協(xié)同學(xué)習(xí)教學(xué)模式下的數(shù)據(jù)庫通識(shí)課程教學(xué)設(shè)計(jì)

摘 要： 在高校中普遍開設(shè)的計(jì)算機(jī)類的通識(shí)課程能夠有效地提高學(xué)習(xí)者的操作技能并幫助他們掌握科學(xué)研究方法，從而有助于高校學(xué)生的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。但是由于此類課程內(nèi)容較多，學(xué)生畏難情緒嚴(yán)重，普通教學(xué)方式很難讓師生同時(shí)沉浸教學(xué)之中，不能達(dá)到預(yù)定的教學(xué)目標(biāo)。對(duì)此，通過采用協(xié)同學(xué)習(xí)的方式，促使學(xué)生和教師在已有一定知識(shí)體系的基礎(chǔ)上，兼顧前沿和基礎(chǔ)，共同學(xué)習(xí)，深度探索。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，多數(shù)學(xué)生積極參與協(xié)同學(xué)習(xí)的教學(xué)過程，并認(rèn)為這種教學(xué)方式能夠提高他們的學(xué)習(xí)興趣，支持這種協(xié)同學(xué)習(xí)教學(xué)模式。

關(guān)鍵詞： 通識(shí)課程； 協(xié)同學(xué)習(xí)； 知識(shí)內(nèi)化； 數(shù)據(jù)庫課程

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1006-8228（2014）09-82-03

Teaching design of database course as general education based on collaborative learning

Liu Wei， Ruan Yunxing， Cai Xia

（Computer School of Center China Normal University， Wuhan， Hubei 430079， China）

Abstract： Most colleges and universities have offered computer general education classes widely. For most students， this kind of classes can effectively improve their skills and help them to master the research methods of natural science， as well as cultivate college students' innovation abilities. However， there are considerable knowledge points， which are too hard for students to master. It is difficult for students and teachers to immerse themselves in courses by regular teaching way. Using collaborative learning mode， teachers and students can learn together and explore deeply. The experiments show that， most of the students are willing to participate actively in the process of collaborative learning， believe that this teaching method can improve their learning interests of this course， and support this collaborative teaching method.

Key words： general education； collaborative learning； knowledge internalization； database course

0 引言

通識(shí)教育是高等教育中的重要組成部分，區(qū)別于專業(yè)課程教育，其目標(biāo)是拓寬基礎(chǔ)，溝通文理，融合科學(xué)精神和人文精神，提供人所必須的能力，幫助學(xué)生塑造健全人格[1-2]。所涉及的課程一般面向全校學(xué)生，課程內(nèi)容具有共同性，基礎(chǔ)性，廣博性，綜合性和深刻性。目前各大學(xué)所開設(shè)的通識(shí)課程一般分為：自然科學(xué)，社會(huì)科學(xué)，人文科學(xué)和技術(shù)科學(xué)[7]，其中技術(shù)科學(xué)領(lǐng)域中的計(jì)算機(jī)類通識(shí)課是學(xué)生廣泛所選的通識(shí)課程。據(jù)統(tǒng)計(jì)，學(xué)生選修此類課程無論理工科還是文史類學(xué)生的比例都超過80%[3]。通過這類課程的學(xué)習(xí)，可以顯著提高學(xué)習(xí)者的操作技能，掌握理工科的思維方式和自然科學(xué)研究方法，幫助學(xué)生培養(yǎng)務(wù)實(shí)創(chuàng)新的品質(zhì)。

