基于《數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)》教學(xué)中計算思維能力的培養(yǎng)

童德茂

（阜陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院工程科技學(xué)院，安徽 阜陽236031）

基于《數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)》教學(xué)中計算思維能力的培養(yǎng)

童德茂

（阜陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院工程科技學(xué)院，安徽 阜陽236031）

計算思維作為人類的一種科學(xué)思維基本方式，吸引國內(nèi)外計算機行業(yè)研究者高度關(guān)注.在我國高職教育中，學(xué)生計算思維能力培養(yǎng)是職業(yè)教育教學(xué)方法改革的重要組成部分.以數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)課程為例，在課堂理論與實踐教學(xué)兩個環(huán)節(jié)，按照講授課程的特定知識的相關(guān)問題用連續(xù)的關(guān)聯(lián)性提問引入計算思維的理念，探索學(xué)生計算思維培養(yǎng)教學(xué)方法，拓展一種以高職學(xué)生計算思維與創(chuàng)新能力培養(yǎng)為核心的新教學(xué)模式思維.

教學(xué)理念；計算思維；教學(xué)設(shè)計；創(chuàng)新能力

當(dāng)前，信息資源已成為寶貴的社會資源，以數(shù)據(jù)技術(shù)為基礎(chǔ)的應(yīng)用越來越廣泛.高職院校大多都開設(shè)數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)課程，以滿足學(xué)生的不同專業(yè)的學(xué)習(xí)需求.不同的培訓(xùn)目標(biāo)、課程要求也不同，傳統(tǒng)的教學(xué)方法已經(jīng)不能滿足社會發(fā)展對職業(yè)教育人才培養(yǎng)的需要.結(jié)合近年來教學(xué)情況，將計算思維引入到阜陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院會計電算專業(yè)的數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)課程教學(xué)過程中，以盼能創(chuàng)設(shè)一種改革數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)課教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的新思維方法，實現(xiàn)理論知識以應(yīng)用為目標(biāo)，達(dá)到學(xué)而有用、學(xué)而能用、學(xué)而實用教學(xué)目的，創(chuàng)設(shè)高效的教學(xué)課堂.

1 計算思維核心模式的創(chuàng)設(shè)

1.1 創(chuàng)設(shè)計算思維教學(xué)模式

《數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)》是當(dāng)前高職院校會計電算專業(yè)的一門必修基礎(chǔ)課，對該專業(yè)的學(xué)生來說，了解當(dāng)前信息社會各領(lǐng)域中數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)廣泛應(yīng)用和重要作用，掌握數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計、開發(fā)和維護(hù)流程等技能基本和必備的數(shù)據(jù)庫技術(shù)知識，有一定的分析和使用一些常用的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)能力是非常必要的.

筆者以阜陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院電算會計專業(yè)學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)課為教學(xué)實例，分析計算思維方法在教學(xué)改革中的重要作用，探討應(yīng)用在高職院校教學(xué)中.為此，首先要帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫的基本知識，正確理解和分析數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)的基本原理等知識，有較好的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計方法和熟練應(yīng)用的技能；同時，不僅要激發(fā)高職學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫的興趣和熱情，還要有意識地培養(yǎng)他們養(yǎng)成獨立探索習(xí)慣和應(yīng)用新方法、新技能的能力，造就他們養(yǎng)成有較強的職業(yè)適應(yīng)能力且富有一定的創(chuàng)新和創(chuàng)造才能的高技能人才.

1.2 創(chuàng)設(shè)計算思維意義

美國卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)教授周以真指出，計算思維（Computational Thinking，CT）涵蓋一系列思維活動，反映廣泛的計算機科學(xué)，是與讀寫能力一樣的人類的基本思維方式，運用計算機科學(xué)的基礎(chǔ)概念去求解問題、設(shè)計系統(tǒng)和理解人類行為［1-3］.中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授陳國良指出：“在大學(xué)中，計算思維不僅能振興大學(xué)計算教育，而且會令科學(xué)與工程領(lǐng)域創(chuàng)造出革命性的研究成果”［4］.目前，國內(nèi)外計算機行業(yè)、哲學(xué)和社會學(xué)界的學(xué)者們已對計算思維進(jìn)行了大量的研究和討論，取得了很多富有價值的研究結(jié)果［5］.

