摘要:針對數據庫原理課程在傳統教學中存在教學模式單一、課堂互動不足等問題,文章將BOPPPS模型與混合式教學相結合,通過雨課堂平臺從課前線上預習、課中參與互動式學習、課后復習提升3個階段實施了教學改革與實踐。實踐結果表明,本研究有效地激發了學生的學習興趣,提高了課堂參與度,增強了學生的獨立思考和實際問題解決能力,從而有效提升了教學質量。
關鍵詞:教學改革;BOPPPS模型;混合式教學;雨課堂平臺;參與互動式學習
中圖分類號:G642" "文獻標識碼:A
文章編號:1009-3044(2025)18-0148-03
開放科學(資源服務) 標識碼(OSID)
0 引言
數據庫原理是計算機類專業的重要專業基礎課程,旨在培養學生掌握數據庫的基本理論和技能,能夠熟練應用SQL語言創建、查詢數據庫及其對象,并具備開發簡單數據庫應用程序的能力,已經成為許多技術領域,特別是計算機應用系統和網絡工程領域中不可或缺的基本技能。然而,傳統教學模式以教師為中心,教學方式單一,課堂互動不足,且線上教學形式化,已難以滿足新時代對高素質人才的培養需求。
當前,許多教師嘗試采用線上線下混合式教學模式,通過課前線上自學、線下課堂講授及課后自主學習相結合的方式進行教學。然而,這種模式在實際應用中難以充分貫徹以學生為中心的教學理念,學生的課堂參與度和學習興趣提升有限,未能充分利用學生的碎片化時間以有效提升教學質量[1]。
BOPPPS教學模式作為一種強調學生為中心和互動參與的教學設計框架,能夠將課堂教學內容進行系統分解,提升教學的互動性和參與性。因此,本文基于BOPPPS模型,結合雨課堂平臺,探索并實踐數據庫原理課程的混合式教學模式,旨在通過精細化的教學設計和方法優化,提升教學質量和效果[2]。
1 數據庫原理課程教學現狀
當前,數據庫原理課程普遍采用傳統的以理論講授為主的教學方式,存在以下主要問題。
(1) 教學模式單一、缺乏多樣性
傳統教學模式將課程分為理論教學和實踐教學兩部分。理論部分主要采用多媒體面對面授課,互動方式有限,難以吸引學生的持續注意力,且須考慮不同層次學生的知識吸收能力。實踐教學部分僅設置8個課時,學生能接觸到的知識有限,導致對數據庫的認知存在片面性,無法全面掌握實際應用技能。
(2) 課堂師生互動較少,學生興趣不高
數據庫原理課程內容涉及大量抽象的理論知識,如數據庫概述、數據模型和數據庫設計等,學生普遍感到難以理解和應用。教師主要以講授為主,缺乏互動,學生只能被動接受,難以深入思考和理解復雜的概念。這種缺乏互動的教學模式容易導致課堂氣氛沉悶,學生對課程的興趣和學習動力逐漸下降。
(3) 學生獨立思考和解決實際問題的能力較弱
以教師為主的教學模式側重理論知識的傳授,忽視了實踐能力的培養。學生在面對實際項目或問題時,缺乏足夠的解決思路和方法,特別是在數據庫設計和性能優化方面,學生往往缺乏深刻理解和創新思維,難以將課堂所學理論有效應用于實際問題中。
2 BOPPPS 模型的混合式教學模式
2.1 BOPPPS模型概述
BOPPPS 模型最初由加拿大教師技能培訓工作坊創建,廣泛應用在北美高校教師技能培訓中,該模型是一種有效的教學設計框架,它強調以學生為中心,注重教學的互動性和參與性,對于提升教學質量和效果具有重要意義[3]。該模型將學習過程劃分為3個階段:課前、課中、課后,6個環節組成,分別是導言(Bridge-in) 、目標(Objective) 、前測(Pre-assessment) 、參與式學習(Participatory Learning) 、后測(Post-assessment) 和總結(Summary) ,每個階段完成不同的教學任務,6個環節之間相互銜接,構成完整的課堂教學過程[4-5]。
在導入環節,老師要給學生推送課程資源,組織學生進行在線討論以及課程回顧,吸引學生的注意力,激發他們對即將學習的教學內容的興趣,進一步增強學習動力。在學習目標環節,老師針對課堂學習的重點知識,明確學習目標,并告知學生這些目標將會是課程考核重點,幫助學生更好地把握學習方向。在前測環節,老師可以通過提問等方式,檢驗學生的知識基礎,掌握他們對即將學習內容的了解程度,以此來調整課程深度和教學進度。前測還能讓老師了解到學生的興趣、能力以及能夠加以利用的學生資源,這些資源包括學生的知識、生活經驗、情感、行為、特有的觀點和問題等。
