【摘 要】本文分析數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用課程的教學(xué)要求和存在的問題,闡述數(shù)據(jù)模型、關(guān)系模式的分解、數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫建模工具的使用、數(shù)據(jù)庫的前沿技術(shù)等主要知識(shí)點(diǎn)的微課設(shè)計(jì)思路,論述從“制作并發(fā)布微課視頻—學(xué)生自主學(xué)習(xí)—課堂教學(xué)—學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)”等步驟實(shí)施微課教學(xué)。
【關(guān)鍵詞】高職院校 微課 數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用課程 設(shè)計(jì)思路
【中圖分類號(hào)】G ?【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A
【文章編號(hào)】0450-9889(2020)35-0163-02
微課是指運(yùn)用信息技術(shù),按照認(rèn)知規(guī)律呈現(xiàn)碎片化學(xué)習(xí)內(nèi)容、過程及擴(kuò)展素材的結(jié)構(gòu)化數(shù)字資源。教學(xué)視頻是微課的核心,其特點(diǎn)是時(shí)間短、知識(shí)容量少而精,同時(shí)突出教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn),方便學(xué)生學(xué)習(xí),以幫助學(xué)生快速理解和掌握知識(shí)要點(diǎn)和內(nèi)容。近年來,基于微課的數(shù)字化教學(xué)平臺(tái)如MOOC、智慧樹、愛課網(wǎng)等不斷涌現(xiàn),作為一種共享的數(shù)字化資源,微課越來越受到教育工作者和學(xué)生的喜愛。本文探討微課在數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用課程中應(yīng)用,通過線上線下相結(jié)合的方法提高課程教學(xué)效果。
一、數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用課程的教學(xué)要求和存在的問題
數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用課程是高職計(jì)算機(jī)類專業(yè)的核心課程,集理論性和實(shí)踐性于一體。該課程的教學(xué)要求是:首先,學(xué)生需要掌握數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級(jí)模式、關(guān)系數(shù)據(jù)庫相關(guān)理論、關(guān)系數(shù)據(jù)庫的規(guī)范化等高度抽象的理論知識(shí);其次,要熟悉一款常用的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),如SQL Server,My SQL等;最后,能夠利用一款數(shù)據(jù)庫建模工具,針對(duì)實(shí)際的應(yīng)用例子設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫的概念模型和邏輯模型,并利用所學(xué)的理論知識(shí)對(duì)其合理性進(jìn)行評(píng)價(jià)。該課程是后續(xù)編程類及綜合實(shí)踐類課程的基礎(chǔ),對(duì)其他課程的學(xué)習(xí)也有十分重要的影響。
教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn),數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用課程采用傳統(tǒng)以教師課堂教學(xué)為主的教學(xué)方法進(jìn)行授課,教學(xué)效果并不理想。高職學(xué)生本身基礎(chǔ)比較薄弱,而與數(shù)據(jù)庫相關(guān)的基礎(chǔ)理論高度抽象,內(nèi)容相對(duì)枯燥,老師在有限的課時(shí)內(nèi)很難講解透徹所有知識(shí)點(diǎn),學(xué)生也不容易及時(shí)掌握,如果學(xué)生沒有掌握這些必備的理論知識(shí),就沒有辦法進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià),進(jìn)而對(duì)學(xué)習(xí)其他相關(guān)課程的產(chǎn)生不良影響。久而久之,極容易打擊學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,部分學(xué)生甚至產(chǎn)生厭學(xué)的現(xiàn)象。
微課作為一種新穎的教學(xué)手段,為解決上述教學(xué)問題提供了新的思路和途徑。在數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用課程中,筆者除了利用騰訊課堂進(jìn)行在線教學(xué)外,還以國內(nèi)知名的微課平臺(tái)資源以及自制的微課短視頻作為補(bǔ)充,讓學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí),同時(shí)采用一定輔助手段對(duì)教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行跟蹤和監(jiān)控,期末考試的結(jié)果表明,與過去比較,學(xué)生的學(xué)習(xí)效果有較大的提高。
二、微課的設(shè)計(jì)思路
