翻轉(zhuǎn)課堂模式下的軍校大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)案例教學(xué)應(yīng)用

胡瑞娟，李 勇

（戰(zhàn)略支援部隊(duì)信息工程大學(xué) 數(shù)據(jù)與目標(biāo)工程學(xué)院，河南 鄭州 450001）

0 引 言

習(xí)主席強(qiáng)調(diào)軍隊(duì)院校教育必須堅(jiān)持面向戰(zhàn)場(chǎng)、面向部隊(duì)，圍繞實(shí)戰(zhàn)搞教學(xué)、著眼于打贏育人才。推進(jìn)軍隊(duì)院校實(shí)戰(zhàn)化教學(xué)改革是深入貫徹落實(shí)習(xí)近平新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想的具體體現(xiàn)，是踐行新時(shí)代強(qiáng)軍目標(biāo)的必然要求[1]。軍隊(duì)院校大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)應(yīng)基于“向?qū)崙?zhàn)聚焦，向部隊(duì)靠攏”的人才培養(yǎng)理念，堅(jiān)持問(wèn)題導(dǎo)向、服務(wù)部隊(duì)、保障打贏，積極推進(jìn)教學(xué)內(nèi)容實(shí)戰(zhàn)化，教學(xué)模式多元化。近年來(lái)，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式為高等院校的教學(xué)工作開(kāi)辟了新思路，實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳統(tǒng)課堂教師的知識(shí)傳授和學(xué)生的知識(shí)內(nèi)化在時(shí)間和空間上的顛倒[2]。案例教學(xué)的組織實(shí)施是翻轉(zhuǎn)課堂的一種形式，在翻轉(zhuǎn)課堂模式下進(jìn)行案例教學(xué)可以更好地體現(xiàn)學(xué)員的主體地位，激發(fā)學(xué)員的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性。

1 案例教學(xué)

案例教學(xué)是哈佛大學(xué)最早推崇和運(yùn)用的教育方式，20 世紀(jì)90 年代以來(lái)在我國(guó)管理教育領(lǐng)域快速發(fā)展。案例教學(xué)是通過(guò)案例所呈現(xiàn)的具體典型情景或事件，引領(lǐng)學(xué)員對(duì)潛隱于其中的特定問(wèn)題進(jìn)行教、學(xué)互動(dòng)探討，啟迪學(xué)員發(fā)現(xiàn)、分析、解決問(wèn)題的創(chuàng)造性思維，提高應(yīng)對(duì)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的能力而組織實(shí)施的一種教學(xué)形式[3]。案例教學(xué)是以建構(gòu)主義理論為支撐的一種教學(xué)方法，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)的過(guò)程，是一個(gè)交流和合作的互動(dòng)過(guò)程，以提升學(xué)習(xí)者解決實(shí)際問(wèn)題的分析、綜合能力為目標(biāo)。

案例教學(xué)的實(shí)現(xiàn)方式具有多樣化的特點(diǎn)，圍繞教學(xué)目標(biāo)，聚焦教學(xué)主線，集研究討論式、作業(yè)想定式、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐式、情景模擬式等多種方式的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)和課堂實(shí)施，不僅適用于管理類內(nèi)容，還同樣適用于工科類內(nèi)容。大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的內(nèi)容可以使用案例教學(xué)方式，但是哪些內(nèi)容適合，則需要教員經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的思考并進(jìn)行完整案例的采編才可以確定。

翻轉(zhuǎn)課堂通過(guò)課前教學(xué)視頻讓學(xué)員自學(xué)完成課堂知識(shí)的傳授任務(wù)，利用課堂時(shí)間采用討論、實(shí)踐等學(xué)習(xí)活動(dòng)幫助學(xué)員實(shí)現(xiàn)知識(shí)內(nèi)化，體現(xiàn)了學(xué)員學(xué)習(xí)的主體性及教員的主導(dǎo)性。案例教學(xué)正是翻轉(zhuǎn)課堂的一種形式，徹底改變了傳統(tǒng)課堂“教員講、學(xué)員聽(tīng)”的教學(xué)模式。

