曾群鋒　董光能　陳通　秦立果　張東亞

簡單地說，大數(shù)據(jù)就是巨量的資料，其特點為海量的數(shù)據(jù)規(guī)模、多樣化的數(shù)據(jù)形式和來源、動態(tài)和復雜的數(shù)據(jù)體系，通過數(shù)據(jù)應用，能夠獲得巨大價值的產(chǎn)品和服務。教育被認為是大數(shù)據(jù)下一個重要的應用領域，在教育領域運用大數(shù)據(jù)技術也是現(xiàn)代教育發(fā)展的必然趨勢[1]。在大數(shù)據(jù)時代，教師可根據(jù)學生難以理解的某些教學內(nèi)容來調(diào)整教學教案，從根本上完善摩擦學模式和教學實施方案。摩擦學是研究相對運動的相互作用表面間的摩擦、磨損和潤滑以及三者之間相互關系的理論與應用的一門交叉學科，是一門實踐性和應用性都很強的學科，是從實踐經(jīng)驗中總結出來的科學與技術[2]。科學家在研究摩擦學的歷史進程中，產(chǎn)生了大量的摩擦學理論、成果以及數(shù)據(jù)，但這些知識及數(shù)據(jù)分布于各個地方，存在著離散、不統(tǒng)一、不完整且使用不方便的問題，使得摩擦學的課堂教學及實踐教學的實施效果不理想。大數(shù)據(jù)技術能為我們分析摩擦學教學中某部分知識，使得學生是否容易理解，從而使得實施個性化教學成為可能。那么，大數(shù)據(jù)如何影響摩擦學教學，如何根據(jù)學生的個性特征實現(xiàn)摩擦學知識的主動內(nèi)化，這都是大數(shù)據(jù)環(huán)境下摩擦學教學中迫切需要解決的問題。

一、大數(shù)據(jù)在高校教學中的初步探索

2011年秋天，斯坦福大學一門人工智能網(wǎng)上課程受到各方熱烈歡迎，190多個國家約16萬學生參加學習，2萬多人通過此類考試，獲得認證。我國也掀起了新一輪教育信息化的浪潮，正打造教育信息化公共服務平臺，以推進數(shù)字校園實驗工作，通過建立數(shù)字化學習試點學校、開發(fā)微課程、試點微學位、開展翻轉課堂教學實踐等一系列教育改革新舉措，推動信息化進程。在大數(shù)據(jù)時代，視頻成為主要載體，翻轉課堂可實現(xiàn)按需學習，終身學習；不以年齡區(qū)分，距離不再是問題，在學校之外也可以學習；等等。面向服務、面向創(chuàng)新和面向過程成為教育的重點，以大數(shù)據(jù)為基礎的教育資源共享、學生個性和天性培養(yǎng)成為教育發(fā)展趨勢。

二、大數(shù)據(jù)時代下摩擦學教學模式和教學實施的思考

關于摩擦學教育理念與實踐，應該說還有許多問題需要我們?nèi)ニ伎肌Ｈ缥覀優(yōu)槭裁床荒茏龅骄珳式虒W，為什么不能為學生提供個性化學習平臺等。摩擦學是比較重要的專業(yè)課、實踐課，是專業(yè)人才培養(yǎng)方案中比較重要的部分，并對學生未來就業(yè)影響頗深。選修摩擦學課程的學生基本分為三個陣營：①研究方向與摩擦學無關但有興趣的研究生；②研究方向涉及摩擦學的研究生；③研究方向主要為摩擦學的研究生。從選課的學生類型來看，每個個體的學習動機與環(huán)境是不一樣的，學生為什么選修這門課程？這可能需要收集他們的各自研究背景、研究方向以及學生學習行為數(shù)據(jù)、知識水平、學習能力及認知能力數(shù)據(jù)等方面內(nèi)容，建立學生學習數(shù)據(jù)庫。主講老師查看大數(shù)據(jù)分析的結果，不斷改革、調(diào)整教學策略，給出匹配學生能力與需求的作業(yè)和試卷，從而真正實現(xiàn)因材施教，使教學能夠關注到每一個學生的成長。在自主學習方面，網(wǎng)絡將跟蹤學生的整個學習過程，從中了解學生的學習方法和學習習慣，了解學生的個性、興趣、愛好，從而獲取相關數(shù)據(jù)，幫助學生了解自己的學習成果，從而更好地進行自主學習。而在教學方面，相關數(shù)據(jù)將便于老師了解學生的學習能力、認知能力，及時改進教學方法，使教學更加具有針對性。大數(shù)據(jù)將使學習變成一種服務。大數(shù)據(jù)時代下老師是課堂的組織者、學習的引導者、學生學習行為的分析者，而不是知識的講授者；學生可以在任何可以聯(lián)網(wǎng)的地方學習，可以和其他學習者交流互動，尋求有效幫助。而到學校學習的目的，則主要是做作業(yè)、答疑、討論、考評等。同時，對于摩擦學教學來說，摩擦學涉及面較廣，尤其是與摩擦學相關的案例中，搜集的數(shù)據(jù)越多，對摩擦學企業(yè)案例的分析預測就越準確。單靠老師力量所掌握的數(shù)據(jù)畢竟是有限的，鼓勵選修此課程的學生、企業(yè)相關設計人員甚至社會上對摩擦學有興趣的人員共同參與，可為摩擦學教學提供各種企業(yè)案例?；谝陨纤伎?，我們可在講解摩擦學的基本概念的基礎上致力于教學數(shù)據(jù)庫的建設及應用，豐富摩擦學的教學資源，為教師開展差異化教學提供海量資源。

