《數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用》在線課程教學(xué)模式研究

黃慧

【摘 要】SPOC平臺的出現(xiàn)為在線課程教學(xué)方法提供了契機。由于缺乏對學(xué)生個性化的培養(yǎng)和綜合性的評價，傳統(tǒng)的教學(xué)模式已無法滿足高校培養(yǎng)人才的需求。本文基于數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用課程，從SPOC（ Small Private Online Course）角度出發(fā)，探討了SPOC教學(xué)模式下的《數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用》課程的特點、建設(shè)目標(biāo)與內(nèi)容、需解決問題及意義等，重新構(gòu)建了基于在線課程教學(xué)的新模式，為高校培養(yǎng)個性化人才提供新方法與路徑。

【關(guān)鍵詞】SPOC；教學(xué)模式；在線學(xué)習(xí)；評價體系

中圖分類號： G434；G641 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）23-0166-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.23.073

【Abstract】The emergence of SPOC platform provides an opportunity for online course teaching methods.Due to the lack of individualized training and comprehensive evaluation of students，the traditional teaching model has been unable to meet the needs of university personnel training.Based on the course of database principle and application，this paper， from the angle of SPOC（Small Private Online Course），discusses the characteristics，construction objectives and contents， problems and significance of the course of "database principle and application" under the SPOC teaching mode.We reconstruct a new model based on online course teaching for colleges and universities which provides new methods and paths for individual talents.

【Key words】SPOC；Teaching model；Online learning；Evaluation system of

近年來，基于SPOC的在線課程教學(xué)模式受到更多地高校關(guān)注，SPOC教學(xué)模式主要融入了課程的教學(xué)大綱、學(xué)習(xí)要求、課程難重點的單元視頻、練習(xí)與測試、在線問答等環(huán)節(jié)內(nèi)容，充分展現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)平臺在線學(xué)習(xí)的巨大優(yōu)勢[1]?！稊?shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用》是計算機專業(yè)中非常重要的一門必修課程，課程目標(biāo)是讓學(xué)生通過學(xué)習(xí)，了解數(shù)據(jù)庫的基本原理、基本概念、掌握數(shù)據(jù)庫的設(shè)計以及數(shù)據(jù)庫查詢語句的編寫、創(chuàng)建存儲過程、編寫觸發(fā)器、使用游標(biāo)等，同時具備數(shù)據(jù)庫的維護、備份和安全管理能力。然而在實際的教學(xué)中，由于學(xué)生缺乏自主性學(xué)習(xí)、課程教學(xué)資源缺乏、課后缺乏與教師的必要互動等原因，嚴(yán)重影響了學(xué)生學(xué)習(xí)該門課程的積極性，很難激發(fā)出學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。傳統(tǒng)的教學(xué)模式使得學(xué)生對知識掌握不牢固，對所學(xué)知識點不能靈活運用，教學(xué)效果不理想。而該門課程又比較注重學(xué)生的實踐操作能力，如果學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)的興趣，課后又缺乏與教師的必要交流，會導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用課程的目的性較差，不利于學(xué)生發(fā)揮學(xué)習(xí)主動性和能動性，嚴(yán)重妨礙了學(xué)生學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。

基于以上問題，需要教師對《數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用》課程進行教學(xué)模式重構(gòu)，利用線上學(xué)習(xí)和線下學(xué)習(xí)相結(jié)合的方式，幫助教師解決學(xué)生課后難重點知識的重現(xiàn)、實踐教學(xué)的逐步指導(dǎo)以及課后答疑交流等問題[2]。

1 《數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用》SPOC課程特點

在建設(shè)基于《數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用》SPOC課程過程中，通過研究了大量有關(guān)SPOC課程的教學(xué)案例，汲取案例中有效的教學(xué)方法和教學(xué)模式，逐步形成了《數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用》SPOC課程的特點。

