微課在數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用課程中的應(yīng)用

【摘 要】本文分析數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用課程的教學(xué)要求和存在的問題，闡述數(shù)據(jù)模型、關(guān)系模式的分解、數(shù)據(jù)庫的設(shè)計、數(shù)據(jù)庫建模工具的使用、數(shù)據(jù)庫的前沿技術(shù)等主要知識點的微課設(shè)計思路，論述從“制作并發(fā)布微課視頻—學(xué)生自主學(xué)習—課堂教學(xué)—學(xué)習評價”等步驟實施微課教學(xué)。

【關(guān)鍵詞】高職院校 微課 數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用課程 設(shè)計思路

【中圖分類號】G ?【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2020）35-0163-02

微課是指運用信息技術(shù)，按照認知規(guī)律呈現(xiàn)碎片化學(xué)習內(nèi)容、過程及擴展素材的結(jié)構(gòu)化數(shù)字資源。教學(xué)視頻是微課的核心，其特點是時間短、知識容量少而精，同時突出教學(xué)重點和難點，方便學(xué)生學(xué)習，以幫助學(xué)生快速理解和掌握知識要點和內(nèi)容。近年來，基于微課的數(shù)字化教學(xué)平臺如MOOC、智慧樹、愛課網(wǎng)等不斷涌現(xiàn)，作為一種共享的數(shù)字化資源，微課越來越受到教育工作者和學(xué)生的喜愛。本文探討微課在數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用課程中應(yīng)用，通過線上線下相結(jié)合的方法提高課程教學(xué)效果。

一、數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用課程的教學(xué)要求和存在的問題

數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用課程是高職計算機類專業(yè)的核心課程，集理論性和實踐性于一體。該課程的教學(xué)要求是：首先，學(xué)生需要掌握數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式、關(guān)系數(shù)據(jù)庫相關(guān)理論、關(guān)系數(shù)據(jù)庫的規(guī)范化等高度抽象的理論知識;其次，要熟悉一款常用的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，如SQL Server，My SQL等;最后，能夠利用一款數(shù)據(jù)庫建模工具，針對實際的應(yīng)用例子設(shè)計數(shù)據(jù)庫的概念模型和邏輯模型，并利用所學(xué)的理論知識對其合理性進行評價。該課程是后續(xù)編程類及綜合實踐類課程的基礎(chǔ)，對其他課程的學(xué)習也有十分重要的影響。

教學(xué)實踐發(fā)現(xiàn)，數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用課程采用傳統(tǒng)以教師課堂教學(xué)為主的教學(xué)方法進行授課，教學(xué)效果并不理想。高職學(xué)生本身基礎(chǔ)比較薄弱，而與數(shù)據(jù)庫相關(guān)的基礎(chǔ)理論高度抽象，內(nèi)容相對枯燥，老師在有限的課時內(nèi)很難講解透徹所有知識點，學(xué)生也不容易及時掌握，如果學(xué)生沒有掌握這些必備的理論知識，就沒有辦法進行數(shù)據(jù)庫的設(shè)計與評價，進而對學(xué)習其他相關(guān)課程的產(chǎn)生不良影響。久而久之，極容易打擊學(xué)生學(xué)習的積極性，部分學(xué)生甚至產(chǎn)生厭學(xué)的現(xiàn)象。

微課作為一種新穎的教學(xué)手段，為解決上述教學(xué)問題提供了新的思路和途徑。在數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用課程中，筆者除了利用騰訊課堂進行在線教學(xué)外，還以國內(nèi)知名的微課平臺資源以及自制的微課短視頻作為補充，讓學(xué)生進行自主學(xué)習，同時采用一定輔助手段對教學(xué)質(zhì)量進行跟蹤和監(jiān)控，期末考試的結(jié)果表明，與過去比較，學(xué)生的學(xué)習效果有較大的提高。

