微課和項目結合的教學法在數(shù)據(jù)庫課程設計教學中的研究與實踐

蘭義華, 王建芳， 王達

(南陽師范學院 計算機科學與技術學院， 河南 南陽 473061)

0 引言

數(shù)據(jù)庫課程設計要求學生在學完數(shù)據(jù)庫原理及應用的課程后，綜合運用所學知識，設計和開發(fā)一個小型的數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)。從數(shù)據(jù)庫課程設計的教學目標來看，這門課要求學生將理論和實踐相結合，在掌握基本理論的基礎上，對實際問題進行分析設計并開發(fā)相應的系統(tǒng)。但是，目前培養(yǎng)的數(shù)據(jù)庫人才在理論和實踐上嚴重脫節(jié)，對理論一知半解，對設計和開發(fā)的工具也不熟悉，實戰(zhàn)經(jīng)驗不足，分析問題、解決問題的能力薄弱，和就業(yè)市場中的崗位要求有著不小的差距。因此，分析目前數(shù)據(jù)庫課程設計教學中存在的一些問題，并有針對性的解決，對于培養(yǎng)符合市場需求的人才來說是非常必要和迫切的。

1 數(shù)據(jù)庫課程設計教學存在的問題

在目前的數(shù)據(jù)庫課程設計教學中，存在著較多的問題，可以歸納為以下幾個方面。

(1) 教學方法陳舊，效果難以達到理想程度

現(xiàn)在的課程設計教學方法，一般先由教師下達課程設計任務，講清楚要求和考核評價方案，然后由學生自主實施。教師主要起指導和答疑的作用。由于課程設計的周期較長，學生人數(shù)較多，教師可能照顧不到每一個學生，學生碰到難題后，難以得到及時的指點。

(2) 課程設計涉及內(nèi)容廣泛，學生入門難

這門課程既要求學生能夠設計和實施數(shù)據(jù)庫，也需要學生能夠利用之前學習的某種程序設計語言完成應用程序的設計和開發(fā)。此外學生還需要掌握一些工具軟件。短時間內(nèi)要求學生將這些理論知識和工具靈活應用，融會貫通，難度不小，造成學生入手比較困難。

(3) 學生重視程度不夠，存在應付現(xiàn)象

課程設計一般安排在期末，在1-2周內(nèi)集中進行。這段時間，學生既要完成課程設計各階段的任務，又要進行考前復習，學習任務比較繁重。為了兩不誤，特別是不能耽擱期末考試，相當部分同學對課程設計不太重視。尤其是這門課程的考核形式為考查，同學們的態(tài)度更加敷衍應付。

針對目前教學中存在的上述問題，筆者在數(shù)據(jù)庫課程設計中對微課和項目相結合的混合教學法進行了探索和應用，以期能提高課程設計的效果。

2 微課和項目教學法的定義及特點

2.1 微課

微課是教師針對某個教學知識點以微型視頻為核心內(nèi)容設計開發(fā)的情景化網(wǎng)絡教學課程[1]。這些課程短小精致、生動有趣，主題明確，能夠?qū)⒔虒W知識點在較短的時間內(nèi)清晰明了地展現(xiàn)在學生面前。學生可以使用計算機和手機等各種智能設備隨時隨地進行學習，自由把握學習進度，尤其是對于比較難于理解、比較重要的地方可以反復觀看，不斷揣摩和領悟，達到深度學習的目的[2]。微課可以分為講授類、問答類、討論類和演示類等10多個類別，教師可以根據(jù)教學內(nèi)容的特點，適當選擇一種形式進行制作[3]。

2.2 項目教學法

項目教學法是通過師生共同實施一個完整的項目來進行學習的教學方法。該方法以一個盡可能覆蓋到較多的知識點的完整項目為主線，由學生來主導項目的需求分析、概念結構設計直至實施的全過程。通過實施項目開發(fā)的全生命周期過程，學生需要了解和掌握其中的每一個環(huán)節(jié)。在這個過程中，學生需要充分發(fā)揮主觀能動性進行探究式學習，完成理論知識和技能的主動構建，將更加有利于學生將所學理論知識應用于實踐，進而提升動手能力。

