《数据库系统》线上线下融合式教学改革探讨_王辰尹.pdf

本栏目责任编辑：王力信息化与计算机教育Computer Knowledge and Technology电脑知识与技术第18卷第35期(2022年12月)第18卷第35期(2022年12月)数据库系统 线上线下融合式教学改革探讨王辰尹1，侯珂珂2，黄雪敏1，陈怡华1（1.广州新华学院 信息科学学院，广东 东莞 523133；2.广州新华学院 健康学院，广东 广州 510520）摘要：当前中国已经进入后疫情时代，一方面疫情总体得以控制，国民生活逐步恢复正常，另一方面疫情仍然存在不确定性，可能导致线上线下教学的突发转换。结合当下的后疫情背景，以面向应用型IT人才培养为目标，分析数据库系统课程传统教学中出现的问题和挑战，在数据库系统教学中提出应用前置、原理后移、应用深入的教学模式，并注重课证融合；强化校企协同，倡导做中学模式，引入加分-分层及互助教学法；注重线上线下教学融合，强化学习输出评价和过程性考核；以及师生共同构建数据库系统课程软知识库等系列措施。实践表明所提出的教学改革措施能够解决当前疫情不确定带来的线上线下教学转换与衔接问题。关键词：线上线下融合教学；课证融合；校企协同；互助教学法；后疫情时代中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1009-3044(2022)35-0154-04开放科学（资源服务）标识码（OSID）：1 概述传统线下课堂教学模式在新冠肺炎疫情中受到巨大冲击。面对突如其来的巨大挑战，大部分高校主动适应新形势、迎接新挑战，通过积极广泛开展在线教学保障教学计划有序进行，积累了一定的线上教学经验。当前，我国已经进入后疫情时代1。一方面，疫情已经基本得到控制，国民生活开始恢复正常，高校已经大批量恢复线下面授教学；另一方面，疫情并没有完全消失，随时可能小规模爆发，存在极大不确定性。线上线下融合教学模式兼具线上线下教学优点，具有极大灵活性2。在后疫情背景下很多高校纷纷采取线上线下融合的教学模式以应对疫情的不确定性冲击。线上线下融合教学模式将会逐渐发展为未来主流的教学模式3。突如其来的疫情也对大学生就业造成了极大影响，亟待提高人才培养质量应对就业挑战。尤其地方型大学学生普遍存在综合实践应用能力较弱、对基础理论的学习兴趣不高、自律性较弱等特征4；此外，教师知识更新不及时以及实践能力较弱无法适应IT行业日新月异快速更新，从而导致人才培养质量与社会发展需求存在差距。数据库系统 是计算机类专业的基础课程，具有理论与实践并重的特点，为后续的软件开发工程实训、毕业设计等课程乃至成为一名合格的软件工程师、数据库工程师奠定良好的理论、技术及工程基础5。随着信息技术的发展和大数据技术的深度应用，数据库技术在各个领域都发挥着极其重要的作用。一方面行业对于数据库应用型人才的需求越来越大，另一方面也对数据库人才的培养提出了更高和更新的要求。后疫情时代，数据库系统课程亟待进行基于线上线下融合教学框架下的改革探索与实践。2 目前数据库系统课程教学中存在的问题目前面向应用型IT人才培养中数据库课程教学中存在许多问题。（1）教学方法单一，多采用传统的“讲授”模式教师讲解主要知识点，学生被动吸收的教学模式，枯燥乏味，无法调动学生的上课积极性和主观能动性，导致学习效率低下。（2）课程内容脱离实际需求没有结合行业需求及就业方向设计实验内容，导收稿日期：2022-05-16基金项目：广东省2019年高等教育教学改革项目（No.2019J052）应用型人才培养模式下数据库课程教学改革研究与实践作者简介：王辰尹（1987），女，重庆梁平人，博士，讲师，通信作者，主要研究方向为计算机教育、计算智能等；侯珂珂（1990），女，河南商丘人，硕士，讲师，主要研究方向为高等教育及数据挖掘；黄雪敏（1985），女，广东东莞人，硕士，讲师，从事高等教育研究；陈怡华（1990），女，广东潮汕人，研究实习员，从事高等教育研究。