數據庫原理跨校修讀學分課程教學模式與實踐研究*

王玨 吳瓊 羅海艷 徐靜 金莉

沈陽農業大學信息與電氣工程學院 沈陽 110866

0 引言

數據庫原理是沈陽農業大學面向計算機科學與技術專業本科二年級學生開設的一門專業基礎必修課，共3 學分50 學時。學生選修該門課前，須完成離散數學以及數據結構課程的學習。本課程以關系數據庫為核心，分基本知識與關系模型、關系數據庫標準語言SQL、數據建模與數據庫設計，以及數據庫管理系統實現技術四個模塊。主要內容包括關系數據庫的基本概念、數據模型；關系數據庫的標準語言SQL，關系查詢處理和查詢優化；關系數據理論，數據庫設計的方法和步驟；數據庫的安全性和完整性，數據庫恢復和并發控制等。通過該課程的學習，學生能系統地掌握數據庫系統的基本理論、技術和方法，熟練使用SQL 語言在某一數據庫管理系統上進行數據庫操作；掌握數據庫的設計方法和步驟，具有設計數據庫模式以及開發數據庫應用系統的基本能力。該課程于2020 年以超星泛雅平臺為依托，啟動跨校修讀學分教學改革，經過3年的探索與實踐，取得了良好的教學效果。

1 研究背景

數據庫原理課程的部分概念較為抽象不易理解，在傳統的教學模式下，教師作為課程的主導者進行知識的講授，學生被動地聽課。學習態度端正、自控力強的學生，能夠認真聽課；但對于部分自控力較差或對于之前知識點掌握不好的學生，他們很難一節課一直保持注意力集中。針對上述問題，筆者嘗試過課上提問、討論等方式，以調動學生的積極性，但收效甚微。究其原因是學生的課程參與度不高，一方面，教師應努力提升授課趣味性，另一方面，也應想辦法提升學生的課堂參與度。若要徹底解決該問題，需要教師改變理念、改變思維、改變習慣，讓啟發式探討、互動式交流以及探究式討論融入授課過程中，最大限度地引導學生參與到課程學習中，讓學生作為課程的主角，教師作為課堂的引導者、組織者。

“互聯網”深入各行各業，高等教育領域也不例外[1]?！盎ヂ摼W+教育”改變了傳統的教學模式，使學習不再受時空的限制。在這樣的背景下，2014年5 月，遼寧省教育廳辦公室發布《關于開展普通本科高校大學生在線學習跨校修讀學分試點高校申報工作的通知》（遼教辦發〔2014〕105 號）[2]，決定選擇部分普通本科高校開展大學生在線學習、跨校修讀學分試點工作?？缧Ｐ拮x學分，是指學生不離開學校通過網絡修讀非本校開設的課程，且所獲得的學分得到本校認可的新型教學模式。開展試點工作后，省級精品開放課程資源能夠得到充分利用，探索建立大學生跨校修讀課程、高等學校間互認學分的學習方式和教學管理制度，推動課堂教學模式改革，提高教學水平和人才培養質量亟須提上日程。在遼寧省教育廳的支持下，沈陽農業大學信息與電氣工程學院嘗試對數據庫原理課程實施改革，以超星泛雅平臺上的共享精品課資源為依托，學生課下進行概念性知識點的學習、測試，課上進行重難點知識的講解，針對應用性知識進行翻轉課堂，幫助學生內化知識，打破傳統的“填鴨式”教學，培養學生的自主學習能力、實踐能力以及創新能力。

