慕課環(huán)境下混合學(xué)習(xí)模式在數(shù)據(jù)庫原理課程中的應(yīng)用研究

袁競

（常州開放大學(xué)，江蘇 常州 213001）

1 引言

數(shù)據(jù)庫原理課程是高校計算機專業(yè)的必修課，課程理論性強、概念抽象、技術(shù)更新快，對學(xué)生的綜合應(yīng)用能力要求高。隨著計算機技術(shù)與教育理論的發(fā)展，慕課、微課等新興教學(xué)模式快速發(fā)展，為數(shù)據(jù)庫原理課程提供了良好的教學(xué)改革環(huán)境。

2 數(shù)據(jù)庫原理課程的教學(xué)現(xiàn)狀

2.1 學(xué)生學(xué)習(xí)主動性較差，無法完成課余學(xué)習(xí)任務(wù)

在數(shù)據(jù)庫原理課程的傳統(tǒng)教學(xué)模式中，教師完成教的任務(wù)，學(xué)生完成學(xué)的任務(wù)，一般來說學(xué)生往往僅僅滿足于課堂45分鐘的學(xué)習(xí)過程，對課程進一步的知識探索任務(wù)，例如課前預(yù)習(xí)、課后的知識拓展研究，并不能達(dá)到預(yù)期的目的。

造成這一現(xiàn)象的原因是多方面的。一方面，數(shù)據(jù)庫原理課程的內(nèi)容比較枯燥、理論性較強。課堂45分鐘的理論知識往往讓學(xué)生感覺課程內(nèi)容晦澀難懂，形象思維能力較差的學(xué)生常常無法依據(jù)數(shù)據(jù)庫理論在大腦中構(gòu)建出其體系結(jié)構(gòu)，而數(shù)據(jù)庫的實踐操作又必須建立在對其理論理解的基礎(chǔ)之上，一旦理論無法理解，后續(xù)的實踐操作就更加無從下手，實踐操作無法達(dá)到對其理論知識印證的目的，則其理論知識的學(xué)習(xí)也就愈加艱難，從而造成了理論到實踐學(xué)習(xí)的惡行循環(huán)，無法激發(fā)學(xué)生數(shù)據(jù)庫學(xué)習(xí)的興趣與主動性[1]。

另一方面，數(shù)據(jù)庫原理課程的學(xué)習(xí)資源較多，除了線下的各種教輔材料，線上還有各種精品課程網(wǎng)站、微課資源等。面對海量的學(xué)習(xí)資源，教師通常只是提供資源的獲取路徑，然而學(xué)生往往缺乏的是從學(xué)習(xí)材料中獲得對自己有效資源的引導(dǎo)。不可否認(rèn)學(xué)習(xí)能力較強的學(xué)生，通過自身努力尚能針對學(xué)習(xí)中的不足進行有效資源的選擇，但這僅占學(xué)生比例中的小部分，對于絕大部分學(xué)生而言，課堂的教學(xué)內(nèi)容理解尚有難度，從何而言課余的自主探索。

2.2 動手實踐環(huán)節(jié)不足，達(dá)不到課程訓(xùn)練要求

數(shù)據(jù)庫原理課程是一門理論與實踐并重的課程，在教學(xué)計劃中，理論與實踐一般各占總課時的50%，但在具體的教學(xué)實踐中，總課時50%的實踐課程量往往無法滿足學(xué)生實踐的訓(xùn)練要求。在計算機專業(yè)的人才培養(yǎng)方案中，以成果導(dǎo)向教育理念為基礎(chǔ)，教育者認(rèn)為數(shù)據(jù)庫原理課程應(yīng)當(dāng)使得學(xué)生具備兩方面的基礎(chǔ)能力：（1）熟練應(yīng)用數(shù)據(jù)庫編程語言進行數(shù)據(jù)庫的設(shè)計與開發(fā)；（2）能夠進行基本的系統(tǒng)需求分析、數(shù)據(jù)庫模型設(shè)計。傳統(tǒng)的教學(xué)課程設(shè)置中，想要達(dá)到以上兩個目標(biāo)，實踐課程的訓(xùn)練量略顯不足。