在參與式學習環節,老師需要靈活運用各種教學策略來創造積極的學習環境。這一環節要注重師生互動以及生生互動的學習效果。可以通過面授答疑、小組討論、互動探究、項目實施、一分鐘報告等方式,引導學生主動參與課堂教學,達到師生交互學習的效果。
在后測環節,可以通過完成實踐報告、考試、測驗、作業等多種方式來了解學生的學習效果,檢驗教學目標的實現。在總結環節,對教學內容進行梳理總結,幫助學生整合知識點,引導他們反思、總結學習過程和效果,并告知學生下次課的教學內容,讓他們有更充足的時間做好學習準備。
2.2 混合式教學模式構建
數據庫原理課程教學內容涉及數據庫系統概論、關系數據庫、關系數據庫標準語言SQL、數據庫安全性、關系數據理論、數據庫設計等多個章節,內容繁雜且難易程度不一。因此,構建混合式教學模式需要重新優化教學設計和方法。
本文將BOPPPS教學模式與混合式教學相結合,利用雨課堂平臺,根據不同類型和難易程度的知識點,結合學生的知識水平,重新規劃和調整課程設計,形成“課前線上自學—課中參與式互動教學—課后復習提升”3個階段的教學流程,如圖1所示。
課前線上自學階段:涵蓋導言(Bridge-in) 、目標(Objective) 和前測(Pre-assessment) 3個環節。教師通過雨課堂平臺推送學習任務清單,包括學習目標和本節課的重難點,幫助學生明確預習重點,提升學習效率。導入形式多樣,如視頻資源、熱點話題、故事或圖片等,激發學生興趣并建立學習方向。同時,提供文本資料、線上課程、網絡視頻和微課等學習資源,鼓勵學生在規定時間內完成預習任務,遇到問題時通過在線討論進行解決。課前還通過雨課堂發布預習測試題,檢測學生對前期知識的掌握情況,為后續教學調整提供依據。
課中參與式互動教學階段:包括參與式學習(Participatory Learning) 和小結(Summary) 兩個環節。課堂教學開始前,教師根據前測結果明確本節課的學習重點和難點。導入環節從預習資源中提煉問題,引發學生思考,迅速進入學習狀態。在課堂教學的核心環節參與式互動教學過程中,通過提問、搶答、小組討論匯報等方式促進師生互動,利用雨課堂的彈幕和投稿功能增強互動體驗。此外,通過發送不同類型的題目,促進學生主動思考和參與。課堂最后的總結環節,教師通過思維導圖回顧主要內容,幫助學生梳理知識脈絡,加深理解,并預告下節課內容,為下一節課的學習做好準備。
課后復習提升階段:對應后測(Post-assessment) 環節,分為布置作業和線上鞏固拓展。教師布置不同難度的作業,包括知識測試類和實踐類,滿足不同層次學生的復習需求。及時批改并反饋作業完成情況,指導學生改進。同時,根據作業完成情況,提供線上學習資源,幫助學生進一步拓展知識視野,并為后續課程的學習打下堅實基礎。
3 基于BOPPPS模型的混合式教學實踐
本部分以陜西服裝工程學院計算機科學與技術專業學生為授課對象,通過“基本表的創建”這一實例,結合雨課堂平臺,展示基于BOPPPS模型的混合式教學模式在實際教學中的應用,如圖2所示。此次教學實踐的重點是數據類型和約束條件,難點為實際操作中基本表的創建和修改。
3.1 課前線上預習階段
3.1.1 課前導入(B)
課前導入主要是老師通過雨課堂發布基本表創建的導學內容和本節課的學習任務單,任務一是觀看自學慕課視頻內容;任務二是復習數據庫的創建和刪除;任務三是預習創建數據表的基本語法,常用的約束類型( NOT NULL約束、UNIQUE 約束、PRIMARY KEY 約束、FOREIGN KEY 約束、CHECK 約束、DEFAULT約束) 。
3.1.2 學習目標(O)
本節課要達到的教學目標:知識目標,學生能夠準確識別并描述數據表的主要組成部分,包括表名、字段(列) 、字段數據類型、字段約束條件;能力目標,能夠根據數據特點和需求,選擇合適的字段和數據類型,并設置約束條件,能夠熟練使用SQL語句創建數據表;素質目標,通過數據表的創建操作,培養學生的邏輯思維和問題解決能力。
