以学生为中心的思维方式在教学中的应用<br/>——以数据库技术与应用课程为例

以学生为中心的思维方式在教学中的应用
——以数据库技术与应用课程为例

2022-05-14李飞洋

教育信息化论坛 2022年3期

戴蓉李飞洋

信息技术的发展如火如荼，万物互联正在慢慢成为现实，这意味着现在直至未来将会产生大量的数据，而数据库技术在海量数据的存储和管理中发挥着重要作用[1]。因此，数据库技术与应用一直是计算机专业重要的必修课，其在学习和应用中的重要性不言而喻[2]。

从课程内容的角度来看，数据库技术与应用绝不是一门易于学习和掌握的课程，其中涉及许多交织的主体理论和应用程序，该课程包含相当丰富的知识内容，包括数据模型的理论知识、数据库系统结构的认识、结构化查询语言、查询优化的理论方法、数据库设计和系统实现等内容。同时，数据库学习涉及信息系统的分析和设计、编程语言的使用和其他相关内容。由于该课程涉及的内容广泛，因此对学生的学习能力、学习兴趣和逻辑思维能力、分析问题和解决问题的能力具有一定要求。

数据库技术与应用绝不是一门能够引起学生较大兴趣的课程，该课程所包含的理论大多是抽象的，因此对于本科生来说，大多数理论应用于实践时不仅具体琐碎，而且适用性较差，容易造成学生的厌烦和畏难心理。因此，学生在学习中会感到无从下手，尤其是对一些缺乏扎实知识基础的学生来说更是如此。这样一来，学生对这门课程缺乏学习兴趣和积极性，对困难产生恐惧心理。越来越多的高校开始对数据库课程教学模式进行研究[3]，引入了项目式教学、慕课平台、翻转课堂、思维导图等[4-5]。

在教学过程中，需要以学生为中心，将学生作为课堂教学的主体，课堂教学活动要围绕学生的成长和发展，让学生通过合理的方法利用现有的网络教学平台提高自己的学习效率。同时，将知识系统与思维系统相结合，考虑知识系统之间的相关性，帮助学生整合孤立的知识点和分散的思维方式，从而形成有机整体。通过这种方式，学生不仅对知识结构具有更深层次的理解，而且在学习知识的过程中不断认识到科研思维在数据库学习中的作用。

一、以学生为中心

以学生为中心的思想通过兴趣引导、任务驱动、加强教师引导等方式，突出学生的学习主导地位，提高教学质量和效率，具体内容如图1 所示。

图1 以学生为中心的模型

在教学过程中，教师可以尝试通过多维度的教学方法来培养学生的学习兴趣，不断确立学生在教学过程中的主体地位。

一是角色交换方式。师生角色互换，学生成为课堂中的主导者。上课前，学生对教师发布的线上视频进行学习，然后从中选择一个内容上台讲课。同时，还可以让学生对课堂上学到的知识进行广泛的讨论，充分发挥以学生为中心的优势，让学生真正成为课堂的主体。

二是互动讨论。这种方式可以调动学生的学习积极性，激发学生的学习潜能，不断提高学生的自我探索能力。因此，让学生在课堂上或课外进行讨论，激发他们的学习兴趣是非常重要的。本文根据学生对知识的掌握程度，设计了基础、强化、拓展三阶段讨论式教学方案，如图2 所示。

图2 进阶式讨论教学方法

三是错误告警方法。教师在课前标记学生容易犯错的地方，在PPT 等教案上进行提示和总结，随后让学生找出错误点并给出解释。对于学生不能找出来的错误，教师可以指出错误并给出详细的解释。通过这样的形式，学生在学习时的注意力更加集中，对于教师的错误点解释给予更多的关注。通过错误告警的方法，教师可以在活跃课堂气氛的同时激发学生的学习积极性。

四是联系实际。教师在课堂上进行拓展，将数据库知识点与现实生活中的实例结合起来进行授课。例如，教师讲数据库安全防护时，可以结合个人信息泄露、账号被盗等与现实生活密切相关的实例，然后关联数据库相关知识点：通过阻塞、安全协议等手段避免数据库数据错误。这就激发了学生的好奇心和兴趣，也让学生更深入地理解和吸收相关知识，让学生理论联系实际，加强学生对掌握的数据库知识点的实际应用。

五是问题引导。学生要遵循教师引导，积极解决复杂的问题，提高学习的独立性和思维能力。

以学生为中心更加注重学生自主学习、分析问题、解决问题等能力的培养。因此，教师应采取多元化的任务驱动教学策略，通过激励、探究、合作等教学方式，调动学生的积极性、主动性和创造性。

教师应更多地融入学生的世界，与学生进行交流。从熟悉学生、鼓励学生和关心学生三方面融入学生群体，设计出个性化的教学方案，提高教学质量和学习效率。

二、多角度科研思维方式

多角度科研思维方式包含如下方面：问题分析、文献综述、理论分析、实践验证、项目方案完善和线上/线下知识点讲解。多角度科研思维框架图如图3 所示。多角度科研思维方式的核心是科研项目实际案例。目标驱动教学，通过与线上线下的数据库教学方式相结合，当学生在实际项目实践操作中遇到问题时，可以培养学生各方面的思维能力，包括问题分析、文献综述、理论分析等方面的能力。

图3 多角度科研思维框架

学生通过线上线下的学习构建数据库知识体系，教师选择合适的实践项目引导学生分析问题和查找资料。通过问题分析，形成项目的解码描述；通过文献综述，提高学生查找项目的研究动态；通过理论分析和实践验证，理论联系实际，加强学生对知识点的掌握，然后提出完善的项目方案。

三、以学生为中心的多角度科研思维方式课堂应用实践

将以学生为中心的多角度科研思维方式应用在数据库技术与应用课堂上，分为三个部分：课前准备、任务导向的课堂建设、实践。

对于课前准备，教师需要准备好与课堂知识点相关的项目案例，并在平台发布，学生通过自主学习理论知识点，并对案例进行分析，找到关联性。通过这个过程，学生主动学习意识将会加强。

对于任务导向的课堂建设，作为教学的核心主体，应通过案例进行说明。案例为：识别和搜寻特征数据。教师对案例进行分析，并对与其关联的知识点（数据集相关内容）进行讲解；学生吸收教师讲授的知识点，结合前期所学算法，对问题进行分析，给出问题的目标、难点和需要用到的算法和技术等内容；学生对项目案例的研究动态进行查询，通过文献综述的方式进一步了解项目内容；通过前期准备，学生可以选择适合的算法进行数据集的测试，然后完成算法的实现、分析、评估。

对于实践部分，通过丰富的实践活动（包括教师科研项目、课程设计和其他程序设计竞赛等），进一步加强学生的动手能力，提升学生的科研思维能力。

通过对学生在课堂上的积极性（包括到课率、参与度、回答问题正确性、协作和探索精神）的测评，可以得出随着新教学方式在数据库教学中的应用，学生在课上和课下的积极性逐年增长，说明本文以学生为中心的科研思维方式的有效性，如图4 所示。