摘? ?要:數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)課程一直是高校計(jì)算機(jī)及信息技術(shù)專業(yè)方向的核心課程。目前,國內(nèi)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)課程在內(nèi)容講解形式上主要還是采用講座式學(xué)習(xí),即以講義為導(dǎo)向的講授式教學(xué)法,內(nèi)容安排和講解形式不符合工程型人才培養(yǎng)目標(biāo)。文章在借鑒國內(nèi)外先進(jìn)教育經(jīng)驗(yàn)、吸納新教育理念的基礎(chǔ)上,以軟件工程思想構(gòu)建經(jīng)典項(xiàng)目案例,圍繞案例組織教學(xué)內(nèi)容,選擇恰當(dāng)教學(xué)模式。實(shí)踐證明多種教學(xué)模式的有機(jī)結(jié)合對提高教學(xué)質(zhì)量有著重要的意義。
關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)課程;教學(xué)模式;LBL;軟件工程思想
數(shù)據(jù)庫技術(shù)是信息系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ),它的出現(xiàn)極大地促進(jìn)了信息技術(shù)應(yīng)用向各行各業(yè)的滲透。數(shù)據(jù)庫的建設(shè)規(guī)模、數(shù)據(jù)庫信息量的大小和使用頻度已成為衡量一個國家信息化程度的重要標(biāo)志[1]。根據(jù)我國《高等學(xué)校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究報告暨專業(yè)規(guī)范(試行)》數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)課程被列為高校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、計(jì)算機(jī)工程、軟件工程及信息技術(shù)專業(yè)方向的核心課程。但目前數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)課程在內(nèi)容講解形式上主要還是采用以“講課”為中心的教學(xué)模式。因此,改革數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)課程教學(xué)模式,優(yōu)化教學(xué)手段,是提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵,對培養(yǎng)適應(yīng)信息技術(shù)的不斷更新和發(fā)展,滿足市場需求的技能型和應(yīng)用型人才有著重要意義。
1? ? 國內(nèi)外數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)課程教學(xué)模式分析
目前,在國內(nèi)外的高等教育過程中采用的教學(xué)模式主要有兩大類4種:一是以“教師”為中心的教學(xué)模式,如講座式學(xué)習(xí)(Lecture-Based Learning,LBL)—以講義為導(dǎo)向、講課為中心的大班全程灌輸式教學(xué)法和以案例為導(dǎo)向的教學(xué)方法(Case Study-Based Learning,CBL)。二是以“學(xué)生”為中心的教學(xué)模式,如以問題為導(dǎo)向的現(xiàn)代教學(xué)方法(Problem-Based Learning,PBL)和以資源為導(dǎo)向的嶄新教學(xué)模式(Resources-Based Learning,RBL)。
國外數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)課程主要強(qiáng)調(diào)工程化和應(yīng)用,軟件工程思想體現(xiàn)非常明顯[2]。如梅隆大學(xué)卡內(nèi)基的把數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法學(xué)在工程的應(yīng)用總結(jié)成了明確的步驟,納入課程之中。而斯坦福大學(xué)在數(shù)據(jù)庫課程中增加最新數(shù)據(jù)庫技術(shù),課后要求學(xué)生完成大量的設(shè)計(jì)作業(yè)。國外大學(xué)數(shù)據(jù)庫類課程共同的特點(diǎn)是實(shí)踐性強(qiáng)。課程主要針對應(yīng)用,強(qiáng)調(diào)實(shí)踐和方法,重視和數(shù)據(jù)庫相關(guān)的系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)與應(yīng)用??梢妵獯髮W(xué)在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)課程教學(xué)中主要傾向于以“學(xué)生”為中心的PBL和RBL教學(xué)模式[2]。