數(shù)據(jù)庫智能實驗教學軟件應(yīng)用與實踐

詹英

（浙江交通職業(yè)技術(shù)學院 浙江 杭州311112）

數(shù)據(jù)庫智能實驗教學軟件應(yīng)用與實踐

詹英

（浙江交通職業(yè)技術(shù)學院 浙江 杭州311112）

從教學需求入手，從學習活動管理和多索引導航設(shè)計兩個方面介紹了數(shù)據(jù)庫智能實驗教學軟件如何用于數(shù)據(jù)庫相關(guān)課程實驗教學。

數(shù)據(jù)庫智能實驗教學軟件；實驗教學；智能提示

數(shù)據(jù)庫技術(shù)是計算機科學技術(shù)中應(yīng)用最廣泛的技術(shù)之一，是計算機信息管理的核心技術(shù)。目前，這門課程的主要授課方式是通過教師課堂演示講解，學生到機房上機實訓，這樣的授課方式將理論教學與實訓教學有機地融合在一起，是比較典型、穩(wěn)定的專業(yè)理論教學和操作技能訓練相結(jié)合的教學模式。這樣的教學模式注重實際業(yè)務(wù)處理應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，能夠很好地貫徹國家教育部“突出實踐能力培養(yǎng)”的教學改革要求，以教師教學為主導，學生在機房上機實踐。在課堂內(nèi)，當學生調(diào)試程序出現(xiàn)錯誤時，在授課時間內(nèi)可以得到教師的指導，但是，如果學生離開課堂，教師就很難及時幫助或引導學生解決遇到的各種問題，這將使學生的實際運用和操作能力培養(yǎng)受到影響。

如何更加實際地解決數(shù)據(jù)庫相關(guān)課程實驗教學存在的重點和難點問題是我們一直思考的問題。是否可以采用既經(jīng)濟、又及時的實驗教學輔導方式，讓學生自主學習、自主選擇實驗，進而提高教學效率與教學質(zhì)量呢？是否可以通過電子多媒體教材與紙質(zhì)教材相結(jié)合，形成系列化的實驗教學解決方案，提升整體實驗教學能力呢？

目前，市場上的數(shù)據(jù)庫教學軟件都是教學演示式的。例如，筆者于2007年研發(fā)的《數(shù)據(jù)庫技術(shù)與應(yīng)用》教學軟件就是教學演示式的，這種軟件不能讓學生參與操作,互動性不強,學生不能在自我操練時獲得及時幫助。為了加強基礎(chǔ)性實驗環(huán)節(jié)的教學工作，使學生具有設(shè)計和開發(fā)數(shù)據(jù)庫的實際操作經(jīng)驗，必須開發(fā)數(shù)據(jù)庫智能實驗教學軟件。數(shù)據(jù)庫智能實驗教學軟件由實驗演練系統(tǒng)和自測系統(tǒng)兩部分組成。實驗演練系統(tǒng)的設(shè)計思路就是模擬數(shù)據(jù)庫SQL Server 2005環(huán)境，為學生提供模擬操練數(shù)據(jù)庫SQL Server 2005的學習平臺，培養(yǎng)學生運用數(shù)據(jù)庫技術(shù)解決問題的能力，激發(fā)他們在此領(lǐng)域中繼續(xù)學習和研究的愿望，實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫實驗教學輔導的自動化。自測系統(tǒng)主要測試學生的實驗與理論知識掌握情況，并給予等級評價。

數(shù)據(jù)庫智能實驗教學軟件不但可以改變課后學生實驗操作無人指導的現(xiàn)狀，而且能夠及時反饋實驗結(jié)果、成績等相關(guān)信息，突出培養(yǎng)學生的數(shù)據(jù)庫實踐操作能力。實現(xiàn)個別化實驗教學指導，提高教學效率，最終輔助完成課程的教學目標。

學習活動管理

在教學過程中，須建立有利于培養(yǎng)高級技能型、應(yīng)用型人才的實驗教學方式，倡導以學生為本的教育理念，構(gòu)建實驗教學體系，幫助學生積累實際數(shù)據(jù)庫技術(shù)與操作經(jīng)驗。科學地分類管理學習活動，將更有效地提高學生的實驗學習效率。設(shè)計數(shù)據(jù)庫智能實驗教學方案，可將學習活動分為概念解析、操作演示、自我測試和應(yīng)用實驗模擬演練四部分內(nèi)容，同時還提供了相應(yīng)的課后習題與解答等學習內(nèi)容。

