胡瑞娟,李 勇
(戰(zhàn)略支援部隊信息工程大學(xué) 數(shù)據(jù)與目標(biāo)工程學(xué)院,河南 鄭州 450001)
習(xí)主席強調(diào)軍隊院校教育必須堅持面向戰(zhàn)場、面向部隊,圍繞實戰(zhàn)搞教學(xué)、著眼于打贏育人才。推進軍隊院校實戰(zhàn)化教學(xué)改革是深入貫徹落實習(xí)近平新時代中國特色社會主義思想的具體體現(xiàn),是踐行新時代強軍目標(biāo)的必然要求[1]。軍隊院校大學(xué)計算機基礎(chǔ)教學(xué)應(yīng)基于“向?qū)崙?zhàn)聚焦,向部隊靠攏”的人才培養(yǎng)理念,堅持問題導(dǎo)向、服務(wù)部隊、保障打贏,積極推進教學(xué)內(nèi)容實戰(zhàn)化,教學(xué)模式多元化。近年來,翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式為高等院校的教學(xué)工作開辟了新思路,實現(xiàn)了對傳統(tǒng)課堂教師的知識傳授和學(xué)生的知識內(nèi)化在時間和空間上的顛倒[2]。案例教學(xué)的組織實施是翻轉(zhuǎn)課堂的一種形式,在翻轉(zhuǎn)課堂模式下進行案例教學(xué)可以更好地體現(xiàn)學(xué)員的主體地位,激發(fā)學(xué)員的積極性、主動性和創(chuàng)造性。
案例教學(xué)是哈佛大學(xué)最早推崇和運用的教育方式,20 世紀(jì)90 年代以來在我國管理教育領(lǐng)域快速發(fā)展。案例教學(xué)是通過案例所呈現(xiàn)的具體典型情景或事件,引領(lǐng)學(xué)員對潛隱于其中的特定問題進行教、學(xué)互動探討,啟迪學(xué)員發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題的創(chuàng)造性思維,提高應(yīng)對現(xiàn)實問題的能力而組織實施的一種教學(xué)形式[3]。案例教學(xué)是以建構(gòu)主義理論為支撐的一種教學(xué)方法,強調(diào)學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者主動建構(gòu)知識的過程,是一個交流和合作的互動過程,以提升學(xué)習(xí)者解決實際問題的分析、綜合能力為目標(biāo)。
案例教學(xué)的實現(xiàn)方式具有多樣化的特點,圍繞教學(xué)目標(biāo),聚焦教學(xué)主線,集研究討論式、作業(yè)想定式、現(xiàn)場實踐式、情景模擬式等多種方式的優(yōu)點進行教學(xué)設(shè)計和課堂實施,不僅適用于管理類內(nèi)容,還同樣適用于工科類內(nèi)容。大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程的內(nèi)容可以使用案例教學(xué)方式,但是哪些內(nèi)容適合,則需要教員經(jīng)過長期的思考并進行完整案例的采編才可以確定。
翻轉(zhuǎn)課堂通過課前教學(xué)視頻讓學(xué)員自學(xué)完成課堂知識的傳授任務(wù),利用課堂時間采用討論、實踐等學(xué)習(xí)活動幫助學(xué)員實現(xiàn)知識內(nèi)化,體現(xiàn)了學(xué)員學(xué)習(xí)的主體性及教員的主導(dǎo)性。案例教學(xué)正是翻轉(zhuǎn)課堂的一種形式,徹底改變了傳統(tǒng)課堂“教員講、學(xué)員聽”的教學(xué)模式。
軍隊院校大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程的教學(xué)目標(biāo)是通過學(xué)習(xí),獲得計算機發(fā)展、軟硬件系統(tǒng)、算法、信息安全等方面基本知識,掌握信息處理基本方法和多媒體基本技術(shù),初步具備運用計算工具解決實際問題的能力,培養(yǎng)信息素養(yǎng)和計算思維。學(xué)員思維活躍、求知欲強,采用多元化混合式教學(xué)能夠調(diào)動學(xué)員積極性,提高他們課堂參與度,選擇合適的內(nèi)容進行案例教學(xué)不失為一種有效的教學(xué)方式。以數(shù)據(jù)庫模塊為例開展案例教學(xué)研究,從貼近軍事部隊一線的案例選取、案例設(shè)計、案例實施、案例總結(jié)與評估4 個階段進行。
案例的選取要從人才培養(yǎng)計劃、課程教學(xué)大綱等教學(xué)相關(guān)信息中明確案例所要滿足的需求和目標(biāo),案例需求決定著其內(nèi)在價值和實際用途,是后續(xù)案例教學(xué)環(huán)節(jié)開展的基礎(chǔ)。根據(jù)軍隊院校“向?qū)崙?zhàn)聚焦,向部隊靠攏”的人才培養(yǎng)理念,選擇貼近部隊、貼近一線的軍事案例進行案例編寫,案例的編寫過程需要明確教學(xué)目的、給出軍事背景、指定教學(xué)對象、合理設(shè)計教學(xué)過程。
以數(shù)據(jù)庫模塊選取的案例為例,案例名稱為“空軍目標(biāo)數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建”,其軍事背景結(jié)合軍事情報在高價值??漳繕?biāo)識別的需求給出,根據(jù)美空軍飛機在我國周邊空域飛行的事實引入,分析目標(biāo)識別判證的緊迫性,進而引出構(gòu)建目標(biāo)數(shù)據(jù)庫的重要性,案例背景如下。
