《數據庫原理與應用》在線課程教學模式研究

黃慧

【摘 要】SPOC平臺的出現為在線課程教學方法提供了契機。由于缺乏對學生個性化的培養和綜合性的評價，傳統的教學模式已無法滿足高校培養人才的需求。本文基于數據庫原理與應用課程，從SPOC（ Small Private Online Course）角度出發，探討了SPOC教學模式下的《數據庫原理與應用》課程的特點、建設目標與內容、需解決問題及意義等，重新構建了基于在線課程教學的新模式，為高校培養個性化人才提供新方法與路徑。

【關鍵詞】SPOC；教學模式；在線學習；評價體系

中圖分類號： G434；G641 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）23-0166-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.23.073

【Abstract】The emergence of SPOC platform provides an opportunity for online course teaching methods.Due to the lack of individualized training and comprehensive evaluation of students，the traditional teaching model has been unable to meet the needs of university personnel training.Based on the course of database principle and application，this paper， from the angle of SPOC（Small Private Online Course），discusses the characteristics，construction objectives and contents， problems and significance of the course of "database principle and application" under the SPOC teaching mode.We reconstruct a new model based on online course teaching for colleges and universities which provides new methods and paths for individual talents.

【Key words】SPOC；Teaching model；Online learning；Evaluation system of

近年來，基于SPOC的在線課程教學模式受到更多地高校關注，SPOC教學模式主要融入了課程的教學大綱、學習要求、課程難重點的單元視頻、練習與測試、在線問答等環節內容，充分展現了網絡平臺在線學習的巨大優勢[1]。《數據庫原理與應用》是計算機專業中非常重要的一門必修課程，課程目標是讓學生通過學習，了解數據庫的基本原理、基本概念、掌握數據庫的設計以及數據庫查詢語句的編寫、創建存儲過程、編寫觸發器、使用游標等，同時具備數據庫的維護、備份和安全管理能力。然而在實際的教學中，由于學生缺乏自主性學習、課程教學資源缺乏、課后缺乏與教師的必要互動等原因，嚴重影響了學生學習該門課程的積極性，很難激發出學生的學習興趣。傳統的教學模式使得學生對知識掌握不牢固，對所學知識點不能靈活運用，教學效果不理想。而該門課程又比較注重學生的實踐操作能力，如果學生缺乏學習的興趣，課后又缺乏與教師的必要交流，會導致學生學習數據庫原理與應用課程的目的性較差，不利于學生發揮學習主動性和能動性，嚴重妨礙了學生學習能力的培養。

基于以上問題，需要教師對《數據庫原理與應用》課程進行教學模式重構，利用線上學習和線下學習相結合的方式，幫助教師解決學生課后難重點知識的重現、實踐教學的逐步指導以及課后答疑交流等問題[2]。

1 《數據庫原理與應用》SPOC課程特點

在建設基于《數據庫原理與應用》SPOC課程過程中，通過研究了大量有關SPOC課程的教學案例，汲取案例中有效的教學方法和教學模式，逐步形成了《數據庫原理與應用》SPOC課程的特點。

1.滿足多樣化學習要求的視頻單元

將教學內容按照在線課程體系進行知識單元的重新設計及整合，對課程中的所有知識點重新劃分知識結構，同時將重點和難點知識標出，按照內容相關度，對知識點進行重新拆分，并將每個知識單元錄制視頻，每個視頻單元對應每章中的重要內容，提示學生學習的重點。每個知識點的教學按照課前準備、課堂教學以及課后提升三個環節進行。

2.在線交流與及時互動反饋

與傳統教學方式不同，當學習者遇到問題時，能通過在線交流等方式及時獲得反饋信息，也可以通過在線測試方式及時獲取學習情況，將學習情況錄入系統，并反復穿插學習者薄弱環節從而改善學習效果。

3.考核手段改革

學生通過使用平臺上的資源以及在平臺上的測試和交流情況等，在平臺上積累了豐富的數據，考核手段也變得豐富多樣。由傳統的單一終結性評價轉為多種方式并存的考核機制，促進學生的個性化學習及發展[3，4，5]，考核內容主要由以下幾部分組成：課堂提問與討論占20%，在線測試占20%，觀看視頻與在線互動占20%，期末試卷占40%。

