古海云 任 蕾

(上海海事大學(xué) 信息工程學(xué)院， 上海 201306)

數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)是電子商務(wù)和其他基于Web應(yīng)用程序的重要組成部分，是企業(yè)操作和決策支持應(yīng)用程序的核心，有成千上萬(wàn)的組織和數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的個(gè)人在使用數(shù)據(jù)庫(kù)[1]?！皵?shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)”作為計(jì)算機(jī)和信息管理類專業(yè)的核心專業(yè)必修課，課程的特點(diǎn)包括：理論性強(qiáng)、專有名詞概念眾多；實(shí)踐性強(qiáng)、綜合性高、應(yīng)用范圍廣；技術(shù)發(fā)展迅速，教學(xué)內(nèi)容需要及時(shí)更新等[2-4]。因此，很多教師都選擇采用由業(yè)內(nèi)資深學(xué)者編著的國(guó)外經(jīng)典教材。相關(guān)雙語(yǔ)教學(xué)論文中，都探討了用英語(yǔ)講授重要概念和術(shù)語(yǔ)，技術(shù)細(xì)節(jié)和案例解析時(shí)可輔以中文，有利于應(yīng)對(duì)學(xué)生英語(yǔ)水平參差不齊的問(wèn)題[2-6]。

專業(yè)課程的雙語(yǔ)教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生更直接地學(xué)習(xí)經(jīng)典理論知識(shí)，并接觸最新的技術(shù)資料，英語(yǔ)只是專業(yè)內(nèi)容的載體和教學(xué)的工具，而不應(yīng)該成為教和學(xué)的阻礙。尤其在當(dāng)前專業(yè)課學(xué)時(shí)壓縮的大背景下，針對(duì)原版教材內(nèi)容廣、信息量大的特點(diǎn)，如何在有限學(xué)時(shí)內(nèi)完成既定的教學(xué)目標(biāo)，并達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果，還需要教師根據(jù)具體課程和學(xué)生的特點(diǎn)，不斷改進(jìn)和調(diào)整教學(xué)方法。

本文基于“雨課堂”在線互動(dòng)教學(xué)平臺(tái)，充分利用手機(jī)端APP和校園網(wǎng)環(huán)境，設(shè)計(jì)并實(shí)踐了“數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)”課程的雙語(yǔ)互動(dòng)教學(xué)模式，有效提高了學(xué)習(xí)成效。同時(shí)，在線調(diào)查結(jié)果表明，九成以上的學(xué)生對(duì)“雨課堂”互動(dòng)教學(xué)模式表示支持和贊同。

1 課程簡(jiǎn)介

在上海海事大學(xué)信息工程學(xué)院電子工程系，“數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)”(Database Technology)是一門為電子信息工程和通信工程專業(yè)大二學(xué)生開設(shè)的專業(yè)選修課程，共32學(xué)時(shí)，其中包括6學(xué)時(shí)課內(nèi)實(shí)驗(yàn)。在課時(shí)非常有限的情況下，與計(jì)算機(jī)和信息管理專業(yè)的數(shù)據(jù)庫(kù)類核心專業(yè)課不同，本課程并不要求學(xué)生深入學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫(kù)理論，而是以實(shí)用性為導(dǎo)向，通過(guò)實(shí)例和互動(dòng)教學(xué)方式，幫助學(xué)生快速理解關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的基本概念和術(shù)語(yǔ)，熟悉主流DBMS軟件的使用，掌握SQL語(yǔ)言的基本命令，并了解E-R建模和數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方法。

首先，教材選擇問(wèn)題。數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)相關(guān)的教材、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書和工具書版本眾多，通過(guò)多方比較，本課程選擇了原版國(guó)外經(jīng)典教材《Database Concepts》，該書基本概念和專業(yè)術(shù)語(yǔ)表述規(guī)范，理論講解由淺入深，并包含大量workbench指導(dǎo)和項(xiàng)目實(shí)踐，非常適合作為數(shù)據(jù)庫(kù)的入門教材。同時(shí)，教材作者David M. Kroenke在Pearson出版社網(wǎng)站上，為全球教師提供了豐富的教學(xué)資源。

其次，課堂實(shí)例演示方面。本課程主要以教材章節(jié)順序?yàn)橹骶€，但在不同的教學(xué)階段，教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)，分別使用3種主流DBMS軟件做課堂演示，比如：

