一種多維可視教學(xué)法及其在數(shù)據(jù)庫技術(shù)課程中的應(yīng)用

黃秀麗

（南京理工大學(xué)紫金學(xué)院，江蘇南京,210023）

0 引言

信息技術(shù)的發(fā)展和在線學(xué)習(xí)資源的豐富，為教學(xué)創(chuàng)新提供了充分的技術(shù)手段和教學(xué)環(huán)境。結(jié)合在線教學(xué)資源開展的翻轉(zhuǎn)課堂、線上線下混合教學(xué)等教學(xué)方式成為教學(xué)常態(tài)[1][2]。2012～2019 年，英國開放大學(xué)教育技術(shù)研究所發(fā)布的7份《報(bào)告》 描述了66種創(chuàng)新教學(xué)法[3]。但是，目前的教學(xué)目標(biāo)比較籠統(tǒng)和單一，不能涵蓋創(chuàng)新教學(xué)模式下教學(xué)實(shí)施和學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)的多維度需求。導(dǎo)致在教學(xué)過程中，學(xué)生進(jìn)行個(gè)性化學(xué)習(xí)沒有明確可量化的參考，教師的教學(xué)評(píng)價(jià)缺乏多維度的依據(jù)。本文以建構(gòu)主義理論為基礎(chǔ)，適應(yīng)線上線下教學(xué)的需要，探索了一種創(chuàng)新的多維可視教學(xué)法。涵蓋理論知識(shí)講授、在線練習(xí)、實(shí)驗(yàn)仿真、工程項(xiàng)目應(yīng)用、真實(shí)情境等多個(gè)維度，將教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行顆粒化的細(xì)分，制定出層次清晰、知識(shí)點(diǎn)細(xì)致的教學(xué)目標(biāo)。并借助多維化可視的教學(xué)目標(biāo)提出了對(duì)應(yīng)的課堂實(shí)施過程，為線上線下教學(xué)提供了一種新的教學(xué)方法。最后結(jié)合數(shù)據(jù)庫技術(shù)這門課程，對(duì)多維可視教學(xué)法的具體實(shí)施情況進(jìn)行了闡述。

1 多維可視教學(xué)法

目前已經(jīng)有學(xué)者提出多維教學(xué)法的概念，但是對(duì)多維教學(xué)法的具體內(nèi)涵和應(yīng)用領(lǐng)域都有不同的界定。1992年，陳必信提出了多維教學(xué)法與現(xiàn)代思維結(jié)構(gòu)方式初探[4]。2020年，陸霄虹提出了藝術(shù)管理專業(yè)西方美術(shù)史的多維度教學(xué)法[5]。結(jié)合已有的多維教學(xué)法和實(shí)際的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，本文提出了一種多維可視教學(xué)法，以多維可視化的教學(xué)目標(biāo)為核心，融合線上線下教學(xué)資源，強(qiáng)調(diào)真實(shí)情境和多維能力培養(yǎng)，最終為學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)提供更加有效的途徑。

1.1 多維可視教學(xué)法的理論基礎(chǔ)

傳統(tǒng)教學(xué)方法往往采用了單一維度進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的講解，導(dǎo)致學(xué)生無法全面了解知識(shí)點(diǎn)的含義，因?yàn)椤耙蝗~障目”影響了知識(shí)的深度建構(gòu)。而在線學(xué)習(xí)資源在真實(shí)情境創(chuàng)建、實(shí)際項(xiàng)目開發(fā)等需要?jiǎng)邮植僮鞯牡胤绞艿搅讼拗啤Ｐ滦徒虒W(xué)法需要充分利用線上線下的各自優(yōu)勢，給學(xué)生創(chuàng)建全方位深度的學(xué)習(xí)環(huán)境。多維可視教學(xué)法強(qiáng)調(diào)在每個(gè)知識(shí)點(diǎn)利用線上線下的學(xué)習(xí)資源開展多維度教學(xué)，多維可視教學(xué)法以多維可視的教學(xué)目標(biāo)作為主導(dǎo)。

1.2 多維可視教學(xué)目標(biāo)

多維可視教學(xué)目標(biāo)是多維可視教學(xué)法的核心。多維可視教學(xué)法強(qiáng)調(diào)教學(xué)目標(biāo)的多維度和可視化。多維度是從直觀到抽象，遵循認(rèn)知規(guī)律開展教學(xué)過程。要確保學(xué)生在了解知識(shí)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的真實(shí)情境后再開展實(shí)踐探索，在實(shí)踐中提出疑問的情況下再進(jìn)行理論總結(jié)，在內(nèi)化的理論知識(shí)指導(dǎo)下開展工程項(xiàng)目應(yīng)用，在高效的完成教學(xué)過程后進(jìn)行思想情感和價(jià)值觀的引導(dǎo)。可視是指要細(xì)化知識(shí)點(diǎn)。本文結(jié)合多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，以戴爾的經(jīng)驗(yàn)之塔模型為依據(jù)，將教學(xué)目標(biāo)分為感知層、實(shí)踐層、理論抽象層、應(yīng)用層、思政層五個(gè)維度。如圖1所示。

