微課在數據庫原理及應用課程中的應用

【摘 要】本文分析數據庫原理及應用課程的教學要求和存在的問題，闡述數據模型、關系模式的分解、數據庫的設計、數據庫建模工具的使用、數據庫的前沿技術等主要知識點的微課設計思路，論述從“制作并發布微課視頻—學生自主學習—課堂教學—學習評價”等步驟實施微課教學。

【關鍵詞】高職院校 微課 數據庫原理及應用課程 設計思路

【中圖分類號】G ?【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2020）35-0163-02

微課是指運用信息技術，按照認知規律呈現碎片化學習內容、過程及擴展素材的結構化數字資源。教學視頻是微課的核心，其特點是時間短、知識容量少而精，同時突出教學重點和難點，方便學生學習，以幫助學生快速理解和掌握知識要點和內容。近年來，基于微課的數字化教學平臺如MOOC、智慧樹、愛課網等不斷涌現，作為一種共享的數字化資源，微課越來越受到教育工作者和學生的喜愛。本文探討微課在數據庫原理及應用課程中應用，通過線上線下相結合的方法提高課程教學效果。

一、數據庫原理及應用課程的教學要求和存在的問題

數據庫原理及應用課程是高職計算機類專業的核心課程，集理論性和實踐性于一體。該課程的教學要求是：首先，學生需要掌握數據庫系統的三級模式、關系數據庫相關理論、關系數據庫的規范化等高度抽象的理論知識;其次，要熟悉一款常用的數據庫管理系統，如SQL Server，My SQL等;最后，能夠利用一款數據庫建模工具，針對實際的應用例子設計數據庫的概念模型和邏輯模型，并利用所學的理論知識對其合理性進行評價。該課程是后續編程類及綜合實踐類課程的基礎，對其他課程的學習也有十分重要的影響。

教學實踐發現，數據庫原理及應用課程采用傳統以教師課堂教學為主的教學方法進行授課，教學效果并不理想。高職學生本身基礎比較薄弱，而與數據庫相關的基礎理論高度抽象，內容相對枯燥，老師在有限的課時內很難講解透徹所有知識點，學生也不容易及時掌握，如果學生沒有掌握這些必備的理論知識，就沒有辦法進行數據庫的設計與評價，進而對學習其他相關課程的產生不良影響。久而久之，極容易打擊學生學習的積極性，部分學生甚至產生厭學的現象。

微課作為一種新穎的教學手段，為解決上述教學問題提供了新的思路和途徑。在數據庫原理及應用課程中，筆者除了利用騰訊課堂進行在線教學外，還以國內知名的微課平臺資源以及自制的微課短視頻作為補充，讓學生進行自主學習，同時采用一定輔助手段對教學質量進行跟蹤和監控，期末考試的結果表明，與過去比較，學生的學習效果有較大的提高。

二、微課的設計思路

微課是課堂教學的有益補充，但是不能完全代替課堂教學，因此不必針對書本的所有知識點都設計相應的微課視頻。在數據庫原理及應用課程中，主要是在以下方面制作微課視頻：一是針對較難理解的高度抽象的理論部分，通過設計微課視頻讓學生能夠在課前課后有機會反復學習同一知識點，從而完全理解和掌握課堂學習過程中沒有理解的部分。二是針對實踐部分（即數據庫設計部分），現有教材所采用的實例都太過簡單化和教條化，需要額外補充具有工程應用背景的實例進行講解，讓學生能夠切實掌握數據庫設計方法。因此，在數據庫理論部分，可針對數據模型、三級模式及兩級映像、范式理論、概念模型到邏輯模型的轉換等內容設計微課視頻;在實踐部分，針對數據庫建模工具（Powder Designer軟件）以及具體的數據庫設計實例等內容設計微課視頻。部分知識點可以用現有的微課數字化教學平臺，如MOOC、智慧樹、愛課網等資源代替。

在設計微課時，要考慮以下幾個因素：一是微課不受講授時間的限制，因此多角度、多種形式詳細講解知識點;二是邏輯清晰，突出亮點，每一個微課視頻限制在15分鐘以內，因此一個視頻只對應一個知識點，將課堂講授的內容碎片化，便于學生有針對性地鞏固學習，保障學生能夠在較短時間內掌握相關知識點;三是用適當的手段將抽象的理論知識簡單化，采用擬人或擬物化方法，深入淺出，讓學生更容易理解，同時增加學習的趣味性，達到事半功倍的學習效果;四是考慮到個別學生學習能力較強，可以適當補充一些不做考核要求的理論知識以及數據庫的前沿技術，讓學生對目前數據庫技術的發展情況有一定的了解。

以下是幾個主要知識點微課視頻的設計思路：

第一，數據模型。數據模型是數據庫的核心和基礎，針對該知識點，采用擬物化方法，將數據庫的設計過程用一棟大樓的設計過程來模擬，設計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、沙盤以及實實在在的大樓只是對大樓的不同層次的抽象;而數據庫的設計過程也是基于數據的需求基礎之上，設計概念模型、邏輯模型以及物理模型，不同的模型也是對數據不同層次的抽象，以滿足不同層次使用者的需求。

