微课与结合教学法在数据库课程设计

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微课与结合教学法在数据库课程设计

摘要:数据库课程设计是数据库原理及应用课程的后继课,是一门重要的实践课程。通过分析发现,目前数据库课程设计教学中存在着知识内容跨课程、学生不太重视以及教学方法陈旧落后等问题。因而将微课和项目教学法有机结合,并应用于数据库课程设计的教学中。从项目规划设置、教学内容编排、任务分解和设计制作微课以及建立相应的考核评价方案等方面进行了探讨。教学效果显示这种混合教学法能激发学生的主动探究精神,增加学习趣味性,不仅培养了学生的合作意识,还提高了学生的实践动手能力,为应用型人才的培养提供了一条借鉴思路。

关键词:微课;项目式教学;数据库课程设计;教学改革

0引言

数据库课程设计要求学生在学完数据库原理及应用的课程后,综合运用所学知识,设计和开发一个小型的数据库应用系统。从数据库课程设计的教学目标来看,这门课要求学生将理论和实践相结合,在掌握基本理论的基础上,对实际问题进行分析设计并开发相应的系统。但是,目前培养的数据库人才在理论和实践上严重脱节,对理论一知半解,对设计和开发的工具也不熟悉,实战经验不足,分析问题、解决问题的能力薄弱,和就业市场中的岗位要求有着不小的差距。因此,分析目前数据库课程设计教学中存在的一些问题,并有针对性的解决,对于培养符合市场需求的人才来说是非常必要和迫切的。

1数据库课程设计教学存在的问题

在目前的数据库课程设计教学中,存在着较多的问题,可以归纳为以下几个方面。(1)教学方法陈旧,效果难以达到理想程度现在的课程设计教学方法,一般先由教师下达课程设计任务,讲清楚要求和考核评价方案,然后由学生自主实施。教师主要起指导和答疑的作用。由于课程设计的周期较长,学生人数较多,教师可能照顾不到每一个学生,学生碰到难题后,难以得到及时的指点。(2)课程设计涉及内容广泛,学生入门难这门课程既要求学生能够设计和实施数据库,也需要学生能够利用之前学习的某种程序设计语言完成应用程序的设计和开发。此外学生还需要掌握一些工具软件。短时间内要求学生将这些理论知识和工具灵活应用,融会贯通,难度不小,造成学生入手比较困难。(3)学生重视程度不够,存在应付现象课程设计一般安排在期末,在1-2周内集中进行。这段时间,学生既要完成课程设计各阶段的任务,又要进行考前复习,学习任务比较繁重。为了两不误,特别是不能耽搁期末考试,相当部分同学对课程设计不太重视。尤其是这门课程的考核形式为考查,同学们的态度更加敷衍应付。针对目前教学中存在的上述问题,笔者在数据库课程设计中对微课和项目相结合的混合教学法进行了探索和应用,以期能提高课程设计的效果。

2微课和项目教学法的定义及特点

2.1微课

微课是教师针对某个教学知识点以微型视频为核心内容设计开发的情景化网络教学课程[1]。这些课程短小精致、生动有趣,主题明确,能够将教学知识点在较短的时间内清晰明了地展现在学生面前。学生可以使用计算机和手机等各种智能设备随时随地进行学习,自由把握学习进度,尤其是对于比较难于理解、比较重要的地方可以反复观看,不断揣摩和领悟,达到深度学习的目的[2]。微课可以分为讲授类、问答类、讨论类和演示类等10多个类别,教师可以根据教学内容的特点,适当选择一种形式进行制作[3]。

2.2项目教学法

项目教学法是通过师生共同实施一个完整的项目来进行学习的教学方法。该方法以一个尽可能覆盖到较多的知识点的完整项目为主线,由学生来主导项目的需求分析、概念结构设计直至实施的全过程。通过实施项目开发的全生命周期过程,学生需要了解和掌握其中的每一个环节。在这个过程中,学生需要充分发挥主观能动性进行探究式学习,完成理论知识和技能的主动构建,将更加有利于学生将所学理论知识应用于实践,进而提升动手能力。

2.3微课和项目教学法相结合的优点

学生在实施项目的过程中,可以建立项目小组,进行攻关。这种方式也有利于培养学生的团队合作意识和能力。但学生肯定会碰到未知的问题,需要分析解决。如果靠自身努力解决不了时,教师需要作为引导者和指导者及时介入,帮助学生解决问题。微课就可以作为教师的一个重要的手段,在学生需要帮助的时候,及时发送给学生,为学生项目的顺利实施提供保障。所以将微课和项目教学法相结合,有利于综合两者的优势,既能激发学生的学习兴趣,提高学生的学习积极性和主动探究性,又能给学生提供便捷的资源和帮助,还能促进学生的协作学习,提高团队合作意识,提高学生的重视程度和参与度,最终通过项目的实施,锻炼了分析问题、解决问题的能力和实践动手能力,达到培养“既懂理论又会动手”数据库应用型人才的目的。

