基于翻轉課堂的數據庫教學研究

王令群 李凈 袁小華

摘要：翻轉課堂教學模式作為一種新的、高效的教學方式，得到了越來越多的認可，根據我校空間信息與數字技術專業數據庫原理課程現狀，提出該課程翻轉課堂的教學模型，并結合本專業對課程的要求，在組織教學時，將海洋相關項目中用到的實際數據庫改寫成適合教學的案例，使學生在消化課程知識點時，對后續專業課程奠定了基礎。

關鍵詞：數據庫原理；翻轉課堂；海洋需求

中國分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）28-0169-02

一、引言

翻轉課堂（Inverted Classroom），即通過重新調整課堂內外的時間，將學習的決定權從教師轉移給學生。在翻轉課堂模式下：（1）學生以自主學習為主，包括課堂內和課堂外；（2）教師以協助與交流為輔，包括集體輔導與個別交流。教師不再占用課堂的時間來講授信息，這些信息需要學生在課后完成自主學習，他們可以看視頻講座、閱讀功能增強的電子書、通過搜索引擎搜索不了解的知識點，還能在網絡上與別的同學討論，能在任何時候去查閱需要的材料，教師也能有更多的時間與每個人交流。

上海海洋大學根據國家海洋事業發展的需要，立足于上海的區位優勢，于2010年率先在上海市開設了“空間信息與數字技術”專業。數據庫原理作為空間信息與數字技術專業（以下簡稱數計專業）的專業必修基礎課，教學大綱僅要求該課程講述數據庫的理論知識、如何存儲、使用和管理數據，但數據庫原理在與后續專業課程的銜接上迫切需要加入海洋相關項目的案例，引導學生使用數據庫存儲管理海洋數據，從數據庫中發現、分析出現的海洋災害，利用海洋為人類服務，如“風暴潮”災害、“赤潮”災害、海水養殖等。

二、數據庫原理課程現狀

數據庫原理課程本身是一門理論性和實踐性很強的課程，目前授課方式依然采用傳統的講臺授課模式，教師課堂授課、布置課后作業，學生被動聽、課后做作業，有些學生干脆抄襲作業，學生自覺參與差，教學效果一般。現階段數計專業教學中存在的主要問題如下。

1.教材、大綱中缺失專業的海洋特色。多源、動態以及空間關聯性等海洋數據特性使得其有別于傳統工業數據，現有的數據庫原理教材中均無海洋特色的數據，教學大綱中也對此無要求。

2.課時量有限，實踐課時偏少。數據庫原理總課時為48學時：講授32學時，實踐16學時。做8次實驗：Create語句建庫和表，單表查詢，多表連接查詢，子查詢，數據更改，視圖的定義和使用，安全管理，備份和恢復數據庫。沒有足夠的課時完成一個完整的數據庫使用的實驗。

3.數據庫和編程語言C#在同步開設。數據庫原理和C#同一學期開設，按照課程進度，只有在學期末才涉及到編程語言和數據庫的接口，學生缺乏系統訓練的機會。

4.機房中軟件更新落后于數據庫發展。機房中安裝的實驗軟件是SQL Server2008，實驗環境能滿足教學大綱的要求，但SQL Server 2012和SQL Server 2014版本已經包含混合云計算與大數據的內容，其對開闊學生的眼界、了解數據庫的發展趨勢很有幫助。

5.師生互動少。雖然授課教師加入了學生的QQ群、微信群，但學生在平時授課中主動性差，除了學期末答疑期間，極少有學生主動提問，師生的交互僅限課堂內有限的時間。

三、基于翻轉課堂模式的數據庫原理

翻轉課堂要取得良好的教學效果，首先要準備具有實踐指導性的教學模式，整合學習過程中的各種教學資源，為學生課前的自主學習和課上的協作學習提供服務。數據庫原理課程的特點之一是理論知識點較多，側重于實踐，教師可準備一些短小精悍的視頻將這些理論知識點串連起來，用實踐的方式加以論證，但僅僅是抽象的理論講解不能滿足課程應用實踐的要求，在課堂上教師還需要將這些理論知識點具體化。

在日常教學中，轉換傳統的講授—接受的關系，學生反客為主，成為課堂的主人，而教師的角色則由“主”轉換為“導”。數據庫原理課程的教學模型如圖1所示，整個教學過程依托學校的EOL網絡教學綜合平臺，分課前、課堂和課后三個階段，在這三個教學階段中，又分為教師方和學生方。

1.課前階段。課前，教師根據本次課的教學目標要求，整理出相關知識點和相應的測試題目，并制成“微視頻”上傳至EOL網絡教學平臺，考慮到學生的實際情況，每個知識點對應的“微視頻”控制在10分鐘左右；然后，教師根據知識點的掌握要求設計本次課堂的教學活動，在準備案例時，除了傳統的案例，教師針對專業對數據庫課程的要求，編寫海洋相關項目的案例供學生學習、參考、實踐，引導學生使用數據庫存儲管理海洋數據，從數據庫中及時發現海洋災害、進行海水養殖等。

以海洋災害預報為例，其基本流程為：（1）通過海洋災害數據的監測，獲取數據；（2）建立一個融合后的數據庫，包括溫、鹽、流、深，流速、流向等數據；（3）通過對數據庫中的各類監測數據進行分析；（4）對分析數據進行管理；（5）對分析數據進行應用，進行災害的應急預案生成（所以應急預案需加入數據庫）；（6）災害評估以及損失評價；（7）災后重建。

從整個海洋災害預報中有針對性地抽取適合教學的案例，并設置難易適度的問題，學生在充分學習“微視頻”、查找相關資料、充分思考后和教師在網絡平臺上進行交流。

在數據庫原理學習的后半階段，教師在制作微視頻、準備案例時，結合學生C#編程學習的進度，有意將C#語言和數據庫鏈接起來，要求學生動手做一個簡單但完整的程序。

2.課堂階段。在課堂中，教師首先針對學生課前提出的問題進行解惑，或者根據學生課前理論知識測試的反饋情況，花5～10分鐘有針對性地講解相關知識點，并介紹當前數據庫的發展狀況。然后，教師簡單介紹本課時的目標和任務，引出本次課堂需要進行研討的知識點，同時提出若干討論問題。學生每3～5人組成一個討論小組，由討論組長負責協調組員參與問題討論和發言，學生相互交流自己對問題的認識和想法，以辯論或相互補充的方式達到組內的共識。討論結束后，每個小組代表總結發言，其他組的成員可與其辯論或補充，教師在此過程中可適當發問，引導學生思考更深層次的問題。課堂經過翻轉以后，教師不再是單純的教授，學生也不再是被迫的接收，學生成為課堂真正的主人，學生在不斷思考、不斷討論的活躍氣氛中學習理論，最大限度地完成了知識內的理解和吸收。

3.課后階段。下課后，教師通過總結學生課堂中討論的實際情況，在網絡教學平臺上有針對性地布置課后作業，學生獨立完成作業后，在規定的時間內將作業上傳至網絡教學平臺，教師批閱后，針對作業中存在的問題進行總結，在該平臺上適時的和學生進行討論、輔導，使學生徹底理解本次課堂的知識點。

四、結語

將翻轉課堂模式應用于“數據庫原理”課程的教學，讓學生成為課堂的主人，自主學習，培養學生獨立思考和創新能力，更有利于實現高校人才培養與企業需求的無縫對接。同時，結合專業面向海洋需求的特點，將實際項目案例經過改進后用于教學，使學生對專業有進一步的了解，為后續的專業課程打下基礎。

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