（河北北方學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院 河北張家口 075000）

近年來，非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫在物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)平臺等新一代軟件平臺中的大量應(yīng)用。使之成為軟件系統(tǒng)開發(fā)與維護工程師們討論和學(xué)習(xí)的熱點。掌握這一技術(shù)，有助于計算機專業(yè)的學(xué)生從事相關(guān)工作。但引入數(shù)據(jù)庫課程教學(xué)后，發(fā)現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量有所下降。很多學(xué)生對課程知識體系，存在結(jié)構(gòu)混亂和錯誤的認識。表現(xiàn)在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，尤其是在非關(guān)系數(shù)據(jù)庫性能分析實驗中，只有約2%的學(xué)生，在首次實驗時，能得出與參考資料描述相近的結(jié)果。

教師課堂講解，只能按事先設(shè)定的順序?qū)⒔虒W(xué)過程逐一展現(xiàn)知識，不能系統(tǒng)地將知識點聯(lián)系起來[1]。這種情況下學(xué)生獲取的知識很容易碎片化[2]，知識體系結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)認知的混亂和記憶錯誤，從而降低學(xué)生學(xué)習(xí)的效率，影響學(xué)習(xí)的質(zhì)量。因此，如何通過改進教學(xué)策略，讓學(xué)生可以將所學(xué)的知識點連接成為知識體系，減少錯誤認識，提高學(xué)習(xí)效率，從而保證學(xué)習(xí)質(zhì)量，是本文探索解決的核心問題。

一、思維導(dǎo)圖提升學(xué)習(xí)效率

思維導(dǎo)圖是一種通過呈現(xiàn)概念之間的層次關(guān)系[3]和思維順序關(guān)系，實現(xiàn)概念表征的可視化的信息表征工具。由于這一工具的認知功能與人類大腦的認知功能相類似[4]，有助于信息的儲存和提取，有益于學(xué)習(xí)效率的提升[5]。

教學(xué)環(huán)節(jié)應(yīng)用思維導(dǎo)圖工具的一種重要形式是學(xué)生繪制、整理知識圖譜為框架的學(xué)習(xí)筆記。這種筆記內(nèi)容邏輯性強，知識結(jié)構(gòu)清晰，便于學(xué)生記憶、查詢和整理，有助于學(xué)習(xí)效率的提高。教師也通過查閱、分析這種筆記中知識圖譜，可以快速的了解學(xué)生對目標知識體系是否存在片面性，錯誤點，疑惑點，結(jié)構(gòu)混亂等認知錯誤，提高教學(xué)的針對性，促進教學(xué)效率和質(zhì)量的提升。

二、思維導(dǎo)圖工具的選擇

用于繪制思維導(dǎo)圖的工具有很多，如Xmind，Mindmanager，Mindmapper，百度腦圖，JsMind等。上述工具多數(shù)工具功能十分強大，可以滿足日常需要，但存在免費時間限制的情況，不便于教學(xué)環(huán)節(jié)大量使用。JsMind是一款采用JavaScript語言開發(fā)的，開源的，免費的在線思維導(dǎo)圖框架。雖然不是功能的軟件系統(tǒng)，但支持在線繪制思維導(dǎo)圖和導(dǎo)出Json格式的思維導(dǎo)圖基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，可以方便的進行二次開發(fā)。

課堂教學(xué)環(huán)境，應(yīng)用思維導(dǎo)圖工具，除繪制功能外，還需具備師生之間快速分享知識圖；記錄提交時間、修改意見、教師打分等功能。因此，教學(xué)團隊發(fā)揮計算機專業(yè)師生軟件開發(fā)能力的資源優(yōu)勢，采用開源思維導(dǎo)圖框架JsMind為基礎(chǔ)，為其增加服務(wù)端程序、數(shù)據(jù)庫存儲、在線分享、意見記錄等輔助功能，開發(fā)了一款師生在線共享思維導(dǎo)圖工具--毛線頭，作為課程教學(xué)實驗環(huán)節(jié)，師生在線繪制、交流、分享知識圖譜的工具。

