【摘要】實踐教學是高等教育中一個重要組成部分,加強實踐教學,培養學生的創新能力是教學改革的一個重要方面。本文結合數據庫系列課程探討了實驗實踐教學改革的一些方法和措施,研究了實踐教學改革模式,其目標是提高學生的動手能力,培養具有創新能力、滿足社會經濟發展所需要的人才。
【關鍵詞】實踐教學改革;探究式教學;創新能力
1.引言
教育部等部門關于進一步加強高校實踐育人工作的若干意見【教思政[2012]1號】指出,實踐教學是學校教學工作的重要組成部分,是深化課堂教學的重要環節,是學生獲取、掌握知識的重要途徑。各高校要結合專業特點和人才培養要求,分類制訂實踐教學標準,增加實踐教學比重,確保人文社會科學類本科專業不少于總學分(學時)的15%、理工農醫類本科專業不少于25%、高職高專類專業不少于50%,師范類學生教育實踐不少于一個學期,專業學位碩士研究生不少于半年。要全面落實本科專業類教學質量國家標準對實踐教學的基本要求,加強實踐教學管理,提高實驗、實習、實踐和畢業設計(論文)質量。這充分說明了大力加強實踐教學是本科院校教學工作重點之一。我們在加強實踐教學的指導方針下,對原教學計劃進行了完善和改進,進一步突出了實踐教學的地位。在教學中也取得了一定的成果。數據庫類課程是計算機學科的一個重要分支,是程序設計和軟件開發的重要組成部分。數據庫技術是支撐計算機應用的一個重要技術平臺。面對高等院校加強實踐教學的主流趨勢,我們一直在探討計算機專業的數據庫類課程實踐教學內容體系的改革,由于數據庫課程具有較強的系統性、綜合性和實踐性,應建設結構合理、系統完整的實踐課程體系,在教學中我們形成了“一個核心、兩段教學、三個模塊”的特色鮮明的實踐教學體系結構,重視實踐應用能力培養。我們制定的新的教學計劃和教學大綱形成了理論教學、課程實驗、課程綜合實踐一整套教學鏈條,對培養學生創新能力起著核心的作用。
2.實踐教學的改革模式
在實踐教學中我們以實際應用為目的,以培養創新能力為核心,采用“理論—實踐”兩段教學模式,形成“理論(36學時)—應用(36學時)—綜合實踐(36學時)”3個教學模塊,立足基礎知識,突出能力培養,強調基本知識和動手實踐雙重訓練,在課時安排、教學內容、教學方法上進行了大力度的改革。
為了實施數據庫的實踐教學,我們把整個教學環節分為理論教學和實踐教學兩階段。在理論教學階段,我們主要以數據庫原理、方法和技術為主,精講重要的知識點,通過案例教學讓學生理解、消化理論知識。
在實踐教學階段分數據庫應用基礎實踐和綜合實踐兩部分。在數據庫應用基礎實踐中有兩個分支:一是應用SQL Server數據庫管理系統,一是Oracle數據庫管理系統。無論是哪個分支,教師都以任務驅動的方式來實現教學。課程全部使用多媒體網絡機房,在教學過程中,采用案例教學與任務驅動相結合的方式,僵尸精講學生多練的教學思想,直觀教學,然后讓學生在一個個典型的信息處理“任務”的驅動下展開實踐活動,引導學生由簡到繁、由易到難、循序漸進地完成一系列“任務”,學生通過任務驅動方式下的自主學習與協作學習、討論學習、探究學習等方式來完成任務,在完成“任務”的過程中,培養分析問題、解決問題以及用計算機處理信息的能力,更重要的是提高了學生的探索創新精神,使學生學會學習。整個教學以實踐為主線、教師為主導、學生為主體的模式展開,倡導自主、合作、探究的學習方式。
在綜合實踐環節,我們設計了一系列切合實際的課程設計實訓項目。這些項目都和實際生活緊密結合,以加強學生的感官理解和認識。學生可以清楚地認識到原理、概念在實際生活中的用處、表現,增進其學習興趣和動力。綜合實踐設計的完成分小組進行,培養學生的團隊合作精神,變適應性學習為創造性學習。