在高職教育會計電算專業(yè)的數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)課程教學(xué)中貫徹計算思維的理念，按計算思維的特點實施教學(xué)，就是在整個數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)教學(xué)過程貫徹抽象和自動化思想的計算思維本質(zhì).教師要根據(jù)講授數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)課程涉及的具體內(nèi)容巧妙地引出計算思維思想，以創(chuàng)新設(shè)計和計算思維能力作為培養(yǎng)學(xué)生主線，日積月累，教師在教學(xué)中就能創(chuàng)設(shè)適合高職教育特色的新的教學(xué)模式和卓有成效的教學(xué)方法.其操作是：要分割化解復(fù)雜問題，以能把問題簡單化的處理就是計算的想法；選擇一種適當(dāng)?shù)哪Ｐ湍芊从硢栴}的相關(guān)方面就是計算的方法；計算思維主要思索的是當(dāng)問題產(chǎn)生時，人們應(yīng)怎樣去解決和恢復(fù)等.概括說：計算思維是用啟發(fā)式推理尋求答案，在不確定情況下的規(guī)劃、學(xué)習(xí)和調(diào)度，在問題處理時選擇一種適當(dāng)?shù)姆椒▉斫鉀Q問題，達(dá)到對人類行為理解的目的，是計算機科學(xué)中的重要理念.

2 實踐環(huán)節(jié)引入計算思維

實踐引入計算思維于數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)課教學(xué)中，需要將課堂和實踐兩個教學(xué)環(huán)節(jié)有機結(jié)合起來展開探究.在整個數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)課教學(xué)過程中，教師必須持之以恒地貫徹計算思維架構(gòu)中的抽象和自動化的思維本質(zhì)，使學(xué)生明白適時地將計算思維引入到所講授課程涉及的知識點中就是基于“保護(hù)，預(yù)防，約簡，分離，冗余，糾錯，容錯，折衷，恢復(fù)，啟發(fā)”等方式，從最壞情況著手進(jìn)行系統(tǒng)恢復(fù)的思維形式，啟迪學(xué)生領(lǐng)會計算思維新方法［6］.在本課程實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，教師開始要提出一些有針對性問題、設(shè)計好與實踐相關(guān)的實驗項目，指導(dǎo)他們各自獨立或以組建團(tuán)隊的合作方式，通過運用計算思維的思考方法解答實訓(xùn)科目，把解決問題的新方法找出來并實踐應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)本質(zhì)問題，便于很好地消化和鞏固知識，學(xué)會逐漸運用計算思維方法，最終實現(xiàn)獨立思考和解決問題能力的提高，培養(yǎng)了學(xué)生的計算思維和創(chuàng)新能力.

實踐計算思維方法具體要點主要表現(xiàn)在幾個方面.

2.1 連知識點成線

教師的主導(dǎo)作用在很大程度上直接關(guān)系到學(xué)生學(xué)習(xí)積極性高低，為了在數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)課教學(xué)中創(chuàng)設(shè)計算思維氛圍，教師應(yīng)該把講授的知識點串成線，列舉一些應(yīng)用在工作生活中典型數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)并加以分析，以激發(fā)同學(xué)們決心學(xué)好數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)的欲望.例如，在上課時可列舉學(xué)生使用的高考志愿填報系統(tǒng)、阜陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院教務(wù)管理系統(tǒng)、安徽省計算機水平考試成績查詢系統(tǒng)、全國高校英語考試成績查詢系統(tǒng)、車票定購系統(tǒng)以及大家比較熟悉的淘寶、當(dāng)當(dāng)、京東商城等網(wǎng)絡(luò)平臺作為上課案例的突破口，學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫技術(shù)概念、特點、發(fā)展經(jīng)緯和數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)組織、數(shù)據(jù)完整性以及數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)運算等知識.

教學(xué)中通過演示教務(wù)管理系統(tǒng)中學(xué)生成績查詢和在網(wǎng)絡(luò)平臺上使用關(guān)鍵字搜索來查找用戶需要的信息，向?qū)W生展示數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，接著轉(zhuǎn)入數(shù)據(jù)庫中的“數(shù)據(jù)表，關(guān)系，一般查詢，嵌套和連接查詢，查詢及優(yōu)化，索引，視圖，存儲過程，觸發(fā)器”等相關(guān)知識點及其應(yīng)用［7］；通過購物網(wǎng)絡(luò)平臺演示怎樣從琳瑯滿目的商品中挑選心愛的物品，怎樣在網(wǎng)上提交訂單以及通過信用卡或支付寶的在線支付的操作流程購買商品等這樣集趣味性、知識性、實用性于一體的教學(xué)設(shè)計以引發(fā)學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)的好奇心和學(xué)習(xí)熱情，進(jìn)而提出數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)安全問題中涉及的身份認(rèn)證，管理權(quán)限和訪問控制等相關(guān)的知識.

