張秋紅,劉楊濤
(1.南陽(yáng)理工學(xué)院計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院,南陽(yáng) 473004;2.南陽(yáng)理工學(xué)院軟件學(xué)院,南陽(yáng) 473004)
數(shù)據(jù)庫(kù)原理課堂教學(xué)方法探討
張秋紅1,劉楊濤2
(1.南陽(yáng)理工學(xué)院計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院,南陽(yáng)473004;2.南陽(yáng)理工學(xué)院軟件學(xué)院,南陽(yáng)473004)
數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)的核心技術(shù)和重要基礎(chǔ)。因此數(shù)據(jù)庫(kù)原理課程已成為計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)重要的核心基礎(chǔ)課[1],同時(shí)也是許多其他相關(guān)專(zhuān)業(yè)的必修課或選修課。它主要研究數(shù)據(jù)庫(kù)理論、數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)言、數(shù)據(jù)的安全性及事務(wù)管理等。通過(guò)該課程的學(xué)習(xí),學(xué)生可以系統(tǒng)地掌握數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方法和步驟,具有設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)模式以及開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的基本能力。這些知識(shí)和能力也為計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的后續(xù)課程如SQL Server管理與程序設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)類(lèi)課程的開(kāi)展打下重要基礎(chǔ)[2]。因此,數(shù)據(jù)庫(kù)原理課程在計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)體系中占有極其重要的地位,該課程的教學(xué)質(zhì)量對(duì)培養(yǎng)具有一定專(zhuān)業(yè)特色、專(zhuān)業(yè)方向以及高質(zhì)量的計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)人才至關(guān)重要[3]。
目前,我們學(xué)校突出培養(yǎng)應(yīng)用型、復(fù)合型和創(chuàng)新型人才,并著力構(gòu)建“厚基礎(chǔ)、重應(yīng)用”的人才培養(yǎng)模式,這不但區(qū)別于研究型大學(xué),而且區(qū)別于注重實(shí)踐動(dòng)手能力類(lèi)的高職高專(zhuān)。因此針對(duì)培養(yǎng)目標(biāo),對(duì)該課程在目前的教學(xué)過(guò)程中存在的主要問(wèn)題進(jìn)行分析,并就教學(xué)方法、教學(xué)手段、教學(xué)組織與管理等方面進(jìn)行研究,具有十分重要的意義。在此,根據(jù)我校該課程教學(xué)中所存在的主要問(wèn)題,并結(jié)合課程建設(shè)和教學(xué)改革的實(shí)際,主要從課堂教學(xué)方法方面談?wù)劰P者的一些經(jīng)驗(yàn)和體會(huì),與同行探討。
1.1教學(xué)中存在的問(wèn)題
結(jié)合自己的教學(xué)體會(huì),分析了計(jì)算機(jī)及相關(guān)專(zhuān)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)原理課程的教學(xué)現(xiàn)狀,認(rèn)為該課程教學(xué)過(guò)程中存在的主要問(wèn)題有以下幾個(gè)方面:
(1)學(xué)生對(duì)課程的重要性認(rèn)識(shí)不足,缺乏學(xué)習(xí)興趣。
學(xué)生對(duì)該門(mén)課程的作用及重要性認(rèn)識(shí)不足,造成學(xué)習(xí)積極性不高,缺乏學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)動(dòng)力,因此付出的學(xué)習(xí)精力不足,學(xué)習(xí)效果自然就不夠理想。
(2)部分學(xué)生輕視理論部分的學(xué)習(xí),導(dǎo)致實(shí)際操作時(shí)無(wú)從下手。
部分學(xué)生不夠重視前面理論基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí),因此在后面的實(shí)際操作中對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)中的有關(guān)術(shù)語(yǔ)、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)操作還不熟悉,從而無(wú)從下手。
(3)知識(shí)綜合應(yīng)用能力不強(qiáng)。
