微课在数据库原理及应用课程中的应用

【摘 要】本文分析数据库原理及应用课程的教学要求和存在的问题，阐述数据模型、关系模式的分解、数据库的设计、数据库建模工具的使用、数据库的前沿技术等主要知识点的微课设计思路，论述从“制作并发布微课视频—学生自主学习—课堂教学—学习评价”等步骤实施微课教学。

【关键词】高职院校 微课 数据库原理及应用课程 设计思路

【中图分类号】G  【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2020）35-0163-02

微课是指运用信息技术，按照认知规律呈现碎片化学习内容、过程及扩展素材的结构化数字资源。教学视频是微课的核心，其特点是时间短、知识容量少而精，同时突出教学重点和难点，方便学生学习，以帮助学生快速理解和掌握知识要点和内容。近年来，基于微课的数字化教学平台如MOOC、智慧树、爱课网等不断涌现，作为一种共享的数字化资源，微课越来越受到教育工作者和学生的喜爱。本文探讨微课在数据库原理及应用课程中应用，通过线上线下相结合的方法提高课程教学效果。

一、数据库原理及应用课程的教学要求和存在的问题

数据库原理及应用课程是高职计算机类专业的核心课程，集理论性和实践性于一体。该课程的教学要求是：首先，学生需要掌握数据库系统的三级模式、关系数据库相关理论、关系数据库的规范化等高度抽象的理论知识;其次，要熟悉一款常用的数据库管理系统，如SQL Server，My SQL等;最后，能够利用一款数据库建模工具，针对实际的应用例子设计数据库的概念模型和逻辑模型，并利用所学的理论知识对其合理性进行评价。该课程是后续编程类及综合实践类课程的基础，对其他课程的学习也有十分重要的影响。

教学实践发现，数据库原理及应用课程采用传统以教师课堂教学为主的教学方法进行授课，教学效果并不理想。高职学生本身基础比较薄弱，而与数据库相关的基础理论高度抽象，内容相对枯燥，老师在有限的课时内很难讲解透彻所有知识点，学生也不容易及时掌握，如果学生没有掌握这些必备的理论知识，就没有办法进行数据库的设计与评价，进而对学习其他相关课程的产生不良影响。久而久之，极容易打击学生学习的积极性，部分学生甚至产生厌学的现象。

微课作为一种新颖的教学手段，为解决上述教学问题提供了新的思路和途径。在数据库原理及应用课程中，笔者除了利用腾讯课堂进行在线教学外，还以国内知名的微课平台资源以及自制的微课短视频作为补充，让学生进行自主学习，同时采用一定辅助手段对教学质量进行跟踪和监控，期末考试的结果表明，与过去比较，学生的学习效果有较大的提高。

二、微课的设计思路

微课是课堂教学的有益补充，但是不能完全代替课堂教学，因此不必针对书本的所有知识点都设计相应的微课视频。在数据库原理及应用课程中，主要是在以下方面制作微课视频：一是针对较难理解的高度抽象的理论部分，通过设计微课视频让学生能够在课前课后有机会反复学习同一知识点，从而完全理解和掌握课堂学习过程中没有理解的部分。二是针对实践部分（即数据库设计部分），现有教材所采用的实例都太过简单化和教条化，需要额外补充具有工程应用背景的实例进行讲解，让学生能够切实掌握数据库设计方法。因此，在数据库理论部分，可针对数据模型、三级模式及两级映像、范式理论、概念模型到逻辑模型的转换等内容设计微课视频;在实践部分，针对数据库建模工具（Powder Designer软件）以及具体的数据库设计实例等内容设计微课视频。部分知识点可以用现有的微课数字化教学平台，如MOOC、智慧树、爱课网等资源代替。

在设计微课时，要考虑以下几个因素：一是微課不受讲授时间的限制，因此多角度、多种形式详细讲解知识点;二是逻辑清晰，突出亮点，每一个微课视频限制在15分钟以内，因此一个视频只对应一个知识点，将课堂讲授的内容碎片化，便于学生有针对性地巩固学习，保障学生能够在较短时间内掌握相关知识点;三是用适当的手段将抽象的理论知识简单化，采用拟人或拟物化方法，深入浅出，让学生更容易理解，同时增加学习的趣味性，达到事半功倍的学习效果;四是考虑到个别学生学习能力较强，可以适当补充一些不做考核要求的理论知识以及数据库的前沿技术，让学生对目前数据库技术的发展情况有一定的了解。

以下是几个主要知识点微课视频的设计思路：

第一，数据模型。数据模型是数据库的核心和基础，针对该知识点，采用拟物化方法，将数据库的设计过程用一栋大楼的设计过程来模拟，设计一栋大楼需要先考虑楼房的使用需求，然后绘制图纸、建沙盘、建大楼，图纸、沙盘以及实实在在的大楼只是对大楼的不同层次的抽象;而数据库的设计过程也是基于数据的需求基础之上，设计概念模型、逻辑模型以及物理模型，不同的模型也是对数据不同层次的抽象，以满足不同层次使用者的需求。

