數據庫應用基礎項目式翻轉課堂的實驗教學研究

曹騰飛，劉志強，黃建強，王曉英

（青海大學 計算機技術與應用系，青海 西寧 810016）

提高學生實踐創(chuàng)新能力既是社會關注的焦點，也是高等教育深化改革的難點。作為實踐教學的主要環(huán)節(jié)，實驗教學模式改革近年來受到普遍關注［1－2］。我校信息技術與應用實驗教學中心進行實踐教學改革，建立多層次實驗教學培養(yǎng)模式和與該模式配套的實驗教學管理體系，規(guī)范計算機類公共基礎課程實驗，增加綜合性、設計性實驗開設比例，對虛擬仿真實驗內容進行24小時全天候開放，采用項目式翻轉實驗教學方式，培養(yǎng)和造就新形勢下具備實踐創(chuàng)新能力的人才［3－4］。我校信息技術與應用實驗教學中心于2007年底建成，在公共教學中發(fā)揮了重要的作用。

1 項目式實驗教學方法

項目式實驗教學法是實施探究教學模式的一種方法，適用于各種實踐性和操作性較強的課程［5－7］。通過以項目的形式管理實驗課程，在限定的時間和目標要求下完成每次的任務。項目式教學方法的教學模式以教師為主導、學生為主體，以項目式管理為形式。

優(yōu)點是以學生為主體，以教師為主導，通過項目的管理形式，讓學生作為實驗項目的負責人，提高了學生的主動性、鍛煉了團隊協作能力，同時也有助于學生對實驗過程進行理解和掌握，充分發(fā)揮學生的科學思維能力和預見性。缺點是項目式推進過程（任務下達、方案設計及分工、項目實施、總結答疑）全部都在課堂上進行，影響了課堂進度，從而一定程度上影響了實驗教學的效果。

2 翻轉課堂實驗教學法

翻轉課堂（flipped class）前幾年起源于美國，目前流行于中國各大高等學府，逐漸演變成為教育教學改革的新浪潮［8－9］。翻轉課堂的教學模式是把傳統的學習過程翻轉過來，讓學生在課外時間完成知識點的自主學習，課堂教學則轉變成教師與學生的互動環(huán)節(jié)，主要用于方案解說、總結答疑。

優(yōu)點是開放式的實驗教學，使得碎片化學習隨時可以進行。只要學校提供相應的虛擬實驗環(huán)境，就能夠讓學生在7×24小時的任意時間、地點投入學習。該方法為學生提供了自主學習的環(huán)境，能夠提高學生的學習效率和時間利用率。缺點是碎片化的學習方式要求學習內容具有相對獨立的知識點，并且實驗內容以操作性實驗為主，最后還需要學校針對本課程提供信息平臺的軟硬件支撐。

3 項目式翻轉課堂實驗教學方法

任何一種先進的教學方法，都必須與實際教學相結合，才能充分發(fā)揮活力。我系開設的“數據庫應用基礎”課程，主要面向非工科（農學、理學、經濟學）本科學生。由于信息技術發(fā)展迅猛和影響廣泛，現代學生的計算機水平不再是零基礎，但個體間的差距卻很明顯。為了讓大部分學生都能取得進步，我系“數據庫應用基礎”教學團隊總結項目式實驗教學與翻轉課堂實驗教學的優(yōu)缺點，結合我校數據庫應用基礎公共基礎課的實際情況，開展了項目式翻轉課堂實驗教學。

3.1 準備工作

我系開設的數據庫應用基礎公共基礎課見表1。

表1 數據庫應用基礎實驗課程安排表

從課程內容上看，是以微軟的Access數據庫為基礎，其中主要包含5種對象：表、查詢、窗體、報表及宏。這5種對象功能清晰，且為相對獨立的知識點。

從課程特點上看，除了數據庫剛開始的2周內容（概述和設計）具有較強的理論基礎外，其他章節(jié)均以驗證為主，方便采用分節(jié)講授的實驗方式，初步滿足翻轉課堂的基礎要求。

