田立鵬
遼寧廣播電視大學東港分校( 東港 118200 )
數據庫技術是計算機科學的一個重要分支,它是信息管理、分布計算、并行處理、計算機系統工程與設計應用等的理論基礎,在現代的國民經濟中占有非常重要的地位。各行各業中幾乎都在使用著數據庫技術,數據庫建設的規模和數據庫信息量的大小和使用頻度已成為了衡量一個國家信息化程度的重要標志。
數據庫技術也是計算機科學技術發展的重要內容,是構成信息系統的重要基礎。數據庫技術起源于實際應用,它的強大生命力在于應用,因此這門課程的特點是理論性和實踐性都很強。作為計算機操作基礎課程的后續課程,數據庫原理課程能夠具體聯系計算機基本操作、文字處理、圖形圖像基礎、數據庫、數據表的設計與數據編輯、查詢與報表制作等系統開發的具體內容;如果采用不同平臺(如Visual Basic、Access、Visual C++、Power Builder等進行教學,數據庫原理課程將涉及到一些豐富的語言(如Basic語言,Pascal語言、C語言或C++語言)和后續課程的學習,數據庫原理將涉及到計算機許多領域的知識和相關的應用,數據庫原理課程與信息類相關課程有著極為緊密的關系,它是一門承前啟后的課程。
數據庫原理類課程是各高等學校計算機專業普遍開設的一門計算機基礎理論課,隨著時代的發展,學科交叉、融合現象日益明顯,對于今天非計算機專業學生來說也需要掌握一定的數據庫技術,將來結合本專業的知識發揮多學科技術的綜合優勢。因此探討計算機專業數據庫教學的方法已具有非常普遍的意義。
專業教學目標是《SQL SERVER數據庫基礎與應用》雙語教學的首要目標,計算機英語語言能力方面,在原專業教學目標的基礎上,依托課程內容,以提高學生的英語應用能力為目標。要求學生掌握《SQL SERVER數據庫基礎與應用》課程基本術語與基本知識的英語表達,學習數據庫管理系統開發平臺英文原版軟件的基本使用,閱讀相關的英文說明書和幫助信息,瀏覽相關的英文網站,嘗試用英語進行表達和交流。在開展“雙語教學”的過程中,循序漸進,從最基本的閱讀開始,逐漸擴展到聽力、交流和寫作。
目前對數據庫教學方面的探討是專業教師積極努力的方向。在此作者依據計算機教學方面的經驗和近年來進行的教學改革探討為基礎,對課題研究型+雙語教學模式在數據庫教學中的應用進行探討。
課題研究型教學模式就是:基于網絡教學平臺,精講多練,以學生在課題研究中探索式地學習為主,以網站答疑討論為輔,試題庫在線測驗為補充的教學模式。實行“精講多練”,教師只作入門性的、重點的、帶有啟發性的講授,而不仔細講授細節,指導學生通過自己看書,在網絡教學平臺上用多媒體課件或其它各種學習資料進行自學,大部分學時進行上機實驗教學,教師跟蹤輔導,充分利用上機練習等掌握所學的內容。調整傳統教學內容的先后順序,在上課前先給每個學生,或若干學生一組,布置一項軟件開發課題,該課題力求既結合生產實際,又能涵蓋課程教學的要求。教師提出學生自學和開發、研究的進度,設計教學進程,讓學生在課題開發的過程中利用在線學習平臺學習基礎理論和軟件開發的思路與方法,規定一段時間完成項目課題。
這一教學方法的改革是對傳統教學法的重大突破,主要表現在:
(1)教學手段方面的突破。教學手段是多方面、全方位的,涉及到網絡化教學平臺的建設、在線學習、在線考試、網絡化討論研究式教學等。
(2)學生學習方法上的突破。學生的學習以自主、自覺、有目的的研究式學習為主,能夠充分開發學生的自學能力、研究能力和創新能力。
(3)學生學習主動性的突破。學生的學習不再是被動的盲目學習,而是有目的的主動積極地學習。
(1)理論性較強。數據庫技術基礎或數據庫原理類課程的特點是基礎理論學習內容較多,有些內容很難理解,例如關系模式、關系運算、數據庫的規范化問題、查詢優化等。至于數據庫的恢復技術、并發控制等知識對于沒有實際數據庫設計維護經驗的學生來說,就更是紙上談兵了。因此數據庫教學在理解基本概念和理論的同時應盡量淡化理論學習,克服抽象、脫離實際的被動學習狀態,防止學生單純的背概念、背知識,到用的時候完全不會用了。應強調學即為所用,理論是為實際所用的教學目的。這樣加入課題任務伴隨著課堂講授同進度進行,讓學生在實踐中理解基礎理論知識,并在課題設計過程中進行自學與探索,提高自學能力和實踐能力。
