SPOC+翻轉(zhuǎn)式教學(xué)在《數(shù)據(jù)庫(kù)原理》教學(xué)中的應(yīng)用——以“ER模型”為例

段華斌 鄧永清 楊環(huán)俊

SPOC+翻轉(zhuǎn)式教學(xué)在《數(shù)據(jù)庫(kù)原理》教學(xué)中的應(yīng)用——以“ER模型”為例

段華斌1鄧永清2楊環(huán)俊1

（1.湖南科技學(xué)院 電子與信息工程學(xué)院，湖南 永州 425199；2.江永縣職業(yè)中專學(xué)校，湖南 永州 425400）

針對(duì)傳統(tǒng)課堂教學(xué)活動(dòng)單一、知識(shí)單向灌輸、忽視學(xué)生能力培養(yǎng)等問題，在《數(shù)據(jù)庫(kù)原理》課程中采用“項(xiàng)目為導(dǎo)向、學(xué)生為主體、教師為指導(dǎo)”的活躍型課堂教學(xué)。通過“課前任務(wù)導(dǎo)學(xué)——課中翻轉(zhuǎn)課堂——課后分享應(yīng)用——課終多維考核”的教學(xué)模式，將課程教學(xué)內(nèi)容線上線下融通、課內(nèi)課外融通、理論實(shí)際融通、學(xué)習(xí)應(yīng)用融通。

翻轉(zhuǎn)課堂；SPOC；數(shù)據(jù)庫(kù)原理；教學(xué)改革

數(shù)據(jù)庫(kù)原理是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、軟件工程、數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)等信息類專業(yè)的一門重要專業(yè)核心課。課程涉及數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的基本原理及概念、數(shù)據(jù)庫(kù)開發(fā)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)技術(shù)以及數(shù)據(jù)庫(kù)管理與維護(hù)等方面的理論知識(shí)和應(yīng)用技術(shù)，是理論性和實(shí)踐應(yīng)用性并重的課程。傳統(tǒng)的高校課堂教學(xué)，教師處于主體地位，注重知識(shí)的灌輸，存在“學(xué)時(shí)縮短，課程講不完，內(nèi)容更新慢，學(xué)生掌握難度大”的窘境，教學(xué)活動(dòng)單一，課堂氣氛沉悶，忽視學(xué)生能力的培養(yǎng)和人文素養(yǎng)的提升。

1 翻轉(zhuǎn)課堂的優(yōu)勢(shì)

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法（Flipped Class Model）是以學(xué)生為主體，通過學(xué)生自學(xué)，先將知識(shí)內(nèi)化再講授的順序進(jìn)行的一種教學(xué)方法[1]。在數(shù)據(jù)庫(kù)原理教學(xué)中通過“翻轉(zhuǎn)課堂+SPOC（Small Private Online Course）+多元融合”的復(fù)合教學(xué)模式，采用“項(xiàng)目為導(dǎo)向，學(xué)生為主體，教師為指導(dǎo)”的活躍型課堂，課前教師準(zhǔn)備線上資源、發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生線上預(yù)習(xí)課程內(nèi)容，完成課前任務(wù)；教師根據(jù)線上學(xué)習(xí)效果反饋及不同教學(xué)內(nèi)容特點(diǎn)，針對(duì)重點(diǎn)、難點(diǎn)、痛點(diǎn)、盲點(diǎn)精講，通過案例點(diǎn)評(píng)、研討辯論等形式組織翻轉(zhuǎn)式課堂教學(xué)[2-4]。使用SPOC+翻轉(zhuǎn)課堂從課前任務(wù)導(dǎo)學(xué)——課中翻轉(zhuǎn)課堂——課后分享應(yīng)用——課終多維考核四個(gè)環(huán)節(jié)，將課程教學(xué)內(nèi)容線上線下融通、課內(nèi)課外融通、理論實(shí)際融通、學(xué)習(xí)應(yīng)用融通，構(gòu)建學(xué)生“自主學(xué)習(xí)、合作交流、生生互動(dòng)、師生聯(lián)動(dòng)”的創(chuàng)新教學(xué)模式。

2 基于翻轉(zhuǎn)課堂的“ER模型”教學(xué)實(shí)踐

2.1 課程內(nèi)容分析

ER模型的設(shè)計(jì)是數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)過程中至關(guān)重要的步驟，要求學(xué)生理解現(xiàn)實(shí)世界到概念模型的抽象過程，是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)開發(fā)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。掌握使用ER模型構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù)的概念結(jié)構(gòu)是課程學(xué)習(xí)的重點(diǎn)，也是課程培養(yǎng)目標(biāo)之一。在教學(xué)過程中起著承前啟后的作用，既是對(duì)前面“需求分析”的進(jìn)一步抽象、整合和結(jié)構(gòu)化，又為后續(xù)“數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”“數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)現(xiàn)”奠定基礎(chǔ)。因此，ER模型設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)非常有助于提高學(xué)生的數(shù)據(jù)庫(kù)建模能力和實(shí)際應(yīng)用能力。

