翻轉課堂模式下的軍校大學計算機基礎案例教學應用

胡瑞娟，李 勇

（戰略支援部隊信息工程大學 數據與目標工程學院，河南 鄭州 450001）

0 引 言

習主席強調軍隊院校教育必須堅持面向戰場、面向部隊，圍繞實戰搞教學、著眼于打贏育人才。推進軍隊院校實戰化教學改革是深入貫徹落實習近平新時代中國特色社會主義思想的具體體現，是踐行新時代強軍目標的必然要求[1]。軍隊院校大學計算機基礎教學應基于“向實戰聚焦，向部隊靠攏”的人才培養理念，堅持問題導向、服務部隊、保障打贏，積極推進教學內容實戰化，教學模式多元化。近年來，翻轉課堂教學模式為高等院校的教學工作開辟了新思路，實現了對傳統課堂教師的知識傳授和學生的知識內化在時間和空間上的顛倒[2]。案例教學的組織實施是翻轉課堂的一種形式，在翻轉課堂模式下進行案例教學可以更好地體現學員的主體地位，激發學員的積極性、主動性和創造性。

1 案例教學

案例教學是哈佛大學最早推崇和運用的教育方式，20 世紀90 年代以來在我國管理教育領域快速發展。案例教學是通過案例所呈現的具體典型情景或事件，引領學員對潛隱于其中的特定問題進行教、學互動探討，啟迪學員發現、分析、解決問題的創造性思維，提高應對現實問題的能力而組織實施的一種教學形式[3]。案例教學是以建構主義理論為支撐的一種教學方法，強調學習是學習者主動建構知識的過程，是一個交流和合作的互動過程，以提升學習者解決實際問題的分析、綜合能力為目標。

案例教學的實現方式具有多樣化的特點，圍繞教學目標，聚焦教學主線，集研究討論式、作業想定式、現場實踐式、情景模擬式等多種方式的優點進行教學設計和課堂實施，不僅適用于管理類內容，還同樣適用于工科類內容。大學計算機基礎課程的內容可以使用案例教學方式，但是哪些內容適合，則需要教員經過長期的思考并進行完整案例的采編才可以確定。

翻轉課堂通過課前教學視頻讓學員自學完成課堂知識的傳授任務，利用課堂時間采用討論、實踐等學習活動幫助學員實現知識內化，體現了學員學習的主體性及教員的主導性。案例教學正是翻轉課堂的一種形式，徹底改變了傳統課堂“教員講、學員聽”的教學模式。

2 軍校大學計算機基礎案例教學研究

軍隊院校大學計算機基礎課程的教學目標是通過學習，獲得計算機發展、軟硬件系統、算法、信息安全等方面基本知識，掌握信息處理基本方法和多媒體基本技術，初步具備運用計算工具解決實際問題的能力，培養信息素養和計算思維。學員思維活躍、求知欲強，采用多元化混合式教學能夠調動學員積極性，提高他們課堂參與度，選擇合適的內容進行案例教學不失為一種有效的教學方式。以數據庫模塊為例開展案例教學研究，從貼近軍事部隊一線的案例選取、案例設計、案例實施、案例總結與評估4 個階段進行。

2.1 案例選取

案例的選取要從人才培養計劃、課程教學大綱等教學相關信息中明確案例所要滿足的需求和目標，案例需求決定著其內在價值和實際用途，是后續案例教學環節開展的基礎。根據軍隊院?！跋驅崙鹁劢梗虿筷牽繑n”的人才培養理念，選擇貼近部隊、貼近一線的軍事案例進行案例編寫，案例的編寫過程需要明確教學目的、給出軍事背景、指定教學對象、合理設計教學過程。

以數據庫模塊選取的案例為例，案例名稱為“空軍目標數據庫的構建”，其軍事背景結合軍事情報在高價值?？漳繕俗R別的需求給出，根據美空軍飛機在我國周邊空域飛行的事實引入，分析目標識別判證的緊迫性，進而引出構建目標數據庫的重要性，案例背景如下。

2013 年11 月26 日11 時，兩架美國B-52 轟炸機從關島起飛，未經事先通報進入中國東海防空識別區；2017 年7 月6 日，兩架B1-B 戰略轟炸機先后飛越我南海和東海；F22 隱身戰斗機也經常性從駐日韓的美軍基地起飛并在我國周邊空域飛行，這些重要?？漳繕藢ξ覈踩珣B勢構成重大威脅。目前，我軍圍繞海上軍事斗爭準備已經發展大量偵察監視手段，初步形成一定規模，性能得到較大提升，其中JZ 情報在高價值?？漳繕俗R別方面發揮重要作用，但仍存在辨不清的重大現實，重要?？漳繕说恼w辨識率低于40%，且時效性差。

