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        《數(shù)據(jù)庫原理》課程研究性教學(xué)改革探索

        2016-12-22 22:05:30廖爾崇
        軟件導(dǎo)刊 2016年11期
        關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)庫原理研究性教學(xué)教學(xué)改革

        摘 要:剖析了《數(shù)據(jù)庫原理》課程教學(xué)存在的不足。從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、評價機(jī)制等方面進(jìn)行研究性教學(xué)改革,探索出一種新型教學(xué)模式,以提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,加深對數(shù)據(jù)庫理論知識理解,提高分析問題、解決問題能力。實(shí)踐結(jié)果表明,教學(xué)質(zhì)量得到了有效提高,教學(xué)效果良好。

        關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)庫原理;研究性教學(xué);教學(xué)改革

        DOIDOI:10.11907/rjdk.161992

        中圖分類號:G434

        文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號文章編號:16727800(2016)011021602

        0 引言

        當(dāng)今,管理信息系統(tǒng)、辦公室自動化技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、知識庫系統(tǒng)、智能系統(tǒng)、數(shù)據(jù)挖掘等都離不開數(shù)據(jù)庫技術(shù)[12]?!稊?shù)據(jù)庫原理》課程是高校計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)核心課程,通過學(xué)習(xí)本課程,學(xué)生能夠在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開發(fā)中合理設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)模型,建立和維護(hù)數(shù)據(jù)庫,為后續(xù)課程學(xué)習(xí)和就業(yè)打下堅(jiān)實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)。

        《數(shù)據(jù)庫原理》課程包括基礎(chǔ)篇、設(shè)計(jì)與應(yīng)用開發(fā)篇、系統(tǒng)篇3部分知識[1],理論部分抽象、內(nèi)容枯燥、邏輯性強(qiáng),實(shí)踐部分難度大、起點(diǎn)高。傳統(tǒng)教學(xué)模式導(dǎo)致學(xué)生對理論知識理解不深刻、不系統(tǒng),學(xué)習(xí)興趣低,難以把相關(guān)知識靈活運(yùn)用到實(shí)踐中。實(shí)踐方面,因缺少必要的實(shí)踐項(xiàng)目,學(xué)生對數(shù)據(jù)庫編程難以快速找到突破口、提升較慢。因此,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,加深學(xué)生對數(shù)據(jù)庫理論知識的理解,提高分析問題、解決問題的能力是本課程研究性教學(xué)改革目標(biāo)。

        1 數(shù)據(jù)庫原理教學(xué)存在的問題

        1.1 教學(xué)組織形式固定單一

        《數(shù)據(jù)庫原理》課程傳統(tǒng)教學(xué)采用大班整體教學(xué),同一專業(yè)幾個班一起上課,不分組。在這樣的教學(xué)組織形式下,學(xué)生間的競爭意識和團(tuán)隊(duì)合作得不到有效發(fā)揮,學(xué)生往往感覺“大家都差不多是一知半解,自己相對水平還行”,不利于學(xué)生主動學(xué)習(xí)、積極思考。

        1.2 教學(xué)內(nèi)容偏理論,系統(tǒng)性有待加強(qiáng)

        傳統(tǒng)教學(xué)模式中,教學(xué)內(nèi)容是教材的簡化版,主要以關(guān)系數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)介紹基本原理,很少涉及到具體應(yīng)用。教學(xué)內(nèi)容系統(tǒng)性不強(qiáng),比如三類完整性定義、完整性的SQL定義機(jī)制重復(fù)介紹,比較散,難以建立系統(tǒng)的知識點(diǎn)。

        1.3 教學(xué)方法單一

        傳統(tǒng)教學(xué)以課堂講授為主,學(xué)生對理論知識是被動接受;又由于課程理論性較強(qiáng),教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系不緊密,師生間互動不充分,學(xué)生往往知其然不知其所以然,對課程感到枯燥乏味。

        2 研究性教學(xué)

