在数据库公共课翻转课堂教学中提高课前自主学习效果的探讨
李志辉
（湖北经济学院信息与通信工程学院，武汉430205）
摘要： 《数据库及其应用》是面向文科专业学生开设的计算机通识必修课。针对该课程在翻转课堂教学中学生课前自主学习落实不到位这一问题，提出激发内在学习动机使学生想学、精心设计自主学习任务书使学生会学、提供高质量教学视频引领学生学、强化课前自主学习的监督与评价促进学生学等举措，并将其付诸于实践，取得良好的课前自主学习效果。
关键词： 数据库公共课；翻转课堂；自主学习；教学策略
0 引言
《数据库及其应用》是我校面向文科类专业开设的一门通识必修课程，通过本课程的学习，旨在使学生掌握数据库的基础理论知识、Access 数据库的操作方法以及Access 数据库系统的应用开发技术。注重理论联系实际、应用性和实践性强是这门课程的典型特点。该课程采用传统教学模式时，存在着教学内容多学时少、学生动手实践机会少、学生学习主动性不强、教学互动不够等问题，从而导致实际教学效果不够理想。为了有效解决这些教学问题，笔者尝试着将翻转课堂教学模式引入到数据库公共课的教学中来。
流水灯的硬件电路由3部分组成,第一部分是单片机模块—-单片机AT89C51,第二部分是输出模块—8个发光二极管组成的负载电路，第三部分是输入模块—按钮组成的电路。在该项目中，共用到下表所列的元器件。
为了更好地实施翻转课堂教学，采用超星尔雅平台作为网络教学支持平台。课前教师利用尔雅平台组建课程并将课程相关学习材料上传至平台；课下学生在手机端使用超星学习通App 进行线上学习。尔雅平台会自动记录每个学生线上学习情况数据，并对全班学生的学习数据进行统计，从而帮助教师监控和了解学生的课前自主学习情况。
翻转课堂包含课前自主学习和课堂学习两个阶段，课前学习知识，课堂内化知识、拓展能力、发展核心素养。课前学习知识是课堂内化知识、拓展能力、发展核心素养的基础。如果课前自主学习质量得不到保证，课堂内化知识、拓展能力、发展核心素养，就无从谈起[1]。截止目前，笔者共进行了两个学期的翻转课堂教学实践。第一个学期的翻转课堂教学效果不甚理想，究其原因就是学生的课前自主学习没有落到实处。为了切实提高学生课前自主学习效果，笔者进行了认真的教学反思，在第二个学期的翻转课堂教学实践中针对学习主体、学习任务、学习内容、学习监督及评价等影响课前自主学习效果的关键因素采取了若干举措，实践证明这些举措是行之有效的。
1 激发学生内在学习动机
内在学习动机是推动学生进行学习的一种内部动力，是自主学习不可缺少的内部条件。现代学习心理学认为，与自主学习有关的内在动机性成分主要包括自我效能感、价值意识、目标定向、学习兴趣等，学生在这些动机成分上表现出来的特点将直接影响其内在学习动机水平[2]。教师通过采取相应的措施，使学生在与内在学习动机相关的几个成分上表现出积极的特点，就能有效激发学生内在学习动机，促进学生更好地自主学习。
（1）每个教学视频知识主题要明确单一。一个教学视频集中解决一个知识点，并控制视频时长在15 分钟以内，这样学生学习的针对性更强，更便于学生利用零碎的时间进行学习。在笔者进行问卷调查时发现，除了“视频可以反复观看，自己控制学习进度”这一特点外，“每个视频集中解决一个知识点，更有针对性”是教学视频最吸引学生的地方。
利用L16(45)正交试验设计，对基因组DNA模板、Taq酶、dNTPs、Mg2+、引物浓度进行5因素筛选试验。反应体系总体积为25 μL，每个组合按表1所示的量添加，分别取5 μL扩增产物在1.5%琼脂糖凝胶中进行电泳分析。
目标定向对自主学习的动机作用表现为：以掌握知识、增长技能为目的的掌握性目标，对自主学习的推动作用大一些；以显示能力、超越别人、获取赞许为目的的表现性目标定向，对自主学习的推动作用相对小一些[2]。这两种目标定向对自主学习均有推动作用，但前者能产生更长久积极的意义，教师可以从积极正面的方向去加以引导，让学生形成健康发展的学习动机[3]。
（2）自主学习任务单中拟定的达成目标，要站在学生的角度，充分考虑学生的年龄特点、心理特点和认知特点，使用简明易懂的语句描述达成目标，让学生一看就明白应该做什么、怎么做。达成目标要具体、可操作、可检测、要有层次感，既要有布卢姆教育目标分类学中知识、领会、应用方面的低级思维层次要求，也要有分析、综合、评价这方面的高级思维层次要求。
2 精心设计课前自主学习任务单
