SPOC+翻轉式教學在《數據庫原理》教學中的應用——以“ER模型”為例

段華斌 鄧永清 楊環俊

SPOC+翻轉式教學在《數據庫原理》教學中的應用——以“ER模型”為例

段華斌1鄧永清2楊環俊1

（1.湖南科技學院 電子與信息工程學院，湖南 永州 425199；2.江永縣職業中專學校，湖南 永州 425400）

針對傳統課堂教學活動單一、知識單向灌輸、忽視學生能力培養等問題，在《數據庫原理》課程中采用“項目為導向、學生為主體、教師為指導”的活躍型課堂教學。通過“課前任務導學——課中翻轉課堂——課后分享應用——課終多維考核”的教學模式，將課程教學內容線上線下融通、課內課外融通、理論實際融通、學習應用融通。

翻轉課堂；SPOC；數據庫原理；教學改革

數據庫原理是計算機科學與技術、軟件工程、數據科學與大數據技術等信息類專業的一門重要專業核心課。課程涉及數據庫系統的基本原理及概念、數據庫開發技術、數據庫設計技術以及數據庫管理與維護等方面的理論知識和應用技術，是理論性和實踐應用性并重的課程。傳統的高校課堂教學，教師處于主體地位，注重知識的灌輸，存在“學時縮短，課程講不完，內容更新慢，學生掌握難度大”的窘境，教學活動單一，課堂氣氛沉悶，忽視學生能力的培養和人文素養的提升。

1 翻轉課堂的優勢

翻轉課堂教學法（Flipped Class Model）是以學生為主體，通過學生自學，先將知識內化再講授的順序進行的一種教學方法[1]。在數據庫原理教學中通過“翻轉課堂+SPOC（Small Private Online Course）+多元融合”的復合教學模式，采用“項目為導向，學生為主體，教師為指導”的活躍型課堂，課前教師準備線上資源、發布學習任務，學生線上預習課程內容，完成課前任務；教師根據線上學習效果反饋及不同教學內容特點，針對重點、難點、痛點、盲點精講，通過案例點評、研討辯論等形式組織翻轉式課堂教學[2-4]。使用SPOC+翻轉課堂從課前任務導學——課中翻轉課堂——課后分享應用——課終多維考核四個環節，將課程教學內容線上線下融通、課內課外融通、理論實際融通、學習應用融通，構建學生“自主學習、合作交流、生生互動、師生聯動”的創新教學模式。

2 基于翻轉課堂的“ER模型”教學實踐

2.1 課程內容分析

ER模型的設計是數據庫設計過程中至關重要的步驟，要求學生理解現實世界到概念模型的抽象過程，是數據庫系統開發的重點和難點。掌握使用ER模型構建數據庫的概念結構是課程學習的重點，也是課程培養目標之一。在教學過程中起著承前啟后的作用，既是對前面“需求分析”的進一步抽象、整合和結構化，又為后續“數據庫的邏輯結構設計”“數據庫的實現”奠定基礎。因此，ER模型設計的學習非常有助于提高學生的數據庫建模能力和實際應用能力。

2.2 學情分析

課程學習對象是大二學生，學生們普遍厭煩枯燥的理論知識，偏向于實際操作。由于在前期課程中學生簡單了解過數據庫的基本常識，同時也具備一定的程序設計基礎，思想活躍，積極性高，迫切想要實踐操作，但又無從下手，缺乏合適的指導。對于“ER模型設計”的課程，學生已了解了數據庫設計的基本方法和步驟，掌握了需求分析的方法，完成了數據庫系統的需求分析任務，但是學生普遍不明白需求分析對后期工作的重要性，對于數據庫的設計感覺抽象，存在畏難情緒。

因此，本堂課程需注意選取有代表性且學生熟悉的實例進行講解，力求做到層次清晰、啟發引導性強。同時，還需借助生動有趣的動畫展示ER模型的概念和設計方法，讓學生借助實例建立現實世界和抽象世界之間的聯系，加深學生對課程內容的理解、對知識的掌握，提高課程學習效率。

2.3 教學目標

根據教學大綱的相關規定和質量工程的教育要求，結合學生實際情況，確定本堂課程的教學目標如下：

1）知識目標：了解數據庫設計過程。掌握ER模型的概念和表示方法。掌握ER模型的設計步驟。掌握ER模型的實例應用。

2）能力目標：通過探究式任務，培養學生自主學習的能力，利用研討式教學培養學生分析問題、解決問題的能力[2]。通過ER模型在生活實例中的應用，加強學生的數據庫建模能力，培養學生舉一反三，靈活運用的能力。

3）情感目標：通過探究式任務，使學生獲得成就感，增加學好課程的自信心，從而提高學習興趣。意識到科學探索中團隊協作、堅持不懈的重要性。樹立刻苦勤奮、善于思考、嚴謹治學的學習態度和精神；