2013 年11 月26 日11 時,兩架美國B-52 轟炸機從關(guān)島起飛,未經(jīng)事先通報進入中國東海防空識別區(qū);2017 年7 月6 日,兩架B1-B 戰(zhàn)略轟炸機先后飛越我南海和東海;F22 隱身戰(zhàn)斗機也經(jīng)常性從駐日韓的美軍基地起飛并在我國周邊空域飛行,這些重要??漳繕?biāo)對我國安全態(tài)勢構(gòu)成重大威脅。目前,我軍圍繞海上軍事斗爭準(zhǔn)備已經(jīng)發(fā)展大量偵察監(jiān)視手段,初步形成一定規(guī)模,性能得到較大提升,其中JZ 情報在高價值??漳繕?biāo)識別方面發(fā)揮重要作用,但仍存在辨不清的重大現(xiàn)實,重要??漳繕?biāo)的整體辨識率低于40%,且時效性差。
對我國形成重要軍事威脅的海空目標(biāo)進行識別和判證是一項十分緊迫的任務(wù),進行目標(biāo)識別判證不能單純采用目標(biāo)截獲的內(nèi)涵信息或是目標(biāo)外測信息,而是需要聯(lián)合多種不同技術(shù)方法,而構(gòu)建較為完備的??漳繕?biāo)數(shù)據(jù)庫為目標(biāo)識別和判證提供了有力基礎(chǔ)支撐。
案例服務(wù)于教學(xué)目標(biāo),為了有效傳授知識,培養(yǎng)學(xué)員能力,案例中必須涵蓋相關(guān)課程的知識點,將理論知識內(nèi)含于軍事案例之中,形成一條隱含在案例之內(nèi)的知識線。
本案例對應(yīng)教學(xué)大綱的知識點包括數(shù)據(jù)庫在管理信息系統(tǒng)中的作用、概念數(shù)據(jù)模型、邏輯數(shù)據(jù)模型。教學(xué)對象為軍隊院校生長軍官本科教育各專業(yè)一年級學(xué)員。教學(xué)總目標(biāo)是通過本案例的教學(xué)、討論與實踐,學(xué)員能夠了解數(shù)據(jù)庫在管理信息系統(tǒng)中的作用,掌握使用概念數(shù)據(jù)模型、邏輯數(shù)據(jù)模型對軍事領(lǐng)域?qū)嶋H問題進行設(shè)計的方法,初步具備運用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫解決軍事信息系統(tǒng)管理的能力。具體目標(biāo)規(guī)劃分為知識傳授點、能力訓(xùn)練點和觀念改變點。
1)知識傳授點。
(1)數(shù)據(jù)庫的概念與特點。
(2)概念數(shù)據(jù)模型。
(3)邏輯數(shù)據(jù)模型。
(4)關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程。
2)能力訓(xùn)練點。
(1)通過引導(dǎo)學(xué)員分析我國周邊空域環(huán)境及目標(biāo)識別和判證的緊迫性,明確構(gòu)建??漳繕?biāo)數(shù)據(jù)庫的需求。
(2)通過分析美空軍目標(biāo)數(shù)據(jù),明確目標(biāo)數(shù)據(jù)庫中需要存儲哪些數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系,即進行數(shù)據(jù)庫概念結(jié)構(gòu)設(shè)計。
(3)如何根據(jù)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計方案構(gòu)建合理的邏輯結(jié)構(gòu),設(shè)計關(guān)系模式以便存儲數(shù)據(jù)。
3)觀念改變點。
(1)數(shù)據(jù)庫是長期存儲在計算機內(nèi),有組織、可共享的數(shù)據(jù)集合,大量的目標(biāo)(飛機)、基地、部隊、裝備數(shù)據(jù)可以使用目標(biāo)數(shù)據(jù)庫進行存儲和管理。
(2)存儲和管理目標(biāo)數(shù)據(jù),需要綜合考慮實體、屬性、聯(lián)系進行概念結(jié)構(gòu)設(shè)計,構(gòu)建E-R圖,概念模型與具體的DBMS 無關(guān)。
(3)將E-R 圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式遵循一定的轉(zhuǎn)換規(guī)則,轉(zhuǎn)換成的邏輯模型是DBMS 所支持的數(shù)據(jù)模型,此模型既面向用戶,又面向系統(tǒng)。
案例教學(xué)的關(guān)鍵是研討的交鋒,設(shè)計思考討論題、組織學(xué)員研討是案例教學(xué)課堂的高潮,結(jié)合數(shù)據(jù)庫模塊知識結(jié)構(gòu),在深入分析案例的基礎(chǔ)上,本案例提出了兩道思考討論題。
思考討論題1:目標(biāo)數(shù)據(jù)庫需要飛機、基地等數(shù)據(jù),哪些數(shù)據(jù)需要存儲在目標(biāo)數(shù)據(jù)庫中?這些數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系是怎樣的?