1.滿足多樣化學(xué)習(xí)要求的視頻單元

將教學(xué)內(nèi)容按照在線課程體系進行知識單元的重新設(shè)計及整合，對課程中的所有知識點重新劃分知識結(jié)構(gòu)，同時將重點和難點知識標(biāo)出，按照內(nèi)容相關(guān)度，對知識點進行重新拆分，并將每個知識單元錄制視頻，每個視頻單元對應(yīng)每章中的重要內(nèi)容，提示學(xué)生學(xué)習(xí)的重點。每個知識點的教學(xué)按照課前準(zhǔn)備、課堂教學(xué)以及課后提升三個環(huán)節(jié)進行。

2.在線交流與及時互動反饋

與傳統(tǒng)教學(xué)方式不同，當(dāng)學(xué)習(xí)者遇到問題時，能通過在線交流等方式及時獲得反饋信息，也可以通過在線測試方式及時獲取學(xué)習(xí)情況，將學(xué)習(xí)情況錄入系統(tǒng)，并反復(fù)穿插學(xué)習(xí)者薄弱環(huán)節(jié)從而改善學(xué)習(xí)效果。

3.考核手段改革

學(xué)生通過使用平臺上的資源以及在平臺上的測試和交流情況等，在平臺上積累了豐富的數(shù)據(jù)，考核手段也變得豐富多樣。由傳統(tǒng)的單一終結(jié)性評價轉(zhuǎn)為多種方式并存的考核機制，促進學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)及發(fā)展[3，4，5]，考核內(nèi)容主要由以下幾部分組成：課堂提問與討論占20%，在線測試占20%，觀看視頻與在線互動占20%，期末試卷占40%。

2 《數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用》SPOC課程建設(shè)目標(biāo)

課程建設(shè)總目標(biāo)是利用愛課程平臺的教學(xué)資源，形成適合于應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的課程（數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用）開發(fā)與建設(shè)，并開展對應(yīng)的教學(xué)應(yīng)用活動與研究。該課程建設(shè)具體目標(biāo)為：

1.對教學(xué)內(nèi)容按照新的在線課程體系進行重新設(shè)計及整合，獲得新教學(xué)體系下并適應(yīng)學(xué)生學(xué)習(xí)的新的課程體系。同時該項目以視頻為主要載體，將重點和難點知識進行拆分錄制成一個個小的視頻，供學(xué)生課外學(xué)習(xí)使用。

2.將集成數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用課程的所有資源，如課件、課程內(nèi)容、課程大綱、習(xí)題集、實驗手冊、圍繞數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用課程的項目開發(fā)等，并將所有資源基于愛課程平臺進行整合，以供學(xué)生參考。

3.通過教改項目建立的資源以與學(xué)生在平臺上的測試和交流情況，改革學(xué)生學(xué)習(xí)評價體系，為學(xué)生提供個性化的學(xué)習(xí)建議及環(huán)境，促進學(xué)生的學(xué)習(xí)及發(fā)展。

同時，對于學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)也分為三個部分：

專業(yè)知識方面：

使學(xué)生了解數(shù)據(jù)庫的基本原理與掌握數(shù)據(jù)庫基本概念、數(shù)據(jù)庫設(shè)計、關(guān)系模式規(guī)范化、SQL語言、查詢優(yōu)化、存儲過程、事務(wù)、觸發(fā)器、游標(biāo)等知識。

專業(yè)能力方面：

通過數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生基本掌握數(shù)據(jù)庫設(shè)計的方法，掌握SQL查詢語句、觸發(fā)器、存儲過程的編寫能力，具有對簡單問題進行分析、并設(shè)計數(shù)據(jù)庫，以及開發(fā)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用軟件解決問題的能力。

素質(zhì)方面：

通過課內(nèi)實驗程序的編寫和調(diào)試，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度；熟悉數(shù)據(jù)庫編程，養(yǎng)成良好的編碼習(xí)慣；同時，實驗難點以小組討論的形式培養(yǎng)學(xué)生初步的團隊合作精神。

