協同學習教學模式下的數據庫通識課程教學設計

摘 要： 在高校中普遍開設的計算機類的通識課程能夠有效地提高學習者的操作技能并幫助他們掌握科學研究方法，從而有助于高校學生的創新能力的培養。但是由于此類課程內容較多，學生畏難情緒嚴重，普通教學方式很難讓師生同時沉浸教學之中，不能達到預定的教學目標。對此，通過采用協同學習的方式，促使學生和教師在已有一定知識體系的基礎上，兼顧前沿和基礎，共同學習，深度探索。實驗結果表明，多數學生積極參與協同學習的教學過程，并認為這種教學方式能夠提高他們的學習興趣，支持這種協同學習教學模式。

關鍵詞： 通識課程； 協同學習； 知識內化； 數據庫課程

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：1006-8228（2014）09-82-03

Teaching design of database course as general education based on collaborative learning

Liu Wei， Ruan Yunxing， Cai Xia

（Computer School of Center China Normal University， Wuhan， Hubei 430079， China）

Abstract： Most colleges and universities have offered computer general education classes widely. For most students， this kind of classes can effectively improve their skills and help them to master the research methods of natural science， as well as cultivate college students' innovation abilities. However， there are considerable knowledge points， which are too hard for students to master. It is difficult for students and teachers to immerse themselves in courses by regular teaching way. Using collaborative learning mode， teachers and students can learn together and explore deeply. The experiments show that， most of the students are willing to participate actively in the process of collaborative learning， believe that this teaching method can improve their learning interests of this course， and support this collaborative teaching method.

Key words： general education； collaborative learning； knowledge internalization； database course

0 引言

通識教育是高等教育中的重要組成部分，區別于專業課程教育，其目標是拓寬基礎，溝通文理，融合科學精神和人文精神，提供人所必須的能力，幫助學生塑造健全人格[1-2]。所涉及的課程一般面向全校學生，課程內容具有共同性，基礎性，廣博性，綜合性和深刻性。目前各大學所開設的通識課程一般分為：自然科學，社會科學，人文科學和技術科學[7]，其中技術科學領域中的計算機類通識課是學生廣泛所選的通識課程。據統計，學生選修此類課程無論理工科還是文史類學生的比例都超過80%[3]。通過這類課程的學習，可以顯著提高學習者的操作技能，掌握理工科的思維方式和自然科學研究方法，幫助學生培養務實創新的品質。

但是目前的狀況是學生很難從現有的計算機類通識課中真正獲益。主要面臨的問題是任課教師過于專業的授課內容，過于細節的講解，同時由于教學學時的不足，大多數通識課都只有1-2個學分，學生可以擴展設計的內容很少，往往聽聽就過去了，對學生而言獲益不多。同樣，教師也會面臨課程內容設計上的被動：沒有先序課的講解，學生很難快速進入課程體系，如果按照專業課授課的方式進行講解，學生收獲甚微；學生不能和教師形成良好的互動，因而不能相互反饋，教師也不能及時修訂課程的內容。因此，對大部分選修了此類課程的學生而言，計算機類的通識課就演變成了只是為完成學分的課程，不能達到預定的教學目標。所以在課程內容的選擇時，教師必須充分理解通識課的目標，即以融會貫通為基本要義[4]，充分訓練學生的思考能力、表達能力和操作能力，設計符合學生現階段學習能力的教學內容。為了既保證課程具有專業性，又能夠讓這門課面向全校學生，在講授時，教師需要兼顧課程的前沿知識，同時又不能脫離基礎理論和技能的基本訓練，鼓勵學生在不同領域創新應用，勇于探索，激發學生的潛能。

目前很多學校采用多種方式開展通識課的教授。例如，臺州電大采用多元教學的方式[6]，具體為專題講座+社會實踐考察+學習輔導的方式。這種教學方式大大提高了學生的聽課率，學生對這種教學方法滿意度高；宋斌[5]提出的書法通識課講授方式，實踐指導示范模式，網絡競賽等方式，能夠有效促進學生的學習興趣；呂世辰等[8]提出的在社會學課程中采用專題討論和網絡授課的方式，充分利用目前社會學課程豐富的網絡資源進行講解，能夠更好地豐富學生的社會體驗，擴展視角。

