一种多维可视教学法及其在数据库技术课程中的应用

黄秀丽

（南京理工大学紫金学院，江苏南京,210023）

0 引言

信息技术的发展和在线学习资源的丰富，为教学创新提供了充分的技术手段和教学环境。结合在线教学资源开展的翻转课堂、线上线下混合教学等教学方式成为教学常态[1][2]。2012～2019 年，英国开放大学教育技术研究所发布的7份《报告》 描述了66种创新教学法[3]。但是，目前的教学目标比较笼统和单一，不能涵盖创新教学模式下教学实施和学习评价的多维度需求。导致在教学过程中，学生进行个性化学习没有明确可量化的参考，教师的教学评价缺乏多维度的依据。本文以建构主义理论为基础，适应线上线下教学的需要，探索了一种创新的多维可视教学法。涵盖理论知识讲授、在线练习、实验仿真、工程项目应用、真实情境等多个维度，将教学目标进行颗粒化的细分，制定出层次清晰、知识点细致的教学目标。并借助多维化可视的教学目标提出了对应的课堂实施过程，为线上线下教学提供了一种新的教学方法。最后结合数据库技术这门课程，对多维可视教学法的具体实施情况进行了阐述。

1 多维可视教学法

目前已经有学者提出多维教学法的概念，但是对多维教学法的具体内涵和应用领域都有不同的界定。1992年，陈必信提出了多维教学法与现代思维结构方式初探[4]。2020年，陆霄虹提出了艺术管理专业西方美术史的多维度教学法[5]。结合已有的多维教学法和实际的教学经验，本文提出了一种多维可视教学法，以多维可视化的教学目标为核心，融合线上线下教学资源，强调真实情境和多维能力培养，最终为学生个性化学习提供更加有效的途径。

1.1 多维可视教学法的理论基础

传统教学方法往往采用了单一维度进行知识点的讲解，导致学生无法全面了解知识点的含义，因为“一叶障目”影响了知识的深度建构。而在线学习资源在真实情境创建、实际项目开发等需要动手操作的地方受到了限制。新型教学法需要充分利用线上线下的各自优势，给学生创建全方位深度的学习环境。多维可视教学法强调在每个知识点利用线上线下的学习资源开展多维度教学，多维可视教学法以多维可视的教学目标作为主导。

1.2 多维可视教学目标

多维可视教学目标是多维可视教学法的核心。多维可视教学法强调教学目标的多维度和可视化。多维度是从直观到抽象，遵循认知规律开展教学过程。要确保学生在了解知识点对应的真实情境后再开展实践探索，在实践中提出疑问的情况下再进行理论总结，在内化的理论知识指导下开展工程项目应用，在高效的完成教学过程后进行思想情感和价值观的引导。可视是指要细化知识点。本文结合多年的教学经验，以戴尔的经验之塔模型为依据，将教学目标分为感知层、实践层、理论抽象层、应用层、思政层五个维度。如图1所示。

图1 多维可视教学法的教学目标分层模型

在多维可视教学法的教学目标分层模型中，每个维度都有明确的教学任务。多维可视教学目标分层模型中每一层对应的教学任务如下：

(1)感知层：组织学生对实物、图片、视频等素材进行学习，让学生通过视觉、听觉、触觉等感官对所学知识进行直观感受。

(2)实践层：学生通过练习、仿真、实验等方式进行知识的探索和验证，在实践中自发的得出结论，并产生疑问，引发思考。

(3)理论层：以教师为主导，围绕学科知识的机构，学生在教师的组织下对实践过程进行总结，并归纳出理论知识。

(4)应用层：学生具备了内化的理论知识，教师引导学生开展实际工程项目中的部分任务。让学生能结合实际工程应用来提升工程应用能力和理论知识的运用能力。

(5)思政层：教师带领学生了解知识点相关的历史背景、人物故事、新技术、研究热点等拓展内容，在提升学生认知水平的同时，实时进行思想政治的教育。

教师可以根据分层模型，以思维导图、知识树等方式制定课程的详细学习路径，给学生的个性化学习提供清晰的目标指引。依据多维可视教学法的教学目标分层模型，教师可以进一步制定出课程单元中的每个知识模块对应的教学目标细化表。如表1所示。

