項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)與分層遞進(jìn)混合方法在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論課程教學(xué)中的應(yīng)用

魏國(guó)利 張成剛

摘要：針對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論課程理論難度大、實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，該文提出一種項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)與分層遞進(jìn)混合方法。通過(guò)將應(yīng)用型的工程項(xiàng)目引入課堂教學(xué)，可以實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際項(xiàng)目編程無(wú)縫對(duì)接；通過(guò)分層遞進(jìn)教學(xué)法的引入，可以做到因材施教，促進(jìn)各層次學(xué)生不斷遞進(jìn)。實(shí)踐證明，應(yīng)用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)與分層遞進(jìn)混合方法在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論課程的運(yùn)用，提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性與創(chuàng)造性，增強(qiáng)了學(xué)生的動(dòng)手能力。

關(guān)鍵詞：項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)；分層遞進(jìn)；數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)；課堂教學(xué)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2018）33-0146-03

Abstract： Database System Introduction Course is characterized by its difficulty and practicality， this paper proposes a project driven and hierarchical hybrid approach. By introducing applied engineering projects into classroom teaching， it can realize seamless programming between theoretical teaching content and practical project. Through the introduction of hierarchical teaching method， it can promote the continuous progress of students at all levels. Practice can prove that Teaching application of project driven and hierarchical hybrid approach for Database System Introduction Course could promote students' learning initiative and creativity， and enhance students' practical ability.

Key words： Project driven， Stratified progressive， database system， classroom teaching

1 概述

項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法有別于傳統(tǒng)教師作為教學(xué)主體、學(xué)生被動(dòng)接受的課堂模式，它是將應(yīng)用型工程項(xiàng)目引入到課堂活動(dòng)中，并且?guī)熒袚?dān)角色互換：學(xué)生躍升為課堂主體，教師輔為客體。師生間圍繞實(shí)踐項(xiàng)目組織課堂教學(xué)，這樣可以做到教學(xué)目標(biāo)有的放矢。學(xué)生將會(huì)帶著較高的學(xué)習(xí)興趣與熱情，利用課堂理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生探求真知的主動(dòng)性與創(chuàng)造性。

分層遞進(jìn)教學(xué)方法是在承認(rèn)所有學(xué)生知識(shí)水平與學(xué)習(xí)能力有一定差異的前提下，根據(jù)具體學(xué)生的水平和能力設(shè)定不同層次的教學(xué)目標(biāo)，實(shí)施分層施教與分層測(cè)試評(píng)價(jià)，從而在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中形成一種促進(jìn)各層次學(xué)生不斷遞進(jìn)的機(jī)制。

內(nèi)蒙古民族大學(xué)的在讀學(xué)生現(xiàn)狀是漢班同學(xué)與蒙班同學(xué)人數(shù)比例是1：1。蒙班學(xué)生由于受到前期（包括初、高中）教學(xué)水平的限制，漢語(yǔ)能力、英語(yǔ)能力都普遍有所欠缺，導(dǎo)致在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論課程當(dāng)中接受新知識(shí)較慢。因此需要專(zhuān)門(mén)為蒙班同學(xué)設(shè)定相對(duì)低層次的教學(xué)與考核目標(biāo)，為漢班同學(xué)設(shè)定高一層次的課程目標(biāo)，從而實(shí)現(xiàn)因材施教。

2 混合方法設(shè)計(jì)

本文任務(wù)是基于內(nèi)蒙古民族大學(xué)現(xiàn)行的教務(wù)管理系統(tǒng)平臺(tái)設(shè)計(jì)。由于本平臺(tái)規(guī)模較大，且課程學(xué)時(shí)有限，這里選擇有代表性的學(xué)生成績(jī)管理模塊數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行研究。

另外，由于數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論課程的緒論與關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)理論部分為純概念部分，不適用于本文提出的方法，因此將后面的九個(gè)章節(jié)內(nèi)容應(yīng)用混合方法實(shí)施教學(xué)活動(dòng)。其中，SQL語(yǔ)言、數(shù)據(jù)庫(kù)安全性、數(shù)據(jù)庫(kù)完整性三個(gè)部分為基礎(chǔ)理論部分，為漢、蒙兩班學(xué)生設(shè)定的教學(xué)目標(biāo)完全一樣；對(duì)其余六部分內(nèi)容根據(jù)漢、蒙兩班學(xué)生不同的知識(shí)接受與理解程度，教學(xué)目標(biāo)做出了區(qū)分。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)如圖1所示。