雖然在課堂教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)學(xué)生都能聽(tīng)得懂、看得明白,但讓學(xué)生自己針對(duì)一個(gè)實(shí)際問(wèn)題去設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)模式或?qū)懗鱿鄳?yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)操作語(yǔ)句時(shí)會(huì)感到力不從心,不能用所學(xué)的知識(shí)來(lái)指導(dǎo)解決實(shí)際問(wèn)題。
1.2問(wèn)題所在原因
針對(duì)以上問(wèn)題,筆者和同行經(jīng)過(guò)認(rèn)真分析和總結(jié),歸納為以下幾個(gè)方面的原因:
(1)教學(xué)內(nèi)容與社會(huì)需求脫節(jié)
數(shù)據(jù)庫(kù)原理課程的教學(xué)是理論與實(shí)踐相結(jié)合的綜合體,但在目前的教學(xué)過(guò)程中理論與實(shí)踐結(jié)合得不夠緊密,不能很好地適應(yīng)企業(yè)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)人才的需要,造成學(xué)生對(duì)課程的重要性認(rèn)識(shí)不足,缺乏學(xué)習(xí)動(dòng)力。
(2)課程的部分內(nèi)容比較抽象,有一定的難度
數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)中,從需求分析、E-R設(shè)計(jì)、邏輯設(shè)計(jì)、物理設(shè)計(jì)、到實(shí)施和運(yùn)行,尤其是前期的設(shè)計(jì)部分比較抽象,后期的理論與實(shí)踐的結(jié)合也有一定難度,因此部分學(xué)生就會(huì)失去學(xué)習(xí)的信心。
(3)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)重視不夠
數(shù)據(jù)庫(kù)原理課程主要側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生的 “數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)”的應(yīng)用能力。只有通過(guò)大量的實(shí)踐,才能使學(xué)生對(duì)理論知識(shí)有更深入的理解。由于對(duì)實(shí)踐環(huán)節(jié)重視不夠,導(dǎo)致理論和實(shí)踐的脫節(jié),學(xué)生缺乏“成就感”,學(xué)習(xí)動(dòng)力不足。
(4)教學(xué)模式不合理
目前的教學(xué)方式采用傳統(tǒng)的灌輸式和強(qiáng)迫式的學(xué)習(xí)方法,這種教學(xué)方法單一,缺乏趣味性及教與學(xué)的友好交互,學(xué)生的思維難以與之同步,從而使教學(xué)質(zhì)量下降。因此必須合理地綜合運(yùn)用不同的教學(xué)方法和教學(xué)手段,取長(zhǎng)補(bǔ)短,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及學(xué)習(xí)積極性,從而促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量。
(5)不符合軟件工程CDIO的思想
軟件工程CDIO思想將軟件開(kāi)發(fā)分為構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施和運(yùn)作四個(gè)部分。目前教學(xué)過(guò)程不符合CDIO思想,不利于培養(yǎng)學(xué)生的工程能力。
針對(duì)目前課程教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題進(jìn)行分析和總結(jié),進(jìn)而進(jìn)行課堂教學(xué)方法的改革,提出以真實(shí)項(xiàng)目案例驅(qū)動(dòng)為基礎(chǔ),學(xué)生積極參與為保證,加強(qiáng)實(shí)踐練習(xí)為補(bǔ)充的教學(xué)方式改革,主要包括以下幾個(gè)方面:
(1)引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)課程的重要性
讓學(xué)生從不同角度認(rèn)識(shí)到課程的重要性,例如學(xué)好該門(mén)課程可以更好地幫助學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)的計(jì)算機(jī)課程課程,可以為將來(lái)畢業(yè)時(shí)考研打好基礎(chǔ),將來(lái)可以有更好、更多的就業(yè)機(jī)會(huì)等,從而讓學(xué)生從多方面認(rèn)識(shí)到數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的重要性,增強(qiáng)學(xué)習(xí)的興趣和動(dòng)力。
(2)備課方案
給學(xué)生進(jìn)行分組。在課堂教學(xué)開(kāi)始時(shí),按2-3個(gè)人為一組,對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組。在大作業(yè)、課堂討論等教學(xué)活動(dòng)中將基于小組完成。設(shè)置合適的教學(xué)案例。針對(duì)每章的具體內(nèi)容設(shè)置相應(yīng)的教學(xué)案例,分為主案例和輔案例,在后面的內(nèi)容中有詳細(xì)的描述。設(shè)置實(shí)踐內(nèi)容。針對(duì)每個(gè)教學(xué)單元,都要設(shè)置相應(yīng)的實(shí)踐內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)從感性認(rèn)識(shí)→理性認(rèn)識(shí)→簡(jiǎn)單應(yīng)用。通過(guò)實(shí)踐內(nèi)容的練習(xí),可以讓學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí),加強(qiáng)了理論與實(shí)踐的聯(lián)系,激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣。
