基于平臺統(tǒng)計數(shù)據(jù)的課程教學改革探索

張光彥 安俊健 王鵬

[摘要]首先，借助第三方統(tǒng)計工具，采用獨立訪客數(shù)分析了網絡教學平臺的訪問規(guī)律，確認了訪客的群體類型和數(shù)據(jù)的有效性；其次，采用網絡教學平臺的內部統(tǒng)計數(shù)據(jù)，了解了學生和訪客的興趣點和需求；最后，根據(jù)分析得出的需求對課程的教學內容、學時和評價方式進行了改革。改革后，學生對課程教學安排和評價方法的認可顯著提高，教學效果良好。

[關鍵詞]網絡教學平臺；數(shù)據(jù)分析；教學改革；化學

[中圖分類號]G642.477[文獻標識碼]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國邁進的重大戰(zhàn)略抉擇[1]。網絡教學平臺是實現(xiàn)教育信息化的重要手段之一[2，3]，不僅能為學生終身學習提供平臺，而且還能實現(xiàn)教育資源的廣泛共享。反之，對網絡教學平臺訪問數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，也可為課程的教學改革提供方向，讓課程內容、課時安排等更加符合學生和社會的需求。

《計算機在化學中的應用》（computer application in chemistry）屬本科階段的專業(yè)選修課，注重解決實際問題，是本科生畢業(yè)論文（設計）環(huán)節(jié)和研究生科研工作的重要基礎[4，5]。此課程將計算機和化學兩門學科緊密相連，強調的不是掌握某一兩款相關的化學軟件，而是運用計算機解決研究工作中所遇實際問題的綜合能力，需要學生長期持續(xù)不斷的自我學習。基于此，2012年10月筆者所在課題組創(chuàng)建了《計算機在化學中的應用》的網絡學習平臺，并以課程英文名稱的簡寫命名為CAppChem（www.cappchem.com）投入使用，運行至今已6年有余。根據(jù)第三方全域數(shù)據(jù)服務商“友盟+”（https：//www.umeng.com，原CNZZ數(shù)據(jù)專家）的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，截止2018年6月30日，網絡學習平臺CAppChem的獨立訪客（unique visitor，簡稱UV）數(shù)累計已超過200萬。

然而，調查結果顯示該課程的教學效果并不理想。本文以該課程為例，借助平臺CAppChem的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，采用獨立訪客數(shù)，通過對數(shù)據(jù)的有效性、訪客特點、關注內容進行分析，了解學生的真實需求，初探依托網絡平臺統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行課程教學改革的可行性。

1舊課程計劃

2008～2010級本科生課程《計算機在化學中的應用》（大三上學期）選用馬江權主編的教材《計算機在化學化工中的應用》（高等教育出版社）進行授課，并結合學生專業(yè)類型（工科）和所分配的課時（32學時）分成6章進行，具體見表1。由于培養(yǎng)計劃該課程的32學時全部為課堂教學，因此允許學生帶筆記本電腦隨堂進行操作。

1.1課程內容及評價方法

從表1可以看出，課程中與畢業(yè)論文（設計）環(huán)節(jié)高度相關的教學內容（①②⑥）共計16課時，占比50%，其中，②化學編輯排版和分子模擬計算分配了2個學時用于學生ChemOffice的實際操作。偏工程計算和工程控制類的教學內容（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)學問題”轉變成計算機可識別的“數(shù)學模型”，再到“程序框圖”，最后進行實際“程序編寫”的框架進行教學；④則給出一個綜合性的實例，融合③的多個算法，實際是對教學內容③的升級；⑤過程仿真及計算機在化工控制中的應用分配了2個學時的視頻教學，讓學生更直觀地了解通過計算機實現(xiàn)設備控制的原理和方法。課程考核采用試卷（70%）+平時（30%）的方式進行。

表12012年本科生《計算機在化學中的應用》

的教學內容及學時安排（2010級）教學內容學時分配理論課上機課習題課其他小計①科學繪圖及數(shù)據(jù)分析Origin60006②化學編輯排版（ChemOffice等）40206③化學化工中的常用算法及計算實例（Visual Basic）80008④化學工程計算（氣流輸送系統(tǒng)編程實例）40004⑤過程仿真及計算機在化工控制中的應用（PLC等）20024⑥文獻檢索（文獻和物性數(shù)據(jù)庫）40004合計2802232第4期張光彥安俊健王鵬基于平臺統(tǒng)計數(shù)據(jù)的課程教學改革探索——以《計算機在化學中的應用》為例

教學研究2019

1.2學生反饋

2012年6月對2008級102名本科畢業(yè)生的調查結果顯示：論文類和設計類的學生均普遍認為《計算機在化學中的應用》中的教學內容①②⑥對畢業(yè)論文（設計）環(huán)節(jié)有較好的支撐作用，也比較實用；教學內容③④⑤雖然偏工程，但設計類的學生卻反映實際用處不大，而且在畢業(yè)后的工作中似乎也很少存在運用化學算法編程去解決實際問題的需求，反而課程《工程CAD》對設計類的課題支撐作用較強。

課程滿意度調查結果顯示，學生對該課程教學安排認為滿意的只有57%；同時還反映，課程考核評價結果與操作解決問題的實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，也感覺課程評價存在潛在的不公平現(xiàn)象，課程考核成績好的，實際操作能力卻不一定強，真實能力無法通過課程評價得到較好的體現(xiàn)。

2網絡教學平臺的架構及發(fā)展

依據(jù)上述2012年本科生《計算機在化學中的應用》的教學內容、課時安排以及2008級本科生的調查反饋情況，網絡教學平臺初期設立了數(shù)據(jù)處理、結構式繪制、化學資源導航三個板塊，分別對應教學內容的①②⑥三項，并輔以文字處理等板塊進一步增強對畢業(yè)論文（設計）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內容。在隨后的幾年中，根據(jù)學生反饋的需求在平臺進一步增設了譜圖分析、論文翻譯等板塊。

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