具體授課內(nèi)容即教學(xué)目標(biāo)說(shuō)明如下：

（1）SQL語(yǔ)言

教學(xué)內(nèi)容及目標(biāo)：結(jié)合學(xué)生成績(jī)管理模塊中使用的系統(tǒng)表及視圖，講解SQL語(yǔ)句的查詢(xún)、更新、修改、刪除操作，使學(xué)生能夠結(jié)合實(shí)際案例熟練掌握SQL語(yǔ)句的基本操作。

（2）數(shù)據(jù)庫(kù)安全性

教學(xué)內(nèi)容及目標(biāo)：列舉出系統(tǒng)平臺(tái)上線(xiàn)運(yùn)行遭受到的各種不安全挑戰(zhàn)，通過(guò)培養(yǎng)學(xué)生的危機(jī)意識(shí)，使學(xué)生了解并掌握數(shù)據(jù)庫(kù)安全性控制的各種方法與措施。

（3）數(shù)據(jù)庫(kù)完整性

教學(xué)內(nèi)容及目標(biāo)：在講授數(shù)據(jù)庫(kù)完整性理論知識(shí)的同時(shí)，對(duì)照學(xué)生成績(jī)管理模塊系統(tǒng)表當(dāng)中的完整性實(shí)例進(jìn)行應(yīng)用分析，使學(xué)生理解實(shí)施數(shù)據(jù)庫(kù)完整性的必要性與具體方法。

（4）規(guī)范化理論

教學(xué)內(nèi)容：結(jié)合規(guī)范化理論知識(shí)，分析學(xué)生成績(jī)管理模塊數(shù)據(jù)庫(kù)是屬于第幾范式的標(biāo)準(zhǔn)，以及未來(lái)可以進(jìn)行升級(jí)改造空間；蒙班目標(biāo)：了解并掌握4NF及以下范式的定義與應(yīng)用；漢班目標(biāo)：在完成蒙班目標(biāo)基礎(chǔ)上，掌握模式分解。

（5）數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)理論

教學(xué)內(nèi)容：結(jié)合成績(jī)管理模塊中后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)成果，系統(tǒng)性講解需求分析與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容，使學(xué)生能夠直接感受知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用；蒙班目標(biāo)：了解并掌握數(shù)據(jù)需求分析、概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法；漢班目標(biāo)：在完成蒙班目標(biāo)基礎(chǔ)上，掌握數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)施與維護(hù)。

（6）數(shù)據(jù)庫(kù)編程

教學(xué)內(nèi)容：結(jié)合成績(jī)管理模塊程序中嵌入式SQL與存儲(chǔ)過(guò)程的使用實(shí)例，講解教材中相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，逐步提升學(xué)生數(shù)據(jù)庫(kù)編程能力；蒙班目標(biāo)：了解并掌握嵌入式SQL、過(guò)程化SQL、存儲(chǔ)過(guò)程與函數(shù)的使用方法；漢班目標(biāo)：在完成蒙班目標(biāo)基礎(chǔ)上，掌握ODBC、JDBC編程

（7）關(guān)系查詢(xún)處理與優(yōu)化

教學(xué)內(nèi)容：結(jié)合系統(tǒng)成績(jī)查詢(xún)功能，講解關(guān)系查詢(xún)優(yōu)化的基本知識(shí)點(diǎn)與應(yīng)用模式；蒙班目標(biāo)：學(xué)習(xí)掌握關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的查詢(xún)處理與優(yōu)化、代數(shù)優(yōu)化以及物理優(yōu)化內(nèi)容；漢班目標(biāo)：在完成蒙班目標(biāo)基礎(chǔ)上，了解查詢(xún)計(jì)劃執(zhí)行。

（8）數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)

教學(xué)內(nèi)容：引入教務(wù)管理系統(tǒng)實(shí)施的數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)機(jī)制，講授事務(wù)、故障、恢復(fù)策略?xún)?nèi)容；蒙班目標(biāo)：學(xué)習(xí)掌握事務(wù)、故障分類(lèi)、恢復(fù)技術(shù)與恢復(fù)策略；漢班目標(biāo)：在完成蒙班目標(biāo)基礎(chǔ)上，了解數(shù)據(jù)庫(kù)鏡像技術(shù)。