        2.1 研究性教學(xué)指導(dǎo)思想

        研究性教學(xué)以加深學(xué)生對數(shù)據(jù)庫理論知識理解,提高學(xué)生分析問題、解決問題能力為宗旨。教學(xué)過程融合四軌教學(xué)模式[3],通過提高學(xué)生參與度、學(xué)生學(xué)習(xí)深度、學(xué)生學(xué)習(xí)投入力度達(dá)到既定教學(xué)目標(biāo)。課程采用啟發(fā)式和參與式教學(xué),分組討論結(jié)對學(xué)習(xí);運(yùn)用課堂研究課下實(shí)踐、課上基礎(chǔ)課下再提高的聯(lián)動學(xué)習(xí)方式,提高學(xué)習(xí)時間投入;采用信息化工具(微信App課堂派)提高溝通效率,及時處理教學(xué)問題;實(shí)行 “平時成績+期中考試+期末考試+項(xiàng)目驗(yàn)收”的全過程考核,在課程內(nèi)容上適當(dāng)調(diào)整,增加研究性和實(shí)踐內(nèi)容,減少不重要知識點(diǎn)授課時間,整合優(yōu)化知識點(diǎn)。

        2.2 教學(xué)內(nèi)容整合

        通過調(diào)整章節(jié)順序、增減內(nèi)容、優(yōu)化整合建立一條易于學(xué)習(xí)、融會貫通的知識鏈。在內(nèi)容選取上遵從以下原則:①理論與實(shí)踐結(jié)合;②以基礎(chǔ)知識為主,適當(dāng)拓展高新知識;③加強(qiáng)系統(tǒng)性、完整性;④具備實(shí)用性和可操作性[4]。

        2.2.1 宏觀順序調(diào)整

        調(diào)整章節(jié)順序。首先講解數(shù)據(jù)概念模型和邏輯模型(第1章,第7章),接著講解關(guān)系代數(shù)和sql語句(第2、3、5章)、數(shù)據(jù)庫安全性、事務(wù)和并發(fā)控制,然后講解關(guān)系代數(shù)優(yōu)化(第9章),最后講規(guī)范化理論(第6章)。重新按照知識體系分類,先易后難。把與ER圖轉(zhuǎn)換相關(guān)的第7章直接放到第1章后面,把最難的規(guī)范化理論放在課程最后,這樣有利于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣及信心的保持。

        2.2.2 微觀內(nèi)容取舍

        大幅縮減不重要的章節(jié)和敘述性知識點(diǎn)內(nèi)容,比如第10章只講“事務(wù)的概念和特性”,第11章只講“并發(fā)控制概述”;第4章只講“數(shù)據(jù)庫安全性定義、分類和主要技術(shù)手段”。第9章開頭部分的理論敘述直接融入到后面的案例中講解。

        增加觸發(fā)器、數(shù)據(jù)裝載等實(shí)用內(nèi)容[5],擴(kuò)展知識深度和實(shí)用度;增加數(shù)據(jù)庫編程內(nèi)容,提高基本版本和高級的面向?qū)ο蠓庋b版本,確保學(xué)生都會基本版本、優(yōu)秀學(xué)生掌握高級版本。

        2.2.3 深度整合優(yōu)化

        把相近知識點(diǎn)跨章節(jié)整合到一起。比如把第2、3、5章的內(nèi)容整合到一塊,講解順序是:第2章關(guān)系代數(shù)的定義→第3章sql語句特點(diǎn)、建立索引和表格→第2章三類完整性定義→第5章建立表格時完整性定義機(jī)制→第3章創(chuàng)建數(shù)據(jù)表總結(jié)、數(shù)據(jù)查詢→第2章關(guān)系代數(shù)操作→第3章數(shù)據(jù)更新、視圖……。在講解第9章開篇引入“第3章的查詢語句如何更快執(zhí)行,需要轉(zhuǎn)變成第2章的關(guān)系代數(shù),然后據(jù)此優(yōu)化”,打通了章節(jié)聯(lián)系。