4）思政目標：通過展示高校“信息化”建設的成果，使學生了解國家“信息化”建設的政策和發展趨勢。在應用實例的探究過程中，教育學生在進行系統設計的過程中要遵循“以人為本”的科學發展觀，培養學生精益求精、嚴謹耐心、追求革新的工匠精神。

2.4 課堂實施

本堂課以“體驗式、探究式、案例式、啟發式、對分式、游戲式、討論式”教學方法為主線展開教學設計，課前教師對學生分組并分配不同的探究式任務，學生在任務引導下自主查詢資料，討論分析任務，為課堂中分享學習成果、應用本節內容做好準備。課程教學中，教師以校園生活實例為切入點，激發學生的好奇心與探索欲，然后通過引導學生分享課前探究結果，多媒體動畫等多種形式循序漸進、逐步講解課堂內容，把抽象的內容形象化，使知識深入淺出。隨后教師設計情景，提出任務，通過“拼擺游戲”啟發學生應用本節知識解決問題，提高學生分析設計能力。最后，師生一起對本節課所學內容進行總結、升華，布置課后作業，鞏固課程所學。教學設計步驟如表1所示。

重難點的處理：通過提出的應用案例，分組討論，設置“陷阱”，啟發式的引導學生弄懂實體和屬性的劃分，不同應用環境中相同實體間聯系類型的判斷，直接聯系和間接聯系的取舍、ER模型集成時沖突的處理等易錯知識點。

表1 教學過程設計表

表1（續）

2.5 教學方法

1)體驗式教學法。通過創設情境，引導學生學習，全程圍繞實際問題的解決，進行真實項目體驗，充分調動和發揮學生在學習過程中的積極性、主動性[3]。

2)綜合運用探究式、研討式、任務式教學，采用提出任務—學生課前查資料探究問題—課中分組討論解決問題—教師啟發式總結的教學模式層層深入，激發學生主觀能動性，培養學生解決問題的能力，提高學習自信心[4]。

3)案例教學法。通過選取有代表性、且被學生熟悉又貼切的實例進行講解，力求層次清晰，重點突出，使學生能夠逐步消化吃透知識點。

4)游戲教學法。通過自制教具，引導學生在拼擺游戲中完成ER模型的設計，既形象有趣又方便快捷，提高學生興趣。

5)對分教學法。采用隔堂對分，課前布置探究任務，小組查找資料、討論分析，然后課內分享學習成果。在課程教學中采用當堂對分形式，一半課堂時間分配給教師講授，另一半分配給學生討論，通過課內外的結合，給學生充足的時間消化吸收，培養學生自主學習的能力[5]。

6)多媒體輔助教學，通過豐富的視頻、動畫、圖片刺激學生感官，通過無線投屏技術輔助學生演示學習成果，方便直觀，教學效果好。

2.6 課后小結

學習應該是學生自主探索未知世界的過程。本堂課采用了“提出任務—課前探究—講授新知—應用實踐—分組討論—教師總結”的教學模式。通過教學案例設置情景，增加學生的代入感，便于學生理解掌握ER模型的抽象理論知識。通過課前發布的應用案例—學籍管理系統，引導學生查找資料、分析問題，解決和設計模型，發揮了學生的主體作用，培養了學生的主動學習能力和團隊協作能力。通過互動思考題和應用案例，及時了解學生的掌握情況，針對性的總結知識點和存在的問題，加深學生印象，讓學生真切感受到學以致用的成就感，提升學習的興趣。通過自制的教具，在磁力板拼擺游戲的活動中完成ER模型的設計，提高學生的興趣和參與度。

[1]李忠輝,劉曉斐,宋曉艷等.卓越工程師“安全管理”課程翻轉式教學模式研究[J].高教學刊,2016.

[2]吳莉莉,趙安慶,邢玉清等.電子信息類專業創新應用型人才培養模式的研究[J].中國電力教育,2011,11(No.198):100- 101+103.

[3]張建國.體驗式教學法對創新能力培養的影響[J].管理觀察,2017,20:99-100.

[4]趙嵐.新工科背景下機器人視覺課程教學的實踐與探索[J].科技創新導報,2019,016(023):193-194.

[5]董曉旭,尹興斌,曲昌海,等.對分課堂教學法在中藥藥劑學教學中的應用模式探討[J].衛生職業教育,2020,v.38;No. 534(03):67-68.

G642.0

A

1673-2219（2021）03-0088-03

2021-01-27

湖南省教育廳線上線下混合式一流課程《數據庫原理》（湘教通〔2020〕9號）；湖南省教改項目（項目編號HNJG-2020-0883），湖南省課程思政項目（項目編號NKCSZ-2020-0562）。

段華斌（1981－），女，湖北荊門人，碩士，講師，研究方向為大數據應用研究、網絡安全。

（責任編校：文春生）