3基于微课和项目相结合的混合教学法在数据库课程设计中的实施

将基于微课和项目相结合的教学法在数据库课程设计中进行了应用和探索。由于这一方法以实施一个贯穿教学内容的完整项目为基石,所以首先需要构建一些贴近实际应用场景的项目。因此,混合教学法的实施路径从规划设置实践项目出发,经过如下阶段来完成:①规划设置贴近实际应用场景的项目;②项目分解为任务,梳理各任务对应的知识和技能;③按知识和技能设计制作相应微课;④完善新教法考核评价方式;⑤新教法反思提高。学生完成设计的流程如下:①接受设计任务,接收相关材料,明确设计要求;②学生分组、选题;③系统分析与设计;④数据库设计与实施;⑤编写应用程序;⑥系统测试;⑦项目展示和答辩;⑧成果提交。在学生的流程中,如果碰到问题,可以随时搜索问题对应的微课进行研习,实在解决不了的则可以寻求教师的帮助。

3.1规划设置贴近实际应用场景的项目

规划设置好贴近实际应用系统开发场景的项目是混合教学方法的重要环节。选取的项目,一方面要求这些项目能贴近实际应用,尽可能涵盖数据库原理课程中所学的知识点,便于在实践中运用数据库的理论知识;另外一方面则需要这些项目能够引起学生的兴趣,难度适中。根据上面的这些要求,选取了学生宿舍管理系统、学生水电充值管理系统、学生公寓管理系统、图书管理系统等16个选题。这些选题来自于学生比较熟悉的情境和学生的学习、生活联系比较紧密,又有一定的应用价值,学生容易接受,遇到问题也乐于分析解决。此外,还选取了能贯穿课程设计内容的“学生信息管理”项目作为样例,以微课为载体,进行分解分析和讲解演示。

3.2项目分解为任务,梳理各任务对应的知识和技能

以经典高教版的《数据库系统》教材为例,将项目的设计和开发由先到后分为需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计、数据库实施和系统运行和维护6个阶段[4]。如逻辑结构设计阶段,就包含了E-R图向关系模型转换、关系模型优化和设计用户子模式等内容。为了让教学内容和实际应用场景项目能更好结合,根据应用型人才培养的目标,对教材中一些内容进行了删减,比如删除和精简了查询优化中的部分内容。

3.3设计制作对应的微课

学生经过数据库原理课程的学习,已经准备好了相应的理论知识。现在欠缺的就是实践应用。当教师把设计的任务、要求等相关文档发给学生,学生分组、选好题后就需要开始项目的实施了。这个时候就会碰到项目式教学法的最大困难:需要解决问题却寻找不到很合适的资源;无法随时得到教师第一时间的帮助。这样有的同学就会产生畏难情绪,甚至可能放弃。而微课,是教师针对重点、难点或者易错的地方为学生准备好的快捷资源,学生可以随时随地按需搜索学习,又可以反复观看,学习巩固,解决项目实施中的“拦路虎”,正好弥补了项目教学法的缺陷[3-5]。以逻辑结构设计阶段为例,将项目分为E-R图向关系模型转换、关系模型优化以及设计用户子模式3个任务。完成每一个任务需要的知识与技能以及对应需要制作的微课如表1所示。值得注意的是,微课并不等价于微视频。微视频是微课的核心组成部分,但是微课还应包含与这个教学主题相关的一系列的课件、文档、练习测试题以及相互讨论等辅助性的教学资源。

3.4建立科学合理的考评体系

引入了新的教学方法之后,就要随之建立更加科学合理的考评方案,能够对学生的学习效果进行更加全面有效的考核。为了和新教法相适应,建立了新的考核方案。在项目小组每完成一个阶段的任务后,由项目小组每一个成员轮换代表小组对小组在这阶段的进展和成果进行讲解,由其他项目小组和教师对他们的完成情况进行联合评价。这样就获得了项目实施过程的形成性考核结果。在项目完成之后,由项目小组展示项目运行的效果,并对项目的实施过程进行答辩,由任课教师邀请其他两位相关课程教师一同对项目小组的完成情况进行考核,对学生的考核更加科学合理。

3.5倾听学生声音,不断反思提高

在教法实施的过程中,一方面教师要及时和学生互动,收集学生对新教法的意见和建议,倾听学生的声音;另一方面教师也要对教学活动中的得失进行及时反思,从而不断优化新教法,以深化其作用。

4总结

微课是目前一种较有特色的新教学方法,其以微型视频为主要载体,将知识的难点和重点以精致有趣的视频动画呈现给学生,既可以进行理论讲授,也可以进行操作演示,让学生能够对抽象的、难以掌握的知识和技能进行自主学习,遇到一时无法领悟的问题还可以反复观看,解放了教师,激发了学生的学习兴趣。而项目教学法可以让学生自主实施项目,对前期理论知识的学习进行实际的应用,有利于学生进行知识和技能的自主构建。将这两种教法在数据库课程设计中进行有机结合,能够充分发挥两种方法的优点。在数据库课程设计中实施的教学效果显示,这种相融合的教学方法确实能够较好地培养“懂理论能动手”的应用型人才。当然,在实施的过程中也碰到了很多困难,比如如何更好地设计和制作微课,如何更好地对项目小组的成员进行评价等,都有待于在后面的教学中进一步探讨,更好地提高教学质量,更好地培养出符合市场需求的数据库技术人才。

作者:兰义华 王建芳 王达 单位:南阳师范学院 计算机科学与技术学院