張光彥 安俊健 王鵬

[摘要]首先，借助第三方統(tǒng)計(jì)工具，采用獨(dú)立訪客數(shù)分析了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的訪問規(guī)律，確認(rèn)了訪客的群體類型和數(shù)據(jù)的有效性；其次，采用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的內(nèi)部統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，了解了學(xué)生和訪客的興趣點(diǎn)和需求；最后，根據(jù)分析得出的需求對課程的教學(xué)內(nèi)容、學(xué)時(shí)和評價(jià)方式進(jìn)行了改革。改革后，學(xué)生對課程教學(xué)安排和評價(jià)方法的認(rèn)可顯著提高，教學(xué)效果良好。

[關(guān)鍵詞]網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺；數(shù)據(jù)分析；教學(xué)改革；化學(xué)

[中圖分類號]G642.477[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A[文章編號]10054634（2019）04007905推行教育信息化是加快我國從教育大國向教育強(qiáng)國邁進(jìn)的重大戰(zhàn)略抉擇[1]。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺是實(shí)現(xiàn)教育信息化的重要手段之一[2，3]，不僅能為學(xué)生終身學(xué)習(xí)提供平臺，而且還能實(shí)現(xiàn)教育資源的廣泛共享。反之，對網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺訪問數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，也可為課程的教學(xué)改革提供方向，讓課程內(nèi)容、課時(shí)安排等更加符合學(xué)生和社會的需求。

《計(jì)算機(jī)在化學(xué)中的應(yīng)用》（computer application in chemistry）屬本科階段的專業(yè)選修課，注重解決實(shí)際問題，是本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）環(huán)節(jié)和研究生科研工作的重要基礎(chǔ)[4，5]。此課程將計(jì)算機(jī)和化學(xué)兩門學(xué)科緊密相連，強(qiáng)調(diào)的不是掌握某一兩款相關(guān)的化學(xué)軟件，而是運(yùn)用計(jì)算機(jī)解決研究工作中所遇實(shí)際問題的綜合能力，需要學(xué)生長期持續(xù)不斷的自我學(xué)習(xí)。基于此，2012年10月筆者所在課題組創(chuàng)建了《計(jì)算機(jī)在化學(xué)中的應(yīng)用》的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺，并以課程英文名稱的簡寫命名為CAppChem（www.cappchem.com）投入使用，運(yùn)行至今已6年有余。根據(jù)第三方全域數(shù)據(jù)服務(wù)商“友盟+”（https：//www.umeng.com，原CNZZ數(shù)據(jù)專家）的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，截止2018年6月30日，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺CAppChem的獨(dú)立訪客（unique visitor，簡稱UV）數(shù)累計(jì)已超過200萬。

然而，調(diào)查結(jié)果顯示該課程的教學(xué)效果并不理想。本文以該課程為例，借助平臺CAppChem的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，采用獨(dú)立訪客數(shù)，通過對數(shù)據(jù)的有效性、訪客特點(diǎn)、關(guān)注內(nèi)容進(jìn)行分析，了解學(xué)生的真實(shí)需求，初探依托網(wǎng)絡(luò)平臺統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行課程教學(xué)改革的可行性。

1舊課程計(jì)劃

2008～2010級本科生課程《計(jì)算機(jī)在化學(xué)中的應(yīng)用》（大三上學(xué)期）選用馬江權(quán)主編的教材《計(jì)算機(jī)在化學(xué)化工中的應(yīng)用》（高等教育出版社）進(jìn)行授課，并結(jié)合學(xué)生專業(yè)類型（工科）和所分配的課時(shí)（32學(xué)時(shí)）分成6章進(jìn)行，具體見表1。由于培養(yǎng)計(jì)劃該課程的32學(xué)時(shí)全部為課堂教學(xué)，因此允許學(xué)生帶筆記本電腦隨堂進(jìn)行操作。

1.1課程內(nèi)容及評價(jià)方法

從表1可以看出，課程中與畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）環(huán)節(jié)高度相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容（①②⑥）共計(jì)16課時(shí)，占比50%，其中，②化學(xué)編輯排版和分子模擬計(jì)算分配了2個(gè)學(xué)時(shí)用于學(xué)生ChemOffice的實(shí)際操作。偏工程計(jì)算和工程控制類的教學(xué)內(nèi)容（③④⑤）占50%。其中，③采用Visual Basic，以單一的算法為主，按照從最初的“數(shù)學(xué)問題”轉(zhuǎn)變成計(jì)算機(jī)可識別的“數(shù)學(xué)模型”，再到“程序框圖”，最后進(jìn)行實(shí)際“程序編寫”的框架進(jìn)行教學(xué)；④則給出一個(gè)綜合性的實(shí)例，融合③的多個(gè)算法，實(shí)際是對教學(xué)內(nèi)容③的升級；⑤過程仿真及計(jì)算機(jī)在化工控制中的應(yīng)用分配了2個(gè)學(xué)時(shí)的視頻教學(xué)，讓學(xué)生更直觀地了解通過計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)設(shè)備控制的原理和方法。課程考核采用試卷（70%）+平時(shí)（30%）的方式進(jìn)行。