(2)數據庫技術與實際應用結合緊密。數據庫技術的特點是與現實生活聯系緊密。以本人第一次課堂為學生講解的數據庫的應用為例,當代的一個大學生到學校報到,從家里出門買火車票要訪問全國鐵路數據庫系統,到銀行取錢要訪問銀行的數據庫系統,到學校報到教務處、后勤等部門均要在相應的數據庫中添加該學生的信息,以至于到圖書館借書等更要用到數據庫系統,上網瀏覽訪問網站的后臺數據庫系統等。以上所舉都為學生實際接觸到的現實生活中的應用典范。還有其他與工作和職業相關的數據庫應用。例如工廠企業的管理信息系統、電廠的實時數據庫系統、制造業的集成數據庫系統等。可見數據庫技術與當代信息社會的信息活動密切相關,因此完全可以挑選一些與實際生活、工作、專業等相關的例子為引導,帶動學生進行理論與實踐相結合的探索學習。當然所選擇的實際應用案例應進行一定程度的簡化,畢竟學生是初次接觸和學習,不能難度太大。
課題設計是這門課的實踐的關鍵部分,也是較難把握的部分。應根據這門課程的教材《SQL server 數據庫基礎》、授課對象和教學大綱等特點,調整部分章節的教學順序。進行課題設計的時候應該對不同的理論知識進行有針對性的任務布置,并對學生的設計任務進行總結、歸納和評析。
例如在進行第一章數據庫的概念模型介紹時,可以給學生幾個可選課題任務,讓學生嘗試著進行現實世界對象的分析和抽象,進行初步的E-R圖設計,這一部操作并非是真正的數據庫設計,只是作為嘗試階段(后期數據庫設計階段還要進行完善的課題設計),讓學生對現實世界的數據對象加以關心和了解。
關系運算算部分的理論知識則可以拿出一個已有的數據庫數據為例,進行演示,抽象的數學公式則可以一帶而過,只通過具體實例讓學生了解每一種關系運算的含義即可。
數據的規范化,即范式,一直是學生反映教難理解掌握的部分,尤其是BCNF以后的范式感覺很難理解了,光是定義就要琢磨半天過后還是不知所云。此時可通過前期的課題分析,讓學生來繼續分析課題中涉及的數據對象之間的依賴關系,徹底的通過實例了解各種函數依賴的含義,從而在此基礎之上來分析設計的數據庫的規范化程度。
數據庫設計是整個課題設計的關鍵階段。在此階段要求學生按步驟進行詳細的需求分析,產生相應的文檔,寫出需求分析所得的數據字典。然后進行數據庫的概念結構設計,此步驟最重要,關系到整個數據庫設計的好壞。此部分通過具體的實例和課題讓學生對需求分析階段收集的數據進行分類、聚集和概括等抽象,產生分E-R圖。分E-R圖的設計可提出多種方案,最后在各方案中進行優化篩選。最后再進行視圖的集成,去掉分E-R圖中的沖突和冗余。在邏輯設計階段,由上面課題設計得到的概念結構,進行關系模型的轉換。然后是數據庫的物理設計階段,此部分應結合具體的數據庫管理系統軟件RDBMS進行,讓學生在計算機上建立具體的數據庫并錄入數據。這樣可以在后續教學中采用前期的設計結果進行SQL語言的實踐練習,對數據庫進行操作,通過在操作過程中發現的一些問題來進行數據庫恢復技術、維護技術等知識講解,讓學生對設計的數據庫進行改進。
在利用現有電大遠程教學持服務以外,可以采用更加靈活的方式和鼓勵學生多渠道地開展自主學習。
學員可以利用現有條件,開展諸如電大網上資源學習、相關專業知識網上資源、百度等搜索引擎,對知識的搜索與學習。學員可以通過多個電子郵箱,以便更快捷、準確、安全地交流。可利用電話等通訊工具彌補不同環境下的溝通方式,既達到了教學的目的,也使學員掌握了新生軟件的學習和使用技巧。
在電大課程評價的設計中,我們利用形成性考核冊(作業冊)、終結性的考核,也探索了諸如定期反饋的階段課題考核形式。實施課題模式時,注意從質性評價、學生的自評、多元的評價標準方面著手。
課題研究型教學模式在數據庫基礎理論教學中的應用屬于首次實施和嘗試,希望通過我們的努力和探索能夠尋求到一種較好的數據庫課程教學方法,提高大學生的計算機理論知識水平和實踐能力,還有一些理論章節的課題設計還有待深入的探討研究。
[1]薩師煊,王珊.數據庫系統概論.高等教育出版社,2000.
[2]王陽.“任務驅動”教學法在職中數據庫教學中的應用.教育導刊,2004.