二、微課的設(shè)計思路

微課是課堂教學(xué)的有益補充，但是不能完全代替課堂教學(xué)，因此不必針對書本的所有知識點都設(shè)計相應(yīng)的微課視頻。在數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用課程中，主要是在以下方面制作微課視頻：一是針對較難理解的高度抽象的理論部分，通過設(shè)計微課視頻讓學(xué)生能夠在課前課后有機會反復(fù)學(xué)習同一知識點，從而完全理解和掌握課堂學(xué)習過程中沒有理解的部分。二是針對實踐部分（即數(shù)據(jù)庫設(shè)計部分），現(xiàn)有教材所采用的實例都太過簡單化和教條化，需要額外補充具有工程應(yīng)用背景的實例進行講解，讓學(xué)生能夠切實掌握數(shù)據(jù)庫設(shè)計方法。因此，在數(shù)據(jù)庫理論部分，可針對數(shù)據(jù)模型、三級模式及兩級映像、范式理論、概念模型到邏輯模型的轉(zhuǎn)換等內(nèi)容設(shè)計微課視頻;在實踐部分，針對數(shù)據(jù)庫建模工具（Powder Designer軟件）以及具體的數(shù)據(jù)庫設(shè)計實例等內(nèi)容設(shè)計微課視頻。部分知識點可以用現(xiàn)有的微課數(shù)字化教學(xué)平臺，如MOOC、智慧樹、愛課網(wǎng)等資源代替。

在設(shè)計微課時，要考慮以下幾個因素：一是微課不受講授時間的限制，因此多角度、多種形式詳細講解知識點;二是邏輯清晰，突出亮點，每一個微課視頻限制在15分鐘以內(nèi)，因此一個視頻只對應(yīng)一個知識點，將課堂講授的內(nèi)容碎片化，便于學(xué)生有針對性地鞏固學(xué)習，保障學(xué)生能夠在較短時間內(nèi)掌握相關(guān)知識點;三是用適當?shù)氖侄螌⒊橄蟮睦碚撝R簡單化，采用擬人或擬物化方法，深入淺出，讓學(xué)生更容易理解，同時增加學(xué)習的趣味性，達到事半功倍的學(xué)習效果;四是考慮到個別學(xué)生學(xué)習能力較強，可以適當補充一些不做考核要求的理論知識以及數(shù)據(jù)庫的前沿技術(shù)，讓學(xué)生對目前數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展情況有一定的了解。

以下是幾個主要知識點微課視頻的設(shè)計思路：

第一，數(shù)據(jù)模型。數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫的核心和基礎(chǔ)，針對該知識點，采用擬物化方法，將數(shù)據(jù)庫的設(shè)計過程用一棟大樓的設(shè)計過程來模擬，設(shè)計一棟大樓需要先考慮樓房的使用需求，然后繪制圖紙、建沙盤、建大樓，圖紙、沙盤以及實實在在的大樓只是對大樓的不同層次的抽象;而數(shù)據(jù)庫的設(shè)計過程也是基于數(shù)據(jù)的需求基礎(chǔ)之上，設(shè)計概念模型、邏輯模型以及物理模型，不同的模型也是對數(shù)據(jù)不同層次的抽象，以滿足不同層次使用者的需求。

第二，關(guān)系模式的分解（范式理論）。關(guān)系模式的分解是數(shù)據(jù)庫設(shè)計的理論基礎(chǔ)，只有掌握了該知識點，才能進行數(shù)據(jù)庫的設(shè)計和評價。我們對該知識點采用擬人化方法進行講解。針對一個關(guān)系模式，如果站在人的角度，主要考慮數(shù)據(jù)能夠直觀、簡單地呈現(xiàn)，而如果站在計算機的角度，則主要考慮如何存儲數(shù)據(jù)，消除對數(shù)據(jù)的插入、刪除和修改異常，減少數(shù)據(jù)冗余，關(guān)系模式分解的目的就是讓數(shù)據(jù)能夠更容易在計算機中表示。為了便于學(xué)生理解，通過一個實際的例子來講解關(guān)系模式的分解過程。

第三，數(shù)據(jù)庫的設(shè)計。數(shù)據(jù)庫設(shè)計是學(xué)生必須掌握的一個知識點，而要掌握該知識點，必須結(jié)合一個實際的工程應(yīng)用，從頭至尾詳細講解數(shù)據(jù)庫的具體設(shè)計過程，這樣學(xué)生才能充分掌握。因此，教師可以補充設(shè)計一個微課視頻。以廣西機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院《教師年終考核系統(tǒng)》的數(shù)據(jù)庫設(shè)計為例，通過一張教師年終考核表以及廣西機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院年終考核的流程進行數(shù)據(jù)庫的需求分析，然后設(shè)計其概念模型（E-R圖），并從不同角度分析E-R圖的幾種設(shè)計方案，比較它們之間的優(yōu)劣，最后利用所學(xué)的理論知識將概念模型轉(zhuǎn)換成邏輯模型并對其進行優(yōu)化。由于內(nèi)容比較多，該部分實際上包含了數(shù)據(jù)庫需求分析、概念模型設(shè)計、邏輯模型設(shè)計、物理模型設(shè)計等4個微課視頻。