2 軍校大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)案例教學(xué)研究

軍隊(duì)院校大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)目標(biāo)是通過(guò)學(xué)習(xí)，獲得計(jì)算機(jī)發(fā)展、軟硬件系統(tǒng)、算法、信息安全等方面基本知識(shí)，掌握信息處理基本方法和多媒體基本技術(shù)，初步具備運(yùn)用計(jì)算工具解決實(shí)際問(wèn)題的能力，培養(yǎng)信息素養(yǎng)和計(jì)算思維。學(xué)員思維活躍、求知欲強(qiáng)，采用多元化混合式教學(xué)能夠調(diào)動(dòng)學(xué)員積極性，提高他們課堂參與度，選擇合適的內(nèi)容進(jìn)行案例教學(xué)不失為一種有效的教學(xué)方式。以數(shù)據(jù)庫(kù)模塊為例開(kāi)展案例教學(xué)研究，從貼近軍事部隊(duì)一線的案例選取、案例設(shè)計(jì)、案例實(shí)施、案例總結(jié)與評(píng)估4 個(gè)階段進(jìn)行。

2.1 案例選取

案例的選取要從人才培養(yǎng)計(jì)劃、課程教學(xué)大綱等教學(xué)相關(guān)信息中明確案例所要滿足的需求和目標(biāo)，案例需求決定著其內(nèi)在價(jià)值和實(shí)際用途，是后續(xù)案例教學(xué)環(huán)節(jié)開(kāi)展的基礎(chǔ)。根據(jù)軍隊(duì)院?！跋?qū)崙?zhàn)聚焦，向部隊(duì)靠攏”的人才培養(yǎng)理念，選擇貼近部隊(duì)、貼近一線的軍事案例進(jìn)行案例編寫，案例的編寫過(guò)程需要明確教學(xué)目的、給出軍事背景、指定教學(xué)對(duì)象、合理設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程。

以數(shù)據(jù)庫(kù)模塊選取的案例為例，案例名稱為“空軍目標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建”，其軍事背景結(jié)合軍事情報(bào)在高價(jià)值?？漳繕?biāo)識(shí)別的需求給出，根據(jù)美空軍飛機(jī)在我國(guó)周邊空域飛行的事實(shí)引入，分析目標(biāo)識(shí)別判證的緊迫性，進(jìn)而引出構(gòu)建目標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)的重要性，案例背景如下。

2013 年11 月26 日11 時(shí)，兩架美國(guó)B-52 轟炸機(jī)從關(guān)島起飛，未經(jīng)事先通報(bào)進(jìn)入中國(guó)東海防空識(shí)別區(qū)；2017 年7 月6 日，兩架B1-B 戰(zhàn)略轟炸機(jī)先后飛越我南海和東海；F22 隱身戰(zhàn)斗機(jī)也經(jīng)常性從駐日韓的美軍基地起飛并在我國(guó)周邊空域飛行，這些重要海空目標(biāo)對(duì)我國(guó)安全態(tài)勢(shì)構(gòu)成重大威脅。目前，我軍圍繞海上軍事斗爭(zhēng)準(zhǔn)備已經(jīng)發(fā)展大量偵察監(jiān)視手段，初步形成一定規(guī)模，性能得到較大提升，其中JZ 情報(bào)在高價(jià)值海空目標(biāo)識(shí)別方面發(fā)揮重要作用，但仍存在辨不清的重大現(xiàn)實(shí)，重要?？漳繕?biāo)的整體辨識(shí)率低于40%，且時(shí)效性差。

對(duì)我國(guó)形成重要軍事威脅的?？漳繕?biāo)進(jìn)行識(shí)別和判證是一項(xiàng)十分緊迫的任務(wù)，進(jìn)行目標(biāo)識(shí)別判證不能單純采用目標(biāo)截獲的內(nèi)涵信息或是目標(biāo)外測(cè)信息，而是需要聯(lián)合多種不同技術(shù)方法，而構(gòu)建較為完備的?？漳繕?biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)為目標(biāo)識(shí)別和判證提供了有力基礎(chǔ)支撐。

2.2 案例設(shè)計(jì)

案例服務(wù)于教學(xué)目標(biāo)，為了有效傳授知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)員能力，案例中必須涵蓋相關(guān)課程的知識(shí)點(diǎn)，將理論知識(shí)內(nèi)含于軍事案例之中，形成一條隱含在案例之內(nèi)的知識(shí)線。

