大数据分析背景下高职院校化学实验室管理研究

姚丽敏

摘要：针对当前高职高专院校化学实验教学中存在如实验室基础设施落后、资源难以共享、管理体制不合理、实验教学手段和环境单调、管理人员能力不足等问题，通过构建实验室多媒体计算机系统、办公信息管理系统、网络教学辅助系统、开放式实验管理系统、门户网站等一站式多层次信息化体系，创新实验室管理，更好地培养高技能型人才。

关键词：大数据;信息化管理;化学实验课程; 实验室;

分类号： G642.423;O6-4

大数据既是指数据量很大，又是数据的处理速度十分迅速，且具有多样化的类型，数据的密度低数据、价值大。IDC（美国互联网数据中心）对于大数据的定义是：从各种纷繁复杂的数据中以更少的成本获取更具有价值的数据，进而根据得到的高价值数据来设计构建更新一代的、更进步的新技术。而研究机构Gartner则对大数据给出了这样的定义：大数据如是需要更强的决策力、流程优化能力、发现洞察力则由更新的处理模式才能达到。而这些能力对于当今的多样化的信息的处理也极为重要。大数据具有以下四个特点：一是数据种类多，数据的来源、类型、结构都极其多样;二是数据的数量较大，由于网络技术的发达，可以获取的数据数量早已经远超之前;三是数据价值较低，由于信息技术发达，数据的获取量变多，其中比如夹杂着一些无用数据;四是做到了快速响应及处理，由于数据较多，出于效率的角度而言必然需要对于处理速度加快数据的处理加快，并且能够做到实时分析，大数据正能满足这样的需求，还可以进一步从分析的结果预测未来发展的趋势。

近年来，科技迅速发展，大数据时代也随之到来，面对当前化学实验室设备存在的诸多问题，学校纷纷开始对化学实验室的管理进行改革并加快向信息化实验室发展的速度，进而建立化学实验室的大数据信息系统。化学实验室是每一个高等院校在化学学科进行发展的过程之中必不可少的。因此在对实验室进行管理的过程当中，普遍存在的难题就是学校如何实现高效、科学、安全的化学实验室管理目标，化学实验室的设备关系到化学实验的质量，化学实验的质量关系到化学学科学习的质量，化学学科学习的质量关系到学校的教学质量，因此化学实验室的管理至关重要。高职院校由于国家教育部门给予的资金支持并不多，因此在实际的发展过程中化学实验室往往存在实验室硬件设备落后、实验教学手段和环境单调、难以与发达高校进行资源共享、管理体制也僵化落后等问题。针对高职院校化学实验室存在的以上问题，为了对这些问题进行有效地处理，高校在化学实验室的管理过程当中，可以加大对大数据技术的投入，这种技术在提高实验室的信息管理技术的同时，还能够提升化学实验的效率，为学生进行化学实验提高强而有效的数据支撑。

基于上述内容，接下来对大数据时代背景下高职院校化学实验室的现状进行探究。首先当前高职院校的化学实验室大多施行封闭式管理，信息交流极其不方便，往往容易局限于一方天地而影响实验室管理水平与建设水平的提升。其次当前高职院校的实验室建设时间大多较早，实验仪器落后，设备管理也较为混乱，各实验室设备共享上具有一定难度。最后，当前部分高职院校的化学实验课上存在教学方式落后的问题，化学教师只管跟着教科书上的实验步骤进行教学，学生则只需要“依葫芦画瓢 ”，没有对“为什么这么做”提出思考，最终会影响学生的创造力。在化学实验中，不论是有机、无机、物化实验，还是其他各种化学实验，绝不是孤立的实验，都是统一的“化学实验”的组成部分，不过是在进行具体实验时的不同方面与不同层次，但都是统一于具有普适性的化学原理。现代大数据信息技术的快速发展，使这些化学的不同分支在更高的层次上相互渗透、相互融通。只有对化学实验室的资源进行有效利用，才能促进这些化学学科的分支互相进步。同时，大数据技术的突飞猛进对于传统的生活方式和生产方式都有不小的冲击，因此化学实验室的管理水平与建设水平也必然要随着时代的发展与时俱进，充分利用好互联网资源对实验室资源进行整合，摈弃传统的故步自封旧观念，以顺应时代的思维来进行化学实验室建设，这样才能合理充分地对化学实验室的功效进行发挥，培养面向大数据时代的化学人才。

大数据时代的来临解决了化学实验室存在的诸多问题。目前大部分高职院校的化学实验教学还处于黑板板书的教学局面，一旦将数据化技术引入，例如CAD的輔助教学会使当前的化学实验教学进入一个全新的局面，教学质量也会有质的飞跃。化学实验是宏观的，往往能真实地呈现在我们面前，但实验所采用的化学原理却大部分是微观的。化学实验操作的目的就是为了从宏观的化学实验现象再结合化学知识，从中解析出微观的化学原理，利用大数据则能使这个过程事半功倍。晶体结构等化学知识较为抽象，学生要对其进行理解就必然离不开超强的逻辑思维能力和空间想象能力，这对一些学生的实际学习造成了困难。而在大数据时代，只需利用三维动画来模拟其过程，就可将化学中二氧化硅、金刚石、石墨、NaCl等晶体结构利用三维动画形象的演示给学生，使学生看到放大了的“原子世界”，加深了学生对于知识点的理解，使学生学会了从化学的量的角度来进一步分析物质的微观构成。

参考文献：

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课题编号：安徽省自然科学重点项目（KJ2020A1003）。

1896501186292