《數(shù)據(jù)庫原理》微課建設的實踐與探索

李津 謝鵬飛

作者簡介：李津，講師，軟件設計師，研究方向：軟件理論。

摘要：隨著數(shù)據(jù)庫技術的應用領域不斷擴展，作為大學里的數(shù)據(jù)庫教學，應不斷地調整授課方法和內容，以跟上當代科學技術的進程。微課作為一種有效的教學手段，已越來越受教師和學生的歡迎。本文以《數(shù)據(jù)庫原理》課程的重點內容關系代數(shù)的教學設計為案例介紹了微課在數(shù)據(jù)庫教學改革中的應用。

關鍵詞：微課；教學改革；數(shù)據(jù)庫原理；關系代數(shù)

中圖分類號：G434文獻標志碼：A文章編號：2095-9214（2016）10-0108-02

數(shù)據(jù)庫技術是信息系統(tǒng)的一個核心技術，是計算機科學技術中發(fā)展最快的領域之一，對信息系統(tǒng)開發(fā)以及業(yè)務數(shù)據(jù)分析與展示方面起著至關重要的作用。

在全球信息化迅速發(fā)展的今天，大學“數(shù)據(jù)庫原理”教學面臨的重要的挑戰(zhàn)，通過對我校近幾年“數(shù)據(jù)庫原理”課程教學現(xiàn)狀的分析，發(fā)現(xiàn)主要存在以下問題：（1）內容抽象枯燥，導致學生學習興趣低落，產(chǎn)生厭學情緒。（2）教學方法和手段單一，由于數(shù)據(jù)庫原理教學方式任務繁重，加之課時緊缺，教師通常會在課上采用傳統(tǒng)的黑板粉筆或簡單課件播放的填鴨式教學，抓住每一分每一秒時間灌輸內容，使得老師和學生的溝通時間甚少，學生處于被動學習，學習的積極性、主動性很難調動。（3）校園網(wǎng)資源得不到有效利用，沒有配套的網(wǎng)絡教輔資源，學生在學習過程中遇到的問題得不到及時解答。（4）考核方式單一。采用一卷定成績，不能全面考查學生對課程知識的掌握能力，不利于激發(fā)學生學習的主動性。

因此在改革課堂教學方法的同時，還應積極開展多方位的教學實踐活動，調動學生學習的積極性和自主性，我校由此開展了微課建設，以期能夠提高課程教學質量。

一、微課的概念與優(yōu)點

2008 年，美國墨西哥州圣胡安學院的David Penrose 綜合了以往短小課程設計的思想，明確提出了微課（Micro-lecture）的理念。微課是模擬一對一的教學情景，以視頻為主要載體，在較短的時間內講授一個知識點。微課有它獨特的優(yōu)點：（1）時間較短，內容精簡，相對于傳統(tǒng)課堂，“微課”的問題集中，主題突出；（2）突破空間時間的限制，滿足學生隨時隨地學習的需求 ， 使得課堂教學得到了延伸和擴展；（3）反饋及時、針對性強，有利于老師和學生之間的溝通；（4）有利于學生自主化、個性化的學習，提高學習興趣。

盡管各大高校微課活動開展的如火如荼，但是，在實際教學中的應用還遠沒有達到人們所期望的效果。因此，十分有必要界定清楚微課和課堂教學的定位，明確微課資源開發(fā)和應用的方向，規(guī)范微課資源設計的思路和制作原則，才能找到有效的應用推動途徑，讓微課對教學活動起到實質的作用。

二、微課的《數(shù)據(jù)庫原理》實踐教學研究

規(guī)范化微課的制作流程包括：選題——教學設計——制作課件——教學實施與拍攝——后期制作——教學反思。本節(jié)以《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論》的第二章第四節(jié)“關系代數(shù)”專題說明微課的實踐過程。

合理選題是微課開發(fā)的最重要一步。微課視頻通常限制在10-15分鐘內，不是所有的教學內容都適合制作成微課，微課主要講解教學中的重點和難點知識，以對在課堂上沒有理解透徹的重難點知識，通過微課來繼續(xù)加深理解。“關系代數(shù)”作為一種抽象的查詢語言，大部分學生對此內容的理解和應用有一定難度，同時關系代數(shù)是關系數(shù)據(jù)庫理論中的基礎，對數(shù)據(jù)庫設計和SQL編程的學習起到至關重要的作用。因此以微課的形式講解關系代數(shù)是一個不錯的選擇。關系代數(shù)一共包括，傳統(tǒng)集合運算：并、交、差，和專門的關系運算：笛卡爾積、選擇、投影、連接和除法等8種運算。對初學者來說，專門關系運算是學習的難點，考慮到篇幅，“關系代數(shù)”微課僅介紹專門的關系運算。

微課制作的形式多樣，總體要求拍攝主體明確，背景整潔即可，可以是視頻錄制情境性的內容講解或實驗教學過程；可以是視頻錄制教師通過板書展示某個運算推理過程；也可以是通過錄屏軟件錄制屏幕操作或是語音講解PPT演示課件等形式。選擇用什么微課表現(xiàn)形式取決于課程教學的需要。