思考討論題2:假如你是DB 團隊的設(shè)計開發(fā)人員,你將如何存儲上述大量的目標(biāo)相關(guān)數(shù)據(jù)?
板書是案例設(shè)計又一個十分重要的環(huán)節(jié),在教學(xué)實施過程中,引入案例——討論分析——總結(jié)評價的過程離不開板書,板書的清晰合理是貫徹整個課堂的線索,因此,需要在案例設(shè)計時合理設(shè)計板書,體現(xiàn)教學(xué)知識點和能力訓(xùn)練點。
在案例教學(xué)過程中,教員、學(xué)員和課堂是必不可少的3 個要素,學(xué)員為主體、教員為主導(dǎo),教員為學(xué)員提供一個交流合作的平臺和空間(課堂),將設(shè)計好的案例分發(fā)給學(xué)員,提出思考討論題目,組織課堂并進行總結(jié);學(xué)員對問題理解的差異性建構(gòu)對事物的理解,形成一個交流合作的互動過程。案例教學(xué)實施過程如圖1 所示。
圖1 案例教學(xué)實施過程
(1)課前階段:教員提前分發(fā)案例正文材料,布置思考討論題與案例閱讀、案例數(shù)據(jù)資料,要求學(xué)員在課前完成閱讀和初步思考,可提前分組,安排小組在課前圍繞著所給的案例思考討論題目進行討論。
(2)課中階段:按一節(jié)課45min 安排。
案例概述:(5min)給出簡要的課堂前言或播放提前準(zhǔn)備好的案例視頻,帶領(lǐng)學(xué)員回顧案例內(nèi)容,明確主題,提出討論題。
小組討論:(10min)重點討論思考題,理解案例內(nèi)容與基本知識點。
班級討論:(20min)由教員組織全班進行討論,討論過程中教員對課堂整體進行組織和控制,對學(xué)員進行指點,對學(xué)員分析問題的思路進行總結(jié),同時對于學(xué)員討論發(fā)散太遠時進行收斂,掌控討論走向。
評價與總結(jié):(10min)對知識點進行梳理與案例總結(jié),對解決問題的方案進行概括。
(3)課后階段:請學(xué)員采用報告形式給出更加具體的解決方案和案例學(xué)習(xí)心得,便于學(xué)員更好地總結(jié)和掌握案例中的知識點,對問題進行反饋,完成課后思考討論題,學(xué)會解決問題的方法,拓展相關(guān)領(lǐng)域知識。
案例實施過程要注意以下關(guān)鍵要點:①要引導(dǎo)學(xué)員意識到數(shù)據(jù)庫在軍事領(lǐng)域效用的發(fā)揮,特別要注意解決實際問題時首先要進行需求分析;②要從空軍目標(biāo)數(shù)據(jù)庫構(gòu)建的過程中理解概念數(shù)據(jù)模型,分清實體、屬性及聯(lián)系的概念,從而進行案例討論和案例分析;③在案例討論的過程中,需要將自己置于案例主人公的環(huán)境下,考慮從DB 設(shè)計開發(fā)人員的角度分析案例,充分分析目標(biāo)數(shù)據(jù)庫的概念結(jié)構(gòu)和邏輯結(jié)構(gòu),有依據(jù)地作出合理設(shè)計方案;④要引導(dǎo)學(xué)員從理論到實踐擴展,掌握使用概念數(shù)據(jù)模型、邏輯數(shù)據(jù)模型對軍事領(lǐng)域?qū)嶋H問題進行設(shè)計的方法,實現(xiàn)本案例教學(xué)目標(biāo)設(shè)計的內(nèi)容。
案例總結(jié)與評估是案例教學(xué)的精華,管理類案例教學(xué)一般對案例思考討論題沒有規(guī)定正確的結(jié)果,但不等于不總結(jié),而工科類案例教學(xué)有所不同,教員需要對案例中的重點問題或?qū)W員沒有觸及的內(nèi)容都進行總結(jié)??偨Y(jié)要有明確導(dǎo)向,從理論知識的掌握到實踐能力的訓(xùn)練達到什么程度,提高哪方面的能力;同時,根據(jù)板書進行總結(jié),提出課后思考題,為后續(xù)課程內(nèi)容作準(zhǔn)備。