线上线下混合式教学的探索与实践

线上线下混合式教学的探索与实践

摘要为了更好地聚焦能力培养,激发学生创新能力,本文针对数据库原理课程提出了线上线下混合的教学模式。在课程的讲授过程中,教学团队充分利用优质的慕课教学资源,以互联网信息技术为教学辅助手段,进行线上线下混合式教学。在教学活动中充分挖掘课程所蕴含的思想价值和精神内涵,对课程评价的标准和方式进行了细化,构建了递进式实验教学体系,在培养学生分析和解决问题能力的同时,激发学生的创造性。通过以上教学改革,学生的学习动力增强,学习效果明显提升。

关键词线上线下混合式教学;数据库原理;慕课;教学改革

1引言

数据库原理是计算机相关专业的核心课程。该课程通过讲述数据库的基本概念、原理、方法及技术,帮助学生建立系统的数据库理论体系,使学生能够运用数据库技术的知识分析和解决实际工程问题。针对应用系统的数据库设计,提出合理的实施方案,并在设计中体现一定的创新意识。数据库技术作为信息领域的支撑基础和软件学科的重要分支,应用领域占整个计算机应用的70%以上,是计算机领域中最为广泛的应用技术。因此,该课程的重要性和课程地位可见一斑。2019年4月,教育部了关于实施一流本科专业建设的双万计划。同年10月进一步提出关于一流本科课程建设的实施意见,强调全面开展一流本科课程建设,树立课程建设新理念,推进课程改革创新,实施科学的课程评价,形成多类型、多样化的教学内容与课程体系。在教育部深化本科教育教学改革、打造基础学科人才培养的新格局下,对《数据库原理》课程进行线上线下混合式教学模式的改革研究具有较强的实践意义。怎样充分利用线上教学资源,如何有效地将线上学习与线下教学活动更好地结合起来,培养学生学习的积极性与主动性,是本课程教学改革的重点。本文针对近几年数据库原理课程教学过程中开展的线上线下混合式教学实践的具体实施过程及效果等方面进行阐述。

2传统教学中的问题

通过对贵州大学计算机科学与技术学院近10年的本科大三学生进行问卷调查,并对本课程的教学方式、教学内容、考核方式、实践能力及参赛情况等进行了梳理分析,总结出在传统教学中存在以下问题:(1)学生被动接收知识。大学课堂是教与学的活动场所。从应用状态而言,教师讲授、学生接收是天经地义的事。但实际状态是,不少大学课堂教师在教,学生却未必在学,没有真实地发生学习效果[1]。传统的课程教学模式主要是教师在课堂上根据播放的幻灯片内容完成理论讲解,并针对具体操作进行相应演示。这种单方面知识灌输的模式使得学生变成课堂教学的配角,被动接受相关知识[2]。课堂教学看似信息量大,但学生对知识的掌握程度与教学目标有较大差距,导致学生缺乏学习主动性。(2)育人功能不全。课程教学内容只注重专业知识,忽略情感价值观塑造,课程育人功能不全。教学过程主要围绕“知识”展开,忽视了对学生理想、价值观、情趣等精神世界的塑造[3]。(3)评价方式较为片面。课程的考核成绩主要取决于最终期末考试,而平时成绩主要考察学生的课后作业及实验报告。这种单一的考核方式造成学生平时学习松懈,期末通过突击性复习以应付考试,导致学生不能牢固掌握相关知识[4]。此外,由于没有将评价视野投向学生的整个学习过程,因此不能客观评判学生分析和解决问题的能力。(4)实践环节缺乏创新和挑战。实验课手把手式的教学模式看似认真负责,但对学生而言,由于没有挑战度,不能激发学生主动探求知识的动力。数据库综合设计的开发中,没有对学生进行头脑风暴来激发他们的想象力和创新意识,因此所完成的系统过于传统,缺乏创造力。对于学生的系统开发过程没有实施过程化管理,导致学生完成的系统与需求有较大差距,综合设计没有达到预期的教学效果。

3线上线下混合模式实践

3.1实施策略

课程所建立的线上线下相结合的教学环境包含三个线上教学资源,分别是:中国人民大学王珊教授团队主讲的数据库系统概论国家精品慕课;微信小程序“对分易”,通过对分易可以方便地完成考勤、课前测试、课堂互动和问卷调查等教学环节;希冀信息类专业课程一体化平台,通过该平台向学生教学资源,完成实验任务、实验考核和课后作业等环节。课程组织实施过程中,采用线上学习16学时+课堂讲授32学时的线上线下混合式教学模式,线上占比为37.5%,课堂占比62.5%。线上课程内容包括MOOC视频学习、线上学习测试。线下课程内容包括重难点讲解、案例讲授、阶段性测试、专题讨论、综合设计答辩及成果分享会[5]。结合线上资源所实施的线上线下相结合的教学方式分为课前、课中和课后三个环节,具体方法如下:(1)课前,教师推送慕课视频,后台统计学生观看慕课的情况。针对慕课学习内容安排线上学习效果测试,对测试进行结果分析并及时掌握学生对本讲内容的线上学习情况。(2)课中,教师根据课前学生线上学习效果的检测情况,对重难点、易错点、新知识等内容进行讲授;以生活中熟悉的数据库应用系统作为案例分析,讲授在系统的开发中如何将数据库技术和方法融入开发流程的各个环节,形成知识的迁移;针对开发过程中容易出现的问题组织课堂讨论,培养学生的思辨能力;引导学生自主完成对本章知识的总结回顾,并思考知识的应用场景。(3)课后,教师要求学生使用在线平台完成课后作业、线上实验、线上实验测试并组织在线答疑及讨论。课程中期和课程结束时分别两次问卷调查,使得学生能够及时反馈教学中需要改进的地方,并对教学效果进行评价[6]。