3.實踐教學的措施和方法
在實踐教學的過程中,合理地綜合使用各教學方法和教學手段,以學生為中心,采取案例、任務驅動等相結合的教學方法,增加學生的實踐機會、自學機會和創新機會,極大地調動學生的學習主動性和積極性,激發學生探究創造的興趣,鼓勵學生獨立探索,促進知識的加深和遷移。在教學中我們實施的重要方法如下。
3.1 實踐設計
實踐教學目標是在掌握數據庫系統的基本概念、基本理論和實現數據庫系統技術的同時,使學生具有設計和開發數據庫的應用系統的實際經驗。
實踐教學圍繞教學設計總的培養目標,在教學的各個環節中,制定能力培養分目標,采用多種實踐教學的形式,根據循序漸進的原則分3個層次進行,保障實踐教學體系的實施。
(1)單個知識點的實驗實踐
在應用基礎實踐教學中把每個知識點貫串在一個綜合實例中,課程結束時,整個系統也建立起來了。有利于學生對課程知識點的掌握,并幫助學生樹立完成學習任務的自信心。本教學單位實踐設計的原則是:
每個知識點都配有一定數量的實驗。
實驗要體現基本原理,也要留給學生思考的余地。
實驗要有可操作性,方便實現。
實驗要分層次,循序漸進,逐步建立整個系統。
(2)綜合案例的實踐應用
在應用基礎實踐教學中設計一個實踐方案。在每一章學習之后進行章節綜合實踐,課程學完了,系統也就開發出來了。這樣將知識有機地整合為一個綜合的體系結構。本教學單元時間設計的原則是:教師精心組織并設計具有現實應用背景的案例,展現項目場景,啟發學生分析研究。
設計不同類別的開放實踐題目,以便學生根據興趣選擇并發揮主動性和創造力。
盡可能反映新技術、新方法、新工具。
(3)獨立任務實際開發
用一些相對獨立的數據庫項目來培養學生的綜合能力,加深對所學理論的理解,將以學到的知識技能與實際研究相聯系,從而提高知識技能的應用能力。
綜合實踐題目來源于真是課題和學生熟悉的領域,教師在開學前擬訂實訓方案,在方案中明確項目內容、項目目的和項目要求,利用開學后的第一次課堂時間和學生共同探究方案的可行性,修改不符合要求之處,形成項目實訓方案。學生在教師的指導下,手機調研需求方案,確定任務,然后自由組合,自主設計,要求學生自行開一個麻雀雖小、五臟俱全的應用系統。項目訓練也給學生以自由選題、自行設計的空間,培養學生獨立分析和解決問題的能力、獨立開發的能力、團隊合作的能力。
通過本課程設計的綜合實踐使學生有機會綜合運用數據庫原理和Web程序設計、軟件工程、MIS系統與數據庫設計等多門課程的知識,融會貫通,多人合作完成一個相對復雜的信息系統開發,轉變學生在各單門課的學習中只見樹木,不見森林的問題。
在實踐過程中學生定期提交階段性成果,教師及時回答、解決實驗中一些問題,以保證實踐項目的高質量完成。
3.2 實踐教學組成新形式
課程實踐是培養學生理論聯系實際,解決實際問題能力的關鍵環節。我們從以下幾個方面入手組織課程實踐活動:
分組:課程采用分組方式進行,每組4—5人,選定一個數據庫管理系統的題目,組內可以進行討論,互相學習提高。
要求:每個學生必須明確分工及各自工作量。組長負責總體協調和系統聯調。組員分別做一個或幾個具體模塊。在課程設計的過程中,要求每個學生都要參與開發的全過程,并鼓勵學生選擇做更多的功能,作為創新設計的嘗試。