2.2 關(guān)聯(lián)性提問教學(xué)的創(chuàng)設(shè)

進(jìn)行實例介紹中教師可以通過創(chuàng)設(shè)諸如：學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫有什么用途？在哪些工作領(lǐng)域有數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用？數(shù)據(jù)庫有哪些基本特點？怎樣實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)存取？用戶需要的數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)又是以怎樣的方式顯示呈現(xiàn)的等有條理、連貫和關(guān)聯(lián)性的問題去提問學(xué)生，然后列舉實用會計基礎(chǔ)課中學(xué)生已了解到的工資管理系統(tǒng)等常用的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)作為教學(xué)實例進(jìn)行分析，從極為實用、直觀、簡潔、有用、生動、深入明了的角度幫助學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫相關(guān)知識.創(chuàng)設(shè)教學(xué)過程的直觀形象教學(xué)模式既能降低學(xué)生理解知識的難度，將學(xué)生從枯燥和單一灌輸知識的傳統(tǒng)教學(xué)方法中解放出來，還能更快捷高效地掌握數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)知識，激發(fā)學(xué)習(xí)課程的興趣，提高學(xué)習(xí)效果.構(gòu)思上述教學(xué)設(shè)計，教師實施學(xué)生的計算思維訓(xùn)練，激勵學(xué)生的創(chuàng)新、創(chuàng)造的學(xué)習(xí)能力.反復(fù)經(jīng)過計算思維方法教學(xué)設(shè)計的訓(xùn)練，學(xué)生計算思維能力潛移默化地得到啟發(fā)和培養(yǎng)，逐步養(yǎng)成運用計算思維去思考問題和解決問題的能力，培養(yǎng)了他們終身使用計算思維的良好習(xí)慣.

在講授會計電算專業(yè)的數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)課程教學(xué)過程中，教師可結(jié)合學(xué)院的財務(wù)模擬實訓(xùn)室和會計電算專業(yè)特點以及學(xué)生的特點，在教學(xué)中引入財務(wù)軟件、銀行存取款系統(tǒng)、學(xué)院教師工資管理系統(tǒng)等現(xiàn)實實例向?qū)W生闡述計算思維的理念.例如在講解工資管理管理系統(tǒng)中報表構(gòu)成時，首先創(chuàng)設(shè)會計基礎(chǔ)課程中某單位工資表一般是由哪幾部分構(gòu)成這樣一個簡單問題，然后引出單位工資表組成又是如何通過數(shù)據(jù)庫來體現(xiàn)出來的，進(jìn)而引入為什么要學(xué)習(xí)報表及報表是由哪幾個節(jié)組成和每個節(jié)的功能，接著對比報表五個節(jié)和工資表構(gòu)成各部分對應(yīng)的關(guān)系，最后通過報表教學(xué)演示結(jié)果進(jìn)行對比和說明.通過這一教學(xué)設(shè)計學(xué)生即愉快學(xué)習(xí)了報表知識，又真實體會了報表中的每個節(jié)對區(qū)域控制范圍的不同的用途，理解了學(xué)習(xí)報表的實用性，進(jìn)一步增強了學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫課程的積極性.

2.3 強化實踐

教學(xué)實踐環(huán)節(jié)是課堂教學(xué)的延續(xù)、補充和完善［8］.在數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)課實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，特別注重對高職學(xué)生用探究的方法解決實際應(yīng)用問題的計算思維方法的訓(xùn)練和動手應(yīng)用能力的培養(yǎng)，有益于高職學(xué)生更好地消化和鞏固計算思維方法.學(xué)生可以選擇小組討論，課堂練習(xí)和上機實驗等形式進(jìn)行實踐教學(xué)環(huán)節(jié)訓(xùn)練.學(xué)完數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)課程課堂教學(xué)中相關(guān)知識要點和計算思維方法后，要求學(xué)生運用計算思維的方法獨立完成老師設(shè)計的課程實訓(xùn)習(xí)題.對于一些相對復(fù)雜的實訓(xùn)問題，既可以分解成若干問題實訓(xùn)，也可以把學(xué)生分成小組來討論和探索.要求學(xué)生首先就問題的理解和看法談?wù)撟约旱恼J(rèn)識并設(shè)計問題解決的思路和方法.然后通過上機實踐解決疑問和對問題理解的驗證，得出正確答案.教師最后要對每次設(shè)計的實訓(xùn)作綜合分析，歸納總結(jié)，進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生深化對計算思維理念的認(rèn)識和理解.

