数据库应用基础项目式翻转课堂的实验教学研究

曹腾飞，刘志强，黄建强，王晓英

（青海大学 计算机技术与应用系，青海 西宁 810016）

提高学生实践创新能力既是社会关注的焦点，也是高等教育深化改革的难点。作为实践教学的主要环节，实验教学模式改革近年来受到普遍关注［1－2］。我校信息技术与应用实验教学中心进行实践教学改革，建立多层次实验教学培养模式和与该模式配套的实验教学管理体系，规范计算机类公共基础课程实验，增加综合性、设计性实验开设比例，对虚拟仿真实验内容进行24小时全天候开放，采用项目式翻转实验教学方式，培养和造就新形势下具备实践创新能力的人才［3－4］。我校信息技术与应用实验教学中心于2007年底建成，在公共教学中发挥了重要的作用。

1 项目式实验教学方法

项目式实验教学法是实施探究教学模式的一种方法，适用于各种实践性和操作性较强的课程［5－7］。通过以项目的形式管理实验课程，在限定的时间和目标要求下完成每次的任务。项目式教学方法的教学模式以教师为主导、学生为主体，以项目式管理为形式。

优点是以学生为主体，以教师为主导，通过项目的管理形式，让学生作为实验项目的负责人，提高了学生的主动性、锻炼了团队协作能力，同时也有助于学生对实验过程进行理解和掌握，充分发挥学生的科学思维能力和预见性。缺点是项目式推进过程（任务下达、方案设计及分工、项目实施、总结答疑）全部都在课堂上进行，影响了课堂进度，从而一定程度上影响了实验教学的效果。

2 翻转课堂实验教学法

翻转课堂（flipped class）前几年起源于美国，目前流行于中国各大高等学府，逐渐演变成为教育教学改革的新浪潮［8－9］。翻转课堂的教学模式是把传统的学习过程翻转过来，让学生在课外时间完成知识点的自主学习，课堂教学则转变成教师与学生的互动环节，主要用于方案解说、总结答疑。

优点是开放式的实验教学，使得碎片化学习随时可以进行。只要学校提供相应的虚拟实验环境，就能够让学生在7×24小时的任意时间、地点投入学习。该方法为学生提供了自主学习的环境，能够提高学生的学习效率和时间利用率。缺点是碎片化的学习方式要求学习内容具有相对独立的知识点，并且实验内容以操作性实验为主，最后还需要学校针对本课程提供信息平台的软硬件支撑。

3 项目式翻转课堂实验教学方法

任何一种先进的教学方法，都必须与实际教学相结合，才能充分发挥活力。我系开设的“数据库应用基础”课程，主要面向非工科（农学、理学、经济学）本科学生。由于信息技术发展迅猛和影响广泛，现代学生的计算机水平不再是零基础，但个体间的差距却很明显。为了让大部分学生都能取得进步，我系“数据库应用基础”教学团队总结项目式实验教学与翻转课堂实验教学的优缺点，结合我校数据库应用基础公共基础课的实际情况，开展了项目式翻转课堂实验教学。

3.1 准备工作

我系开设的数据库应用基础公共基础课见表1。

表1 数据库应用基础实验课程安排表

从课程内容上看，是以微软的Access数据库为基础，其中主要包含5种对象：表、查询、窗体、报表及宏。这5种对象功能清晰，且为相对独立的知识点。

从课程特点上看，除了数据库刚开始的2周内容（概述和设计）具有较强的理论基础外，其他章节均以验证为主，方便采用分节讲授的实验方式，初步满足翻转课堂的基础要求。

从课程平台环境看，我系2015年的新版教学计划，明确提出了新型课程教学改革，针对项目式和翻转式课堂改革计划，我系有针对性地进行投入，购置了服务器和相应的教学考试系统，为学生全天候24小时的在线学习提供了技术保障。我系购置的教学考试系统如图1所示。

图1 项目式翻转课堂自主学习系统

从人员师资上看，为了保障本课程项目式教学形式的顺利进行，我系为本课程配备了有着丰富数据库项目经验的教师，与此同时，团队教师采用老中青相结合的方式，年龄层次合理，并且团队教师包含了副教授、讲师和助教，“金字塔”形的职称形式，体现了“传帮带”的思想。

综上，我系数据库应用基础团队已经基本具备了项目式翻转课堂教学的条件。

3.2 设计思路

在每个教学项目中，要按照学生的能力特点以及知识点的相关性将教学内容设计成为完整的一套教学思路。本团队设计的这套项目式教学方案，主要是将项目式教学与翻转课堂教学模式优势相结合，取长补短，将整个项目式的教学方式融入到以碎片化学习形式的翻转课堂中来，提高学生的学习主动性和学习效果。具体的设计思路见图2。

图2 项目式翻转课堂设计思路

3.2.1 教学设计与引导阶段

教学设计与引导阶段（又称项目准备阶段），以教师为主导。教师根据“数据库应用基础”课程特点，考虑哪些内容适合翻转＋项目，哪些内容需要自主消化学习。因此，针对适合翻转项目式教学内容，需要按照工程实施流程给出需求分析、概要设计的要求，而针对理论性较强的内容，则围绕知识点建设学习微资源。

