基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理課程教學(xué)探討

黃榮兵 劉孝群

摘要：根據(jù)我院計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的特點(diǎn)及定位，結(jié)合自身的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理課程教學(xué)進(jìn)行了分析，探索一種基于“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”模式，以培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力、注重其個(gè)性發(fā)展為目標(biāo)的教學(xué)模式——“雙主模式”。采用以任務(wù)為主線、教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)法，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、獨(dú)立分析和解決問題的能力具有較好的效果。

關(guān)鍵詞：教學(xué)模式;任務(wù)驅(qū)動(dòng);雙主模式;數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2014）32-0109-02

隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域得到了飛速發(fā)展，已從傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理、信息管理、事務(wù)處理擴(kuò)大到了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、人工智能、辦公信息系統(tǒng)等新的應(yīng)用領(lǐng)域。目前，全國(guó)各大高校計(jì)算機(jī)專業(yè)都將數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理課程列為核心專業(yè)課。但大部分本科院校的課程都是以數(shù)據(jù)庫(kù)原理為基礎(chǔ)，特點(diǎn)是以理論教學(xué)為主、實(shí)踐教學(xué)為輔。根據(jù)成都大學(xué)的辦學(xué)目標(biāo)——培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才的要求，非常重視培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。但由于課時(shí)有限與學(xué)生自身學(xué)習(xí)情況等原因，大部分教師沿襲以教師為中心的傳統(tǒng)教學(xué)模式，導(dǎo)致學(xué)生不能吃透、用活所學(xué)知識(shí)，在開發(fā)信息系統(tǒng)應(yīng)用軟件時(shí)設(shè)計(jì)能力差。因此，傳統(tǒng)的以原理為主線、“填鴨式”的教學(xué)模式已不能適應(yīng)新形勢(shì)的要求，必須采取新的教學(xué)模式。據(jù)于此，結(jié)合“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”模式[1]，提出適用于應(yīng)用型本科院校計(jì)算機(jī)專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理課程的“雙主模式”教學(xué)方法。

一、“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)法

1.內(nèi)涵與教學(xué)流程

“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)法是教師通過(guò)任務(wù)引導(dǎo)學(xué)生去學(xué)習(xí)，通過(guò)教與學(xué)雙方的共同參與，讓學(xué)生在學(xué)中做和做中學(xué)的過(guò)程中形成教與學(xué)的互動(dòng)，最終實(shí)現(xiàn)學(xué)生自主完成學(xué)習(xí)任務(wù)。在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理課程的教學(xué)過(guò)程中，課程組對(duì)“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)模式進(jìn)行了有益的探索，首先，將該課程涉及的所有知識(shí)點(diǎn)看成是一個(gè)完整的系統(tǒng)，然后再將系統(tǒng)分解為不同的子模塊，每個(gè)子模塊對(duì)應(yīng)一個(gè)“子任務(wù)”，讓學(xué)生逐個(gè)完成所有“子任務(wù)”后，整個(gè)系統(tǒng)的任務(wù)就完成了，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生在完成所有“子任務(wù)”的同時(shí)，深刻理解了“系統(tǒng)”的概念。[2]整個(gè)“系統(tǒng)”教學(xué)流程如圖1所示。

2.“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)法在教學(xué)中的主要作用

（1）激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)激情。通過(guò)“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)方法開展教學(xué)，將所有知識(shí)分解為具體的“子任務(wù)”，讓學(xué)生主動(dòng)對(duì)“子任務(wù)”進(jìn)行分析、討論，在教師的指導(dǎo)幫助下，經(jīng)過(guò)對(duì)新知識(shí)的學(xué)習(xí)和課堂練習(xí)、上機(jī)實(shí)踐，最后成功完成。這種教學(xué)模式使得學(xué)生不再是知識(shí)的被動(dòng)接受者，而是知識(shí)的主動(dòng)參與者，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。[3，4]