對于計算機類的通識課，不僅要求學生了解其前沿的發展和新的應用領域，而且對學生的基礎知識的掌握有較高的要求，同時強調培養學生較好的研究能力和熟練的操作能力。因此，僅僅采用講授或者專題座談等方式很難達到教學要求。目前計算機類課程的資源在網絡中非常豐富，因此考慮在教學實踐中采用以學習者為中心，讓教師和學生同時成為課程的重要參與者，也即采用協同學習的教學模式，針對課程中的前沿或基礎型問題在有限的時間內協同設計教學內容，共同完成教學內容，通過引入競爭的方式，激勵學生的學習興趣，提高教學效果。

1 協同學習教學模式的概念

與以教學者為中心的“靜態”性的課程設計不同，協同教學[9]模式采用動態教學的方式進行。所謂“動態”性的課程設計是以學習者為中心，在教師初步設計的學習內容的基礎上，通過教師、學生、學習內容三者間進行深度互動，逐步形成學習者針對此學習內容創建的知識體系，最終以文檔的形式展示。因此面向不同的學習者會產生不同的互動結果，課程設計持續會處于不斷調整的“動態”之中。這種“動態”性使得課程始終保持一種“充滿活力”的狀態。這種以學習者為中心的協同學習教學模式能夠喚醒學生的主動學習意識，促進學生在學習中學習，集體創作共同完成教學活動。

2 數據庫通識課程的教學設計

作為通識課，現有的數據庫課程內容涵蓋了數據庫系統的基本理論。當前數據庫的應用領域和前沿應用，以及數據庫的基本操作技巧等內容可以開拓學生的視野。這要求學生在數據庫理論的指導下熟練掌握設計數據庫的技巧，并且熟練使用一種數據庫管理軟件進行數據庫的實現。為達到此教學目的，通過協同學習，通過教師和學生對教學內容深度互動，引導學生將現有的知識點轉化，形成自己的知識體系，并最終激發學生將現有知識融會貫通，同時培養學生勇于創新的學習精神。

2.1 傳授知識

教師在傳授知識過程中，必須通過有效的傳授方式幫助學生構建數據庫課程的基礎體系，為學生講授數據庫的前沿應用、傳統理論和操作技巧。由于選修通識課的學生往往不是信息專業的，他們沒有先行課作為基礎，往往畏難情緒較重。通過對學生進行調查顯示，超過55%的同學認為計算機類的通識課對于非計算機專業的學生非常難，尤其是大一學生中有67%的學生認為所學的知識點對他們來說很難掌握。他們更希望能夠以被動的方式學習此類課程，包括教師講一步、學生練習一步的方式（31%），或者傳統的教師講，學生練習模式（21%），而完全拒絕教師布置任務，學生自學的教學模式。因此，在講授課程過程中，教師必須通過大量的講解和演示，由淺入深地進行知識點傳遞，消除學生的畏難情緒。

此過程是課堂學習的重要組成部分，內容廣泛，涉及大量的知識點介紹，需要教師通過講授和演練，幫助學生消除畏難情緒，這一部分的工作應該占所有課時的70%以上。

2.2 引導知識內化

從知識到能力的轉化，稱為知識的內化，這是一個通過做而學（learning by doing）的過程。在信息時代，人們可以方便地獲取信息，從中遴選并加工處理形成知識。通過科學的思維方法將知識轉化為對客觀世界的認識，培養辨析的能力。這個過程必定需要通過任務的方式引導學生，也只有通過任務才能鍛煉學生的思維模式，引導學生對所學的知識進行升華，融會貫通。作為通識課的數據庫課程的教學過程，在完成了知識的傳授后必須引導學生進行知識的內化，才能從知識的傳遞轉化為能力的培養，讓學生成為知識的真正擁有者。

在調查問卷統計中發現，有50%的同學希望能夠通過教師布置任務，提供學習素材、從旁指導的方式，進行自主探究、合作學習，這表明學生的自主學習意識很強。因此采用協同學習，讓學生參與教學過程，成為教學過程的主體，將各種知識融會貫通，形成自己的作品，這種方式能夠進一步激勵學生的自主學習的欲望。操作時，可以在課下在線完成，包括所需素材的提供，結構的調整等；課堂上為學生提供點評和激勵，幫助學生找到重點，理清思路，同時為學生提供展示平臺，多方位的為學生的學習過程服務，促進教學活動的有序進行。

2.3 激發學生能動性

大學生在構建了合理的知識體系后，完成了知識的內化過程，在學習過程中一旦具備創新意識，通過教師的合理引領和鼓勵，必然激發學生的能動性，勇于探索未知領域，自覺地提出問題和解決問題，這就是高等教育的目標，即培養創新型人才。教師應該提供多種資源和平臺，激發學生的創新意識。

