思維導圖在數據庫原理課程教學中的應用

張麗英 張巖 朱瑛 王新

摘要：本文針對數據庫原理課程課堂教學中使用PPT存在的問題進行了分析，嘗試引入一種圖形思維工具——思維導圖實現對數據庫原理課程的知識進行記憶、歸納和學習，使得抽象知識以直觀、符合人類思維邏輯的方式展現出來，從而提高教師的教學效果和學生的學習效率。

關健詞：思維導圖；數據庫原理；教學應用

中圖分類號：G642.4 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）09-0247-02

數據庫技術是當今整個智慧社會賴以運轉的基礎，具有不可或缺的地位。因此，各大高校的不同學科都開設了數據庫原理課程。在數據庫原理課程的教學過程中，探索使用高效的教學工具和方法一直是提高教學質量的一個重要環節。隨著信息技術的迅速發展，多媒體技術輔助課堂教學已經廣泛應用于數據庫原理課程教學中，尤其是以PPT課件的形式進行授課。使用PPT授課可以很好地解決數據庫原理課時削減而授課信息量增加的矛盾。但是，單純的PPT演示文稿只能按事先設定的順序將教學過程一一展現，不能系統地將知識點聯系起來，學生難以整體上掌握整個課程的內容。而思維導圖是非線性的圖像式的思維工具，是人類思維的自然功能。將思維導圖合理有效地應用到數據庫原理課程教學中，旨在彌補PPT課件教學的缺點，促進學生思維激發并在學習過程中進行思維整理，提高課堂學習效果。

一、PPT課件在數據庫原理教學中存在的問題

（一）PPT課件不利于清晰的表征知識的相互關系，不利于促進新舊知識的融合

數據庫原理是一門理論性和實踐性非常強的課程。課程內容不僅涉及到與數據庫相關的基本概念、原理、數據庫設計的理論與方法，還涉及到SQL的語法和操作。要求學生不但要掌握數據庫的基本概念和原理，還要學會使用常用的數據庫管理系統設計開發中小型數據庫系統，最終實現運用數據庫技術解決實際問題的能力。由于數據庫原理課程概念多又抽象，使用PPT授課，學生普遍感覺難以掌握知識點之間的相互關系。PPT演示文檔是以線性的方式展示授課內容，不方便學生回顧授課內容的全景，不利于學生掌握局部知識與整體知識之間的關系。連接主義學習理論認為，學習就是不斷優化腦中的知識網絡。放射性思考是人類大腦的自然思考方式，PPT的線性結構不利于清晰地表征數據庫原理知識點之間的相互關系，不利于促進新舊知識的融合。

（二）PPT課件不易突出邏輯結構，不利于學生理解和記憶

放射性思維是一種自然和幾乎自動的思維方式，人類所有的思維都是以這種方式發揮作用的。學習和收集數據的方法越集中、越具有放射性、組織得越好，學習就越容易。數據庫原理授課的所有內容是以PPT課件的方式組織，所有內容以線性結構分布在不同的PPT頁面中，大部分以文字的形式描述，格式也相對單一，不易突出邏輯結構，不利于發揮大腦的右腦圖像記憶功能，也不利于學生理解和記憶。

二、使用思維導圖提高課堂教學質量

（一）思維導圖簡介

思維導圖（Mind Map），又叫心智圖、概念圖，是英國的記憶之父、腦力開發專家托尼·博贊（Tony Buzan）發明的一種有效使用人腦的方法。它以放射性思維為基礎，簡單又極其有效，是一種革命性的思維工具。托尼·博贊認為思維導圖有四個基本的特征：第一，注意的焦點清晰地集中在中央圖形上。第二，主題的主干作為分支從中央圖形向四周放射。第三，分支由一個關鍵的圖形或者寫在產生聯想的線條上面的關鍵詞構成。不太重要的話題，也是以分支形式表現出來，附在較高層次的分支上。第四，各分支形成一個連接的節點結構。因此思維導圖在表現形式上是樹狀結構的，是人類放射性思維的表達。思維導圖可以應用于生活的各個方面，其改進后的學習能力和清晰的思維方式會改善人的行為表現。