但是目前的狀況是學(xué)生很難從現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)類通識(shí)課中真正獲益。主要面臨的問題是任課教師過于專業(yè)的授課內(nèi)容，過于細(xì)節(jié)的講解，同時(shí)由于教學(xué)學(xué)時(shí)的不足，大多數(shù)通識(shí)課都只有1-2個(gè)學(xué)分，學(xué)生可以擴(kuò)展設(shè)計(jì)的內(nèi)容很少，往往聽聽就過去了，對(duì)學(xué)生而言獲益不多。同樣，教師也會(huì)面臨課程內(nèi)容設(shè)計(jì)上的被動(dòng)：沒有先序課的講解，學(xué)生很難快速進(jìn)入課程體系，如果按照專業(yè)課授課的方式進(jìn)行講解，學(xué)生收獲甚微；學(xué)生不能和教師形成良好的互動(dòng)，因而不能相互反饋，教師也不能及時(shí)修訂課程的內(nèi)容。因此，對(duì)大部分選修了此類課程的學(xué)生而言，計(jì)算機(jī)類的通識(shí)課就演變成了只是為完成學(xué)分的課程，不能達(dá)到預(yù)定的教學(xué)目標(biāo)。所以在課程內(nèi)容的選擇時(shí)，教師必須充分理解通識(shí)課的目標(biāo)，即以融會(huì)貫通為基本要義[4]，充分訓(xùn)練學(xué)生的思考能力、表達(dá)能力和操作能力，設(shè)計(jì)符合學(xué)生現(xiàn)階段學(xué)習(xí)能力的教學(xué)內(nèi)容。為了既保證課程具有專業(yè)性，又能夠讓這門課面向全校學(xué)生，在講授時(shí)，教師需要兼顧課程的前沿知識(shí)，同時(shí)又不能脫離基礎(chǔ)理論和技能的基本訓(xùn)練，鼓勵(lì)學(xué)生在不同領(lǐng)域創(chuàng)新應(yīng)用，勇于探索，激發(fā)學(xué)生的潛能。

目前很多學(xué)校采用多種方式開展通識(shí)課的教授。例如，臺(tái)州電大采用多元教學(xué)的方式[6]，具體為專題講座+社會(huì)實(shí)踐考察+學(xué)習(xí)輔導(dǎo)的方式。這種教學(xué)方式大大提高了學(xué)生的聽課率，學(xué)生對(duì)這種教學(xué)方法滿意度高；宋斌[5]提出的書法通識(shí)課講授方式，實(shí)踐指導(dǎo)示范模式，網(wǎng)絡(luò)競(jìng)賽等方式，能夠有效促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；呂世辰等[8]提出的在社會(huì)學(xué)課程中采用專題討論和網(wǎng)絡(luò)授課的方式，充分利用目前社會(huì)學(xué)課程豐富的網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行講解，能夠更好地豐富學(xué)生的社會(huì)體驗(yàn)，擴(kuò)展視角。

對(duì)于計(jì)算機(jī)類的通識(shí)課，不僅要求學(xué)生了解其前沿的發(fā)展和新的應(yīng)用領(lǐng)域，而且對(duì)學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)的掌握有較高的要求，同時(shí)強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生較好的研究能力和熟練的操作能力。因此，僅僅采用講授或者專題座談等方式很難達(dá)到教學(xué)要求。目前計(jì)算機(jī)類課程的資源在網(wǎng)絡(luò)中非常豐富，因此考慮在教學(xué)實(shí)踐中采用以學(xué)習(xí)者為中心，讓教師和學(xué)生同時(shí)成為課程的重要參與者，也即采用協(xié)同學(xué)習(xí)的教學(xué)模式，針對(duì)課程中的前沿或基礎(chǔ)型問題在有限的時(shí)間內(nèi)協(xié)同設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，共同完成教學(xué)內(nèi)容，通過引入競(jìng)爭(zhēng)的方式，激勵(lì)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果。

1 協(xié)同學(xué)習(xí)教學(xué)模式的概念

與以教學(xué)者為中心的“靜態(tài)”性的課程設(shè)計(jì)不同，協(xié)同教學(xué)[9]模式采用動(dòng)態(tài)教學(xué)的方式進(jìn)行。所謂“動(dòng)態(tài)”性的課程設(shè)計(jì)是以學(xué)習(xí)者為中心，在教師初步設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，通過教師、學(xué)生、學(xué)習(xí)內(nèi)容三者間進(jìn)行深度互動(dòng)，逐步形成學(xué)習(xí)者針對(duì)此學(xué)習(xí)內(nèi)容創(chuàng)建的知識(shí)體系，最終以文檔的形式展示。因此面向不同的學(xué)習(xí)者會(huì)產(chǎn)生不同的互動(dòng)結(jié)果，課程設(shè)計(jì)持續(xù)會(huì)處于不斷調(diào)整的“動(dòng)態(tài)”之中。這種“動(dòng)態(tài)”性使得課程始終保持一種“充滿活力”的狀態(tài)。這種以學(xué)習(xí)者為中心的協(xié)同學(xué)習(xí)教學(xué)模式能夠喚醒學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)意識(shí)，促進(jìn)學(xué)生在學(xué)習(xí)中學(xué)習(xí)，集體創(chuàng)作共同完成教學(xué)活動(dòng)。