對我國形成重要軍事威脅的?？漳繕诉M行識別和判證是一項十分緊迫的任務，進行目標識別判證不能單純采用目標截獲的內涵信息或是目標外測信息，而是需要聯合多種不同技術方法，而構建較為完備的?？漳繕藬祿鞛槟繕俗R別和判證提供了有力基礎支撐。

2.2 案例設計

案例服務于教學目標，為了有效傳授知識，培養學員能力，案例中必須涵蓋相關課程的知識點，將理論知識內含于軍事案例之中，形成一條隱含在案例之內的知識線。

本案例對應教學大綱的知識點包括數據庫在管理信息系統中的作用、概念數據模型、邏輯數據模型。教學對象為軍隊院校生長軍官本科教育各專業一年級學員。教學總目標是通過本案例的教學、討論與實踐，學員能夠了解數據庫在管理信息系統中的作用，掌握使用概念數據模型、邏輯數據模型對軍事領域實際問題進行設計的方法，初步具備運用關系型數據庫解決軍事信息系統管理的能力。具體目標規劃分為知識傳授點、能力訓練點和觀念改變點。

1）知識傳授點。

（1）數據庫的概念與特點。

（2）概念數據模型。

（3）邏輯數據模型。

（4）關系數據庫設計過程。

2）能力訓練點。

（1）通過引導學員分析我國周邊空域環境及目標識別和判證的緊迫性，明確構建?？漳繕藬祿斓男枨?。

（2）通過分析美空軍目標數據，明確目標數據庫中需要存儲哪些數據及數據之間的聯系，即進行數據庫概念結構設計。

（3）如何根據概念結構設計方案構建合理的邏輯結構，設計關系模式以便存儲數據。

3）觀念改變點。

（1）數據庫是長期存儲在計算機內，有組織、可共享的數據集合，大量的目標（飛機）、基地、部隊、裝備數據可以使用目標數據庫進行存儲和管理。

（2）存儲和管理目標數據，需要綜合考慮實體、屬性、聯系進行概念結構設計，構建E-R圖，概念模型與具體的DBMS 無關。

（3）將E-R 圖轉換為關系模式遵循一定的轉換規則，轉換成的邏輯模型是DBMS 所支持的數據模型，此模型既面向用戶，又面向系統。

案例教學的關鍵是研討的交鋒，設計思考討論題、組織學員研討是案例教學課堂的高潮，結合數據庫模塊知識結構，在深入分析案例的基礎上，本案例提出了兩道思考討論題。

思考討論題1：目標數據庫需要飛機、基地等數據，哪些數據需要存儲在目標數據庫中？這些數據之間的聯系是怎樣的？

思考討論題2：假如你是DB 團隊的設計開發人員，你將如何存儲上述大量的目標相關數據？

板書是案例設計又一個十分重要的環節，在教學實施過程中，引入案例——討論分析——總結評價的過程離不開板書，板書的清晰合理是貫徹整個課堂的線索，因此，需要在案例設計時合理設計板書，體現教學知識點和能力訓練點。

2.3 案例實施

在案例教學過程中，教員、學員和課堂是必不可少的3 個要素，學員為主體、教員為主導，教員為學員提供一個交流合作的平臺和空間（課堂），將設計好的案例分發給學員，提出思考討論題目，組織課堂并進行總結；學員對問題理解的差異性建構對事物的理解，形成一個交流合作的互動過程。案例教學實施過程如圖1 所示。

圖1 案例教學實施過程

（1）課前階段：教員提前分發案例正文材料，布置思考討論題與案例閱讀、案例數據資料，要求學員在課前完成閱讀和初步思考，可提前分組，安排小組在課前圍繞著所給的案例思考討論題目進行討論。

（2）課中階段：按一節課45min 安排。

案例概述：（5min）給出簡要的課堂前言或播放提前準備好的案例視頻，帶領學員回顧案例內容，明確主題，提出討論題。

小組討論：（10min）重點討論思考題，理解案例內容與基本知識點。

班級討論：（20min）由教員組織全班進行討論，討論過程中教員對課堂整體進行組織和控制，對學員進行指點，對學員分析問題的思路進行總結，同時對于學員討論發散太遠時進行收斂，掌控討論走向。

