祁 俊,劉志強,任洋甫,劉 萍,李鑫麗,祝小蘭,王世穎
(青海大學(xué)計算機技術(shù)與應(yīng)用系,青海西寧 810016)
隨著各行各業(yè)信息化程度的快速提高,社會對高校學(xué)生的信息素養(yǎng)提出了更高要求[1]。數(shù)據(jù)庫應(yīng)用基礎(chǔ)課程是根據(jù)教育部對高校計算機基礎(chǔ)教學(xué)中數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)及其應(yīng)用的基本要求,面向大學(xué)本科理、經(jīng)、管、農(nóng)、牧、文科類非計算機專業(yè)學(xué)生開設(shè)的課程。該課程以培養(yǎng)非計算機專業(yè)學(xué)生應(yīng)用實踐能力為主要教學(xué)目標,要求學(xué)生掌握Ac?cess 數(shù)據(jù)庫的基本操作并能應(yīng)用其解決實際問題。由于課程操作性強、大班授課、專業(yè)跨度大等原因,傳統(tǒng)教學(xué)方法和考核手段無法很好地實現(xiàn)課程的培養(yǎng)目標。
混合式教學(xué)和過程化考核是近年來高校教學(xué)模式的改革趨勢,諸多學(xué)者都進行了深入研究。例如,文獻[2]提出以計算思維為導(dǎo)向的多元化混合教學(xué)模式;文獻[3]提出以翻轉(zhuǎn)課堂補充線上+線下教學(xué)的模式;文獻[4]將混合式教學(xué)分為課前、課中和課后3 個階段,并進行了系統(tǒng)的教學(xué)體系構(gòu)建;文獻[5]闡述了學(xué)生主體參與過程化評價的重要性,提倡學(xué)習(xí)過程與評價過程相融合;文獻[6]以O(shè)BE(Outcomes-based Education)為導(dǎo)向,提出教學(xué)活動應(yīng)從對知識點的考核過渡到學(xué)生解決實際問題能力的考核。為了更好地服務(wù)學(xué)生,提升教學(xué)質(zhì)量,本文提出雨課堂+學(xué)堂在線+線下教學(xué)的混合式教學(xué)和過程化考核+課程競賽的考核方式,對數(shù)據(jù)庫應(yīng)用基礎(chǔ)課程進行了理論與實驗教學(xué)的綜合改革與實踐。
在改革前,數(shù)據(jù)庫應(yīng)用基礎(chǔ)課程是單一的課堂教學(xué)模式,學(xué)生通過教材和課程PPT 進行學(xué)習(xí),教學(xué)資源匱乏。理論課是在多媒體教室授課,采用的是PPT+演示的授課模式,教學(xué)方法陳舊,對于操作性強的課程非常不利。大學(xué)計算機公共基礎(chǔ)課程多為大班教學(xué),人數(shù)眾多,老師在教師機上操作演示,學(xué)生只能通過投影屏觀看和學(xué)習(xí),無法現(xiàn)場操作實踐,不能即時反饋學(xué)習(xí)效果,長此以往就會造成老師唱獨角戲的狀況,教學(xué)效果差強人意。
在該課程中,學(xué)生不僅要學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)理論知識,還需要結(jié)合所學(xué)知識進行上機操作。該課程總學(xué)時數(shù)為32 節(jié),原始理論課與實驗課的比例為1∶1。然而在實際教學(xué)過程中,老師講得多,學(xué)生練得少,實驗學(xué)時遠遠不夠。學(xué)生上機操作時間匱乏,勢必影響對知識點的理解與掌握。
以往考核環(huán)節(jié)采用40%平時成績+60%期末考試成績的方式進行學(xué)生最終成績的評定,一些平時學(xué)習(xí)積極性差、期末搞突擊的學(xué)生可能也會取得較好的成績,這種傳統(tǒng)的考核方式無法有效壓制不良學(xué)習(xí)風(fēng)氣。學(xué)習(xí)是一個動態(tài)、持續(xù)的過程,期末考試成績占比過高無法真正體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的完整過程[7]。