（2）提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)的能力。“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”模式下的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理課程教學(xué)始終以問題為先導(dǎo)，如何解決問題為目標(biāo)，進(jìn)而引出相應(yīng)的概念和理論。學(xué)生緊緊圍繞教師給出的“子任務(wù)”進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，當(dāng)遇到困難時(shí)可以隨時(shí)向老師、同學(xué)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)尋求幫助，運(yùn)用所學(xué)新知識(shí)，通過(guò)上機(jī)實(shí)踐進(jìn)行驗(yàn)證，從中體驗(yàn)成功與失敗，加深對(duì)知識(shí)的理解，探求問題的最終解決。最后歸納總結(jié)出系統(tǒng)的知識(shí)結(jié)構(gòu)以及學(xué)習(xí)方法，培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)、勇于鉆研和協(xié)作學(xué)習(xí)的能力。

（3）培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和開發(fā)應(yīng)用程序的能力。教師通過(guò)給出一些實(shí)用性較強(qiáng)的開放性“任務(wù)”，給學(xué)生一定獨(dú)立思考、探索和自我開拓、自由發(fā)揮的空間和時(shí)間，讓學(xué)生結(jié)合生活中的實(shí)際，充分利用圖書館和網(wǎng)絡(luò)上的信息資源設(shè)計(jì)并開發(fā)出一個(gè)實(shí)用的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)，這樣既培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，又培養(yǎng)了他們充分利用所學(xué)知識(shí)開發(fā)一個(gè)能解決實(shí)際問題的信息系統(tǒng)的能力。

二、基于“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理教學(xué)

在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理教學(xué)過(guò)程中，“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)法的具體實(shí)施主要包括如下幾個(gè)方面：

1.制定總體目標(biāo)

針對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理課程和學(xué)院計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的具體情況制訂一個(gè)總的教學(xué)目標(biāo)，即學(xué)生學(xué)習(xí)完該門課程后應(yīng)該達(dá)到什么水平，能夠解決什么實(shí)際問題等。并據(jù)此目標(biāo)設(shè)計(jì)出一個(gè)實(shí)際總?cè)蝿?wù)，并在第一次上課的時(shí)候告訴學(xué)生。例如，利用數(shù)據(jù)庫(kù)原理的知識(shí)和方法完成一個(gè)實(shí)際的項(xiàng)目，如設(shè)計(jì)一個(gè)網(wǎng)上書店數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、學(xué)生信息管理系統(tǒng)或圖書管理系統(tǒng)。

2.設(shè)計(jì)有梯度的、有層次的單元任務(wù)

根據(jù)總目標(biāo)，再結(jié)合教學(xué)內(nèi)容、系統(tǒng)軟件的功能、課時(shí)安排應(yīng)盡可能設(shè)計(jì)科學(xué)的、有梯度的、有層次的單元教學(xué)“子任務(wù)”。每個(gè)“子任務(wù)”的設(shè)計(jì)要圍繞總目標(biāo)任務(wù)的完成進(jìn)行構(gòu)思，以確保教學(xué)效果和最終目標(biāo)的完成。

3.對(duì)教學(xué)內(nèi)容分類，根據(jù)單元任務(wù)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)

教師首先要帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)完最基本的內(nèi)容，如最基本的概念，學(xué)生只有熟練掌握了這些概念才能進(jìn)一步理解更難的內(nèi)容，比如，關(guān)系代數(shù)里的基本運(yùn)算和SQL標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言的對(duì)應(yīng)關(guān)系、數(shù)據(jù)模型、關(guān)系模型、概念模型、邏輯模型之間的關(guān)系，另外，模式求精涉及到的關(guān)系規(guī)范化理論等內(nèi)容。然后，針對(duì)每個(gè)“子任務(wù)”，采取講解或演示等方式，給出完成該“子任務(wù)”的思路、方法、操作和結(jié)果。最后，引導(dǎo)學(xué)生邊學(xué)邊做并分配權(quán)成相應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù)。教師在帶領(lǐng)學(xué)生完成“子任務(wù)”的過(guò)程中，學(xué)生會(huì)逐步建立起對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的興趣并不斷深入地去學(xué)習(xí)新的知識(shí)和技能，這些新知識(shí)和技能不是教師直接告訴學(xué)生，而是將它們隱藏在任務(wù)的背后，讓學(xué)生通過(guò)在完成任務(wù)的過(guò)程中逐步去探索、去消化，最終掌握它們。