2.3 微課和項目教學法相結合的優(yōu)點

學生在實施項目的過程中，可以建立項目小組，進行攻關。這種方式也有利于培養(yǎng)學生的團隊合作意識和能力。但學生肯定會碰到未知的問題，需要分析解決。如果靠自身努力解決不了時，教師需要作為引導者和指導者及時介入，幫助學生解決問題。微課就可以作為教師的一個重要的手段，在學生需要幫助的時候，及時發(fā)送給學生，為學生項目的順利實施提供保障。所以將微課和項目教學法相結合，有利于綜合兩者的優(yōu)勢，既能激發(fā)學生的學習興趣，提高學生的學習積極性和主動探究性，又能給學生提供便捷的資源和幫助，還能促進學生的協(xié)作學習，提高團隊合作意識，提高學生的重視程度和參與度，最終通過項目的實施，鍛煉了分析問題、解決問題的能力和實踐動手能力，達到培養(yǎng)“既懂理論又會動手”數(shù)據(jù)庫應用型人才的目的。

3 基于微課和項目相結合的混合教學法在數(shù)據(jù)庫課程設計中的實施

將基于微課和項目相結合的教學法在數(shù)據(jù)庫課程設計中進行了應用和探索。由于這一方法以實施一個貫穿教學內(nèi)容的完整項目為基石，所以首先需要構建一些貼近實際應用場景的項目。因此，混合教學法的實施路徑從規(guī)劃設置實踐項目出發(fā)，經(jīng)過如下階段來完成：①規(guī)劃設置貼近實際應用場景的項目;②項目分解為任務，梳理各任務對應的知識和技能;③按知識和技能設計制作相應微課;④完善新教法考核評價方式;⑤新教法反思提高。學生完成設計的流程如下：①接受設計任務，接收相關材料，明確設計要求;②學生分組、選題;③系統(tǒng)分析與設計;④數(shù)據(jù)庫設計與實施;⑤編寫應用程序;⑥系統(tǒng)測試;⑦項目展示和答辯;⑧成果提交。在學生的流程中，如果碰到問題，可以隨時搜索問題對應的微課進行研習，實在解決不了的則可以尋求教師的幫助。

3.1 規(guī)劃設置貼近實際應用場景的項目

規(guī)劃設置好貼近實際應用系統(tǒng)開發(fā)場景的項目是混合教學方法的重要環(huán)節(jié)。選取的項目，一方面要求這些項目能貼近實際應用，盡可能涵蓋數(shù)據(jù)庫原理課程中所學的知識點，便于在實踐中運用數(shù)據(jù)庫的理論知識；另外一方面則需要這些項目能夠引起學生的興趣，難度適中。根據(jù)上面的這些要求，選取了學生宿舍管理系統(tǒng)、學生水電充值管理系統(tǒng)、學生公寓管理系統(tǒng)、圖書管理系統(tǒng)等16個選題。這些選題來自于學生比較熟悉的情境和學生的學習、生活聯(lián)系比較緊密，又有一定的應用價值，學生容易接受，遇到問題也樂于分析解決。此外，還選取了能貫穿課程設計內(nèi)容的“學生信息管理”項目作為樣例，以微課為載體，進行分解分析和講解演示。

3.2 項目分解為任務，梳理各任務對應的知識和技能

以經(jīng)典高教版的《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)》教材為例，將項目的設計和開發(fā)由先到后分為需求分析、概念結構設計、邏輯結構設計、物理結構設計、數(shù)據(jù)庫實施和系統(tǒng)運行和維護6個階段[4]。如邏輯結構設計階段，就包含了E-R圖向關系模型轉(zhuǎn)換、關系模型優(yōu)化和設計用戶子模式等內(nèi)容。為了讓教學內(nèi)容和實際應用場景項目能更好結合，根據(jù)應用型人才培養(yǎng)的目標，對教材中一些內(nèi)容進行了刪減，比如刪除和精簡了查詢優(yōu)化中的部分內(nèi)容。

