基于小型漸進式項目驅(qū)動法的“數(shù)據(jù)庫原理”課程教學(xué)改革

張淑萍， 苗瑾超， 郭勤

(新疆理工學(xué)院 信息工程學(xué)院， 新疆 阿克蘇 843000)

0 引言

“數(shù)據(jù)庫原理”課程作為高校計算機類相關(guān)專業(yè)的一門基礎(chǔ)核心課,在新工科背景下,對數(shù)據(jù)庫技術(shù)的需求非常廣泛。目前部分高?！皵?shù)據(jù)庫原理”的教學(xué)理論與實踐不能有機的結(jié)合,主要以教師講授為主,學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不夠,導(dǎo)致課堂教學(xué)效果不如意。作為應(yīng)用型本科高校的教師在講好數(shù)據(jù)庫理論基本原理的同時,還應(yīng)注重學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識、創(chuàng)新意識、實踐能力的培養(yǎng),將理論有效地應(yīng)用在實踐中,因此“數(shù)據(jù)庫原理”的課程改革迫在眉睫。

1 “數(shù)據(jù)庫原理”課程當(dāng)前存在的不足

(1) 重理論,輕實踐[3]

我院系部的“數(shù)據(jù)庫原理”課程理論教學(xué)32學(xué)時,實驗教學(xué)16學(xué)時，課程總課時為48學(xué)時。在教學(xué)方法上依然是重理論,輕實踐,無法滿足新技術(shù)的需求,理論課仍采用傳統(tǒng)的授課方式,講授內(nèi)容為數(shù)據(jù)庫中的基本理論知識,對于實驗課,主要以驗證性實驗為主,學(xué)生最終在實際項目開發(fā)中無法將所有知識點整合起來學(xué)以致用。

(2) 考核方式不能全面反映學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和能力[2]

“數(shù)據(jù)庫原理”傳統(tǒng)的考核為:平時成績(考勤、作業(yè)占30%)+期末考試(占70%),期末考試主要以閉卷考試為主,考試的內(nèi)容主要為課本中的基本概念、SQL命令語法及基本原理。目前普遍現(xiàn)象是學(xué)生平時對實踐不重視,期末考試靠死記硬背來應(yīng)付,導(dǎo)致卷面成績較高,實際動手能力較弱,傳統(tǒng)的考核方式不能很好地體現(xiàn)學(xué)生的動手能力。

(3) 教學(xué)方法單一,學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性不高[1]

教師在授課過程中以講授為主,這種方式既不能把學(xué)生的主體作用充分發(fā)揮出來,也不能把學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性及積極性調(diào)動起來,實習(xí)報告和軟件系統(tǒng)作為考核課程設(shè)計的主要方式,以案例或者任務(wù)為主導(dǎo)講授知識點的教學(xué)方法未得到充分應(yīng)用,這導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和參與度都不高。

2 小型漸進式項目驅(qū)動法的特點

小型漸進式項目驅(qū)動教學(xué)法,以項目驅(qū)動為主，實施過程是漸進式的,一個項目貫穿始終，且項目是小型的,適合課程教學(xué)。采用探究式、漸進式、互動式的教學(xué)方法,在教學(xué)中教師起引導(dǎo)作用,啟發(fā)學(xué)生獨立思考和實踐。學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體,在實踐的過程中鼓勵學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題,解決問題,可加深對概念和原理的理解。結(jié)合項目,讓學(xué)生在完成項目的過程中實現(xiàn)教師和學(xué)生的互動,通過項目實踐理解理論知識,將理論和實踐有機結(jié)合,強化項目實踐能力。在項目的選擇上應(yīng)注意以下幾點。

(1) 項目應(yīng)具有實戰(zhàn)意義。根據(jù)學(xué)生的興趣去選擇項目,有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，喚起學(xué)生的求知欲望,為學(xué)生提供實戰(zhàn)體驗。

(2) 項目應(yīng)足夠“綜合”。所選的項目實現(xiàn)必須覆蓋課程的主要知識點,使得學(xué)生能得到全面的應(yīng)用訓(xùn)練,更好的掌握每一個知識點。

(3) 項目應(yīng)足夠“小型”。根據(jù)學(xué)生的實際情況和學(xué)時數(shù)來選擇項目,教學(xué)使用的項目要能夠在課堂教學(xué)的課時內(nèi)完成;練習(xí)項目要能夠讓學(xué)生在課內(nèi)實驗和有限的課外時間內(nèi)完成。

(4) 實施過程應(yīng)能夠體現(xiàn)漸進性。階段的劃分與階段間的銜接和教學(xué)內(nèi)容及授課順序?qū)?yīng),平滑過渡。

3 漸進式項目的實施過程[5]

首先，教師在課堂教學(xué)過程中要把本堂課的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)重點、教學(xué)難點等內(nèi)容板書在黑板上,讓學(xué)生明白通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)要達到的目標(biāo)、應(yīng)該掌握的技術(shù)。在實踐教學(xué)過程中以大學(xué)生選課系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)作為課程項目。學(xué)生以小組為單位采用組內(nèi)自學(xué),組間相互學(xué),教師整體上指導(dǎo)。在整個完成項目的學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)自己與別的同學(xué)的差距,在無形之中可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,而且做完這個項目之后,基本上就能達到對已學(xué)的數(shù)據(jù)庫的知識點的理解,并且具備數(shù)據(jù)庫的開發(fā)能力,同時提升了學(xué)生解決問題的能力。由于在項目實施過程中,我們要求能力強的同學(xué)幫助能力弱的同學(xué),協(xié)同小組之間的關(guān)系,小組成員團結(jié)一致地完成小組任務(wù),學(xué)生逐步形成獨立思考問題的能力,同時也培養(yǎng)了團隊精神。