國內(nèi)本科及各大專院校開設(shè)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)課程在內(nèi)容上涵蓋了國外大學(xué)本科生數(shù)據(jù)庫相關(guān)課程中理論和技術(shù)的主要部分,但對于應(yīng)用部分內(nèi)容,欠缺比較明顯。在講解形式上,主要以概念、技術(shù)和理論闡述為主線,輔助一些應(yīng)用說明,還是普遍采用以“教師”為中心的LBL教學(xué)模式。近年來,國內(nèi)各大專院校已經(jīng)充分認(rèn)識到教學(xué)模式對教學(xué)開展的重要性,并采取了教學(xué)模式的改革探索。例如,林菁[3]在“多級項(xiàng)目驅(qū)動教學(xué)在數(shù)據(jù)庫系列課程中的應(yīng)用”中指出,基于項(xiàng)目案例的CBL教學(xué)法是提高教學(xué)質(zhì)量的重要途徑。陳樹平等在“數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理課程教學(xué)方法研究”中指出了豐富教學(xué)方法的觀點(diǎn)。這些思想和觀點(diǎn)都反映出當(dāng)前國內(nèi)對教學(xué)模式重要性有了充分的認(rèn)識,并開始逐步探索改革。
2? ? 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)課程教學(xué)現(xiàn)狀
2.1? 教學(xué)內(nèi)容安排缺乏軟件工程思想
國內(nèi)本科及各大專院校開設(shè)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)課程相對一致,主要是《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論》,參考教材比較單一,是王姍和薩師煊教授[4]編寫的《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論》。教學(xué)內(nèi)容主要包括數(shù)據(jù)庫技術(shù)介紹、關(guān)系模型的基本概念、關(guān)系數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)查詢語言SQL、數(shù)據(jù)庫的完整性、規(guī)范化理論以及數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。在對教學(xué)內(nèi)容組織時,教師系統(tǒng)地遵循教材章節(jié)順序安排理論知識,而對應(yīng)用知識的講解和實(shí)踐都不多。教師上課即使對項(xiàng)目案例有所涉及,但并沒有按照軟件工程思想對項(xiàng)目案例進(jìn)行層層分析,按步驟講解,以至學(xué)生學(xué)到的知識容易被人為割裂,無法科學(xué)、合理地交叉、融合和滲透。特別是類似“數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)”這樣的知識點(diǎn),需要在一個完整的項(xiàng)目案例中層層遞進(jìn)地講授,而按照教材所設(shè)章節(jié)順序講授無法很好滿足這個要求。
2.2? 教學(xué)模式單一
數(shù)據(jù)庫類課程需要學(xué)習(xí)和理解的理論知識較多,這些理論知識不僅抽象,而且難度較大,在實(shí)際教學(xué)中往往要花大量的教學(xué)時數(shù)來進(jìn)行理論知識的教學(xué)。在理論教學(xué)中教師大多是以教材知識體系為核心,主要采用傳統(tǒng)的以講義為導(dǎo)向的LBL課堂教學(xué)模式。LBL教學(xué)法是以教師為主體, 以講課為中心,全程灌輸式教學(xué),因此學(xué)生感覺教學(xué)被動乏味而產(chǎn)生怠倦情緒,從而缺乏學(xué)習(xí)的動力,致使理論基礎(chǔ)不扎實(shí)。由于課堂灌輸式教學(xué)中教師偏向理論講解,很少向?qū)W生介紹具體的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù),學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中感覺不到這門課程的實(shí)際作用,更不會認(rèn)真學(xué)習(xí)基礎(chǔ)理論知識,當(dāng)進(jìn)入具體數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)后,感到系統(tǒng)分析和系統(tǒng)設(shè)計(jì)等實(shí)踐工作無從下手,導(dǎo)致教學(xué)質(zhì)量不佳。
2.3? 重理論輕實(shí)踐