(3)教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)主要實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的組織和安排,教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)的好壞直接影響教學(xué)效果。在教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)時(shí),我們采用提出問(wèn)題→分析問(wèn)題→解決問(wèn)題的思路。以數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)范化設(shè)計(jì)的章節(jié)內(nèi)容為例,教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)如下。
首先,在課程開(kāi)始時(shí),對(duì)上一節(jié)課的基本概念進(jìn)行回顧,在此可采用提問(wèn)式教學(xué)。通過(guò)隨機(jī)點(diǎn)名的方式指定學(xué)生回答,既能檢查學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,又能抽查學(xué)生考勤情況。
然后可針對(duì)某一真實(shí)場(chǎng)景將問(wèn)題引入課堂,再采用啟發(fā)引導(dǎo)式或分組討論式方法分析案例中問(wèn)題的緣由。此部分教學(xué)內(nèi)容采用以具體應(yīng)用案例為基礎(chǔ),結(jié)合啟發(fā)式的教學(xué)方法,啟發(fā)學(xué)生的思維,讓學(xué)生思考為什么會(huì)出現(xiàn)這些問(wèn)題,以及如何解決這些問(wèn)題。在本節(jié)內(nèi)容設(shè)計(jì)上,我們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)圖書(shū)管理系統(tǒng)的案例,通過(guò)案例分析,我們發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)中存在著不合理的數(shù)據(jù)依賴(lài)關(guān)系,導(dǎo)致數(shù)據(jù)存儲(chǔ)異常。我們可以采用分組討論的方式,將全班學(xué)生分成幾組,隨機(jī)抽取一個(gè)小組的學(xué)生解釋問(wèn)題存在的原因,讓其他小組同學(xué)點(diǎn)評(píng)。在大家的討論后,任課教師將大家討論的結(jié)果加以總結(jié)和歸納,找到問(wèn)題的真正原因,然后啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生分析問(wèn)題,由分析的結(jié)果引入解決問(wèn)題需要的知識(shí),隨即引入新的知識(shí)點(diǎn)。
接著在講完新的知識(shí)點(diǎn)后,讓學(xué)生對(duì)于前面場(chǎng)景中提出的問(wèn)題,基于課堂教學(xué)知識(shí)點(diǎn),并按照軟件工程的CDIO(構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)作)模式進(jìn)行分析和解決,從而讓學(xué)生學(xué)以致用,并加深對(duì)知識(shí)的理解和鞏固。在此我們可以再另外設(shè)計(jì)一個(gè)輔助案例,并讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)的內(nèi)容,進(jìn)行分析問(wèn)題和解決問(wèn)題,達(dá)到對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的鞏固和消化。隨即再讓學(xué)生分組討論優(yōu)化的數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)是否還存在新的問(wèn)題,這些問(wèn)題又如何解決,那么學(xué)生帶著疑問(wèn)自然就在課下查找資料并做好對(duì)下一節(jié)課內(nèi)容的預(yù)習(xí)。
最后是知識(shí)點(diǎn)總結(jié),即對(duì)本次課所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)、貫通,并介紹如何在實(shí)際應(yīng)用中正確使用。在本次課結(jié)束時(shí),布置課下實(shí)踐大作業(yè),由學(xué)生分組討論完成,并在隨后的課堂中師生共同討論正確答案。整個(gè)課程結(jié)束后,不僅完成了知識(shí)的學(xué)習(xí),而且提高了學(xué)生知識(shí)的綜合運(yùn)用能力。
(4)設(shè)置合適的教學(xué)案例
構(gòu)建真實(shí)場(chǎng)景需要案例的支撐,選擇的案例既要讓學(xué)生容易理解,又能夠貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程,且便于操作。因此應(yīng)該選擇一些學(xué)生比較熟悉的應(yīng)用領(lǐng)域,并按照軟件工程的工作流程,將所學(xué)課程知識(shí)貫穿到整個(gè)教學(xué)案例。
