馬 蘭，蔣珍菊，王 騰

(西華大學(xué)，四川 成都 610039)

普通化學(xué)是化工及非化學(xué)化工類本科學(xué)生的一門必修基礎(chǔ)課程，主要介紹化學(xué)基本原理和化學(xué)技能。是高?；瘜W(xué)與生命科學(xué)和技術(shù)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、材料等工科專業(yè)的重要基礎(chǔ)課之一，該課程全面地介紹了化學(xué)的知識(shí)體系和進(jìn)展以及化學(xué)在這些學(xué)科中的應(yīng)用，課程內(nèi)容豐富，涉及知識(shí)范圍較寬，具有較強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，與現(xiàn)代工業(yè)及日常生活緊密相關(guān)。隨著現(xiàn)代通信技術(shù)和信息技術(shù)的快速發(fā)展，我國(guó)高等教育的改革和發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新的歷史階段，大數(shù)據(jù)背景下對(duì)教育體制、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法的改革提出了全新的要求，也是我國(guó)高等教育改革面臨的重要問(wèn)題[1-2]。

1 高等工科專業(yè)普通化學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀

1.1 教學(xué)模式單一

普通化學(xué)這門課程將高校工科部分專業(yè)的無(wú)機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)和有機(jī)化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容有機(jī)地融合在一起，并將具有相似性與連貫性的無(wú)機(jī)化學(xué)和物理化學(xué)內(nèi)容安排在一起，同時(shí)對(duì)有機(jī)化學(xué)的基本知識(shí)進(jìn)行較完整的介紹。但該門課程與大部分課程類似，授課內(nèi)容上遵循教學(xué)大綱及教材內(nèi)容，缺乏對(duì)科研前沿內(nèi)容的跟蹤，講授課本知識(shí)較單一，難以調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣和積極性。另外，大多數(shù)教學(xué)模式仍采用全程教師講授的被動(dòng)式灌輸教學(xué)方式，大大地削弱了學(xué)生主動(dòng)思考和自主學(xué)習(xí)能力。長(zhǎng)期以來(lái)，學(xué)生易對(duì)該課程失去學(xué)習(xí)興趣，出現(xiàn)抵觸學(xué)習(xí)課程等現(xiàn)象，導(dǎo)致大學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量下降。

1.2 教學(xué)內(nèi)容缺乏與各學(xué)科特點(diǎn)的有效結(jié)合

現(xiàn)階段，高校大多數(shù)課堂教學(xué)內(nèi)容仍然偏重于課本的理論知識(shí)，課程內(nèi)容在設(shè)置上沒(méi)有針對(duì)性。比如普通化學(xué)這門課程是高?；瘜W(xué)與生命科學(xué)和技術(shù)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、材料等理工科專業(yè)的重要基礎(chǔ)課，但教學(xué)過(guò)程中并沒(méi)有針對(duì)不同專業(yè)在內(nèi)容上和相關(guān)專業(yè)特點(diǎn)進(jìn)行有效結(jié)合。這容易導(dǎo)致學(xué)生認(rèn)為該門課程與本專業(yè)背景聯(lián)系不緊密，對(duì)課程內(nèi)容不引起重視，從而失去學(xué)習(xí)動(dòng)力。

1.3 無(wú)法正確掌握學(xué)生的接受能力

由于高校教學(xué)不同于中小學(xué)教學(xué)，對(duì)學(xué)生平時(shí)的考核較少，教師無(wú)法快速地獲得學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握能力，高校課堂教學(xué)效果不佳是目前我國(guó)高校教學(xué)普遍存在的問(wèn)題。隨著大學(xué)的課程改革的不斷深入，大學(xué)課程的課時(shí)被壓縮，因此教學(xué)進(jìn)度加快，學(xué)生需在短時(shí)間內(nèi)消化大量的知識(shí)點(diǎn)。另外，課堂考核形式單一，考核結(jié)果只能體現(xiàn)在分?jǐn)?shù)，很難去結(jié)合學(xué)生個(gè)人的特點(diǎn)而因材施教，因此不能有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力以及分析和解決問(wèn)題的能力，導(dǎo)致教學(xué)效果不理想。