單一的提高實踐環(huán)節(jié)的課時量似乎是解決問題的辦法，但在實踐中不難發(fā)現(xiàn)其效果并不理想。因此需要從教學(xué)模式上做出改變，將單一的教學(xué)模式轉(zhuǎn)變?yōu)槎嘣虒W(xué)模式，從以教為主的知識傳授轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)為主的能力培養(yǎng)方式[2]。通過慕課平臺引入課程的網(wǎng)上資源，從而突破傳統(tǒng)課堂教與學(xué)的界線，改變教師與學(xué)生的學(xué)習(xí)觀念，以混合學(xué)習(xí)模式改變傳統(tǒng)教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生獨立自主的學(xué)習(xí)習(xí)慣，引導(dǎo)學(xué)生將實踐環(huán)節(jié)中機械的重復(fù)操作轉(zhuǎn)變?yōu)檠芯啃缘膶W(xué)習(xí)，將課本中的知識點轉(zhuǎn)變?yōu)榻鉀Q實際問題的工具，從而提高實踐課程的訓(xùn)練質(zhì)量。

3 慕課與混合學(xué)習(xí)的理論基礎(chǔ)

3.1 慕課理論

2001年4 月美國麻省理工學(xué)院啟動了名為“開放式課程”的計劃，該計劃即為慕課的雛形；2008年慕課的概念正式被提出，其標(biāo)志性的事件即第一門真正意義的慕課上線網(wǎng)絡(luò)；2012年被稱為慕課元年，其代表性的事件為《The Year of the MOOC》這篇學(xué)術(shù)論文的發(fā)表。

教育界認(rèn)為，慕課是一種大規(guī)模的在線開放性課程，其通過互聯(lián)網(wǎng)工具，搜集并集聚包括視頻、聲音、文字等類型在內(nèi)的各種課程資源，并為學(xué)習(xí)者提供互動參與，例如論壇、社區(qū)等，在共同的學(xué)習(xí)目標(biāo)與學(xué)習(xí)興趣下，將學(xué)習(xí)者組織起來共同學(xué)習(xí)。我國在2015年從國家層面推廣慕課的應(yīng)用，從而慕課得以進行了中國化發(fā)展。

慕課的形式打破了傳統(tǒng)課堂的壁壘，帶來了教育理念和教育方式的改變。首先，慕課將傳統(tǒng)課堂中以教為主的形式轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)為主，倡導(dǎo)學(xué)生通過自主掌握學(xué)習(xí)進程獲得知識，擺脫對教師的依賴[3]；其次，慕課借助線上學(xué)習(xí)的方式，對45分鐘傳統(tǒng)課堂教學(xué)進行了時間與空間的延伸，更利于學(xué)生對自己學(xué)習(xí)過程的把控。

3.2 混合學(xué)習(xí)的理論基礎(chǔ)

混合式學(xué)習(xí)簡單來說就是有機結(jié)合傳統(tǒng)課堂教學(xué)的優(yōu)勢與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的優(yōu)勢，以充分發(fā)揮教師在教學(xué)過程中引導(dǎo)與監(jiān)督的作用為前提，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的主動性與創(chuàng)造性，從而促使學(xué)生自主構(gòu)建知識體系的教學(xué)模式[4]。

從國內(nèi)外的研究來看，混合學(xué)習(xí)不僅僅是傳統(tǒng)教學(xué)模式與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式的簡單疊加，而是將相關(guān)理論和技術(shù)運用到教學(xué)實踐中從而產(chǎn)生的一種高質(zhì)量的學(xué)習(xí)方式，是通過采用不同信息媒體傳播方法從而產(chǎn)生的一種知識的最大化傳播方式[5]。現(xiàn)階段對混合學(xué)習(xí)的研究在最初的理論基礎(chǔ)上進行了拓展，在學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)習(xí)過程、學(xué)習(xí)方式等方面進行了深化。有教育家認(rèn)為，混合學(xué)習(xí)的影響因素主要包含八個方面，即機構(gòu)、教學(xué)、技術(shù)、界面設(shè)計、評價、管理、資源支持和倫理，而這八個因素又是從四個維度對混合學(xué)習(xí)進行衡量，即人員、環(huán)境、方法和技術(shù)。其中，教學(xué)、管理與倫理因素屬于人員維度；評價和教學(xué)屬于方法維度；管理、資源支持和機構(gòu)屬于環(huán)境維度；技術(shù)和界面設(shè)計屬于技術(shù)維度。針對混合學(xué)習(xí)“八因素四維度”的劃分，混合式學(xué)習(xí)的框架可以分為學(xué)情分析、學(xué)習(xí)設(shè)計、學(xué)習(xí)支持和學(xué)習(xí)評價。

