基于MOOC的數據庫原理與應用核心課程建設研究

黃慧 欒晶

摘要：傳統的數據庫原理與應用課程教學中，存在教學方法單一、教學資源匱乏、評價方式缺乏客觀性、人才培養不符合個性化需求等弊端。針對以上問題，文章結合中國大學MOOC，豐富了課程的線上資源，對課程實行線上線下混合式教學；同時，根據線上學習數據，對數據進行分析，改變課程的學習評價方式。實踐表明，本文提出的課程建設方案能夠極大激發學生的學習興趣，也為計算機技術人才培養提供了理論依據和實現途徑。

關鍵詞：MOOC；個性化；人才培養；混合式教學；因材施教；過程性評價

中圖分類號：G642? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2023）35-0073-03

開放科學（資源服務）標識碼（OSID） ：<G：＼飛翔打包文件一＼電腦2023年第三十五期＼10.03xs202335＼Image＼image1.png>

0 引言

數據庫原理與應用是高等院校計算機專業的一門核心課程，在計算機專業人才培養中，起到舉足輕重的作用。為了適應新一輪產業變革和科技革命所帶來的挑戰，計算機專業的人才培養目標也隨之發生了巨大的變化。新的培養目標不僅要求學生具有扎實的軟件理論和軟件工程的專業知識，還要求因材施教，使學生具備一定的實踐能力、創新能力和團隊協作能力[1]。

然而，傳統的教學模式已無法滿足新的培養目標，特別是在基于MOOC的在線學習得到充分發展的背景下，教學模式的改革以及課程建設已成為數據庫原理與應用課程的首要任務[2]。

1 數據庫原理與應用教學存在的問題

1.1 教學方法單一，教學資源匱乏

在傳統的數據庫原理與應用課程的教學中，往往采用教師講授書本知識點，學生被動接受的方式進行，而該教學方式由于學生在學習中處于被動狀態，學習的積極性受到了極大阻礙。同時，由于教學方法的單一性，使得教學過程中，教師與學生的互動性不強，教師難以掌握學生學習的真實情況。

此外，在教學資源上，僅使用了傳統的數據庫原理教材，而該門課程不僅需要扎實的理論基礎，還需側重培養學生具備較強的實踐技能。在目前已有的教學資源中，對學生的實踐性要求提出較少，導致學生缺乏探究能力，難以將所學知識應用于實際開發。同時，在以往的教學中，忽略了思政教育與課程的融入，學生缺乏愛國情懷、責任擔當等方面的培養。

1.2 缺少題庫，基礎理論和原理難以扎實掌握

傳統教學中，通常選擇教材中的習題作為學生課后鞏固知識點的主要手段，然而，教材中的習題數量通常較少，難以達到全方位訓練的目的。同時，這些習題未標記難易度，難以對學生進行因材施教。

1.3 實踐教學環節缺乏“項目式”引導

傳統的實踐教學中，各知識點通常是一座座孤島，并未將這些知識點形成網絡相互聯系，進而難以將它們穿成一條線，形成清晰的知識脈絡。因此上機環節中，對應各知識點的實踐教學也相互獨立，學生學習過程中難以將知識形成體系。

1.4 學習評價缺乏客觀性，缺乏過程性評價

傳統的學習評價通常是在期末時完成一份期末試卷，教師根據學生完成情況進行課程的學習評價。然而，通過教學發現，學習效果的評價不應局限于終結性評價[3]。由于課程具有較強的實踐性，單一地通過考試評價會導致評價結果有較大的片面性，難以客觀地、全面地反映一個學生的學習情況[4-5]。

2 數據庫原理與應用核心課程構建

針對數據庫原理與應用課程面臨的問題，核心課程構建主要分為4個方面：1） 改進教學模式，建立豐富的線上線下資源；2） 建設題庫；3） 基于“項目式”建設實踐指導手冊；4） 改革學習評價體系。

2.1 改進教學模式，建立豐富的線上線下資源

當前數據庫原理與應用課程存在教學方法單一，教學資源匱乏的問題，課程組在中國大學MOOC網上創建了數據庫原理與應用在線課程。該課程包含了教學視頻、教學課件、討論、單元測驗、單元作業以及實踐作業。在教材資源建設方面，課程組編寫了《SQL Server數據庫應用與實踐教程》，除了闡述必要的原理知識，還重點添加了實踐環節的講述，彌補了傳統教材中缺乏實踐教學的不足。