3.1.3 課前摸底(P)
P 是需要完成的課前摸底測試,測試學生的預習成效。創建數據表的 SQL 命令是什么,具體語法格式怎么寫?列級完整性約束和表級完整性的區別?FOREIGN KEY 用于定義數據表的什么約束?PRIMARY KEY 用于定義數據表中什么約束,具體語法格式怎么寫?一個數據表中可以定義多個 CHECK 約束,具體語法格式怎么寫?通過學生回答問題的情況,摸清學生對基礎知識的掌握情況,同時通過分析學生的學習時長、討論參與度等數據,掌握學生的學習進度和存在的問題,從而有針對性地調整教學內容和方法。
3.2 課中參與互動式學習階段
3.2.1 參與式學習(P)
首先根據課前線上預習階段存在的問題明確本節課的學習重難點,利用“學生課程”數據庫的實例,并通過雨課堂提問、搶答、投稿等功能,讓學生對基礎知識進行鞏固,對“學生課程”數據庫中的學生表、課程表和選課表中的各個字段,數據類型和約束條件進行梳理。
其次,老師講解用SQL命令創建數據表的具體語法格式:CREATE TABLElt;表名gt;(lt;列名gt;lt;數據類型gt;[列約束][,… N][,表約束]),對表名、列名、表的完整性約束進行說明,通過雨課堂對常用的6種約束類型進行隨機點名提問,來幫助學生理解和掌握知識點并提高學生課堂參與度和思維能力。接著,老師通過連接數據庫演示在“學生課程”數據庫中創建數據表S(學生) 、C(課程) 及SC(選課) ,學生可以更加直觀地了解命令的編寫方法和思路,提高學習效率和效果。
最后,學生操作練習,在前面練習的“訂貨管理系統”數據庫中,分別創建數據表 Customer(客戶) 、product(產品) 和 PC(訂購) ,其中訂購表中的客戶編碼和產品編碼組合為主碼、外碼,在學生練習的過程中,老師根據學生情況進行講解,鼓勵學生自主探究和學習鞏固課堂內容,培養學生的實際操作能力,學生完成練習后,通過雨課堂的投稿功能上傳練習結果,作為過程考核的依據。同時進行小組討論,各小組成員歸納并分享思路、代碼編寫時注意事項。
3.2.2 總結(S)
課堂最后,通過簡短的總結回顧本節課的主要內容,使用思維導圖幫助學生梳理總結主要內容和知識脈絡,如圖 3所示。并通過互動提問的形式,鼓勵學生隨堂分享,加深學生對所學知識的理解。
3.3 課后復習提升階段
課后復習階段主要包括 BOPPPS 教學模式中的后側(P) 部分。根據數據庫建立時的分組繼續完成各組項目的數據表建立,完成后通過線上提交,同時老師及時批改,并將完成情況反饋給學生,指導他們如何改進。通過課后的團隊項目合作,進一步增強了學生發現問題、分析問題及解決問題的能力。
4 混合式教學效果
在2023—2024學年的第2學期,數據庫原理課程采用了基于BOPPPS模型的混合式教學模式,為了評估其成效,對改革前后的兩個學期學生的考試成績進行了對比分析。2022—2023學年第2學期選課學生108人,及格率83.3%,平均成績74分;2023—2024學年第2學期選課學生66人,及格率98.5 %,平均成績82分 。及格率提升了15.2%,平均成績提升了8分。
這表明基于BOPPPS 模型的混合式教學模式在數據庫原理課程教學中取得了顯著成效,實現了教學質量的提升。
5 結束語
本文通過深入分析數據庫原理課程的傳統教學現狀,構建了基于BOPPPS模型的混合式教學模式,并以“基本表的創建”為案例,開展了課前線上預習、課中參與式互動教學和課后復習提升3個階段的教學實踐。實踐結果表明,與改革前相比,學生的及格率和平均成績均有顯著提升,驗證了基于BOPPPS模型的混合式教學模式在提升教學質量方面的有效性。未來,教學改革將繼續優化基于BOPPPS模型的混合式教學設計,完善教學方法,提升教學質量。同時,將積極探索更多創新的教學模式和策略,如翻轉課堂、項目式學習等,以適應新時代對高素質人才的培養需求。此外,還將進一步研究和利用各類教學技術平臺,增強教學的互動性和個性化,推動教學模式的持續創新與發展。
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【通聯編輯:梁書】