2 《數據庫原理與應用》SPOC課程建設目標

課程建設總目標是利用愛課程平臺的教學資源，形成適合于應用型本科人才培養的課程（數據庫原理與應用）開發與建設，并開展對應的教學應用活動與研究。該課程建設具體目標為：

1.對教學內容按照新的在線課程體系進行重新設計及整合，獲得新教學體系下并適應學生學習的新的課程體系。同時該項目以視頻為主要載體，將重點和難點知識進行拆分錄制成一個個小的視頻，供學生課外學習使用。

2.將集成數據庫原理與應用課程的所有資源，如課件、課程內容、課程大綱、習題集、實驗手冊、圍繞數據庫原理與應用課程的項目開發等，并將所有資源基于愛課程平臺進行整合，以供學生參考。

3.通過教改項目建立的資源以與學生在平臺上的測試和交流情況，改革學生學習評價體系，為學生提供個性化的學習建議及環境，促進學生的學習及發展。

同時，對于學生的培養目標也分為三個部分：

專業知識方面：

使學生了解數據庫的基本原理與掌握數據庫基本概念、數據庫設計、關系模式規范化、SQL語言、查詢優化、存儲過程、事務、觸發器、游標等知識。

專業能力方面：

通過數據庫原理與應用課程的學習，使學生基本掌握數據庫設計的方法，掌握SQL查詢語句、觸發器、存儲過程的編寫能力，具有對簡單問題進行分析、并設計數據庫，以及開發數據庫應用軟件解決問題的能力。

素質方面：

通過課內實驗程序的編寫和調試，培養學生嚴謹的治學態度；熟悉數據庫編程，養成良好的編碼習慣；同時，實驗難點以小組討論的形式培養學生初步的團隊合作精神。

3 《數據庫原理與應用》SPOC課程需解決問題

《數據庫原理與應用》SPOC課程需解決問題分為以下幾點：

1.針對應用型人才培養的目標與要求，以《數據庫原理與應用》課程進行實踐，利用“愛課程”平臺的在線教學與課堂教學結合的方式，提升課堂教學效率，加強學生實踐能力以及提高學生學習的興趣。

2.利用已有的MOOC平臺上的名校課程，建設符合應用型人才培養的課程資源，形成適合應用型人才培養的基于MOOC/SPOC與翻轉課堂教學方法。

3.研究基于MOOC/SPOC平臺課程內容與傳統教學模式下課程內容組織方式的差異，進而形成在新型教學模式下課程內容的重構問題。

4.結合應用型人才培養要求與課程特點，利用“愛課程”平臺，使用大數據分析技術，根據學生學習狀況，建立基于MOOC/SPOC教學的課程評價機制。

4 《數據庫原理與應用》SPOC課程建設內容

本節基于《數據庫原理與應用》SPOC課程特點，將該門課主要知識劃分為10個知識單元，具體內容如下：

1.知識單元一：數據庫概述

教學要求及方法：掌握數據庫的基本概念：Data，DB，DBMS，DBA；了解數據庫技術的發展及數據技術的研究領域；掌握數據庫系統的三級模式結構及體系結構；理解數據庫管理系統的功能、組成，工作過程及實現方案。教學方法為課前觀看相關視頻，課堂提問互動。

2.知識單元二：數據模型

教學要求及方法：重點掌握關系數據模型的基本概念，包含關系的主鍵、外鍵、主屬性和非主屬性，同時，掌握關系代數運算，主要包含交、并、差、笛卡爾積、除法、選擇、投影和連接運算。教學方法為課后觀看視頻鞏固知識點，在線進行習題測試。

3.知識單元三：關系數據庫標準語言SQL

教學要求及方法：重點掌握數據定義語言、數據查詢語言和數據操縱語言。同時對上機實踐的要求需要達到能夠熟練創建表以及表的約束規則、寫出單表查詢語句和多表查詢語句、以及對表實現添加紀錄、刪除記錄和修改記錄。重點掌握基本SQL查詢語言和比較復雜的查詢語句、了解視圖的概念以及視圖與基表的區別；掌握視圖的定義和操作。了解嵌入式SQL的基本概念、使用方法，理解嵌入式SQL的處理過程，掌握用嵌入式SQL進行應用開發的方法。教學方法為課堂進行在線習題測試，課后在線互動交流。