課程組將課程資源與課堂相結合，采用線上線下混合式教學的新模式，課堂中，學生由被動學習轉為主動探索，一定程度地激發了學生的學習興趣。

在思政方面，課程組主要致力于培養學生的科學精神與創新精神。一方面，數據庫技術是信息化時代的重要基礎設施之一，學生通過學習數據庫原理課程，可以了解數據庫技術的基本概念、原理和應用，掌握數據庫設計和管理的方法，具備良好的科學精神，為未來從事計算機相關工作打下堅實的基礎。另一方面，數據庫技術在社會經濟發展中發揮著重要的作用，學生通過學習數據庫原理課程，可以了解數據庫在企業管理、電子商務、數據倉庫等領域的應用，了解數據庫技術對于社會經濟發展的重要性，培養學生的社會責任感和使命感。

2.2 建設題庫

課程組針對課程所有知識點，創建了習題庫。習題庫中包含了單選、多選、簡答、編程以及分析題，并為每道習題設置了難、中、易標簽。使用習題庫時，采用“推送”算法為學生推送習題，算法首先根據學生上一周期的表現情況（表現主要從MOOC平臺獲得近兩周的學習數據，對數據加以分析，為學生劃分類別，學生類別分為“優”“良”“中”“差”） 進行推薦，推薦規則如表1所示，表1中，對于標記為“優”的學生，推送習題時，難、中、易習題的占比分別為40%、40%和20%，習題總體難度為“難”；對于標記為“良”和“中”的學生，推送習題時，難、中、易習題的占比分別為20%、50%和30%，習題總體難度為“中”；對于標記為“差”的學生，推送習題時，難、中、易習題的占比分別為0%、20%和80%，習題總體難度為“易”。

其中，代碼第1行遍歷所有的學生；代碼第3行根據學生近兩周的學習情況，計算并獲取當前學生所屬的類別；代碼4～9行根據不同的學生類別，設置習題難度占比；代碼第10行根據難度占比，獲取當前同學的習題編號集合，并返回該集合。

2.3 基于“項目式”建設實踐指導手冊

課程組設置具體實驗情境，將所有知識點貫穿于實驗情境中。同時，將每次實驗按邏輯順序組織編寫實踐指導手冊，實驗情境設置為學生熟悉的學校信息管理，實驗內容涉及數據庫設計、數據庫管理、創建及維護表、單表查詢、多表查詢、索引、視圖和TSQL、存儲過程、事務的創建、事務的并發、觸發器以及游標，共計12個實驗，所有實驗內容均基于相同的項目背景中，完成整套實驗內容的同時，學生也體會了項目開發的完整過程。

2.4 改革學習評價體系

課程組改革了學習評價體系，將“終結式”評價改為“過程性”評價。具體做法是將一學期16周的學時按周次進行劃分，以2周為一個周期，記錄MOOC上積累的學生學習行為數據，主要包括：觀看視頻時間、單元測驗和單元作業完成情況、討論參與度、出勤情況、實驗完成情況等。基于學習數據，再根據專家排序法為各種學習行為計算權重[6]，并根據權重為每位學生評分。最后根據評分，為每位學生給出個性化建議，督促其發展。參照專家排序法，獲得的各項學習行為權重如表2所示，其中，觀看視頻時間和出勤的權重值為0.1，單元作業、討論參與度的權重值為0.15，單元測驗和實驗的權重值為0.25，所有學習行為的權重值總和計為1。

其中，代碼第1行遍歷所有的學生；代碼第3行獲取當前學生的學習行為數據；代碼第4行獲取每種行為對應的權重值；代碼第5行根據學習行為數據和權重值計算當前學生得分；代碼第6-13行，根據學生不同的得分，為學生劃分類別，分為“優”“良”“中”“差”4個等級。代碼第14行根據學生得分生成相關學習建議。

3 課程實施與建設成效

3.1 課程實施

課程實施的過程分為課前-課中-課后3個階段。

課前為導學階段，教師將上課資源包含教學視頻、教學課件、討論等內容發布到中國大學MOOC上，學生利用網絡資源進行自主式學習，通過學習，學生對本節課的基礎知識以及難重點做到大致了解。

