探究式教學在數(shù)據(jù)庫原理及應用課程中的應用與反思

摘要：探究式教學模式能有效培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和問題解決能力。文章分析調查問卷，總結探究式教學模式在數(shù)據(jù)庫原理及應用課程中的應用經驗，指出實行探究式教學需要實現(xiàn)教師和學生的角色轉變，并說明在實施過程中教師應重點關注的問題。

關鍵詞：探究式教學；數(shù)據(jù)庫原理及應用；教學改革

文章編號：1672-5913（2013）03-0057-05

中圖分類號：G642

探究式教學作為一種有效引導學生主動探究、培養(yǎng)學生實踐能力和創(chuàng)新精神的教學方式，已成為21世紀中國高等教育改革的熱點。數(shù)據(jù)庫原理及應用是國內高校本科計算機學科的必修課，其重要性不言而喻。自2010年起，廣東外語外貿大學校級數(shù)據(jù)庫教學團隊對該課程進行了探究式教學改革。

在一年多的教學改革研究中，教學團隊針對高校計算機學科的數(shù)據(jù)庫原理及應用課程教學中存在的問題，提出了基于案例的探究式教學模式，即以探究式教學法為主導思想、以典型案例貫穿教學始終、以項目驅動學生學習的教學模式，我們在教學過程中應用并不斷改善該教學模式。2012上學期，我們在計算機專業(yè)2010級中進行基于案例的探究式教學模式應用研究，為了對教學效果進行評估，我們參考文獻4設計了課程教學調查問卷，并隨機抽取兩個實驗班級進行問卷調查。

1 探究式教學模式實施效果調查

問卷調查內容主要包括學生對教學模式的滿意度、教學模式對學生學習的影響、教學模式的推廣價值和對該教學模式的意見與建議。我們共發(fā)放問卷91份，收回有效問卷86份。

1.1對探究式教學模式的滿意度調查

在探究式教學模式下，教學團隊根據(jù)教學內容在教學過程中設計了相關的問題和案例，讓學生以小組的形式分析討論問題和案例。在問及學生對這種教學環(huán)節(jié)設計的感受時，53%的學生認為“巧設疑問，啟發(fā)思維，同時為每一章節(jié)的講解作了很好的鋪墊”，37%的學生認為“問題設計合理，啟發(fā)了思維，但是問題難度稍微偏大”，10%的學生認為“問題設計不合理，難度太大”，沒有學生認為“不應該設置這些問題，應該直接告訴學生答案”，如圖1所示。

對于案例學習方式，47%的同學認為“有趣，容易理解，符合學生的認知規(guī)律”，有42%的學生認為“容易理解，基本符合學生的認知規(guī)律”，只有11%的學生認為“無所謂，只要把問題講清楚就可以了”，沒有學生認為案例教學是“浪費時間，不如直奔主題”。

在問及“你參與探究式學習的積極性如何”時，83%的學生表示“學習興趣很高或較高”，17%的學生表示“說不清或一般”。在問及“通過探究式學習的收獲如何”時，91%的學生表示“有收獲或收獲很大”，只有9%的學生表示“沒有什么收獲”。在問及“你對探究式教學效果的看法”時，100%的學生表示滿意，其中67%的學生表示“很滿意和滿意”，34%的學生表示“基本滿意”，如圖2所示。

從以上調查結果可以看出，學生對探究式教學模式還是比較滿意的，對課堂教學過程中的問題討論、案例分析教學方式評價較高。

1.2探究式教學模式對學生學習的影響調查

探究式教學模式改革項目的研究目的是通過實施新教學模式，全面調動學生學習的主動性和自覺性。在問及“該教學方式是否改變了你的學習方式”時，87%的學生表示通過探究式學習改變了自己的學習方式。而在問及“通過探究式學習，你的學習興趣是否提高”時，90%的學生表示提高了學習興趣，只有10%的學生回答說“學習興趣不大或說不清”。

在問及“通過探究式學習，你有什么收獲”時，回答情況如表1所示。

學習是一個長期的過程，學生只有對學習充滿興趣和信心，才能全身心地投入其中。問卷調查結果顯示，同學們對數(shù)據(jù)庫技術的興趣很高，對數(shù)據(jù)庫原理與應用課程的教學方式評價較好。探究式教學模式對增加學生學習的主動性、激發(fā)學習興趣、提高學習信心、改變學習方式等起到了一定的作用。