表1 多维可视教学法的教学目标细化表

1.3 多维可视教学法的教学模型

多维可视教学目标细化表可以给学生明确的目标指引，促进学生的学习积极性，学生在每个细化目标完成后可以获得成就感，如果细化目标不能完成，教师可以清楚的了解学生的问题所在，帮助学生查缺补漏。

课前，教师要对海量的学习资源进行筛选、组织和加工，并明确学习目标和学习路径，制定多维可视教学目标细化表，学生则依据在线学习资源和多维可视教学目标细化表进行自测，教师再根据多维可视细化表的完成情况进行教学策略的调整。

课中，课堂可以完成更加高效的活动，像实验操作、小组协作等实践环节占据了更多的课堂时间，在课堂上教师依据多维可视教学目标细化表，按照知识模块依次开展教学任务。每个知识模块按照感知层、实践层、理论层、应用层、思政层的顺序，在教师的的引导下由学生完成一系列的任务，并在每层任务完成后学生进行自我评价和组内测评。教师可以根据目标完成情况控制课堂进度。当确认每个学生都掌握了一个知识模块之后，再开始进行下一个知识模块的学习。

课后，教师需要整理学生在本节课学习中的自我测评和组内测评情况，并对测评结果进行确认。同时，教师结合上课内容整理本节课的笔记并发布给学生。每个学生也要完成本节课的笔记并提交给教师。

1.4 多维可视化教学法中的结果评价

多维可视教学法中的结果评价可借助多维可视教学目标进行开展，将过程性评价和总结性评价相结合，将定量评价和定性评价相结合。针对不同的学习阶段对教学目标细化表的目标完成情况进行检测，如表2所示。

表2 多维可视教学法的学生完成评价表

在评价表中通过不同颜色表示目标完成的情况，可以给学生自我学习和教师教学提供清晰直观的反馈。同时，在教学过程中阶段性的进行评价表的填写，评价表的结果可以作为教学实施的调整依据和过程性评价的结果。多维可视教学法的教学评价对应教学目标从多个维度给予定量的评价反馈，对学生的个性化学习提供精准的指导。

2 多维可视教学法在数据库技术课程中的应用

软件应用类课程更强调实践，强调学生学习能力的培养。学生需要自发进行信息检索、熟悉编程工具、了解科学开展项目应用的流程。教师的引领作用是十分重要的，教师需要激发并引导学生及时的进行理论知识和实践项目的研究和总结。这个过程中，阶段性的目标是十分必要的。多维可视教学法强调教学开展的多维度和直观可量化的实施目标，十分贴合软件应用类课程的需求。数据库技术课程属于软件应用类课程之一，是一门基础的编程课，目前在很多高校都广泛开设，该课程对后续专业课程的学习有着重要的影响。下面将以数据库技术中的多表查询为例解释多维可视教学法的具体应用。

课前，教师可以推送中国MOOC平台多表查询的相关课程给学生进行自学，并将本单元的教学目标细化表发给学生。以多表查询为例制定教学目标细化表如表3所示。

表3 数据库课程的教学目标细化表

通过教学目标细化表可以清晰的了解多表查询的知识模块，并且依据分层模型对知识模块多个维度进行了呈现，思路清晰，操作性强。在具体课程实施的过程中，也可以顺利围绕多维可视教学法进行开展。后续可以根据教学目标细化表开展教学，并且进行学习评价。

3 总结

多维可视教学法以建构主义理论为基础，适应了新型学习环境下的教学需求，解决了学生在个性化学习过程中目标不明确，评价不全面的问题。 多维可视教学法以学生为中心，让学生在目标清晰的情况下进行知识的深度建构。多维可视教学法重新梳理了整个教学过程，充分运用信息资源、遵循认知规律，从多个维度进行学生学习的指引和测评，并结合信息技术手段将课堂延展到课前与课后，让学生在学习中既能开展有序的实践任务，又能及时总结归纳，将理论知识进行内化，然后进一步通过理论知识的外化运用到下一步实践任务中。最终提升学生的工程应用能力。