選題:給定題目和自選題目。一是規定題目,規定較詳細的要求(相當于確定了需求分析文檔),學生按照任務要求,一步步完成實現。二是設計任務目標,由學生自己調研、自主選題,編寫出簡要的選題報告,然后自己進行需求分析、設計、編碼,直至運行。學生可以通過相互討論、交流、探究式學習完成任務,教師也需要在整個過程中提供更多的指導。最后通過答辯取得成績,而任課教師和助教應隨時給予答疑和知道。
3.3 實踐教學手段
(1)利用網絡平臺,進行交流和資源共享
充分發揮校園網的優勢,培養學生自主學習的能力,把課程教學大綱、電子教案、教師精心制作的教學課件等教學資源上網供學生自學,并不斷補充增加新的課程資源,并利用電子郵件、系網站的交流園地與學生進行課外交流,為學生答疑解惑,為學生提供更為廣泛的溝通渠道和環境。
鼓勵學生參加網上討論,師生互動,自己解決遇到的問題。通過這樣的方法,培養學生的群體創新思維、相互交流等合作能力及團隊精神。
鼓勵學生將各自設計的設計方法和實驗方案進行交流,包括開發中遇到的問題,從中獲取成功的經驗和失敗的教訓,使自己的思維過程更趨合理。
(2)進行個性化探究式實踐活動
考慮學生的不同情況,對一部分學習能力較強、學有余力的學生,利用課余時間進入科研實驗室,參加教室的科研實踐,在實踐中提高動手能力和團隊合作能力,實現個性化教學。
(3)建立案例庫和項目庫,為實踐環節提供參考
根據實踐內容設計本課程的案例庫。該案例庫覆蓋了數據庫體現的知識點,由簡單到復雜的各種案例種類。同時開發數據庫雷課程的從學習資源庫和項目庫,對實際項目提出需求,供學生學習和參考。
3.4 實踐教學考核
課程實踐教學的考核,以操作技能考核為主,考核內容包括:開發的管理信息系統源代碼,使用說明文檔,課程設計論文。另外,還要求每組演示效果,進行答辯,從而也避免了抄襲現象。
課程考核辦法:大論文占30%,要求每人獨立完成一個自己的工作任務,要有詳細的設計報告,包括數據流圖、數據庫設計報告、功能模塊設計、UML設計報告(類圖、用例圖、時序圖等)。設計和編程占40%,演示答辯占20%,考勤占10%。
在考核標準上,要注意過程性評價和終結性評價相結合,知識性評價和技能性評價相結合。因此,考核應以學生在完成任務過程中是否真正掌握新的知識和技能,是否能對新的知識和技能深刻理解、靈活運用為標準,同時考核要特別注意鼓勵學生的求異思維和創新思維,激勵學生的興奮點和成就感。
考核中改變了過去以個人成績為評價標準的做法,只有當小組所有成員都達到目標時,系統才能完成,才能算獲得成功。這種共同的目標促進了學生相互幫助,培養學生的協作意識和能力。
4.結束語
隨著當今社會對高素質人才的知識、能力、技巧等綜合素質的要求,實踐教學越來越受到重視,成為高等院校教學不可或缺的重要組成部分。我們一直在探索實踐教學的新模式,以適應培養創新型人才的需要。
我們通過數據庫的實踐教學,總結實踐教學經驗,在教學中進一步完善了實踐教學體系,以科研成果為依托,使教學內容不斷更新,密切聯系社會實踐,充分運用現代化教學手段,通過案例式教學激發學生的學習興趣,通過啟發探究式教學加強學生的自學能力和積極性,綜合運用現代化教學手段,進一步提高課程趣味性,通過貼近生活的實踐項目培養學生的自主、合作、研討式學習。目前我們探討的教學模式和在教學工作中付諸實施,讓學生的綜合素質和創新能力在循環漸進的過程中不斷得到鍛煉和提高,同時提高畢業生的競爭力。我們將繼續在數據庫的教學改革上開展新的工作,在數據庫技術和網絡技術相結合的道路上進行新的探索,努力尋求新的切入點,是理論教學和實際應用更好更緊密地結合起來,培養學生的創新思維與工程實踐能力,為社會輸送更多適應信息化社會的復合型、應用技術型人才。