第二，關系模式的分解（范式理論）。關系模式的分解是數據庫設計的理論基礎，只有掌握了該知識點，才能進行數據庫的設計和評價。我們對該知識點采用擬人化方法進行講解。針對一個關系模式，如果站在人的角度，主要考慮數據能夠直觀、簡單地呈現，而如果站在計算機的角度，則主要考慮如何存儲數據，消除對數據的插入、刪除和修改異常，減少數據冗余，關系模式分解的目的就是讓數據能夠更容易在計算機中表示。為了便于學生理解，通過一個實際的例子來講解關系模式的分解過程。

第三，數據庫的設計。數據庫設計是學生必須掌握的一個知識點，而要掌握該知識點，必須結合一個實際的工程應用，從頭至尾詳細講解數據庫的具體設計過程，這樣學生才能充分掌握。因此，教師可以補充設計一個微課視頻。以廣西機電職業技術學院《教師年終考核系統》的數據庫設計為例，通過一張教師年終考核表以及廣西機電職業技術學院年終考核的流程進行數據庫的需求分析，然后設計其概念模型（E-R圖），并從不同角度分析E-R圖的幾種設計方案，比較它們之間的優劣，最后利用所學的理論知識將概念模型轉換成邏輯模型并對其進行優化。由于內容比較多，該部分實際上包含了數據庫需求分析、概念模型設計、邏輯模型設計、物理模型設計等4個微課視頻。

第四，數據庫建模工具的使用。該知識點是教材以外的補充內容。在以前，學生進行數據庫建模時，直接使用Word進行繪圖，這樣得出的結果既不規范，也不美觀。Powder Designer是一款簡單易學、功能強大的建模工具，支持數據庫建模的整個過程。因此，我們將該工具的使用方法與《教師年終考核系統》的數據庫設計過程融合在一起講解。

第五，數據庫的前沿技術。補充講解一些數據庫的新技術，供有興趣的學生選學，包括分布式數據庫技術、大數據技術、數據挖掘技術等，拓寬學生的知識面。

三、微課教學的實施步驟

（一）制作并發布微課視頻。為了便于管理，首先建立班級QQ群，在進行課堂教學前一周，利用Apowersoft錄屏軟件將要講授的內容根據知識點分別錄制若干微課視頻，在群里發布學習任務、作業以及視頻文件。也有部分知識點直接使用MOOC網、智慧樹的資源，如關系數據庫理論、數據庫的安全性及完整性等。因為網上相關資源較多，通常需要事先進行篩選后，再將需要學習的知識點鏈接發布在群里。

（二）學生自主學習。老師上傳微課視頻或者發布微課鏈接以后，學生直接下載視頻或進入鏈接頁面進行學習，并且根據視頻講授的知識點，在規定的時間內完成學習任務，思考視頻中提到的問題。學生還需要在這個過程中，把遇到的問題和困難記錄下來，以便在課堂上進行討論。在課堂教學前1～2天，由學習委員將所有問題和困難匯總后發給任課老師，這樣老師就能掌握學生的預習情況，有針對性地進行講解。

（三）課堂教學。針對教材的內容，仍然采用以教師講授為主的形式。但在講授的過程中，教師要重點針對學生提出的問題和疑惑進行講解，同時加強與學生的互動，了解學生對知識的理解情況。針對教材以外補充的內容，以學生討論為主，特別是在數據庫設計這個環節，要求學生在看完微課視頻以后，2～3人一組，共同完成一個類似于《教師年終考核系統》的軟件的數據庫設計，課堂教學前提交數據庫設計的報告，課堂上隨機抽取部分學生講解自己的設計報告，老師和學生同時點評。

（四）學習評價。數據庫原理及應用課程在實施微課教學后，教師將平時成績由原來的30%提高到50%，降低期末考試的比例，采用多元化的評價標準，更加注重學生的過程性評價。其中，平時成績包含以下幾項：一是課前自主學習評價（占15%），包含是否完整觀看了微課視頻、觀看視頻的次數、針對視頻講解的內容提出問題的質量以及學習任務的完成情況;二是課堂教學的情況（占15%），包含學生的學習態度、課堂討論的參與度、報告的完成情況、對老師提問的回答質量等;三是課后知識的鞏固（占20%），考查學生各種作業的完成情況。

微課在數據庫原理及應用課程中應用，打破了傳統課堂教學時間和空間的限制，為教師教學工作的開展提供了良好的輔助手段，實現了以學生為主體，讓學生自主學習、高效學習、個性化學習，有利于引導學生主動探索，培養學生在數據庫設計以及軟件設計方面的綜合實踐能力。

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【作者簡介】羅榮端（1975— ），女，廣西鹿寨人，廣西機電職業技術學院講師，研究方向：計算機信息管理。

（責編 黎 原）