工程实施流程应该结合相应的案例进行知识点引导，要让学生对完成项目可能需要用到的重点和难点有初步的认识，便于学生完成后续的步骤。项目式教学的引导阶段，教师应该把注意力集中在如何让学生达成项目目标上。教师应根据项目和学生的实际情况，有选择地给学生提供参考资料和需求分析内容；另外针对项目分工，也应该根据实际的实验需求，制定分工标准，尽量让团队的每一个成员都能练习到相关章节的实验内容。

以教学管理系统第6次实验——“窗体设计”为例，在前期实验设计过程中，尽量考虑团队学生的差异，设计难易共存的窗体设计实验（窗体向导、窗体设计等），供不同基础的学生选择，提高学生的积极性。

3.2.2 自主学习与理解阶段

自主学习与理解阶段（又称课前阶段），以学生为主体。传统教学课前虽然也有预习环节，但是全凭学生自觉，并且缺少相应的指导环节，学习效果一般；而项目实施的自主学习阶段，是项目式翻转课堂最主要的环节之一，通过自主学习教学案例和在线交流完成课前设计，最终完成自主学习，以达到理解所学基本知识的目的，为项目实施做好准备。

本阶段学生可以根据自己的实际情况以及第一阶段教学设计与引导的内容，利用本团队为广大公共课学生设计的共享万维考试系统，快速学习或者反复多次学习，无需受到学习时间和环境的限制。教师根据系统自动为学生提交的项目阅卷结果，了解学生的课前学习情况，从而确定实验课堂教学内容和形式，做到有的放矢。

3.2.3 项目实施与探讨阶段

项目实施与探讨阶段（又称课上阶段），以学生为主体，教师为主导。经过课前自主学习，学生是带着问题进入实验课堂的。教师根据前期的情况了解，让学生根据任务书的要求分小组进行项目实施；学生可以根据各自的技术特点和兴趣爱好制订合理的分工和实施方案。

在项目实施阶段中，教师应参与小组的讨论，在引导学生的同时，教师也时常能够受到学生的启发，有利于今后进一步改进教学。在项目实施这个阶段中，教师要指导学生解决遇到的困难。

项目实施完毕后进入探讨阶段，也就是方案解说与总结答疑。采用提问或者讨论的方式，学生互相讲解实验案例。这样一方面能够使学生感受到自己的主体地位，同时也能够让学生了解其他同学的问题，帮助学生更好地消化和巩固知识点，同时还能增强学习的自信心。

以教学管理系统第9次实验——“教学管理系统”设计为例，通过各个小组的分工协作，最终完成了教学管理系统的实施工作，如图3所示。

图3 项目式翻转课堂设计最终结果

4 项目式翻转课堂实验教学经验总结

本文论及的项目式翻转课堂教学方法已经在全校多学科门类（农、经、理）的数据库应用基础课程中实施了1年，通过一年的教学实践，总结了一些经验：

（1）教师应该甘愿成为课堂的“配角”。项目式翻转教学充分调动了学生的积极性，课堂的主要模式从传统的以教师教学为主，转变成了以学生自主学习为主［10］。教师应积极调整教学理念，激发学生的创造性，提高学生的学习兴趣。

（2）学生应该承担起课堂的主体角色。与以往传统的教学相比，学生刚进入项目式翻转教学课堂时会有一定程度的不适应。学生应该逐步改变被教师“牵着鼻子走”的习惯，变被动为主动，而教师也应该鼓励学生参与到项目教学中来。实践证明，新型的教学方法更加符合年轻人的习惯，能使他们更加愉快地融入新型的学习环境之中。

（3）教师应该对自己提出全面的要求。新颖而丰富的项目式翻转课堂教学形式，要求任课教师应该不断加强自身能力的建设。新型的项目式翻转课堂使学生经常不按“常理出牌”，教学过程中会出现千奇百怪的问题，这导致教师在解答学生问题的时候，经常遇到自己从未遇到过的情况。这些“突发情况”需要教师不断提升自身专业素养和在实践中运用知识的能力。

5 结束语

在利用“项目式翻转课堂教学法”完成“数据库应用基础”公共课的教学任务后，我们对任课教师及班级的270名学生进行了不记名问卷调查［11］。调查结果表明，91.8%以上的学生都认为项目式翻转课堂教学方法相对于传统的教学形式能够更好地满足他们的学习要求，提高了他们的学习兴趣和效率。与此同时，95%以上的学生认为项目式翻转课堂教学法相比于传统课堂教学方式，能够使他们的学习过程更加自主，并且能够更好地培养他们的团队协作意识和发散思维能力。经过数据库应用基础教学团队一年的项目式翻转课堂的不懈努力，相同学科学生的期末考试平均分比往年有所提高，并且学生的挂科率明显下降。

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［1］朱金秀，陈小刚，朱昌平，等.项目式实验教学的探索与实践［J］.实验室研究与探索，2008，27（11）：93－95.

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［4］季怡，刘纯平，龚声蓉.关于本科数据库课程设计和相互衔接研究［J］.计算机工程与科学，2014，36（2）：52－55.

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