E-mail：http：/Tel：+86-551-65690963 65690964ISSN 1009-3044Computer Knowledge and Technology电脑知识与技术Vol.18,No.35,December2022154DOI:10.14004/ki.ckt.2022.2161信息化与计算机教育本栏目责任编辑：王力Computer Knowledge and Technology电脑知识与技术第18卷第35期(2022年12月)第18卷第35期(2022年12月)致教学脱离实际。（3）课堂知识模块化，知识不成线课堂授课，大多是分模块进行，没有一个贯穿课程始终的案例，导致不同章节之间的联系性较弱，学生学习之后，仍无法将内容串联成线，学习效果欠佳。（4）课程教学按原理-应用模式，应用型本科层次学生学习较为困难目前数据库课程教学顺序大多为先介绍数据库系统原理，再介绍数据库系统应用。在应用型本科教学中，由于学生基础知识薄弱，理论内容晦涩难懂导致缺乏兴趣度，教学效果不尽如人意。（5）线上和线下教学分割，融合度不够虽然近年来在线教育迅速发展，如数据库系统课程前期搭建了课程网站，或借鉴在线课程平台，具有丰富的教学资源。但主流模式仍然是单一的长时段讲授教学，或以线下教育为主线上平台只作为辅助手段。后疫情时代，亟待线上线下教学融合。3 面向应用型IT人才培养的数据库系统课程改革3.1 改变传统先原理后应用模式，引入“应用前置，原理后移，应用深入”的教学模式虑到应用型本科类学校学生基础薄弱，实践能力较强但理论基础薄弱、理论学习兴趣度较弱但实践兴趣较高的特点，调整传统教学中先原理后应用的章节教学顺序，引入“应用前置、原理后移、应用深入”的教学模式。同时将这种模式贯彻到每个细化环节中，比如在基础章节教学中：先进行理论初讲，包括介绍数据库的相关概念，如数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统等；在简单引入关系模型的概念后，直接进入到SQL语言的学习，并通过数据库在线平台进行实践练习，然后再进行理论学习，包括关系代数、数据库安全性和完整性、数据库系统独立性等；最后再将所学理论与应用结合，实现深化应用。3.2 倡导“以证促学，以证促考，以证促教”，实现课证融合积极贯彻应用型高校培养“实践性、应用型人才”的培养目标，引导学生参加软件设计工程师、数据库系统工程师、Oracle认证等专业技术资格考试，构建“以证促学，以证促考，以证促教”的教育模式；同时在教学中将原有教材知识点和专业资格认证考试范围的对接，实现课证深度融合，将课堂学习成果转化成专业水平资质，提高学生的就业竞争力。针对学生参考较多的软件设计工程师、程序员、网络工程师等科目以及跟数据库密切的数据库系统工程师科目，总结归纳真题，并对知识点进行提炼，在教学中进行强化教学。3.3 注重校企协同，引入丰富案例，倡导做中学模式注重校企协同，通过与企业深入沟通，了解当前企业行业技术前沿，与企业一起构建详细的实践教学大纲、教学方案和配套的实验案例，并更新实验室网络平台案例库。在实践教学中，引入案例教学法，倡导做中学模式。数据库系统设计与实现部分的教学，以完整的企业真实案例为驱动，模拟真实的项目开发场景，以参与项目开发中的各角色为主线，循序渐进地展开各章节内容，有效地衔接好数据库系统各单元实验；基础案例贴近学生生活实际，容易理解和引起学生共鸣，更有助于引入新的知识内容。拓展案例用于新知识引入和复习巩固环节。实验教学以案例为驱动，且层层深入，循序渐进，更有助于提升学生学习的积极性和提高教学效果。3.4 强化团队合作能力培养，引入加分-分层及互助教学法数据库系统综合实验部分，将采取以小组形式基于数据库系统理论自主选题进行一个数据库系统的设计与实现，强化团队合作能力的培养。在综合实验完成过程中，每个小组都将在在线平台创建工程项目，小组成员需将进度和遇到的问题反馈到工程进度中，教师可通过在线平台实时了解每个小组的进度情况，帮助解决学生在综合实验中遇到的问题。引入加分-分层及互助教学法。