針對以上問題,我校數(shù)據(jù)庫應(yīng)用基礎(chǔ)課程組在青海大學(xué)計算機系的大力支持下,以培養(yǎng)學(xué)生對數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用實踐能力為導(dǎo)向,從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式等多方面進行了大膽改革與嘗試。經(jīng)過數(shù)年教學(xué)改革與實踐,摸索出一套符合我校特色的教學(xué)體系,取得了一定教學(xué)成果。
在課堂教學(xué)與實驗教學(xué)緊密結(jié)合的基礎(chǔ)上,首先改革該課程的教學(xué)大綱,增加實驗課學(xué)時,強調(diào)學(xué)生掌握計算機應(yīng)用能力的重要性;其次優(yōu)化教學(xué)方法,增加雨課堂教學(xué)工具,實現(xiàn)理論教學(xué)環(huán)節(jié)的知識點測評、師生互動;同時利用學(xué)堂在線中的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源開展混合式教學(xué),擴充教學(xué)案例,豐富教學(xué)內(nèi)容。
學(xué)生考核改革一直是高等教育改革的重要組成部分[8]。過程化考核可使學(xué)生真正理解學(xué)習(xí)知識的意義,激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣,改變其學(xué)習(xí)習(xí)慣[9]。要幫助學(xué)生樹立考核是動態(tài)過程這一理念,考核不是期末考試2h 的事情,而是針對學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)、學(xué)習(xí)效果和學(xué)習(xí)目標完成情況的動態(tài)監(jiān)測過程。教學(xué)過程中要對沒有達到學(xué)習(xí)要求的學(xué)生進行及時預(yù)警和反饋,以實現(xiàn)學(xué)生能力的持續(xù)提升[10]。高校大部分課程的成績評定方式為平時成績加期末成績,期末成績占比高達60%~70%。過程化考核是將總成績中的60%~70%交給學(xué)生決定,根據(jù)學(xué)生平時表現(xiàn)量化考核,以達到長期激發(fā)其學(xué)習(xí)積極性的目的[11]。以增加實驗課學(xué)時、明確實驗?zāi)康?、突出各章?jié)知識點考核為主導(dǎo)思想,深化實踐考練結(jié)合的過程式考核方式。通過增設(shè)課程內(nèi)部機考競賽,設(shè)置激勵制度,以賽促學(xué)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,改善學(xué)習(xí)風(fēng)氣。
以加強學(xué)生應(yīng)用實踐能力為導(dǎo)向,課程組多次召開教學(xué)討論會,總結(jié)改革具體實施細節(jié),對教學(xué)內(nèi)容和實驗大綱進行了調(diào)整,梳理出各章節(jié)的重點和難點,明確教學(xué)目的和考核要點,重點突出實驗環(huán)節(jié)和課堂教學(xué)評測。
3.1.1 調(diào)整學(xué)時比例
將理論課學(xué)時調(diào)整為12 節(jié),實驗課學(xué)時調(diào)整為20 節(jié),實驗由原來的8 個變?yōu)?0 個。增加綜合性實驗,提高實驗難度,鍛煉學(xué)生解決實際問題的能力。
3.1.2 改革授課方式
課程組根據(jù)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用基礎(chǔ)課程操作性強的特點,提出理論講授從教室轉(zhuǎn)移到機房的建議,并得到了校方大力支持。2019 年該課程實現(xiàn)了全機房授課,這也是青海大學(xué)首個實現(xiàn)全機房授課的計算機公共基礎(chǔ)課程,為其他操作性強的計算機類課程改革提供了參考。
