“合作學(xué)習(xí)+項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”教學(xué)模式在數(shù)據(jù)庫課程中的應(yīng)用研究

馬桂芳，王新龍，陜粉麗

（長(zhǎng)治學(xué)院 計(jì)算機(jī)系，山西 長(zhǎng)治 046011）

1 引言

《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課程是計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的核心課程，理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)。但是，《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》這門課程中很多的理論比較抽象，原理與應(yīng)用聯(lián)系不緊密。根據(jù)筆者與學(xué)生和同行交流，了解到本校學(xué)生和其他應(yīng)用性院校的學(xué)生均存在不了解數(shù)據(jù)庫知識(shí)的應(yīng)用，學(xué)習(xí)缺乏興趣，理論和實(shí)踐脫節(jié)，知識(shí)理解不透徹等問題。因此，迫切需要通過教學(xué)改革以達(dá)到理想的教學(xué)效果，既能讓學(xué)生深刻理解數(shù)據(jù)庫的原理，又能具備開發(fā)基于數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用程序的能力。這也是我院以及同類院校向“應(yīng)用型”轉(zhuǎn)型發(fā)展的必要手段。

2 目前《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課程教學(xué)中存在的問題

2.1 教學(xué)內(nèi)容脫離實(shí)踐

該課程多數(shù)學(xué)校采用經(jīng)典教材，而此類教材，主要以原理為主，涉及應(yīng)用較少。而且教材注重理論的系統(tǒng)性[1]，忽略了應(yīng)用開發(fā)的系統(tǒng)性和連續(xù)性。而高職院校采用的數(shù)據(jù)庫教材實(shí)踐性強(qiáng)，但是過于強(qiáng)調(diào)實(shí)踐，理論知識(shí)薄弱，不適合本科院校教學(xué)。

2.2 教學(xué)方法落后

目前很多學(xué)校仍然采用傳統(tǒng)教學(xué)模式教學(xué)，以理論教學(xué)為主，實(shí)驗(yàn)教學(xué)為輔。理論教學(xué)大多采用“課內(nèi)講授”+“課外做作業(yè)”的方式，枯燥乏味，很難激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[1]。

為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生的綜合素質(zhì)和各種能力得以提高，近年來，各高校已陸續(xù)提出了一些有效的教學(xué)方法，如“案例教學(xué)法”、“任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法”等教學(xué)方法。

“案例教學(xué)法”是教師依據(jù)基本的教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生的具體情況，設(shè)計(jì)一個(gè)或多個(gè)有針對(duì)性的案例，組織學(xué)生對(duì)案例中所用到的知識(shí)技能進(jìn)行學(xué)習(xí)、思考和討論的教學(xué)活動(dòng)。成功的案例教學(xué)法可使學(xué)生在相關(guān)案例的學(xué)習(xí)和交流中增強(qiáng)對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解與掌握，提高分析問題和解決問題的能力，可收到一定的教學(xué)效果[2]。但是，案例教學(xué)依然是老師講解為主，學(xué)生被動(dòng)聽課，動(dòng)手機(jī)會(huì)較少，造成案例教學(xué)法授課效果往往不夠理想。

“任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法”是以建構(gòu)主義教學(xué)理論為指導(dǎo)，以任務(wù)為主線、以學(xué)生為主體、以教師為主導(dǎo)，能夠提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和解決問題的能力[2]。但是，“任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法”中的任務(wù)經(jīng)常不是一個(gè)完整的項(xiàng)目，學(xué)生可以完成每一個(gè)單獨(dú)的任務(wù)，但是要完成一個(gè)整體的項(xiàng)目就顯得力不從心，使得任務(wù)的功能不能充分體現(xiàn)。

基于以上原因，筆者提出采用“合作學(xué)習(xí)”和“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”相結(jié)合的教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)。

3 “合作學(xué)習(xí)+項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”教學(xué)模式

3.1 “項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”教學(xué)模式

“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”教學(xué)模式的基本思想就是將學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容與實(shí)際項(xiàng)目相結(jié)合，設(shè)計(jì)一個(gè)完整項(xiàng)目。按照應(yīng)用開發(fā)的步驟將項(xiàng)目劃分為若干個(gè)子項(xiàng)目，將知識(shí)點(diǎn)融入項(xiàng)目中，使師生在完成項(xiàng)目的過程中完成教學(xué)內(nèi)容。通過對(duì)問題的探究和逐步解決，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，通過完成項(xiàng)目樹立學(xué)生自信心，達(dá)到培養(yǎng)其綜合能力的教學(xué)目標(biāo)。

