基于xMOOC模式的数据库原理及应用课程教学研究

冯万利+++刘金岭+++周泓

【摘要】2012年出现的xMOOC教学模式能起到比传统课堂教学更好的效果，为学习者提供优质的课程内容，成为新的学习途径。本文通过对xMOOC组织形式结合数据库原理及应用课程内容建设，分析其内涵和特点，研究了基于xMOOC的数据库原理及应用课程建设。

【关键词】xMOOC 数据库原理及应用 课程

【课题项目】数据库原理及应用，校级精品课程；工程项目教学法在软件类卓越工程师教育培养计划中的应用研究与实践，校级重点课题（JYB201304）。

【中图分类号】TP311.13-4；G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）03-0029-02

大规模在线开放课程（Massive Open Online Course，简称为MOOC）作为一种在线教育模式，近几年在国内外引起人们的普遍关注。MOOC对我国高等教育的影响尤为强烈，它变革了高校传统的教学模式，重建以学习者为中心的课程设计理念，使我国高等教育走向全球化、开放化和民主化。MOOC主要有两种模式：基于关联主义学习理论的cMOOC模式和基于行为主义学习理论的xMOOC模式。xMOOC是2012年流行的一种新型MOOC形式。简单来说，cMOOC是一种强调自学、互助的模式，没有权威，提倡人人参与，人人主动奉献；xMOOC则是接近于传统教师授课的在线教学模式，混合了真人教学、课堂测验、课后作业、定期考试、学生讨论等正常教学所必需的环节，同时又具备了网络公开课无需实体教室的优点，允许数万人同时在线听课，为全球学生提供了学习世界顶级大学课程的机会。xMOOC课程逻辑平台模型如图1所示。

图1 xMOOC课程逻辑平台模型

一、课程建设的原则

数据库技术是当前计算机领域应用最广泛、发展最迅速的技术之一，是应用型本科计算机专业的核心课程。数据库原理及应用课程是一门理论性和实践性都很强的课程，概念多、理论性强，要求达到对理论知识的透彻理解和灵活运用，培养学生设计数据库的能力和数据库管理能力。

（一）层次化设计

提炼出数据库原理及应用课程的知识体系，按照“数据库系统理论—数据库设计—数据库技术应用”三个层次的原则，结合具体的数据库系统（如SQL Server 2008）的应用，规划为11个教学内容，并确定每个教学内容的教学目标和知识点。

（二）抽象概念融入具体数据库管理系统

关系型数据库查询语言（SQL）、并发控制、事务、完整性与安全性、存储过程和触发器以及存储控制等这些抽象的概念和数据库技术直接关系到数据库中数据的有效性、正确性、相容性和安全性，这也是衡量一个数据库应用系统质量的重要标志。教学内容中应结合具体DBMS（如SQL Server），结合具体应用实例，突出原理与技术的结合。

（三）保持学科体系完整

数据库原理及应用课程在数据结构、编程语言和操作系统等课程基础上并结合数学思想发展起来的一种数据管理技术，因此该课程建设应该承接并紧密结合这些相关课程的教学内容，从整体上把握好其应用价值及课程内涵。如数据模型、关系代数、SQL语言、关系规范化理论、SQL Server存储管理、数据库访问技术及数据库安全与维护等。

（四）理论与实践相结合

数据库原理及应用课程内容本身具有较强的理论性和抽象性特点，讲解和学习难度较大，对学生实践要求高。课程实践教学不仅可以补充、深化和拓展理论教学，还可以加深学生对数据库理论知识的理解。实践教学引入CDIO教育理念强化数据库技术应用能力培养，以教师实际项目和科研项目为着眼点，以培养数据库技术的应用能力为主线，培养学生的应用能力[2]。

二、课程教学内容的安排[3][4]

课程内容按层次设计的原则分为三个阶段：第一阶段通过对数据库系统基本理论的阐述，让学生了解数据库系统的体系结构、相关概念等基础知识；第二阶段结合具体案例讲授数据库设计理论，让学生掌握数据库设计的步骤和方法；第三阶段通过深入学习数据管理技术，使学生掌握数据库技术的具体细节。最后该课程还要通过项目实训环节达到综合训练的目的。课程的主要教学内容如下：

（一）基础知识

1.数据管理技术的发展：数据管理发展的三个阶段、数据库系统的组成、三级结构两级映像。

2.常见的数据模型：关系模型、层次模型、网状模型及面向对象模型。

3.关系代数基本理论、关系模式的规范化理论。

4.国内外数据库技术发展状况及发展方向。

（二）数据库设计

1.基本概念：数据流图、数据字典及数据库设计的常用方法。

2.数据库设计的基本步骤：需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计、数据库具体实施及数据库运行和维护。