圖1 多維可視教學(xué)法的教學(xué)目標(biāo)分層模型

在多維可視教學(xué)法的教學(xué)目標(biāo)分層模型中，每個(gè)維度都有明確的教學(xué)任務(wù)。多維可視教學(xué)目標(biāo)分層模型中每一層對(duì)應(yīng)的教學(xué)任務(wù)如下：

(1)感知層：組織學(xué)生對(duì)實(shí)物、圖片、視頻等素材進(jìn)行學(xué)習(xí)，讓學(xué)生通過視覺、聽覺、觸覺等感官對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行直觀感受。

(2)實(shí)踐層：學(xué)生通過練習(xí)、仿真、實(shí)驗(yàn)等方式進(jìn)行知識(shí)的探索和驗(yàn)證，在實(shí)踐中自發(fā)的得出結(jié)論，并產(chǎn)生疑問，引發(fā)思考。

(3)理論層：以教師為主導(dǎo)，圍繞學(xué)科知識(shí)的機(jī)構(gòu)，學(xué)生在教師的組織下對(duì)實(shí)踐過程進(jìn)行總結(jié)，并歸納出理論知識(shí)。

(4)應(yīng)用層：學(xué)生具備了內(nèi)化的理論知識(shí)，教師引導(dǎo)學(xué)生開展實(shí)際工程項(xiàng)目中的部分任務(wù)。讓學(xué)生能結(jié)合實(shí)際工程應(yīng)用來提升工程應(yīng)用能力和理論知識(shí)的運(yùn)用能力。

(5)思政層：教師帶領(lǐng)學(xué)生了解知識(shí)點(diǎn)相關(guān)的歷史背景、人物故事、新技術(shù)、研究熱點(diǎn)等拓展內(nèi)容，在提升學(xué)生認(rèn)知水平的同時(shí)，實(shí)時(shí)進(jìn)行思想政治的教育。

教師可以根據(jù)分層模型，以思維導(dǎo)圖、知識(shí)樹等方式制定課程的詳細(xì)學(xué)習(xí)路徑，給學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)提供清晰的目標(biāo)指引。依據(jù)多維可視教學(xué)法的教學(xué)目標(biāo)分層模型，教師可以進(jìn)一步制定出課程單元中的每個(gè)知識(shí)模塊對(duì)應(yīng)的教學(xué)目標(biāo)細(xì)化表。如表1所示。

表1 多維可視教學(xué)法的教學(xué)目標(biāo)細(xì)化表

1.3 多維可視教學(xué)法的教學(xué)模型

多維可視教學(xué)目標(biāo)細(xì)化表可以給學(xué)生明確的目標(biāo)指引，促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，學(xué)生在每個(gè)細(xì)化目標(biāo)完成后可以獲得成就感，如果細(xì)化目標(biāo)不能完成，教師可以清楚的了解學(xué)生的問題所在，幫助學(xué)生查缺補(bǔ)漏。

課前，教師要對(duì)海量的學(xué)習(xí)資源進(jìn)行篩選、組織和加工，并明確學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)路徑，制定多維可視教學(xué)目標(biāo)細(xì)化表，學(xué)生則依據(jù)在線學(xué)習(xí)資源和多維可視教學(xué)目標(biāo)細(xì)化表進(jìn)行自測，教師再根據(jù)多維可視細(xì)化表的完成情況進(jìn)行教學(xué)策略的調(diào)整。

課中，課堂可以完成更加高效的活動(dòng)，像實(shí)驗(yàn)操作、小組協(xié)作等實(shí)踐環(huán)節(jié)占據(jù)了更多的課堂時(shí)間，在課堂上教師依據(jù)多維可視教學(xué)目標(biāo)細(xì)化表，按照知識(shí)模塊依次開展教學(xué)任務(wù)。每個(gè)知識(shí)模塊按照感知層、實(shí)踐層、理論層、應(yīng)用層、思政層的順序，在教師的的引導(dǎo)下由學(xué)生完成一系列的任務(wù)，并在每層任務(wù)完成后學(xué)生進(jìn)行自我評(píng)價(jià)和組內(nèi)測評(píng)。教師可以根據(jù)目標(biāo)完成情況控制課堂進(jìn)度。當(dāng)確認(rèn)每個(gè)學(xué)生都掌握了一個(gè)知識(shí)模塊之后，再開始進(jìn)行下一個(gè)知識(shí)模塊的學(xué)習(xí)。

課后，教師需要整理學(xué)生在本節(jié)課學(xué)習(xí)中的自我測評(píng)和組內(nèi)測評(píng)情況，并對(duì)測評(píng)結(jié)果進(jìn)行確認(rèn)。同時(shí)，教師結(jié)合上課內(nèi)容整理本節(jié)課的筆記并發(fā)布給學(xué)生。每個(gè)學(xué)生也要完成本節(jié)課的筆記并提交給教師。

