基于任務驅(qū)動的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理課程教學探討

黃榮兵 劉孝群

摘要：根據(jù)我院計算機專業(yè)學生的特點及定位，結(jié)合自身的教學實踐經(jīng)驗，對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理課程教學進行了分析，探索一種基于“任務驅(qū)動”模式，以培養(yǎng)學生的應用能力和創(chuàng)新能力、注重其個性發(fā)展為目標的教學模式——“雙主模式”。采用以任務為主線、教師為主導、學生為主體的“任務驅(qū)動”教學法，對培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神、獨立分析和解決問題的能力具有較好的效果。

關(guān)鍵詞：教學模式;任務驅(qū)動;雙主模式;數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）32-0109-02

隨著計算機科學技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)庫技術(shù)的應用領(lǐng)域得到了飛速發(fā)展，已從傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理、信息管理、事務處理擴大到了計算機輔助設計、人工智能、辦公信息系統(tǒng)等新的應用領(lǐng)域。目前，全國各大高校計算機專業(yè)都將數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理課程列為核心專業(yè)課。但大部分本科院校的課程都是以數(shù)據(jù)庫原理為基礎，特點是以理論教學為主、實踐教學為輔。根據(jù)成都大學的辦學目標——培養(yǎng)高素質(zhì)應用型人才的要求，非常重視培養(yǎng)學生的學習能力、動手能力和創(chuàng)新能力。但由于課時有限與學生自身學習情況等原因，大部分教師沿襲以教師為中心的傳統(tǒng)教學模式，導致學生不能吃透、用活所學知識，在開發(fā)信息系統(tǒng)應用軟件時設計能力差。因此，傳統(tǒng)的以原理為主線、“填鴨式”的教學模式已不能適應新形勢的要求，必須采取新的教學模式。據(jù)于此，結(jié)合“任務驅(qū)動”模式[1]，提出適用于應用型本科院校計算機專業(yè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理課程的“雙主模式”教學方法。

一、“任務驅(qū)動”教學法

1.內(nèi)涵與教學流程

“任務驅(qū)動”教學法是教師通過任務引導學生去學習，通過教與學雙方的共同參與，讓學生在學中做和做中學的過程中形成教與學的互動，最終實現(xiàn)學生自主完成學習任務。在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理課程的教學過程中，課程組對“任務驅(qū)動”教學模式進行了有益的探索，首先，將該課程涉及的所有知識點看成是一個完整的系統(tǒng)，然后再將系統(tǒng)分解為不同的子模塊，每個子模塊對應一個“子任務”，讓學生逐個完成所有“子任務”后，整個系統(tǒng)的任務就完成了，實現(xiàn)了學生在完成所有“子任務”的同時，深刻理解了“系統(tǒng)”的概念。[2]整個“系統(tǒng)”教學流程如圖1所示。

2.“任務驅(qū)動”教學法在教學中的主要作用

（1）激發(fā)學生的學習激情。通過“任務驅(qū)動”教學方法開展教學，將所有知識分解為具體的“子任務”，讓學生主動對“子任務”進行分析、討論，在教師的指導幫助下，經(jīng)過對新知識的學習和課堂練習、上機實踐，最后成功完成。這種教學模式使得學生不再是知識的被動接受者，而是知識的主動參與者，激發(fā)了學生的學習熱情。[3，4]

（2）提高學生自主學習、協(xié)作學習的能力?！叭蝿镇?qū)動”模式下的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理課程教學始終以問題為先導，如何解決問題為目標，進而引出相應的概念和理論。學生緊緊圍繞教師給出的“子任務”進行自主學習，當遇到困難時可以隨時向老師、同學、移動互聯(lián)網(wǎng)尋求幫助，運用所學新知識，通過上機實踐進行驗證，從中體驗成功與失敗，加深對知識的理解，探求問題的最終解決。最后歸納總結(jié)出系統(tǒng)的知識結(jié)構(gòu)以及學習方法，培養(yǎng)了學生自主學習、勇于鉆研和協(xié)作學習的能力。

