一種多維可視教學法及其在數據庫技術課程中的應用

黃秀麗

（南京理工大學紫金學院，江蘇南京,210023）

0 引言

信息技術的發展和在線學習資源的豐富，為教學創新提供了充分的技術手段和教學環境。結合在線教學資源開展的翻轉課堂、線上線下混合教學等教學方式成為教學常態[1][2]。2012～2019 年，英國開放大學教育技術研究所發布的7份《報告》 描述了66種創新教學法[3]。但是，目前的教學目標比較籠統和單一，不能涵蓋創新教學模式下教學實施和學習評價的多維度需求。導致在教學過程中，學生進行個性化學習沒有明確可量化的參考，教師的教學評價缺乏多維度的依據。本文以建構主義理論為基礎，適應線上線下教學的需要，探索了一種創新的多維可視教學法。涵蓋理論知識講授、在線練習、實驗仿真、工程項目應用、真實情境等多個維度，將教學目標進行顆粒化的細分，制定出層次清晰、知識點細致的教學目標。并借助多維化可視的教學目標提出了對應的課堂實施過程，為線上線下教學提供了一種新的教學方法。最后結合數據庫技術這門課程，對多維可視教學法的具體實施情況進行了闡述。

1 多維可視教學法

目前已經有學者提出多維教學法的概念，但是對多維教學法的具體內涵和應用領域都有不同的界定。1992年，陳必信提出了多維教學法與現代思維結構方式初探[4]。2020年，陸霄虹提出了藝術管理專業西方美術史的多維度教學法[5]。結合已有的多維教學法和實際的教學經驗，本文提出了一種多維可視教學法，以多維可視化的教學目標為核心，融合線上線下教學資源，強調真實情境和多維能力培養，最終為學生個性化學習提供更加有效的途徑。

1.1 多維可視教學法的理論基礎

傳統教學方法往往采用了單一維度進行知識點的講解，導致學生無法全面了解知識點的含義，因為“一葉障目”影響了知識的深度建構。而在線學習資源在真實情境創建、實際項目開發等需要動手操作的地方受到了限制。新型教學法需要充分利用線上線下的各自優勢，給學生創建全方位深度的學習環境。多維可視教學法強調在每個知識點利用線上線下的學習資源開展多維度教學，多維可視教學法以多維可視的教學目標作為主導。

1.2 多維可視教學目標

多維可視教學目標是多維可視教學法的核心。多維可視教學法強調教學目標的多維度和可視化。多維度是從直觀到抽象，遵循認知規律開展教學過程。要確保學生在了解知識點對應的真實情境后再開展實踐探索，在實踐中提出疑問的情況下再進行理論總結，在內化的理論知識指導下開展工程項目應用，在高效的完成教學過程后進行思想情感和價值觀的引導。可視是指要細化知識點。本文結合多年的教學經驗，以戴爾的經驗之塔模型為依據，將教學目標分為感知層、實踐層、理論抽象層、應用層、思政層五個維度。如圖1所示。

圖1 多維可視教學法的教學目標分層模型

在多維可視教學法的教學目標分層模型中，每個維度都有明確的教學任務。多維可視教學目標分層模型中每一層對應的教學任務如下：

(1)感知層：組織學生對實物、圖片、視頻等素材進行學習，讓學生通過視覺、聽覺、觸覺等感官對所學知識進行直觀感受。

(2)實踐層：學生通過練習、仿真、實驗等方式進行知識的探索和驗證，在實踐中自發的得出結論，并產生疑問，引發思考。

(3)理論層：以教師為主導，圍繞學科知識的機構，學生在教師的組織下對實踐過程進行總結，并歸納出理論知識。

(4)應用層：學生具備了內化的理論知識，教師引導學生開展實際工程項目中的部分任務。讓學生能結合實際工程應用來提升工程應用能力和理論知識的運用能力。

(5)思政層：教師帶領學生了解知識點相關的歷史背景、人物故事、新技術、研究熱點等拓展內容，在提升學生認知水平的同時，實時進行思想政治的教育。

教師可以根據分層模型，以思維導圖、知識樹等方式制定課程的詳細學習路徑，給學生的個性化學習提供清晰的目標指引。依據多維可視教學法的教學目標分層模型，教師可以進一步制定出課程單元中的每個知識模塊對應的教學目標細化表。如表1所示。