4 慕課環(huán)境下數(shù)據(jù)庫原理課程混合學(xué)習(xí)模式的設(shè)計

4.1 慕課環(huán)境下混合學(xué)習(xí)模式構(gòu)建

將慕課運用于數(shù)據(jù)庫原理課程的教學(xué)有助于落實學(xué)生為主體的學(xué)習(xí)、實現(xiàn)學(xué)生自主靈活高效學(xué)習(xí)以及幫助教師開展客觀即時分析評價，結(jié)合混合學(xué)習(xí)的教學(xué)、技術(shù)、評價、管理、資源支持等影響因素，混合式學(xué)習(xí)模式可以分為課前學(xué)情分析、課堂活動設(shè)計、課程學(xué)習(xí)評價，各個環(huán)節(jié)的活動如表1所示。

表1 混合式學(xué)習(xí)模式各環(huán)節(jié)活動

課前的學(xué)情分析主要包括課程教學(xué)目標(biāo)、章節(jié)內(nèi)容分析、教學(xué)環(huán)境分析以及教學(xué)對象分析。在課程目標(biāo)和內(nèi)容分析的過程中，根據(jù)課程教學(xué)目標(biāo)將各個章節(jié)內(nèi)容劃分為數(shù)個知識點，將認(rèn)知、技能和情感三個方面的學(xué)習(xí)目標(biāo)進行混合，使學(xué)生有明確的課程學(xué)習(xí)方向。教學(xué)環(huán)境分析則要明確實驗室環(huán)境、慕課學(xué)習(xí)平臺功能、學(xué)習(xí)資源多少等能否滿足混合學(xué)習(xí)需求。教學(xué)對象分析主要了解學(xué)生的基本情況、前期課程基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)能力等。

課堂活動設(shè)計分為課前、課中和課后三個階段。課前階段，教師需要根據(jù)教學(xué)目標(biāo)給學(xué)生提出學(xué)習(xí)要求，學(xué)生則利用慕課平臺提供的課程資源進行自主學(xué)習(xí)，對未能理解的知識點進行標(biāo)注。通過慕課平臺的預(yù)習(xí)和導(dǎo)學(xué)功能，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，前移整個學(xué)習(xí)過程。課中階段，教師需針對前一階段中，學(xué)生存在的問題進行答疑。教師可利用慕課平臺提供的在線交流系統(tǒng)和學(xué)生展開討論，并對知識點進行梳理，便于學(xué)生學(xué)習(xí)、掌握和回顧。對于實驗項目，利用慕課平臺提供的分組功能將學(xué)生分成若干小組，對小組賦予具體的小組任務(wù)，開展小組協(xié)作學(xué)習(xí)實驗活動。課后階段，教師通過慕課平臺發(fā)布作業(yè)，通過學(xué)生作業(yè)的提交情況掌握教學(xué)情況。

課程學(xué)習(xí)評價可以分為過程性評價和總結(jié)性評價。學(xué)生在慕課平臺的學(xué)習(xí)時長、課程導(dǎo)學(xué)任務(wù)的完成情況、在線討論交流頻率、小組項目的貢獻程度等都是過程性評價的組成部分。總結(jié)性評價則是由教師在完成教學(xué)活動后對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進行的總體評價，一般由課后作業(yè)、課程考核、在線測試成績等組成。課程學(xué)習(xí)評價不僅是學(xué)生學(xué)習(xí)情況的反饋，而且有助于教師發(fā)現(xiàn)教學(xué)過程中的不足，促進提高教學(xué)質(zhì)量。

4.2 混合學(xué)習(xí)模式活動設(shè)計

以混合式學(xué)習(xí)的課堂活動為框架，慕課平臺在課前階段的教學(xué)活動是通過視頻資源、課件資源把數(shù)據(jù)庫原理課程的整體脈絡(luò)按順序呈現(xiàn)給學(xué)生，將慕課平臺作為學(xué)生課前階段進行導(dǎo)學(xué)與預(yù)習(xí)的載體，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、理解問題和發(fā)現(xiàn)問題的能力。課中與課后階段，慕課平臺的主要功能則是提供討論交流、答疑、章節(jié)測試、階段性評價以及實驗操作的平臺，一方面將慕課的視頻內(nèi)容轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)庫原理課程對應(yīng)的知識點，另一方面完成學(xué)生數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的上機實踐操作，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題以及知識點應(yīng)用的能力。