數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)課程是理論與實(shí)踐并重的課程,在教學(xué)中占據(jù)重要的位置。在數(shù)據(jù)庫教學(xué)中普遍存在兩種情況。(1)把數(shù)據(jù)庫課程作為純理論教學(xué),以教材理論知識為中心,課堂教學(xué)中教師對項(xiàng)目案例引用是零散的、碎片化的,學(xué)生沒有實(shí)踐操作的機(jī)會。(2)在理論教學(xué)中加入實(shí)踐環(huán)節(jié),但受教學(xué)時數(shù)的限制,實(shí)踐教學(xué)時數(shù)較少,而實(shí)踐內(nèi)容的安排通常是一些課堂案例的驗(yàn)證,實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)成為課堂教學(xué)的延伸。重理論而輕實(shí)踐不利于學(xué)生對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)的整體感知,不利于學(xué)生將數(shù)據(jù)庫理論知識運(yùn)用于軟件工程思想、設(shè)計(jì)開發(fā)步驟。因此,數(shù)據(jù)庫教學(xué)中必須重視實(shí)踐環(huán)節(jié),在實(shí)踐教學(xué)中主要強(qiáng)調(diào)工程化和應(yīng)用,體現(xiàn)軟件工程思想,把數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法學(xué)在工程的應(yīng)用總結(jié)成明確的步驟,納入到實(shí)踐教學(xué)之中。
3? ? 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)課程教學(xué)模式改革實(shí)踐
3.1? 圍繞項(xiàng)目案例調(diào)整優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
調(diào)整優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容是恰當(dāng)選擇教學(xué)方法的基礎(chǔ)。結(jié)合教材引入軟件工程思想構(gòu)建經(jīng)典項(xiàng)目案例,圍繞項(xiàng)目案例將課程內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整與優(yōu)化。按照項(xiàng)目案例實(shí)施所需的知識,調(diào)整一些內(nèi)容在不同章節(jié)里出現(xiàn)的次序,加強(qiáng)章節(jié)聯(lián)系,壓縮重復(fù)內(nèi)容,壓縮過于偏、很少在后續(xù)課程中用到的內(nèi)容,刪除屬于更高級、可以放到研究生階段去的內(nèi)容。將教學(xué)內(nèi)容分為精簡理論、強(qiáng)化實(shí)踐、提升技能3個層次?!熬喞碚摗笔琼?xiàng)目實(shí)施所必備的基本知識與概念,包含數(shù)據(jù)庫相關(guān)概念、完整性約束、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)、規(guī)范化理論等內(nèi)容?!皬?qiáng)化實(shí)踐”是項(xiàng)目實(shí)施訓(xùn)練,通過數(shù)據(jù)庫對象的創(chuàng)建與管理、完整性約束的實(shí)現(xiàn)、數(shù)據(jù)操作等實(shí)踐內(nèi)容檢驗(yàn)學(xué)生對第一階段基本知識的綜合運(yùn)用?!疤嵘寄堋敝饕ㄏ到y(tǒng)分析、數(shù)據(jù)庫安全、數(shù)據(jù)庫維護(hù)與更新等內(nèi)容[5]。
3.2? 根據(jù)教學(xué)內(nèi)容特點(diǎn)選擇恰當(dāng)教學(xué)模式
不同的教學(xué)方法各有其優(yōu)缺點(diǎn)。LBL講授式教學(xué)法, 可以系統(tǒng)、全面?zhèn)魇诶碚撝R,是目前理論知識教學(xué)普遍采用的教學(xué)法。對于數(shù)據(jù)庫相關(guān)概念、數(shù)據(jù)模型、規(guī)范化理論等理論知識選用LBL教學(xué)法效率更高。CBL教學(xué)法通過教師對特殊案例的分析,幫助學(xué)生掌握一般分析原理,進(jìn)而提升學(xué)生獨(dú)立分析和解決問題的能力。驗(yàn)證型的實(shí)踐內(nèi)容通常由教師指導(dǎo)分析案例,再由學(xué)生操作完成驗(yàn)證,因此采用CBL教學(xué)方法演練結(jié)合,加深學(xué)生對理論知識的理解運(yùn)用。設(shè)計(jì)型實(shí)踐內(nèi)容由教師指導(dǎo)分析,引出問題讓學(xué)生進(jìn)行自己擴(kuò)展,獨(dú)立解決問題,采用CBL結(jié)合PBL教學(xué)法更容易取得較好的教學(xué)效果。按照不同教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn),選擇合適的一種或多種教學(xué)模式,更能加深學(xué)生對知識的理解和掌握,從而提高學(xué)習(xí)效率[6]。具體教學(xué)模式的選擇與運(yùn)用如表1所示。