2 數(shù)據(jù)庫通識(shí)課程的教學(xué)設(shè)計(jì)

作為通識(shí)課，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫課程內(nèi)容涵蓋了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本理論。當(dāng)前數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用領(lǐng)域和前沿應(yīng)用，以及數(shù)據(jù)庫的基本操作技巧等內(nèi)容可以開拓學(xué)生的視野。這要求學(xué)生在數(shù)據(jù)庫理論的指導(dǎo)下熟練掌握設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫的技巧，并且熟練使用一種數(shù)據(jù)庫管理軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的實(shí)現(xiàn)。為達(dá)到此教學(xué)目的，通過協(xié)同學(xué)習(xí)，通過教師和學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容深度互動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生將現(xiàn)有的知識(shí)點(diǎn)轉(zhuǎn)化，形成自己的知識(shí)體系，并最終激發(fā)學(xué)生將現(xiàn)有知識(shí)融會(huì)貫通，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生勇于創(chuàng)新的學(xué)習(xí)精神。

2.1 傳授知識(shí)

教師在傳授知識(shí)過程中，必須通過有效的傳授方式幫助學(xué)生構(gòu)建數(shù)據(jù)庫課程的基礎(chǔ)體系，為學(xué)生講授數(shù)據(jù)庫的前沿應(yīng)用、傳統(tǒng)理論和操作技巧。由于選修通識(shí)課的學(xué)生往往不是信息專業(yè)的，他們沒有先行課作為基礎(chǔ)，往往畏難情緒較重。通過對(duì)學(xué)生進(jìn)行調(diào)查顯示，超過55%的同學(xué)認(rèn)為計(jì)算機(jī)類的通識(shí)課對(duì)于非計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生非常難，尤其是大一學(xué)生中有67%的學(xué)生認(rèn)為所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)對(duì)他們來說很難掌握。他們更希望能夠以被動(dòng)的方式學(xué)習(xí)此類課程，包括教師講一步、學(xué)生練習(xí)一步的方式（31%），或者傳統(tǒng)的教師講，學(xué)生練習(xí)模式（21%），而完全拒絕教師布置任務(wù)，學(xué)生自學(xué)的教學(xué)模式。因此，在講授課程過程中，教師必須通過大量的講解和演示，由淺入深地進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)傳遞，消除學(xué)生的畏難情緒。

此過程是課堂學(xué)習(xí)的重要組成部分，內(nèi)容廣泛，涉及大量的知識(shí)點(diǎn)介紹，需要教師通過講授和演練，幫助學(xué)生消除畏難情緒，這一部分的工作應(yīng)該占所有課時(shí)的70%以上。

2.2 引導(dǎo)知識(shí)內(nèi)化

從知識(shí)到能力的轉(zhuǎn)化，稱為知識(shí)的內(nèi)化，這是一個(gè)通過做而學(xué)（learning by doing）的過程。在信息時(shí)代，人們可以方便地獲取信息，從中遴選并加工處理形成知識(shí)。通過科學(xué)的思維方法將知識(shí)轉(zhuǎn)化為對(duì)客觀世界的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)辨析的能力。這個(gè)過程必定需要通過任務(wù)的方式引導(dǎo)學(xué)生，也只有通過任務(wù)才能鍛煉學(xué)生的思維模式，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行升華，融會(huì)貫通。作為通識(shí)課的數(shù)據(jù)庫課程的教學(xué)過程，在完成了知識(shí)的傳授后必須引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)的內(nèi)化，才能從知識(shí)的傳遞轉(zhuǎn)化為能力的培養(yǎng)，讓學(xué)生成為知識(shí)的真正擁有者。

