基于网络教学的数据库原理课程形成性评价探索

刘征海 刘志明 闫仕宇

摘要：针对网络教学中教师不易及时掌握学生学习效果的难题，本研究依托通用网络教学平台和自主开发的SQL学习助手，将数据库原理的课程目标分为理论层、应用层和操作层三种类型，根据不同类型课程目标的特点，分别制定了形成性评价流程和方法。研究小组在2020春季线上教学中，有效地实施了形成性评价教学改革，形成了评价与教学实时反馈、螺旋上升的良性循环。

关键词：形成性评价；网络教学；数据库原理；SQL语言

中图分类号：G645文献标识码：A文章编号：1673-7164（2020）48-0036-04

基金项目院湖南省教育科学十二五规划课题“卓越计划下软件工程实践教学中的形成性评价研究”（项目编号：XJK014BGD 066）。

突如其来的新冠肺炎疫情导致2020年春季学期不能正常开学，教育部发出利用网络教学开展“停课不停学”的倡议。但网络教学与现场教学有着较大的区别，赵蕴玉等学者对新冠肺炎疫情下的线上教学进行调查研究发现，网络和设备等因素的不稳定、外部环境的干扰、在没有监督的环境下不能自觉地学习以及长时间面对电子屏幕导致学生注意力不能集中等问题是线上教学目前存在的主要问题[1]。及时发现学生在学习过程中存在的问题，并有针对性地调整教学方式和教学手段才能充分发挥线上教学的优势，保证网络教学的质量，这正好是形成性评价理论的核心思想。

形成性评价是指通过对学生学习过程的观察与诊断，发现教学过程中存在的问题，并根据信息反馈及时调整教学活动，从而不断提高教学的质量[2]。该理论最早由美国教育学家米歇尔·斯克里芬提出。2019年10月，教育部在《关于深化本科教育教学改革全面提高人才培养质量的意见》中明确提出需要完善过程性考核与结果性考核有机结合的学业考评制度[3]。国内外学者对形成性评价也进行了广泛的研究。例如：周建芳等学者研究了线上线下混合式教学环境下如何进行形成性评价的设计[4]；郎佳红等学者对电工电子基础课程的形成性评价进行了探索[5]；张进等学者对在本科临床医学教育中的形成性评价研究进行了梳理和探讨[6]。虽然国内外学者对形成性评价进行了大量的有益探索，但不同的课程、不同的教学手段，形成性评价的具体执行具有很大的区别，需要有针对性地进行分析和设计。

一、教学环境与课程特性分析

2020春季学期，因为新冠肺炎疫情的原因，非毕业年级的本科生无法返校上课，必须通过网络教学平台，以线上形式参与相关的教学活动。南华大学2018年就开始使用超星学习通教学平台，网络课程建设相对比较成熟，可以有效完成相关的线上教学任务。

数据库原理网络课程经过近年的持续投入，已建成资源较为丰富、具有鲜明特色的课程网站。教学资源包括：教材的电子版本、PPT；重点、难点的视频讲解；丰富的题库和作业库。此外，为弥补通用平台无法自动判断和分析SQL语句的缺陷，南华大学课程组开发了“SQL学习助手”，用以及时诊断SQL的正确性、分析学生的SQL语言学习情况。超星和“SQL学习助手”共同成为数据库原理课程的线上教学平台。

二、形成性评价方案制定

根据线上教学的特点，该课程组制定了数据库原理课程的两个形成性评价过程。一是以学生为中心的网络教学过程，基本流程如图1所示；二是学生的自主学习过程，基本流程如图2所示。

网络教学过程主要包括教师发布资源、学生预习、课前测试、教师根据前测结果调整的教学、学生学习、课后单元测试、学生完成作业进行巩固、教师的教学反思与个性化指导与答疑等环节。而自主学习过程则可由学生根据自己的计划灵活安排时间进行学习，然后通过网络平台的测试与结果分析，发现自己的弱项，从而进行针对性训练或向教师请教。

三、形成性评价的具体实施

（一）课程目标制定与分析

为了准确地对学生进行诊断，首先要确定合理的测试点。课程组以产出为导向，结合毕业要求课程支撑矩阵，讨论并制定了数据库原理课程的三个主要目标。课程目标1主要关注数据库管理系统的基本原理，属于理论层面的内容。课程目标2主要关注数据建模的相关理论和SQL语言的使用，包含理论与应用两个层面的内容。课程目标3主要关注数据库管理系统的操作与使用，属于操作层面的内容。

针对不同层面，该课题组制定了不同的评价方式。理论层面的知识主要利用超星网络平台，采用客观题的方式进行评价，可以实时给出测试结果和统计分析信息。应用层面的知识主要利用“SQL学习助手”，采用问题解决式的主观题方式进行评价。“SQL学习助手”可以自动判断SQL语句正确性，还可以反馈错误类型，并对结果进行统计分析，便于教师发现学生的短板。操作层面的内容则主要以实验的形式进行考核，实验也是通过“SQL学习助手”进行评价。