        2.3 教學(xué)方法轉(zhuǎn)變

        2.3.1 啟發(fā)式研究性教學(xué)方法

        從“初登講臺,努力做加法,做到知識點(diǎn)不遺漏”向“做減法,重點(diǎn)突出,內(nèi)容整合優(yōu)化,生動互動”過渡;從講授式為主的教學(xué)向“不悱不啟不憤不發(fā)的啟發(fā)式教學(xué)”轉(zhuǎn)變。把實(shí)踐環(huán)節(jié)與理論學(xué)習(xí)穿插、融合在一起[6]。課程開始就將實(shí)踐所需完成的內(nèi)容向?qū)W生說明,并明確告之實(shí)踐環(huán)節(jié)的作用、任務(wù)及目標(biāo)。在后續(xù)學(xué)習(xí)過程中,每完成一部分內(nèi)容學(xué)習(xí),就進(jìn)行相應(yīng)的跟隨式實(shí)踐[7]。如講完數(shù)據(jù)庫建模時,就讓學(xué)生結(jié)合具體應(yīng)用,進(jìn)行數(shù)據(jù)庫概念模型的設(shè)計(jì)和邏輯模型的設(shè)計(jì)。講完規(guī)范化理論后,對前期設(shè)計(jì)進(jìn)行評估,檢查是否達(dá)到所要求的范式。學(xué)生在實(shí)踐項(xiàng)目中研究、強(qiáng)化知識、保持興趣。

        2.3.2 參與式教學(xué)

        引入翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)理念,增加學(xué)生學(xué)習(xí)時間。比如第三章sql查詢語句講解中,采用翻轉(zhuǎn)課堂形式講授。先仔細(xì)講解幾個例子,隨后的類似例子要求學(xué)生課堂上學(xué)習(xí),并在sql server上完成練習(xí),遇到難點(diǎn)教師再集中統(tǒng)一講解。

        2.3.3 分組討論式結(jié)對學(xué)習(xí)

        形成共同學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)的良好氛圍。劃分項(xiàng)目小組,一個小組選擇一個實(shí)踐項(xiàng)目。課堂要求同一個小組相鄰就座,有助于討論學(xué)習(xí)。

        2.3.4 自主學(xué)習(xí)

        根據(jù)“項(xiàng)目-案例”式教學(xué)模式[8],采用跟隨式實(shí)踐教學(xué)[7]。學(xué)生不僅要學(xué)習(xí)基本原理,還要學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用開發(fā)技術(shù),提高自主學(xué)習(xí)能力。教學(xué)活動中,采用“合作+控制”[6]的教學(xué)模式,加強(qiáng)學(xué)生間協(xié)商與競爭意識。對設(shè)計(jì)原理部分,如何建立概念模型以及規(guī)范化等則通過“理論講解+案例”分析方式,先講解設(shè)計(jì)原理及過程,然后講解設(shè)計(jì)過程中的關(guān)鍵知識。

        主要教學(xué)方法有:①實(shí)踐項(xiàng)目部分在課堂完成,部分任務(wù)和思考在課下完成;②學(xué)生課下先行自學(xué),然后教師在課堂上講解要點(diǎn),對于難度大的章節(jié)教師全程主講。

        比如ch1概論、ch7數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)、ch3sql采用“教師主講+課堂實(shí)踐項(xiàng)目強(qiáng)化引導(dǎo)+課下擴(kuò)展學(xué)習(xí)”的方式;ch4安全性、ch5完整性、ch10事務(wù)、ch11并發(fā)控制采用“學(xué)生先行自學(xué)+教師課堂要點(diǎn)講解+課下擴(kuò)展閱讀學(xué)習(xí)”的方式。

        2.3.5 信息化教學(xué)工具使用

        在研究性教學(xué)過程中,除了Wiki[9],主要采用微信App“課堂派”作為溝通橋梁。通過使用這些工具,教師發(fā)布課程相關(guān)資料和公告,師生之間及時答疑解惑,有助于學(xué)生長期保持學(xué)習(xí)興趣。