自主学习任务单是教师设计的以表单形式呈现的指导学生自主学习的方案，旨在帮助学生明确自主学习的目标、内容和方法，是学生自主学习的“说明书”。自主学习任务单的设计质量很大程度上会影响到学生自主学习的深度、广度以及学习目标的达成。要设计一份好的课前自主学习任务书，应该注意以下几个方面的问题：
（1）自主学习任务单的使用对象是学生，其设计必须坚持以学生为中心的原则。因此达成目标要区别于面向教师的教学目标，要直接面对学生的学习目标，学生看后就清楚地知道应该通过什么样的途径达到什么样的学习目标和要求[4]；学习任务要在充分了解学情的基础上设计，要符合学生的认知规律，与学生的学习特点相吻合。
学术界对高等教育发展的范式研究成果相对不足，我们倾向于按照“高等教育自身知识体系积累”的标准将改革开放以来的高等教育发展范式分为“体系化”发展范式、“实效化”发展范式、“文化主义”发展范式［9］这样三个阶段，并且将当前及未来一段时期内高等教育发展的主要范式表述为“个性化”范式。所谓“个性化”范式指的是一种在学生“数字化生存”和“文化生存”时代，通过发挥高等教育的差异化教学、因材施教功能确保每一个学生个体都可以获得全面自由发展的范式，在本质性的意义上它区别于传统的“批量化”“复制式”“灌输式”的教育范式。
学习兴趣作为一种动机成分对自主学习的影响是不言而喻的，学生对某一门功课的学习兴趣越浓厚，其学习的主动性、自觉性就越强[2]。学习兴趣源于多方面，在激发学生学习兴趣方面，教师发挥的余地很大，采用好的教学方法、选择好的教学案例等对于激发学生的学习兴趣都能产生明显的效果。例如，笔者在引导学生学习VBA 编程知识时，使用模拟大众软件功能的编程案例（例如编程实现Microsoft Word 中用得比较多的“查找/替换”功能）、小游戏编程案例（例如猜数小游戏、猜拳小游戏、打字小游戏、数字排序小游戏等）就取得了不错的教学效果，极大地提高了学生的学习兴趣。
特征特性：中晚熟鲜食品种。株型扩散，植株较高，生长势较强，茎绿色、下部浅紫色，叶片较大、绿色，花冠白色，开花少。匍匐茎中等长，薯块短椭圆形，黄皮黄肉，表皮光滑，芽眼浅。生育期85天，株高78.1cm，单株主茎数4.8个，单株结薯数11.9个，平均单薯重46.2g，平均亩产1595kg，商品薯率66.1%。干物质含量24.79%，淀粉含量15.99%，蛋白质含量2.30%，维生素C含量365.2mg/kg，还原糖含量0.09%，蒸食品质优。中抗晚疫病和早疫病，感花叶病毒病和卷叶病毒病。适宜湖北省二高山及高山地区种植，冬播或春播。
（3）学习任务是自主学习任务单的主体部分，是学生通过自主学习达成目标的保证。学习任务的设计应主要满足以下要求：①坚持以问题为导向，将课程知识点转化为问题提出来。问题是自主学习的向导，在问题的指引下学习，学生的学习目标更加明确，针对性更强，更能激发学生的学习兴趣，体验自主学习的成就感。②任务设计要体现“因材施教”的思想，教师应根据教学目标和不同学生的个体差异，提出不同层次的学习任务，最大限度地调动全体学生的学习积极性，促进学生个性发展。③任务设计要体现高级思维能力的培养。培养学生分析、综合、评价等高级思维能力，是培养创新型人才的需要。
首先以书育德是书法教学的核心价值。任何一种学习首先是一种习惯。书法是我国古代历代名家为我们后人留下的珍贵财富。“在书法教育中培养学生发现美、欣赏美、表现美、创造美的能力，从而达到以字育德、以字正人、以字启智、以字益美、以字健身，书法育人的目的。”其次培养审美能力是书法核心素养的重要内容。初中恰好青春萌芽时期特有的脆弱和敏感。此时利用书法的学习让孩子们养成坐得下、坐得住、坐得稳的良好学习习惯有着至关重要的作用，同时还能提高学生的分析能力、审美能力、观察能力等各方面素质，可以说是静心学习、育德育人的良好学习手段。最后文化理解与传承是书法核心素养的组成部分。
例如，笔者在Select 语句自主学习任务单中拟定了如下学习任务：①默写出Select 语句的完整语法结构；②解释Select 语句中各个子句和短语的作用，并描述Select 语句的执行流程；③查询课程名称为“高等数学”的课程所对应的课程号；④查询选修课程名为“高等数学”的学生学号，要求使用连接查询和嵌套查询两种方法实现；⑤查询选修课程名为“高等数学”的学生学号与姓名，要求使用嵌套查询的方法实现；⑥查询没有选修课程名为“高等数学”的学生学号与姓名，要求使用嵌套查询的方法实现；⑦对于任务④，你认为采用哪一种方法更好？为什么？⑧对于任务⑥，在查询设计视图中如何实现？这类查询问题适合采用查询设计视图来实现吗?
