竇亞玲

(湖南師范大學 信息科學與工程學院，湖南 長沙 410081)

0 引言

2012年“MOOC元年”開始，MOOC得以蓬勃發(fā)展，被評論為“橫跨IT和教育界的革命性事件”。在互聯網+教育的新形勢下，大量優(yōu)質課程資源的開放與共享，逐步促進了教學資源的平等分配，激發(fā)了教育理念的變革，進一步推進了高校教學模式與方法的改變。教育部、財政部在“十二五”期間啟動實施“高等學校本科教學質量與教學改革工程”，建設高等教育課程資源共享平臺——愛課程，并攜手網易云課堂構建了中國大學MOOC。傳統的大學課堂以開放的方式迎來了新的挑戰(zhàn)和機遇。優(yōu)質的網絡教學資源有助于將老師從重復的單一的講授知識點的教學工作中解放出來，將重心放在“以實踐為基礎，能力培養(yǎng)為目標”的多元化的教學改革實施中。

《數據庫原理》是信息大類專業(yè)的核心課程，一般在大三上學期開設，為數不少的先導專業(yè)課程如離散數學、程序設計、數據結構、操作系統的學習讓學生具備了一定的專業(yè)認知能力。這也是翻轉課堂可以在這個階段實施的有利條件。結構化查詢語言(Structured Query Language，SQL)，是一種關系數據庫查詢，是課程教學內容中的重點與難點。傳統的教學方法中遵循教師對語法進行分析，學生對典型實例進行重復操作，而對實際應用程度頗高的高級SQL、嵌入式SQL往往因為課時有限而安排在選講或學生進階自學環(huán)節(jié)。針對目前教學中存在的不合理性，我們的解決方案是：一方面要尊重教師的主導作用，合理運用翻轉課堂來激發(fā)學生自學潛力；另一方面要突出學生的主體地位，高效利用線下課堂，通過多元化的教學模式重塑知識體系，讓學生真正實現“做中學”。

1 數據庫原理課程教學的總體設計思路

傳統課程內容通常是以教材的章節(jié)來組織劃分，具有系統化、結構化、循序漸進等優(yōu)勢，而MOOC的課程具有非結構化的特點，MOOC的學習者通過多種不同路徑完成對知識的探究[1]。在數據庫原理的教學實踐中將兩者有機結合，設計主線是MOOC資源+項目驅動，其中，MOOC資源以教師為主導指定，項目以學生為主體施行，考核以成果為導向評定成績。

1.1 以學生為主體，教師為主導，項目階段性推進

以學生為中心的教育中，學生享有豐富的環(huán)境來追求他們的興趣，只是偶爾向老師尋求建議，處在“我-它”關系的范圍內[2]。而以學生為主體的教育中，學生首先自由地組成一個個的項目小組，學生是實施項目任務的主體，處在“我-你”關系范圍內。在項目開始階段，每個小組做什么項目，由學生自己提議，群策群力，教師通過課間交流以及課后QQ互動等方式協助學生甄選確定選題。教師作為引導者參與分析項目執(zhí)行的可行性，保障項目的合理性與可實現性。在項目的實施過程中，教師需要將知識點的講解與學生的項目進度動態(tài)結合，做到講授的內容是能指導項目實施，解決實際問題的。教師需要及時掌握項目進程與各種狀況，在教學設計中教師的角色更像引導者。

1.2 項目驅動下結構化章節(jié)知識點的重構

采取逆向思考，以完成一個實際的小項目為目標，需要用到哪些知識，需要哪些原理指導實踐？例如，在收集數據階段：需要理解關系數據庫的特點，不同類型的數據怎么利用關系數據庫進行管理；在數據分析階段：如何構建ER圖，需要理解關系數據庫概念設計的基本原理；在創(chuàng)建表單階段：需要掌握關系數據庫的邏輯設計的要點，在表單內數據項的設計過程中需要充分理解關系范式的原則。最后，教師對數據庫原理系統化、結構化的章節(jié)主線進行梳理和總結，突出學以致用的基本點。

被重構的知識點會依據項目進展的情況與知識特征采用不同的教學方式，例如，ER圖設計是項目進展到概念設計階段的知識點。首先，教師會以問題為導向引出知識點，以經典案例展開設計基本原則。然后，學生隨著項目推進分組討論完成自己的ER圖設計。最后，教師選取學生設計中共性問題在討論課上深入分析并做出針對性改進。而SQL是從數據庫邏輯設計開始貫穿知識主線的重點與難點。SQL內容多、各層次難度呈階梯式上升。本文給出的多元化教學模式能有效滿足學生對SQL理解、掌握和綜合應用的要求。