4.知識單元四：事務管理

教學要求及方法：重點掌握存儲過程的概念以及創建，基于存儲過程的基礎，講解事務的概念、四大特性。掌握并發機制。理解并發的概念、鎖機制、死鎖和活鎖的概念以及可串行化調度和兩段鎖協議。掌握系統恢復的幾種方法。教學方法為課前觀看視頻，課堂討論，課后在線互動。

5.知識單元五：關系數據庫設計理論

教學要求及方法：重點掌握函數依賴的概念，第一、二、三范式概念及給定的關系模式，判斷關系模式所屬的范式，并要求能夠熟練將不符合第三范式的關系模式分解成滿足第三范式的關系模式。教學方法為課堂討論，課后觀看視頻，課后在線互動。

6.知識單元六：數據庫的設計

教學要求及方法：要求學生掌握數據庫的設計過程，包含數據庫的概念設計、數據庫的邏輯設計和數據庫的物理設計，重點掌握E-R圖的設計以及E-R圖到關系模式的映射。教學方法為課堂討論，課后觀看視頻，課后在線互動。

7.知識單元七：觸發器

教學要求及方法：重點掌握觸發器的概念及原理，觸發器的分類，其中包含INSTEAD OF觸發器和AFTER觸發器，了解這兩種觸發器的區別，同時，學會應用觸發器解決實際問題。教學方法為課前觀看視頻，課堂討論。

8.知識單元八：安全管理

教學要求及方法：重點掌握數據庫安全的管理，主要包含用戶的創建、角色和權限的概念，以及如何為用戶分配權限及回收權限。教學方法為課堂討論。

5 SPOC課程實施與意義

本節按照課程建設內容，基于《數據庫原理與應用》課程，進行了該課程的課堂教學實踐，并對學生學習情況進行了考核改革，實施過程如下：

1.SPOC模式下《數據庫原理與應用》知識體系重構：經過對整個知識體系的重新梳理，我們將該門課程拆分成57個知識單元，每個單元對應一個單元視頻，根據學生學習規律及經驗，每個視頻錄制一般不超過10分鐘。

2.學生互動與在線學習：該環節分為三步完成：課前準備階段、課堂學習階段以及課后提升階段。課前準備階段主要由學生完成知識單元的視頻觀看與學習，課堂階段進行在線的習題與測試，課后提升階段提供在線互動功能，學生可以通過發帖的方式提問，其余學生與教師均可參與回答。

通過這種方式加強了學生的主動性，以學生為中心，互相協作的方式進行學習，教師也可以選擇每周固定的時間點進行網上辦公，實時解答學生的疑惑。

3.考核：學生通過使用平臺上的資源以及在平臺上的測試和交流情況等，在平臺上積累了豐富的數據，課程考核借助這些數據，設置一定的百分比例，得出學生最終的考核結果，通過這種考核方式，使得學生的評價結果更加客觀、準確。

教學實踐表明，SPOC在線課程能結合應用型人才培養的目標與特點，基于目前的“愛課程”平臺及相關資源，結合翻轉課堂、大數據、學習分析等方法與技術，實現教學流程再造，重新定義教師角色，重新設計課程模式，重新制定教學考核方式，重新制定管理方式，從而促進應用型高校的人才培養模式改革，提高教學質量與人才培養水平。

6 結束語

本文基于《數據庫原理與應用》SPOC課程特點、建設目標、需解決的問題、建設內容、課程實施及意義進行了深入的探討，經過兩屆學生的教學實踐，教學效果有了很大的提升。同時，SPOC根本性的改變了傳統的教學模式，形成了學生以學為主、教師以教為輔的新模式，結果表明，SPOC模式下的教學，能極大的激發學生的學習興趣，提高學生的學習效率。

【參考文獻】

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