(1)在第1章“Getting Started”和第2章“The Relational Model”階段，使用Microsoft Access演示對(duì)示例數(shù)據(jù)庫(kù)的操作，Access直觀的圖形化界面，使學(xué)生更容易入門；

(2)在第3章“Structured Query Language”的授課過(guò)程中，使用Microsoft SQL Server，更適合學(xué)習(xí)SQL命令的編寫、調(diào)試和驗(yàn)證；

(3)在第4章“Data Modeling and the E-R Model”和第5章“Database Design”階段，使用MySQL進(jìn)行課堂演示，其EER diagram模型分析工具非常適合學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與建模。

另外，結(jié)合自編的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)手冊(cè)，3次實(shí)驗(yàn)課“DBMS的基本操作”“SQL語(yǔ)言編程設(shè)計(jì)”和“學(xué)生選課系統(tǒng)設(shè)計(jì)”要求分別使用Microsoft Access、Microsoft SQL Server和MySQL來(lái)完成。保證學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)本課程，熟練掌握以上三種主流DBMS軟件的基本使用方法。

同時(shí)，我們采用了清華大學(xué)的“雨課堂”在線互動(dòng)教學(xué)平臺(tái)，力求在有限的課時(shí)內(nèi)，高效完成教學(xué)目標(biāo)。“雨課堂”是一款由清華大學(xué)和學(xué)堂在線于2016年4月發(fā)布的基于PowerPoint和微信公眾號(hào)平臺(tái)開發(fā)的新型智能課堂互動(dòng)教學(xué)工具，其特色是簡(jiǎn)單易用，完全免費(fèi)[7]。圖1所示為集成于PowerPoint中的“雨課堂”菜單界面。教師不需要改變?cè)蠵PT課件和備課習(xí)慣，只需在原有課件中增加互動(dòng)內(nèi)容，就可以實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)前、中、后三個(gè)階段與學(xué)生的良好互動(dòng)。具體方式包括：課前采用發(fā)布課程公告的方式為學(xué)生推送預(yù)習(xí)任務(wù)和專業(yè)術(shù)語(yǔ)表等參考資料；課堂上采用推送互動(dòng)問(wèn)題、開啟彈幕討論、隨機(jī)點(diǎn)名等功能，增強(qiáng)課堂互動(dòng)性，提高學(xué)生參與度；課后發(fā)布測(cè)驗(yàn)試卷、實(shí)踐課題、課程資源等，并可進(jìn)行在線答疑。同時(shí)，“雨課堂”提供教學(xué)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能，方便教師掌握學(xué)生總體和個(gè)人學(xué)習(xí)情況，合理調(diào)整教學(xué)內(nèi)容、進(jìn)度和方法。

圖1 PowerPoint中的“雨課堂”菜單界面

最后，關(guān)于雙語(yǔ)教學(xué)中討論較多的學(xué)生英語(yǔ)水平問(wèn)題。在電信18級(jí)本課程的第一節(jié)課上，教師完成課程簡(jiǎn)介之后，利用“雨課堂”的投票題，把如圖2(a)所示的問(wèn)題，推送到學(xué)生手機(jī)端。圖2(b)所示為即時(shí)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，可見使用“雨課堂”，教師可以在1分鐘內(nèi)了解到學(xué)生的整體英語(yǔ)水平，其他班級(jí)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果也呈類似分布。因此，我們認(rèn)為隨著我國(guó)英語(yǔ)教育水平的提高，我校工科大學(xué)生的英語(yǔ)聽說(shuō)讀寫能力已足以適應(yīng)本課程的英語(yǔ)授課環(huán)境，雙語(yǔ)教學(xué)并不需要特意放慢教學(xué)進(jìn)度。

(a)調(diào)查問(wèn)題

(b)調(diào)查結(jié)果圖2 學(xué)生英語(yǔ)水平調(diào)查

2 互動(dòng)教學(xué)模式

2.1 課堂互動(dòng)