（3）培養(yǎng)學生動手能力和開發(fā)應用程序的能力。教師通過給出一些實用性較強的開放性“任務”，給學生一定獨立思考、探索和自我開拓、自由發(fā)揮的空間和時間，讓學生結(jié)合生活中的實際，充分利用圖書館和網(wǎng)絡上的信息資源設計并開發(fā)出一個實用的數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)，這樣既培養(yǎng)了學生的實際動手能力，又培養(yǎng)了他們充分利用所學知識開發(fā)一個能解決實際問題的信息系統(tǒng)的能力。

二、基于“任務驅(qū)動”的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理教學

在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理教學過程中，“任務驅(qū)動”教學法的具體實施主要包括如下幾個方面：

1.制定總體目標

針對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理課程和學院計算機專業(yè)學生的具體情況制訂一個總的教學目標，即學生學習完該門課程后應該達到什么水平，能夠解決什么實際問題等。并據(jù)此目標設計出一個實際總?cè)蝿眨⒃诘谝淮紊险n的時候告訴學生。例如，利用數(shù)據(jù)庫原理的知識和方法完成一個實際的項目，如設計一個網(wǎng)上書店數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、學生信息管理系統(tǒng)或圖書管理系統(tǒng)。

2.設計有梯度的、有層次的單元任務

根據(jù)總目標，再結(jié)合教學內(nèi)容、系統(tǒng)軟件的功能、課時安排應盡可能設計科學的、有梯度的、有層次的單元教學“子任務”。每個“子任務”的設計要圍繞總目標任務的完成進行構(gòu)思，以確保教學效果和最終目標的完成。

3.對教學內(nèi)容分類，根據(jù)單元任務引導學生學習

教師首先要帶領(lǐng)學生學完最基本的內(nèi)容，如最基本的概念，學生只有熟練掌握了這些概念才能進一步理解更難的內(nèi)容，比如，關(guān)系代數(shù)里的基本運算和SQL標準語言的對應關(guān)系、數(shù)據(jù)模型、關(guān)系模型、概念模型、邏輯模型之間的關(guān)系，另外，模式求精涉及到的關(guān)系規(guī)范化理論等內(nèi)容。然后，針對每個“子任務”，采取講解或演示等方式，給出完成該“子任務”的思路、方法、操作和結(jié)果。最后，引導學生邊學邊做并分配權(quán)成相應的學習任務。教師在帶領(lǐng)學生完成“子任務”的過程中，學生會逐步建立起對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的興趣并不斷深入地去學習新的知識和技能，這些新知識和技能不是教師直接告訴學生，而是將它們隱藏在任務的背后，讓學生通過在完成任務的過程中逐步去探索、去消化，最終掌握它們。

4.具體應用舉例

例如，在第一堂時，先給學生演示幾個數(shù)據(jù)庫信息系統(tǒng)的案例，通過對數(shù)據(jù)的增加、刪除、查找、修改，讓學生產(chǎn)生對該門課程的濃厚興趣。演示完之后，教師就要引導學生思考，去發(fā)現(xiàn)規(guī)律。首先，從系統(tǒng)組成來看，每個系統(tǒng)都由兩大模塊構(gòu)成，即前臺運行的UI和后臺數(shù)據(jù)庫。UI可以用很多語言去實現(xiàn)，由于之前學生已學過某種語言，如Java，因此實現(xiàn)起來非常容易;而后臺數(shù)據(jù)庫如何去實現(xiàn)呢？這時就要引導學生下來去自學完成數(shù)據(jù)庫設計章節(jié)知識點的內(nèi)容，并對學生進行分組，讓他們?nèi)ビ懻?，最后每組派代表到講臺上給大家講解。另外，還要告訴學生怎么才能設計出一個好的數(shù)據(jù)庫，要遵循哪些原則，帶著這一序列問題，教師就可以對整門課程進行任務的分解，帶領(lǐng)學生完成每個“子任務”。比如，在完成數(shù)據(jù)庫邏輯設計這個“子任務”時，為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)的增加、刪除、改修、查找就要進一步完成SQL語句“子任務”;SQL語句又是如何被數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)執(zhí)行的呢？這時，進一步完成“子任務”——關(guān)系代數(shù)理論。

