基于線上線下混合式的數(shù)據(jù)庫課程教學(xué)模式探索

戴春霞，王 娟，劉 琦，李 瑋，李耀芳

（天津城建大學(xué) 計(jì)算中心，天津300384）

在互聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代，尤其在新冠疫情防控常態(tài)化背景下，通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行知識的傳授和獲取已成為趨勢，知識的載體更加凸顯多元化.隨著MOOC的大力推廣，精品課和共享教學(xué)資源越來越豐富，學(xué)生獲取知識的途徑越來越便捷、越多樣化，這就迫切需要改變傳統(tǒng)的教與學(xué)模式，進(jìn)行線上線下混合式教學(xué)正成為課程改革和發(fā)展的趨勢.

1 教學(xué)現(xiàn)狀和存在的問題

“數(shù)據(jù)庫技術(shù)與應(yīng)用”是一門實(shí)踐性非常強(qiáng)的課程，涉及的知識點(diǎn)多且零散，內(nèi)容繁雜，課程組選擇安裝方便、簡單易學(xué)、操作性強(qiáng)，適合設(shè)計(jì)中小型數(shù)據(jù)庫的Access作為教學(xué)軟件.

傳統(tǒng)教學(xué)中由于受上課時(shí)間和地點(diǎn)的限制，大部分采用“理論教學(xué)+上機(jī)實(shí)踐”的教學(xué)方式，教師多以講授為主，輔以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，教師占主導(dǎo)，學(xué)生被動學(xué)習(xí)，教師和學(xué)生互動較少，學(xué)生參與度較低.同時(shí)，由于知識點(diǎn)多，內(nèi)容緊湊，沒有充裕的時(shí)間讓學(xué)生在課上進(jìn)行上機(jī)練習(xí)，學(xué)習(xí)能力差的學(xué)生，有時(shí)跟不上老師的講課進(jìn)度，疲于應(yīng)付，對于沒聽懂的內(nèi)容或做題時(shí)遇到的瓶頸，和老師、同學(xué)的交流渠道相對較少.加上學(xué)習(xí)主動性差，課下不能及時(shí)解決，長此以往，學(xué)生積累的問題越來越多，學(xué)習(xí)的動力越來越差，甚至于喪失了學(xué)習(xí)的動力.很多學(xué)生無法體會開發(fā)數(shù)據(jù)庫的樂趣，更無法體會數(shù)據(jù)庫課程的作用.

“數(shù)據(jù)庫技術(shù)與應(yīng)用”是我校部分專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課，在新的專業(yè)培養(yǎng)方案中，多數(shù)專業(yè)壓縮了總學(xué)時(shí)，同時(shí)加大了實(shí)踐學(xué)時(shí)，理論課學(xué)時(shí)越來越少，不足以完整講授所有內(nèi)容，在一定程度上給教學(xué)帶來了壓力，因此迫切需要進(jìn)行教學(xué)改革.線上線下混合的教學(xué)形式，為解決這一難題帶來了契機(jī)，可以借助線上已有的MOOC資源，進(jìn)行混合式教學(xué).

2 構(gòu)建立體化的混合式教學(xué)模式

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的優(yōu)勢是教與學(xué)的方式非常方便快捷、互動性強(qiáng)，不受時(shí)間和地域的限制，學(xué)生可以充分利用課余時(shí)間進(jìn)行碎片化和移動式學(xué)習(xí).進(jìn)行線上線下混合式教學(xué)，就是充分利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺優(yōu)質(zhì)的MOOC資源，對課程進(jìn)行重新設(shè)計(jì)和包裝[1]，對教學(xué)資源進(jìn)行多元化重組以優(yōu)化教學(xué)過程.通過對傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行多角度、多層次的融合和拓展，從時(shí)間上和空間上調(diào)整、控制教學(xué)的量與度，并在整個(gè)教學(xué)過程中融入計(jì)算思維和思政教育，真正實(shí)現(xiàn)多維度、立體化教學(xué)[2-5].本研究構(gòu)建的混合式教學(xué)模式如圖1所示.

圖1 數(shù)據(jù)庫課程教學(xué)模式設(shè)計(jì)

該模式主要體現(xiàn)以學(xué)生為中心的教學(xué)理念.學(xué)生課前需要按任務(wù)單進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，帶著學(xué)習(xí)中碰到的問題、疑點(diǎn)來上課，明確要學(xué)什么；課中進(jìn)行參與式學(xué)習(xí)，變被動為主動，通過師生互動來答疑解惑以及教學(xué)內(nèi)容的深入、補(bǔ)充學(xué)習(xí)；課后進(jìn)行知識鞏固和拓展學(xué)習(xí)，并進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)踐，在實(shí)踐中深刻領(lǐng)悟課程思政和計(jì)算思維的思想.