微課是課堂教學(xué)的有益補(bǔ)充,但是不能完全代替課堂教學(xué),因此不必針對(duì)書本的所有知識(shí)點(diǎn)都設(shè)計(jì)相應(yīng)的微課視頻。在數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用課程中,主要是在以下方面制作微課視頻:一是針對(duì)較難理解的高度抽象的理論部分,通過設(shè)計(jì)微課視頻讓學(xué)生能夠在課前課后有機(jī)會(huì)反復(fù)學(xué)習(xí)同一知識(shí)點(diǎn),從而完全理解和掌握課堂學(xué)習(xí)過程中沒有理解的部分。二是針對(duì)實(shí)踐部分(即數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)部分),現(xiàn)有教材所采用的實(shí)例都太過簡單化和教條化,需要額外補(bǔ)充具有工程應(yīng)用背景的實(shí)例進(jìn)行講解,讓學(xué)生能夠切實(shí)掌握數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法。因此,在數(shù)據(jù)庫理論部分,可針對(duì)數(shù)據(jù)模型、三級(jí)模式及兩級(jí)映像、范式理論、概念模型到邏輯模型的轉(zhuǎn)換等內(nèi)容設(shè)計(jì)微課視頻;在實(shí)踐部分,針對(duì)數(shù)據(jù)庫建模工具(Powder Designer軟件)以及具體的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)實(shí)例等內(nèi)容設(shè)計(jì)微課視頻。部分知識(shí)點(diǎn)可以用現(xiàn)有的微課數(shù)字化教學(xué)平臺(tái),如MOOC、智慧樹、愛課網(wǎng)等資源代替。
在設(shè)計(jì)微課時(shí),要考慮以下幾個(gè)因素:一是微課不受講授時(shí)間的限制,因此多角度、多種形式詳細(xì)講解知識(shí)點(diǎn);二是邏輯清晰,突出亮點(diǎn),每一個(gè)微課視頻限制在15分鐘以內(nèi),因此一個(gè)視頻只對(duì)應(yīng)一個(gè)知識(shí)點(diǎn),將課堂講授的內(nèi)容碎片化,便于學(xué)生有針對(duì)性地鞏固學(xué)習(xí),保障學(xué)生能夠在較短時(shí)間內(nèi)掌握相關(guān)知識(shí)點(diǎn);三是用適當(dāng)?shù)氖侄螌⒊橄蟮睦碚撝R(shí)簡單化,采用擬人或擬物化方法,深入淺出,讓學(xué)生更容易理解,同時(shí)增加學(xué)習(xí)的趣味性,達(dá)到事半功倍的學(xué)習(xí)效果;四是考慮到個(gè)別學(xué)生學(xué)習(xí)能力較強(qiáng),可以適當(dāng)補(bǔ)充一些不做考核要求的理論知識(shí)以及數(shù)據(jù)庫的前沿技術(shù),讓學(xué)生對(duì)目前數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展情況有一定的了解。
以下是幾個(gè)主要知識(shí)點(diǎn)微課視頻的設(shè)計(jì)思路:
第一,數(shù)據(jù)模型。數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫的核心和基礎(chǔ),針對(duì)該知識(shí)點(diǎn),采用擬物化方法,將數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)過程用一棟大樓的設(shè)計(jì)過程來模擬,設(shè)計(jì)一棟大樓需要先考慮樓房的使用需求,然后繪制圖紙、建沙盤、建大樓,圖紙、沙盤以及實(shí)實(shí)在在的大樓只是對(duì)大樓的不同層次的抽象;而數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)過程也是基于數(shù)據(jù)的需求基礎(chǔ)之上,設(shè)計(jì)概念模型、邏輯模型以及物理模型,不同的模型也是對(duì)數(shù)據(jù)不同層次的抽象,以滿足不同層次使用者的需求。
第二,關(guān)系模式的分解(范式理論)。關(guān)系模式的分解是數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ),只有掌握了該知識(shí)點(diǎn),才能進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)。我們對(duì)該知識(shí)點(diǎn)采用擬人化方法進(jìn)行講解。針對(duì)一個(gè)關(guān)系模式,如果站在人的角度,主要考慮數(shù)據(jù)能夠直觀、簡單地呈現(xiàn),而如果站在計(jì)算機(jī)的角度,則主要考慮如何存儲(chǔ)數(shù)據(jù),消除對(duì)數(shù)據(jù)的插入、刪除和修改異常,減少數(shù)據(jù)冗余,關(guān)系模式分解的目的就是讓數(shù)據(jù)能夠更容易在計(jì)算機(jī)中表示。為了便于學(xué)生理解,通過一個(gè)實(shí)際的例子來講解關(guān)系模式的分解過程。
第三,數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)是學(xué)生必須掌握的一個(gè)知識(shí)點(diǎn),而要掌握該知識(shí)點(diǎn),必須結(jié)合一個(gè)實(shí)際的工程應(yīng)用,從頭至尾詳細(xì)講解數(shù)據(jù)庫的具體設(shè)計(jì)過程,這樣學(xué)生才能充分掌握。因此,教師可以補(bǔ)充設(shè)計(jì)一個(gè)微課視頻。以廣西機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院《教師年終考核系統(tǒng)》的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)為例,通過一張教師年終考核表以及廣西機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院年終考核的流程進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的需求分析,然后設(shè)計(jì)其概念模型(E-R圖),并從不同角度分析E-R圖的幾種設(shè)計(jì)方案,比較它們之間的優(yōu)劣,最后利用所學(xué)的理論知識(shí)將概念模型轉(zhuǎn)換成邏輯模型并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化。由于內(nèi)容比較多,該部分實(shí)際上包含了數(shù)據(jù)庫需求分析、概念模型設(shè)計(jì)、邏輯模型設(shè)計(jì)、物理模型設(shè)計(jì)等4個(gè)微課視頻。
