基于xMOOC模式的數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用課程教學(xué)研究

馮萬利+++劉金嶺+++周泓

【摘要】2012年出現(xiàn)的xMOOC教學(xué)模式能起到比傳統(tǒng)課堂教學(xué)更好的效果，為學(xué)習(xí)者提供優(yōu)質(zhì)的課程內(nèi)容，成為新的學(xué)習(xí)途徑。本文通過對xMOOC組織形式結(jié)合數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用課程內(nèi)容建設(shè)，分析其內(nèi)涵和特點，研究了基于xMOOC的數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用課程建設(shè)。

【關(guān)鍵詞】xMOOC 數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用 課程

【課題項目】數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用，校級精品課程；工程項目教學(xué)法在軟件類卓越工程師教育培養(yǎng)計劃中的應(yīng)用研究與實踐，校級重點課題（JYB201304）。

【中圖分類號】TP311.13-4；G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）03-0029-02

大規(guī)模在線開放課程（Massive Open Online Course，簡稱為MOOC）作為一種在線教育模式，近幾年在國內(nèi)外引起人們的普遍關(guān)注。MOOC對我國高等教育的影響尤為強(qiáng)烈，它變革了高校傳統(tǒng)的教學(xué)模式，重建以學(xué)習(xí)者為中心的課程設(shè)計理念，使我國高等教育走向全球化、開放化和民主化。MOOC主要有兩種模式：基于關(guān)聯(lián)主義學(xué)習(xí)理論的cMOOC模式和基于行為主義學(xué)習(xí)理論的xMOOC模式。xMOOC是2012年流行的一種新型MOOC形式。簡單來說，cMOOC是一種強(qiáng)調(diào)自學(xué)、互助的模式，沒有權(quán)威，提倡人人參與，人人主動奉獻(xiàn)；xMOOC則是接近于傳統(tǒng)教師授課的在線教學(xué)模式，混合了真人教學(xué)、課堂測驗、課后作業(yè)、定期考試、學(xué)生討論等正常教學(xué)所必需的環(huán)節(jié)，同時又具備了網(wǎng)絡(luò)公開課無需實體教室的優(yōu)點，允許數(shù)萬人同時在線聽課，為全球?qū)W生提供了學(xué)習(xí)世界頂級大學(xué)課程的機(jī)會。xMOOC課程邏輯平臺模型如圖1所示。

圖1 xMOOC課程邏輯平臺模型

一、課程建設(shè)的原則

數(shù)據(jù)庫技術(shù)是當(dāng)前計算機(jī)領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛、發(fā)展最迅速的技術(shù)之一，是應(yīng)用型本科計算機(jī)專業(yè)的核心課程。數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用課程是一門理論性和實踐性都很強(qiáng)的課程，概念多、理論性強(qiáng)，要求達(dá)到對理論知識的透徹理解和靈活運(yùn)用，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計數(shù)據(jù)庫的能力和數(shù)據(jù)庫管理能力。

（一）層次化設(shè)計

提煉出數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用課程的知識體系，按照“數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)理論—數(shù)據(jù)庫設(shè)計—數(shù)據(jù)庫技術(shù)應(yīng)用”三個層次的原則，結(jié)合具體的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（如SQL Server 2008）的應(yīng)用，規(guī)劃為11個教學(xué)內(nèi)容，并確定每個教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)目標(biāo)和知識點。

（二）抽象概念融入具體數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

關(guān)系型數(shù)據(jù)庫查詢語言（SQL）、并發(fā)控制、事務(wù)、完整性與安全性、存儲過程和觸發(fā)器以及存儲控制等這些抽象的概念和數(shù)據(jù)庫技術(shù)直接關(guān)系到數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的有效性、正確性、相容性和安全性，這也是衡量一個數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)質(zhì)量的重要標(biāo)志。教學(xué)內(nèi)容中應(yīng)結(jié)合具體DBMS（如SQL Server），結(jié)合具體應(yīng)用實例，突出原理與技術(shù)的結(jié)合。

（三）保持學(xué)科體系完整

數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用課程在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、編程語言和操作系統(tǒng)等課程基礎(chǔ)上并結(jié)合數(shù)學(xué)思想發(fā)展起來的一種數(shù)據(jù)管理技術(shù)，因此該課程建設(shè)應(yīng)該承接并緊密結(jié)合這些相關(guān)課程的教學(xué)內(nèi)容，從整體上把握好其應(yīng)用價值及課程內(nèi)涵。如數(shù)據(jù)模型、關(guān)系代數(shù)、SQL語言、關(guān)系規(guī)范化理論、SQL Server存儲管理、數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)及數(shù)據(jù)庫安全與維護(hù)等。