2 大數(shù)據(jù)對(duì)普通化學(xué)教學(xué)改革的影響

在大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下，人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)生了巨大的改變，信息技術(shù)的快速發(fā)展對(duì)各行各業(yè)均產(chǎn)生了重大影響，對(duì)高校在教學(xué)科研及人才培養(yǎng)方面提出了新的要求。以高等工科普通化學(xué)這門課程為例，普通化學(xué)是一門普適性高和應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科，在傳統(tǒng)教學(xué)模式中，單調(diào)的理論知識(shí)傳授幾乎占據(jù)了教學(xué)的全部，教學(xué)圍繞著教師、書本、課堂來(lái)開展。而在大數(shù)據(jù)技術(shù)飛速發(fā)展的情況下，學(xué)生可通過(guò)多種途徑或方式來(lái)獲得信息并學(xué)習(xí)知識(shí)，而目前傳統(tǒng)的課堂教學(xué)已無(wú)法滿足學(xué)生對(duì)知識(shí)的需求。尤其是像慕課(MOOC)、微課等新型授課方式的大力推廣，使傳統(tǒng)教學(xué)模面臨著前所未有的挑戰(zhàn)[3-4]。因此，在大數(shù)據(jù)科學(xué)不斷發(fā)展的背景下，提高教學(xué)質(zhì)量和發(fā)展新型多元教學(xué)模式是高校教學(xué)改革亟待解決的問(wèn)題。

雖然大數(shù)據(jù)的發(fā)展使高校教育改革面臨著巨大的挑戰(zhàn)，但正因?yàn)榇髷?shù)據(jù)科學(xué)發(fā)展越來(lái)越成熟，也為高等教育的改革注入了新的力量，為高校教育改革迎來(lái)了新的機(jī)遇。

3 大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下的工科普通化學(xué)教學(xué)改革策略

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，特別是在大數(shù)據(jù)時(shí)代的驅(qū)動(dòng)下，如何快速地接受并適應(yīng)大數(shù)據(jù)時(shí)代帶來(lái)的嚴(yán)峻考驗(yàn)，已成為我國(guó)高等教育改革目前面臨的重要問(wèn)題。

3.1 策略一 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，加強(qiáng)與專業(yè)的有機(jī)結(jié)合

教學(xué)內(nèi)容應(yīng)與相關(guān)專業(yè)背景緊密結(jié)合，授課內(nèi)容應(yīng)根據(jù)學(xué)科不同做出相應(yīng)的變化，做到有針對(duì)性。根據(jù)不同學(xué)科的背景特點(diǎn)在內(nèi)容上有針對(duì)性的調(diào)整。以我校普通化學(xué)課程為例，該課程是我校土木、材料、航空類、環(huán)境等理工科專業(yè)必修的基礎(chǔ)課。但從教學(xué)情況來(lái)看，教學(xué)效果均不太理想，經(jīng)分析很重要的一點(diǎn)原因就是學(xué)生認(rèn)為該課程與其專業(yè)的相關(guān)性不高，沒(méi)有引起重視。普通化學(xué)這門課程的內(nèi)容主要介紹了物質(zhì)聚集態(tài)、化學(xué)動(dòng)力學(xué)、化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)平衡等化學(xué)基本原理以及電解質(zhì)溶液的解離平衡、電化學(xué)平衡和相平衡相關(guān)知識(shí)，另外對(duì)界面現(xiàn)象和膠體分散系也進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。課程內(nèi)容涵蓋了寬泛的知識(shí)點(diǎn)，并且是上述工科專業(yè)必須掌握的基礎(chǔ)知識(shí)。而如果僅在課堂上只是講授課本知識(shí)，往往不能讓學(xué)生與其專業(yè)背景聯(lián)系，造成學(xué)生對(duì)該門課程的重視程度不夠。因此，要達(dá)到好的教學(xué)效果，首先就需要對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行針對(duì)性的改進(jìn)；比如，針對(duì)于材料專業(yè)的學(xué)生，在講授該門課程時(shí)，應(yīng)該引入接地氣的實(shí)際應(yīng)用案例以及和專業(yè)緊密相關(guān)的內(nèi)容。