1.3探究式教學模式的推廣價值調查

在問及“你是否愿意經常讓老師保持這種上課方式”時，近85%的學生表示“愿意”，15%的學生表示“無所謂，怎樣上課都可以，只要能把知識點弄明白，效果是一樣的”。在問及“探究式教學模式是否具有推廣價值”時，100%的學生認為具有推廣價值，其中40%的學生認為“非常有推廣價值”，60%的學生認為“有一定的推廣價值”。

那么這種教學模式的推廣需要什么樣條件呢？94%的學生認為需要“一位好教師的指導”，70%的學生認為“學生自身素質要提高”，62%的學生認為“需要具備良好的硬件設施如文獻、資料、多媒體、實驗室等”。

調查結果可以看出，學生們認為探究式教學還是值得推廣的，但是需要教師、學生和學校作出更大的努力。

1.4對探究式教學模式的主觀意見調查

調查問卷的最后部分讓學生對該教學模式提出建議和意見，學生們提出了如下建議：

1）多請有經驗的前輩進行技術、經驗交流；

2）結合案例和知識點介紹前沿技術；

3）結合實際的生活需求多作實驗；

4）增加課堂互動，讓學生多講，老師補充；

5）小組分組時要選一個技術較好的同學做組長，起帶頭作用；

6）增加學生展示作品環(huán)節(jié)；

7）老師要及時對學生的成果作出更細致的點評，并將其納入考試內容；

8）提高多媒體實驗室的硬件配置等。

盡管探究式教學模式在數(shù)據(jù)庫原理與應用課程中取得了一些成績，但是通過調查問卷和項目總結，教學團隊也發(fā)現(xiàn)該教學模式在實施時還需要進行以下改進：進一步細化課堂教學流程；編寫更加貼近企業(yè)實際應用的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)案例，以豐富教學資源；加強對教學各環(huán)節(jié)的檢查和反饋；進一步增加與學生的互動；細化探究式教學質量的評估方法。

2 關于探究式教學模式的幾點反思

2.1教師轉變角色

眾所周知，教育的成功與否取決于教師，教學方法與教學模式改革成敗的關鍵也取決于教師，課堂教學質量的提高仍取決于教師。在教學實踐中，教學團隊感受最深的是教師首先要深刻理解探究式教學的內涵和本質，真正完成從傳統(tǒng)教學到探究式教學角色的轉變。前面提到94%的學生認為推廣探究式教學需要“一位好教師的指導”。

這種角色的轉變對教師提出了新的挑戰(zhàn)，對教師自身的知識水平、人格魅力和解決問題的能力提出了更高的要求。教師必須深入學習和理解教育教學新理念，必須具有強烈的責任感、愛心和較強的科研能力，提高自身的教學與科研的水平，作到教研結合，以自己的科研心得作為教學的基礎。同時教師還要付出更多的心血和時間來準備資料、查閱文獻、設計問題、布置任務和當堂點評等。

2.2學生轉變角色

作為探究式教學實施中的主體，學生從傳統(tǒng)教學中的被動式學習到探究式教學中主動學習的角色轉變是至關重要的。前面提到70%的學生認為推廣探究式教學的條件是“學生自身素質要提高”。受傳統(tǒng)教育模式的影響，學生個性品質的發(fā)展和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)長期被忽視。但是，探究式學習要求學生具有自主學習的意識和基本的資料收集、分析、驗證、得出結論的研究能力，因此，很多學生在探究式學習實踐中存在一定的畏難心理。

針對以上問題，教學團隊在教學過程中漸進地實施探究式教學。在課程教學初期，教師采用傳授教學法與探究教學法兩種教學模式，當學生了解了探究式學習的基本流程以及體會到這種學習方式帶來的成就感時，再逐步加強探究式教學。另外，教師向學生介紹自己的科研工作和研究方法，鼓勵學生參與到自己的科研工作中，這也是一種很好的培養(yǎng)學生探究式學習的方法。

通過積極引導和鼓勵學生小組進行數(shù)據(jù)庫項目設計和開發(fā)，一些項目小組脫穎而出。有的項目小組為企業(yè)開發(fā)了產品管理數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，且該產品已投入使用；有的項目小組成功申報了2012年廣東省大學生省級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目。