（三）数据库相关技术：数据查询、视图与索引、存储过程与触发器、事务的处理、数据库安全与维护等。

三、课程xMOOC组织要点

根据xMOOC的特点，学生在预定的时间开始学习课程，因此学生需提前了解课程基本情况及课程安排。课程开始后，教师定期发布学习课件、作业及专门为xMOOC 课程录制的授课视频。授课视频一般分割成短片段，通过短片段的视频辅以随堂测试和课后作业，学生在规定的时间内参加考试，获得考试成绩。线上还可开设讨论组等等学习交流。结合xMOOC 教学模式的特点，需要针对云计算课程的进行实例化的组织设计，并设计相应的讲义、作业和评价方式[5]。

（一）项目驱动教学法

由于项目驱动教学法的突出特点就在于将项目融入教学过程，因此在数据库原理及应用课程教学中实施项目教学法有助于激发学习兴趣，提高学习主动性及效率[6]。将课程内容细化，分割成若干个小知识点，构建多个子项目，每个子项目教授时间在15分钟左右学生学习效果显著[7]。

（二）教学视频制作

为了达到更好的教学效果，MOOC 教学视频制作与传统的网络公开课的视频制作有很大不同，必须借助多种媒体技术协同工作来呈现完整的教学内容。同时，需要根据不同的子项目和知识点的特点来选择最合适的呈现媒体进行制作并美化。比如，管理系统项目比较适合使用演录像示，而基础理论知识的讲解适合于PPT讲解，而数据库设计过程（如关系分解等）更适合借助Flash 动画等呈现。

（三）以项目为导向的课堂讲义设计

有些知识体系不适应于xMOOC模式，如新型数据库系统及课程总结部分，可以以子项目方式进行知识体系组织，重新设计xMOOC 模式课堂讲义，以便讲义与教学视频相辅相成，共同促进学生对于知识的吸收、内化和迁移。

（四）xMOOC中课程作业设计

为了使学生能够更好巩固所学知识，并能够在所学知识基础上拓展创新，需设计知识点层层递进并且大小适中的随堂作业及讨论。作业形式可以有填空、选择、简答和综合等形式。设计过程需遵循新、旧知识点相结合，理论性与实用性相结合的原则，从而更好地激发学生学习的主动性和积极性。

四、学生成绩评价

为了促进学生自主在线参与数据库原理及应用课程学习的全过程，掌握学生在线学习情况和效果，评价指标改变传统的课程考核方式，建立多样化的考核形式，加强课程教学过程考核与评价，课程共设置有11次平时单元测验，均为客观题，占总成绩的30%，随堂布置的课程在线讨论情况和表现，占总成绩的10%，课程共设置有8次平时单元作业，均为主观题，占总成绩的20%，学生完称课程学习后，要参加课程结业考试，占总成绩的40%。

学生需要按时完成、提交单元作业和单元测验，并完成课程所有单元作业的学生互评，将课程的教学考核、知识传授、能力培养和素质提高贯穿于课程教学的全过程，及时检查学生在线参与课程的学习情况，提高课程网络在线教学质量。

教师可以查阅每个学生完成单元测验和单元作业的答题记录、被互评记录和最终得分，在每个单元测验答题记录中教师可以查看学生的答题次数和每次得分；在每个单元作业答题记录中教师可以查看学生的互评评语、相应得分、参与互评情况和自评评价。

五、结束语

利用数据库原理及应用课程MOOC平台建设，积极推进“以教师为主导，学生为主体”的教学模式，合理安排符合应用型本科院校层次计算机学生特点的个性化教学及指导，将基础理论与工程应用案例教学有机结合，提高学生学习数据库原理及应用课程的兴趣和获得更好的掌握数据库应用技术的能力。

参考文献：

[1]曾晓洁.美国大学MOOC的兴起对传统高等教育的挑战[J]，比较教育研究，2014（7）.

[2]汪利琴，张佳，郭麦成.基于CDIO理念的项目驱动教学法研究——以《数据库应用》课程设计为例[J]， 长江大学学报（自科版），2015，13.

[3]刘金岭，冯万利，张有东.数据库原理及应用[M]，北京：清华大学出版社，2009.（江苏省精品教材，江苏省重点建设教材）

[4]刘金岭，冯万利.数据库系统及应用教程[M]，北京：清华大学出版社，2013.

[5]亓晋，朱骏，郭阳，许斌.基于xMOOC模式的云计算课程建设探究[J]， 高教学刊，2015，21.

[6]刘金岭.“数据库原理及应用”教学中的项目教学法[J]，计算机教育，2009，12.

[7]吕庆华，郭智勇.MOOC 时代应用型本科人文公选课混合式教学的实践与思考[J]，黑龙江教育（高教研究与评估），2015，2.