在上面的任务①～任务⑧中，任务的设置遵从了循序渐进、分层设计的原则。知识点从单表查询递进到多表查询，从简单的嵌套查询递进到复杂的嵌套查询。任务划分为简单任务和较高难度任务、低级思维层次任务和高级思维层次任务。任务①～任务④相对简单基础，是全体学生必须完成的任务；任务⑤～任务⑧难度相对较大，作为挑战任务提供给学生，供学生选做，完成的学生可以获得平时成绩的奖励。按照布卢姆教育目标分类学，任务①～任务⑥属于低级思维层次，而任务⑦～任务⑧属于高级思维层次。
3 提供高质量的教学视频
教学视频是帮助学生完成课前自主学习任务单给出任务的主要配套学习资源，也是深受学生喜爱的学习资源，因此教学视频质量的好坏，将直接影响到学生课前自主学习的效果。要设计出有利于学生高效自主学习的教学视频，应该注意以下几个方面的问题：
价值意识是指个体预期到学习的结果或成功对自己具有重要意义。对学习结果的高价值意识也是推动学生自主学习的重要内部动力[2]。在数据库公共课中采用翻转课堂教学模式时，要促使学生形成高价值意识，应该让学生意识到数据库技术和翻转课堂教学模式的“有用性”，对提高自身综合能力的重要性。对当代大学生，对大数据这个术语不再陌生，教师可以告诉学生在大数据时代，数据是一种资源，而数据库技术提供了获取数据资源的基本技能，使学生明白数据库技术在大数据时代的地位，教师还可以通过多媒体形式向学生展示数据库技术和现代生活的密切关系，对社会发展的贡献，使学生意识到数据库技术的重要性，激发他们学好这门课程的强烈愿望。教师可以向学生介绍翻转课堂的内涵、操作流程，让学生意识到翻转课堂与传统课堂相比拥有诸多优势，对培养自己的自主学习能力、口头表达能力、团队合作能力等有很大的帮助，使学生从心里认可并且期待这种教学模式，从而按照模式要求完成自主学习任务。
自我效能感是学生对自己是否有能力从事某种学习活动的判断，是学习自信心在某项学习任务上的具体体现。研究表明，高自我效能感的学生更愿意通过独立学习实现自己预定的学习目标[2]。我校的数据库公共课主要面向大一的文科类专业学生开设。文科类专业学生，对计算机类理工课程普遍存在畏惧感，自我效能感不高，认为自己学不好，在学习中一旦遇到困难就更容易放弃。要提高学生的自我效能感，教师要精心设计自主学习任务，学习任务要循序渐进、由易到难、分层设计，满足不同层次学生学习的需要，另外教师在学生自主学习过程中遇到问题时要及时提供帮助，进行学习策略指导，给予学生更多鼓励和心理支持，增强学生的学习信心，使学生相信通过自己的努力一定可以达成学习目标。
（2）教学视频要讲解生动，逻辑清晰严谨。教师要将教学设计思想很好地融入教学视频的讲解中，能够根据学生的认知规律，合理安排好教学视频的逻辑进度，渗透“最近发展区”理念，注重知识点的紧密衔接，巧设任务突破教学重点、化解教学难点，这样录制出的教学视频才能更好地引领学生的思维，帮助学生卓有成效地开展自主学习。
（3）教学视频要重视其视觉传达效果。教学视频是一种可视化的学习资源，其所呈现出的良好视觉传达效果对学生的自主学习会有明显的促进作用[4]。①要注意视听同步，即图形、文字等画面视觉信息要与声音信息循序地配套出现，视听的一致性让人脑反应更轻松自在，处理信息更容易。②画面信息要动态呈现。视频画面一定要动起来，动起来才能更好地吸引学生的注意力。一个视频画面较长时间保持不变，只听见教师在大讲特讲，学生是很难有耐心听下去的。对于录制的PPT 教学视频，可以通过动画来呈现文字和图形，讲到哪里就呈现到哪里；也可以使用PPT 中的记号笔在画面上进行圈点勾画，讲到哪里就勾画到哪里。③善用图片、图形和表格来表达信息。图片色彩丰富、形状多变、元素众多，图形、表格直观易懂，更易引起学生的注意，给学生留下深刻的印象。因此在教学视频中，能用图片、图形、表格清楚地表达知识内容，就不要仅仅采用文字。④合理呈现解说字幕。教师的普通话一般是比较标准的，因此在视频中没有必要添加全部解说字幕。添加全部解说字幕，不但会增加学生的认知负荷，还容易使学生被不重要的内容所吸引，因而在教学视频中最好只添加关键解说字幕，即只在教学讲解的重难点处、知识点易错处添加解说字幕，以将学生的注意力集中在重点内容上。对于这些关键的解说文字，最好以少、大、粗的形式显示在画面上，这种与当前画面的强烈视觉反差，可以让学生留下深刻的印象。