在實現(xiàn)全機房授課的基礎(chǔ)上,課程組進一步對教學(xué)過程進行了完善,在2018 級學(xué)生的授課過程中初步嘗試了講練結(jié)合的理論教學(xué)方式,極大改善了傳統(tǒng)課堂老師“一人唱戲”的狀態(tài)。采用項目式教學(xué),以列舉具體項目實例的形式講解知識點,每個實例講解演示完后學(xué)生可以立即進行上機操作練習(xí),有問題隨時反饋給老師,真正做到了即講即練、講練結(jié)合,達到了強化學(xué)生實際操作能力的教學(xué)目的。人本主義教學(xué)理論認為,教學(xué)過程中的主體是學(xué)生,只有調(diào)動起學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性才能使教學(xué)獲得良好效果[12]。因此,課題組在課程中加入翻轉(zhuǎn)教學(xué),上課過程中發(fā)現(xiàn)共性問題時,讓掌握快的學(xué)生在教師機上面向全班進行示范講解,在活躍課堂氣氛的同時可極大增強學(xué)生的自信心和積極性。靈活多樣的教學(xué)方式提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,根據(jù)全機房授課方式和講練結(jié)合教學(xué)方式的調(diào)查問卷數(shù)據(jù)顯示,學(xué)生滿意度分別為87.32%和94.16%。
3.1.3 豐富教學(xué)內(nèi)容與方法
利用學(xué)堂在線平臺,搭建適合我校學(xué)情的SPOC 課程,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫應(yīng)用基礎(chǔ)課程線上線下混合式教學(xué)的初步嘗試。學(xué)生在教師構(gòu)建的混合型教學(xué)模式引導(dǎo)下,真正實現(xiàn)了有目標的自主學(xué)習(xí)[13]。學(xué)生在課前進行相關(guān)課程的網(wǎng)絡(luò)在線學(xué)習(xí),教師在課上進行知識講授、討論、答疑、交流心得體會、問題反饋等,線上與線下教學(xué)彼此獨立又充分融合[14]。課前學(xué)生通過學(xué)習(xí)線上課程視頻,完成老師布置的預(yù)習(xí)內(nèi)容,通過QQ、微信的課程討論群及時反饋問題。課上通過雨課堂隨堂測試、彈幕、提問等方式,改變以往“一人言,無人應(yīng)”的枯燥課堂氣氛。此外,雨課堂的課堂報告能使老師輕松掌握學(xué)生課程學(xué)習(xí)數(shù)據(jù),老師心中有數(shù),教學(xué)才能有的放矢。疫情期間,課程組利用雨課堂+騰訊課堂/騰訊會議+QQ+學(xué)堂在線+教育在線等多種組合方式圓滿完成了在線教學(xué)任務(wù),并利用雨課堂+機考的組合方式順利完成了疫情期間的過程化考核。
分階段對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和老師的教學(xué)情況進行考評是實施分步教學(xué)和確保教學(xué)質(zhì)量的重要舉措[15]。目前,許多高校的計算機類課程都采用機考方式進行學(xué)生成績評定[16],僅憑借一次期末考試就決定學(xué)生最終能否通過課程考核過于武斷[17],并不能真正反映學(xué)生的學(xué)習(xí)過程。過程化考核的目的在于真正做到以考促學(xué)、以考促教,實現(xiàn)學(xué)生知識、能力、素質(zhì)全面協(xié)調(diào)發(fā)展,提高其綜合素養(yǎng)和創(chuàng)新能力[18]。課程組秉承以考促學(xué)、考練結(jié)合的課程改革指導(dǎo)思想,設(shè)置機考、雨課堂測試和線上測試,為過程化考核提供了有力支撐。具體考核方案見圖1、圖2。
Fig.1 Online teaching assessment scheme圖1 線上教學(xué)考核方案
Fig.2 Rain classroom test圖2 雨課堂測試
機考測試環(huán)節(jié)在實驗課上完成。課程組設(shè)置了考前組題審核制度,每次考前都會組織會議討論試卷內(nèi)容,根據(jù)實驗?zāi)繕撕腿蝿?wù)設(shè)置考核方案。具體實施步驟為將90min 的實驗課劃分為4 個部分:①學(xué)生完成老師發(fā)布的實驗任務(wù);②老師集中講解答疑;③學(xué)生根據(jù)老師講解查漏補缺;④進行隨堂測試,檢查學(xué)生掌握情況。實驗課教學(xué)形成了講解答疑+練習(xí)+測試的模式,具體如圖3 所示。
Fig.3 Experimental classroom model圖3 實驗課堂模式