表1 多維可視教學法的教學目標細化表

1.3 多維可視教學法的教學模型

多維可視教學目標細化表可以給學生明確的目標指引，促進學生的學習積極性，學生在每個細化目標完成后可以獲得成就感，如果細化目標不能完成，教師可以清楚的了解學生的問題所在，幫助學生查缺補漏。

課前，教師要對海量的學習資源進行篩選、組織和加工，并明確學習目標和學習路徑，制定多維可視教學目標細化表，學生則依據在線學習資源和多維可視教學目標細化表進行自測，教師再根據多維可視細化表的完成情況進行教學策略的調整。

課中，課堂可以完成更加高效的活動，像實驗操作、小組協作等實踐環節占據了更多的課堂時間，在課堂上教師依據多維可視教學目標細化表，按照知識模塊依次開展教學任務。每個知識模塊按照感知層、實踐層、理論層、應用層、思政層的順序，在教師的的引導下由學生完成一系列的任務，并在每層任務完成后學生進行自我評價和組內測評。教師可以根據目標完成情況控制課堂進度。當確認每個學生都掌握了一個知識模塊之后，再開始進行下一個知識模塊的學習。

課后，教師需要整理學生在本節課學習中的自我測評和組內測評情況，并對測評結果進行確認。同時，教師結合上課內容整理本節課的筆記并發布給學生。每個學生也要完成本節課的筆記并提交給教師。

1.4 多維可視化教學法中的結果評價

多維可視教學法中的結果評價可借助多維可視教學目標進行開展，將過程性評價和總結性評價相結合，將定量評價和定性評價相結合。針對不同的學習階段對教學目標細化表的目標完成情況進行檢測，如表2所示。

表2 多維可視教學法的學生完成評價表

在評價表中通過不同顏色表示目標完成的情況，可以給學生自我學習和教師教學提供清晰直觀的反饋。同時，在教學過程中階段性的進行評價表的填寫，評價表的結果可以作為教學實施的調整依據和過程性評價的結果。多維可視教學法的教學評價對應教學目標從多個維度給予定量的評價反饋，對學生的個性化學習提供精準的指導。

2 多維可視教學法在數據庫技術課程中的應用

軟件應用類課程更強調實踐，強調學生學習能力的培養。學生需要自發進行信息檢索、熟悉編程工具、了解科學開展項目應用的流程。教師的引領作用是十分重要的，教師需要激發并引導學生及時的進行理論知識和實踐項目的研究和總結。這個過程中，階段性的目標是十分必要的。多維可視教學法強調教學開展的多維度和直觀可量化的實施目標，十分貼合軟件應用類課程的需求。數據庫技術課程屬于軟件應用類課程之一，是一門基礎的編程課，目前在很多高校都廣泛開設，該課程對后續專業課程的學習有著重要的影響。下面將以數據庫技術中的多表查詢為例解釋多維可視教學法的具體應用。

課前，教師可以推送中國MOOC平臺多表查詢的相關課程給學生進行自學，并將本單元的教學目標細化表發給學生。以多表查詢為例制定教學目標細化表如表3所示。

表3 數據庫課程的教學目標細化表

通過教學目標細化表可以清晰的了解多表查詢的知識模塊，并且依據分層模型對知識模塊多個維度進行了呈現，思路清晰，操作性強。在具體課程實施的過程中，也可以順利圍繞多維可視教學法進行開展。后續可以根據教學目標細化表開展教學，并且進行學習評價。

3 總結

多維可視教學法以建構主義理論為基礎，適應了新型學習環境下的教學需求，解決了學生在個性化學習過程中目標不明確，評價不全面的問題。 多維可視教學法以學生為中心，讓學生在目標清晰的情況下進行知識的深度建構。多維可視教學法重新梳理了整個教學過程，充分運用信息資源、遵循認知規律，從多個維度進行學生學習的指引和測評，并結合信息技術手段將課堂延展到課前與課后，讓學生在學習中既能開展有序的實踐任務，又能及時總結歸納，將理論知識進行內化，然后進一步通過理論知識的外化運用到下一步實踐任務中。最終提升學生的工程應用能力。