三、大數(shù)據(jù)時代下摩擦學教學改革的啟示

大數(shù)據(jù)改變了高校教與學的模式，基于大數(shù)據(jù)的優(yōu)勢，我們在摩擦學教學改革方面可得到以下啟示。

（1）個性化教學：學生根據(jù)自己的興趣和研究方向，自由選擇聽課。大數(shù)據(jù)能使學習和教學實現(xiàn)真正意義上的個性化。運用數(shù)據(jù)可設計個性化教學活動、創(chuàng)新的學習計劃和差異化的教學方案，以提高學生學業(yè)成績。教師能獲取更加全面、豐富的數(shù)據(jù)信息，能夠了解何種教育方法對學生最有效，學生可能在哪些方面需要得到特別的幫助。學生則可以得到教師更好的指導和支持，進而提高學業(yè)成績。

（2）為學生的學習時間和地域選擇提供給便利：利用大數(shù)據(jù)技術，借助網(wǎng)絡，將課程教學視頻根據(jù)教學安排上傳至網(wǎng)絡，使學生可以在任何地點自由安排學習時間，這對于經(jīng)常在外出差的研究生而言十分方便，可提高學習效率。

（3）重視學生學習的過程性評價：學生須完成規(guī)定的學時，實時查看每次課后作業(yè)、測試成績；對不合格的作業(yè)，教師要告知學生重做，實現(xiàn)學習者和教育者對教育過程和結果的科學準確判斷與鑒別，為有效開展教育教學活動創(chuàng)造條件。

（4）師生互動交流：教師和學生間的互動交流方式多樣，可以通過移動終端建立課程微信群進行交流。教師將作業(yè)、要求、提醒等信息及時發(fā)布到網(wǎng)絡和交流群中，引導及督促學生完成課程學習任務。

（5）分析學生學習過程：對學生從學習、考試等所有過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行匯總分析。分析過程性數(shù)據(jù)，掌握學生學習情況，了解學生的學習習慣和特點，以實時調(diào)整課程難易度。根據(jù)學生特點突出個性化差異化人才培養(yǎng)目標，為學生提供高質(zhì)量個性化的學習體驗?？蓭椭處煾鶕?jù)數(shù)據(jù)分析結果改進教學方式，完善教學過程。

（6）教師角色的轉變：在新的學習方式中，教師的角色也將發(fā)生改變，由原來單一的知識傳授者變?yōu)閷W生學習的知識傳授者和學習引導者、督促者、幫助者、考評者。

四、結語

大數(shù)據(jù)的興起，不僅是一場技術變革，更是一場思維觀念的變革。我們須及時適應形勢，轉變觀念，推動摩擦學教學的變革與發(fā)展，使摩擦學教學和學習的個性化成為可能，培養(yǎng)出更多在現(xiàn)代高端裝備的設計、研發(fā)及應用中能熟練運用摩擦學知識和分析方法的高素質(zhì)、創(chuàng)新型及綜合性人才。

參考文獻：

[1]梁文鑫.大數(shù)據(jù)時代——課堂教學將迎來真正的變革[J].北京教育學院學報（自然科學版），2013，8（1）：14-16.

[2]曾群鋒，董光能.工程摩擦學課程的教學改革初探[J].求知導刊， 2016（14）：129.