數據庫作為信息處理最先進的技術和最有效的工具,從一般的大型軟件發展成為現代計算環境的核心技術。它以其強大的數據和信息處理功能成為管理信息系統、管理工程、辦公自動化系統、決策支持系統、計算機及其他應用等專業的一門必修計算機語言課,在諸多領域得到了廣泛的應用,是計算機信息系統與應用系統的核心技術及重要基礎。高等院校作為培養數據庫應用人才的主要基地,發揮著不可替代的核心作用。然而在傳統的課程教學過程中只注重強調數據庫理論知識的完備性,缺乏學習的應用性與針對性,理論性強,概念抽象,理論和實際教學存在著不同程度的脫節,不能很好地滿足企業對人才的需求。分析該課程目前教學過程中存在的主要問題,探究教學模式改革方案,對于學生進一步學習和掌握相關專業知識,特別在畢業后的工作中更好地開發和應用有關軟件將起到很重要作用。
一、教學中存在的主要問題
1.理論和實際相脫節
數據庫原理和應用是一門理論性和實踐性都很強的課程。一般包括數據庫原理、設計和應用三個部分。原理是基礎,但并不是空洞、抽象的理論,它的許多實現技術來自于實際需要,并通過研究和不斷完善獲得。該課程中的概念應該在實際數據庫中得到體現,因此,教學中要把數據庫的基本概念、原理、和實現技術與數據庫實例相結合,通過分析實例數據庫來加深對原理的理解。但是,目前一些高等院校教學的基本情況是走向兩個極端。要么過分側重數據庫原理,要么過分側重流行數據庫開發工具的使用,造成學生缺乏完整的知識結構。
2.實踐教學脫離軟件工程理論
在數據庫原理與應用的實踐教學過程中,應盡早使學生建立起工程化的概念,將軟件工程學的基本方法融入課程的實踐環節。數據庫的應用是三分技術,七分設計,關鍵的工作是設計合理、好用、效率高的數據庫。為了達到此目的,在開發數據庫應用系統時,一定要做好前期的需求分析、概念結構設計和邏輯結構設計,以在數據庫實施后減少修改的工作量,避免大量的數據丟失。但就目前的教學過程來看,許多學生本著應付差事心理,甚至不明確實驗操作的目的和內容,對于課程設計及畢業設計,大多學生不懂得如何開發一個實用的數據庫應用系統,缺乏聯系的認知方法,忽視由現實世界到數據庫系統的轉化過程。
二、改進教學方法
1.確立課程教學目標,建立課程知識體系
數據庫原理及應用課程的教學目標,是向學生傳授數據庫系統的基本知識、技術與方法。培養學生的實際動手能力、分析問題和解決問題的能力。使學生能夠利用數據庫及其他的計算機技術,應用軟件工程原理,設計并實施一個數據庫應用系統,提高學生的綜合素質和創新能力。在實施該課程的教學過程中,要讓學生明確課程的知識體系。教師要指導學生掌握教材全貌,建立總體思路,使知識結構化,系統化,讓學生能夠比較自然的進入對具體問題的學習和研究中。
2.建立立體化的教學模式
(1)項目與評價結合式教學。項目教學法是基于探索性學習和協作式學習的一種新型教學模式。這種模式要求按照工作實踐的相關性來組織課程的教學內容,打破以往根據知識的相關性來設計課程內容的傳統教學模式。采用實際應用的項目進行教學項目化或教師設計合適的教學項目穿插于整個課程教學過程,使教學內容和教學目標巧妙地隱含在一個個任務之中,讓教學進程由學習任務來驅動。例如,以一個“圖書管理系統”案例作為核心把課程的所有知識點貫穿起來,用案例作為項目問題來牽引好奇心,調動學習的興趣,使學生帶著問題學,帶著興趣學。不拘泥于枯燥的原理,而是從實用角度出發,課程不是面面俱到的“用戶手冊”,也不是詳解原理的“功能指南”,而是模擬數據庫應用項目開發流程的再現。圍繞數據庫應用系統的開發選擇教學內容,使學生在每個問題面前能“避虛就實”,直達目標。對于每個功能的理解,力求以明確的步驟指導和豐富的應用實例準確地指明如何去做。學生只要按照技術路線做成、做會、做熟,再舉一反三,就能初步掌握基本知識。
項目教學應在教師的指導下由學生自主完成,可采用學習小組的形式進行,并采用小組自評、小組互評、教師評價等方式開展項目實施情況評價。這種教學方法有利于培養學生的創新能力,實踐能力,獨立分析問題、解決問題的能力,以及團隊間的協作能力,因而非常適宜實踐性較強的工科學科采用。實踐教學模塊(課程設計)最好采用項目評價教學方法。