教師在整個(gè)教學(xué)過程中主要進(jìn)行學(xué)習(xí)方式和方法的引導(dǎo)，全程答疑.針對學(xué)生線上學(xué)習(xí)行為（例如視頻觀看、課前課后檢測、作業(yè)、問卷、答疑等）進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，有針對性地開展課堂教學(xué)，結(jié)合學(xué)生的線上線下學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)進(jìn)行教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控.

3 教學(xué)手段與實(shí)踐

以學(xué)生為中心，精心設(shè)計(jì)的教學(xué)過程、教學(xué)環(huán)節(jié)在混合式教學(xué)中起著重要作用，是混合式教學(xué)能夠順利進(jìn)行的有效保證.教師的教學(xué)定位已經(jīng)從知識的傳授者過渡到學(xué)生學(xué)習(xí)過程的引導(dǎo)者和陪伴者[6]，學(xué)生可以更好地進(jìn)行參與式學(xué)習(xí).

3.1 選取網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺

進(jìn)行線上線下混合式教學(xué)首先需要搭建或選擇網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺.現(xiàn)有的優(yōu)質(zhì)在線教育平臺有很多，如智慧樹、果殼網(wǎng)、中國大學(xué)MOOC等，可以直接利用這些平臺上優(yōu)質(zhì)的MOOC資源進(jìn)行線上教學(xué)，再根據(jù)需要自建SPOC以進(jìn)行教學(xué)的調(diào)整、補(bǔ)充和完善.通過對各平臺“數(shù)據(jù)庫技術(shù)與應(yīng)用（Access）”課程的篩選和對比，課程組選擇“學(xué)銀在線”的課程進(jìn)行教學(xué)，利用“超星泛雅”平臺組織教學(xué)和管理學(xué)生，學(xué)生通過手機(jī)進(jìn)入學(xué)習(xí)通App就可以方便地進(jìn)行線上學(xué)習(xí)、課堂活動、課外交流等.

3.2 編寫任務(wù)單

老師課前需要花大量的精力進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，編寫課程任務(wù)單是其中重要的組成部分.任務(wù)單的內(nèi)容主要包括：學(xué)習(xí)目標(biāo)、重難點(diǎn)；課前需要觀看的MOOC視頻和課前任務(wù)；課上需要完成的任務(wù)（學(xué)生提前預(yù)習(xí)）；課后需要完成的作業(yè)、章節(jié)測試和閱讀的拓展資料等，使學(xué)生應(yīng)該掌握的知識由易到難遞接出現(xiàn)并進(jìn)行適度拔高.上課前將任務(wù)單上傳到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，以發(fā)通知的形式提醒學(xué)生按時(shí)完成.

課前任務(wù)中編寫的問題應(yīng)緊扣MOOC視頻講授的重點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)，防止學(xué)生觀看視頻時(shí)有“掛機(jī)”現(xiàn)象.課上任務(wù)適當(dāng)加入MOOC視頻中沒有涉及或講授比較淺顯的知識點(diǎn)，基礎(chǔ)性、擴(kuò)展性和提高性任務(wù)分層次進(jìn)行.課前或上課初始可以利用“學(xué)習(xí)通”進(jìn)行一些基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)效果檢測，還可以在課前任務(wù)中布置一些可以制造懸疑的習(xí)題，激發(fā)學(xué)生的好奇心，使學(xué)生帶著迫切想知道答案的心理來上課.

3.3 教學(xué)組織

教學(xué)主要分為課前、課中和課后3個(gè)環(huán)節(jié)，各環(huán)節(jié)的任務(wù)和主要內(nèi)容如表1所示.教師可以利用“學(xué)習(xí)通”發(fā)布知識導(dǎo)圖、教學(xué)視頻、通知、問卷、測驗(yàn)、作業(yè)、學(xué)習(xí)資料等.還可以借助平臺提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行各類統(tǒng)計(jì)分析，隨時(shí)觀察學(xué)生的學(xué)習(xí)動態(tài)，針對學(xué)生的接受情況，及時(shí)調(diào)整講課節(jié)奏，合理安排教學(xué)內(nèi)容.

