以學生為中心的思維方式在教學中的應用
——以數據庫技術與應用課程為例

戴 蓉 李飛洋

信息技術的發展如火如荼，萬物互聯正在慢慢成為現實，這意味著現在直至未來將會產生大量的數據，而數據庫技術在海量數據的存儲和管理中發揮著重要作用[1]。因此，數據庫技術與應用一直是計算機專業重要的必修課，其在學習和應用中的重要性不言而喻[2]。

從課程內容的角度來看，數據庫技術與應用絕不是一門易于學習和掌握的課程，其中涉及許多交織的主體理論和應用程序，該課程包含相當豐富的知識內容，包括數據模型的理論知識、數據庫系統結構的認識、結構化查詢語言、查詢優化的理論方法、數據庫設計和系統實現等內容。同時，數據庫學習涉及信息系統的分析和設計、編程語言的使用和其他相關內容。由于該課程涉及的內容廣泛，因此對學生的學習能力、學習興趣和邏輯思維能力、分析問題和解決問題的能力具有一定要求。

數據庫技術與應用絕不是一門能夠引起學生較大興趣的課程，該課程所包含的理論大多是抽象的，因此對于本科生來說，大多數理論應用于實踐時不僅具體瑣碎，而且適用性較差，容易造成學生的厭煩和畏難心理。因此，學生在學習中會感到無從下手，尤其是對一些缺乏扎實知識基礎的學生來說更是如此。這樣一來，學生對這門課程缺乏學習興趣和積極性，對困難產生恐懼心理。越來越多的高校開始對數據庫課程教學模式進行研究[3]，引入了項目式教學、慕課平臺、翻轉課堂、思維導圖等[4-5]。

在教學過程中，需要以學生為中心，將學生作為課堂教學的主體，課堂教學活動要圍繞學生的成長和發展，讓學生通過合理的方法利用現有的網絡教學平臺提高自己的學習效率。同時，將知識系統與思維系統相結合，考慮知識系統之間的相關性，幫助學生整合孤立的知識點和分散的思維方式，從而形成有機整體。通過這種方式，學生不僅對知識結構具有更深層次的理解，而且在學習知識的過程中不斷認識到科研思維在數據庫學習中的作用。

一、以學生為中心

以學生為中心的思想通過興趣引導、任務驅動、加強教師引導等方式，突出學生的學習主導地位，提高教學質量和效率，具體內容如圖1 所示。

圖1 以學生為中心的模型

在教學過程中，教師可以嘗試通過多維度的教學方法來培養學生的學習興趣，不斷確立學生在教學過程中的主體地位。

一是角色交換方式。師生角色互換，學生成為課堂中的主導者。上課前，學生對教師發布的線上視頻進行學習，然后從中選擇一個內容上臺講課。同時，還可以讓學生對課堂上學到的知識進行廣泛的討論，充分發揮以學生為中心的優勢，讓學生真正成為課堂的主體。

二是互動討論。這種方式可以調動學生的學習積極性，激發學生的學習潛能，不斷提高學生的自我探索能力。因此，讓學生在課堂上或課外進行討論，激發他們的學習興趣是非常重要的。本文根據學生對知識的掌握程度，設計了基礎、強化、拓展三階段討論式教學方案，如圖2 所示。

圖2 進階式討論教學方法

三是錯誤告警方法。教師在課前標記學生容易犯錯的地方，在PPT 等教案上進行提示和總結，隨后讓學生找出錯誤點并給出解釋。對于學生不能找出來的錯誤，教師可以指出錯誤并給出詳細的解釋。通過這樣的形式，學生在學習時的注意力更加集中，對于教師的錯誤點解釋給予更多的關注。通過錯誤告警的方法，教師可以在活躍課堂氣氛的同時激發學生的學習積極性。