2.3加強對教學各環(huán)節(jié)的有效檢查和反饋

探究式教學是一種開放式、研討式的教學方式，由于在實施過程中要強化學生的主動性和創(chuàng)造性，要突顯學生的自由度，這很可能導致課堂失控，或個別同學、小組不積極主動，甚至抄襲他人實驗成果的不良現(xiàn)象。為了防止出現(xiàn)這些現(xiàn)象，除了引入具有時代性、生活性和趣味性的案例、討論話題和實驗項目，更重要的是建立一個有效的檢查和反饋機制，對整個教學過程進行合理控制。

教學團隊在教學實踐中，根據(jù)每一階段布置的探究問題、實驗項目進行分階段檢查，及時掌握學生的學習情況。通過抽查、提問、作品展示、小組互評、小組競賽、批改實驗報告等方式對學生的自學能力，如收集資料能力、分析問題能力、設計方案能力、獨立完成實驗報告的能力等作出評價。例如，為了加強學生對SQL語言的理解和掌握，教學團隊讓小組互相出題，然后進行SQL語言競賽；為了鍛煉學生的收集資料、分析資料的能力，教學團隊針對數(shù)據(jù)庫原理方面的一些重要理論，讓同學們收集資料，分析資料，驗證結論，并撰寫規(guī)范的小論文。

2.4注重案例和問題情境的創(chuàng)設

案例和問題的設計是實施探究式教學關鍵的一環(huán)。創(chuàng)設案例和問題情境的目的是讓學生經歷應用、發(fā)現(xiàn)的教學過程，在探索的過程中逐步理解問題情境中蘊含的概念、方法和知識結構。好的案例和逼真的問題情景才能激發(fā)學生的興趣，引起他們的思考。調查問卷顯示，學生建議“增加數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)案例教學，結合案例和知識點介紹前沿技術，希望多請有經驗的前輩進行技術經驗交流”。

因此，教師要結合企業(yè)實際應用，準備好完整的案例和充足的材料，并根據(jù)案例設計好相應的問題，創(chuàng)設相應的問題情景，調動學生的情緒，引發(fā)學生探究的興趣。如在數(shù)據(jù)庫原理與應用課程中，完整性約束是一個重要的知識點，我們把企業(yè)進銷存管理系統(tǒng)作為案例，讓學生討論在這樣的系統(tǒng)里，假設用戶在更新（insert，update，delete操作）數(shù)據(jù)庫里的記錄時，除了要符合相應的數(shù)據(jù)類型的要求，更新操作不受其他任何限制，將會發(fā)生什么情況？學生們展開了激烈的討論，并做實驗進行驗證，最后結合教學內容，深刻理解了完整性約束的概念、作用和具體實現(xiàn)方法。

2.5精心設計項目探究實驗

項目探究實驗是學生驗證基本理論和探究自己觀點的過程，是教學的關鍵。教師可以幫助學生擬定合理的研究計劃，選擇恰當?shù)姆椒?，提供一定的實驗條件或必要的資料。

根據(jù)課程的特點，我們在教學過程中把項目探究實驗分為基礎性項目、重點項目以及系統(tǒng)優(yōu)化項目3個層次。其中，基礎性項目是針對數(shù)據(jù)庫基本理論的驗證性實驗，如數(shù)據(jù)庫的完整性、安全性實驗，SQL語言實驗等；重點項目是一個小型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的分析、設計和開發(fā)，學生需要以項目小組的方式完成；系統(tǒng)優(yōu)化項目是項目小組針對自己的重點項目進一步考慮如何優(yōu)化數(shù)據(jù)庫性能，設計系統(tǒng)的安全性、數(shù)據(jù)庫備份和恢復計劃等。教師在教學過程中逐步引入3個層次的探究實驗，使學生逐漸深入理解基本原理及其在實際中的應用，并使他們切實感受數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設計與開發(fā)過程。

2.6加強教學環(huán)境建設

推動探究式教學必須積極營造資源豐富的教學環(huán)境，特別是信息技術支持下的教學環(huán)境。問卷調查顯示，62%的學生認為進行探究式學習“需要具備良好的軟硬件設施”，具體包括立體化課程教學平臺、多媒體教室、電子圖書館、電子文獻資源庫、校園網絡等資源的建設。

3 結語

實踐證明，探究式教學不僅是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的重要途徑，也是教師提高科研能力和自身素質的有效方法。探究式教學滿足教師和學生的內在需要，必將成為高等學校課程教學的主要方法。

（編輯：彭遠紅）