从“漫灌”到“滴灌”:AI量化分析赋能靶向教学模式的构建与实施

  新湖南客户端   2025-08-30 09:00:53

摘要:本文针对当前翻转课堂与混合式教学中存在的学情分析模糊、教学干预滞后等现实困境,构建了以AI量化分析为核心的“在线学习—量化分析—靶向教学”三段式教学模式。该模式以自研AI分析助手为核心,通过系统化采集“微背景、微视频、微实训”等“9微”结构化资源的学习数据,从班级整体、学生个体、单次历史等五个维度开展智能分析,精准定位教学重难点与个性化学习需求。在面授环节依据分析报告,逐步开展攻克项目、补充新知、表扬督学及交流总结等靶向教学活动,实现“精准滴灌”式教学干预。经多年教学实践表明,该模式显著提升了学生学习成效与综合能力,有效推动了从“大水漫灌”到“精准滴灌”的教学范式转型,为职业教育数字化转型提供了可复制、可推广的系统解决方案。

关键词:AI量化分析;靶向教学;精准教学;翻转课堂;教学模式;职业素养

一、从“漫灌”之困到“滴灌”之需

当前教育教学改革已进入到非常关键的阶段,翻转课堂、混合式教学等新型教学模式被广泛的应用于教学当中,但多数实践仍处于“形似而神不似”的初步阶段。其根本瓶颈是学情诊断缺乏精准的数据支撑,教学过程存在着显著的“经验依赖”和“群体预设”特征。教师依靠主观的经验或简单的测验成绩来开展学情判断,很难突破“群体化认知”的局限,无法实现真正的个性化教学。这种基于不确定判断的教学设计,导致课堂教学依然是“一刀切”的“大水漫灌”模式,造成了教学资源浪费和学生学习效率低下的双重困境。

破解这一难题的根本出路在于实现学情诊断的精细化、可视化与可操作化。随着人工智能与教育大数据技术的快速发展,对多模态学习行为数据进行深度挖掘与智能分析已成为可能,这为教学从“经验驱动”迈向“数据驱动”提供了技术基础。本文旨在探索基于AI量化分析的靶向教学模式,构建“数据智能+教育实践”深度融合的教学新范式,为推动教育数字化转型提供实践路径。

二、AI驱动下的“三段式”教学新范式构建

本文创新构建了“在线学习→量化分析→靶向教学”的三段式教学模式,通过AI分析助手实现教学全过程的数据智能驱动。该模式不仅重构了教学流程,更重塑了“教”与“学”的关系,形成了数据驱动的教学新生态。

1.“9微”结构化在线学习——数据源的多元化采集

课前,教师通过学习平台发布“9微”结构化的线上学习任务链,即“微背景、微目标、微视频、微案例、微实训、微互动、微拓展、微资源、微小结”。通过“微背景”与“微目标”以激发兴趣,明确学习方向;“微视频”与“微案例”完成核心知识的传递与初步示范,产生学习行为数据;“微实训”与“微小结”则通过真实任务驱动能力生成,并通过测试进行知识巩固,记录能力发展数据;通过“微互动”鼓励学生提问、反思、交流,形成交互关系性数据;通过“微资源”与“微拓展”提供虚拟仿真、思政案例等拓展性资源,获取资源使用数据。

这一阶段不仅是学生知识建构的过程,更是AI分析助手采集视频观看行为、实训测试结果、互动讨论内容、资源使用情况等“四类”原始数据的过程,如表1所示。

表1 “9微”结构化学习任务链与数据采集关系

2.“5维”智能化量化分析——学情画像的精准生成

通过AI分析助手,对学生在学习平台上的视频学习情况、实训测试情况、互动讨论内容和资源使用情况“四类”数据,进行多维度、立体化的深度智能分析。从班级整体维度分析可生成班级知识掌握热力图,精准定位全班共性重难点;从学生个体维度分析则可勾勒出每位学生的个人学情画像,识别其知识缺陷与能力特点;从单次与历史维度,对比本次任务与历史数据,追踪学生的成长轨迹与波动趋势;从教学团队维度分析,可为教研活动提供数据支持,发现教学设计的共性问题;从预警干预维度分析,可自动识别观看视频、未按时完成任务、反复出现错误等学习异常的学生,触发预警机制。

通过“5维”量化分析可输出一份可视化的分析报告,明确指出本次教学的重点、难点、思政融入点,并为每位学生打上“基础薄弱需巩固”“知识内化良好可拓展”“某知识点持续错误”等个性化标签,为教师调整教学策略提供科学、具体的依据。

3.“4步”精准化靶向教学——面授课堂的高效干预

面授课不再是知识的重复讲解,而是基于AI报告进行的精准能力强化与问

题解决。第一步克项目,针对共性薄弱环节设计实战任务,通过小组协作突破教学瓶颈;第2步补充新知,在解决共性问题的基础上,依据班级整体掌握情况,引入前沿技术或拓展知识,实现能力的提升与知识的广度拓展;利用实践平台,随堂发布针对性测评任务,检测“滴灌”效果,实现即学即练即评,数据即时反馈;第3步表扬督学,基于“预警干预”和“个体维度”数据,开展融入情感的督学,维持学习动力。第4步交流总结,以小组为单位进行研讨,完成能力迁移任务,教师指导以解决残余个性化问题,并进行总结升华。