2.2 學(xué)情分析

課程學(xué)習(xí)對(duì)象是大二學(xué)生，學(xué)生們普遍厭煩枯燥的理論知識(shí)，偏向于實(shí)際操作。由于在前期課程中學(xué)生簡(jiǎn)單了解過數(shù)據(jù)庫(kù)的基本常識(shí)，同時(shí)也具備一定的程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，思想活躍，積極性高，迫切想要實(shí)踐操作，但又無從下手，缺乏合適的指導(dǎo)。對(duì)于“ER模型設(shè)計(jì)”的課程，學(xué)生已了解了數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的基本方法和步驟，掌握了需求分析的方法，完成了數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的需求分析任務(wù)，但是學(xué)生普遍不明白需求分析對(duì)后期工作的重要性，對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)感覺抽象，存在畏難情緒。

因此，本堂課程需注意選取有代表性且學(xué)生熟悉的實(shí)例進(jìn)行講解，力求做到層次清晰、啟發(fā)引導(dǎo)性強(qiáng)。同時(shí)，還需借助生動(dòng)有趣的動(dòng)畫展示ER模型的概念和設(shè)計(jì)方法，讓學(xué)生借助實(shí)例建立現(xiàn)實(shí)世界和抽象世界之間的聯(lián)系，加深學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的理解、對(duì)知識(shí)的掌握，提高課程學(xué)習(xí)效率。

2.3 教學(xué)目標(biāo)

根據(jù)教學(xué)大綱的相關(guān)規(guī)定和質(zhì)量工程的教育要求，結(jié)合學(xué)生實(shí)際情況，確定本堂課程的教學(xué)目標(biāo)如下：

1）知識(shí)目標(biāo)：了解數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)過程。掌握ER模型的概念和表示方法。掌握ER模型的設(shè)計(jì)步驟。掌握ER模型的實(shí)例應(yīng)用。

2）能力目標(biāo)：通過探究式任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，利用研討式教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力[2]。通過ER模型在生活實(shí)例中的應(yīng)用，加強(qiáng)學(xué)生的數(shù)據(jù)庫(kù)建模能力，培養(yǎng)學(xué)生舉一反三，靈活運(yùn)用的能力。

3）情感目標(biāo)：通過探究式任務(wù)，使學(xué)生獲得成就感，增加學(xué)好課程的自信心，從而提高學(xué)習(xí)興趣。意識(shí)到科學(xué)探索中團(tuán)隊(duì)協(xié)作、堅(jiān)持不懈的重要性。樹立刻苦勤奮、善于思考、嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的學(xué)習(xí)態(tài)度和精神；

4）思政目標(biāo)：通過展示高校“信息化”建設(shè)的成果，使學(xué)生了解國(guó)家“信息化”建設(shè)的政策和發(fā)展趨勢(shì)。在應(yīng)用實(shí)例的探究過程中，教育學(xué)生在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中要遵循“以人為本”的科學(xué)發(fā)展觀，培養(yǎng)學(xué)生精益求精、嚴(yán)謹(jǐn)耐心、追求革新的工匠精神。

2.4 課堂實(shí)施

本堂課以“體驗(yàn)式、探究式、案例式、啟發(fā)式、對(duì)分式、游戲式、討論式”教學(xué)方法為主線展開教學(xué)設(shè)計(jì)，課前教師對(duì)學(xué)生分組并分配不同的探究式任務(wù)，學(xué)生在任務(wù)引導(dǎo)下自主查詢資料，討論分析任務(wù)，為課堂中分享學(xué)習(xí)成果、應(yīng)用本節(jié)內(nèi)容做好準(zhǔn)備。課程教學(xué)中，教師以校園生活實(shí)例為切入點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生的好奇心與探索欲，然后通過引導(dǎo)學(xué)生分享課前探究結(jié)果，多媒體動(dòng)畫等多種形式循序漸進(jìn)、逐步講解課堂內(nèi)容，把抽象的內(nèi)容形象化，使知識(shí)深入淺出。隨后教師設(shè)計(jì)情景，提出任務(wù)，通過“拼擺游戲”啟發(fā)學(xué)生應(yīng)用本節(jié)知識(shí)解決問題，提高學(xué)生分析設(shè)計(jì)能力。最后，師生一起對(duì)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)、升華，布置課后作業(yè)，鞏固課程所學(xué)。教學(xué)設(shè)計(jì)步驟如表1所示。

重難點(diǎn)的處理：通過提出的應(yīng)用案例，分組討論，設(shè)置“陷阱”，啟發(fā)式的引導(dǎo)學(xué)生弄懂實(shí)體和屬性的劃分，不同應(yīng)用環(huán)境中相同實(shí)體間聯(lián)系類型的判斷，直接聯(lián)系和間接聯(lián)系的取舍、ER模型集成時(shí)沖突的處理等易錯(cuò)知識(shí)點(diǎn)。