具體分為主案例和輔案例,首先選擇一個(gè)學(xué)生身邊的易理解的真實(shí)場(chǎng)景作為主案例,并以此案例貫穿整門(mén)課的教學(xué)過(guò)程[4]。在教學(xué)中,首先分析該主案例場(chǎng)景都需要解決什么問(wèn)題,然后分析如何解決這些問(wèn)題,而解決這些問(wèn)題的方法則分布在這門(mén)課的各個(gè)章節(jié)中,繼而引入各章節(jié)所要學(xué)習(xí)的知識(shí)。此主案例既很好地銜接了各章節(jié)的內(nèi)容,又銜接了理論和實(shí)踐,同時(shí)又幫助學(xué)生學(xué)會(huì)對(duì)問(wèn)題的全局思維。為了讓學(xué)生更容易理解所學(xué)知識(shí)及加深對(duì)知識(shí)的鞏固,除了主案例外,每章還需再準(zhǔn)備2-3個(gè)輔案例,并按照知識(shí)學(xué)習(xí)的三步曲:發(fā)現(xiàn)問(wèn)題→解決問(wèn)題→總結(jié)知識(shí)的模式完成各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)[5]。
(5)精心設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。
在實(shí)踐教學(xué)中,為了激勵(lì)學(xué)生做好每一堂實(shí)驗(yàn)課,代課教師每次上課前布置好本節(jié)課的實(shí)驗(yàn)任務(wù),上課期間輔導(dǎo)并督促學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,在下課前半個(gè)小時(shí)對(duì)所有學(xué)生實(shí)驗(yàn)任務(wù)一一進(jìn)行答辯、驗(yàn)收,并根據(jù)每個(gè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)完成情況進(jìn)行打分,并將此分值記錄下來(lái)作為將來(lái)期末考核成績(jī)的一部分。因?yàn)槊總€(gè)學(xué)生最后都要答辯驗(yàn)收,這樣可以督促每個(gè)學(xué)生自己動(dòng)手完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,而不是去抄襲別人的成果,否則答辯不會(huì)通過(guò)。另外,因?yàn)槊恳还?jié)的實(shí)驗(yàn)成績(jī)要記入期末考核成績(jī),而每個(gè)學(xué)生都希望自己能得高分,這樣可以激勵(lì)學(xué)生對(duì)每一節(jié)課的實(shí)驗(yàn)任務(wù)不但要自己親手去做,而且要做得更好。通過(guò)以上這種方式,可以讓學(xué)生在每一次實(shí)驗(yàn)課中主動(dòng)并且認(rèn)真的完成任務(wù),從而真正提高自己的動(dòng)手能力。
數(shù)據(jù)庫(kù)原理課程的課堂教學(xué)時(shí)間是非常有限的,為了增加實(shí)踐操作的比例,可以給學(xué)生布置課下實(shí)踐大作業(yè),讓學(xué)生在課下完成,最后在課堂驗(yàn)收。驗(yàn)收時(shí)由學(xué)生分組討論完成,并在隨后的課堂中師生共同討論正確答案。這樣不僅節(jié)省了課堂時(shí)間,而且當(dāng)整個(gè)課程結(jié)束后,學(xué)生不僅完成了對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí),而且提高了知識(shí)的綜合運(yùn)用能力。
(6)多種教學(xué)方法及教學(xué)手段相結(jié)合
體現(xiàn)“學(xué)生為主體”的課程教學(xué)觀(guān),針對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)原理課程教學(xué)過(guò)程中存在的不足,結(jié)合具體的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生特點(diǎn)、教學(xué)條件等,靈活選擇討論式、案例式、問(wèn)題探究式、項(xiàng)目式、啟發(fā)引導(dǎo)式等教學(xué)方法[6]。例如討論式教學(xué),可以將需要解決的問(wèn)題提前布置,然后由各小組討論,設(shè)計(jì)一個(gè)合理的方案,進(jìn)行答辯,其他小組也可以對(duì)答辯情況進(jìn)行討論,并指出不合理的地方,任課教師最后再作總結(jié)。這樣變知識(shí)的被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)。同時(shí),靈活運(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)手段,制作多媒體課件,并與板書(shū)相結(jié)合,并開(kāi)發(fā)與課堂內(nèi)容相關(guān)的演示程序。
以真實(shí)項(xiàng)目案例驅(qū)動(dòng)為基礎(chǔ),學(xué)生積極參與為保證,加強(qiáng)實(shí)踐練習(xí)為補(bǔ)充的教學(xué)方式改革。在教師的啟發(fā)誘導(dǎo)幫助下,以學(xué)生獨(dú)立自主學(xué)習(xí)和合作討論為前提,為學(xué)生提供自由表述、質(zhì)疑、探究、討論問(wèn)題的機(jī)會(huì),讓學(xué)生通過(guò)個(gè)人、小組、集體等多種解難釋疑嘗試活動(dòng),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力,從而提高學(xué)生分析問(wèn)題的能力、創(chuàng)新能力、實(shí)際應(yīng)用能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。
