SPOC+翻转式教学在《数据库原理》教学中的应用——以“ER模型”为例

段华斌 邓永清 杨环俊

SPOC+翻转式教学在《数据库原理》教学中的应用——以“ER模型”为例

段华斌1邓永清2杨环俊1

（1.湖南科技学院 电子与信息工程学院，湖南 永州 425199；2.江永县职业中专学校，湖南 永州 425400）

针对传统课堂教学活动单一、知识单向灌输、忽视学生能力培养等问题，在《数据库原理》课程中采用“项目为导向、学生为主体、教师为指导”的活跃型课堂教学。通过“课前任务导学——课中翻转课堂——课后分享应用——课终多维考核”的教学模式，将课程教学内容线上线下融通、课内课外融通、理论实际融通、学习应用融通。

翻转课堂；SPOC；数据库原理；教学改革

数据库原理是计算机科学与技术、软件工程、数据科学与大数据技术等信息类专业的一门重要专业核心课。课程涉及数据库系统的基本原理及概念、数据库开发技术、数据库设计技术以及数据库管理与维护等方面的理论知识和应用技术，是理论性和实践应用性并重的课程。传统的高校课堂教学，教师处于主体地位，注重知识的灌输，存在“学时缩短，课程讲不完，内容更新慢，学生掌握难度大”的窘境，教学活动单一，课堂气氛沉闷，忽视学生能力的培养和人文素养的提升。

1 翻转课堂的优势

翻转课堂教学法（Flipped Class Model）是以学生为主体，通过学生自学，先将知识内化再讲授的顺序进行的一种教学方法[1]。在数据库原理教学中通过“翻转课堂+SPOC（Small Private Online Course）+多元融合”的复合教学模式，采用“项目为导向，学生为主体，教师为指导”的活跃型课堂，课前教师准备线上资源、发布学习任务，学生线上预习课程内容，完成课前任务；教师根据线上学习效果反馈及不同教学内容特点，针对重点、难点、痛点、盲点精讲，通过案例点评、研讨辩论等形式组织翻转式课堂教学[2-4]。使用SPOC+翻转课堂从课前任务导学——课中翻转课堂——课后分享应用——课终多维考核四个环节，将课程教学内容线上线下融通、课内课外融通、理论实际融通、学习应用融通，构建学生“自主学习、合作交流、生生互动、师生联动”的创新教学模式。

2 基于翻转课堂的“ER模型”教学实践

2.1 课程内容分析

ER模型的设计是数据库设计过程中至关重要的步骤，要求学生理解现实世界到概念模型的抽象过程，是数据库系统开发的重点和难点。掌握使用ER模型构建数据库的概念结构是课程学习的重点，也是课程培养目标之一。在教学过程中起着承前启后的作用，既是对前面“需求分析”的进一步抽象、整合和结构化，又为后续“数据库的逻辑结构设计”“数据库的实现”奠定基础。因此，ER模型设计的学习非常有助于提高学生的数据库建模能力和实际应用能力。

2.2 学情分析

课程学习对象是大二学生，学生们普遍厌烦枯燥的理论知识，偏向于实际操作。由于在前期课程中学生简单了解过数据库的基本常识，同时也具备一定的程序设计基础，思想活跃，积极性高，迫切想要实践操作，但又无从下手，缺乏合适的指导。对于“ER模型设计”的课程，学生已了解了数据库设计的基本方法和步骤，掌握了需求分析的方法，完成了数据库系统的需求分析任务，但是学生普遍不明白需求分析对后期工作的重要性，对于数据库的设计感觉抽象，存在畏难情绪。

因此，本堂课程需注意选取有代表性且学生熟悉的实例进行讲解，力求做到层次清晰、启发引导性强。同时，还需借助生动有趣的动画展示ER模型的概念和设计方法，让学生借助实例建立现实世界和抽象世界之间的联系，加深学生对课程内容的理解、对知识的掌握，提高课程学习效率。

2.3 教学目标

根据教学大纲的相关规定和质量工程的教育要求，结合学生实际情况，确定本堂课程的教学目标如下：

1）知识目标：了解数据库设计过程。掌握ER模型的概念和表示方法。掌握ER模型的设计步骤。掌握ER模型的实例应用。

2）能力目标：通过探究式任务，培养学生自主学习的能力，利用研讨式教学培养学生分析问题、解决问题的能力[2]。通过ER模型在生活实例中的应用，加强学生的数据库建模能力，培养学生举一反三，灵活运用的能力。

3）情感目标：通过探究式任务，使学生获得成就感，增加学好课程的自信心，从而提高学习兴趣。意识到科学探索中团队协作、坚持不懈的重要性。树立刻苦勤奋、善于思考、严谨治学的学习态度和精神；