第四，數(shù)據(jù)庫建模工具的使用。該知識點是教材以外的補充內(nèi)容。在以前，學(xué)生進行數(shù)據(jù)庫建模時，直接使用Word進行繪圖，這樣得出的結(jié)果既不規(guī)范，也不美觀。Powder Designer是一款簡單易學(xué)、功能強大的建模工具，支持數(shù)據(jù)庫建模的整個過程。因此，我們將該工具的使用方法與《教師年終考核系統(tǒng)》的數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程融合在一起講解。

第五，數(shù)據(jù)庫的前沿技術(shù)。補充講解一些數(shù)據(jù)庫的新技術(shù)，供有興趣的學(xué)生選學(xué)，包括分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)等，拓寬學(xué)生的知識面。

三、微課教學(xué)的實施步驟

（一）制作并發(fā)布微課視頻。為了便于管理，首先建立班級QQ群，在進行課堂教學(xué)前一周，利用Apowersoft錄屏軟件將要講授的內(nèi)容根據(jù)知識點分別錄制若干微課視頻，在群里發(fā)布學(xué)習任務(wù)、作業(yè)以及視頻文件。也有部分知識點直接使用MOOC網(wǎng)、智慧樹的資源，如關(guān)系數(shù)據(jù)庫理論、數(shù)據(jù)庫的安全性及完整性等。因為網(wǎng)上相關(guān)資源較多，通常需要事先進行篩選后，再將需要學(xué)習的知識點鏈接發(fā)布在群里。

（二）學(xué)生自主學(xué)習。老師上傳微課視頻或者發(fā)布微課鏈接以后，學(xué)生直接下載視頻或進入鏈接頁面進行學(xué)習，并且根據(jù)視頻講授的知識點，在規(guī)定的時間內(nèi)完成學(xué)習任務(wù)，思考視頻中提到的問題。學(xué)生還需要在這個過程中，把遇到的問題和困難記錄下來，以便在課堂上進行討論。在課堂教學(xué)前1～2天，由學(xué)習委員將所有問題和困難匯總后發(fā)給任課老師，這樣老師就能掌握學(xué)生的預(yù)習情況，有針對性地進行講解。

（三）課堂教學(xué)。針對教材的內(nèi)容，仍然采用以教師講授為主的形式。但在講授的過程中，教師要重點針對學(xué)生提出的問題和疑惑進行講解，同時加強與學(xué)生的互動，了解學(xué)生對知識的理解情況。針對教材以外補充的內(nèi)容，以學(xué)生討論為主，特別是在數(shù)據(jù)庫設(shè)計這個環(huán)節(jié)，要求學(xué)生在看完微課視頻以后，2～3人一組，共同完成一個類似于《教師年終考核系統(tǒng)》的軟件的數(shù)據(jù)庫設(shè)計，課堂教學(xué)前提交數(shù)據(jù)庫設(shè)計的報告，課堂上隨機抽取部分學(xué)生講解自己的設(shè)計報告，老師和學(xué)生同時點評。

（四）學(xué)習評價。數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用課程在實施微課教學(xué)后，教師將平時成績由原來的30%提高到50%，降低期末考試的比例，采用多元化的評價標準，更加注重學(xué)生的過程性評價。其中，平時成績包含以下幾項：一是課前自主學(xué)習評價（占15%），包含是否完整觀看了微課視頻、觀看視頻的次數(shù)、針對視頻講解的內(nèi)容提出問題的質(zhì)量以及學(xué)習任務(wù)的完成情況;二是課堂教學(xué)的情況（占15%），包含學(xué)生的學(xué)習態(tài)度、課堂討論的參與度、報告的完成情況、對老師提問的回答質(zhì)量等;三是課后知識的鞏固（占20%），考查學(xué)生各種作業(yè)的完成情況。

微課在數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用課程中應(yīng)用，打破了傳統(tǒng)課堂教學(xué)時間和空間的限制，為教師教學(xué)工作的開展提供了良好的輔助手段，實現(xiàn)了以學(xué)生為主體，讓學(xué)生自主學(xué)習、高效學(xué)習、個性化學(xué)習，有利于引導(dǎo)學(xué)生主動探索，培養(yǎng)學(xué)生在數(shù)據(jù)庫設(shè)計以及軟件設(shè)計方面的綜合實踐能力。

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【作者簡介】羅榮端（1975— ），女，廣西鹿寨人，廣西機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師，研究方向：計算機信息管理。

（責編 黎 原）