2 多元化模式下數據庫SQL教學設計

多元化模式中的教學過程是線上與線下、課堂與課外的有機結合[3]。

2.1 線上MOOC資源分享設計

從MOOC資源中精選了哈爾濱工業(yè)大學的《數據庫系統》系列的模型與語言[4]中的第6～10講。其中，前三講以碎片化的組織形式，通過短視頻(小于20 min)+交互式練習的方式介紹了SQL各種操作語句；后兩講涉線下利用間隙時間學習，對應的交互式練習提供了良好的學習體驗，有助于學生堅持自我學習。表1中列舉了部分在教學過程中線上資源與線下項目階段性任務的對應關系。

表1 數據庫系統模型與語言MOOC資源與線下項目實施過程關聯關系

教師選取的MOOC資源必需是與實際項目進展相關聯的，可以依據項目教學的需要，分階段對資源進行分解及重新進行順序組合，直接服務項目需要，進一步幫助學生解決項目中的技術問題。教師布置的項目相關階段的任務，要求學生線下課外完成。這個過程也就將MOOC資源轉化成實際學習成效。

2.2 線下課堂教學設計

在翻轉課堂模式中，課堂會被賦予更多的形式。通常依據不同的課程內容、學生特征、教學環(huán)境采用不同模式的教學設計。SQL這部分的內容對于具有程序設計基礎的學生而言，有很強的自學性，特別合適采用翻轉課堂的模式。通過項目驅動學生完成線上學習、課余完成數據庫建表、數據輸入、數據基本查詢任務。基于這個環(huán)境，可以將傳統課程計劃中的實驗學時，用于項目的分享與答辯。具體要求與實施細則如下:

(1)全班分為10組，每組人數不超過5人，每組小組長負責制，每組項目不同名。

(2)每組分享與答辯的時間為30min，包括10分鐘的項目報告，20min的SQL應用答辯。

(3)10min的主題報告由小組長或小組成員中的一名同學介紹選題目的與意義以及完成任務的基本情況。包含項目的幾個要素(做什么、為什么做、怎么做)。

(4)20min定為SQL的應用挑戰(zhàn)，小組所有成員應對來自其余9組現場提出的9個以上的綜合查詢提問，要求現場給出準確的SQL語句，并在投影上顯示結果。

(5)提問者所提問題必需與小組項目相關，問題中必需包含SQL基本查詢與復雜查詢。相關要點見表2。

表2 SQL提問答辯環(huán)節(jié)考核要點

2.3 問題牽引的漸進分層式教學設計

經過課堂答辯環(huán)節(jié)，教師歸納總結在項目中SQL基本查詢和復雜查詢(包括視圖索引)的應用情況。提出兩類新問題：其一是SQL在數據庫完整性和安全性問題上如何作為？其二，其它語言如PHP/ASP/CJHJ/JAVA中如何使用SQL，也就是嵌入式SQL的問題。

在第一類問題驅動下，教師在課堂上講解SQL表/列完整性的含義，以實例說明斷言、觸發(fā)器是怎樣解決問題的；講解數據庫安全性的概念，給出SQL如何實現安全控制的方案。最后，安排學生課后瀏覽MOOC資源，并記錄線上學生瀏覽情況[4]。

第二類問題進入嵌入式SQL的環(huán)節(jié)，教師會招募在前面項目階段做得優(yōu)秀的2～3個項目小組繼續(xù)挑戰(zhàn)，指定兩種不同的程序設計語言與MYSQL數據庫相結合，完成一個小型的完整的項目。要點包括嵌入式SQL語言中的動態(tài)SQL、ODBC/JDBC技術，學生需將程序設計課程的知識與數據庫原理關聯起來。

以2016級計算機專業(yè)學生為例，本課程完成了ASP、CJHJ兩例嵌入式SQL的基本應用，一例JAVA+MYSQL的基于Android的應用系統。

一方面，我們通過項目的基本任務提高了全體學生對基本教學內容的掌握程度，另一方面，通過分層要求讓有更強主動性的學生的能力得到了進一步的拔高，優(yōu)秀學生的影響力激發(fā)了更多學生的學習主動性。

3 教學總結

《數據庫原理》課程教學設計中采用了多元化的教學模式。以SQL語言教學為例，在教學學時有限的情況下，讓實驗學時效用最大化。在基本和復雜的SQL階段將MOOC資源前置，要求全體學生自主學習，完成項目基本任務，教師是引導者、旁觀者和監(jiān)督者。而在高級SQL階段回歸傳統課堂模式，通過問題引導學生深入學習，這時候MOOC資源是后置方式，是對教師課堂講授的有益補充和擴展。嵌入式SQL的應用階段對學生劃不同層次的教學要求，鼓勵學生主動參與。對程序設計基礎良好，愿意在課余投入更多時間的學生，要求完成高級程序設計語言+嵌入式SQL/MYSQL的完整項目，并給予期末總評考核獎勵。2015～2017三年的教學實踐與學生反饋表明，本文的教學設計收到良好教學效果。