本案例對(duì)應(yīng)教學(xué)大綱的知識(shí)點(diǎn)包括數(shù)據(jù)庫(kù)在管理信息系統(tǒng)中的作用、概念數(shù)據(jù)模型、邏輯數(shù)據(jù)模型。教學(xué)對(duì)象為軍隊(duì)院校生長(zhǎng)軍官本科教育各專業(yè)一年級(jí)學(xué)員。教學(xué)總目標(biāo)是通過(guò)本案例的教學(xué)、討論與實(shí)踐，學(xué)員能夠了解數(shù)據(jù)庫(kù)在管理信息系統(tǒng)中的作用，掌握使用概念數(shù)據(jù)模型、邏輯數(shù)據(jù)模型對(duì)軍事領(lǐng)域?qū)嶋H問(wèn)題進(jìn)行設(shè)計(jì)的方法，初步具備運(yùn)用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)解決軍事信息系統(tǒng)管理的能力。具體目標(biāo)規(guī)劃分為知識(shí)傳授點(diǎn)、能力訓(xùn)練點(diǎn)和觀念改變點(diǎn)。

1）知識(shí)傳授點(diǎn)。

（1）數(shù)據(jù)庫(kù)的概念與特點(diǎn)。

（2）概念數(shù)據(jù)模型。

（3）邏輯數(shù)據(jù)模型。

（4）關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)過(guò)程。

2）能力訓(xùn)練點(diǎn)。

（1）通過(guò)引導(dǎo)學(xué)員分析我國(guó)周邊空域環(huán)境及目標(biāo)識(shí)別和判證的緊迫性，明確構(gòu)建海空目標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)的需求。

（2）通過(guò)分析美空軍目標(biāo)數(shù)據(jù)，明確目標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)中需要存儲(chǔ)哪些數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系，即進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

（3）如何根據(jù)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案構(gòu)建合理的邏輯結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)關(guān)系模式以便存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

3）觀念改變點(diǎn)。

（1）數(shù)據(jù)庫(kù)是長(zhǎng)期存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)，有組織、可共享的數(shù)據(jù)集合，大量的目標(biāo)（飛機(jī)）、基地、部隊(duì)、裝備數(shù)據(jù)可以使用目標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行存儲(chǔ)和管理。

（2）存儲(chǔ)和管理目標(biāo)數(shù)據(jù)，需要綜合考慮實(shí)體、屬性、聯(lián)系進(jìn)行概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，構(gòu)建E-R圖，概念模型與具體的DBMS 無(wú)關(guān)。

（3）將E-R 圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式遵循一定的轉(zhuǎn)換規(guī)則，轉(zhuǎn)換成的邏輯模型是DBMS 所支持的數(shù)據(jù)模型，此模型既面向用戶，又面向系統(tǒng)。

案例教學(xué)的關(guān)鍵是研討的交鋒，設(shè)計(jì)思考討論題、組織學(xué)員研討是案例教學(xué)課堂的高潮，結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)模塊知識(shí)結(jié)構(gòu)，在深入分析案例的基礎(chǔ)上，本案例提出了兩道思考討論題。

思考討論題1：目標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)需要飛機(jī)、基地等數(shù)據(jù)，哪些數(shù)據(jù)需要存儲(chǔ)在目標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)中？這些數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系是怎樣的？

思考討論題2：假如你是DB 團(tuán)隊(duì)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)人員，你將如何存儲(chǔ)上述大量的目標(biāo)相關(guān)數(shù)據(jù)？

板書(shū)是案例設(shè)計(jì)又一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié)，在教學(xué)實(shí)施過(guò)程中，引入案例——討論分析——總結(jié)評(píng)價(jià)的過(guò)程離不開(kāi)板書(shū)，板書(shū)的清晰合理是貫徹整個(gè)課堂的線索，因此，需要在案例設(shè)計(jì)時(shí)合理設(shè)計(jì)板書(shū)，體現(xiàn)教學(xué)知識(shí)點(diǎn)和能力訓(xùn)練點(diǎn)。

2.3 案例實(shí)施

在案例教學(xué)過(guò)程中，教員、學(xué)員和課堂是必不可少的3 個(gè)要素，學(xué)員為主體、教員為主導(dǎo)，教員為學(xué)員提供一個(gè)交流合作的平臺(tái)和空間（課堂），將設(shè)計(jì)好的案例分發(fā)給學(xué)員，提出思考討論題目，組織課堂并進(jìn)行總結(jié)；學(xué)員對(duì)問(wèn)題理解的差異性建構(gòu)對(duì)事物的理解，形成一個(gè)交流合作的互動(dòng)過(guò)程。案例教學(xué)實(shí)施過(guò)程如圖1 所示。