表12012年本科生《計(jì)算機(jī)在化學(xué)中的應(yīng)用》

的教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)安排（2010級）教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)分配理論課上機(jī)課習(xí)題課其他小計(jì)①科學(xué)繪圖及數(shù)據(jù)分析Origin60006②化學(xué)編輯排版（ChemOffice等）40206③化學(xué)化工中的常用算法及計(jì)算實(shí)例（Visual Basic）80008④化學(xué)工程計(jì)算（氣流輸送系統(tǒng)編程實(shí)例）40004⑤過程仿真及計(jì)算機(jī)在化工控制中的應(yīng)用（PLC等）20024⑥文獻(xiàn)檢索（文獻(xiàn)和物性數(shù)據(jù)庫）40004合計(jì)2802232第4期張光彥安俊健王鵬基于平臺統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的課程教學(xué)改革探索——以《計(jì)算機(jī)在化學(xué)中的應(yīng)用》為例

教學(xué)研究2019

1.2學(xué)生反饋

2012年6月對2008級102名本科畢業(yè)生的調(diào)查結(jié)果顯示：論文類和設(shè)計(jì)類的學(xué)生均普遍認(rèn)為《計(jì)算機(jī)在化學(xué)中的應(yīng)用》中的教學(xué)內(nèi)容①②⑥對畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）環(huán)節(jié)有較好的支撐作用，也比較實(shí)用；教學(xué)內(nèi)容③④⑤雖然偏工程，但設(shè)計(jì)類的學(xué)生卻反映實(shí)際用處不大，而且在畢業(yè)后的工作中似乎也很少存在運(yùn)用化學(xué)算法編程去解決實(shí)際問題的需求，反而課程《工程CAD》對設(shè)計(jì)類的課題支撐作用較強(qiáng)。

課程滿意度調(diào)查結(jié)果顯示，學(xué)生對該課程教學(xué)安排認(rèn)為滿意的只有57%；同時(shí)還反映，課程考核評價(jià)結(jié)果與操作解決問題的實(shí)際水平之間存在較明顯的差異，遇到問題解決起來比較困難；此外，也感覺課程評價(jià)存在潛在的不公平現(xiàn)象，課程考核成績好的，實(shí)際操作能力卻不一定強(qiáng)，真實(shí)能力無法通過課程評價(jià)得到較好的體現(xiàn)。

2網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的架構(gòu)及發(fā)展

依據(jù)上述2012年本科生《計(jì)算機(jī)在化學(xué)中的應(yīng)用》的教學(xué)內(nèi)容、課時(shí)安排以及2008級本科生的調(diào)查反饋情況，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺初期設(shè)立了數(shù)據(jù)處理、結(jié)構(gòu)式繪制、化學(xué)資源導(dǎo)航三個(gè)板塊，分別對應(yīng)教學(xué)內(nèi)容的①②⑥三項(xiàng)，并輔以文字處理等板塊進(jìn)一步增強(qiáng)對畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）環(huán)節(jié)中撰寫排版的支撐，但文字處理在2012年暫未納入該課程的教學(xué)內(nèi)容。在隨后的幾年中，根據(jù)學(xué)生反饋的需求在平臺進(jìn)一步增設(shè)了譜圖分析、論文翻譯等板塊。

另一方面，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺開始采用“友盟+”[6]對平臺的訪問數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，同時(shí)也在平臺的后臺對每篇文章的訪問情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)。其中，化學(xué)資源導(dǎo)航板塊由于主要提供的是各種化學(xué)化工資源的導(dǎo)航鏈接，而在當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)、搜索引擎普遍使用的情況下，學(xué)生通過導(dǎo)航進(jìn)入相關(guān)資源網(wǎng)站后，通常都不存在使用上的困難，因此未納入統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。平臺建成初期（2013～2014年）的訪問量較少，暫時(shí)不具備分析價(jià)值；但從2015年開始，平臺的獨(dú)立訪客數(shù)超過40萬人次/年。截止2016年12月31日，平臺的獨(dú)立訪客數(shù)總量突破100萬人次（見圖1），教學(xué)平臺的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)逐漸體現(xiàn)出了分析價(jià)值，從而對課程教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整以及課程的教學(xué)改革方向形成了一定的指導(dǎo)意義。