在每个单元实验环节，均设置了12题稍具难度的加分题，答对的同学可以加分。此外，每次单元实验前10名完成且基本正确的同学可以加分。根据教学实践反馈，该评分方式大大促进了学生学习的积极性。设置了学生互助机制，学生可根据自我学习情况在在线平台提出问题或者发起讨论话题，其他同学可以提出自己的观点，或将解决方案分享到在线平台中。加分-分层及互助教学法，满足了学生个性化学习需要，极大激发了学生学习兴趣度。3.5 线上线下协同探索融合式教学线上线下协同探索融合式教学，包括线下课堂教学时无缝引入线上资源和在线平台工具，以及线上线下平台资源互通。比如课前5分钟通过超星平台的“随堂练习”进行上周学习情况检验，了解学生学习情况，进一步展开上期知识点巩固和针对性强化；课堂利用“主题讨论”实现SQL语句的实时在线练习，教师可以在线实时掌握每个学生的解答情况并进行评分、点赞和针对性指导；课后通过“作业”版块实现学生作业的收集和在线批阅，同时在下一次课堂进行作业点评；在“主题讨论”版块设置一些开放性问题，实现开放性、前沿性的讨论；通过“项目构建”实现项目大作业的过程化管理。此外，所有课程资源包括教学大155本栏目责任编辑：王力信息化与计算机教育Computer Knowledge and Technology电脑知识与技术第18卷第35期(2022年12月)第18卷第35期(2022年12月)纲、教学方案、课件、实验案例、数据库源、实验装置、实验辅导手册等均实现线上平台的共享。融合式教学将以学生为中心，以知识图谱为牵引，充分把握学生学习情况。首先形成课程的知识模块网络拓扑图，让学生明晰课程的知识结构脉络和重难点分布。在每次讲授后利用超星-泛雅平台的教学互动功能，如投票、随堂练习等实时了解学生学习情况，并根据统计情况分析学生接纳程度和理解困难点进行强化和细化讲解。3.6 强化过程性考核，形成学习输出评价在教学过程中强化过程性考核。融合式教学一方面将所有课程资源分享在课程平台；另一方面将所有学生的学习记录以电子化形式输出，包括在线签到考勤记录、课件资源上传和下载记录、课堂在线测试情况、课后作业提交及成绩记录、参与讨论情况、互助式学习记录、加分情况、项目协作分工过程记录等。每个学生的“学习印记”均记录在在线平台中，形成学习输出评价。平时成绩将有源可追溯，过程中成绩或记录学生清晰可见有助于自我督促。同时教师可以根据在线平台的统计了解学生学习情况，设置分值比例后学生学习轨迹将形成平时成绩的依据，实现过程化考核评价。3.7 师生共同构建数据库系统课程软知识库除原有教师所构建的传统课程资源，包括教学大纲、教学方案、课件、实验案例、数据库源、实验装置、实验辅导手册，注重以学生分享为主教师引导为辅共同构建课程软知识库。比如教师基于某个开放性主题，要求学生通过课本或者学习资料相关内容进行讨论并分享；在数据库系统设计与实践中让学生以团队形式协作学习，自选主题，在过程中进行公开展示和分享成果；学生针对自己在实践过程中遇到的问题可以在互助版块提问，老师和其他同学进行答疑，并基于知识点形成常见问题答疑库；在SQL语句训练中，鼓励学生自主出题解答形成SQL练习题库等。在过程中，学生在教师引导下基于知识图谱进行成果整合，形成系统性的知识体系和资源。4 教学改革实施及成效分析数据库系统 课程选课人数162人，分AB班进行教学，A班80人次，B班82人次。自2020年9月9日开始教学，每周2次，每次2学时，共计18周。以A班为例，通过9-11月泛雅超星平台的学情统计数据，分析教学改革实施的成效。通过图1可以看到：期间单元作业11次；开展包括签到、随堂练习、课程讨论等课堂活动107个；构建和应用题库141题；讨论区话题数5197个，其中发起话题84个，回复话题5113个；9-11月学生章节学习次数分别为1687、1706和945次。图1数据库系统 课程A班9-11月学情统计数据同时以9月24日为例，基于图2所示，分析当日当次课堂学情：（1）通过签到数据发现，应到人次80人，实际签到人次78人，