（四）理論與實踐相結(jié)合

數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用課程內(nèi)容本身具有較強(qiáng)的理論性和抽象性特點，講解和學(xué)習(xí)難度較大，對學(xué)生實踐要求高。課程實踐教學(xué)不僅可以補(bǔ)充、深化和拓展理論教學(xué)，還可以加深學(xué)生對數(shù)據(jù)庫理論知識的理解。實踐教學(xué)引入CDIO教育理念強(qiáng)化數(shù)據(jù)庫技術(shù)應(yīng)用能力培養(yǎng)，以教師實際項目和科研項目為著眼點，以培養(yǎng)數(shù)據(jù)庫技術(shù)的應(yīng)用能力為主線，培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力[2]。

二、課程教學(xué)內(nèi)容的安排[3][4]

課程內(nèi)容按層次設(shè)計的原則分為三個階段：第一階段通過對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基本理論的闡述，讓學(xué)生了解數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、相關(guān)概念等基礎(chǔ)知識；第二階段結(jié)合具體案例講授數(shù)據(jù)庫設(shè)計理論，讓學(xué)生掌握數(shù)據(jù)庫設(shè)計的步驟和方法；第三階段通過深入學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)管理技術(shù)，使學(xué)生掌握數(shù)據(jù)庫技術(shù)的具體細(xì)節(jié)。最后該課程還要通過項目實訓(xùn)環(huán)節(jié)達(dá)到綜合訓(xùn)練的目的。課程的主要教學(xué)內(nèi)容如下：

（一）基礎(chǔ)知識

1.數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展：數(shù)據(jù)管理發(fā)展的三個階段、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成、三級結(jié)構(gòu)兩級映像。

2.常見的數(shù)據(jù)模型：關(guān)系模型、層次模型、網(wǎng)狀模型及面向?qū)ο竽Ｐ汀?/p>

3.關(guān)系代數(shù)基本理論、關(guān)系模式的規(guī)范化理論。

4.國內(nèi)外數(shù)據(jù)庫技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r及發(fā)展方向。

（二）數(shù)據(jù)庫設(shè)計

1.基本概念：數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)字典及數(shù)據(jù)庫設(shè)計的常用方法。

2.數(shù)據(jù)庫設(shè)計的基本步驟：需求分析、概念設(shè)計、邏輯設(shè)計、物理設(shè)計、數(shù)據(jù)庫具體實施及數(shù)據(jù)庫運(yùn)行和維護(hù)。

（三）數(shù)據(jù)庫相關(guān)技術(shù)：數(shù)據(jù)查詢、視圖與索引、存儲過程與觸發(fā)器、事務(wù)的處理、數(shù)據(jù)庫安全與維護(hù)等。

三、課程xMOOC組織要點

根據(jù)xMOOC的特點，學(xué)生在預(yù)定的時間開始學(xué)習(xí)課程，因此學(xué)生需提前了解課程基本情況及課程安排。課程開始后，教師定期發(fā)布學(xué)習(xí)課件、作業(yè)及專門為xMOOC 課程錄制的授課視頻。授課視頻一般分割成短片段，通過短片段的視頻輔以隨堂測試和課后作業(yè)，學(xué)生在規(guī)定的時間內(nèi)參加考試，獲得考試成績。線上還可開設(shè)討論組等等學(xué)習(xí)交流。結(jié)合xMOOC 教學(xué)模式的特點，需要針對云計算課程的進(jìn)行實例化的組織設(shè)計，并設(shè)計相應(yīng)的講義、作業(yè)和評價方式[5]。

（一）項目驅(qū)動教學(xué)法

由于項目驅(qū)動教學(xué)法的突出特點就在于將項目融入教學(xué)過程，因此在數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用課程教學(xué)中實施項目教學(xué)法有助于激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)主動性及效率[6]。將課程內(nèi)容細(xì)化，分割成若干個小知識點，構(gòu)建多個子項目，每個子項目教授時間在15分鐘左右學(xué)生學(xué)習(xí)效果顯著[7]。

