《數(shù)據(jù)庫原理》微課建設(shè)的實踐與探索

李津 謝鵬飛

作者簡介：李津，講師，軟件設(shè)計師，研究方向：軟件理論。

摘要：隨著數(shù)據(jù)庫技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展，作為大學(xué)里的數(shù)據(jù)庫教學(xué)，應(yīng)不斷地調(diào)整授課方法和內(nèi)容，以跟上當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)程。微課作為一種有效的教學(xué)手段，已越來越受教師和學(xué)生的歡迎。本文以《數(shù)據(jù)庫原理》課程的重點(diǎn)內(nèi)容關(guān)系代數(shù)的教學(xué)設(shè)計為案例介紹了微課在數(shù)據(jù)庫教學(xué)改革中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：微課；教學(xué)改革；數(shù)據(jù)庫原理；關(guān)系代數(shù)

中圖分類號：G434文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：2095-9214（2016）10-0108-02

數(shù)據(jù)庫技術(shù)是信息系統(tǒng)的一個核心技術(shù)，是計算機(jī)科學(xué)技術(shù)中發(fā)展最快的領(lǐng)域之一，對信息系統(tǒng)開發(fā)以及業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分析與展示方面起著至關(guān)重要的作用。

在全球信息化迅速發(fā)展的今天，大學(xué)“數(shù)據(jù)庫原理”教學(xué)面臨的重要的挑戰(zhàn)，通過對我校近幾年“數(shù)據(jù)庫原理”課程教學(xué)現(xiàn)狀的分析，發(fā)現(xiàn)主要存在以下問題：（1）內(nèi)容抽象枯燥，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣低落，產(chǎn)生厭學(xué)情緒。（2）教學(xué)方法和手段單一，由于數(shù)據(jù)庫原理教學(xué)方式任務(wù)繁重，加之課時緊缺，教師通常會在課上采用傳統(tǒng)的黑板粉筆或簡單課件播放的填鴨式教學(xué)，抓住每一分每一秒時間灌輸內(nèi)容，使得老師和學(xué)生的溝通時間甚少，學(xué)生處于被動學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)的積極性、主動性很難調(diào)動。（3）校園網(wǎng)資源得不到有效利用，沒有配套的網(wǎng)絡(luò)教輔資源，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到的問題得不到及時解答。（4）考核方式單一。采用一卷定成績，不能全面考查學(xué)生對課程知識的掌握能力，不利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。

因此在改革課堂教學(xué)方法的同時，還應(yīng)積極開展多方位的教學(xué)實踐活動，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和自主性，我校由此開展了微課建設(shè)，以期能夠提高課程教學(xué)質(zhì)量。

一、微課的概念與優(yōu)點(diǎn)

2008 年，美國墨西哥州圣胡安學(xué)院的David Penrose 綜合了以往短小課程設(shè)計的思想，明確提出了微課（Micro-lecture）的理念。微課是模擬一對一的教學(xué)情景，以視頻為主要載體，在較短的時間內(nèi)講授一個知識點(diǎn)。微課有它獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：（1）時間較短，內(nèi)容精簡，相對于傳統(tǒng)課堂，“微課”的問題集中，主題突出；（2）突破空間時間的限制，滿足學(xué)生隨時隨地學(xué)習(xí)的需求 ， 使得課堂教學(xué)得到了延伸和擴(kuò)展；（3）反饋及時、針對性強(qiáng)，有利于老師和學(xué)生之間的溝通；（4）有利于學(xué)生自主化、個性化的學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)興趣。

盡管各大高校微課活動開展的如火如荼，但是，在實際教學(xué)中的應(yīng)用還遠(yuǎn)沒有達(dá)到人們所期望的效果。因此，十分有必要界定清楚微課和課堂教學(xué)的定位，明確微課資源開發(fā)和應(yīng)用的方向，規(guī)范微課資源設(shè)計的思路和制作原則，才能找到有效的應(yīng)用推動途徑，讓微課對教學(xué)活動起到實質(zhì)的作用。