4.具體應(yīng)用舉例

例如，在第一堂時(shí)，先給學(xué)生演示幾個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)信息系統(tǒng)的案例，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的增加、刪除、查找、修改，讓學(xué)生產(chǎn)生對(duì)該門課程的濃厚興趣。演示完之后，教師就要引導(dǎo)學(xué)生思考，去發(fā)現(xiàn)規(guī)律。首先，從系統(tǒng)組成來(lái)看，每個(gè)系統(tǒng)都由兩大模塊構(gòu)成，即前臺(tái)運(yùn)行的UI和后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)。UI可以用很多語(yǔ)言去實(shí)現(xiàn)，由于之前學(xué)生已學(xué)過(guò)某種語(yǔ)言，如Java，因此實(shí)現(xiàn)起來(lái)非常容易;而后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)如何去實(shí)現(xiàn)呢？這時(shí)就要引導(dǎo)學(xué)生下來(lái)去自學(xué)完成數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)章節(jié)知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)容，并對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，讓他們?nèi)ビ懻?，最后每組派代表到講臺(tái)上給大家講解。另外，還要告訴學(xué)生怎么才能設(shè)計(jì)出一個(gè)好的數(shù)據(jù)庫(kù)，要遵循哪些原則，帶著這一序列問題，教師就可以對(duì)整門課程進(jìn)行任務(wù)的分解，帶領(lǐng)學(xué)生完成每個(gè)“子任務(wù)”。比如，在完成數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯設(shè)計(jì)這個(gè)“子任務(wù)”時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的增加、刪除、改修、查找就要進(jìn)一步完成SQL語(yǔ)句“子任務(wù)”;SQL語(yǔ)句又是如何被數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)執(zhí)行的呢？這時(shí)，進(jìn)一步完成“子任務(wù)”——關(guān)系代數(shù)理論。

三、“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)模式注意事項(xiàng)

1.“任務(wù)”設(shè)計(jì)要有明確的目標(biāo)

教師應(yīng)依據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理課程和學(xué)生自身特點(diǎn)，先要制訂總的教學(xué)目標(biāo)，即學(xué)生在學(xué)習(xí)該門課程之后應(yīng)該達(dá)到什么水平，能夠解決什么實(shí)際問題等。根據(jù)教學(xué)總體目標(biāo)，結(jié)合軟件功能和課時(shí)安排，力求設(shè)計(jì)出科學(xué)、合理且具有一定梯度感的教學(xué)任務(wù)。此外，在教學(xué)過(guò)程中，還要多注重引導(dǎo)學(xué)生整合討論結(jié)果。因此，在任務(wù)設(shè)計(jì)過(guò)程中要把握好整體任務(wù)和每一堂課“子任務(wù)”之間的關(guān)系，不能讓“子任務(wù)”與整體任務(wù)脫節(jié)?！白尤蝿?wù)”的設(shè)計(jì)要圍繞總目標(biāo)整體任務(wù)的完成進(jìn)行構(gòu)思，以保證教學(xué)效果和最終目標(biāo)的完成。[5]

2.“任務(wù)”設(shè)計(jì)要科學(xué)

（1）“任務(wù)”設(shè)計(jì)時(shí)要注意學(xué)生接受能力的差異，對(duì)新內(nèi)容或一些有難度的“任務(wù)”，教師最好能事先給予學(xué)生一些提示，便于學(xué)生自主學(xué)習(xí)。