3.2 策略二 豐富教學(xué)模式

通過(guò)對(duì)大學(xué)生學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，大學(xué)生普遍的學(xué)習(xí)難題主要包括學(xué)生自律性差，學(xué)習(xí)拖延，學(xué)習(xí)資源匱乏等等。以上結(jié)果都是傳統(tǒng)教學(xué)模式結(jié)果導(dǎo)致的。傳統(tǒng)教學(xué)模式主要是老師主導(dǎo)整個(gè)教學(xué)活動(dòng)，學(xué)生大多是被動(dòng)接受。其次，高校教學(xué)主要是以知識(shí)為本位，老師缺乏教學(xué)情感的注入，而學(xué)生也是為了考試而學(xué)習(xí)。在課堂上主要依靠教師課件和板書展示學(xué)習(xí)，學(xué)生在課堂的參與感不強(qiáng)。單一的傳統(tǒng)教學(xué)模式下學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣下降，出現(xiàn)在課堂中玩手機(jī)、睡覺(jué)等現(xiàn)象，導(dǎo)致教學(xué)效果差。

目前在大數(shù)據(jù)科學(xué)技術(shù)的推動(dòng)下，信息技術(shù)的發(fā)展給高校教育帶來(lái)了新的機(jī)遇，打破了傳統(tǒng)的教育模式，采用一系列智能教學(xué)平臺(tái)，如“藍(lán)墨云”，“雨課堂”和“超星學(xué)習(xí)通”等，將混合式學(xué)習(xí)模式引入課堂，對(duì)固有的學(xué)習(xí)模式進(jìn)行創(chuàng)新，從而解決傳統(tǒng)教學(xué)模式的弊端[5]。以藍(lán)墨云班課為例，云班課以智能手機(jī)為載體，教師可通過(guò)云班課提前上傳課程相關(guān)的教學(xué)資源以及發(fā)布課程教學(xué)計(jì)劃，讓學(xué)生在課前梳理課程知識(shí)構(gòu)架并提前掌握課堂教學(xué)內(nèi)容，促進(jìn)學(xué)生快速消化課堂教學(xué)內(nèi)容，同時(shí)可通過(guò)資源推送豐富教學(xué)資源，拓寬學(xué)生的知識(shí)面。另外，還可利用平臺(tái)工具增加課堂互動(dòng)及課堂的趣味性，提高學(xué)生在課堂的參與感，有效提升學(xué)習(xí)興趣。以普通化學(xué)的膠體相關(guān)教學(xué)內(nèi)容為例，在利用云班課可以開展多種教學(xué)活動(dòng)，首先學(xué)生可通過(guò)“云材料學(xué)習(xí)”來(lái)了解該部分教學(xué)內(nèi)容，課后教師通過(guò)“作業(yè)/小組任務(wù)”發(fā)布課堂討論和課后作業(yè)，就以膠體教學(xué)內(nèi)容為例，分小組列舉氣溶膠、液溶膠、固溶膠的實(shí)例。通過(guò)小組活動(dòng)，讓學(xué)生去主動(dòng)了解相關(guān)教學(xué)內(nèi)容，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神，并活帶動(dòng)課堂氣氛。

重要的是，可利用軟件的后臺(tái)數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)分析實(shí)時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，通過(guò)信息反饋促進(jìn)課堂教學(xué)的不斷改進(jìn)。同樣以普通化學(xué)的膠體相關(guān)教學(xué)內(nèi)容為例，可通過(guò)“投票/問(wèn)卷”來(lái)及時(shí)得到學(xué)生們對(duì)本次課程學(xué)習(xí)情況和對(duì)教學(xué)意見的反饋，比如發(fā)布“教學(xué)進(jìn)度是否合適”、“對(duì)本次課程內(nèi)容的掌握程度”等相關(guān)教學(xué)意見，從而可以快速獲取學(xué)生們對(duì)本次課程內(nèi)容的掌握情況，教師可根據(jù)意見反饋來(lái)及時(shí)調(diào)整自己的教學(xué)計(jì)劃、方式或教學(xué)內(nèi)容。