在日常的教學(xué)過(guò)程中，專業(yè)課教師往往需要在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)講授大量的專業(yè)知識(shí)，沒(méi)有很多時(shí)間進(jìn)行課堂提問(wèn)和互動(dòng)，從而忽略了學(xué)生的接受程度。長(zhǎng)此以往，這種填鴨式教學(xué)法的弊端就會(huì)越來(lái)越明顯，很多學(xué)生對(duì)課堂提問(wèn)保持沉默，甚至完全跟不上教學(xué)進(jìn)度。為了解決上述問(wèn)題，并且不占用過(guò)多學(xué)時(shí)，我們采用“雨課堂”在PPT中適時(shí)插入互動(dòng)問(wèn)題。講課過(guò)程中，每隔20 min左右，推送一個(gè)互動(dòng)問(wèn)題，設(shè)定倒計(jì)時(shí)1 min收集答案，能有效地集中學(xué)生注意力。同時(shí)，“雨課堂”可以即時(shí)統(tǒng)計(jì)所有學(xué)生的答案，方便教師針對(duì)性地講解出錯(cuò)較多的問(wèn)題，比單獨(dú)提問(wèn)的效率要高得多，學(xué)生也覺(jué)得更易于接受。

在設(shè)計(jì)“數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)”的課堂互動(dòng)問(wèn)題時(shí)，我們較多地使用了基本概念相關(guān)的選擇題，幫助學(xué)生及時(shí)理解基本概念，明確重要術(shù)語(yǔ)的含義，也有利于后續(xù)教學(xué)。比如，在講授數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)組成時(shí)，在教師電腦上用Access打開示例數(shù)據(jù)庫(kù)，向?qū)W生展示什么是元數(shù)據(jù)，之后就可以推送如圖3(a)的問(wèn)題，讓學(xué)生根據(jù)剛剛講解過(guò)的元數(shù)據(jù)定義來(lái)判斷五個(gè)選項(xiàng)中哪一個(gè)不是元數(shù)據(jù)，圖3(b)所示為學(xué)生提交答案的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，可以幫助教師快速了解學(xué)生對(duì)“元數(shù)據(jù)(metadata)”這個(gè)重要術(shù)語(yǔ)的掌握情況。

(a)互動(dòng)問(wèn)題

(b)學(xué)生結(jié)果圖3 “雨課堂”互動(dòng)問(wèn)題及答案統(tǒng)計(jì)示例

在教師端，根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，“雨課堂”目前可用的題型中，選擇題、判斷題等客觀題更適合高效的課堂互動(dòng)；主觀題往往需要學(xué)生用較長(zhǎng)時(shí)間在手機(jī)上輸入答案，教師逐一批改，不適合課時(shí)緊張的專業(yè)課堂。因此，講課時(shí)涉及到主觀問(wèn)題的環(huán)節(jié)，比如表格規(guī)范化、E-R建模、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)等階段的項(xiàng)目分析部分，還是要適時(shí)采用課堂提問(wèn)的方式，可以采用“雨課堂”的隨機(jī)點(diǎn)名系統(tǒng)來(lái)抽取學(xué)生回答，有助于活躍課堂氣氛。

在學(xué)生端，“雨課堂”也提供了互動(dòng)反饋的功能。教師只要開啟“雨課堂”授課，教師電腦上演示的PPT課件頁(yè)面就會(huì)同步到學(xué)生手機(jī)屏幕，一方面有利于在大教室中，每個(gè)學(xué)生根據(jù)自己的情況微調(diào)學(xué)習(xí)節(jié)奏，另一方面，學(xué)生有疑問(wèn)的地方，可以通過(guò)點(diǎn)擊該頁(yè)對(duì)應(yīng)的“不懂”按鈕，提醒教師哪些內(nèi)容需要著重講解。

2.2 教學(xué)資源共享

本課程以實(shí)用性為主，涉及到的3種DBMS軟件的基本安裝使用指導(dǎo)手冊(cè)、示例數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)開發(fā)項(xiàng)目資料、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，以及多媒體課件和參考書等教學(xué)資源，有需要提前共享給學(xué)生的，可以通過(guò)“雨課堂”的發(fā)布公告功能，把課程資源的云存儲(chǔ)鏈接發(fā)送到學(xué)生手機(jī)端，供學(xué)生下載。

2.3 學(xué)習(xí)任務(wù)發(fā)布

本課程面向大二年級(jí)的電子信息工程和通信工程專業(yè)學(xué)生，是他們的第一門雙語(yǔ)專業(yè)課程。盡管所選教材易于理解、面向應(yīng)用，非常適合數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的入門學(xué)習(xí)，但需要閱讀較多的英文資料，對(duì)初學(xué)者仍然有可能造成壓力。為此，我們建議學(xué)生做課前預(yù)習(xí)，包括熟悉相關(guān)術(shù)語(yǔ)、閱讀重點(diǎn)章節(jié)等。課前預(yù)習(xí)任務(wù)可采用“雨課堂”的課件發(fā)布功能，把術(shù)語(yǔ)表和重點(diǎn)章節(jié)制作成手機(jī)課件上傳并發(fā)布，如圖4(a)所示。