從課程平臺環(huán)境看，我系2015年的新版教學計劃，明確提出了新型課程教學改革，針對項目式和翻轉式課堂改革計劃，我系有針對性地進行投入，購置了服務器和相應的教學考試系統，為學生全天候24小時的在線學習提供了技術保障。我系購置的教學考試系統如圖1所示。

圖1 項目式翻轉課堂自主學習系統

從人員師資上看，為了保障本課程項目式教學形式的順利進行，我系為本課程配備了有著豐富數據庫項目經驗的教師，與此同時，團隊教師采用老中青相結合的方式，年齡層次合理，并且團隊教師包含了副教授、講師和助教，“金字塔”形的職稱形式，體現了“傳幫帶”的思想。

綜上，我系數據庫應用基礎團隊已經基本具備了項目式翻轉課堂教學的條件。

3.2 設計思路

在每個教學項目中，要按照學生的能力特點以及知識點的相關性將教學內容設計成為完整的一套教學思路。本團隊設計的這套項目式教學方案，主要是將項目式教學與翻轉課堂教學模式優(yōu)勢相結合，取長補短，將整個項目式的教學方式融入到以碎片化學習形式的翻轉課堂中來，提高學生的學習主動性和學習效果。具體的設計思路見圖2。

圖2 項目式翻轉課堂設計思路

3.2.1 教學設計與引導階段

教學設計與引導階段（又稱項目準備階段），以教師為主導。教師根據“數據庫應用基礎”課程特點，考慮哪些內容適合翻轉＋項目，哪些內容需要自主消化學習。因此，針對適合翻轉項目式教學內容，需要按照工程實施流程給出需求分析、概要設計的要求，而針對理論性較強的內容，則圍繞知識點建設學習微資源。

工程實施流程應該結合相應的案例進行知識點引導，要讓學生對完成項目可能需要用到的重點和難點有初步的認識，便于學生完成后續(xù)的步驟。項目式教學的引導階段，教師應該把注意力集中在如何讓學生達成項目目標上。教師應根據項目和學生的實際情況，有選擇地給學生提供參考資料和需求分析內容；另外針對項目分工，也應該根據實際的實驗需求，制定分工標準，盡量讓團隊的每一個成員都能練習到相關章節(jié)的實驗內容。

以教學管理系統第6次實驗——“窗體設計”為例，在前期實驗設計過程中，盡量考慮團隊學生的差異，設計難易共存的窗體設計實驗（窗體向導、窗體設計等），供不同基礎的學生選擇，提高學生的積極性。

3.2.2 自主學習與理解階段

自主學習與理解階段（又稱課前階段），以學生為主體。傳統教學課前雖然也有預習環(huán)節(jié)，但是全憑學生自覺，并且缺少相應的指導環(huán)節(jié)，學習效果一般；而項目實施的自主學習階段，是項目式翻轉課堂最主要的環(huán)節(jié)之一，通過自主學習教學案例和在線交流完成課前設計，最終完成自主學習，以達到理解所學基本知識的目的，為項目實施做好準備。

本階段學生可以根據自己的實際情況以及第一階段教學設計與引導的內容，利用本團隊為廣大公共課學生設計的共享萬維考試系統，快速學習或者反復多次學習，無需受到學習時間和環(huán)境的限制。教師根據系統自動為學生提交的項目閱卷結果，了解學生的課前學習情況，從而確定實驗課堂教學內容和形式，做到有的放矢。

3.2.3 項目實施與探討階段

項目實施與探討階段（又稱課上階段），以學生為主體，教師為主導。經過課前自主學習，學生是帶著問題進入實驗課堂的。教師根據前期的情況了解，讓學生根據任務書的要求分小組進行項目實施；學生可以根據各自的技術特點和興趣愛好制訂合理的分工和實施方案。

在項目實施階段中，教師應參與小組的討論，在引導學生的同時，教師也時常能夠受到學生的啟發(fā)，有利于今后進一步改進教學。在項目實施這個階段中，教師要指導學生解決遇到的困難。

項目實施完畢后進入探討階段，也就是方案解說與總結答疑。采用提問或者討論的方式，學生互相講解實驗案例。這樣一方面能夠使學生感受到自己的主體地位，同時也能夠讓學生了解其他同學的問題，幫助學生更好地消化和鞏固知識點，同時還能增強學習的自信心。