結(jié)合學(xué)生的機考測試、出勤、線上學(xué)習(xí)、綜合測試等指標制定過程化考核方式,學(xué)生的課程最終成績由過程化測試的每次成績加權(quán)求和而來,期末考核占比由改革前的60%調(diào)整至20%。以2019 級某班級數(shù)據(jù)為例,如圖4 所示,C0X 為測試代號,表示數(shù)據(jù)庫表、查詢、窗體、報表等各部分知識點的測試情況。
Fig.4 Process assessment calculation method圖4 過程化考核計算方式
從圖4 可以看出,過程測試對學(xué)生最終成績影響明顯。過程化考核方式深化了考核內(nèi)容,能及時反饋考核結(jié)果以促進教學(xué)方法調(diào)整,從思想上杜絕了學(xué)生應(yīng)試的僥幸心理,形成了良好的教風(fēng)和學(xué)風(fēng)。
課程組從2017 年開始提出開展課程內(nèi)部競賽的想法,即在實驗教學(xué)環(huán)節(jié)利用機考平臺設(shè)置1~3 次課內(nèi)競賽,對每個班級排名前三的學(xué)生給予優(yōu)秀獎。頒獎過程就在實驗課堂中進行,極大增強了學(xué)生的榮譽感。課程組還增設(shè)了進步獎,鼓勵名次不靠前但成績提高顯著的同學(xué),增強其學(xué)習(xí)自信心。課程組在實驗教學(xué)中增設(shè)課內(nèi)競賽的初衷是針對不同水平的學(xué)生給予適當、及時的監(jiān)督和鼓勵。調(diào)查問卷顯示,94%的學(xué)生對課程競賽的設(shè)置給予了積極評價。
經(jīng)過課程組的不懈努力,近3 年學(xué)生補考人數(shù)持續(xù)下降,通過率和優(yōu)秀率極大提升。由于疫情原因,19-20-2 學(xué)期時學(xué)生無法正常到校,沒有充足的練習(xí)時間,因此最終優(yōu)秀率沒有18-19-2 學(xué)期高,但從近4 年平均成績可以看出,學(xué)生整體成績明顯提升。見表1。
Table 1 Excellent rate of the course表1 課程優(yōu)秀率
此外,課程組成員基本都是80 后,是一個非常年輕有活力的隊伍。在自身不斷提升和互相學(xué)習(xí)的氛圍下,每個人都在課程改革中得到了成長,并取得了一定成果。團隊成員先后獲批7 項教學(xué)研究項目,其中一項為國家級混合式課程建設(shè)項目。課程改革也引發(fā)了老師們更深層次的思考,在近兩年的計算機系本科生畢業(yè)設(shè)計中,課程組老師指導(dǎo)學(xué)生完成了課程改革相關(guān)畢業(yè)設(shè)計,將教學(xué)帶動科研真正落地,為青年教師的發(fā)展提供了新思路。
經(jīng)過數(shù)年教學(xué)改革和實踐,學(xué)生的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用基礎(chǔ)課
程整體成績明顯提升。課程組通過以考促學(xué)、以練促考、以賽促學(xué)的改革思路,極大激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性,徹底消除了以往實驗課消極怠工、自由散漫的現(xiàn)象,形成了良好的學(xué)習(xí)風(fēng)氣。此外,數(shù)據(jù)庫應(yīng)用基礎(chǔ)課程的改革對于青海大學(xué)其他計算機公共基礎(chǔ)課程的教學(xué)改革起到了很好的示范作用,例如大學(xué)計算機應(yīng)用基礎(chǔ)課程、C 語言課程、VB 課程等陸續(xù)采用過程化考核方式,并獲得了青海大學(xué)教育教學(xué)研究項目基金、課堂教學(xué)改革項目基金等多項校內(nèi)專項基金的大力支持。目前數(shù)據(jù)庫應(yīng)用基礎(chǔ)課程已獲得2019 年青海大學(xué)一類課程建設(shè)項目支持,成為學(xué)校重點建設(shè)課程。數(shù)據(jù)庫應(yīng)用基礎(chǔ)課程的教學(xué)改革雖然取得了一定成績,但還需進一步完善,在今后的課程建設(shè)工作中,課程組將針對學(xué)生學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)挖掘、學(xué)習(xí)過程自動預(yù)警、分層次教學(xué)等方面進行更深層次的探究。