數(shù)據(jù)庫原理課程是一門理論與實踐并重的課程，在課程開始之初，根據(jù)課程的目標(biāo)選用一個學(xué)生熟悉的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，例如學(xué)生信息系統(tǒng)、圖書管理系統(tǒng)等，作為貫穿整個課程學(xué)習(xí)的核心案例。然后，根據(jù)課程的特征、教學(xué)目標(biāo)與知識體系的總體要求，將課程內(nèi)容進行碎片化處理，將案例分解以對應(yīng)各個知識點，以此安排慕課平臺的教學(xué)內(nèi)容，并組織學(xué)生登錄慕課平臺學(xué)習(xí)相應(yīng)階段的教學(xué)資源。在學(xué)生觀看視頻學(xué)習(xí)知識點的過程中，要求學(xué)生對視頻中的數(shù)據(jù)庫概念、原理等理論知識等做好筆記，并進行課件等學(xué)習(xí)資料的收集，分析并記錄學(xué)習(xí)過程中未理解或存疑的知識點。之后教師有針對性地對難點、重點以及有爭議的部分進行二次講解，學(xué)生則根據(jù)自身學(xué)習(xí)進度，對學(xué)習(xí)視頻進行重復(fù)觀看，教師可以在慕課平臺的后臺掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)進度，并布置課堂小練習(xí)。

在實踐環(huán)節(jié)的教學(xué)過程中，教師可以先將學(xué)生進行分組，然后針對視頻資源中數(shù)據(jù)庫編程實踐操作的關(guān)鍵步驟，對每個小組賦予一個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)項目進行具體操作實踐。在每個小組內(nèi)部安排組織能力較強、編程能力較好的學(xué)生擔(dān)任組長，組內(nèi)成員對數(shù)據(jù)庫項目進行模塊劃分和任務(wù)安排。在實踐操作的過程中，教師指導(dǎo)學(xué)生完成程序的編寫和調(diào)試，并組織學(xué)生對實踐操作中出現(xiàn)的問題進行討論和反思。討論的形式可以采用多種方式，比如通過慕課平臺展示問題代碼、分組合作討論、具體操作展示、慕課平臺聊天室等。對于討論后依然存疑的任務(wù)難點，可記錄下來，再次作為課堂活動重點討論的議題，比如SQL語句的查詢部分，教師可以先參考慕課視頻上的編程實例，再比較各小組的編程方案，通過小組互評找出正確的以及最優(yōu)的查詢方案。

期末在課程結(jié)束前，由各小組進行項目成果組內(nèi)匯報和組間交流。同時，教師也要及時總結(jié)，通過慕課平臺學(xué)生的反饋情況以及小組匯報交流的結(jié)果，對學(xué)生存在的問題進行及時解疑釋惑。另一方面，教師根據(jù)一學(xué)期的教學(xué)情況，豐富自己的教學(xué)內(nèi)容課程體系，完善教學(xué)方式，整合本課程的教學(xué)大綱、實驗大綱、電子課件、典型習(xí)題、試題庫以及歷屆學(xué)生優(yōu)秀作品等資料。

5 結(jié)語

基于慕課平臺的混合學(xué)習(xí)模式為數(shù)據(jù)庫原理課程教學(xué)改革提供了新思路，對于改善課程教學(xué)效果有積極作用。另一方面，傳統(tǒng)的教育理念對師生都存在較深影響，基于慕課平臺的混合學(xué)習(xí)模式需要通過任課教師的積極引導(dǎo)和有效監(jiān)督，增加師生間的相互交流，形成良好互動。同時也對教師的教學(xué)活動提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)和要求，利用慕課平臺改進和完善學(xué)生的課前自主學(xué)習(xí)、課堂學(xué)習(xí)活動組織和課后知識學(xué)習(xí)與應(yīng)用，從而最終提升課程的教學(xué)效果。