付 兵
掌握計(jì)算機(jī)應(yīng)用知識(shí)和技能是大學(xué)生必備的素質(zhì),《國家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)》強(qiáng)調(diào)要增強(qiáng)學(xué)生運(yùn)用信息技術(shù)分析解決問題的能力[1]。數(shù)據(jù)庫技術(shù)是計(jì)算機(jī)應(yīng)用的一個(gè)重要組成部分,是高等學(xué)校非計(jì)算機(jī)專業(yè)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)系列公共課程之一?!吨袊叩仍盒S?jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育課程體系2008》[2]是指導(dǎo)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育改革的重要文件,提出了不同專業(yè)應(yīng)有不一樣的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程體系。公共計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育包括數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ),需要進(jìn)一步同其他各個(gè)學(xué)科專業(yè)交叉與融合,迫切要求提高學(xué)生利用信息技術(shù)解決專業(yè)領(lǐng)域問題的能力。在高等教育體系中,實(shí)踐教學(xué)是其重要組成部分,是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的重要途徑[3]。
“數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)”屬于公共基礎(chǔ)課,是為經(jīng)管類、文學(xué)類、法學(xué)類、外語類、建筑類等非計(jì)算機(jī)專業(yè)開設(shè)的一門計(jì)算機(jī)普通教育必修課程,其先修課是“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”。通過本課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生初步具有數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí),基本了解面向?qū)ο蟮母拍?,掌握關(guān)系數(shù)據(jù)庫的基本原理,掌握數(shù)據(jù)庫程序設(shè)計(jì)方法。“數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)”實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)與講課學(xué)時(shí)之比為1∶1。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要涉及為理解課程中相關(guān)知識(shí)點(diǎn)而設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn),以及利用綜合知識(shí)設(shè)計(jì)的基本編程與開發(fā)操作實(shí)驗(yàn),具有研究與創(chuàng)新意識(shí)的專業(yè)知識(shí)與數(shù)據(jù)庫技術(shù)結(jié)合的綜合實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)計(jì)思想在于通過這一環(huán)節(jié),做到理論與實(shí)踐相結(jié)合,使學(xué)生真正掌握數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)與應(yīng)用的基本理論和技術(shù),并使其分析問題解決問題和創(chuàng)新能力進(jìn)一步提高。
“數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)”融入專業(yè)應(yīng)用,是緊密圍繞一個(gè)小型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)來開展教學(xué)和實(shí)踐,這一數(shù)據(jù)庫是根據(jù)不同類型的專業(yè)精心設(shè)計(jì)的,隨著一個(gè)個(gè)實(shí)際問題抽絲剝繭般的解決,圍繞它逐層實(shí)驗(yàn),掌握數(shù)據(jù)庫的基本原理和基礎(chǔ)知識(shí)[4-5],如:管理類專業(yè)以一個(gè)“物資管理信息系統(tǒng)”的大案例為主線展開實(shí)驗(yàn)教學(xué);外語類專業(yè)以一個(gè)“英漢詞匯翻譯系統(tǒng)”為案例展開實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
系統(tǒng)開發(fā)的總體任務(wù)是實(shí)現(xiàn)英漢翻譯。系統(tǒng)功能分析是在系統(tǒng)開發(fā)的總體任務(wù)的基礎(chǔ)上完成的,英漢翻譯系統(tǒng)需要完成的主要功能有以下3項(xiàng):
(1)單詞基本信息的輸入、查詢、修改和報(bào)表;
(2)根據(jù)不同的用戶創(chuàng)建屬于自己的生詞本;
(3)能夠進(jìn)行單詞拼寫測(cè)試。
對(duì)上述各項(xiàng)功能進(jìn)行集中、分塊,按照結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的要求,設(shè)計(jì)系統(tǒng)的功能模塊如圖1所示。