以教學管理系統第9次實驗——“教學管理系統”設計為例，通過各個小組的分工協作，最終完成了教學管理系統的實施工作，如圖3所示。

圖3 項目式翻轉課堂設計最終結果

4 項目式翻轉課堂實驗教學經驗總結

本文論及的項目式翻轉課堂教學方法已經在全校多學科門類（農、經、理）的數據庫應用基礎課程中實施了1年，通過一年的教學實踐，總結了一些經驗：

（1）教師應該甘愿成為課堂的“配角”。項目式翻轉教學充分調動了學生的積極性，課堂的主要模式從傳統的以教師教學為主，轉變成了以學生自主學習為主［10］。教師應積極調整教學理念，激發(fā)學生的創(chuàng)造性，提高學生的學習興趣。

（2）學生應該承擔起課堂的主體角色。與以往傳統的教學相比，學生剛進入項目式翻轉教學課堂時會有一定程度的不適應。學生應該逐步改變被教師“牽著鼻子走”的習慣，變被動為主動，而教師也應該鼓勵學生參與到項目教學中來。實踐證明，新型的教學方法更加符合年輕人的習慣，能使他們更加愉快地融入新型的學習環(huán)境之中。

（3）教師應該對自己提出全面的要求。新穎而豐富的項目式翻轉課堂教學形式，要求任課教師應該不斷加強自身能力的建設。新型的項目式翻轉課堂使學生經常不按“常理出牌”，教學過程中會出現千奇百怪的問題，這導致教師在解答學生問題的時候，經常遇到自己從未遇到過的情況。這些“突發(fā)情況”需要教師不斷提升自身專業(yè)素養(yǎng)和在實踐中運用知識的能力。

5 結束語

在利用“項目式翻轉課堂教學法”完成“數據庫應用基礎”公共課的教學任務后，我們對任課教師及班級的270名學生進行了不記名問卷調查［11］。調查結果表明，91.8%以上的學生都認為項目式翻轉課堂教學方法相對于傳統的教學形式能夠更好地滿足他們的學習要求，提高了他們的學習興趣和效率。與此同時，95%以上的學生認為項目式翻轉課堂教學法相比于傳統課堂教學方式，能夠使他們的學習過程更加自主，并且能夠更好地培養(yǎng)他們的團隊協作意識和發(fā)散思維能力。經過數據庫應用基礎教學團隊一年的項目式翻轉課堂的不懈努力，相同學科學生的期末考試平均分比往年有所提高，并且學生的掛科率明顯下降。

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［1］朱金秀，陳小剛，朱昌平，等.項目式實驗教學的探索與實踐［J］.實驗室研究與探索，2008，27（11）：93－95.

［2］符蘊芳.“數據庫原理與應用”實驗教學模式探索［J］.實驗技術與管理，2011，28（8）：291－293.

［3］陳雪梅.數據庫實驗課程的改革與實踐［J］.實驗技術與管理，2007，24（11）：120－123.

［4］季怡，劉純平，龔聲蓉.關于本科數據庫課程設計和相互銜接研究［J］.計算機工程與科學，2014，36（2）：52－55.

［5］林巧，丁革建.數據庫課程設計的項目化實驗教學方法［J］.實驗室研究與探索，2009，28（4）：131－133.

［6］王歡.基于任務驅動教學法的高職數據庫課程教學研究［J］.黑龍江教育學院學報，2014，33（8）：58－59.

［7］張蕊.基于軟件工程觀的“數據庫課程設計”教學改革探索［J］.中國電力教育，2014，21（1）：22－23.

［8］宋朝霞，俞啟定.基于翻轉課堂的項目式教學模式研究［J］.遠程教育雜志，2014（1）：96－104.

［9］侯爽，陳世紅.基于翻轉課堂的Access數據庫課程教學實踐［J］.計算機工程與科學，2014，12（36）：262－265.

［10］文思群，李文遠.計算機應用基礎課程的項目式教學研究［J］.計算機時代，2012（8）：39－43.

［11］林錦.項目式實驗教學模式及其可行性評價方法［J］.實驗技術與管理，2012，29（3）：199－201.