2 實施方案

跨校修讀學分課程的教學過程由以教師為中心轉換為以學生為中心，為達到更好的教學效果，教師課前需要對課程內容進行梳理。按照學校數據庫原理課程教學大綱，數據庫原理課程的教學內容主要有十章。這十章內容按照學生知識接受的難易程度，分為三類，一類是概念性知識，學生很容易接受；一類是應用性知識，難度適中；一類是重難點知識，學生接受起來有難度。按照這三類知識對各章進行分組，根據難易程度，進行教學活動設計[3]，如表1 所示。數據庫原理課程選擇大連東軟信息學院錄制的遼寧省精品資源共享課數據庫原理與應用的教學視頻作為線上資源，該課程視頻完整，所涉及的知識點幾乎覆蓋數據庫原理課程的所有知識點，并且講解生動細致，授課過程中的實例演示使用Microsoft SQL Server 數據庫，與學校實驗課程使用的數據庫一致。

表1 互動式學習活動設計

與傳統的教學模式不同，跨校修讀學分的教學模式引入翻轉課堂。翻轉課堂中知識的傳授是由教師推送的視頻完成的，學生通過學習視頻來獲取知識。視頻的時長、有無趣味性以及互動性決定了學生對知識的接受程度，因此教師在選擇或錄制視頻時，一定要注意視頻的時長、有無趣味性以及互動性。學生學習視頻后，會完成教師布置的問題和測試，從而找出自己有問題的知識點，通過超星泛雅平臺的討論模塊進行師生、生生討論，由此，學生對模糊的知識點漸漸清晰。課堂中，以小組為單位對相關知識點進行講解，學生和教師對所講解的內容進行提問和討論，教師根據課前討論板塊以及課上討論環節，定位學生沒有理解的知識點進行重點深入的講解。教師在課上有針對性地對學生的疑點和難點進行總結，學生帶著疑問在課堂上與教師、同學進行討論，提高了聽課效率。課后，教師推送測試和作業，幫助學生內化、鞏固知識點。以對數據庫完整性內容進行翻轉課堂為例，詳述翻轉課堂的實施過程。

2.1 課前

課前學習的主要目的是傳遞知識。教師在課前通過超星泛雅平臺向學生推送在線課程資源和思考題，學生基于移動端、PC 端學習教師指定的課前學習資料，觀看教學視頻、閱讀主題背景資料、完成課前在線測試、參加主題討論并回答思考題等。教師通過在線課程平臺統計數據跟蹤學生學習、收集學習問題并進行課前答疑。

問題引導?；趯W生已掌握的知識，教師向學生提出能引出本節課知識點的問題，例如“什么是數據完整性”“有哪些完整性”“在SQL Server中如何定義完整性約束”“在對數據進行操作時，違反了完整性約束DBMS 如何處理”。將超星泛雅平臺的數據庫原理與應用課程的教學視頻第二章SQL 語言中第2.3 小節數據約束以及電子版教材第5 章數據庫完整性推送給學生。

觀看視頻及學習推送資料。學生在課下觀看教師推送的教學視頻，并閱讀相關資料，通過超星泛雅平臺及QQ 等進行反饋，解決教師之前提出的相關問題，將不懂的知識甄別出來。這個環節是翻轉教學的關鍵環節，可稱為第一次知識內化[4]。

2.2 課中

課中進行問題解決環節。教師收集學生不懂的問題，學生以小組為單位進行學習匯報，教師與學生在課堂上討論、互動，解決這些問題，并鼓勵小組之間通過競賽等方式積極參與解決。教師在學生匯報及學生討論中，發現學生沒有掌握的知識，進行講解梳理。對于數據完整性部分，發現學生對參照完整性理解不夠，特別是如何顯示的定義參照完整性的違約策略，學生普遍沒有掌握。教師在課堂中使用學生課程數據庫中的選課表，進行參照完整性違約策略定義的演示，幫助學生掌握相應知識。在這個環節中，學生在原有知識的基礎上，通過教師講解、師生討論獲得“正確概念”。這個環節，可稱為第二次知識內化。

2.3 課后

課后鞏固階段通過延伸學習使學生能夠進行知識應用。教師通過超星泛雅平臺向學生布置后期學習任務，推送測試題，針對重難點知識布置作業及實驗，對已學習過的課程內容和知識點的掌握程度進行跟蹤和評價，并通過超星泛雅平臺的討論板塊組織課程內容和知識點的討論。