圖1 英漢翻譯系統(tǒng)的功能模塊圖
系統(tǒng)開發(fā)的總體任務(wù)是實(shí)現(xiàn)物資信息的系統(tǒng)化、規(guī)范化和自動(dòng)化。系統(tǒng)功能分析是在系統(tǒng)開發(fā)總體任務(wù)的基礎(chǔ)上完成的,“物資管理信息系統(tǒng)”需要完成的主要功能如下:
(1)物資基本信息的輸入、查詢、修改和報(bào)表;
(2)入庫物資信息的輸入、查詢、修改和報(bào)表;
(3)出庫物資信息的輸入、查詢、修改和報(bào)表。
對(duì)上述各項(xiàng)功能進(jìn)行集中、分塊,按照結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的要求,得到系統(tǒng)的功能模塊圖,如圖2所示。
圖2 物資管理信息系統(tǒng)的功能模塊圖
“數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)”的實(shí)驗(yàn)課程一般24~32學(xué)時(shí),如外語類專業(yè)和管理類專業(yè)分8個(gè)實(shí)驗(yàn)完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù),但管理類專業(yè)的課時(shí)稍多。下面以英漢翻譯系統(tǒng)和物資管理系統(tǒng)為例,說明實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分專業(yè)設(shè)計(jì)并融合專業(yè)應(yīng)用的具體思路。
該實(shí)驗(yàn)通過數(shù)據(jù)庫基本表設(shè)計(jì),要求學(xué)生掌握關(guān)系數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)知識(shí)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟。
英語類專業(yè)的實(shí)驗(yàn)一包含3個(gè)任務(wù)。任務(wù)1是分析英漢翻譯的實(shí)際工作需要,設(shè)計(jì)英漢翻譯系統(tǒng)的功能模塊和系統(tǒng)框架;任務(wù)2是根據(jù)數(shù)據(jù)規(guī)范化原則,確定“英漢翻譯系統(tǒng)”數(shù)據(jù)庫所需的表,設(shè)計(jì)表結(jié)構(gòu);任務(wù)3則根據(jù)英語專業(yè)四級(jí)詞匯(部分),準(zhǔn)備表格數(shù)據(jù)。
管理類專業(yè)實(shí)驗(yàn)一的任務(wù)1是分析物資管理系統(tǒng)的實(shí)際工作需要,設(shè)計(jì)其功能模塊和系統(tǒng)框架;任務(wù)2則確定“物資管理系統(tǒng)”數(shù)據(jù)庫所需的表,設(shè)計(jì)表結(jié)構(gòu);任務(wù)3要求根據(jù)所學(xué)專業(yè)不同準(zhǔn)備不同的表格數(shù)據(jù),但給出了商業(yè)系統(tǒng)物資管理的參考數(shù)據(jù)。
該實(shí)驗(yàn)要求達(dá)到如下目的:掌握數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建、表的創(chuàng)建方法和過程,掌握字段的屬性設(shè)置方法、記錄的輸入方法,掌握表中記錄篩選和排序的方法,了解調(diào)整數(shù)據(jù)表外觀的方法、索引的種類,掌握建立表間關(guān)系方法。外語專業(yè)的實(shí)驗(yàn)包含7個(gè)任務(wù),管理專業(yè)則需要用9個(gè)任務(wù)完成該實(shí)驗(yàn)。本實(shí)驗(yàn)外語專業(yè)、管理專業(yè)的學(xué)生的最后一個(gè)任務(wù),分別是建立圖3英漢翻譯系統(tǒng)及圖4物資管理系統(tǒng)表間的關(guān)系。
圖3 英漢翻譯系統(tǒng)表間關(guān)系圖
圖4 物資管理系統(tǒng)表間的關(guān)系圖
實(shí)驗(yàn)3至實(shí)驗(yàn)8則分別完成查詢的基本操作、SQL操作、窗體操作、報(bào)表的創(chuàng)建與編輯、宏的基本操作和VBA編寫與調(diào)試,這8個(gè)實(shí)驗(yàn)完成后,分別構(gòu)成了完整的物資管理系統(tǒng)和英漢翻譯系統(tǒng)。
融合專業(yè)應(yīng)用的實(shí)踐教學(xué)改革能否成功,考核是關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。“數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)”上機(jī)實(shí)驗(yàn),改革了以往單一性的評(píng)價(jià)方式,凸顯出考核過程化、評(píng)價(jià)多元化、標(biāo)準(zhǔn)量規(guī)化的特點(diǎn)。
在實(shí)踐教學(xué)中培養(yǎng)創(chuàng)新精神應(yīng)注重學(xué)生發(fā)展的最大化,實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程本身就是對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)過程,學(xué)生在“數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)”上機(jī)實(shí)驗(yàn)中過程性與目標(biāo)性并重,因此不適用簡(jiǎn)單的終結(jié)性評(píng)價(jià)??己藨?yīng)體現(xiàn)學(xué)習(xí)的過程性,注重實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)效果以及與學(xué)習(xí)密切相關(guān)的非智力因素的全面評(píng)價(jià),進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的過程進(jìn)行積極的反思,達(dá)到提高實(shí)踐教學(xué)效果的目的[6]。