（4）教学视频要具有一定的交互性。已有研究表明，交互式视频能获得更好的学习成绩和更高的学习满意度[5]。在教学视频设计时，根据教学内容的知识类型嵌入相应的交互问题和提供相应的反馈内容，既是对视频讲解知识学生是否理解的一种检验，也是对学生是否在认真观看视频的一种实时监督。笔者对学生进行访谈时了解到，少数自律性差的学生采用“刷视频”的方式（手机在播放教学视频，而手机的所有者忙别的事去了）来应对教师通过尔雅教学平台对视频观看情况的监督。因此在教学视频中不时插入问题或者习题，可以一定程度上督促学生认真观看视频。
4 强化课前自主学习的监督与评价
翻转课堂教学模式中，课前自主学习虽然由学生自定学习时间、地点和进度，但并不意味着学生的自主学习不受管束。为保证课前自主学习落到实处，教师需要对学生的自主学习进行监督、帮助、检查和评价，一方面可以对自控力较差的学生起到督促作用，一方面可以对认真学习的学生起到鼓励和支持作用。
例如，笔者在设计VBA 循环结构程序设计内容的自主学习任务单时，拟定的达成目标如下：通过阅读教材、观看教学视频和完成自主学习任务单给出的任务，①能熟记Do…Loop 语句和For…Next 语句的语法形式，复述循环结构的定义及三要素；②能理解Do…Loop 语句和For…Next 语句的执行流程，能读懂包含循环结构的程序，并写出正确的程序运行结果；③能编写循环结构的程序来解决比较简单的实际问题；④能从不同角度分析比较Do…Loop 语句和For…Next 语句的异同点，对两种语句编写的程序能进行相互转换；⑤能对编写的循环结构程序进行算法复杂度分析，评价其优劣，对程序进行改进以提高算法执行的效率。
（1）教师要加强对学生课前自主学习过程的监督，与学生保持充分的沟通。在翻转课堂课前自主学习阶段，学生自定时间、自定地点进行学习，无法了解学生的学习进度及学习效果，感受不到教师和学生的关注，学习起来容易产生孤立感，学习动机不足，容易应付甚至放弃课前自主学习。对此，教师应该建立一个网络交流群（大学生普遍习惯使用QQ，最好建立一个QQ群），将学习课程的学生集中在一起，在群中对学生的自主学习进行提醒，及时回答学生自主学习中提出的问题，让学生感受到教师一直在身边，给学生的自主学习提供心理上的支持。教师可以将通过网络教学平台获取的全班学生自主学习进展情况发布到群中，让每个学生了解其他同学的学习情况，对自主学习进展情况良好、勇于提出问题的学生进行表扬，对自主学习进展情况不好、没有提出任何问题的学生进行督促，通过私聊方式进行一对一的沟通。
（6）二级检查制度。作业人员自查、生产单位质检机构的最终检查是保证成果质量的重要环节。类似空间参考系、文件命名、线线相交、线面相交、极小面、极短线等问题只要进行严格的二级检查是完全可以避免的。
（2）教师要加强对自主学习结果的评价，积极发挥评价手段对学生学习的促进作用。对学生课前自主学习结果的评价可以采取多种形式，笔者一般采用面授课堂习题测验和课前自主学习成果展示的方式，这两种方式总体效果还是不错的。①在每周的面授课堂上，首先拿出10 分钟利用尔雅教学平台进行习题测验，测验内容基于教学视频讲授的知识点，一般是10道选择题。测验结束后，尔雅教学平台会统计出每个学生的得分、班级平均分。学生在手机端可以看到自己的得分情况和答题情况。每次测验成绩都会计入学生课程学习的平时成绩，并当堂公布班级平均分以及得分靠前学生名单，对得分靠前学生提出表扬，并请其交流自主学习经验，让学生觉得学与不学是不一样的，从而体会到认真自主学习所带来的成就感和获得感，以保持学习兴趣和进一步学习的动力。②对学习成果进行展示，是让学生掌握学习材料效果最好的方式之一，更能让学生体会到强烈的成就感，因此应该多给学生创造课前自主学习成果展示的机会。例如，笔者为了突破查询设计这一教学的重难点，制作了查询习题讲解视频包下发给学生，要求学生课下自主学习，掌握查询设计解题的一般思路。为了检验学生自主学习的效果，笔者将全班学生分成若干组，要求每个组员参照教师讲解的思路录制一道指定的查询习题讲解视频，并且从每组中随机抽取一名组员上讲台讲解视频包中随机抽取的习题。对每组学生录制的视频，由组长组织本组学生进行评选，推选出最佳视频，在全班进行展示；对学生上讲台讲题，由组长通过抽签确定讲题组员编号和所讲题目编号。上讲台讲题的学生讲完以后，由每组组长组成的评委会依据教师给定的评价量规进行评分，教师随后进行点评，讲题学生得分的平均分计入该生所在组每位组员的平时成绩。在通过问卷调查和访谈方式与学生沟通时，学生一致认为展示学习成果是给他们留下印象最深刻的课堂活动。