三、教學(xué)實驗設(shè)計

學(xué)生繪制知識圖譜，可以促進學(xué)生主動學(xué)習(xí)，也能反映學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量的真實情況。為充分發(fā)揮思維導(dǎo)圖工具，提升學(xué)習(xí)效率的作用，教學(xué)團隊對傳統(tǒng)的、單一的，以教師講授為主的教學(xué)策略，進行了改革，并展開了教學(xué)實驗。根據(jù)實驗反饋，不斷的調(diào)整和優(yōu)化具體的實施策略。最終確定，將課程每一單元的教學(xué)過程，分為五個依次遞進步驟進行。

第一步，教師在教學(xué)單元首次授課時，以傳統(tǒng)授課方式，講解本單元的授課內(nèi)容，ppt講稿中包含使用毛線頭工具繪制的粗略的知識圖譜，以限定單元知識體系的邊界和基本結(jié)構(gòu)，減少學(xué)生出現(xiàn)知識體系結(jié)構(gòu)混亂的認知現(xiàn)象。

第二步，學(xué)生根據(jù)教師講解和ppt中粗略的知識圖譜，使用毛線頭工具，繪制詳細的知識圖譜。提醒學(xué)生，注意目標知識點的前期知識點、子知識點要標記清楚。

第三步，教師組織學(xué)生相互交流，并要求學(xué)生，根據(jù)其他學(xué)生提出的意見，修改自己的圖譜。

第四步，學(xué)生通過毛線頭軟件，向教師分享自己的繪制的知識圖譜。教師查閱，并提出修改意見，要求學(xué)生再次改進。

第五步，教師課程在第二次授課時公布完整的知識圖譜，并對學(xué)生繪制的圖譜進行點評。

四、教學(xué)實驗結(jié)果分析

教學(xué)實驗的最后對參與實驗的全體學(xué)生進行了問卷調(diào)查。目的是采集新型教學(xué)方法對學(xué)生自學(xué)、資料檢索、知識梳理、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計等方面能力的鍛煉情況。問卷采取不記名的方式進行，共發(fā)出103份，收回99份。

調(diào)查結(jié)果顯示，有42%的學(xué)生認為，對數(shù)據(jù)庫課程的教學(xué)方法進行改革是有必要。關(guān)于新型教學(xué)法對學(xué)生自學(xué)能力、知識梳理能力，資料檢索以及學(xué)習(xí)效率的鍛煉情況。多數(shù)學(xué)生認為在使用思維導(dǎo)圖進行學(xué)習(xí)的過程中，上述能力得到了鍛煉，學(xué)習(xí)效率有所提升。51%的學(xué)生認可思維導(dǎo)圖，對學(xué)習(xí)的促進作用，愿意在今后，繼續(xù)使用思維導(dǎo)圖工具進行學(xué)習(xí)。

結(jié)語

教學(xué)實驗中應(yīng)用師生在線思維導(dǎo)圖工具--毛線頭，使得學(xué)生學(xué)習(xí)筆記的邏輯性更強，知識結(jié)構(gòu)更清晰、形象，便于學(xué)生記憶與查詢，整理過程快捷而有樂趣。多數(shù)學(xué)生感受到學(xué)習(xí)效率的提升。課程實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，首次成功率有所提升，尤其是非關(guān)型數(shù)據(jù)庫性能分析實驗，首次成功率由改革前的2%左右，提升至接近10%的效果。

學(xué)生的認可，首次實驗成功率的提升，說明在數(shù)據(jù)庫課程教學(xué)中應(yīng)用在線師生共享思維導(dǎo)圖工具和新型學(xué)習(xí)方法是有一定效果的。但教學(xué)實驗中也發(fā)現(xiàn)了一些不足，需要在今后工作繼續(xù)改進。如教師經(jīng)常性查閱學(xué)生知識圖譜，加大了教師的工作量。教師需要投入更多的時間和精力，才能保證教學(xué)質(zhì)量。具體教學(xué)策略也有待完善，部分優(yōu)秀學(xué)生，能力得不到充分發(fā)揮和表現(xiàn)；部分后進學(xué)生，表面完成任務(wù)，但實際學(xué)習(xí)效果不佳。