在實踐教學(xué)中，針對會計專業(yè)特性，通過精心設(shè)計既體現(xiàn)電算會計專業(yè)的鮮明特色又能與高職學(xué)生將來從事的職業(yè)密切相關(guān)及案例實踐數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)思想要點和技術(shù)，實訓(xùn)項目的設(shè)計均能與之緊密聯(lián)系起來.選擇“人事管理系統(tǒng)、財務(wù)管理系統(tǒng)、銀行存取款系統(tǒng)”等介紹數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開發(fā)的相關(guān)知識，讓學(xué)生體會所學(xué)知識的應(yīng)用價值，促進(jìn)他們主動學(xué)習(xí)并激發(fā)使用相關(guān)的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)興趣.

2.4 改革教學(xué)方法

由于數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)課程涉及的教學(xué)內(nèi)容多，教師在具體教學(xué)過程中若是照本宣科、沒有重點地滿堂灌，學(xué)生不可能領(lǐng)會課程中知識的要點和重點.教師可嘗試從課堂和實踐兩個方面去歸類內(nèi)容，選取一些具有專業(yè)特點的代表性內(nèi)容創(chuàng)設(shè)問題作為教學(xué)切入點與他們一道討論和思考，創(chuàng)設(shè)師生互動教學(xué)，搭建人人都愿意參與到課堂討論這個平臺，形成學(xué)生與教師一起解決實際問題的協(xié)作平臺和良好的教與學(xué)的教學(xué)氛圍，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性也就充分調(diào)動起來了，學(xué)習(xí)也就變得輕松和愉快.授課教師專業(yè)知識方面的廣度和深度，教學(xué)現(xiàn)場掌控以及隨機應(yīng)變等能力是實現(xiàn)《數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)》“計算思維”能力培養(yǎng)的關(guān)鍵，這就要求老師在日常教學(xué)中善于積累知識、探索新的教學(xué)方法并總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗.

3 結(jié)語

計算思維是當(dāng)前職業(yè)教育工作者研究改革和振興高職學(xué)院計算機教育的新課題，引導(dǎo)著傳統(tǒng)計算機教育教學(xué)模式的改革.許多數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)知識為計算思維創(chuàng)設(shè)提供了很好的詮釋.文章針對高職會計電算專業(yè)和學(xué)生的特點，著重從課堂和實踐兩個教學(xué)環(huán)節(jié)嘗試在數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)課教學(xué)中實踐計算思維的教學(xué)理念，改革高職院校相關(guān)課程教學(xué)模式，培養(yǎng)高職學(xué)生的計算思維能力，創(chuàng)設(shè)高效教學(xué)課堂，培養(yǎng)滿足現(xiàn)代社會需求，具備一定創(chuàng)新能力的高技能應(yīng)用人才.

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［8］張曉如，張再躍.再談計算機思維［J］.計算機教育，2010(23)：70-72.

On the ability training of computational thinking based on the database foundation teaching

TONG De-mao
（Department of Engineering Technology,Fuyang Vocational and Technical College, Fuyang 236031,Anhui,China）

Computational thinking as a human basic scientific thinking has attracted attention of computer industry’s researchers at home and abroad.In China Vocational education,the students'Ability training of computational thinking is an important part of the teaching methods reform of vocational education.Based on database foundation courses,the paper studies two aspects of class theory teaching and practice teaching,According to the teaching of the specific knowledge to introduce the concept of computational thinking with continuous correlation questions,it explores the methods of ability training of computational thinking for students, developing a new teaching thought mode of training higher vocational college students computational thinking and innovation ability as the core.

teaching concept；computing thinking；teaching design；innovation ability

TP311.1

：A

：1007-5348（2014）08-0091-04

（責(zé)任編輯：歐 愷）

2014-04-29

安徽省教育振興計劃專業(yè)帶頭人培養(yǎng)資助項目（2013-86）.

童德茂（1966-），男，安徽金寨人，阜陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院工程科技學(xué)院副教授，碩士，主要從事數(shù)據(jù)庫、計算機應(yīng)用技術(shù)等教學(xué)和研究.