3.2思政育人

课程讲授中向学生介绍中国老一辈数据库科学家萨师煊教授如何将数据库这一技术引入中国,并结合我国的数据库发展史介绍民族复兴大任。将国产数据库产品GaussDB作为实验平台,使学生了解国内数据库软件的发展现状和性能特点,帮助学生树立“技术强国”思想。把科学思维、工程伦理、家国情怀和使命担当融入课程中,培养学生踏实自律的意识和合作创新的能力[7]。

3.3递进式实验教学体系

传统实验课中,教师对每一次实验都提供详尽的实验指导,导致学生在实验过程中没有压力和紧迫感,也不会去进行深入思考。为此,构建了从基础验证性实验、综合实验项目到项目孵化的递进式实验教学体系[8]。基础验证实验培养学生对数据库基本技能的掌握;综合设计培养学生综合运用所学知识的能力,激发学习兴趣;项目孵化主要是选择优秀的综合设计小组申报大创项目及学科竞赛。这样,可以促进教学与人才培养相结合的目标,激发学生的学习热情和创新能力。该体系的具体内容如图2所示。通过递进式的实验教学体系对学生的基本技能、学习兴趣、创新能力作了全方位的培养[9]。3.4过程化评价体系(1)理论环节评价标准及方式。针对课前推送的慕课视频观看情况线上学习测试。该项测试成绩在课程总评成绩中占一定比例。通过这种方式督促学生认真完成线上自主学习。在一个学期中安排3次课堂测试。这部分成绩也纳入课程总评成绩中,以此督促学生定期复习总结。因此,理论环节的综合成绩构成及比例为:线上学习测试10%;线下课堂测试30%;课后作业10%,期末考试50%。(2)实践环节评价标准及方式。综合实验项目的考核分为5个阶段。学期开始时对学生进行分组,并下发综合实验项目的任务,安排选题。选题的过程就是梳理数据库设计的需求分析过程。后续的学习过程中,教师指导每个小组在不同的设计阶段,有计划有步骤地完成整个系统的开发任务。课程设计综合大作业分为5个阶段。5个阶段的评价主题分别是:需求分析、概念模型设计、逻辑模型设计和数据库应用系统[10]。

4实践效果

图3综合成绩分析折线图线上线下混合的教学模式在计算机科学与技术专业2018级和2019级中进行实施。从图3可以看出学生成绩及格率逐年提高,高分段比例也逐年增加。2017级计科专业90分以上人数占8.25%,2018级同专业90分以上人数占13.75%,而2019级90分人数比例达到28.75%。近两年来,通过上述课程改革提高了学生的学习兴趣和学习动力,参与竞赛和项目的兴趣变得浓厚。先后有多届学生通过对综合设计题目的孵化,成功申报部级大学生创新项目,参加部级竞赛并获奖。通过统计,贵州大学计算机科学与技术学院计科专业2017级本科生成功申报项目数为23项目,2018级为36项,到2019级则达到了96项。

5结语

线上线下混合式教学模式比传统教学模式教学效果更好。首先,教学的课堂氛围、学生的学习兴趣等都有较大提高和改善。学生由以前的被动接受知识变为积极主动地探求知识,教学效果显著提高。通过在数据库综合设计的环节中引导学生选题尽量贴合大学生创新训练项目、学科竞赛等相关内容的方式,对优秀的综合设计小组进行项目孵化,组建团队申报相关项目及学科竞赛。每一届学生均有成功申报大创项目,并在部级和省级的学科竞赛获奖。由此可看出线上线下混合式教学改革激发了学生的学习热情和创新能力。

参考文献

[1]余文森,宋原,丁革民.课堂革命”与“金课”建设.中国大学教学,2019(9):22-28

[2]战旭梅,蒋慧亮,王正云,等."慕课堂"在线上线下混合式教学中的应用——以"食品理化检测技术"为例.教育教学论坛,2022(2):150-155

[3]于海雁,庞杰,李晓游,等.线上线下混合式"金课"的建设与实践——以"模拟电子技术"课程为例.高教学刊,2020(28):66-68

[4]杜湘瑜,李德鑫,陈长林.基于BOPPPS模型的模拟电子技术基础线上线下混合教学研究与实践.高教学刊,2020(13):8-12

]张策,徐晓飞,张龙,谷松林,等.利用MOOC优势重塑教学实现线上线下混合式教学新模式.中国大学教学,2018(05):37-41

[6]郭占苗.“电路分析”课程线上线下混合式教学模式改革与研究.工业控制计算机,2022,35(01):170-172

[7]战德臣."大学计算机""MOOC+SPOCs+翻转课堂"混合教学改革实施计划.计算机教育,2016(1):12-16

[8]廖诗平,郑焱江,植茂辉,刘莉华,王玉芳.递进性开放式实验教学模式培养学生创新能力.实验室科学,2019(4):117-120

[9]王华,吴桂清,刘红霞,曹琳琳.“新工科”理念下的电气信息类专业实验教学体系建设.实验技术与管理,2020,37(12):13-16

[10]姜季春,马丹.基于过程化考核的数据库原理课程改革与实践.科技视界,2022(04):42-45

作者:马丹 姜季春 单位:贵州大学计算机科学与技术学院