在調(diào)查問卷統(tǒng)計(jì)中發(fā)現(xiàn)，有50%的同學(xué)希望能夠通過教師布置任務(wù)，提供學(xué)習(xí)素材、從旁指導(dǎo)的方式，進(jìn)行自主探究、合作學(xué)習(xí)，這表明學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識(shí)很強(qiáng)。因此采用協(xié)同學(xué)習(xí)，讓學(xué)生參與教學(xué)過程，成為教學(xué)過程的主體，將各種知識(shí)融會(huì)貫通，形成自己的作品，這種方式能夠進(jìn)一步激勵(lì)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)的欲望。操作時(shí)，可以在課下在線完成，包括所需素材的提供，結(jié)構(gòu)的調(diào)整等；課堂上為學(xué)生提供點(diǎn)評(píng)和激勵(lì)，幫助學(xué)生找到重點(diǎn)，理清思路，同時(shí)為學(xué)生提供展示平臺(tái)，多方位的為學(xué)生的學(xué)習(xí)過程服務(wù)，促進(jìn)教學(xué)活動(dòng)的有序進(jìn)行。

2.3 激發(fā)學(xué)生能動(dòng)性

大學(xué)生在構(gòu)建了合理的知識(shí)體系后，完成了知識(shí)的內(nèi)化過程，在學(xué)習(xí)過程中一旦具備創(chuàng)新意識(shí)，通過教師的合理引領(lǐng)和鼓勵(lì)，必然激發(fā)學(xué)生的能動(dòng)性，勇于探索未知領(lǐng)域，自覺地提出問題和解決問題，這就是高等教育的目標(biāo)，即培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。教師應(yīng)該提供多種資源和平臺(tái)，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

3 實(shí)驗(yàn)及分析

3.1 實(shí)驗(yàn)過程設(shè)計(jì)

在第二個(gè)環(huán)節(jié)也即知識(shí)內(nèi)化過程中，通過采用協(xié)同教學(xué)的模式幫助學(xué)生知識(shí)內(nèi)化，實(shí)驗(yàn)后采用調(diào)查問卷的方式進(jìn)行信息分析。實(shí)驗(yàn)過程中對(duì)全部學(xué)生共121人，分成21組，每組3-10人布置三類任務(wù)供學(xué)生選擇，要求學(xué)生以組為單位協(xié)同完成，教師提供少量的資料并在需要時(shí)參與學(xué)生的文檔撰寫活動(dòng)。經(jīng)過三次全體在線評(píng)價(jià)和共享，在小組間產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)，激勵(lì)小組內(nèi)成員之間的深入合作的方式，促使協(xié)同學(xué)習(xí)更有效地進(jìn)行。最后在課堂上提供展示平臺(tái)顯示結(jié)果。多數(shù)小組都愿意采取多種展現(xiàn)手法，提供多種形式的素材，充分展示自己的工作效果。

其中三類任務(wù)包括設(shè)計(jì)操作類課題，例如電影票在線購票系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，數(shù)據(jù)庫課程知識(shí)體系的分析與構(gòu)建等等，幫助學(xué)生掌握對(duì)所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)的運(yùn)用和操作；前沿類課題，例如空間數(shù)據(jù)庫，多媒體數(shù)據(jù)庫的探討等，幫助學(xué)生拓展思維，掌握多種檢索工具，提高學(xué)生系統(tǒng)總結(jié)知識(shí)的能力；深度探索類課題，例如本課程中所涉及的知識(shí)點(diǎn)，關(guān)系代數(shù)以及查詢的深度研究等等，幫助學(xué)生掌握深入學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)的基本方法。

3.2 數(shù)據(jù)分析

在協(xié)同學(xué)習(xí)過程結(jié)束后，有103名學(xué)生參與了在線問卷調(diào)查。調(diào)查主要包括：在協(xié)同學(xué)習(xí)過程中學(xué)習(xí)者表現(xiàn)、教學(xué)效果和認(rèn)同度的統(tǒng)計(jì)。

統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，參與調(diào)查的所有成員都認(rèn)為自己參與了全部的協(xié)同學(xué)習(xí)教學(xué)活動(dòng)，其中67%的學(xué)生認(rèn)為自己積極參與了全部活動(dòng)，而其余的33%的同學(xué)認(rèn)為自己只是隨大流并不積極。對(duì)于組內(nèi)的其余成員的認(rèn)同度的調(diào)查中顯示，認(rèn)為全部成員都已積極參與的有34%，認(rèn)為部分成員積極參與的有34%，不太積極的有27%，完全不積極的占5%。由此看來，大部分成員在整個(gè)活動(dòng)中活力很高，樂于參與展示自我，競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)非常強(qiáng)，這體現(xiàn)了大學(xué)生積極向上的學(xué)習(xí)態(tài)度，非常適合采用這種教學(xué)方式。