圖1 案例教學(xué)實(shí)施過(guò)程

（1）課前階段：教員提前分發(fā)案例正文材料，布置思考討論題與案例閱讀、案例數(shù)據(jù)資料，要求學(xué)員在課前完成閱讀和初步思考，可提前分組，安排小組在課前圍繞著所給的案例思考討論題目進(jìn)行討論。

（2）課中階段：按一節(jié)課45min 安排。

案例概述：（5min）給出簡(jiǎn)要的課堂前言或播放提前準(zhǔn)備好的案例視頻，帶領(lǐng)學(xué)員回顧案例內(nèi)容，明確主題，提出討論題。

小組討論：（10min）重點(diǎn)討論思考題，理解案例內(nèi)容與基本知識(shí)點(diǎn)。

班級(jí)討論：（20min）由教員組織全班進(jìn)行討論，討論過(guò)程中教員對(duì)課堂整體進(jìn)行組織和控制，對(duì)學(xué)員進(jìn)行指點(diǎn)，對(duì)學(xué)員分析問(wèn)題的思路進(jìn)行總結(jié)，同時(shí)對(duì)于學(xué)員討論發(fā)散太遠(yuǎn)時(shí)進(jìn)行收斂，掌控討論走向。

評(píng)價(jià)與總結(jié)：（10min）對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行梳理與案例總結(jié)，對(duì)解決問(wèn)題的方案進(jìn)行概括。

（3）課后階段：請(qǐng)學(xué)員采用報(bào)告形式給出更加具體的解決方案和案例學(xué)習(xí)心得，便于學(xué)員更好地總結(jié)和掌握案例中的知識(shí)點(diǎn)，對(duì)問(wèn)題進(jìn)行反饋，完成課后思考討論題，學(xué)會(huì)解決問(wèn)題的方法，拓展相關(guān)領(lǐng)域知識(shí)。

案例實(shí)施過(guò)程要注意以下關(guān)鍵要點(diǎn)：①要引導(dǎo)學(xué)員意識(shí)到數(shù)據(jù)庫(kù)在軍事領(lǐng)域效用的發(fā)揮，特別要注意解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)首先要進(jìn)行需求分析；②要從空軍目標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建的過(guò)程中理解概念數(shù)據(jù)模型，分清實(shí)體、屬性及聯(lián)系的概念，從而進(jìn)行案例討論和案例分析；③在案例討論的過(guò)程中，需要將自己置于案例主人公的環(huán)境下，考慮從DB 設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)人員的角度分析案例，充分分析目標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)的概念結(jié)構(gòu)和邏輯結(jié)構(gòu)，有依據(jù)地作出合理設(shè)計(jì)方案；④要引導(dǎo)學(xué)員從理論到實(shí)踐擴(kuò)展，掌握使用概念數(shù)據(jù)模型、邏輯數(shù)據(jù)模型對(duì)軍事領(lǐng)域?qū)嶋H問(wèn)題進(jìn)行設(shè)計(jì)的方法，實(shí)現(xiàn)本案例教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)的內(nèi)容。

2.4 案例總結(jié)與評(píng)估

案例總結(jié)與評(píng)估是案例教學(xué)的精華，管理類案例教學(xué)一般對(duì)案例思考討論題沒(méi)有規(guī)定正確的結(jié)果，但不等于不總結(jié)，而工科類案例教學(xué)有所不同，教員需要對(duì)案例中的重點(diǎn)問(wèn)題或?qū)W員沒(méi)有觸及的內(nèi)容都進(jìn)行總結(jié)?？偨Y(jié)要有明確導(dǎo)向，從理論知識(shí)的掌握到實(shí)踐能力的訓(xùn)練達(dá)到什么程度，提高哪方面的能力；同時(shí)，根據(jù)板書(shū)進(jìn)行總結(jié)，提出課后思考題，為后續(xù)課程內(nèi)容作準(zhǔn)備。本案例根據(jù)板書(shū)設(shè)計(jì)總結(jié)出學(xué)員要掌握數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)中概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法，能夠分析軍事領(lǐng)域數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建的基本問(wèn)題，提高解決問(wèn)題的能力，并提出了兩道思考題：根據(jù)目標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)的概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使用數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)ACCESS 或SQL Server 如何進(jìn)行物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施；本案例可以實(shí)現(xiàn)空軍相關(guān)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，根據(jù)目標(biāo)識(shí)別和判證需求，還需要對(duì)海軍相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和管理，如何設(shè)計(jì)其概念模型和邏輯模型。