以上是我校計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的教師在數(shù)據(jù)庫(kù)教學(xué)過(guò)程中根據(jù)教學(xué)實(shí)際及自身的經(jīng)驗(yàn)所發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行的討論和改革,并將這些改革措施應(yīng)用于教學(xué)過(guò)程中。實(shí)踐證明,這些改革舉措取得了良好的教學(xué)效果,充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識(shí),增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握能力,而且培養(yǎng)了學(xué)生分析問(wèn)題及解決問(wèn)題的能力。然而,我們還有很多教學(xué)方法需要繼續(xù)研究和改進(jìn),力爭(zhēng)為培養(yǎng)合格的具有創(chuàng)造性的專(zhuān)業(yè)人才繼續(xù)努力。
[1]王員云,曾鳳生.高校計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)《數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理》課堂教學(xué)方法探討與研究[J].開(kāi)封教育學(xué)院學(xué)報(bào),2015,35(2):130-131.
[2]趙慧玲,柯洪昌,孟憲穎.“數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理及應(yīng)用”教學(xué)改革探索與實(shí)踐[J].黑龍江教育(高教研究與評(píng)估),2015,4:52-53.
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Database Principle;Teaching Methods;Case Teaching
Research on the Classroom Teaching Methods of Database Principle
ZHANG Qiu-hong1,LIU Yang-tao2
(1.College of Computer and Information Engineering,Nanyang Institute of Technology,Nanyang 473004;2.School of Software,Nanyang Institute of Technology,Nanyang 473004)
1007-1423(2015)21-0025-04
10.3969/j.issn.1007-1423.2015.21.007
2015-06-05
2015-07-13
數(shù)據(jù)庫(kù)原理課程在計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)體系中占有極其重要的地位,針對(duì)現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫(kù)原理教學(xué)中存在的學(xué)生對(duì)課程缺乏興趣,輕視理論部分的學(xué)習(xí),知識(shí)綜合應(yīng)用能力不強(qiáng)等問(wèn)題進(jìn)行分析,并結(jié)合本校的實(shí)際情況,提出以案例教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)為主的一系列改革舉措。實(shí)踐表明,這一系列改革舉措顯著地提高教學(xué)效果。
數(shù)據(jù)庫(kù)原理;教學(xué)方法;案例教學(xué)
南陽(yáng)理工學(xué)院教學(xué)改革研究項(xiàng)目
張秋紅(1977-),陜西渭南人,講師,碩士,研究方向?yàn)檐浖こ?、?shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)及其應(yīng)用
劉楊濤(1980-),河南信陽(yáng)人,講師,碩士,研究方向?yàn)檐浖こ?、?shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)及其應(yīng)用
The course of Database Principle occupies an important position in the teaching system of computer specialty.There are some problems in the current teaching of Database Principle.For example,some students lack interest in the course,despise the study of theory,the ability of comprehensive application is not strong.Analyzes the above problems and puts forward a series of reformation measures based on case teaching and practical teaching according to the university's actual situation.Practice shows that this series of reformation measures significantly improve the teaching effect.