在對(duì)學(xué)習(xí)效果的評(píng)價(jià)中，58.6%的學(xué)生認(rèn)為協(xié)同學(xué)習(xí)提高了自己對(duì)課程的學(xué)習(xí)興趣。55%的學(xué)生認(rèn)為這種學(xué)習(xí)方法提高了自己的合作學(xué)習(xí)意識(shí)和能力，68%的學(xué)生認(rèn)為提高了自己上網(wǎng)查找相關(guān)知識(shí)能力，51%的學(xué)生認(rèn)為這種學(xué)習(xí)方法提高了自主學(xué)習(xí)能力，44%的學(xué)生認(rèn)為擴(kuò)展了知識(shí)面。由此看來，在計(jì)算機(jī)類的通識(shí)課中采用這種協(xié)同學(xué)習(xí)方式對(duì)大多數(shù)非專業(yè)學(xué)生有積極的作用，能夠促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)的內(nèi)化，掌握學(xué)習(xí)的方法，激發(fā)學(xué)生的自我能動(dòng)性，引導(dǎo)學(xué)生邁向陌生的未知領(lǐng)域。

對(duì)于是否認(rèn)同這種教學(xué)方法的調(diào)查，只有48%的學(xué)生表示愿意再次使用這種教學(xué)方法，而37%的學(xué)生表示無所謂，另外有15%為反對(duì)。究其原因，有55%的學(xué)生認(rèn)為知識(shí)本身太難， 40%的學(xué)生認(rèn)為小組分配不合理，31%的學(xué)生認(rèn)為教師指導(dǎo)不夠。由此看來，這種采用協(xié)同學(xué)習(xí)的方法，要求學(xué)生系統(tǒng)地把握問題，這對(duì)于部分學(xué)生而言難度比較大，需要指導(dǎo)教師更加明確細(xì)致地指導(dǎo)，幫助學(xué)生逐步掌握自主學(xué)習(xí)的方法和技巧，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新的意愿。

4 計(jì)算機(jī)類通識(shí)課教育的思考

通識(shí)教育尤其是計(jì)算機(jī)類的通識(shí)課程，面向各專業(yè)的學(xué)生，其目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的工科思維方式和自然科學(xué)的研究方法，這對(duì)于大學(xué)生的全面發(fā)展和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)有著非常重要的作用。但是這類課程對(duì)于非理工科專業(yè)的學(xué)生而言，課程知識(shí)點(diǎn)比較多，難度比較高，通過采用協(xié)同學(xué)習(xí)方式開展教學(xué)，能夠多主題多層次地促進(jìn)學(xué)習(xí)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，幫助學(xué)生更深入地掌握知識(shí)，促進(jìn)學(xué)生的知識(shí)的內(nèi)化，進(jìn)而提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，多數(shù)學(xué)生愿意積極參與協(xié)同學(xué)習(xí)過程，并認(rèn)為這種教學(xué)方式能夠提高對(duì)本課程的興趣，并支持再次使用協(xié)同教學(xué)進(jìn)行此類課程的學(xué)習(xí)。針對(duì)本課程比較難，知識(shí)點(diǎn)比較多，部分學(xué)生對(duì)本課程畏難情緒比較嚴(yán)重，而部分學(xué)生吃不飽等情況，考慮從三個(gè)方面進(jìn)一步改進(jìn)教學(xué)方式。①建立本課程的教學(xué)網(wǎng)站，在網(wǎng)站中為學(xué)生提供足夠的，有啟發(fā)性的網(wǎng)絡(luò)資源，引導(dǎo)學(xué)生逐步適應(yīng)協(xié)同學(xué)習(xí)的教學(xué)過程，并長(zhǎng)期跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。②在協(xié)同學(xué)習(xí)的任務(wù)設(shè)計(jì)時(shí)，為部分學(xué)習(xí)能力稍弱的學(xué)生提供模板，幫助他們輕松融入?yún)f(xié)同學(xué)習(xí)的過程，同時(shí)也提供比較長(zhǎng)期的教學(xué)任務(wù)，為多年級(jí)的學(xué)生提供協(xié)同學(xué)習(xí)平臺(tái)，共同完成任務(wù)。③在小組成員的組成上提供動(dòng)態(tài)分組方式，激勵(lì)小組成員充分參與，共同進(jìn)步。

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