3 實施效果

數據庫原理是一門實踐性很強的課程，著重培養學生對知識的理解以及運用知識解決實際問題的能力。以往只有期末考試、實驗、作業及考勤成績，不能反映學生的學習情況，為了能更準確地評估教學效果，學院建立了多元化、過程化的課程考核體系，采用過程性成績與期末考試按比例相結合的辦法，其中過程性成績包括視頻學習、線上測試、線上作業、線下實驗、單元測試以及簽到等。

沈陽農業大學2018、2019、2020 級計算機科學與技術專業的數據庫原理課程均采用跨校修讀學分教學模式。2018 級學生的考核方式采用考查方式，2019、2020 級學生采用閉卷考試方式。在此，將2019、2020 級學生數據庫原理課程的考試成績進行對比，2020 級90 分以上學生占比16.42%，高于2019 級學生。2020 級學生的平均成績為80.5 分，高于2019 級學生的平均成績74.7 分。從考試結果可以看出，隨著跨校修讀學分教學方式的不斷調整，教學效果不斷提高。

4 體會

經過三輪的數據庫原理跨校修讀教學改革實踐，對基于跨校修讀模式下的線上線下混合式教學模式有以下體會。第一，線上線下混合的教學模式，能夠為緊張的理論學時節省時間。數據庫原理課程的理論課只有40 學時，在傳統的教學模式下，需要在這40 個學時內講授10 章內容，時間比較緊，對于難點知識教師往往不能很好地展開深入的講解。而線上線下混合式教學模式，將課程中的知識點分成概念性知識、應用性知識以及重難點知識。對于概念性的知識，學生只需要記憶以及淺層次的理解，通過自主觀看教學視頻完全可以掌握，教師在課堂上可以略去概念性知識的講解，用更多的時間講解應用性知識以及重難點知識。第二，翻轉課堂在一定程度上提升了學生學習的自主性、獨立性。要使翻轉課堂最大限度地發揮作用，學生需要在課前進行獨立、自主的學習。在這個過程中，學生發現知識盲區，并通過探索盡力解決。學生解決不了的問題，可以通過線上、線下師生、生生討論以及教師的講解獲得解決。第三，教師的專業能力得到提升。在線上線下混合式教學模式下，教師的角色由課堂的講授者轉變為學生學習的組織者、引導者。在新的教學模式下，教師需要在總體上對課程的知識脈絡進行梳理，對教學視頻進行篩選，斟酌課程的引導問題，掌控生生、師生討論，進行課堂組織，這些教學活動均需要教師通過實踐不斷進行調整，以達到更好的效果。

雖然跨校修讀學分教學模式有諸多優點，但也存在一些問題。第一，任務點的學習無法監控。任務點內容在播放，學生有可能并沒有認真學習，而是在做其他事情。統計數據能夠顯示任務點的播放進度，但不能保證學生真正投入其中。第二，網上測驗以及作業存在雷同現象。第三，線上討論及翻轉課堂不能保證所有學生都積極參與。總的說來，還需要繼續調動學生的學習自主性、自覺性及積極性，使學生充分意識到自己是學習的主體，知識并不能簡單地由教師傳授，需要學生用批判性思維整合、加工已有信息，從而形成個性化的知識體系[5]。

5 結束語

網絡、多媒體技術的發展，以及網絡教學資源的不斷豐富，為跨校修讀學分的教學模式提供了基礎?？缧Ｐ拮x學分的教學模式打破了高校間的校際壁壘，更好地共享了精品教學資源，顛覆了傳統的教學模式，摒棄了以教師為主體的填鴨式教學，轉變為以學生為主體的自主式學習方式，這種教學方式更能激發學生學習的潛能。三輪的數據庫原理跨校修讀學分教學改革實踐表明，基于跨校修讀學分的教學模式提高了課程的教學質量。