(a)術(shù)語(yǔ)表示例

(b)試卷示例

(c)試卷發(fā)布示例圖4 “雨課堂”課前預(yù)習(xí)任務(wù)和課后作業(yè)發(fā)布示例

本課程的課后作業(yè)以實(shí)際上機(jī)操作任務(wù)為主，可采用“雨課堂”新建試卷功能，用主觀題來(lái)描述作業(yè)要求，通過(guò)上傳試卷和試卷發(fā)布功能來(lái)完成作業(yè)布置，例如圖4(b)所示的作業(yè)為第一章課后，要求學(xué)生練習(xí)Access Workbench部分內(nèi)容，并把自己的個(gè)人信息添加到客戶表中，提交所生成報(bào)表的截屏圖片作為答案。通過(guò)設(shè)置考試截止時(shí)間來(lái)控制作業(yè)的提交時(shí)限，考試時(shí)長(zhǎng)可設(shè)為不限時(shí)，如圖4(c)所示。學(xué)生提交后，教師端可進(jìn)行批改。

綜上所述，通過(guò)使用“雨課堂”互動(dòng)教學(xué)平臺(tái)，可以方便地構(gòu)建課前預(yù)習(xí)、課堂互動(dòng)、課后作業(yè)發(fā)布，以及教學(xué)資源共享的整體互動(dòng)教學(xué)模式。當(dāng)然，提高教學(xué)成效的關(guān)鍵，還是在于教師需要根據(jù)課程和學(xué)生的特點(diǎn)，精心設(shè)計(jì)教學(xué)互動(dòng)問(wèn)題和環(huán)節(jié)，并制作相關(guān)教學(xué)資源。“雨課堂”的統(tǒng)計(jì)功能可用于分析各個(gè)環(huán)節(jié)的教學(xué)數(shù)據(jù)，讓教師更有全局觀，更有針對(duì)性地調(diào)整教學(xué)內(nèi)容、方法和節(jié)奏。

3 課程總評(píng)

本課程總評(píng)采用“實(shí)驗(yàn)10%+平時(shí)30%+期末60%”的比例進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。其中，30%的平時(shí)成績(jī)可以直接采用“雨課堂”互動(dòng)答題、考勤和提問(wèn)的積分統(tǒng)計(jì)結(jié)果；期末試卷分布為選擇題40分，簡(jiǎn)答題20分，SQL編程題20分，數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)題20分。

參加2019年12月課程在線調(diào)查的電信18級(jí)學(xué)生，期末總評(píng)成績(jī)分布如表1所示。期末考試區(qū)分度合理，總評(píng)平均成績(jī)較往年有所提高。作為學(xué)生的第一門雙語(yǔ)專業(yè)課，本課程幫助大部分選課學(xué)生克服了對(duì)英文原版教材和雙語(yǔ)專業(yè)課的畏難情緒，并熟悉了實(shí)用的專業(yè)課學(xué)習(xí)方法，希望對(duì)學(xué)生未來(lái)的專業(yè)課學(xué)習(xí)有所助益。

表1 學(xué)生期末總評(píng)成績(jī)分布

4 學(xué)生反饋

2019年12月，我們通過(guò)問(wèn)卷星在線調(diào)查網(wǎng)站，設(shè)計(jì)并完成了一個(gè)簡(jiǎn)單的“數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)”學(xué)生調(diào)查，問(wèn)卷包括5個(gè)題目，分別調(diào)查學(xué)生對(duì)本課程的教材、實(shí)驗(yàn)、教學(xué)方法等方面的意見和建議，共收集了30份有效問(wèn)卷。

第1題是：“你覺(jué)得這門課有用嗎？”調(diào)查結(jié)果顯示：有33.33%的學(xué)生強(qiáng)烈希望能增加課時(shí)，40%的學(xué)生認(rèn)為很有用，20%的學(xué)生認(rèn)為應(yīng)該有用，只有2位同學(xué)選擇不確定?？梢姡ㄟ^(guò)本課程的學(xué)習(xí)，初次接觸數(shù)據(jù)庫(kù)的學(xué)生已經(jīng)深刻認(rèn)識(shí)到數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的實(shí)用性。