另外，學(xué)生也可根據(jù)可視化學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)及個(gè)性化學(xué)習(xí)分析報(bào)告，實(shí)時(shí)掌握自我學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)，有效促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，督促學(xué)生課后作業(yè)的完成，克服學(xué)習(xí)拖延癥，提高學(xué)習(xí)積極性。利用這種線上學(xué)習(xí)模式，不受時(shí)間和地點(diǎn)的限制，信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)拓寬了學(xué)生的時(shí)空柔性。

3.3 策略三 注重教學(xué)評(píng)價(jià)

教學(xué)評(píng)價(jià)是高等教育的重要環(huán)節(jié)之一，這過(guò)程不僅包括對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)情況的評(píng)價(jià)，也包括學(xué)生對(duì)課堂教學(xué)的意見反饋。隨著大數(shù)據(jù)科學(xué)的發(fā)展，數(shù)據(jù)挖掘與統(tǒng)計(jì)分析變得越來(lái)越重要，人們可依靠大數(shù)據(jù)技術(shù)做出更多可靠的決策，為人類發(fā)展提供正確方向。同理，我們可以利用大數(shù)據(jù)技術(shù)來(lái)提高教學(xué)評(píng)價(jià)的有效性和時(shí)效性，進(jìn)一步推動(dòng)高等教育事業(yè)。目前高校的教學(xué)評(píng)價(jià)方式不斷多元化，包括相關(guān)的教學(xué)工具來(lái)獲取具體的評(píng)價(jià)內(nèi)容，在大數(shù)據(jù)的思維下對(duì)搜集到的信息進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和整合，根據(jù)整合的結(jié)果來(lái)分析教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題，提出改進(jìn)的措施。比如，教師可在課堂上通過(guò)“雨課堂”“藍(lán)墨云”或“超星學(xué)習(xí)通”等現(xiàn)代數(shù)字信息教學(xué)工具進(jìn)行一些小測(cè)驗(yàn)，通過(guò)對(duì)后臺(tái)數(shù)據(jù)的分析，能夠準(zhǔn)確地反饋同學(xué)們的測(cè)驗(yàn)情況，以便老師及時(shí)了解同學(xué)們的薄弱環(huán)節(jié)，對(duì)癥下藥，進(jìn)行有針對(duì)性、有重點(diǎn)的教學(xué)，從而提高課堂效率。以上教學(xué)工具的應(yīng)用和推廣正是受大數(shù)據(jù)思維和技術(shù)發(fā)展影響的結(jié)果，從目前高校對(duì)現(xiàn)代數(shù)字信息教學(xué)工具的使用情況來(lái)看，通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)能快速并準(zhǔn)確地獲得教學(xué)評(píng)價(jià)結(jié)果，實(shí)現(xiàn)了對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的多維評(píng)價(jià)，提高了高校教學(xué)評(píng)價(jià)的可靠性和時(shí)效性，促進(jìn)高校教育的快速發(fā)展。

4 結(jié) 語(yǔ)

目前，在大數(shù)據(jù)不斷發(fā)展的背景下，信息科學(xué)技術(shù)持續(xù)推進(jìn)著高校教育的改革，同時(shí)高等教育改革也飛速前進(jìn)，包括積極開展教學(xué)模式的改變、師資隊(duì)伍質(zhì)量提升、教學(xué)評(píng)價(jià)體系完善等。作為新一代高等教育事業(yè)的參與者，在大數(shù)據(jù)思維和現(xiàn)代化教學(xué)工具的啟發(fā)下，以高等工科普通化學(xué)為例，提出了教學(xué)模式創(chuàng)新和評(píng)價(jià)方式創(chuàng)新的具體策略，為我國(guó)高等教育事業(yè)發(fā)展和高素質(zhì)人才的培養(yǎng)獻(xiàn)出一份微薄之力。