基于MOOC等網絡開放資源的數據庫系統課程混合式教學模式研究

周麗娜+李全龍+劉旭東

摘 要：分析教學實際中數據庫系統課程的授課難點，闡述MOOC教學方法的特點，提出一種基于MOOC等網絡開放資源的數據庫系統課程混合式教學模式，并給出基于混合式教學模式的教學方法設計實例。

關鍵詞：混合式教學模式；MOOC；數據庫

文章編號：1672-5913（2017）07-0109-05

中圖分類號：G642

0 引 言

數據庫系統是計算機相關專業本科教學體系中一門重要的專業核心課。其課程內容偏難、知識量偏大，理論與應用結合緊密，由于學時所限，傳統的講授式教學模式已經不能夠完全滿足數據庫系統的教學需求，學生普遍反映有難度。如何調整教學方法、做好教學設計是教師面臨的一大挑戰。

MOOC（Massive Open Online Courses）是近年來新興的一種在線課程形式。2007年，加拿大曼尼托巴大學的兩位教授最早提出MOOC的概念，開設了第一門MOOC課程[1]。2012年以來，MOOC得到更為廣泛的關注與應用。MOOC的興起為傳統教學模式帶來了沖擊和契機。如何整合、利用優質的MOOC資源及其他網絡開放資源，提升本科生的專業課程教學質量是目前教育界關注的熱點問題。MIT、UC-Berkley、清華大學、上海交通大學等國內外知名高校已經展開了相關的研究。

1 課程分析

數據庫系統的授課對象為軟件工程專業本科二年級學生，學生已學習計算機基礎、編程語言、數據結構、軟件工程概論等相關課程，能夠完成簡單的程序開發。本課程的授課難點主要包括以下3個方面：

（1）抽象概念和名詞較多，不易理解。數據庫系統課程內容通常比較抽象，概念和名詞較多。作為學習數據庫課程的基礎，第一章就給出了很多的概念，例如數據庫中的“關系”與我們日常所理解的關系、聯系并不是同一概念；數據庫、數據庫管理系統和數據庫系統等概念容易混淆；三級模式、兩層映象、數據模型、數據模式等概念對于初學者來說并不易理解和掌握。接下來的各章節，根據所學的內容，又要引入很多概念和名詞，如在數據庫基礎理論關系代數中，涉及很多數學概念；在數據庫存儲中，涉及很多操作系統相關的名詞；數據庫事務處理、數據庫索引、查詢優化中又給出了很多新的數據庫專用的概念和名詞。對于課程中出現的概念、名詞，不僅要求學生記住，還要能夠充分理解、掌握和應用。

（2）課程內容涉及范圍較廣，理論與實踐結合緊密。鑒于數據庫理論背景的深厚以及數據庫應用需求的高漲，數據庫課程內容的設置要以理論性為基礎、應用性為目標，理論與應用相結合。在授課時，既要對數據庫的發展歷史、基本概念、基本理論等進行講授，還要兼顧到數據庫的應用知識：從最基本的如何使用數據庫管理軟件，到如何設計一個數據庫，再到如何進行數據庫應用程序開發，甚至到數據庫管理軟件的基本運作原理都要進行介紹。這就要求授課老師不僅要熟悉基礎理論內容，更要有深厚的應用實踐基礎。盡可能地從數據庫應用存在的問題著手引入，使學生明白應用中存在什么問題，有什么解決思路，為實現該思路，提出什么概念和什么理論，然后再講該理論的相關內容細節。無論如何，數據庫系統這類知識量較大、理論和應用性都較強的課程，對于學生來說依舊是很大的挑戰。

（3）技術發展快、相關軟件產品多，實際應用問題復雜。數據庫是數據管理的重要技術，從最初的網狀數據庫到廣泛應用的關系數據庫，再到新興的對象關系數據庫，隨著信息化程度逐步加深，應用需求推動了數據庫理論的迅速發展。在理論發展的基礎上，各大公司紛紛推出不同類型的數據庫管理軟件產品，如較為常見的關系型數據庫軟件Oracle、SQLServer、MySQL以及近年來興起的MongoDB、Redis等非關系型數據庫軟件。不同類型的數據庫軟件在數據模型及核心技術上存在差異，相同類型的數據庫軟件在具體的應用中也有很大不同。考慮到數據庫課程應用性強的特點，授課中不僅要注重理論知識的講授，還要注重應用能力的訓練，對于常用軟件需要加以介紹，在實驗課程的設計中，也需要選擇恰當的數據庫軟件、工程應用案例設置實驗內容，以鍛煉學生的動手能力。然而，鑒于課時的限制和本科生的接受能力，數據庫課程的講授仍然是以最基礎的關系數據庫理論及軟件為主，對于NoSQL、數據倉庫、數據挖掘等內容僅限于簡要介紹。對于工程開發領域的應用問題，也是結合課程內容，選取典型的案例進行分析講解。相比于數據庫的龐大知識體系和復雜的應用需求，課堂上能講授的內容始終有限。

問題解決的關鍵在于如何有效調動學生的學習積極性，發揮主觀能動性，讓學生參與到學習中來，把學習過程從課堂擴展到課外，單純的講課式授課方式已經不能夠完全滿足數據庫課程的授課需要。

2 MOOC特點分析

2012年以來，MOOC得到了廣泛的關注和應用，國內外各大高校、公司紛紛創建了MOOC平臺[2]，如Udacity、Coursera、edX、Openuped、可汗學院、Onpen2Study、中國大學MOOC、網易云課堂等。MOOC改變傳統教學模式，利用互聯網技術，實現了優秀教學資源的分享與傳播，并提供在線測試、評估，師生互動等功能。目前利用MOOC教學具有以下優勢：①以主動學習為基礎，學生可以根據自己的興趣選擇課程，更有利于發揮主觀能動性；②學生可以隨時加入MOOC課程的學習，教與學不僅局限于課堂時間，MOOC提供了更為靈活的學習方式，有效地將教學活動擴展到了課下；③MOOC匯集了各大高校、公司的優秀教學資源，建立起一個龐大的知識網絡，對于相同的知識點，不同的MOOC課程又從不同的角度進行講解，學生可以根據自己的能力和需求選擇與自己學習目標相相符的課程，也可以綜合各個課程的講解，加深對知識難點的理解。

MOOC的優勢越來越被教育界認可，但隨著應用規模的不斷擴大，也出現了一些新的問題。其中，最主要的問題是課程退出率較高，完成度偏低，很多學生選課后中途放棄[3-4]。究其原因，主要有以下兩點：①缺少真實課堂約束，學習過程主要依靠學生主觀能動性，這對自覺性較差的學生來說是很大的挑戰[5]，很多學生的學習熱情只能維持到課程中期，后期隨著知識量的增多，難度的增大，需要投入更多的時間和精力，有些學生便產生了惰性，最終放棄；②在課程選擇方面，學生大多依據MOOC平臺的評價、發布課程教師的知名度以及網站上簡要的課程介紹，導致很多學生選擇的課程內容與自己的預期有較大差距，學習過程中發現課程核心內容與學習目標不相符，課程內容過于簡單或者過于復雜，于是中途放棄。不恰當的選課也是造成MOOC課程完成率較低的一大原因。