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摘要：
為了實現構建物理實驗創新教育體系，在對我校物理實驗創新特點調查問卷的基礎上，對物理實驗創新教育的原始動機有了初步的認識，新鮮事物的嘗試、滿足感、重視收獲、表現才干、獎勵刺激，這五種因素是創新最基本的原動力，希望能進一步在學習因素的關聯度上有進一步研究。
關鍵詞：
大數據；物理實驗；創新教育
1概述
從東北地區現實發展看，東北地區近幾年受傳統發展模式的影響，面臨著資源型城市主導的產業隨資源衰竭而衰退。2015年在東北調研時強調，抓創新就是抓發展，謀創新就是謀未來。不創新就要落后，創新慢了也要落后。要激發調動全社會的創新激情，持續發力，加快形成以創新為主要引領和支撐的經濟體系和發展模式。基于大數據分析的物理實驗創新教育，是培養服務于東北區域經濟人才的重要教育模式，具有深刻的應用價值。通過大數據分析物理實驗課程創新教育，對于教育者而言，有利于人才培養方案的及時調整。監測學生學習動態，是為了能讓高等教育研究者有效定型學生的進行物理實驗創新內在動力和外在表征。
2基于大數據視角物理實驗
創新教育的學習分析現在公認的學習分析定義為：利用松散藕合的數據收集工具和分析技術，研究分析學習者學習參與、學習表現和學習過程的相關數據，進而對課程、教學和評價進行實時修正[1]。通過物理實驗創新教育大數據的分析，圍繞與物理實驗創新教育的主體———大學生學習信息相關的數據，運用不同的分析方法和數據模型來解釋這此數據，根據解釋的結果來探究實驗者的學習過程和情景，發現學習規律或者根據數據闡釋學習者的學習表現，為其提供相應的反饋從而促進更加有效的學習。物理實驗創新教育的大數據采集主要分成5個方面：物理實驗創新動機、實驗者的知識結構、物理實驗創新項目、物理實驗創新成果、物理實驗創新應用。在物理實驗創新動機的測量采用Amabile,Hill,Hennessey和Tighe編制的學習動機量表精心設計調查問題[2]，對大一到大四部分同學的座談，設計了10個問題（見表1）。通過測量指標的度量采用Likert5級尺度度量法，它是由美國社會心理學家李克特于1932年在原有的總加量表基礎上改進而成的。該量表由一組陳述組成，每一陳述有“非常同意”、“同意”、“不一定”、“不同意”、“非常不同意”五種回答，分別記為5、4、3、2、1，每個被調查者的態度總分就是他對各道題的回答所的分數的加總，這一總分可說明他的態度強弱或她在這一量表上的不同狀態。在物理實驗中心網站上調查以及在平時發放紙質問卷的方法共收集問卷763份，其中部分問卷答題不全，作為無效問卷剔除，收到有效問卷752份。從樣本構成來看，男生占65.29%，女生占34.75%；從年級來看一年級占43.06%，二年級占35.47%，三年級占11.65%，四年級占9.91%。實驗者的知識結構上，設計了三個層次問題：其一，物理實驗的原理知識；其二，案例性知識；其三，將物理學原理應用于案例性知識。通過調查76.20%的學生認為能達到第一層次，13.43%的學生認為能達到第二層次，10.37%的學生認為能達到第三層次。在物理實驗創新項目上，我們設計了復選項，把物理學科中的力學、熱學、電磁學、光學、量子物理，和電子學、計算機科學、機械科學等學科。在問卷調查中，居于前三的選擇是電磁學+電子學+計算機科學占43.22%，光學+電磁學+電子學占28.06%，力學+電磁學+機械科學占13.70%。物理實驗創新成果上，體現形式主要分成三類：其一，以論文、設計方案、專利說明書等文獻形式體現；其二，以改進實驗儀器、設計制成原理級產品形式體現；其三，以商業化工業制成品體現。根據調查結果，以文獻形式體現的占28.32%，以實驗級產品體現的占65.43%，以商業產品體現的占6.25%。物理實驗創新應用上，體現形式主要分成三類：其一，主要體現在實驗項目操作方式有所不同，實驗精度有所提高；其二，體現在形成創意小發明、初試樣品；其三，體現在在企業技術革新中部分技術改造。根據調查結果，以實驗項目形式體現的占48.80%，以創意小發明體現的占30.85%，以企業技術改造體現的占20.35%。
3物理實驗創新教育的數據挖掘
通過物理實驗創新教育的大數據，運用數理統計和模型構建等方法掘的技術和方法，對教育大數據進行處理和分析，通過數據建模，發現大學生物理實驗學習效果與內容結構、教學資源和教授方法等變量的相關關系。整合學習者知識、動機、元認知和態度等詳細信息進行學習者模型的構建，預測物理實驗創新教育未來發展趨勢。探索和改進包含最佳知識點設計和教學方法的領域模型。研究各種多媒。（表2）體與信息技術所提供的教學支持的有效性。通過構建包含學習者模型、領域模型和多媒體與信息技術教學策略的模型，促進物理實驗在創新教育發展點上發展成一種最優的教學模式。通過Ochiia相似性系數法對物理實驗創新的收集數據進行分析，計算從而將共詞矩陣轉換為相關矩陣在相關矩陣的基礎上進一步構建相異矩陣[2]，并采用多維度尺度分析法進行分析，形成物理實驗創新教育知識構建體系，從而對物理實驗創新教育教學模式構建提供良好的決策指導。共詞矩陣是一個相關關系矩陣,其對角線上的數據表示為某關鍵詞出現的頻次。Ochiia相似性系數法的具體計算公式為:Ochiia系數=Cpq/(Cp*Cq)1/2其中Cp和Cq分別代表關鍵詞p和q出現的頻次Cpq表示兩者共同出現的頻次經過統計分析我們可以得到如表3所示的。相似矩陣中的數字也稱為相似系數其大小表明相應的兩個特征問題之間距離耦合程度。從表3中可以看出，在新鮮事物的嘗試、滿足感、重視收獲、表現才干、獎勵刺激，這五種因素之間耦合程度較高。體現出新時代的物理實驗創新教育應側重的角度。學生特點重視自身才華的展現、強烈的好奇心、收獲的愉悅感、成就的滿足感，獎勵的刺激感，從此五點構建物理實驗創新教育體系，是適應當今教育特點的。
4結論
綜上，在對我校物理實驗創新特點調查問卷的基礎上，對物理實驗創新教育的原始動機有了初步的認識，新鮮事物的嘗試、滿足感、重視收獲、表現才干、獎勵刺激，這五種因素是創新最基本的原動力。以上研究僅是對我校物理實驗創新的研究探索，希望能進一步在學習因素的關聯度上有進一步研究。
參考文獻
[1]徐鵬、王以寧、劉艷華等.大數據視角分析學習變革[J].遠程教育雜志,2013,6.
[2]胡水星.大數據及其關鍵技術的教育應用實證分析[J].遠程教育雜志,2015,5.
[3]何曉聰,杜燕華.研究生創新動機結構實證研究[J].高教探索,2013,4.
作者:呂科 邸?；?朱娜 唐茂勇 單位:大連海洋大學 大連交通大學