第四,數(shù)據(jù)庫建模工具的使用。該知識(shí)點(diǎn)是教材以外的補(bǔ)充內(nèi)容。在以前,學(xué)生進(jìn)行數(shù)據(jù)庫建模時(shí),直接使用Word進(jìn)行繪圖,這樣得出的結(jié)果既不規(guī)范,也不美觀。Powder Designer是一款簡單易學(xué)、功能強(qiáng)大的建模工具,支持?jǐn)?shù)據(jù)庫建模的整個(gè)過程。因此,我們將該工具的使用方法與《教師年終考核系統(tǒng)》的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程融合在一起講解。
第五,數(shù)據(jù)庫的前沿技術(shù)。補(bǔ)充講解一些數(shù)據(jù)庫的新技術(shù),供有興趣的學(xué)生選學(xué),包括分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)等,拓寬學(xué)生的知識(shí)面。
三、微課教學(xué)的實(shí)施步驟
(一)制作并發(fā)布微課視頻。為了便于管理,首先建立班級(jí)QQ群,在進(jìn)行課堂教學(xué)前一周,利用Apowersoft錄屏軟件將要講授的內(nèi)容根據(jù)知識(shí)點(diǎn)分別錄制若干微課視頻,在群里發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)、作業(yè)以及視頻文件。也有部分知識(shí)點(diǎn)直接使用MOOC網(wǎng)、智慧樹的資源,如關(guān)系數(shù)據(jù)庫理論、數(shù)據(jù)庫的安全性及完整性等。因?yàn)榫W(wǎng)上相關(guān)資源較多,通常需要事先進(jìn)行篩選后,再將需要學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)鏈接發(fā)布在群里。
(二)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。老師上傳微課視頻或者發(fā)布微課鏈接以后,學(xué)生直接下載視頻或進(jìn)入鏈接頁面進(jìn)行學(xué)習(xí),并且根據(jù)視頻講授的知識(shí)點(diǎn),在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成學(xué)習(xí)任務(wù),思考視頻中提到的問題。學(xué)生還需要在這個(gè)過程中,把遇到的問題和困難記錄下來,以便在課堂上進(jìn)行討論。在課堂教學(xué)前1~2天,由學(xué)習(xí)委員將所有問題和困難匯總后發(fā)給任課老師,這樣老師就能掌握學(xué)生的預(yù)習(xí)情況,有針對(duì)性地進(jìn)行講解。
(三)課堂教學(xué)。針對(duì)教材的內(nèi)容,仍然采用以教師講授為主的形式。但在講授的過程中,教師要重點(diǎn)針對(duì)學(xué)生提出的問題和疑惑進(jìn)行講解,同時(shí)加強(qiáng)與學(xué)生的互動(dòng),了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解情況。針對(duì)教材以外補(bǔ)充的內(nèi)容,以學(xué)生討論為主,特別是在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)這個(gè)環(huán)節(jié),要求學(xué)生在看完微課視頻以后,2~3人一組,共同完成一個(gè)類似于《教師年終考核系統(tǒng)》的軟件的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì),課堂教學(xué)前提交數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的報(bào)告,課堂上隨機(jī)抽取部分學(xué)生講解自己的設(shè)計(jì)報(bào)告,老師和學(xué)生同時(shí)點(diǎn)評(píng)。
(四)學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)。數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用課程在實(shí)施微課教學(xué)后,教師將平時(shí)成績由原來的30%提高到50%,降低期末考試的比例,采用多元化的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),更加注重學(xué)生的過程性評(píng)價(jià)。其中,平時(shí)成績包含以下幾項(xiàng):一是課前自主學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)(占15%),包含是否完整觀看了微課視頻、觀看視頻的次數(shù)、針對(duì)視頻講解的內(nèi)容提出問題的質(zhì)量以及學(xué)習(xí)任務(wù)的完成情況;二是課堂教學(xué)的情況(占15%),包含學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、課堂討論的參與度、報(bào)告的完成情況、對(duì)老師提問的回答質(zhì)量等;三是課后知識(shí)的鞏固(占20%),考查學(xué)生各種作業(yè)的完成情況。
微課在數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用課程中應(yīng)用,打破了傳統(tǒng)課堂教學(xué)時(shí)間和空間的限制,為教師教學(xué)工作的開展提供了良好的輔助手段,實(shí)現(xiàn)了以學(xué)生為主體,讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)、高效學(xué)習(xí)、個(gè)性化學(xué)習(xí),有利于引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探索,培養(yǎng)學(xué)生在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)以及軟件設(shè)計(jì)方面的綜合實(shí)踐能力。
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【作者簡介】羅榮端(1975— ),女,廣西鹿寨人,廣西機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師,研究方向:計(jì)算機(jī)信息管理。
(責(zé)編 黎 原)