課中為研學階段，教師首先通過MOOC上的學習行為、提問等方式研判學生課前學習情況，引導學生對有疑問的環節進行探討式學習，增強師生互動；再針對課堂的難重點集中講解，最后通過實踐環節加深理論的理解。

課后為練學階段，根據課堂講解內容，學生完成中國大學MOOC平臺上的單元測試和單元作業，同時收集MOOC平臺上產生的學習數據，調用習題推送算法，將產生的習題發布給學生練習，并利用聊天工具對學生產生的疑問進行答疑。每兩周為一個周期，教師通過學生評分算法獲取學生學習評價，并獲得相關建議，教師將學習評價以及建議發布給學生，對學業預警的學生進行預警，因材施教，督促學生進一步發展。

3.2 建設成效

數據庫原理與應用課程目前為校級在線開放課程，正在申報省級一流在線開放課程。課程評價4.9分（滿分5分），已對外開放5個學期，廣泛受到學生好評。

同時，課程組將本文提出的實施方案應用于軟件工程專業2021級的數據庫原理與應用課程進行實驗驗證。課程總學時為64，每周4學時，選課人數485。在MOOC上共計發布了12個知識章節，每個知識章節均設置了學習視頻、單元作業、單元測驗和討論。

教學實施過程中，課程組將學生分為實驗組和普通組（初始成績兩組相仿），普通組實施傳統式教學，實驗組實施本文提出的新教學模式進行教學。分別跟蹤學生第4周、第8周、第12周以及第16周的學習數據并進行分析，教學結果如表3所示。

分析表3可知，在第4周時，兩組學生的學習情況大體相當，兩組同學的優良中差比率幾乎相同。然而，隨著課程的深入，實驗組中良好率的占比提升較快，學情較差者占比不斷縮減，優秀率占比緩慢提升；而普通組由于采用傳統式教學，對學生的學習行為不進行過分干預的情況下，優秀者的占比較為穩定，但良好者的占比不斷下降，越來越多的學生加入了中等行列，同時學情較差者的比例也不斷上升。這一現象表明隨著課程難度的增加，若不采取措施，越來越多的學生將失去學習興趣，成績也呈現進一步下降趨勢，不利于因材施教，人才的培養。

同時，在課程結束后，課程組對實驗組開展了調查問卷，調查問題共有兩項。問題一：傳統教學模式和新教學模式下，哪種方式更易掌握知識，增強學習興趣？問題二：傳統評價方式和過程性評價方式中，哪種方式評價更為客觀，更能體現學習者的真實水平？

調查結果顯示，對于問題一，絕大部分學生更認可新教學模式，認為強調了個性化培養，增強了學習的積極性，加強了與教師的互動性。對于問題二，絕大部分學生更認可過程性評價方式，該評價方式能更為客觀，同時也更能體現學習者的真實學習情況。調查結果如表4、表5所示。

4 結束語

本文基于中國大學MOOC平臺，對《數據庫原理與應用》課程進行了課程建設研究，將傳統的教學模式轉變為線上線下混合式的教學模式，并對學生的學習評價方式做了適當改革，由過去單一的評價模式轉變為個性化、過程性的評價。實驗結果表明，本文提出的課程建設方案，在一定程度上提高了學生學習的積極性，增強了師生間的互動性，體現了“因材施教”的培養目標。

參考文獻：

[1] 吳春雷，王雷全，崔學榮.軟件工程專業實踐教學體系的探索與實踐[J].高等理科教育，2021（2）：110-115.

[2] 王云.“數據庫原理及應用” 在線課程建設研究[J].無線互聯科技，2018，15（5）：97-98.

[3] COOPER S，SAHAMI M.Reflections on stanford’s MOOCs[J].Communications of the ACM，2013，56（2）：28-30.

[4] 姜藺，韓錫斌，程建鋼.MOOCs學習者特征及學習效果分析研究[J].中國電化教育，2013（11）：54-59，65.

[5] 危妙，傅霖，黎剛，等.MOOC課程平臺學習行為與學習成效大數據分析[J].教育教學論壇，2015（38）：60-61.

[6] 沈欣憶，吳健偉，張艷霞，等.MOOCAP學習者在線學習行為和學習效果評價模型研究[J].中國遠程教育，2019（7）：38-46，93.

【通聯編輯：王 力】