四是聯系實際。教師在課堂上進行拓展，將數據庫知識點與現實生活中的實例結合起來進行授課。例如，教師講數據庫安全防護時，可以結合個人信息泄露、賬號被盜等與現實生活密切相關的實例，然后關聯數據庫相關知識點：通過阻塞、安全協議等手段避免數據庫數據錯誤。這就激發了學生的好奇心和興趣，也讓學生更深入地理解和吸收相關知識，讓學生理論聯系實際，加強學生對掌握的數據庫知識點的實際應用。

五是問題引導。學生要遵循教師引導，積極解決復雜的問題，提高學習的獨立性和思維能力。

以學生為中心更加注重學生自主學習、分析問題、解決問題等能力的培養。因此，教師應采取多元化的任務驅動教學策略，通過激勵、探究、合作等教學方式，調動學生的積極性、主動性和創造性。

教師應更多地融入學生的世界，與學生進行交流。從熟悉學生、鼓勵學生和關心學生三方面融入學生群體，設計出個性化的教學方案，提高教學質量和學習效率。

二、多角度科研思維方式

多角度科研思維方式包含如下方面：問題分析、文獻綜述、理論分析、實踐驗證、項目方案完善和線上/線下知識點講解。多角度科研思維框架圖如圖3 所示。多角度科研思維方式的核心是科研項目實際案例。目標驅動教學，通過與線上線下的數據庫教學方式相結合，當學生在實際項目實踐操作中遇到問題時，可以培養學生各方面的思維能力，包括問題分析、文獻綜述、理論分析等方面的能力。

圖3 多角度科研思維框架

學生通過線上線下的學習構建數據庫知識體系，教師選擇合適的實踐項目引導學生分析問題和查找資料。通過問題分析，形成項目的解碼描述；通過文獻綜述，提高學生查找項目的研究動態；通過理論分析和實踐驗證，理論聯系實際，加強學生對知識點的掌握，然后提出完善的項目方案。

三、以學生為中心的多角度科研思維方式課堂應用實踐

將以學生為中心的多角度科研思維方式應用在數據庫技術與應用課堂上，分為三個部分：課前準備、任務導向的課堂建設、實踐。

對于課前準備，教師需要準備好與課堂知識點相關的項目案例，并在平臺發布，學生通過自主學習理論知識點，并對案例進行分析，找到關聯性。通過這個過程，學生主動學習意識將會加強。

對于任務導向的課堂建設，作為教學的核心主體，應通過案例進行說明。案例為：識別和搜尋特征數據。教師對案例進行分析，并對與其關聯的知識點（數據集相關內容）進行講解；學生吸收教師講授的知識點，結合前期所學算法，對問題進行分析，給出問題的目標、難點和需要用到的算法和技術等內容；學生對項目案例的研究動態進行查詢，通過文獻綜述的方式進一步了解項目內容；通過前期準備，學生可以選擇適合的算法進行數據集的測試，然后完成算法的實現、分析、評估。

對于實踐部分，通過豐富的實踐活動（包括教師科研項目、課程設計和其他程序設計競賽等），進一步加強學生的動手能力，提升學生的科研思維能力。

通過對學生在課堂上的積極性（包括到課率、參與度、回答問題正確性、協作和探索精神）的測評，可以得出隨著新教學方式在數據庫教學中的應用，學生在課上和課下的積極性逐年增長，說明本文以學生為中心的科研思維方式的有效性，如圖4 所示。

圖4 學生在課堂上的積極性變化情況

受到研究時間和研究條件的限制，以學生為中心的科研思維方式的研究還存在很多不足之處，需要在對照班級和教學方式等方面進一步完善。

綜上，對于以學生為中心的科研思維教學方式的研究分為5 個階段，分別是準備、理論研究、方式設計、方式應用和研究總結階段，如圖5 所示。

圖5 以學生為中心的科研思維教學方式的研究思路

本文將興趣引導、任務驅動、加強教師引導等方法融合成以學生為本的教學理念，并與多角度科研思維方式相結合，將其應用在數據庫技術與應用課堂教學中，以現代思維對傳統教學模式進行改革創新，提升學生的學習能力、學習興趣和邏輯思維能力、分析問題和解決問題的能力。