第2題是：“你覺(jué)得我們用的這本教材怎么樣？”調(diào)查結(jié)果顯示：36.67%的學(xué)生覺(jué)得有點(diǎn)兒難，36.66%的學(xué)生覺(jué)得很適合，另外有26.67%學(xué)生表示沒(méi)有認(rèn)真讀過(guò)教材，但并沒(méi)有學(xué)生覺(jué)得太難?？梢?，教材的難度是適中的，但豐富的在線教學(xué)資源，可能反而使得一部分學(xué)生懶于閱讀教材。

第3題和第4題是調(diào)查學(xué)生對(duì)“雨課堂”的接受程度，總體上，有60%的學(xué)生喜歡使用“雨課堂”，覺(jué)得省時(shí)高效，33.33%的學(xué)生覺(jué)得總比單獨(dú)被提問(wèn)要好。具體到“雨課堂”的各項(xiàng)功能，學(xué)生的喜愛程度排行如圖5所示，課件同步到手機(jī)、課堂互動(dòng)問(wèn)題和及時(shí)收到通知功能受到了大部分同學(xué)的支持。

圖5 “雨課堂”各項(xiàng)功能的學(xué)生喜愛程度調(diào)查結(jié)果

第5題是關(guān)于課內(nèi)實(shí)驗(yàn)的調(diào)查，因課內(nèi)實(shí)驗(yàn)時(shí)數(shù)太少，有46.67%的同學(xué)表示雖然只有3個(gè)實(shí)驗(yàn)，難度也比較合適，但在3次實(shí)驗(yàn)課時(shí)內(nèi)完成仍有較大壓力，大部分同學(xué)還需要占用部分課外時(shí)間才完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)連續(xù)三年在包括“數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)”“網(wǎng)絡(luò)通信”和“通信與電子信息專業(yè)英語(yǔ)”等課程的教學(xué)過(guò)程中，使用“雨課堂”來(lái)增強(qiáng)學(xué)生參與度，從而提高教學(xué)效率。我們經(jīng)過(guò)不斷地嘗試和改進(jìn)，把互動(dòng)教學(xué)模式的各項(xiàng)具體措施，包括發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)、資源共享公告、推送互動(dòng)問(wèn)題、隨機(jī)點(diǎn)名問(wèn)答、在線布置作業(yè)和答疑等，有機(jī)地結(jié)合到課前、課中、課后整個(gè)教學(xué)流程中。學(xué)生的總評(píng)成績(jī)和反饋意見都表明了這種互動(dòng)教學(xué)方式是切實(shí)可行的。

尤其是在“數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)”和“網(wǎng)絡(luò)通信”課程的雙語(yǔ)教學(xué)過(guò)程中，使用“雨課堂”適時(shí)推送基本術(shù)語(yǔ)和概念的互動(dòng)問(wèn)題，可以很好地幫助學(xué)生及時(shí)理解理論知識(shí)，避免問(wèn)題累積，跟上教學(xué)進(jìn)度。因此，本文提出的互動(dòng)教學(xué)模式，可以充分利用互聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)，較好地解決傳統(tǒng)雙語(yǔ)課堂上互動(dòng)效率低的問(wèn)題，同時(shí)提高了學(xué)習(xí)興趣，降低了學(xué)生的畏難心理，使得英語(yǔ)真正成為學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的載體和工具。

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)已成為信息社會(huì)中各行各業(yè)管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)，其應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛。對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，“數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)”課程的最大特色是理論與實(shí)踐緊密結(jié)合，如何做到學(xué)以致用是非常重要的。數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)原理起源于歐美國(guó)家，其前沿研究成果也多發(fā)表于國(guó)際學(xué)術(shù)刊物，采用國(guó)外經(jīng)典教材的好處是可以讓入門級(jí)學(xué)生在初次接觸相關(guān)概念和術(shù)語(yǔ)時(shí)，理解清晰準(zhǔn)確，不會(huì)受到不同譯本的干擾。但另一方面，教材中的一些示例數(shù)據(jù)庫(kù)所包含的國(guó)外商業(yè)規(guī)則，對(duì)我國(guó)學(xué)生來(lái)說(shuō)可能會(huì)有些陌生，這就需要教師在備課時(shí)，注意增加與學(xué)生的日常生活經(jīng)驗(yàn)更貼近的數(shù)據(jù)庫(kù)示例，比如校園管理系統(tǒng)、圖書管理系統(tǒng)、網(wǎng)購(gòu)管理系統(tǒng)等。我們也期待，越來(lái)越多的高校教師在線共享教學(xué)資源，交流教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。