效能

智慧課堂教學有效提高了課堂參與和團隊協作效率。深度訪談反饋表明，學生認為團隊協作效率得到了很好的提升，這得益于智慧課堂提供的協作平臺和實時反饋機制，使學生能夠更加高效地共同完成學習任務。此外，課堂觀察結果顯示，實驗班學生的課堂參與度明顯上升，他們更愿意主動思考問題、提出問題，并與同學們進行討論交流。

3.智慧課堂構建知識更新快車道，鑄就終身學習核心素養

智慧課堂教學還有助于促進知識的及時更新。教學內容加速更新，使學生始終接觸到最前沿的知識和技術，激發了他們的學習積極性和動機。同時，智慧課堂教學模式注重與企業需求的對接，確保所學知識與企業實踐緊密結合，進一步激發了學生的學習潛能。更重要的是，學生的自我效能感得到了顯著提高，他們更有信心面對復雜問題，這種自信將促進學生終身學習能力的培養，為他們未來的職業發展奠定堅實基礎。

結語

在智能技術賦能教與學的現實背景下，教學改革成為教育教學改革創新的必然趨勢和教育高質量發展的必要要求。當前教育面臨很大的機遇，利用這些機遇可以改變教育模式，提高工作成效。本研究立足教育數字化轉型需求，創新地將中醫診斷邏輯融入“三段五環四層聯通”智慧課堂，融合概率統計與AI技術探索人才培養新路徑。運用混合研究與三角互證法，構建三維證據鏈。實驗表明，實驗班在數字化工具應用等維度成績顯著提升，且優于對照班。深度訪談與觀察證實，該模式可提升學生課堂參與度等能力，為高等教育數字化轉型提供實證支撐與實踐范例，避免“照方抓藥”的模仿式制作。

本文系2024年度湖南省普通本科高校教學改革研究項目《互聯網時代高校概率論與數理統計課程的智慧課堂教學模式研究》（項目編號：202401001933）的研究成果。

參考文獻：

[1]王細萍.基于“學生中心”的智慧課堂混合式教學設計與實施一以《企業模擬經營實訓》課程為例[J].公關世界，2025，（12）：151-153.

[2]涂冬雪，李佳佳.高等數學智慧課堂“三段五環多層聯通”教學模式的建構與實施[J].大學教育，2023，（22）：58-63.

[3]段萌語.嵌入專業課教學的信息素養教育模式研究[J].中國地質大學學報（社會科學版），2013，（S1）：113-114.

[4]祝智庭，雷云鶴.翻轉課堂2.0：走向創造驅動的智慧學習[J].電化教育研究，2016，37（03）：5-12.

[5]李佳佳.高中數學智慧課堂教學模式的研究[D].淮北師范大學，2020.

（作者單位：張家界學院）

（責任編輯：宋宇靜）