（二）教學(xué)視頻制作

為了達(dá)到更好的教學(xué)效果，MOOC 教學(xué)視頻制作與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)公開課的視頻制作有很大不同，必須借助多種媒體技術(shù)協(xié)同工作來呈現(xiàn)完整的教學(xué)內(nèi)容。同時，需要根據(jù)不同的子項目和知識點的特點來選擇最合適的呈現(xiàn)媒體進(jìn)行制作并美化。比如，管理系統(tǒng)項目比較適合使用演錄像示，而基礎(chǔ)理論知識的講解適合于PPT講解，而數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程（如關(guān)系分解等）更適合借助Flash 動畫等呈現(xiàn)。

（三）以項目為導(dǎo)向的課堂講義設(shè)計

有些知識體系不適應(yīng)于xMOOC模式，如新型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及課程總結(jié)部分，可以以子項目方式進(jìn)行知識體系組織，重新設(shè)計xMOOC 模式課堂講義，以便講義與教學(xué)視頻相輔相成，共同促進(jìn)學(xué)生對于知識的吸收、內(nèi)化和遷移。

（四）xMOOC中課程作業(yè)設(shè)計

為了使學(xué)生能夠更好鞏固所學(xué)知識，并能夠在所學(xué)知識基礎(chǔ)上拓展創(chuàng)新，需設(shè)計知識點層層遞進(jìn)并且大小適中的隨堂作業(yè)及討論。作業(yè)形式可以有填空、選擇、簡答和綜合等形式。設(shè)計過程需遵循新、舊知識點相結(jié)合，理論性與實用性相結(jié)合的原則，從而更好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性。

四、學(xué)生成績評價

為了促進(jìn)學(xué)生自主在線參與數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用課程學(xué)習(xí)的全過程，掌握學(xué)生在線學(xué)習(xí)情況和效果，評價指標(biāo)改變傳統(tǒng)的課程考核方式，建立多樣化的考核形式，加強(qiáng)課程教學(xué)過程考核與評價，課程共設(shè)置有11次平時單元測驗，均為客觀題，占總成績的30%，隨堂布置的課程在線討論情況和表現(xiàn)，占總成績的10%，課程共設(shè)置有8次平時單元作業(yè)，均為主觀題，占總成績的20%，學(xué)生完稱課程學(xué)習(xí)后，要參加課程結(jié)業(yè)考試，占總成績的40%。

學(xué)生需要按時完成、提交單元作業(yè)和單元測驗，并完成課程所有單元作業(yè)的學(xué)生互評，將課程的教學(xué)考核、知識傳授、能力培養(yǎng)和素質(zhì)提高貫穿于課程教學(xué)的全過程，及時檢查學(xué)生在線參與課程的學(xué)習(xí)情況，提高課程網(wǎng)絡(luò)在線教學(xué)質(zhì)量。

教師可以查閱每個學(xué)生完成單元測驗和單元作業(yè)的答題記錄、被互評記錄和最終得分，在每個單元測驗答題記錄中教師可以查看學(xué)生的答題次數(shù)和每次得分；在每個單元作業(yè)答題記錄中教師可以查看學(xué)生的互評評語、相應(yīng)得分、參與互評情況和自評評價。

五、結(jié)束語

利用數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用課程MOOC平臺建設(shè)，積極推進(jìn)“以教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體”的教學(xué)模式，合理安排符合應(yīng)用型本科院校層次計算機(jī)學(xué)生特點的個性化教學(xué)及指導(dǎo)，將基礎(chǔ)理論與工程應(yīng)用案例教學(xué)有機(jī)結(jié)合，提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用課程的興趣和獲得更好的掌握數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)的能力。

參考文獻(xiàn)：

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[3]劉金嶺，馮萬利，張有東.數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用[M]，北京：清華大學(xué)出版社，2009.（江蘇省精品教材，江蘇省重點建設(shè)教材）

[4]劉金嶺，馮萬利.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及應(yīng)用教程[M]，北京：清華大學(xué)出版社，2013.

[5]亓?xí)x，朱駿，郭陽，許斌.基于xMOOC模式的云計算課程建設(shè)探究[J]， 高教學(xué)刊，2015，21.

[6]劉金嶺.“數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用”教學(xué)中的項目教學(xué)法[J]，計算機(jī)教育，2009，12.

[7]呂慶華，郭智勇.MOOC 時代應(yīng)用型本科人文公選課混合式教學(xué)的實踐與思考[J]，黑龍江教育（高教研究與評估），2015，2.