3 實驗及分析

3.1 實驗過程設計

在第二個環節也即知識內化過程中，通過采用協同教學的模式幫助學生知識內化，實驗后采用調查問卷的方式進行信息分析。實驗過程中對全部學生共121人，分成21組，每組3-10人布置三類任務供學生選擇，要求學生以組為單位協同完成，教師提供少量的資料并在需要時參與學生的文檔撰寫活動。經過三次全體在線評價和共享，在小組間產生競爭，激勵小組內成員之間的深入合作的方式，促使協同學習更有效地進行。最后在課堂上提供展示平臺顯示結果。多數小組都愿意采取多種展現手法，提供多種形式的素材，充分展示自己的工作效果。

其中三類任務包括設計操作類課題，例如電影票在線購票系統的數據庫設計與實現，數據庫課程知識體系的分析與構建等等，幫助學生掌握對所學的知識點的運用和操作；前沿類課題，例如空間數據庫，多媒體數據庫的探討等，幫助學生拓展思維，掌握多種檢索工具，提高學生系統總結知識的能力；深度探索類課題，例如本課程中所涉及的知識點，關系代數以及查詢的深度研究等等，幫助學生掌握深入學習知識點的基本方法。

3.2 數據分析

在協同學習過程結束后，有103名學生參與了在線問卷調查。調查主要包括：在協同學習過程中學習者表現、教學效果和認同度的統計。

統計數據顯示，參與調查的所有成員都認為自己參與了全部的協同學習教學活動，其中67%的學生認為自己積極參與了全部活動，而其余的33%的同學認為自己只是隨大流并不積極。對于組內的其余成員的認同度的調查中顯示，認為全部成員都已積極參與的有34%，認為部分成員積極參與的有34%，不太積極的有27%，完全不積極的占5%。由此看來，大部分成員在整個活動中活力很高，樂于參與展示自我，競爭意識非常強，這體現了大學生積極向上的學習態度，非常適合采用這種教學方式。

在對學習效果的評價中，58.6%的學生認為協同學習提高了自己對課程的學習興趣。55%的學生認為這種學習方法提高了自己的合作學習意識和能力，68%的學生認為提高了自己上網查找相關知識能力，51%的學生認為這種學習方法提高了自主學習能力，44%的學生認為擴展了知識面。由此看來，在計算機類的通識課中采用這種協同學習方式對大多數非專業學生有積極的作用，能夠促進學生進行知識的內化，掌握學習的方法，激發學生的自我能動性，引導學生邁向陌生的未知領域。

對于是否認同這種教學方法的調查，只有48%的學生表示愿意再次使用這種教學方法，而37%的學生表示無所謂，另外有15%為反對。究其原因，有55%的學生認為知識本身太難， 40%的學生認為小組分配不合理，31%的學生認為教師指導不夠。由此看來，這種采用協同學習的方法，要求學生系統地把握問題，這對于部分學生而言難度比較大，需要指導教師更加明確細致地指導，幫助學生逐步掌握自主學習的方法和技巧，提高學生的學習興趣和創新的意愿。

4 計算機類通識課教育的思考

通識教育尤其是計算機類的通識課程，面向各專業的學生，其目標是培養學生的工科思維方式和自然科學的研究方法，這對于大學生的全面發展和創新能力的培養有著非常重要的作用。但是這類課程對于非理工科專業的學生而言，課程知識點比較多，難度比較高，通過采用協同學習方式開展教學，能夠多主題多層次地促進學習，充分調動學生競爭意識，幫助學生更深入地掌握知識，促進學生的知識的內化，進而提高學生的創新能力。

實驗結果表明，多數學生愿意積極參與協同學習過程，并認為這種教學方式能夠提高對本課程的興趣，并支持再次使用協同教學進行此類課程的學習。針對本課程比較難，知識點比較多，部分學生對本課程畏難情緒比較嚴重，而部分學生吃不飽等情況，考慮從三個方面進一步改進教學方式。①建立本課程的教學網站，在網站中為學生提供足夠的，有啟發性的網絡資源，引導學生逐步適應協同學習的教學過程，并長期跟蹤學生的學習效果。②在協同學習的任務設計時，為部分學習能力稍弱的學生提供模板，幫助他們輕松融入協同學習的過程，同時也提供比較長期的教學任務，為多年級的學生提供協同學習平臺，共同完成任務。③在小組成員的組成上提供動態分組方式，激勵小組成員充分參與，共同進步。

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