與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比，項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式有如下優(yōu)點(diǎn)。

（1）以項(xiàng)目為主線融入教學(xué)內(nèi)容。傳統(tǒng)的教學(xué)方法是以知識(shí)體系為載體構(gòu)建教學(xué)內(nèi)容，知識(shí)點(diǎn)分散，學(xué)生能理解知識(shí)點(diǎn)，但是缺乏對(duì)知識(shí)點(diǎn)之間邏輯關(guān)系的全面了解，綜合應(yīng)用能力不強(qiáng)。項(xiàng)目式教學(xué)將教學(xué)內(nèi)容融入項(xiàng)目，使學(xué)生在完成項(xiàng)目的過程中了解知識(shí)點(diǎn)應(yīng)該在哪兒用和怎么用，能從實(shí)踐的角度對(duì)知識(shí)點(diǎn)有全局性的把握。

（2）以項(xiàng)目為依托強(qiáng)化學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)。傳統(tǒng)教學(xué)方法驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)較多，學(xué)生通過驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)?zāi)芗由顚?duì)理論知識(shí)的理解，但是在實(shí)踐能力培養(yǎng)上效果不好。任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式能提高學(xué)生的動(dòng)手能力，但缺乏綜合應(yīng)用能力的提高。而項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式使學(xué)生通過完成一個(gè)完整項(xiàng)目鍛煉其對(duì)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力。

（3）以學(xué)生為主體強(qiáng)化教學(xué)效果。傳統(tǒng)教學(xué)方法中教師為主體，學(xué)生被動(dòng)接受，學(xué)生很容易喪失學(xué)習(xí)興趣。項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式中，學(xué)生從信息收集、制定計(jì)劃、選擇方案到實(shí)施方案全程參與，激發(fā)了自身的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)造性。

3.2 “合作學(xué)習(xí)”教學(xué)模式

在完成項(xiàng)目的過程中，部分學(xué)生自學(xué)能力稍差，可能遇到困難半途而廢。因此，在完成項(xiàng)目的過程中，引入了“合作學(xué)習(xí)”的教學(xué)模式。

“合作學(xué)習(xí)”是指學(xué)生為了完成共同的任務(wù)，有明確的責(zé)任分工的互助性學(xué)習(xí)。合作學(xué)習(xí)策略有利于學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)知識(shí)與培養(yǎng)創(chuàng)新、合作精神，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、態(tài)度、情感、經(jīng)驗(yàn)等方面都能夠產(chǎn)生積極作用[3]。

3.3 “合作學(xué)習(xí)+項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”的教學(xué)模式

因此，針對(duì)學(xué)生水平參差不齊的客觀情況，提出了“合作學(xué)習(xí)+項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”的教學(xué)模式。要求學(xué)生分組合作，在指導(dǎo)教師引導(dǎo)下合作學(xué)習(xí)并完成項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。這樣，當(dāng)小組中的成員遇到困難時(shí)，可以通過溝通協(xié)作，在小組成員的鼓勵(lì)幫助下最終完成項(xiàng)目，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生合作能力，提升教學(xué)效果。

4 “合作學(xué)習(xí)+項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”教學(xué)模式在《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課程中的探索與實(shí)踐

結(jié)合我院應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)，在《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課程中采用了“合作學(xué)習(xí)+項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”教學(xué)模式。

4.1 構(gòu)建項(xiàng)目

項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)首先就要構(gòu)建一個(gè)知識(shí)點(diǎn)覆蓋面更廣的項(xiàng)目。為了方便學(xué)生利用教材學(xué)習(xí)，設(shè)計(jì)了一個(gè)與高等教育出版社出版的《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論》第五版配套的“學(xué)生信息管理系統(tǒng)”的項(xiàng)目，該項(xiàng)目劃分為多個(gè)子項(xiàng)目，包括了系統(tǒng)開發(fā)的全過程。項(xiàng)目的構(gòu)建實(shí)質(zhì)是將教學(xué)內(nèi)容和技能訓(xùn)練合理分配到項(xiàng)目中[4]，圍繞一個(gè)重點(diǎn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)多個(gè)小的任務(wù)。按照項(xiàng)目的開發(fā)過程，應(yīng)該首先進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)，然后再進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的實(shí)現(xiàn)、管理和維護(hù)。但是，數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)涉及很多理論知識(shí)，學(xué)生缺乏相應(yīng)的理論基礎(chǔ)，因此，在劃分子項(xiàng)目時(shí)，對(duì)子項(xiàng)目的順序做了調(diào)整，首先進(jìn)行數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建、管理和維護(hù)，然后是數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)。