二、微課的《數(shù)據(jù)庫原理》實踐教學(xué)研究

規(guī)范化微課的制作流程包括：選題——教學(xué)設(shè)計——制作課件——教學(xué)實施與拍攝——后期制作——教學(xué)反思。本節(jié)以《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論》的第二章第四節(jié)“關(guān)系代數(shù)”專題說明微課的實踐過程。

合理選題是微課開發(fā)的最重要一步。微課視頻通常限制在10-15分鐘內(nèi)，不是所有的教學(xué)內(nèi)容都適合制作成微課，微課主要講解教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)知識，以對在課堂上沒有理解透徹的重難點(diǎn)知識，通過微課來繼續(xù)加深理解。“關(guān)系代數(shù)”作為一種抽象的查詢語言，大部分學(xué)生對此內(nèi)容的理解和應(yīng)用有一定難度，同時關(guān)系代數(shù)是關(guān)系數(shù)據(jù)庫理論中的基礎(chǔ)，對數(shù)據(jù)庫設(shè)計和SQL編程的學(xué)習(xí)起到至關(guān)重要的作用。因此以微課的形式講解關(guān)系代數(shù)是一個不錯的選擇。關(guān)系代數(shù)一共包括，傳統(tǒng)集合運(yùn)算：并、交、差，和專門的關(guān)系運(yùn)算：笛卡爾積、選擇、投影、連接和除法等8種運(yùn)算。對初學(xué)者來說，專門關(guān)系運(yùn)算是學(xué)習(xí)的難點(diǎn)，考慮到篇幅，“關(guān)系代數(shù)”微課僅介紹專門的關(guān)系運(yùn)算。

微課制作的形式多樣，總體要求拍攝主體明確，背景整潔即可，可以是視頻錄制情境性的內(nèi)容講解或?qū)嶒灲虒W(xué)過程；可以是視頻錄制教師通過板書展示某個運(yùn)算推理過程；也可以是通過錄屏軟件錄制屏幕操作或是語音講解PPT演示課件等形式。選擇用什么微課表現(xiàn)形式取決于課程教學(xué)的需要。

在設(shè)計和制作微課的時候，要充分的從學(xué)生的角度去考慮，教學(xué)目的明確，教學(xué)思路清晰，內(nèi)容言簡意賅，要有效解決具體的教學(xué)問題，注重情景化、趣味化、可視化?！瓣P(guān)系代數(shù)”微課設(shè)計中，我們貫穿一個學(xué)生-課程-選課數(shù)據(jù)庫實例，分別講解四種專門關(guān)系運(yùn)算。①選擇運(yùn)算：在學(xué)生表中選擇所有男生的記錄，通過幻燈片動畫演示在學(xué)生表中進(jìn)行記錄行選擇操作的過程，輔以旁白講解；②投影運(yùn)算：在課程表中投影所有課程名稱，通過幻燈片動畫演示在課程表中進(jìn)行數(shù)據(jù)列投影操作的過程，輔以旁白講解；③連接運(yùn)算：在學(xué)生表、課程表和選課表三張表中查詢學(xué)生李勇的某門課程的考試成績，通過幻燈片動畫演示在三張表通過連接操作成為一張結(jié)果表的過程，然后在結(jié)果表中再次進(jìn)行選擇“學(xué)生李勇”所在的行并投影“成績”屬性列，輔以旁白講解整個過程；④除法運(yùn)算：查詢至少選修了“1號”和“3號”課程的記錄。微課最后部分附加進(jìn)階練習(xí)，學(xué)生學(xué)習(xí)完該微課教程后，可以進(jìn)入進(jìn)階練習(xí)板塊進(jìn)行練習(xí)，結(jié)果可以在課堂上進(jìn)行討論。本微課示例已上傳至湖南微課網(wǎng)，網(wǎng)址：

http：//www.hunanweike.com/wkstudytowkdetail.do channelId=564c24a0516e22852afa189e&weikeId=AAAAAAAAAAAAAAAAAAA12141。