在設計和制作微課的時候，要充分的從學生的角度去考慮，教學目的明確，教學思路清晰，內容言簡意賅，要有效解決具體的教學問題，注重情景化、趣味化、可視化。“關系代數(shù)”微課設計中，我們貫穿一個學生-課程-選課數(shù)據(jù)庫實例，分別講解四種專門關系運算。①選擇運算：在學生表中選擇所有男生的記錄，通過幻燈片動畫演示在學生表中進行記錄行選擇操作的過程，輔以旁白講解；②投影運算：在課程表中投影所有課程名稱，通過幻燈片動畫演示在課程表中進行數(shù)據(jù)列投影操作的過程，輔以旁白講解；③連接運算：在學生表、課程表和選課表三張表中查詢學生李勇的某門課程的考試成績，通過幻燈片動畫演示在三張表通過連接操作成為一張結果表的過程，然后在結果表中再次進行選擇“學生李勇”所在的行并投影“成績”屬性列，輔以旁白講解整個過程；④除法運算：查詢至少選修了“1號”和“3號”課程的記錄。微課最后部分附加進階練習，學生學習完該微課教程后，可以進入進階練習板塊進行練習，結果可以在課堂上進行討論。本微課示例已上傳至湖南微課網(wǎng)，網(wǎng)址：

http：//www.hunanweike.com/wkstudytowkdetail.do channelId=564c24a0516e22852afa189e&weikeId=AAAAAAAAAAAAAAAAAAA12141。

微課的后期制作首先是糾錯，其次是添彩。糾錯是對錯誤的內容進行剪輯，剪輯要符合視覺習慣和教學規(guī)律。添彩主要是為了提高視頻質量，例如增加片頭和字幕，選擇合適的視頻格式進行視頻輸出等。視頻輸出分辨率可以為320*240、640*480、720*576等大小，格式為RMVB、MP4、FLV、MOV等，錄制解說時使用外接麥克風，音頻采用MP3、AAC格式，解說聲音宏亮清楚，外部環(huán)境安靜無噪音。采用錄屏軟件截屏錄制時電腦分辯率為1024*768，顏色位數(shù)為16位。屏幕字體顏色搭配醒目。在保證聲音圖像質量的前提下，盡量控制微課文件大小，50M內為宜。

微課內容上線使用后，教師要積極主動的對學生的學習體驗進行調查，根據(jù)學生的使用反饋，要進行教學反思，不斷改進教學設計和互動環(huán)節(jié)，制作更為精良的微課。

三、反思與總結

微課在教學中的研究與應用將是未來教學的主流方向，也將是學生獲取知識的有效手段。

但是，在實際教學中的微課應用還遠沒有達到人們所期望的效果。有的微課形式單一，枯燥乏味，微課制作“形式大于內容”，教學效果不明顯；有的在10-15分鐘的教學時間內沒有將教學內容講清講透，所以并不是所有的教學內容都適合制作成微課。綜合我校近兩年的微課資源的建設，提出幾點對微課發(fā)展及平臺建設的建議：

（1）以用促建，將微課程作為一種有效的教學資源，形成網(wǎng)絡時代教師專業(yè)發(fā)展的新途徑，為創(chuàng)新型教學模式提供資源支持，如顛倒課堂、個體差異學習和自定步調學習等。不斷完善微課資源庫，為學生提供易用、易得、適用、實用的學習資源，為教師提供優(yōu)質的教學輔助資源。

（2）教師深刻理解教學的重點、難點，充分了解學生的各種問題與需求，重組教學內容，熟練運用各種教學工具與多媒體設備，制作優(yōu)良的微課。微課發(fā)布上線后，教師要跟蹤微課資源的應用情況，對學生的學習體驗進行調查，根據(jù)學生的學習反饋，不斷完善教學設計，改進教學方法，使微課的質量不斷提高。

（3）建立強健的微課發(fā)布平臺，為教師發(fā)布微課提供完善的技術支持。健全的微課平臺是進行資源共建共享的有力保障。微課除了能夠提供視頻資源的展播，還應該從學習者為中心的角度出發(fā)來設計開發(fā)，如交流功能、進階練習功能、學習記錄功能、虛擬社區(qū)功能等。

“數(shù)據(jù)庫原理”微課視頻庫是我校計算機與軟件工程專業(yè)課視頻庫的重要組成部分，該視頻庫的成功實施也為其他課程的微課視頻庫的建設積累了寶貴的經(jīng)驗。下一步我們將要推廣微課視頻庫的建設與資源共享，讓微課在課堂教學中發(fā)揮最大的作用。

（作者單位：中南林業(yè)科技大學涉外學院）

基金項目：中南林業(yè)科技大學涉外學院教改課題《數(shù)據(jù)庫原理微課程建設》，項目編號：JG2016013

湖南省大學生創(chuàng)新實驗項目《基于云計算的Java程序在線集成開發(fā)環(huán)境的設計與實現(xiàn)》

參考文獻：

[1]梁俏，林瓊.微課在高校教師信息技術培訓中的應用實踐[J].中國教育信息化，2014（4）.

[2]朱進軍.淺談如何制作一節(jié)優(yōu)質的微課[J].中國教育信息化，2015（4）.

[3]吳云，曲朝陽，劉瑞英.淺談微課在數(shù)據(jù)庫教學改革中的應用研究[J].無線互聯(lián)科技，2014（4）.

[4]胡鐵生，周曉清.高校微課建設的現(xiàn)狀分析與發(fā)展對策研究[J].現(xiàn)代教育技術，2014（2）.