（2）“任務(wù)”設(shè)計(jì)要注意分散重點(diǎn)、難點(diǎn)。既要讓學(xué)生掌握數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理的基本知識(shí)點(diǎn)，又要讓他們具備數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的實(shí)際應(yīng)用能力?？偟膩?lái)說(shuō)，每個(gè)“任務(wù)”中所涉及的重點(diǎn)、難點(diǎn)不應(yīng)超過(guò)2個(gè)。另外，“任務(wù)”的規(guī)模應(yīng)盡可能小，上下“任務(wù)”之間最好有一定的關(guān)系。

（3）以“布置任務(wù)→介紹完成任務(wù)的方法→歸納結(jié)論”的順序引入有關(guān)概念，展開教學(xué)內(nèi)容。

3.“任務(wù)”設(shè)計(jì)要能夠激發(fā)學(xué)生探究問題的興趣

如果還是按照傳統(tǒng)的教學(xué)方式——教師提出任務(wù)，學(xué)生得出答案，學(xué)生的思維會(huì)受到限制，逃脫不了教師的思維框架，學(xué)生總是處于被動(dòng)的學(xué)習(xí)活動(dòng)之中，他們的思維發(fā)展會(huì)受到嚴(yán)重的影響。因此，教師應(yīng)本著學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)任務(wù)中的問題的思路去設(shè)計(jì)“任務(wù)”，如果學(xué)生能夠提出的問題越多、越深入，說(shuō)明他們的思維越活躍。教師通過(guò)學(xué)生所提的問題能及時(shí)了解學(xué)生的思維動(dòng)態(tài)，并且通過(guò)討論或交流引導(dǎo)學(xué)生在群體思考過(guò)程中進(jìn)行思維碰撞，互相啟發(fā)，互相補(bǔ)充，達(dá)到相互學(xué)習(xí)的目的。

4.“任務(wù)”設(shè)計(jì)要具有可操作、可考核性

任務(wù)明確后，最好的教學(xué)方法是讓學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，或討論或自學(xué)或探索來(lái)完成“任務(wù)”。教師在帶領(lǐng)學(xué)生突破每節(jié)課的教學(xué)難點(diǎn)后，應(yīng)該盡快將任務(wù)交給學(xué)生單獨(dú)或共同完成。任務(wù)設(shè)置要有可操作性，基本任務(wù)設(shè)置要有可考核性，老師要進(jìn)行及時(shí)地跟蹤和檢查，了解和掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。學(xué)生是否完成了基本任務(wù)，老師要能夠一眼就能看出，以便及時(shí)進(jìn)行記錄?？傊處熢O(shè)計(jì)“任務(wù)”時(shí)，要對(duì)每個(gè)知識(shí)點(diǎn)認(rèn)真、仔細(xì)地推敲，才能構(gòu)造出一系列具有代表性的可操作性“任務(wù)”，學(xué)生通過(guò)完成“任務(wù)”能夠?qū)崒?shí)在在掌握所學(xué)知識(shí)、技能和方法，真正實(shí)現(xiàn)教師主導(dǎo)作用和學(xué)生主體地位的一致性，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，既訓(xùn)練了他們的創(chuàng)造性思維又提高了他們的整體綜合素質(zhì)。

四、結(jié)束語(yǔ)

總之，基于“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”的教學(xué)模式不僅能改變傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理教學(xué)模式，還能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、獨(dú)立分析和解決問題的能力，使學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主體，教師除了具有輔導(dǎo)者、引導(dǎo)者的身份外，不具備其他任何權(quán)威。這種模式的教學(xué)方式讓因材施教真正落到了實(shí)處，使每位學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中充滿激性，把學(xué)習(xí)當(dāng)做一種享受。

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（責(zé)任編輯：王祝萍）