课后,通过“微互动”平台,继续对个性化问题进行答疑解惑,形成教学闭环。

三、实践成效与范式价值

经多年教学实践,“在线学习→量化分析→靶向教学”三段式教学模式在《网络爬虫技术(Python)》课程中取得了显著成效。逐步实现了从传统“大水漫灌”到现代“精准滴灌”的教学转变。现从课程基本情况、结构化资源建设、教学模式实施、成效与反思四个方面系统总结课程的建设与应用效果。其教学模式如图1所示。

图1 “三阶翻转、靶向教学”教学模式示意图

1.课程基本情况

课程面向已具备Python编程基础的学习者,以案例和任务为主线,依托自研的2个爬虫实战网站,构建“体验-基础-高级”三阶递进、涵盖7大项目与28项任务的一体化教学体系。作为国家精品在线开放课程,本课程已上线国家职业教育智慧教育平台、学银在线、头歌教学平台等权威平台,实现跨区域共享,累计服务学员超10000人次,课程资源累计访问量超1000万次。

2.结构化资源建设

课程团队以“岗课赛证”融通为理念,系统建设了“9微”结构化学习资源,共249个视频资源,时长1875分钟,并深度融入53个思政案例,形成闭环学习流程。这些资源支持学生开展自主与协作相结合的混合学习,为实施翻转课堂奠定基础。

3.教学模式实施

教学模式实施中,课前由教师通过学银在线与头歌实践平台以闯关形式发布任务,学生完成“9微”学习流程。AI分析助手实时采集四类学习数据:视频学习(完成率、平均观看时长、重点回放段)、实训测试(通过率、错误类型、重复提交次数)、互动讨论(发帖量、回帖内容情感分析、关键词提取)和资源使用(微拓展点击率、微资源下载量),并从五个维度(班级-个人-历史-团队-预警)进行动态分析,生成可视化学情报告。例如,2023学年某次任务中,AI助手发现班级在“动态页面爬取”知识点错误率达52%,其中78%的错误集中于Ajax数据提取,据此精准标识该内容作为课堂教学重难点。AI分析助手实时采集各类数据并进行分析,其样例如图2所示。

图2 AI分析助手采集的平台视频、实训完成情况分析样例

课中,教师依据AI报告开展靶向教学。聚焦共性薄弱点设计实战项目,组织小组协作与头脑风暴;针对个体差异实施分层任务与个性化辅导;结合头歌实践平台进行实时测评与反馈;融入“微言微语”“每课一句”中的典型感悟开展思政教育与情感激励。课后,则通过“微互动”通道进行持续答疑与拓展指导,形成教学闭环。

4.成效与价值

实施效果表明,三段式教学显著提升了教与学的精准性和有效性。《网络爬虫技术(Python)》课程实施的近两学期数据显示,学生课程平均完成率达95%,任务平均通过率从72%提升至89%,项目代码规范性评分提高31.5%。课堂效率明显改善,学生满意度调查中“教学内容针对性”一项获评9.64/10分。在省级及以上职业技能竞赛中,选修本课程的学生获奖数量同比增长40%,获国家一等奖1项、二等奖8项、三等奖7项、省赛一等奖9项。这些数据充分证明了模式的有效性。

该教学模式创新价值在于实现了从“经验驱动”到“数据驱动”的教学范式转型,构建了“教学评”一体化的精准教学体系,探索了“数智技术+教育”深度融合的实施路径。当然,模式推广也面临着教师数字素养有待提升、AI模型需要持续优化、数据伦理需要加强保障三方面的挑战。

四、结论

本研究通过系统构建并实践以AI量化分析为核心的“三段式”靶向教学模式,成功实现了从传统“大水漫灌”到现代“精准滴灌”的教学范式转型。该模式通过AI技术实现学情的精准诊断与教学的智能干预,不仅提升了学生的知识技能水平,更促进了职业素养的全面发展。

模式的先进性和可推广性已在多门课程中得到验证。《网络爬虫技术(Python)》作为典型应用案例,学生任务完成率、代码规范性与项目质量均获大幅提升;《Java框架技术》《移动网络关键技术》等课程采纳同类模式后,亦在学生学习成效和综合能力培养方面取得显著进展,进一步印证了该教学模式在不同学科背景下的适应性与有效性。未来,课程团队将进一步探索人机协同教研机制,深化基于大模型的学情洞察与资源自适应推送,持续完善“精准滴灌”教学新范式。

参考文献:

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(许彪:教授,湖南科技职业学院;刘奕:副教授,湖南科技职业学院;黄蓉:教授,湖南科技职业学院

责编:万枝典

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来源:新湖南客户端

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