表1 教學(xué)組織

3.4 課堂教學(xué)

開展混合式教學(xué)，需要進(jìn)行更有針對性的課堂教學(xué).教師需要精心設(shè)計(jì)教學(xué)過程，重新組織課堂教學(xué)內(nèi)容，進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的“加法”和“減法”，學(xué)生課前自學(xué)的在線學(xué)習(xí)內(nèi)容和課上學(xué)習(xí)內(nèi)容應(yīng)該是互補(bǔ)關(guān)系，而不是重復(fù)關(guān)系[6].

課堂教學(xué)需要在學(xué)生課前完成“線上學(xué)習(xí)”的基礎(chǔ)上進(jìn)行深入教學(xué).課前，教師根據(jù)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺提供的數(shù)據(jù)（視頻觀看、課前檢測、問卷等）和線上答疑情況，實(shí)時(shí)監(jiān)控學(xué)生的學(xué)習(xí)動態(tài)并進(jìn)行督促，確保學(xué)生在課前完成線上學(xué)習(xí)任務(wù)，通過課前檢測和問卷了解學(xué)生的知識掌握程度.上課時(shí)，老師的主要任務(wù)是進(jìn)行知識梳理，解決課前的共性問題，強(qiáng)化重點(diǎn)、講授難點(diǎn)和補(bǔ)充內(nèi)容.對于MOOC已經(jīng)講授的容易理解的內(nèi)容和學(xué)生掌握比較好的部分，老師不再講授，將節(jié)約的時(shí)間用于與學(xué)生進(jìn)行線上線下的討論、互動，鞏固重點(diǎn)，對搶答正確的學(xué)生獎勵積分，提高學(xué)生的課堂參與度，使學(xué)生有緊迫感，更加重視課前線上學(xué)習(xí)環(huán)節(jié).難點(diǎn)內(nèi)容需要講、練結(jié)合，共同完成任務(wù)單的課上任務(wù)，讓學(xué)生通過練習(xí)掌握所學(xué)知識，時(shí)間充裕時(shí)輔以題庫練習(xí)加以鞏固.

由于本課程實(shí)踐性較強(qiáng)，需要補(bǔ)充內(nèi)容較多，課程組根據(jù)相應(yīng)知識點(diǎn)編寫了教學(xué)案例，采用啟發(fā)、引導(dǎo)與邊講邊練等形式進(jìn)行教學(xué).例如，講授窗體時(shí)，提出問題“如何根據(jù)窗體中輸入的條件進(jìn)行查詢，要求將查詢條件和查詢結(jié)果在同一個(gè)窗體上顯示”，并且設(shè)計(jì)了一個(gè)具體案例來實(shí)現(xiàn).這是一個(gè)復(fù)雜且實(shí)用的案例，涉及到主/子窗體、參數(shù)查詢和VBA等.由于課上練習(xí)時(shí)間有限，部分學(xué)生不能及時(shí)跟上講課進(jìn)度，因此，對于學(xué)生不易掌握的重難點(diǎn)以及補(bǔ)充內(nèi)容，采用了錄制微課視頻的方法進(jìn)行解決，并上傳到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺和微信群、QQ群，利于學(xué)生反復(fù)觀看，加深理解，取得了較好的教學(xué)效果.

此外，對學(xué)生的教育不能只停留在知識的傳授上，更要重視對學(xué)生進(jìn)行思想政治教育，立德樹人.因此，在授課內(nèi)容中需要充分結(jié)合思政元素，將思政內(nèi)容和知識點(diǎn)進(jìn)行有機(jī)融合.例如，將愛國的文字、圖片、音樂等媒體素材與控件（屬性）、數(shù)組、VBA編程等有機(jī)地結(jié)合起來，組成一個(gè)綜合案例，使學(xué)生在體驗(yàn)視聽效果的同時(shí)對其進(jìn)行潤物細(xì)無聲的愛國主義教育.

4 考核方式

改革傳統(tǒng)的考評方式，整體考核學(xué)生線上線下學(xué)習(xí)的全過程，強(qiáng)化對學(xué)生進(jìn)行過程性考核[7]，使檢測方式多樣化，多角度對學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)效果檢測.除了考試、測驗(yàn)，布置作業(yè)也是檢測學(xué)生學(xué)習(xí)效果的有效手段之一.