4）思政目标：通过展示高校“信息化”建设的成果，使学生了解国家“信息化”建设的政策和发展趋势。在应用实例的探究过程中，教育学生在进行系统设计的过程中要遵循“以人为本”的科学发展观，培养学生精益求精、严谨耐心、追求革新的工匠精神。

2.4 课堂实施

本堂课以“体验式、探究式、案例式、启发式、对分式、游戏式、讨论式”教学方法为主线展开教学设计，课前教师对学生分组并分配不同的探究式任务，学生在任务引导下自主查询资料，讨论分析任务，为课堂中分享学习成果、应用本节内容做好准备。课程教学中，教师以校园生活实例为切入点，激发学生的好奇心与探索欲，然后通过引导学生分享课前探究结果，多媒体动画等多种形式循序渐进、逐步讲解课堂内容，把抽象的内容形象化，使知识深入浅出。随后教师设计情景，提出任务，通过“拼摆游戏”启发学生应用本节知识解决问题，提高学生分析设计能力。最后，师生一起对本节课所学内容进行总结、升华，布置课后作业，巩固课程所学。教学设计步骤如表1所示。

重难点的处理：通过提出的应用案例，分组讨论，设置“陷阱”，启发式的引导学生弄懂实体和属性的划分，不同应用环境中相同实体间联系类型的判断，直接联系和间接联系的取舍、ER模型集成时冲突的处理等易错知识点。

表1 教学过程设计表

表1（续）

2.5 教学方法

1)体验式教学法。通过创设情境，引导学生学习，全程围绕实际问题的解决，进行真实项目体验，充分调动和发挥学生在学习过程中的积极性、主动性[3]。

2)综合运用探究式、研讨式、任务式教学，采用提出任务—学生课前查资料探究问题—课中分组讨论解决问题—教师启发式总结的教学模式层层深入，激发学生主观能动性，培养学生解决问题的能力，提高学习自信心[4]。

3)案例教学法。通过选取有代表性、且被学生熟悉又贴切的实例进行讲解，力求层次清晰，重点突出，使学生能够逐步消化吃透知识点。

4)游戏教学法。通过自制教具，引导学生在拼摆游戏中完成ER模型的设计，既形象有趣又方便快捷，提高学生兴趣。

5)对分教学法。采用隔堂对分，课前布置探究任务，小组查找资料、讨论分析，然后课内分享学习成果。在课程教学中采用当堂对分形式，一半课堂时间分配给教师讲授，另一半分配给学生讨论，通过课内外的结合，给学生充足的时间消化吸收，培养学生自主学习的能力[5]。

6)多媒体辅助教学，通过丰富的视频、动画、图片刺激学生感官，通过无线投屏技术辅助学生演示学习成果，方便直观，教学效果好。

2.6 课后小结

学习应该是学生自主探索未知世界的过程。本堂课采用了“提出任务—课前探究—讲授新知—应用实践—分组讨论—教师总结”的教学模式。通过教学案例设置情景，增加学生的代入感，便于学生理解掌握ER模型的抽象理论知识。通过课前发布的应用案例—学籍管理系统，引导学生查找资料、分析问题，解决和设计模型，发挥了学生的主体作用，培养了学生的主动学习能力和团队协作能力。通过互动思考题和应用案例，及时了解学生的掌握情况，针对性的总结知识点和存在的问题，加深学生印象，让学生真切感受到学以致用的成就感，提升学习的兴趣。通过自制的教具，在磁力板拼摆游戏的活动中完成ER模型的设计，提高学生的兴趣和参与度。

[1]李忠辉,刘晓斐,宋晓艳等.卓越工程师“安全管理”课程翻转式教学模式研究[J].高教学刊,2016.

[2]吴莉莉,赵安庆,邢玉清等.电子信息类专业创新应用型人才培养模式的研究[J].中国电力教育,2011,11(No.198):100- 101+103.

[3]张建国.体验式教学法对创新能力培养的影响[J].管理观察,2017,20:99-100.

[4]赵岚.新工科背景下机器人视觉课程教学的实践与探索[J].科技创新导报,2019,016(023):193-194.

[5]董晓旭,尹兴斌,曲昌海,等.对分课堂教学法在中药药剂学教学中的应用模式探讨[J].卫生职业教育,2020,v.38;No. 534(03):67-68.

G642.0

A

1673-2219（2021）03-0088-03

2021-01-27

湖南省教育厅线上线下混合式一流课程《数据库原理》（湘教通〔2020〕9号）；湖南省教改项目（项目编号HNJG-2020-0883），湖南省课程思政项目（项目编号NKCSZ-2020-0562）。

段华斌（1981－），女，湖北荆门人，硕士，讲师，研究方向为大数据应用研究、网络安全。

（责任编校：文春生）