其次，我們以具體實例來說明數(shù)據(jù)查詢、索引的知識點[6]。教師先導(dǎo)入項目,給學(xué)生展現(xiàn)這個完整的系統(tǒng),然后對項目進行詳細地分析和任務(wù)分解。系統(tǒng)的功能，如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)功能圖

老師在講授時涉及到學(xué)生的信息、教師的信息、管理員的信息、課程的信息等問題的如何定義;如何解決查詢一個學(xué)生選修數(shù)據(jù)庫這門課的成績,啟發(fā)使學(xué)生找出不同表之間的關(guān)聯(lián)等知識點;并且進行深層次的遷移,引導(dǎo)學(xué)生對課本中規(guī)范化理論知識的深入理解等。

創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫的目的是存儲、查詢和管理數(shù)據(jù),能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)查詢是數(shù)據(jù)庫的重要功能之一,SQL 是關(guān)系數(shù)據(jù)庫的標(biāo)準(zhǔn)語言。其功能包括數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)庫模式創(chuàng)建、數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的插入、修改、刪除、數(shù)據(jù)庫安全性完整性的定義和數(shù)據(jù)庫的控制等一系列功能。通過關(guān)系數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)語言SQL的學(xué)習(xí),讓學(xué)生掌握SELECT語句的基本語法、表查詢、索引的創(chuàng)建、視圖的操作和查詢操作的學(xué)習(xí)。

再次，以案例分析、任務(wù)驅(qū)動為例組織學(xué)生學(xué)習(xí)SQL查詢SELECT語句。對數(shù)據(jù)庫中所需數(shù)據(jù)的各種查詢操作除了利用SELECT語句完成基本的查詢操作之外,還要求學(xué)生掌握如何給變量賦值、輸出表達式值等內(nèi)容。對于作為數(shù)據(jù)庫操作重要知識點的查詢操作,除了要求掌握在查詢分析器中輸入SELECT語句完成查詢之外,還要求學(xué)生掌握界面化查詢操作。同時,引入索引概念,教師要給學(xué)生講解索引的重要性以及如何建立索引,引導(dǎo)學(xué)生掌握建立索引的方法。進一步引導(dǎo)學(xué)生掌握根據(jù)索引看數(shù)據(jù)表的命令:Select * FROM 表名 with(INDEX(該表上的索引名))。例如:給學(xué)生演示在C(表示課程表)上以cname(課程名)創(chuàng)建非聚族索引icname并且根據(jù)索引看數(shù)據(jù)表。命令如下:

create index icname on C(cname)

go

select * from C

go

select * from C with(index(icname))

然后讓學(xué)生自己思考完成創(chuàng)建聚族索引并且根據(jù)索引看數(shù)據(jù)表,由此培養(yǎng)學(xué)生的探索問題的能力與創(chuàng)新能力,拓展知識空間。

最后,作為知識點的總結(jié)完成學(xué)生增刪改、課程信息修改、選課信息發(fā)布和選擇課程等子項目。結(jié)合實際項目需求,在任務(wù)驅(qū)動的基礎(chǔ)上,讓學(xué)生感覺到學(xué)有所用,在成果驅(qū)動的基礎(chǔ)上,讓學(xué)生有成就感和自豪感,從而進一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

4 基于項目的漸進式教學(xué)效果

漸進式教學(xué),不是一步到位地提出項目的需求(功能或性能),一開始只提基本需求,其實先需要較少的知識和技能。隨著教學(xué)的展開和深入,逐步補充提出新的需求,需要應(yīng)用新的知識和技能才能加以實現(xiàn)。通過項目需求的不斷完善,項目逐步成為“真實項目”,從而逐步幫助學(xué)生構(gòu)建完整的知識體系和應(yīng)用能力。

通過項目的漸進式教學(xué),第一,這種教學(xué)符合認(rèn)知規(guī)律,從簡單的基礎(chǔ)開始,逐漸擴展,最后覆蓋整門課程的知識面,從簡單到復(fù)雜的過程更容易讓學(xué)生接受。第二,培養(yǎng)了學(xué)生主動參與教學(xué)的目的,更鍛煉了學(xué)生自主思考,獨立解決問題的能力,這種方式給學(xué)生帶來一種全新的體驗,能引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,樹立自信心。第三,在課程的教學(xué)中會有目的的給出學(xué)生練習(xí)題目,通過學(xué)生的獨立自主練習(xí),在掌握了理論知識的同時還有效提高了學(xué)生的實踐動手能力,符合當(dāng)前應(yīng)用型本科培養(yǎng)人才的需求。第四,改變了考核的方式,從根本上解決了學(xué)生應(yīng)試強動手弱的狀況[4]。

5 總結(jié)

“數(shù)據(jù)庫原理”的改革需涉及多方面,更要結(jié)合學(xué)生的實際情況,讓學(xué)生發(fā)自內(nèi)心喜歡學(xué)習(xí),提高學(xué)習(xí)興趣,改變傳統(tǒng)的教學(xué)考核比例,提高學(xué)生的實踐動手能力。只有這樣,培養(yǎng)出來的學(xué)生才能更快的適應(yīng)社會,從而提高學(xué)生的社會競爭力。