為了使教學(xué)內(nèi)容與工程項(xiàng)目較好地結(jié)合，我們對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合與梳理，構(gòu)建了滿足學(xué)習(xí)活動(dòng)與實(shí)際工程項(xiàng)目相結(jié)合特點(diǎn)的教學(xué)體系。此外，根據(jù)應(yīng)用性人才培養(yǎng)的要求，對(duì)原有教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了刪減和簡(jiǎn)化，刪除了“ODBC編程”和“數(shù)據(jù)依賴的公理系統(tǒng)”部分，簡(jiǎn)化了“關(guān)系查詢處理和查詢優(yōu)化”。具體內(nèi)容如表1所示。

表1“學(xué)生信息管理系統(tǒng)”項(xiàng)目及其對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)

序號(hào) 項(xiàng)目名稱 知識(shí)點(diǎn)4 數(shù)據(jù)查詢 數(shù)據(jù)查詢語句select，關(guān)系操作，關(guān)系代數(shù)5 數(shù)據(jù)更新、索引和視圖的建立Insert、update、delete語句；索引和視圖6 觸發(fā)器 數(shù)據(jù)庫完整性，觸發(fā)器7 用戶和權(quán)限 數(shù)據(jù)庫安全管理8 存儲(chǔ)過程 事務(wù)，存儲(chǔ)過程9 數(shù)據(jù)庫備份恢復(fù) 數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)10 并發(fā)控制 并發(fā)控制11 數(shù)據(jù)庫關(guān)系模式的設(shè)計(jì) 關(guān)系數(shù)據(jù)理論12 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)13 關(guān)系查詢處理和查詢優(yōu)化 關(guān)系查詢處理和查詢優(yōu)化

4.2 設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)

教學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)主要采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)，按照“下發(fā)項(xiàng)目——分組完成項(xiàng)目——項(xiàng)目展示和評(píng)價(jià)——項(xiàng)目小結(jié)”的流程推進(jìn)教學(xué)過程。在“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”的教學(xué)過程中，采用“合作學(xué)習(xí)”的模式，將學(xué)生分成多個(gè)學(xué)習(xí)小組，要求小組成員進(jìn)行合作學(xué)習(xí)。研究小組劃分的過程中，要考慮學(xué)習(xí)能力、領(lǐng)導(dǎo)能力等問題，采取強(qiáng)弱搭配，保證每一小組都要有學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生，每一小組選擇領(lǐng)導(dǎo)能力強(qiáng)的同學(xué)擔(dān)任小組組長(zhǎng)，小組集體預(yù)習(xí)并自行完成子項(xiàng)目。建立網(wǎng)絡(luò)交流渠道，師生通過QQ、微信等平臺(tái)實(shí)現(xiàn)交流。在學(xué)生完成項(xiàng)目過程中，出現(xiàn)問題，除小組內(nèi)部討論外，也可以在QQ群、微信群中互相討論，教師也可以給予適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，使學(xué)生能夠順利完成項(xiàng)目。在課堂教學(xué)中，要求小組選派成員演示項(xiàng)目成果，教師針對(duì)學(xué)生的完成情況給予適當(dāng)點(diǎn)評(píng)，對(duì)于學(xué)生碰到的疑難問題給予重點(diǎn)講解，并結(jié)合項(xiàng)目梳理相關(guān)理論知識(shí)，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。

完成項(xiàng)目的過程中，鼓勵(lì)學(xué)生合作學(xué)習(xí)，通過合作完成項(xiàng)目使學(xué)生逐步具備創(chuàng)新實(shí)踐能力和合作精神，最終有能力承擔(dān)并完成大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目，開展大學(xué)生創(chuàng)業(yè)活動(dòng)，為以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)和工作打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。

5 教學(xué)效果

通過項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式，使課堂授課由學(xué)生被動(dòng)聽課變?yōu)閷W(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，較大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。通過合作學(xué)習(xí)，提高了學(xué)生的溝通交流能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。通過項(xiàng)目展示，使學(xué)生鍛煉了語言表達(dá)能力。經(jīng)過兩年的教學(xué)實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的實(shí)踐能力得到了較大提高，知識(shí)的綜合運(yùn)用能力也得到了提高。