2025年大数据与化学教育.pdfVIP

百川东到海，何时复西归?少壮不努力，老大徒伤悲。——汉乐府

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，已经开始利用相关有哪些信誉好的足球投注网站引擎查询化学数据、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入到大学化学教育

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。DavidWEinberger

指出，根据美国圣地亚哥研究所的数据，美国人在XX年全

年使用了约ZB的数据。Weinberger解释道，托尔斯泰的《战

争与和平》有1296页，6英寸厚，电子版有2MB。而1ZB等

于5×1014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、快速的数据流转和动态的数据

体系、多样的数据类型和巨大的数据价值。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

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老当益壮，宁移白首之心；穷且益坚，不坠青云之志。——唐·王勃

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

Google等有哪些信誉好的足球投注网站引擎的使用。因为大多数有哪些信誉好的足球投注网站引擎结合了多核

处理和Hadoop框架来分析海量数据并筛选出有哪些信誉好的足球投注网站结果。这

一类型更高端的本分析工具还能够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，能筛选出

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舆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。

LusherScott指出，大数据分析方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

法在提高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。

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以铜为镜，可以正衣冠；以古为镜，可以知兴替；以人为镜，可以明得失。——《旧唐书·魏征列传》

迄今，大数据在化学教育上的应用似乎只局限在研究生

水平[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

究生和研究水平。但是随着商业软件的使用越来越便利，大

数据