微課的后期制作首先是糾錯，其次是添彩。糾錯是對錯誤的內(nèi)容進(jìn)行剪輯，剪輯要符合視覺習(xí)慣和教學(xué)規(guī)律。添彩主要是為了提高視頻質(zhì)量，例如增加片頭和字幕，選擇合適的視頻格式進(jìn)行視頻輸出等。視頻輸出分辨率可以為320*240、640*480、720*576等大小，格式為RMVB、MP4、FLV、MOV等，錄制解說時使用外接麥克風(fēng)，音頻采用MP3、AAC格式，解說聲音宏亮清楚，外部環(huán)境安靜無噪音。采用錄屏軟件截屏錄制時電腦分辯率為1024*768，顏色位數(shù)為16位。屏幕字體顏色搭配醒目。在保證聲音圖像質(zhì)量的前提下，盡量控制微課文件大小，50M內(nèi)為宜。

微課內(nèi)容上線使用后，教師要積極主動的對學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗進(jìn)行調(diào)查，根據(jù)學(xué)生的使用反饋，要進(jìn)行教學(xué)反思，不斷改進(jìn)教學(xué)設(shè)計和互動環(huán)節(jié)，制作更為精良的微課。

三、反思與總結(jié)

微課在教學(xué)中的研究與應(yīng)用將是未來教學(xué)的主流方向，也將是學(xué)生獲取知識的有效手段。

但是，在實際教學(xué)中的微課應(yīng)用還遠(yuǎn)沒有達(dá)到人們所期望的效果。有的微課形式單一，枯燥乏味，微課制作“形式大于內(nèi)容”，教學(xué)效果不明顯；有的在10-15分鐘的教學(xué)時間內(nèi)沒有將教學(xué)內(nèi)容講清講透，所以并不是所有的教學(xué)內(nèi)容都適合制作成微課。綜合我校近兩年的微課資源的建設(shè)，提出幾點(diǎn)對微課發(fā)展及平臺建設(shè)的建議：

（1）以用促建，將微課程作為一種有效的教學(xué)資源，形成網(wǎng)絡(luò)時代教師專業(yè)發(fā)展的新途徑，為創(chuàng)新型教學(xué)模式提供資源支持，如顛倒課堂、個體差異學(xué)習(xí)和自定步調(diào)學(xué)習(xí)等。不斷完善微課資源庫，為學(xué)生提供易用、易得、適用、實用的學(xué)習(xí)資源，為教師提供優(yōu)質(zhì)的教學(xué)輔助資源。

（2）教師深刻理解教學(xué)的重點(diǎn)、難點(diǎn)，充分了解學(xué)生的各種問題與需求，重組教學(xué)內(nèi)容，熟練運(yùn)用各種教學(xué)工具與多媒體設(shè)備，制作優(yōu)良的微課。微課發(fā)布上線后，教師要跟蹤微課資源的應(yīng)用情況，對學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗進(jìn)行調(diào)查，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)反饋，不斷完善教學(xué)設(shè)計，改進(jìn)教學(xué)方法，使微課的質(zhì)量不斷提高。

（3）建立強(qiáng)健的微課發(fā)布平臺，為教師發(fā)布微課提供完善的技術(shù)支持。健全的微課平臺是進(jìn)行資源共建共享的有力保障。微課除了能夠提供視頻資源的展播，還應(yīng)該從學(xué)習(xí)者為中心的角度出發(fā)來設(shè)計開發(fā)，如交流功能、進(jìn)階練習(xí)功能、學(xué)習(xí)記錄功能、虛擬社區(qū)功能等。

“數(shù)據(jù)庫原理”微課視頻庫是我校計算機(jī)與軟件工程專業(yè)課視頻庫的重要組成部分，該視頻庫的成功實施也為其他課程的微課視頻庫的建設(shè)積累了寶貴的經(jīng)驗。下一步我們將要推廣微課視頻庫的建設(shè)與資源共享，讓微課在課堂教學(xué)中發(fā)揮最大的作用。

（作者單位：中南林業(yè)科技大學(xué)涉外學(xué)院）

基金項目：中南林業(yè)科技大學(xué)涉外學(xué)院教改課題《數(shù)據(jù)庫原理微課程建設(shè)》，項目編號：JG2016013

湖南省大學(xué)生創(chuàng)新實驗項目《基于云計算的Java程序在線集成開發(fā)環(huán)境的設(shè)計與實現(xiàn)》

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