4.1 作 業(yè)

作業(yè)是對學(xué)生進(jìn)行過程性考核的一部分，主要由線上、線下兩部分組成.線下作業(yè)一般為課堂或題庫作業(yè)，課堂作業(yè)需要學(xué)生上傳到FTP由老師批改；線上作業(yè)主要為任務(wù)單中的課后作業(yè)，需要學(xué)生上傳到學(xué)習(xí)通，由教師批閱或?qū)W生互評.作業(yè)互評時(shí)，學(xué)生一份作業(yè)多人批改，取平均分，可以彌補(bǔ)個(gè)別學(xué)生打分不合理的現(xiàn)象，互評截止后，老師隨機(jī)抽查復(fù)核.抽查時(shí)發(fā)現(xiàn)少數(shù)學(xué)生批改不認(rèn)真，需要老師今后對其多加關(guān)注，督促檢查.上課及時(shí)公布抽查結(jié)果，對不認(rèn)真批改的學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行減分處理，對認(rèn)真的學(xué)生進(jìn)行表揚(yáng).

雖然老師對作業(yè)進(jìn)行了抽查，個(gè)別問題已經(jīng)修正，但不能照顧到全體學(xué)生，如果對得分有異議，可以讓學(xué)生通過微信或?qū)W習(xí)通私信老師，老師再次復(fù)查批改.

學(xué)生通過互評作業(yè)能找到學(xué)習(xí)漏洞，大部分學(xué)生比較認(rèn)真，寫了批語，指出批改作業(yè)的錯(cuò)誤點(diǎn)，學(xué)生批改作業(yè)的熱情很高，對鞏固知識有很大幫助.學(xué)生普遍反映批改別人的作業(yè)尤其是操作性作業(yè)，能加深自己對知識的理解，對自己的錯(cuò)誤印象更深刻.互評時(shí)通過和自己作業(yè)進(jìn)行對比，能學(xué)習(xí)其他同學(xué)的長處，作業(yè)互評的形式非常受學(xué)生歡迎，希望多留互評作業(yè).

4.2 綜合大作業(yè)

通過本課程的學(xué)習(xí)，不僅使學(xué)生掌握數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)理論知識和相關(guān)數(shù)據(jù)庫開發(fā)工具的使用方法，還需培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)和開發(fā)小型數(shù)據(jù)庫的能力.因此，任課教師在開學(xué)初就布置數(shù)據(jù)庫綜合大作業(yè)的相關(guān)要求，要求學(xué)生3—5人為1小組，自由組合（推選組長1名，采用組長負(fù)責(zé)制），以小組為單位，題目自擬，以團(tuán)隊(duì)的形式完成（每個(gè)學(xué)生分別完成不同的模塊）.鼓勵選取與專業(yè)相關(guān)、紅色主題或具有愛國主義精神的選題，將思政教育落實(shí)到實(shí)踐教學(xué)中.在設(shè)計(jì)過程中引導(dǎo)學(xué)生利用計(jì)算思維的思想設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫，將復(fù)雜的問題進(jìn)行抽象和分解，使其易于處理[8].

數(shù)據(jù)庫綜合大作業(yè)的完成貫穿于課程始終，需要學(xué)生利用課余時(shí)間進(jìn)行設(shè)計(jì).為了掌握各組完成進(jìn)度，教師需要對大作業(yè)進(jìn)行檢查，主要分為三個(gè)階段：初期，對數(shù)據(jù)庫選題進(jìn)行初查，檢查選題的重復(fù)性、合理性和實(shí)用性，以便學(xué)生及時(shí)做出調(diào)整，不斷強(qiáng)調(diào)和強(qiáng)化“建?！崩碚摚寣W(xué)生少走彎路，使其設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)庫更加合理；中期對數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)進(jìn)行檢查，檢查其設(shè)計(jì)的合理性和功能性；最后進(jìn)行綜合驗(yàn)收，組長負(fù)責(zé)將各模塊匯總、調(diào)試后提交，每個(gè)成員都需要對自己完成的模塊進(jìn)行演示和答辯，防止“渾水摸魚”，杜絕了抄襲或替代完成的現(xiàn)象.

通過數(shù)據(jù)庫的綜合設(shè)計(jì)，學(xué)生不再被動地學(xué)習(xí)而是真正動起來.“教、學(xué)、踐”相互關(guān)聯(lián)，以踐促學(xué)，以學(xué)促教，教師通過線上線下的輔導(dǎo)方式滿足不同層次學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求.學(xué)生課下研討氣氛日益濃厚，通過互幫互學(xué)增進(jìn)了同學(xué)間的友誼，充分挖掘了學(xué)生的探究式學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力.學(xué)生通過小組討論開闊了思路，同時(shí)也增強(qiáng)了團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神.