3 《數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用》SPOC課程需解決問題

《數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用》SPOC課程需解決問題分為以下幾點：

1.針對應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo)與要求，以《數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用》課程進行實踐，利用“愛課程”平臺的在線教學(xué)與課堂教學(xué)結(jié)合的方式，提升課堂教學(xué)效率，加強學(xué)生實踐能力以及提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

2.利用已有的MOOC平臺上的名校課程，建設(shè)符合應(yīng)用型人才培養(yǎng)的課程資源，形成適合應(yīng)用型人才培養(yǎng)的基于MOOC/SPOC與翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方法。

3.研究基于MOOC/SPOC平臺課程內(nèi)容與傳統(tǒng)教學(xué)模式下課程內(nèi)容組織方式的差異，進而形成在新型教學(xué)模式下課程內(nèi)容的重構(gòu)問題。

4.結(jié)合應(yīng)用型人才培養(yǎng)要求與課程特點，利用“愛課程”平臺，使用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)狀況，建立基于MOOC/SPOC教學(xué)的課程評價機制。

4 《數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用》SPOC課程建設(shè)內(nèi)容

本節(jié)基于《數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用》SPOC課程特點，將該門課主要知識劃分為10個知識單元，具體內(nèi)容如下：

1.知識單元一：數(shù)據(jù)庫概述

教學(xué)要求及方法：掌握數(shù)據(jù)庫的基本概念：Data，DB，DBMS，DBA；了解數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展及數(shù)據(jù)技術(shù)的研究領(lǐng)域；掌握數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結(jié)構(gòu)及體系結(jié)構(gòu)；理解數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的功能、組成，工作過程及實現(xiàn)方案。教學(xué)方法為課前觀看相關(guān)視頻，課堂提問互動。

2.知識單元二：數(shù)據(jù)模型

教學(xué)要求及方法：重點掌握關(guān)系數(shù)據(jù)模型的基本概念，包含關(guān)系的主鍵、外鍵、主屬性和非主屬性，同時，掌握關(guān)系代數(shù)運算，主要包含交、并、差、笛卡爾積、除法、選擇、投影和連接運算。教學(xué)方法為課后觀看視頻鞏固知識點，在線進行習(xí)題測試。

3.知識單元三：關(guān)系數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)語言SQL

教學(xué)要求及方法：重點掌握數(shù)據(jù)定義語言、數(shù)據(jù)查詢語言和數(shù)據(jù)操縱語言。同時對上機實踐的要求需要達到能夠熟練創(chuàng)建表以及表的約束規(guī)則、寫出單表查詢語句和多表查詢語句、以及對表實現(xiàn)添加紀(jì)錄、刪除記錄和修改記錄。重點掌握基本SQL查詢語言和比較復(fù)雜的查詢語句、了解視圖的概念以及視圖與基表的區(qū)別；掌握視圖的定義和操作。了解嵌入式SQL的基本概念、使用方法，理解嵌入式SQL的處理過程，掌握用嵌入式SQL進行應(yīng)用開發(fā)的方法。教學(xué)方法為課堂進行在線習(xí)題測試，課后在線互動交流。

4.知識單元四：事務(wù)管理

教學(xué)要求及方法：重點掌握存儲過程的概念以及創(chuàng)建，基于存儲過程的基礎(chǔ)，講解事務(wù)的概念、四大特性。掌握并發(fā)機制。理解并發(fā)的概念、鎖機制、死鎖和活鎖的概念以及可串行化調(diào)度和兩段鎖協(xié)議。掌握系統(tǒng)恢復(fù)的幾種方法。教學(xué)方法為課前觀看視頻，課堂討論，課后在線互動。

5.知識單元五：關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計理論

教學(xué)要求及方法：重點掌握函數(shù)依賴的概念，第一、二、三范式概念及給定的關(guān)系模式，判斷關(guān)系模式所屬的范式，并要求能夠熟練將不符合第三范式的關(guān)系模式分解成滿足第三范式的關(guān)系模式。教學(xué)方法為課堂討論，課后觀看視頻，課后在線互動。