第二，关系模式的分解（范式理论）。关系模式的分解是数据库设计的理论基础，只有掌握了该知识点，才能进行数据库的设计和评价。我们对该知识点采用拟人化方法进行讲解。针对一个关系模式，如果站在人的角度，主要考虑数据能够直观、简单地呈现，而如果站在计算机的角度，则主要考虑如何存储数据，消除对数据的插入、删除和修改异常，减少数据冗余，关系模式分解的目的就是让数据能够更容易在计算机中表示。为了便于学生理解，通过一个实际的例子来讲解关系模式的分解过程。

第三，数据库的设计。数据库设计是学生必须掌握的一个知识点，而要掌握该知识点，必须结合一个实际的工程应用，从头至尾详细讲解数据库的具体设计过程，这样学生才能充分掌握。因此，教师可以补充设计一个微课视频。以广西机电职业技术学院《教师年终考核系统》的数据库设计为例，通过一张教师年终考核表以及广西机电职业技术学院年终考核的流程进行数据库的需求分析，然后设计其概念模型（E-R图），并从不同角度分析E-R图的几种设计方案，比较它们之间的优劣，最后利用所学的理论知识将概念模型转换成逻辑模型并对其进行优化。由于内容比较多，该部分实际上包含了数据库需求分析、概念模型设计、逻辑模型设计、物理模型设计等4个微课视频。

第四，数据库建模工具的使用。该知识点是教材以外的补充内容。在以前，学生进行数据库建模时，直接使用Word进行绘图，这样得出的结果既不规范，也不美观。Powder Designer是一款简单易学、功能强大的建模工具，支持数据库建模的整个过程。因此，我们将该工具的使用方法与《教师年终考核系统》的数据库设计过程融合在一起讲解。

第五，数据库的前沿技术。补充讲解一些数据库的新技术，供有兴趣的学生选学，包括分布式数据库技术、大数据技术、数据挖掘技术等，拓宽学生的知识面。

三、微课教学的实施步骤

（一）制作并发布微课视频。为了便于管理，首先建立班级QQ群，在进行课堂教学前一周，利用Apowersoft录屏软件将要讲授的内容根据知识点分别录制若干微课视频，在群里发布学习任务、作业以及视频文件。也有部分知识点直接使用MOOC网、智慧树的资源，如关系数据库理论、数据库的安全性及完整性等。因为网上相关资源较多，通常需要事先进行筛选后，再将需要学习的知识点链接发布在群里。

（二）学生自主学习。老师上传微课视频或者发布微课链接以后，学生直接下载视频或进入链接页面进行学习，并且根据视频讲授的知识点，在规定的时间内完成学习任务，思考视频中提到的问题。学生还需要在这个过程中，把遇到的问题和困难记录下来，以便在课堂上进行讨论。在课堂教学前1～2天，由学习委员将所有问题和困难汇总后发给任课老师，这样老师就能掌握学生的预习情况，有针对性地进行讲解。

（三）课堂教学。针对教材的内容，仍然采用以教师讲授为主的形式。但在讲授的过程中，教师要重点针对学生提出的问题和疑惑进行讲解，同时加强与学生的互动，了解学生对知识的理解情况。针对教材以外补充的内容，以学生讨论为主，特别是在数据库设计这个环节，要求学生在看完微课视频以后，2～3人一组，共同完成一个类似于《教师年终考核系统》的软件的数据库设计，课堂教学前提交数据库设计的报告，课堂上随机抽取部分学生讲解自己的设计报告，老师和学生同时点评。

（四）学习评价。数据库原理及应用课程在实施微课教学后，教师将平时成绩由原来的30%提高到50%，降低期末考试的比例，采用多元化的评价标准，更加注重学生的过程性评价。其中，平时成绩包含以下几项：一是课前自主学习评价（占15%），包含是否完整觀看了微课视频、观看视频的次数、针对视频讲解的内容提出问题的质量以及学习任务的完成情况;二是课堂教学的情况（占15%），包含学生的学习态度、课堂讨论的参与度、报告的完成情况、对老师提问的回答质量等;三是课后知识的巩固（占20%），考查学生各种作业的完成情况。

微课在数据库原理及应用课程中应用，打破了传统课堂教学时间和空间的限制，为教师教学工作的开展提供了良好的辅助手段，实现了以学生为主体，让学生自主学习、高效学习、个性化学习，有利于引导学生主动探索，培养学生在数据库设计以及软件设计方面的综合实践能力。

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[5]钟明.新工科背景下数据库系统课程实验教学的改革与探索[J].计算机教育，2019（6）.

【作者简介】罗荣端（1975— ），女，广西鹿寨人，广西机电职业技术学院讲师，研究方向：计算机信息管理。

（责编 黎 原）