（二）理论层面的形成性评价

理论层面的形成性评价主要使用图1的流程，利用超星网络平台，采用客观题的方式进行，例如，在数据模型部分单元，南华大学计算机学院18级软件卓越班的单元测试结果统计如图3所示。该班共36名同学。从图中可看出，该单元的教学目标基本达成，所有题目的正确率均大于60%。其中第7题正确率最低，为60%，该题目为DBMS的三级模式两级映射的范畴。

針对上述分析结果可知，首先，教师可通过以游戏中的角色视角、地图场景、场景的存储为例，类比DBMS的体系结构，使学生从自己熟悉的场景中的事物去理解DBMS的三级模式两级映射机制及其特点；其次，通过对不及格学生答题详情的分析以及与他们进行沟通，了解学生对知识点的理解程度，有针对性地进行个性化辅导，做到因人施教。

（三）应用层面的形成性评价

应用层面的考核使用图1的流程，可利用“SQL学习助手”，采用主观题的方式进行。现有的网络平台无法自动完成主观题的评分，只能通过教师手工判卷的方式进行，这样教师就无法实时掌握所有同学的学习情况。而对SQL语言而言，同一个题目，可能存在着多种不同的SQL语句。教师通过开发基于WEB的“SQL学习助手”，可以实现对SQL语句的自动评阅，并实时掌握学习效果。

该系统是基于WEB的应用，可以极大地方便学生对SQL语言的学习。没有该系统之前，学生必须在PC机上安装DBMS，而且根据以往的教学经验，DBMS的安装对有些同学来说是一件不太容易的事情。有了“SQL学习助手”之后，学生就无须安装DBMS，甚至可以通过手机完成SQL语言的训练。

以聚合函数为例，该院18级软件1班和2班的聚合函数的课前测试结果统计如图4所示。

從图4中发现，学生对该知识点的预习效果不太理想，大部分学生没有理解和掌握SQL中的聚合函数的使用。课前测试中，正确率最低的两个题目是第4和第5题，它们分别是：“查询‘计算机系’和‘机电系’每个系的学生人数，按系、人数的顺序显示”和“统计每个系的男生人数和女生人数，按系、性别、人数的顺序显示”。这两个题目都需要先对数据分组，然后才能使用聚合函数进行统计。上述数据说明学生对分组引导学生（Group By）子句的理解和使用存在较大问题，因此，教师需要在接下来的教学中，对此问题进行重点解释，并引导学生加强对此问题的练习。

（四）操作层面的形成性评价

操作层面的形成性评价使用图2的流程，利用“SQL学习助手”，采用主观题的方式进行，将“SQL学习助手”和形成性评价引入实验教学中。首先，教师可以提高学生对SQL实验的兴趣，提高学生的学习积极性；其次，可以培养学生的独立思考习惯和自主学习能力；第三，可以促使每个同学都亲自参与到实验中；第四，教师可以实时掌握每个学生的实验进展和效果并发现存在的问题；第五，学生也能通过该系统了解自己的学习状况。

四、结论

课程组将南华大学2017级软件卓越班（线下教学、结果考核）和2018级软件卓越班（线上教学、过程考核）的期末成绩中的主观题进行了对比，结果如表1所示。

从表1中可以发现，与2017级相比较，2018级的分析题得分率取得了较大的提高、设计题得分率有小幅提高，但程序题得分率有小幅下降。

表1表明，数据库原理课程的形成性评价教学改革探索取得了较好的教学效果。学生的问题分析能力得到了有效提升，但还存在一些不足，学生对复杂SQL语句的理解和应用还不太理想。在2020年春季学期的期末考试中，课程组提高了SQL语句题目的难度（在每套试卷中都加入了一道复杂的SQL语句题目），学生的程序题得分率就下降了，说明高校还需加强SQL题库的建设，为学生自主学习SQL语句提供必要的支撑。

随着教育部对过程性评价越来越重视，将会有更多的课程实施形成性评价改革探索教学活动，形成评价与教学螺旋上升的良性循环。

参考文献：

[1]赵蕴玉，刘莹，高培根，等. COVID-19疫情下Telemedicine教学效果及满意度调查分析[J].医学教育研究与实践，2020（05）：816-819.

[2]张娜.从对教育的评价到促进教育的评价———教育评价国际研究进展综述[J].基础教育，2017，14（04）：80-87.

[3]周建芳，李光军，梁超平.混合式教学环境下形成性评价方案设计与应用[J].中国成人教育，2019，477（20）：52-55.

[4]李冰，范颖，曹胜吉，等.初探融入多元化教学模式的形成性评价体系在实验诊断学教学中的建立[J].卫生职业教育，2019，531（24）：61-62.

[5]郎佳红，程木田，王彦，等.依托网络平台《电工电子基础》形成性评价教学的探索与实施[J].教育教学论坛，2020（03）：145-148.

[6]张进，杨立斌，郭庆峰，等.形成性评价在本科临床医学教育中的应用研究综述[J].中华医学教育杂志，2020，40（09）：731-735.

（责任编辑：淳洁）