概念解析 主要為學習者提供數(shù)據(jù)庫理論語音講解，全方位地幫助學生理解課程教學中的知識點。可以通過播放按鈕，暫?；騿硬シ耪n程內(nèi)容。

應(yīng)用實驗模擬演練 該部分模擬SQL Server 2005實驗環(huán)境，讓學生自己去解決給定的實驗內(nèi)容。這樣的自學實驗操練環(huán)境，可以培養(yǎng)學生解決實際問題的能力，具有高效率、低成本的優(yōu)點。當學生在操作過程中遇到困難，只要開啟智能提示，就為其提供智能實驗操作提示，為學生提供及時實驗輔導，智能監(jiān)控學生的操作。設(shè)計智能判錯系統(tǒng)能夠根據(jù)學生的操作，及時準確地判斷學生操作的對錯，并及時給出操作提示。信息智能判錯系統(tǒng)建成后，能夠快速方便地將操作信息傳遞給智能判錯系統(tǒng)，判錯的準確率要具有良好的可靠性和科學性。如何提高判錯準確率，是軟件要解決的問題之一。這要求教師熟悉學生在操練SQL Server 2005數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)時可能出現(xiàn)的錯誤，然后針對這些錯誤給出恰當?shù)奶崾尽Ｈ鐖D1所示，選擇菜單“應(yīng)用實驗模擬演練”下的“新建數(shù)據(jù)庫”選項，開啟智能提示的“新建數(shù)據(jù)庫”應(yīng)用實驗模擬演練頁面，在應(yīng)用實驗模擬演練頁面中，單擊“開啟智能提示”按鈕，系統(tǒng)將處于智能判錯狀態(tài)，同時可為學習者提供正確的操作提示。當學習者改變實驗演練內(nèi)容時，系統(tǒng)可智能跟蹤，并在工具欄上同步給出相應(yīng)操作演示的快速啟動按鈕。關(guān)閉智能提示，只需單擊“關(guān)閉智能提示”按鈕。

圖1 開啟智能提示的應(yīng)用實驗模擬演練頁面圖

操作演示 “操作演示”將演示課程實驗內(nèi)容。在操作演示頁面中，系統(tǒng)列出演示任務(wù)，學習者可以根據(jù)學習情況暫停、開始、定位、退出演示過程，這使學生在學習過程中可以反復觀看操作過程。

自我測試 該部分主要功能是根據(jù)用戶理論知識與實驗操作掌握情況，給予合理的評測等級，并根據(jù)學生學習進程給予升級和降級評測。應(yīng)具有趣味性與游戲性，以激發(fā)學生的課堂參與感和學習興趣，激發(fā)學生積極主動思考的學習熱情，形成課堂教學廣度和深度的延伸，拓寬課堂的時空領(lǐng)域。自我測試部分主要測試學生在理論知識方面的掌握程度，使學生可以檢查自我學習效果。實驗教學軟件也同時給出教材課后習題與答案。

多索引學習導航設(shè)計

在實驗教學過程中，采用多索引導航策略進行實驗輔助教學，包括樹形課程目錄導航、菜單導航、課程導讀超文本鏈接導航三種方式。學習者可根據(jù)自己的學習進度控制學習內(nèi)容，實現(xiàn)個別化教學策略、接受式學習與探究式學習的 “螺旋式”配合。如圖1所示，系統(tǒng)的主頁面以簡潔使用為主，由菜單、樹形課程目錄、工具欄、學習區(qū)四個區(qū)域組成。菜單按學習活動分類組織課程學習內(nèi)容，為學習者導航學習活動進程。菜單導航條主要包括概念解析、操作演示、應(yīng)用實驗模擬演練、自我測試、課后習題與解答，同時在菜單條中還包含了課程導讀、軟件介紹和教材介紹。課程導讀為學習者提供了一個以情景對話為線索的學習導航頁面。圍繞著一個源自生活情景的具體任務(wù)，通過關(guān)鍵詞的超文本鏈接引導學生探究 “人們?yōu)槭裁葱枰獢?shù)據(jù)庫？”、“可以應(yīng)用數(shù)據(jù)庫解決什么問題”以及“如何利用數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)這些需求”等問題，讓學生在自然閱讀過程中學習課程內(nèi)容，自主控制學習進度。

樹形課程目錄按照課程體系組織課程目錄，強調(diào)課程內(nèi)容間的內(nèi)在邏輯聯(lián)系，體現(xiàn)課程知識體系的科學性。如圖2所示，樹形課程目錄可以被全部展開或全部折疊，快捷菜單如圖3所示。

圖2 樹形課程目錄圖

圖3 樹形課程目錄上的快捷菜單圖

數(shù)據(jù)庫智能實驗教學軟件的研發(fā)將改變教學軟件單向授予知識的固有模式，幫助學生通過真實的模擬操作環(huán)境，提高學習效率，并讓此軟件產(chǎn)品在市場上得以推廣，能夠為更多的學習者提供服務(wù)。隨著數(shù)據(jù)庫技術(shù)的不斷進步和計算機性能的穩(wěn)步提高，帶有實驗智能指導的輔助教學系統(tǒng)也將在功能上不斷升級。

[1]詹英，等.數(shù)據(jù)庫技術(shù)與應(yīng)用——SQL Server 2005簡明教程[M].北京：清華大學出版社,2008.

[2]詹英，等.基于SQL探討數(shù)據(jù)庫設(shè)計技術(shù)[J].臺州學院學報,2006，（6）.

[3]詹英.計算機應(yīng)用能力網(wǎng)絡(luò)化考核系統(tǒng)設(shè)計[J].計算機工程與科學,2005，（1）.

[4]郭賢海，詹英.通用自動升級系統(tǒng)的研制與開發(fā)[J].計算機時代，2006，（2）.

G712文獻標識碼：A文章編號：1672-5727（2011）09-0172-03

詹英（1970—），浙江臨海人，碩士，浙江交通職業(yè)技術(shù)學院副教授，研究方向為教學軟件評價及數(shù)據(jù)庫技術(shù)。

（本文責任編輯：張維佳）

（本欄責任編輯：謝良才）