2.2 第二次记笔记 第二次笔记发生于课后实践巩固中，所占篇幅约为整页纸的1/3。笔记内容是对第一次笔记的补充与思考，包括对第一次笔记内容在实践过程中的思考与体会： 陈述性知识的来源，概念的内涵与外延及其概念的认知演变，方法的适用范围或应用情境，问题解决的突破口或对问题分析的思维角度等。
5 结语
保证学生课前自主学习落到实处，是成功实施翻转课堂教学的关键所在。通过采取激发内在学习动机使学生想学、精心设计自主学习任务书使学生会学、提供高质量教学视频引领学生学、强化课前自主学习的监督与评价促进学生学等举措，数据库公共课取得了良好的课前自主学习效果，为翻转课堂的面授课堂教学奠定了良好的基础，使得翻转课堂教学实践顺利开展，取得了理想的教学效果。
参考文献：
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[5]汪存友，王彦，常文静.从影响自主学习效果的因素看教学视频设计[J].中国教育信息化，2018（24）:5-9.
Discussion on Improving the Effect of Pre-Class Autonomous Learning in the Flipped Classroom Teaching of Database Public Course
LI Zhi-hui
（School of Information and Communication Engineering,Hubei University of Economics,Wuhan 430205）
Abstract： Database&Application is a general compulsory course for students majoring in liberal arts.In view of the problem that the implementation of students' pre-class autonomous learning is not in place in the flipped classroom teaching of the course,puts forward the following measures:arousing internal learning motivation to make students want to learn,elaborately designing the specification of autonomic learning to make students can learn,providing high-quality teaching videos to guide students'learning,and strengthening the supervision and evaluation of students'pre-class autonomous learning to promote students'learning.Such measures have been put into practice,and good results of pre-class autonomous learning have been achieved.
Keywords： Database Public Course;Flipped Classroom;Autonomous Learning;Teaching Strategy
基金项目： 湖北省教育厅人文社会科学研究一般项目资助课题（No.18Y115）
文章编号： 1007-1423（2019）27-0058-05
DOI： 10.3969/j.issn.1007-1423.2019.27.012
作者简介：
李志辉（1976-），男，湖北红安人，硕士研究生，讲师，研究方向为信息系统、数据库技术
收稿日期： 2019-08-14
修稿日期： 2019-08-30
标签：数据库公共课论文; 翻转课堂论文; 自主学习论文; 教学策略论文; 湖北经济学院信息与通信工程学院论文;