6.知識單元六：數(shù)據(jù)庫的設(shè)計

教學(xué)要求及方法：要求學(xué)生掌握數(shù)據(jù)庫的設(shè)計過程，包含數(shù)據(jù)庫的概念設(shè)計、數(shù)據(jù)庫的邏輯設(shè)計和數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計，重點掌握E-R圖的設(shè)計以及E-R圖到關(guān)系模式的映射。教學(xué)方法為課堂討論，課后觀看視頻，課后在線互動。

7.知識單元七：觸發(fā)器

教學(xué)要求及方法：重點掌握觸發(fā)器的概念及原理，觸發(fā)器的分類，其中包含INSTEAD OF觸發(fā)器和AFTER觸發(fā)器，了解這兩種觸發(fā)器的區(qū)別，同時，學(xué)會應(yīng)用觸發(fā)器解決實際問題。教學(xué)方法為課前觀看視頻，課堂討論。

8.知識單元八：安全管理

教學(xué)要求及方法：重點掌握數(shù)據(jù)庫安全的管理，主要包含用戶的創(chuàng)建、角色和權(quán)限的概念，以及如何為用戶分配權(quán)限及回收權(quán)限。教學(xué)方法為課堂討論。

5 SPOC課程實施與意義

本節(jié)按照課程建設(shè)內(nèi)容，基于《數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用》課程，進行了該課程的課堂教學(xué)實踐，并對學(xué)生學(xué)習(xí)情況進行了考核改革，實施過程如下：

1.SPOC模式下《數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用》知識體系重構(gòu)：經(jīng)過對整個知識體系的重新梳理，我們將該門課程拆分成57個知識單元，每個單元對應(yīng)一個單元視頻，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)規(guī)律及經(jīng)驗，每個視頻錄制一般不超過10分鐘。

2.學(xué)生互動與在線學(xué)習(xí)：該環(huán)節(jié)分為三步完成：課前準(zhǔn)備階段、課堂學(xué)習(xí)階段以及課后提升階段。課前準(zhǔn)備階段主要由學(xué)生完成知識單元的視頻觀看與學(xué)習(xí)，課堂階段進行在線的習(xí)題與測試，課后提升階段提供在線互動功能，學(xué)生可以通過發(fā)帖的方式提問，其余學(xué)生與教師均可參與回答。

通過這種方式加強了學(xué)生的主動性，以學(xué)生為中心，互相協(xié)作的方式進行學(xué)習(xí)，教師也可以選擇每周固定的時間點進行網(wǎng)上辦公，實時解答學(xué)生的疑惑。

3.考核：學(xué)生通過使用平臺上的資源以及在平臺上的測試和交流情況等，在平臺上積累了豐富的數(shù)據(jù)，課程考核借助這些數(shù)據(jù)，設(shè)置一定的百分比例，得出學(xué)生最終的考核結(jié)果，通過這種考核方式，使得學(xué)生的評價結(jié)果更加客觀、準(zhǔn)確。

教學(xué)實踐表明，SPOC在線課程能結(jié)合應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo)與特點，基于目前的“愛課程”平臺及相關(guān)資源，結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂、大數(shù)據(jù)、學(xué)習(xí)分析等方法與技術(shù)，實現(xiàn)教學(xué)流程再造，重新定義教師角色，重新設(shè)計課程模式，重新制定教學(xué)考核方式，重新制定管理方式，從而促進應(yīng)用型高校的人才培養(yǎng)模式改革，提高教學(xué)質(zhì)量與人才培養(yǎng)水平。

6 結(jié)束語

本文基于《數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用》SPOC課程特點、建設(shè)目標(biāo)、需解決的問題、建設(shè)內(nèi)容、課程實施及意義進行了深入的探討，經(jīng)過兩屆學(xué)生的教學(xué)實踐，教學(xué)效果有了很大的提升。同時，SPOC根本性的改變了傳統(tǒng)的教學(xué)模式，形成了學(xué)生以學(xué)為主、教師以教為輔的新模式，結(jié)果表明，SPOC模式下的教學(xué)，能極大的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

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