4.3 過程性考核

由于進(jìn)行混合式教學(xué)，學(xué)生課外花的時(shí)間比較多，對學(xué)習(xí)內(nèi)容做了“加法”，而且網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺對學(xué)生的學(xué)習(xí)行為有較完整的記錄和統(tǒng)計(jì)，不適宜以期末成績一錘定音作為最終的成績.所以，需要加大對學(xué)生進(jìn)行過程性考核，將線上學(xué)習(xí)情況納入總評成績的考核中.線上成績主要作為平時(shí)成績，重點(diǎn)考核整個(gè)教學(xué)過程中學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的表現(xiàn)，例如視頻觀看情況、作業(yè)、測驗(yàn)、活動、課堂互動的參與度等，以網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對學(xué)生進(jìn)行量化打分，結(jié)合綜合大作業(yè)、期中和期末成績加權(quán)平均作為學(xué)生的最終成績.

5 教學(xué)效果和評價(jià)

線上線下混合式教學(xué)可以依托網(wǎng)上優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行“薄厚”處理，體現(xiàn)了課堂教學(xué)由“厚到薄”，再在由“薄到厚”的過程.為了了解學(xué)生對知識的接受程度，任課教師在不同階段分別發(fā)放調(diào)查問卷，征詢學(xué)生對教學(xué)方式、教學(xué)內(nèi)容的意見和建議.根據(jù)學(xué)生的反饋意見和線上（平臺）線下（題庫）學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)、分析學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，進(jìn)一步改進(jìn)教學(xué)，及時(shí)調(diào)整教學(xué)方案，對學(xué)習(xí)自覺性不高的學(xué)生進(jìn)行多種方式的督促學(xué)習(xí).調(diào)查表明，大部分學(xué)生喜歡這種混合式的學(xué)習(xí)方式，能夠給予他們更多的學(xué)習(xí)空間，同時(shí)希望老師課上多講補(bǔ)充內(nèi)容.

進(jìn)行線上線下混合式教學(xué)解決了理論學(xué)時(shí)不斷減少的難題，課堂較原來活躍很多，課上教學(xué)內(nèi)容飽滿、節(jié)奏緊湊，學(xué)生參與度高，討論很熱烈，基本杜絕了打瞌睡、玩手機(jī)的現(xiàn)象.學(xué)生普遍反映，自己需要課前花費(fèi)比較多的時(shí)間進(jìn)行在線學(xué)習(xí)，否則上課時(shí)不能跟上老師的節(jié)奏，但學(xué)習(xí)資料更豐富了，學(xué)到的知識比書本更多了，更聯(lián)系實(shí)際了.學(xué)生綜合大作業(yè)的選題也發(fā)生了很大變化，從以前的娛樂、企業(yè)、人事管理為主到現(xiàn)在的紅色旅游、社團(tuán)管理、疫情防控、我的家鄉(xiāng)等積極向上的選題，說明了課程思政的效果.在考核內(nèi)容基本相同、難度略有增加的情況下，對比18年（改革前）、19年（改革后）相同專業(yè)不同年級的學(xué)生總評成績，改革后的成績比改革前有了顯著提高，優(yōu)秀率提高了10.3%，不及格率下降了2.2%，各分?jǐn)?shù)段成績對比如圖2所示，反應(yīng)了學(xué)生真實(shí)的學(xué)習(xí)情況.通過綜合大作業(yè)答辯能感受到學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力提升很快，學(xué)生的綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力較改革前有了大幅度提高.

圖2 改革前后各分?jǐn)?shù)段成績對比

6 結(jié)語

總之，混合式教學(xué)是一種全新的教學(xué)模式，進(jìn)行線上線下混合式教學(xué)可以使課堂教學(xué)得到有效延伸，打破上課與下課的界限，緩解課時(shí)不足的壓力，激發(fā)學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)的能力.讓課堂變得飽滿且高效，使學(xué)生更好地吸收和鞏固所學(xué)知識并自主進(jìn)行深度學(xué)習(xí)是混合式教學(xué)的目標(biāo).合理設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)、調(diào)控教學(xué)節(jié)奏，是提高教學(xué)水平的關(guān)鍵.對學(xué)生進(jìn)行思政教育和能力培養(yǎng)是教學(xué)的方向.平臺的選擇、授課形式只是外在手段，教學(xué)效果才是核心.