三、“任務驅(qū)動”教學模式注意事項

1.“任務”設計要有明確的目標

教師應依據(jù)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理課程和學生自身特點，先要制訂總的教學目標，即學生在學習該門課程之后應該達到什么水平，能夠解決什么實際問題等。根據(jù)教學總體目標，結(jié)合軟件功能和課時安排，力求設計出科學、合理且具有一定梯度感的教學任務。此外，在教學過程中，還要多注重引導學生整合討論結(jié)果。因此，在任務設計過程中要把握好整體任務和每一堂課“子任務”之間的關(guān)系，不能讓“子任務”與整體任務脫節(jié)?！白尤蝿铡钡脑O計要圍繞總目標整體任務的完成進行構(gòu)思，以保證教學效果和最終目標的完成。[5]

2.“任務”設計要科學

（1）“任務”設計時要注意學生接受能力的差異，對新內(nèi)容或一些有難度的“任務”，教師最好能事先給予學生一些提示，便于學生自主學習。

（2）“任務”設計要注意分散重點、難點。既要讓學生掌握數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理的基本知識點，又要讓他們具備數(shù)據(jù)庫設計與實現(xiàn)的實際應用能力?？偟膩碚f，每個“任務”中所涉及的重點、難點不應超過2個。另外，“任務”的規(guī)模應盡可能小，上下“任務”之間最好有一定的關(guān)系。

（3）以“布置任務→介紹完成任務的方法→歸納結(jié)論”的順序引入有關(guān)概念，展開教學內(nèi)容。

3.“任務”設計要能夠激發(fā)學生探究問題的興趣

如果還是按照傳統(tǒng)的教學方式——教師提出任務，學生得出答案，學生的思維會受到限制，逃脫不了教師的思維框架，學生總是處于被動的學習活動之中，他們的思維發(fā)展會受到嚴重的影響。因此，教師應本著學生自己去發(fā)現(xiàn)任務中的問題的思路去設計“任務”，如果學生能夠提出的問題越多、越深入，說明他們的思維越活躍。教師通過學生所提的問題能及時了解學生的思維動態(tài)，并且通過討論或交流引導學生在群體思考過程中進行思維碰撞，互相啟發(fā)，互相補充，達到相互學習的目的。

4.“任務”設計要具有可操作、可考核性

任務明確后，最好的教學方法是讓學生在教師的引導下，或討論或自學或探索來完成“任務”。教師在帶領(lǐng)學生突破每節(jié)課的教學難點后，應該盡快將任務交給學生單獨或共同完成。任務設置要有可操作性，基本任務設置要有可考核性，老師要進行及時地跟蹤和檢查，了解和掌握學生的學習效果。學生是否完成了基本任務，老師要能夠一眼就能看出，以便及時進行記錄?？傊處熢O計“任務”時，要對每個知識點認真、仔細地推敲，才能構(gòu)造出一系列具有代表性的可操作性“任務”，學生通過完成“任務”能夠?qū)崒嵲谠谡莆账鶎W知識、技能和方法，真正實現(xiàn)教師主導作用和學生主體地位的一致性，充分發(fā)揮學生的主觀能動性，既訓練了他們的創(chuàng)造性思維又提高了他們的整體綜合素質(zhì)。

四、結(jié)束語

總之，基于“任務驅(qū)動”的教學模式不僅能改變傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理教學模式，還能培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力、獨立分析和解決問題的能力，使學生真正成為學習的主體，教師除了具有輔導者、引導者的身份外，不具備其他任何權(quán)威。這種模式的教學方式讓因材施教真正落到了實處，使每位學生在學習過程中充滿激性，把學習當做一種享受。

參考文獻：

[1]楊照華.計算機專業(yè)課程與教學改革初探[J].煤炭技術(shù)，2012，

31（3）：259-260.

[2]劉林濤.“任務驅(qū)動”教學模式的研究與實踐[J].現(xiàn)代教育科學，

2004，（6）：12-14.

[3]晏湧，藍波.“任務驅(qū)動”教學法在電工電子技術(shù)課程中的應用[J].實驗技術(shù)與管理，2012，29（9）：169-172.

[4]劉婧.問題式教學在《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》教學中的應用探討[J].中國成人教育，2011，（6）：134-135.

[5]倪寶童.淺析“任務驅(qū)動”教學法在計算機教學中的運用[J].遼寧師專學報，2004，6（2）：39-40.

（責任編輯：王祝萍）