評(píng)估和反饋意見(jiàn)可以來(lái)自學(xué)員，也可以來(lái)自案例使用教員。學(xué)員可以從是否完全理解案例、從案例中學(xué)到了什么、從案例課堂上學(xué)到了什么、為小組討論作了什么貢獻(xiàn)、怎樣在準(zhǔn)備和參與中表現(xiàn)更好等方面加以總結(jié)。教員對(duì)于案例的評(píng)估可以從課堂組織過(guò)程、課堂時(shí)間安排等方面進(jìn)行，如課程組織過(guò)程是否順利、課堂時(shí)間安排是否合理、課堂授課內(nèi)容是否有助于達(dá)成教學(xué)目標(biāo)、板書(shū)設(shè)計(jì)是否清晰可行等。評(píng)估可以采用課后填寫評(píng)估反饋表的方式進(jìn)行，在獲得反饋信息后，教員應(yīng)該及時(shí)將反饋意見(jiàn)更新到案例使用說(shuō)明中。

3 開(kāi)展案例教學(xué)需要注意的幾個(gè)問(wèn)題

案例教學(xué)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)使得它在國(guó)內(nèi)外得到大力推廣并取得較好的教學(xué)效果。軍隊(duì)院校的教學(xué)有其特殊性，在實(shí)施案例教學(xué)過(guò)程中，需要注意以下幾個(gè)問(wèn)題。

1）采用案例教學(xué)與其他教學(xué)方式相結(jié)合的教學(xué)模式。

案例教學(xué)通過(guò)對(duì)軍事實(shí)際案例的研討，幫助學(xué)員更加直觀地認(rèn)識(shí)問(wèn)題并積極思考找到解決問(wèn)題的方法，但不是所有的課程或者一門課程的所有內(nèi)容都適合使用案例教學(xué)。針對(duì)不同的授課內(nèi)容應(yīng)該選擇不同的教學(xué)方法，建議采用案例教學(xué)與其他教學(xué)方式相結(jié)合的教學(xué)模式，如“案例+講授法”“案例+研討法”“案例+情景模擬法”等[4]。

2）教員應(yīng)把握好自己的定位。

翻轉(zhuǎn)課堂模式下，教員是案例教學(xué)的設(shè)計(jì)者、組織者和參與者，其角色從“傳道授業(yè)解惑”轉(zhuǎn)變成更加重視“解惑”的導(dǎo)師，不是講解知識(shí)而是設(shè)計(jì)案例、介紹案例、組織課堂；學(xué)員的角色更加突出學(xué)習(xí)的主體性和必要的主動(dòng)性。

3）在大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入案例教學(xué)。

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)是課堂教學(xué)的重要組成部分，對(duì)鞏固理論知識(shí)和提高動(dòng)手實(shí)踐能力有著舉足輕重的作用。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課是教員布置上機(jī)任務(wù)，學(xué)員在機(jī)房按步驟完成即可，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入案例教學(xué)，可以調(diào)動(dòng)學(xué)員的學(xué)習(xí)熱情，增強(qiáng)他們的主人公意識(shí)，提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

4 結(jié) 語(yǔ)

在大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)中應(yīng)用案例教學(xué)，能體現(xiàn)“學(xué)員為主體，教員為主導(dǎo)”教學(xué)模式的較好教學(xué)效果。對(duì)于軍隊(duì)院校而言，理論教學(xué)和案例教學(xué)是相輔相成的，案例教學(xué)是連接課堂與戰(zhàn)場(chǎng)的橋梁，將案例教學(xué)貫穿到大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)活動(dòng)全過(guò)程，在翻轉(zhuǎn)課堂模型下將理論教學(xué)與案例教學(xué)有機(jī)融合，能夠促進(jìn)學(xué)員能力素質(zhì)的提高，為今后利用計(jì)算機(jī)技術(shù)為部隊(duì)服務(wù)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。