評價與總結：（10min）對知識點進行梳理與案例總結，對解決問題的方案進行概括。

（3）課后階段：請學員采用報告形式給出更加具體的解決方案和案例學習心得，便于學員更好地總結和掌握案例中的知識點，對問題進行反饋，完成課后思考討論題，學會解決問題的方法，拓展相關領域知識。

案例實施過程要注意以下關鍵要點：①要引導學員意識到數據庫在軍事領域效用的發揮，特別要注意解決實際問題時首先要進行需求分析；②要從空軍目標數據庫構建的過程中理解概念數據模型，分清實體、屬性及聯系的概念，從而進行案例討論和案例分析；③在案例討論的過程中，需要將自己置于案例主人公的環境下，考慮從DB 設計開發人員的角度分析案例，充分分析目標數據庫的概念結構和邏輯結構，有依據地作出合理設計方案；④要引導學員從理論到實踐擴展，掌握使用概念數據模型、邏輯數據模型對軍事領域實際問題進行設計的方法，實現本案例教學目標設計的內容。

2.4 案例總結與評估

案例總結與評估是案例教學的精華，管理類案例教學一般對案例思考討論題沒有規定正確的結果，但不等于不總結，而工科類案例教學有所不同，教員需要對案例中的重點問題或學員沒有觸及的內容都進行總結?？偨Y要有明確導向，從理論知識的掌握到實踐能力的訓練達到什么程度，提高哪方面的能力；同時，根據板書進行總結，提出課后思考題，為后續課程內容作準備。本案例根據板書設計總結出學員要掌握數據庫設計中概念結構設計和邏輯結構設計的方法，能夠分析軍事領域數據庫構建的基本問題，提高解決問題的能力，并提出了兩道思考題：根據目標數據庫的概念結構設計和邏輯結構設計，使用數據庫管理系統ACCESS 或SQL Server 如何進行物理結構設計和數據庫實施；本案例可以實現空軍相關數據的存儲，根據目標識別和判證需求，還需要對海軍相關數據進行存儲和管理，如何設計其概念模型和邏輯模型。

評估和反饋意見可以來自學員，也可以來自案例使用教員。學員可以從是否完全理解案例、從案例中學到了什么、從案例課堂上學到了什么、為小組討論作了什么貢獻、怎樣在準備和參與中表現更好等方面加以總結。教員對于案例的評估可以從課堂組織過程、課堂時間安排等方面進行，如課程組織過程是否順利、課堂時間安排是否合理、課堂授課內容是否有助于達成教學目標、板書設計是否清晰可行等。評估可以采用課后填寫評估反饋表的方式進行，在獲得反饋信息后，教員應該及時將反饋意見更新到案例使用說明中。

3 開展案例教學需要注意的幾個問題

案例教學的獨特優勢使得它在國內外得到大力推廣并取得較好的教學效果。軍隊院校的教學有其特殊性，在實施案例教學過程中，需要注意以下幾個問題。

1）采用案例教學與其他教學方式相結合的教學模式。

案例教學通過對軍事實際案例的研討，幫助學員更加直觀地認識問題并積極思考找到解決問題的方法，但不是所有的課程或者一門課程的所有內容都適合使用案例教學。針對不同的授課內容應該選擇不同的教學方法，建議采用案例教學與其他教學方式相結合的教學模式，如“案例+講授法”“案例+研討法”“案例+情景模擬法”等[4]。

2）教員應把握好自己的定位。

翻轉課堂模式下，教員是案例教學的設計者、組織者和參與者，其角色從“傳道授業解惑”轉變成更加重視“解惑”的導師，不是講解知識而是設計案例、介紹案例、組織課堂；學員的角色更加突出學習的主體性和必要的主動性。

3）在大學計算機基礎實驗教學中引入案例教學。

大學計算機基礎課程實驗是課堂教學的重要組成部分，對鞏固理論知識和提高動手實踐能力有著舉足輕重的作用。傳統的實驗課是教員布置上機任務，學員在機房按步驟完成即可，在實驗教學中引入案例教學，可以調動學員的學習熱情，增強他們的主人公意識，提升實驗教學效果。

4 結 語

在大學計算機基礎課程教學中應用案例教學，能體現“學員為主體，教員為主導”教學模式的較好教學效果。對于軍隊院校而言，理論教學和案例教學是相輔相成的，案例教學是連接課堂與戰場的橋梁，將案例教學貫穿到大學計算機基礎課程教學活動全過程，在翻轉課堂模型下將理論教學與案例教學有機融合，能夠促進學員能力素質的提高，為今后利用計算機技術為部隊服務打下堅實的基礎。