表1 教學(xué)過程設(shè)計(jì)表

表1（續(xù)）

2.5 教學(xué)方法

1)體驗(yàn)式教學(xué)法。通過創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，全程圍繞實(shí)際問題的解決，進(jìn)行真實(shí)項(xiàng)目體驗(yàn)，充分調(diào)動(dòng)和發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的積極性、主動(dòng)性[3]。

2)綜合運(yùn)用探究式、研討式、任務(wù)式教學(xué)，采用提出任務(wù)—學(xué)生課前查資料探究問題—課中分組討論解決問題—教師啟發(fā)式總結(jié)的教學(xué)模式層層深入，激發(fā)學(xué)生主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力，提高學(xué)習(xí)自信心[4]。

3)案例教學(xué)法。通過選取有代表性、且被學(xué)生熟悉又貼切的實(shí)例進(jìn)行講解，力求層次清晰，重點(diǎn)突出，使學(xué)生能夠逐步消化吃透知識(shí)點(diǎn)。

4)游戲教學(xué)法。通過自制教具，引導(dǎo)學(xué)生在拼擺游戲中完成ER模型的設(shè)計(jì)，既形象有趣又方便快捷，提高學(xué)生興趣。

5)對(duì)分教學(xué)法。采用隔堂對(duì)分，課前布置探究任務(wù)，小組查找資料、討論分析，然后課內(nèi)分享學(xué)習(xí)成果。在課程教學(xué)中采用當(dāng)堂對(duì)分形式，一半課堂時(shí)間分配給教師講授，另一半分配給學(xué)生討論，通過課內(nèi)外的結(jié)合，給學(xué)生充足的時(shí)間消化吸收，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力[5]。

6)多媒體輔助教學(xué)，通過豐富的視頻、動(dòng)畫、圖片刺激學(xué)生感官，通過無線投屏技術(shù)輔助學(xué)生演示學(xué)習(xí)成果，方便直觀，教學(xué)效果好。

2.6 課后小結(jié)

學(xué)習(xí)應(yīng)該是學(xué)生自主探索未知世界的過程。本堂課采用了“提出任務(wù)—課前探究—講授新知—應(yīng)用實(shí)踐—分組討論—教師總結(jié)”的教學(xué)模式。通過教學(xué)案例設(shè)置情景，增加學(xué)生的代入感，便于學(xué)生理解掌握ER模型的抽象理論知識(shí)。通過課前發(fā)布的應(yīng)用案例—學(xué)籍管理系統(tǒng)，引導(dǎo)學(xué)生查找資料、分析問題，解決和設(shè)計(jì)模型，發(fā)揮了學(xué)生的主體作用，培養(yǎng)了學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。通過互動(dòng)思考題和應(yīng)用案例，及時(shí)了解學(xué)生的掌握情況，針對(duì)性的總結(jié)知識(shí)點(diǎn)和存在的問題，加深學(xué)生印象，讓學(xué)生真切感受到學(xué)以致用的成就感，提升學(xué)習(xí)的興趣。通過自制的教具，在磁力板拼擺游戲的活動(dòng)中完成ER模型的設(shè)計(jì)，提高學(xué)生的興趣和參與度。

[1]李忠輝,劉曉斐,宋曉艷等.卓越工程師“安全管理”課程翻轉(zhuǎn)式教學(xué)模式研究[J].高教學(xué)刊,2016.

[2]吳莉莉,趙安慶,邢玉清等.電子信息類專業(yè)創(chuàng)新應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的研究[J].中國(guó)電力教育,2011,11(No.198):100- 101+103.

[3]張建國(guó).體驗(yàn)式教學(xué)法對(duì)創(chuàng)新能力培養(yǎng)的影響[J].管理觀察,2017,20:99-100.

[4]趙嵐.新工科背景下機(jī)器人視覺課程教學(xué)的實(shí)踐與探索[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2019,016(023):193-194.

[5]董曉旭,尹興斌,曲昌海,等.對(duì)分課堂教學(xué)法在中藥藥劑學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用模式探討[J].衛(wèi)生職業(yè)教育,2020,v.38;No. 534(03):67-68.

G642.0

A

1673-2219（2021）03-0088-03

2021-01-27

湖南省教育廳線上線下混合式一流課程《數(shù)據(jù)庫(kù)原理》（湘教通〔2020〕9號(hào)）；湖南省教改項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)HNJG-2020-0883），湖南省課程思政項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)NKCSZ-2020-0562）。

段華斌（1981－），女，湖北荊門人，碩士，講師，研究方向?yàn)榇髷?shù)據(jù)應(yīng)用研究、網(wǎng)絡(luò)安全。

（責(zé)任編校：文春生）