大数据与化学教育

1、大数据与化学教育大数据与化学教育近几年来，大数据很时髦，作为一个计算机信息用语被炒得很火。任何公司学习利用大数据，更好地掌握客户的需求，从而实现利益扩大化，因此在这种大环境下大数据已然成为一种趋势。很多化学教育工作者认为大数据与化学没有相关性，其实非也。很多学生在化学学习过程中，已经开始利用相关搜索引擎查询化学数据、文献以及相关信息。大数据在化学方面的影响鲜为人知，该文将讨论大数据对化学的影响力是否可以深化到大学化学教育层面。1大数据的定义人们生活在这样大数据填充的世界里，推特每天产生超过7TB的数据，脸书每天产生超过10TB的数据，很多大企业已经存储了PB级别的海量数据。DavidEinbe

2、rger指出，根据美国圣地亚哥研究所的数据，美国人在2022年全年使用了约3.6ZB的数据。einberger解释道，托尔斯泰的?战争与和平?有1296页，6英寸厚，电子版有2B。而1ZB等于51014本?战争与和平?。因此，人们开启了大数据时代。大数据并不只是数据量大，其经典定义可以归纳为4个V：海量的数据规模vlue、快速的数据流转和动态的数据体系velity、多样的数据类型variety和宏大的数据价值value。其中，快速的数据流转和动态的数据体系是大数据区分与传统数据挖掘的最显著特征1。近些年来，分析文本和交易的大数据软件引起了公众的注意。即使他们没刻意地关注大数据分析软件，大多数化

3、学工作者在工作过程中不经意间也已经接触了大数据，例如Ggle等搜索引擎的使用。因为大多数搜索引擎结合了多核处理和Hadp框架来分析海量数据并挑选出搜索结果。这一类型更高端的本文由论文联盟.Ll.搜集整理分析工具还可以计算出关键词的出现频率，文档中情感是否转变，甚至在大文字信息中，能挑选出最有影响力的观点。当这些分析工具运用到社会媒体中时，有助于社会学家们对社会言论的研究产生新的视角。2大数据对化学教育的影响虽然数据分析的化学应用尚未引起广泛地关注，但是其他类型的大数据分析工具已经在化学各领域展开了应用，特别是化学教育领域。如分子模型，药物、环境、毒理化学等。LusherStt指出，大数据分析方

4、法在药物化学研究领域的应用已有十余年2。他们指出数据驱动药物化学的这种方法在进步药物研发决策力方面具有很大的潜能，所有的研发人员都信赖大数据，在海量数据中发现有用信息从而发现有意义的相关性和形式3。大数据分析工具在工业化学领域也已经开始应用了，对大数据的需求是很明显的。一项研究数据显示：由于低效的实验设计及不充分的信息技术，研发实验中有40%被重复。迄今，大数据在化学教育上的应用似乎只局限在研究生程度4。化学分支学科，如环境化学、化学信息学、药理学等，处理大量的数据集和复杂的数据交互，主要停留在研究生和研究程度。但是随着商业软件的使用越来越便利，大数据在化学教育方面的应用将会引申到大学本科层面

5、。届时，大数据对研究生化学教育的影响同样表达在大学本科生的化学教育课程里。大学化学专业的学生也会查询、搜索网络信息和数据，但是他们一般都是访问大数据库，而不是大数据，如ASSifinder数据库、英国皇家化学协会heSpider数据库。这些数据库含有上百万的化合物及其分析数据，但是这些数据并不是大数据，其大小最多只有TB量级。美国杜兰大学Gibb团队预测在不久的将来，化学工作者们将会有一个数据管理系统，这个系统将会自动分析化学文献，并根据研究热点进展分类。总之，大数据已经对化学研究和化学工业产生了很大的影响，化学已经开始走进大数据时代5。因此，针对那些将来可能会成为研究学者的大学本科生，大数据

6、化学教育应该引起关注。3大数据在化学教育领域中的应用前景大学化学学院需要找到正确的方式为学生引入大数据及相关技术，以作用于化学教育。迄今为止，有一些报道已成功将大数据技术引入到大学本科化学课程中。Reisner等人描绘了一种练习，可以进步学生命名、归档数据文件。另外，有一些学者成功运用云计算管理实验数据。这些并没有真正将大数据工具运用到大学化学学生的化学教学中。但可以预见，随着大数据技术的普及，在化学教育领域，大数据会在资料查询、网络在线学习、视频教学等教学理论和教学活动中扮演信息保存库的角色。对于很多教育者而言，第一次接触大数据可能并不是来自他们在专业学科中的应用，而是学院在进步学生成绩时所

7、作出的努力。学习管理系统、网络课堂、网络作业等搜集大量的学生行为方面的信息。越来越多的大学运用大数据分析工具将这些信息转化为实在可行的建议，帮助进步学生的成绩6。八年前，亚利桑那州立大学首创性的结合eAdvisr系统和数据分析学来帮助那些学习成绩比较差的学生进步毕业率。结果，这所大学的差生毕业率由26%进步到了41%。其他大学也在运用大数据技术来管理学生的出勤率、作业完成率，并且帮助学生选择适宜的专业课。这些例子无疑说明大数据无论是在化学教育数据信息共享，还是化学课堂教学都有很好的应用前景。4结语大数据工具在工业、医药、环境以及毒理研究等领域已有广泛的应用，并且这种应用在将来会越来越广泛。因此，将大