數據庫智能實驗教學軟件應用與實踐

詹英

（浙江交通職業技術學院 浙江 杭州311112）

數據庫智能實驗教學軟件應用與實踐

詹英

（浙江交通職業技術學院 浙江 杭州311112）

從教學需求入手，從學習活動管理和多索引導航設計兩個方面介紹了數據庫智能實驗教學軟件如何用于數據庫相關課程實驗教學。

數據庫智能實驗教學軟件；實驗教學；智能提示

數據庫技術是計算機科學技術中應用最廣泛的技術之一，是計算機信息管理的核心技術。目前，這門課程的主要授課方式是通過教師課堂演示講解，學生到機房上機實訓，這樣的授課方式將理論教學與實訓教學有機地融合在一起，是比較典型、穩定的專業理論教學和操作技能訓練相結合的教學模式。這樣的教學模式注重實際業務處理應用型人才的培養，能夠很好地貫徹國家教育部“突出實踐能力培養”的教學改革要求，以教師教學為主導，學生在機房上機實踐。在課堂內，當學生調試程序出現錯誤時，在授課時間內可以得到教師的指導，但是，如果學生離開課堂，教師就很難及時幫助或引導學生解決遇到的各種問題，這將使學生的實際運用和操作能力培養受到影響。

如何更加實際地解決數據庫相關課程實驗教學存在的重點和難點問題是我們一直思考的問題。是否可以采用既經濟、又及時的實驗教學輔導方式，讓學生自主學習、自主選擇實驗，進而提高教學效率與教學質量呢？是否可以通過電子多媒體教材與紙質教材相結合，形成系列化的實驗教學解決方案，提升整體實驗教學能力呢？

目前，市場上的數據庫教學軟件都是教學演示式的。例如，筆者于2007年研發的《數據庫技術與應用》教學軟件就是教學演示式的，這種軟件不能讓學生參與操作,互動性不強,學生不能在自我操練時獲得及時幫助。為了加強基礎性實驗環節的教學工作，使學生具有設計和開發數據庫的實際操作經驗，必須開發數據庫智能實驗教學軟件。數據庫智能實驗教學軟件由實驗演練系統和自測系統兩部分組成。實驗演練系統的設計思路就是模擬數據庫SQL Server 2005環境，為學生提供模擬操練數據庫SQL Server 2005的學習平臺，培養學生運用數據庫技術解決問題的能力，激發他們在此領域中繼續學習和研究的愿望，實現數據庫實驗教學輔導的自動化。自測系統主要測試學生的實驗與理論知識掌握情況，并給予等級評價。

數據庫智能實驗教學軟件不但可以改變課后學生實驗操作無人指導的現狀，而且能夠及時反饋實驗結果、成績等相關信息，突出培養學生的數據庫實踐操作能力。實現個別化實驗教學指導，提高教學效率，最終輔助完成課程的教學目標。

學習活動管理

在教學過程中，須建立有利于培養高級技能型、應用型人才的實驗教學方式，倡導以學生為本的教育理念，構建實驗教學體系，幫助學生積累實際數據庫技術與操作經驗。科學地分類管理學習活動，將更有效地提高學生的實驗學習效率。設計數據庫智能實驗教學方案，可將學習活動分為概念解析、操作演示、自我測試和應用實驗模擬演練四部分內容，同時還提供了相應的課后習題與解答等學習內容。