(2)工學結合式教學。對于比較優秀的學生,可實行因材施教。直接引進企業實際應用需求的項目,在教師指導下進行綜合大型實踐項目開發。教學內容是IT企業項目再現的過程,從資料查閱、應用需求分析、原始數據采集、數據析取、數據庫和數據表設計、數據加工處理,到數據的檢測和檢驗,再到數據的輸出成表、數據使用和回饋等各個環節。實訓時要對每一環節進行檢驗,合格才算完成。每做完一個步驟,指導教師和學生一起進行測試,發現問題。教師審核設計方案和操作步驟,并實施輔導,也就是以“學生為主,教師為輔”的方式進行。
通過這種大型實訓教學,完成對基本知識和基本操作技能的綜合訓練,除了對學生進行專業技能訓練外,還鍛煉了學生的組織能力、溝通能力、協作能力、創新能力,突出了培養學生的崗位職業能力和綜合素質能力。讓學生了解了實際工作中需要的多方面素質,實現了課堂教學與職場崗位間的“短距離對接”。
(3)任務驅動式教學。“任務驅動”教學法以面向任務的模式教學,能有效的提高學生的學習興趣,并且提高學生的動手能力。“任務驅動”教學法的主要特點是“任務驅動,注重實踐”。對于實踐操作性強的教學內容,可以先向學生布置操作任務,由學生在完成實驗任務的過程中發現問題。例如,典型存儲過程的創建及使用、觸發器的創建及使用,把學生在解決任務過程中遇到的問題總結起來,集中講解,可達到事半功倍的教學效果。
通過自主學習與協作學習來實現任務是任務驅動教學的重點。問題提出并設計好了執行的過程后,學生就需要通過各種途徑、各種方法、各種手段去完成任務。自主學習是以自學為中心,由學生自主探索學習,獨立完成任務。它要求學生在學習過程中充分發揮主動性,對于較淺顯,易于理解和自學的內容,如數據庫技術的基本概念、實際數據庫管理系統(DBMS)的基本情況等,可安排專題由學生自學,比較綜合和難度較大任務則更多地需要借助協作式學習方式,即在個人自主學習的基礎上,通過小組討論、協商,以進一步加深理解。通過這種協作和溝通,學生可以看到問題的不同側面和解決途徑,開拓了學生的思路,產生對知識新的認識與理解。
(4)編制實驗、實訓式教學指導書。對于基本知識與基本技能可通過編寫詳細的實驗指導書來進行實驗、實訓式教學,這有利于學生從基礎開始,快速入門并提高。指導書的每個設計內容都有相應的實驗操作目的、實驗操作指導的理論基礎、實驗操作的內容和實驗操作的步驟四方面的內容。理論基礎是實驗操作步驟的依據,而操作步驟是將理論用于實踐,進而幫助學生快速提高實際操作的能力。指導書可分兩部進行。第一,課內實驗,突出基本技能的訓練;第二,綜合大型實踐教學(實訓),突出職業能力培養。
(5)技能比賽式教學。組織數據庫技能操作競賽,如數據建模比賽等,通過形式多樣,豐富多彩的學生競賽活動,促進學生主動進行數據庫技術應用與技能訓練活動,加深學生對知識的理解,提高學生對技能應用的能力,提高學生的學習興趣。
(6)充分利用網絡環境,大力開展網上教學。創建數據庫課程教學網站,通過放置大量教學資源,豐富網絡教學環境。利用其便捷、易于交互等特點,培養學生的自學能力,強化教師在教學過程中的指導作用。使得教學手段變得更加形象生動,最大限度地發揮學生學習的主動性、積極性。
三、結束語
數據庫原理及應用課程的一個重要特點,是實踐性強。在實踐教學中,應既有典型案例的再現,也應有項目開發的實例。通過模擬數據庫應用系統的開發過程,融入數據庫應用開發的軟件規范。學生通過課程所提供的“課題式”任務,能夠學習具有規范的企業編程風格和習慣,以及豐富的項目開發經驗。讓學生在知識、技能形成的過程中充分感知、體驗,獲取過程性知識和經驗,實現課程教學與崗位需求的無縫對接。
在計算機技術和信息處理技術日新月異的今天,對于本課程的教學,更應努力尋求新的切入點,使理論教學和實際應用更好更緊密的結合起來。通過課內理論環節的“教”,實驗和實訓環節的“學”,課程設計和實習環節的“做”,達到良好的教學效果。我們應逐步形成“以能力培養為中心、案例驅動教學、邊講邊練、講練結合”的教學模式,徹底撇開傳統教學中將理論同實踐分開的做法,突出職業綜合素質和能力培養。
本文為校基金教改項目
(作者單位:桂林電子科技大學)