        2.4 評價機(jī)制設(shè)計(jì)

        破除傳統(tǒng)的“期末成績+平時成績”考核方式,重新設(shè)計(jì)評價機(jī)制,把學(xué)生平時主動參與學(xué)習(xí)情況考慮進(jìn)來。課程考核采取“全程考核”方法,考試采用半開卷形式[10]??己藘?nèi)容占比為:平時成績(10%)+項(xiàng)目成績(20%)+期中成績(30%)+期末成績(40%)。這種評價機(jī)制激勵了學(xué)生的主動學(xué)習(xí)精神。

        3 研究性教學(xué)改革成效

        學(xué)生上課期間要求帶教材、練習(xí)冊和筆記本電腦,在每個大的知識點(diǎn)相關(guān)理論講解完畢后,立即開展對應(yīng)的實(shí)踐和研究。通過課堂上連續(xù)的項(xiàng)目研究和課下的項(xiàng)目實(shí)踐,取得較好成效:

        (1)掌握了數(shù)據(jù)庫工具的使用,加深了理論知識的理解,提高了工具使用能力,學(xué)會了使用數(shù)據(jù)庫工具建庫、建表、數(shù)據(jù)裝載、數(shù)據(jù)庫維護(hù)等。

        (2)掌握了數(shù)據(jù)庫編程基本知識,能夠用高級語言連接數(shù)據(jù)庫,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)記錄的查詢、增加、刪除、修改,提高了數(shù)據(jù)庫編程能力。

        (3)結(jié)合以前所學(xué)的高級語言知識和面向?qū)ο笾R,幫助學(xué)生把數(shù)據(jù)庫訪問代碼封裝利用,部分學(xué)生掌握了面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫編程的高級版本。

        4 結(jié)語

        本文從教學(xué)內(nèi)容整合、教學(xué)方法轉(zhuǎn)變、評價機(jī)制重新設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行了《數(shù)據(jù)庫原理》課程研究性教學(xué)改革。樹立了學(xué)生的教學(xué)主體地位,激發(fā)了學(xué)習(xí)的積極性和主動性。實(shí)踐證明,本教學(xué)改革提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,加深了學(xué)生對數(shù)據(jù)庫理論知識的理解,提高了學(xué)生分析問題、解決問題的能力,教學(xué)效果明顯。

        參考文獻(xiàn):

        [1] 王珊,薩師煊.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論[M].第5版.北京:高等教育出版社,2014.

        [2] 鄭丹青.數(shù)據(jù)庫原理課程行為導(dǎo)向教學(xué)模式設(shè)計(jì)及運(yùn)用[J].吉林師范大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2008(3):152154.

        [3] 段濤,黃靜.LBLCBLPBLRBL四軌模式在數(shù)據(jù)庫原理課程教學(xué)中的應(yīng)用探討[J].計(jì)算機(jī)教育,2015(3):102105.

        [4] 王樂球,周文瓊,路永和.《數(shù)據(jù)庫原理》課程教學(xué)改革與實(shí)踐[J].軟件導(dǎo)刊,2014,13(2):168171.

        [5] 王鑫,劉寶林,張鋼,等.基于開源軟件的數(shù)據(jù)庫原理課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探索[J].計(jì)算機(jī)教育,2015(11):5458.

        [6] 杜金蓮. 《數(shù)據(jù)庫原理》課程教學(xué)改革探索[J].計(jì)算機(jī)教育,2011,13(13):14.

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        [8] 沈德海,傘曉麗,劉大成,等.《數(shù)據(jù)庫原理》課程“項(xiàng)目案例”式教學(xué)模式設(shè)計(jì)與實(shí)踐[J].電子設(shè)計(jì)工程,2012,20(5):2225.

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        [10] 廖爾崇.半開卷考試在數(shù)據(jù)庫原理課程中的實(shí)踐與思考[J].學(xué)園,2015(25):4041.

        (責(zé)任編輯:杜能鋼)

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