知識層次 教學(xué)內(nèi)容 類型 教學(xué)模式
精簡理論 數(shù)據(jù)庫相關(guān)概念 理論型 LBL
數(shù)據(jù)模型 理論型 LBL
關(guān)系代數(shù) 理論型 LBL
數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì) 理論型 LBL+CBL
規(guī)范化理論 理論型 LBL
強(qiáng)化實(shí)踐 創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫 理論+驗(yàn)證型 LBL+CBL
數(shù)據(jù)庫對象的創(chuàng)建與管理 理論+驗(yàn)證型 LBL+CBL
數(shù)據(jù)增、刪、改、查 理論+驗(yàn)證型 LBL+CBL
技能提升 系統(tǒng)分析 理論+設(shè)計(jì)型 CBL+PBL
數(shù)據(jù)庫維護(hù)與更新 理論+設(shè)計(jì)型 CBL+PBL
數(shù)據(jù)庫性能優(yōu)化 理論+設(shè)計(jì)型 CBL+PBL
數(shù)據(jù)庫安全 理論+設(shè)計(jì)型 CBL+PBL
4? ? 結(jié)語
針對國內(nèi)高校數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)課程教學(xué)模式單一、內(nèi)容安排和講解形式不符合工程型人才培養(yǎng)目標(biāo)的問題,本文對國內(nèi)外數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)課程教學(xué)模式進(jìn)行分析對比,在借鑒國內(nèi)外先進(jìn)教育經(jīng)驗(yàn)、吸納新教育理念的基礎(chǔ)上,提出多種教學(xué)模式綜合運(yùn)用,有機(jī)結(jié)合。以軟件工程思想構(gòu)建經(jīng)典項(xiàng)目案例,圍繞案例對教學(xué)內(nèi)容面向應(yīng)用進(jìn)行優(yōu)化,根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的不同特點(diǎn)來選擇適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)模式。經(jīng)過兩年的教學(xué)實(shí)踐檢驗(yàn)已經(jīng)初見成效,使“數(shù)據(jù)庫應(yīng)用課程”教學(xué)效果得到明顯改善,對提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率和學(xué)生學(xué)習(xí)積極性有著重要的意義,為同一層次的高等學(xué)校數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)課程教學(xué)提供參考。
基金項(xiàng)目:貴陽學(xué)院校級教改項(xiàng)目;項(xiàng)目名稱:“LBL+PBL+CBL三軌教學(xué)模式”在“數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用”課程中的應(yīng)用研究;項(xiàng)目編號:20182811。
作者簡介:劉敏(1979— ),女,貴州六盤水人,副教授,碩士;研究方向:計(jì)算機(jī)工程應(yīng)用及數(shù)據(jù)挖掘。
[參考文獻(xiàn)]
[1]張虹,于靜.《數(shù)據(jù)庫應(yīng)用》課程教學(xué)改革初探[J].現(xiàn)代計(jì)算機(jī)(專業(yè)版),2009(3):87-88.
[2]石睿.數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用的PBL教學(xué)設(shè)計(jì)[J].電腦編程技巧與維護(hù),2012(2):125-127.
[3]林菁.多級項(xiàng)目驅(qū)動教學(xué)在數(shù)據(jù)庫系列課程中的應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)教育,2013(16):72-76.
[4]王姍,薩師煊.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論[M].5版.北京:高等教育出版社,2014.
[5]王姍,張俊.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論習(xí)題解析與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)[M].5版.北京:高等教育出版社,2015.
[6]徐新愛,謝閏根.基于PBL的《數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用》的典型案例設(shè)計(jì)[J].南昌師范學(xué)院學(xué)報,2013(6):23-25.