（9）并發(fā)控制

教學(xué)內(nèi)容：對(duì)比成績(jī)管理模塊并發(fā)程序?qū)崿F(xiàn)，講授課程相關(guān)內(nèi)容；蒙班目標(biāo)：掌握并發(fā)控制與封鎖概念、并發(fā)調(diào)度的可串行性；漢班目標(biāo)：在完成蒙班目標(biāo)基礎(chǔ)上，了解兩段鎖協(xié)議與封鎖粒度

3 方法實(shí)施設(shè)計(jì)及步驟

根據(jù)制定的教學(xué)目標(biāo)，并按照目前內(nèi)蒙古民族大學(xué)課程改革的總體要求，分別針對(duì)蒙班與漢班實(shí)施教學(xué)混改的授課活動(dòng)。在這一過(guò)程中，以自然班為單位，分成若干個(gè)課程討論組，每組4-5人，設(shè)小組長(zhǎng)一名。課堂上就是以小組為基本單元進(jìn)行學(xué)習(xí)討論活動(dòng)。

課堂教學(xué)實(shí)施步驟如下：

（1）根據(jù)每節(jié)課教學(xué)進(jìn)度與目標(biāo)預(yù)先布置預(yù)習(xí)內(nèi)容

（2） 課堂以自然班學(xué)習(xí)小組為單位，采取翻轉(zhuǎn)課堂的形式進(jìn)行授課，學(xué)生與老師交替成為課堂活動(dòng)主體。學(xué)生根據(jù)預(yù)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)陳述，教師在旁進(jìn)行強(qiáng)調(diào)和補(bǔ)充說(shuō)明，并利用自身實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)剖析項(xiàng)目程序理論知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)對(duì)系統(tǒng)缺陷進(jìn)行改進(jìn)。

（3） 設(shè)定固定時(shí)間，利用內(nèi)蒙古民族大學(xué)上線(xiàn)的網(wǎng)上綜合教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行師生在線(xiàn)交流，探討問(wèn)題。

（4） 每隔一段時(shí)間，將蒙班與漢班學(xué)生組織在一起進(jìn)行學(xué)習(xí)內(nèi)容交流，使?jié)h班與蒙班學(xué)生結(jié)成對(duì)子。蒙班學(xué)生通過(guò)漢班學(xué)習(xí)的帶動(dòng)能夠提升自身知識(shí)層次與水平，漢班學(xué)生也能從中發(fā)現(xiàn)自身不足。

（5） 在完成所有授課內(nèi)容與目標(biāo)之后，設(shè)置一個(gè)綜合性的考核任務(wù)。即利用所學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)原理知識(shí)，以班級(jí)小組為單位，完成一個(gè)宿舍管理系統(tǒng)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)工作，進(jìn)行設(shè)計(jì)答辯最后給出成績(jī)。

混合方法課堂教學(xué)實(shí)施流程如圖2所示。

4 課程考核與評(píng)價(jià)方式

應(yīng)用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)與分層遞進(jìn)混合方法的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論課程考核方式也做了創(chuàng)新調(diào)整，加入了宿舍管理系統(tǒng)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)工作考核，這一部分占據(jù)了30%的考核權(quán)重。這樣才能體現(xiàn)出項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)的側(cè)重點(diǎn)，即以提升學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力為根本出發(fā)點(diǎn)。課程原始考核權(quán)重與本文方法考核權(quán)重對(duì)照如表1所示。

從表可以看出，本文提出的考核評(píng)價(jià)方法增加了課堂表現(xiàn)（翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)、小組討論）方面的權(quán)重，有利于提升學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主動(dòng)性。

5 結(jié)語(yǔ)

為響應(yīng)學(xué)校倡導(dǎo)的深化本科教學(xué)改革要求，考慮到數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論在計(jì)算機(jī)系列課程中的重要地位，本文引入項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)與分層遞進(jìn)混合方法。該方法突出了理論教學(xué)與實(shí)踐應(yīng)用的融合性，鼓勵(lì)學(xué)生去主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題，從而提高數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)能力與實(shí)踐操作能力。綜合近幾年的實(shí)際教學(xué)情況來(lái)看，應(yīng)用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)與分層遞進(jìn)混合方法在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論課程的運(yùn)用，提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性與創(chuàng)造性，增強(qiáng)了學(xué)生的動(dòng)手能力。

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【通聯(lián)編輯：唐一東】