實(shí)踐教學(xué)評(píng)價(jià)的多元化指評(píng)價(jià)主體多元、評(píng)價(jià)內(nèi)容多元和評(píng)價(jià)方式多元[7-8]。在“數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)”實(shí)踐教學(xué)中,評(píng)價(jià)主體是教師,但引入了學(xué)生的自評(píng)。評(píng)價(jià)內(nèi)容考查學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)、實(shí)驗(yàn)操作技能、分析和解決問題的能力、團(tuán)隊(duì)精神等。評(píng)價(jià)方式包括書面報(bào)告、操作演示和口頭測(cè)試等。
清晰明確的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)使學(xué)生能明確評(píng)價(jià)任務(wù)的要求和教師的期望,且便于實(shí)施?!皵?shù)據(jù)庫基礎(chǔ)”的任課教師根據(jù)不同的專業(yè)采用不同的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)分關(guān)鍵點(diǎn),要求在實(shí)驗(yàn)過程中積極巡視指導(dǎo),提高評(píng)價(jià)的效果。如實(shí)驗(yàn)6報(bào)表的創(chuàng)建與編輯,管理類專業(yè)的考核要點(diǎn)包括:使用空?qǐng)?bào)表創(chuàng)建簡(jiǎn)單報(bào)表,使用向?qū)?chuàng)建簡(jiǎn)單報(bào)表,使用報(bào)表設(shè)計(jì)視圖完成報(bào)表制作,報(bào)表中各種控件的創(chuàng)建及屬性的設(shè)置,報(bào)表的分組、計(jì)算和統(tǒng)計(jì),圖表、報(bào)表及標(biāo)簽報(bào)表的創(chuàng)建。而針對(duì)外語類專業(yè)的特點(diǎn),則考核使用空?qǐng)?bào)表創(chuàng)建“用戶信息”報(bào)表,使用報(bào)表設(shè)計(jì)視圖“記憶得分”報(bào)表,使用報(bào)表向?qū)?chuàng)建“詞匯”報(bào)表,并完成要求的報(bào)表的分組、計(jì)算和統(tǒng)計(jì)。實(shí)踐證明,在實(shí)驗(yàn)前給出的考核點(diǎn)越詳細(xì),操作考試的評(píng)分越便捷和客觀。
電子版的實(shí)驗(yàn)報(bào)告中,學(xué)生之間的抄襲、網(wǎng)絡(luò)抄襲也是困擾教育工作者的一大問題。我們?cè)趯?shí)驗(yàn)報(bào)告收集、批改環(huán)節(jié)應(yīng)用了湖北省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃2012年度立項(xiàng)課題(2012B415)的研究成果,采用數(shù)字水印技術(shù)對(duì)原創(chuàng)作業(yè)信息進(jìn)行加密,達(dá)到偵測(cè)抄襲嫌疑的目的。應(yīng)用向量空間法和編輯距離模型進(jìn)行相似度檢測(cè),預(yù)防網(wǎng)絡(luò)抄襲,有效杜絕了學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告的多種抄襲方式[9]。
“數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)計(jì)思想在于通過這一環(huán)節(jié)做到理論與實(shí)踐相結(jié)合[10-11],特色在于融合專業(yè)應(yīng)用,達(dá)到使學(xué)生真正掌握數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)與應(yīng)用的基本理論和技術(shù),并且分析問題、解決問題和創(chuàng)新的能力得到進(jìn)一步提高的目的。
我們根據(jù)目前信息社會(huì)發(fā)展需要,依據(jù)基于工作過程、融合專業(yè)應(yīng)用開展實(shí)踐的總體思路,按照真實(shí)的工作任務(wù)驅(qū)動(dòng)項(xiàng)目情境來選取、組織和安排實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容?!皵?shù)據(jù)庫基礎(chǔ)”課程分不同專業(yè),圍繞一個(gè)專業(yè)相關(guān)小型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)開展實(shí)驗(yàn)。一個(gè)教學(xué)載體中包含了一個(gè)實(shí)際問題的解決方案,并且這個(gè)解決方案能夠體現(xiàn)一個(gè)完整的工作過程,以其為核心內(nèi)容并圍繞它編排實(shí)例來實(shí)踐與數(shù)據(jù)庫的基本原理相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí),讓學(xué)生在解決問題的過程中既能夠?qū)W習(xí)到理論知識(shí),又能夠全面地感受問題解決的過程化思路[12-13]。
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