1.4 多維可視化教學(xué)法中的結(jié)果評(píng)價(jià)

多維可視教學(xué)法中的結(jié)果評(píng)價(jià)可借助多維可視教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行開展，將過程性評(píng)價(jià)和總結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合，將定量評(píng)價(jià)和定性評(píng)價(jià)相結(jié)合。針對(duì)不同的學(xué)習(xí)階段對(duì)教學(xué)目標(biāo)細(xì)化表的目標(biāo)完成情況進(jìn)行檢測，如表2所示。

表2 多維可視教學(xué)法的學(xué)生完成評(píng)價(jià)表

在評(píng)價(jià)表中通過不同顏色表示目標(biāo)完成的情況，可以給學(xué)生自我學(xué)習(xí)和教師教學(xué)提供清晰直觀的反饋。同時(shí)，在教學(xué)過程中階段性的進(jìn)行評(píng)價(jià)表的填寫，評(píng)價(jià)表的結(jié)果可以作為教學(xué)實(shí)施的調(diào)整依據(jù)和過程性評(píng)價(jià)的結(jié)果。多維可視教學(xué)法的教學(xué)評(píng)價(jià)對(duì)應(yīng)教學(xué)目標(biāo)從多個(gè)維度給予定量的評(píng)價(jià)反饋，對(duì)學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)提供精準(zhǔn)的指導(dǎo)。

2 多維可視教學(xué)法在數(shù)據(jù)庫技術(shù)課程中的應(yīng)用

軟件應(yīng)用類課程更強(qiáng)調(diào)實(shí)踐，強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。學(xué)生需要自發(fā)進(jìn)行信息檢索、熟悉編程工具、了解科學(xué)開展項(xiàng)目應(yīng)用的流程。教師的引領(lǐng)作用是十分重要的，教師需要激發(fā)并引導(dǎo)學(xué)生及時(shí)的進(jìn)行理論知識(shí)和實(shí)踐項(xiàng)目的研究和總結(jié)。這個(gè)過程中，階段性的目標(biāo)是十分必要的。多維可視教學(xué)法強(qiáng)調(diào)教學(xué)開展的多維度和直觀可量化的實(shí)施目標(biāo)，十分貼合軟件應(yīng)用類課程的需求。數(shù)據(jù)庫技術(shù)課程屬于軟件應(yīng)用類課程之一，是一門基礎(chǔ)的編程課，目前在很多高校都廣泛開設(shè)，該課程對(duì)后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)有著重要的影響。下面將以數(shù)據(jù)庫技術(shù)中的多表查詢?yōu)槔忉尪嗑S可視教學(xué)法的具體應(yīng)用。

課前，教師可以推送中國MOOC平臺(tái)多表查詢的相關(guān)課程給學(xué)生進(jìn)行自學(xué)，并將本單元的教學(xué)目標(biāo)細(xì)化表發(fā)給學(xué)生。以多表查詢?yōu)槔贫ń虒W(xué)目標(biāo)細(xì)化表如表3所示。

表3 數(shù)據(jù)庫課程的教學(xué)目標(biāo)細(xì)化表

通過教學(xué)目標(biāo)細(xì)化表可以清晰的了解多表查詢的知識(shí)模塊，并且依據(jù)分層模型對(duì)知識(shí)模塊多個(gè)維度進(jìn)行了呈現(xiàn)，思路清晰，操作性強(qiáng)。在具體課程實(shí)施的過程中，也可以順利圍繞多維可視教學(xué)法進(jìn)行開展。后續(xù)可以根據(jù)教學(xué)目標(biāo)細(xì)化表開展教學(xué)，并且進(jìn)行學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)。

3 總結(jié)

多維可視教學(xué)法以建構(gòu)主義理論為基礎(chǔ)，適應(yīng)了新型學(xué)習(xí)環(huán)境下的教學(xué)需求，解決了學(xué)生在個(gè)性化學(xué)習(xí)過程中目標(biāo)不明確，評(píng)價(jià)不全面的問題。 多維可視教學(xué)法以學(xué)生為中心，讓學(xué)生在目標(biāo)清晰的情況下進(jìn)行知識(shí)的深度建構(gòu)。多維可視教學(xué)法重新梳理了整個(gè)教學(xué)過程，充分運(yùn)用信息資源、遵循認(rèn)知規(guī)律，從多個(gè)維度進(jìn)行學(xué)生學(xué)習(xí)的指引和測評(píng)，并結(jié)合信息技術(shù)手段將課堂延展到課前與課后，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中既能開展有序的實(shí)踐任務(wù)，又能及時(shí)總結(jié)歸納，將理論知識(shí)進(jìn)行內(nèi)化，然后進(jìn)一步通過理論知識(shí)的外化運(yùn)用到下一步實(shí)踐任務(wù)中。最終提升學(xué)生的工程應(yīng)用能力。