本案例根據(jù)板書設(shè)計總結(jié)出學(xué)員要掌握數(shù)據(jù)庫設(shè)計中概念結(jié)構(gòu)設(shè)計和邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法,能夠分析軍事領(lǐng)域數(shù)據(jù)庫構(gòu)建的基本問題,提高解決問題的能力,并提出了兩道思考題:根據(jù)目標(biāo)數(shù)據(jù)庫的概念結(jié)構(gòu)設(shè)計和邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計,使用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)ACCESS 或SQL Server 如何進行物理結(jié)構(gòu)設(shè)計和數(shù)據(jù)庫實施;本案例可以實現(xiàn)空軍相關(guān)數(shù)據(jù)的存儲,根據(jù)目標(biāo)識別和判證需求,還需要對海軍相關(guān)數(shù)據(jù)進行存儲和管理,如何設(shè)計其概念模型和邏輯模型。
評估和反饋意見可以來自學(xué)員,也可以來自案例使用教員。學(xué)員可以從是否完全理解案例、從案例中學(xué)到了什么、從案例課堂上學(xué)到了什么、為小組討論作了什么貢獻、怎樣在準(zhǔn)備和參與中表現(xiàn)更好等方面加以總結(jié)。教員對于案例的評估可以從課堂組織過程、課堂時間安排等方面進行,如課程組織過程是否順利、課堂時間安排是否合理、課堂授課內(nèi)容是否有助于達成教學(xué)目標(biāo)、板書設(shè)計是否清晰可行等。評估可以采用課后填寫評估反饋表的方式進行,在獲得反饋信息后,教員應(yīng)該及時將反饋意見更新到案例使用說明中。
案例教學(xué)的獨特優(yōu)勢使得它在國內(nèi)外得到大力推廣并取得較好的教學(xué)效果。軍隊院校的教學(xué)有其特殊性,在實施案例教學(xué)過程中,需要注意以下幾個問題。
1)采用案例教學(xué)與其他教學(xué)方式相結(jié)合的教學(xué)模式。
案例教學(xué)通過對軍事實際案例的研討,幫助學(xué)員更加直觀地認識問題并積極思考找到解決問題的方法,但不是所有的課程或者一門課程的所有內(nèi)容都適合使用案例教學(xué)。針對不同的授課內(nèi)容應(yīng)該選擇不同的教學(xué)方法,建議采用案例教學(xué)與其他教學(xué)方式相結(jié)合的教學(xué)模式,如“案例+講授法”“案例+研討法”“案例+情景模擬法”等[4]。
2)教員應(yīng)把握好自己的定位。
翻轉(zhuǎn)課堂模式下,教員是案例教學(xué)的設(shè)計者、組織者和參與者,其角色從“傳道授業(yè)解惑”轉(zhuǎn)變成更加重視“解惑”的導(dǎo)師,不是講解知識而是設(shè)計案例、介紹案例、組織課堂;學(xué)員的角色更加突出學(xué)習(xí)的主體性和必要的主動性。
3)在大學(xué)計算機基礎(chǔ)實驗教學(xué)中引入案例教學(xué)。
大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程實驗是課堂教學(xué)的重要組成部分,對鞏固理論知識和提高動手實踐能力有著舉足輕重的作用。傳統(tǒng)的實驗課是教員布置上機任務(wù),學(xué)員在機房按步驟完成即可,在實驗教學(xué)中引入案例教學(xué),可以調(diào)動學(xué)員的學(xué)習(xí)熱情,增強他們的主人公意識,提升實驗教學(xué)效果。
在大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)中應(yīng)用案例教學(xué),能體現(xiàn)“學(xué)員為主體,教員為主導(dǎo)”教學(xué)模式的較好教學(xué)效果。對于軍隊院校而言,理論教學(xué)和案例教學(xué)是相輔相成的,案例教學(xué)是連接課堂與戰(zhàn)場的橋梁,將案例教學(xué)貫穿到大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)活動全過程,在翻轉(zhuǎn)課堂模型下將理論教學(xué)與案例教學(xué)有機融合,能夠促進學(xué)員能力素質(zhì)的提高,為今后利用計算機技術(shù)為部隊服務(wù)打下堅實的基礎(chǔ)。