3.3 設計制作對應的微課

學生經(jīng)過數(shù)據(jù)庫原理課程的學習，已經(jīng)準備好了相應的理論知識。現(xiàn)在欠缺的就是實踐應用。當教師把設計的任務、要求等相關文檔發(fā)給學生，學生分組、選好題后就需要開始項目的實施了。這個時候就會碰到項目式教學法的最大困難：需要解決問題卻尋找不到很合適的資源；無法隨時得到教師第一時間的幫助。這樣有的同學就會產(chǎn)生畏難情緒，甚至可能放棄。而微課，是教師針對重點、難點或者易錯的地方為學生準備好的快捷資源，學生可以隨時隨地按需搜索學習，又可以反復觀看，學習鞏固，解決項目實施中的“攔路虎”，正好彌補了項目教學法的缺陷[3-5]。

以邏輯結構設計階段為例，將項目分為E-R圖向關系模型轉(zhuǎn)換、關系模型優(yōu)化以及設計用戶子模式3個任務。完成每一個任務需要的知識與技能以及對應需要制作的微課如表1所示。

表1 邏輯結構設計階段需要設計和制作的微課

值得注意的是，微課并不等價于微視頻。微視頻是微課的核心組成部分，但是微課還應包含與這個教學主題相關的一系列的課件、文檔、練習測試題以及相互討論等輔助性的教學資源。

3.4 建立科學合理的考評體系

引入了新的教學方法之后，就要隨之建立更加科學合理的考評方案，能夠?qū)W生的學習效果進行更加全面有效的考核。為了和新教法相適應，建立了新的考核方案。在項目小組每完成一個階段的任務后，由項目小組每一個成員輪換代表小組對小組在這階段的進展和成果進行講解，由其他項目小組和教師對他們的完成情況進行聯(lián)合評價。這樣就獲得了項目實施過程的形成性考核結果。在項目完成之后，由項目小組展示項目運行的效果，并對項目的實施過程進行答辯，由任課教師邀請其他兩位相關課程教師一同對項目小組的完成情況進行考核，對學生的考核更加科學合理。

3.5 傾聽學生聲音，不斷反思提高

在教法實施的過程中，一方面教師要及時和學生互動，收集學生對新教法的意見和建議，傾聽學生的聲音；另一方面教師也要對教學活動中的得失進行及時反思，從而不斷優(yōu)化新教法，以深化其作用。

4 總結

微課是目前一種較有特色的新教學方法，其以微型視頻為主要載體，將知識的難點和重點以精致有趣的視頻動畫呈現(xiàn)給學生，既可以進行理論講授，也可以進行操作演示，讓學生能夠?qū)Τ橄蟮摹㈦y以掌握的知識和技能進行自主學習，遇到一時無法領悟的問題還可以反復觀看，解放了教師，激發(fā)了學生的學習興趣。而項目教學法可以讓學生自主實施項目，對前期理論知識的學習進行實際的應用，有利于學生進行知識和技能的自主構建。將這兩種教法在數(shù)據(jù)庫課程設計中進行有機結合，能夠充分發(fā)揮兩種方法的優(yōu)點。在數(shù)據(jù)庫課程設計中實施的教學效果顯示，這種相融合的教學方法確實能夠較好地培養(yǎng)“懂理論能動手”的應用型人才。當然，在實施的過程中也碰到了很多困難，比如如何更好地設計和制作微課，如何更好地對項目小組的成員進行評價等，都有待于在后面的教學中進一步探討，更好地提高教學質(zhì)量，更好地培養(yǎng)出符合市場需求的數(shù)據(jù)庫技術人才。