概念解析 主要為學習者提供數據庫理論語音講解，全方位地幫助學生理解課程教學中的知識點。可以通過播放按鈕，暫停或啟動播放課程內容。

應用實驗模擬演練 該部分模擬SQL Server 2005實驗環境，讓學生自己去解決給定的實驗內容。這樣的自學實驗操練環境，可以培養學生解決實際問題的能力，具有高效率、低成本的優點。當學生在操作過程中遇到困難，只要開啟智能提示，就為其提供智能實驗操作提示，為學生提供及時實驗輔導，智能監控學生的操作。設計智能判錯系統能夠根據學生的操作，及時準確地判斷學生操作的對錯，并及時給出操作提示。信息智能判錯系統建成后，能夠快速方便地將操作信息傳遞給智能判錯系統，判錯的準確率要具有良好的可靠性和科學性。如何提高判錯準確率，是軟件要解決的問題之一。這要求教師熟悉學生在操練SQL Server 2005數據庫系統時可能出現的錯誤，然后針對這些錯誤給出恰當的提示。如圖1所示，選擇菜單“應用實驗模擬演練”下的“新建數據庫”選項，開啟智能提示的“新建數據庫”應用實驗模擬演練頁面，在應用實驗模擬演練頁面中，單擊“開啟智能提示”按鈕，系統將處于智能判錯狀態，同時可為學習者提供正確的操作提示。當學習者改變實驗演練內容時，系統可智能跟蹤，并在工具欄上同步給出相應操作演示的快速啟動按鈕。關閉智能提示，只需單擊“關閉智能提示”按鈕。

圖1 開啟智能提示的應用實驗模擬演練頁面圖

操作演示 “操作演示”將演示課程實驗內容。在操作演示頁面中，系統列出演示任務，學習者可以根據學習情況暫停、開始、定位、退出演示過程，這使學生在學習過程中可以反復觀看操作過程。

自我測試 該部分主要功能是根據用戶理論知識與實驗操作掌握情況，給予合理的評測等級，并根據學生學習進程給予升級和降級評測。應具有趣味性與游戲性，以激發學生的課堂參與感和學習興趣，激發學生積極主動思考的學習熱情，形成課堂教學廣度和深度的延伸，拓寬課堂的時空領域。自我測試部分主要測試學生在理論知識方面的掌握程度，使學生可以檢查自我學習效果。實驗教學軟件也同時給出教材課后習題與答案。

多索引學習導航設計

在實驗教學過程中，采用多索引導航策略進行實驗輔助教學，包括樹形課程目錄導航、菜單導航、課程導讀超文本鏈接導航三種方式。學習者可根據自己的學習進度控制學習內容，實現個別化教學策略、接受式學習與探究式學習的 “螺旋式”配合。如圖1所示，系統的主頁面以簡潔使用為主，由菜單、樹形課程目錄、工具欄、學習區四個區域組成。菜單按學習活動分類組織課程學習內容，為學習者導航學習活動進程。菜單導航條主要包括概念解析、操作演示、應用實驗模擬演練、自我測試、課后習題與解答，同時在菜單條中還包含了課程導讀、軟件介紹和教材介紹。課程導讀為學習者提供了一個以情景對話為線索的學習導航頁面。圍繞著一個源自生活情景的具體任務，通過關鍵詞的超文本鏈接引導學生探究 “人們為什么需要數據庫？”、“可以應用數據庫解決什么問題”以及“如何利用數據庫實現這些需求”等問題，讓學生在自然閱讀過程中學習課程內容，自主控制學習進度。

樹形課程目錄按照課程體系組織課程目錄，強調課程內容間的內在邏輯聯系，體現課程知識體系的科學性。如圖2所示，樹形課程目錄可以被全部展開或全部折疊，快捷菜單如圖3所示。

圖2 樹形課程目錄圖

圖3 樹形課程目錄上的快捷菜單圖

數據庫智能實驗教學軟件的研發將改變教學軟件單向授予知識的固有模式，幫助學生通過真實的模擬操作環境，提高學習效率，并讓此軟件產品在市場上得以推廣，能夠為更多的學習者提供服務。隨著數據庫技術的不斷進步和計算機性能的穩步提高，帶有實驗智能指導的輔助教學系統也將在功能上不斷升級。

[1]詹英，等.數據庫技術與應用——SQL Server 2005簡明教程[M].北京：清華大學出版社,2008.

[2]詹英，等.基于SQL探討數據庫設計技術[J].臺州學院學報,2006，（6）.

[3]詹英.計算機應用能力網絡化考核系統設計[J].計算機工程與科學,2005，（1）.

[4]郭賢海，詹英.通用自動升級系統的研制與開發[J].計算機時代，2006，（2）.

G712文獻標識碼：A文章編號：1672-5727（2011）09-0172-03

詹英（1970—），浙江臨海人，碩士，浙江交通職業技術學院副教授，研究方向為教學軟件評價及數據庫技術。

（本文責任編輯：張維佳）

（本欄責任編輯：謝良才）