（二）思維導圖的優勢

相對于PPT純線性的幻燈片而言，思維導圖具有以下優勢：

1.思維導圖富有邏輯且條理清晰，能夠幫助學習者理解和記憶。思維導圖是以非線性、可視化的形式展示知識，比純線性的PPT能更好地表達邏輯，因此易于學生理解和記憶。

2.思維導圖能清晰地表征知識的相互關系，促進新舊知識的融合。思維導圖是以樹狀結構呈現知識，不但能突出所講授知識點與其他知識點之間的關系，幫助學生理清知識結構，明確學習目的，而且能夠利用其隨時展開或折疊層級節點功能，使得學生能隨時看到上下文的內容，定位局部知識和整體知識體系的關系，不會迷失方向，促進新舊知識的融合。

3.思維導圖能更好地和學生進行課堂交互。使用思維導圖授課時，可以根據學生現場對知識的掌握情況靈活進行授課內容的調整，能夠迅速定位臨時想要提及或者是要回顧的內容，根據學生特點，還可以對所講授的知識點進行深度拓展，幫助學生對知識深層次的學習探究。

4.思維導圖幫助學生在學習知識的同時完成思維的整理。使用思維導圖能將一個思路或知識體系從頭開始逐漸完整地展現給學生，使得學生在課堂學習知識的過程中能夠完成思維的整理，提高學生課堂學習效率；另外思維導圖全新的演示方式，有助于學生在迅速掌握整個知識體系框架的同時，又會對其中的重點難點知識建立起清晰深刻的印象。

（三）NovaMind在數據庫原理課程教學中的應用

NovaMind是目前常用的思維導圖軟件之一，與其他思維導圖軟件相比，它在功能上更加完善，設置也更加人性化，能更好地滿足教學工作的需要，因此，在數據庫原理課程教學中使用NovaMind制作思維導圖，并結合PPT課件，充分發揮二者的優勢，提高課堂教學質量。

數據庫原理課程的知識體系主要由四大部分組成：數據庫系統的基礎知識、數據庫的設計與實現、數據庫編程和數據庫的管理與維護。數據庫原理課程的整體知識體系思維導圖如圖1所示。

數據庫系統由數據庫（簡稱DB）、軟件（包括數據庫管理系統簡稱DBMS及數據庫應用系統簡稱DBAS等）、硬件和用戶構成，其中數據庫管理系統是數據庫系統的核心組成部分，其作用是科學地組織和存儲數據、高效地獲取和維護數據，DB是建立在DBMS的基礎上，DBAS為用戶提供了操作數據庫的平臺，用戶通過DBAS對數據庫的各種請求操作都是由DBMS負責完成。數據庫是整個DBAS的根基，是軟件設計的起點，它起著決定性的質變作用。由此可見數據庫的設計是非常重要的，它決定了數據庫中的數據模式，而關系數據庫理論是關系數據庫設計的理論依據。DBAS對數據庫進行操作是通過數據庫編程實現的，其中結構化查詢語言（簡稱SQL）是一種功能齊全的數據庫語言，是數據庫領域中數據處理的主流語言。數據庫管理與維護保證數據庫系統安全、高效地運行。

圖1的思維導圖直觀清晰地表征出各個數據庫原理各個知識點之間的邏輯聯系，有利于幫助學生建立起數據庫原理課程的整體知識體系框架。

關系數據庫是目前應用最廣泛的數據庫，也是數據庫原理課程中需要學生重點掌握的內容，關系數據庫系統、關系數據庫標準語言、關系數據庫的查詢處理與優化、關系數據庫理論和關系數據庫設計及實現是教學中重點講授的內容。對于非計算機專業的學生，學習數據庫原理最主要的目的是能夠根據本專業的應用需求，設計并實現數據庫。借助思維導圖和數據庫設計實例可以把數據庫設計和實現的整個過程清晰地傳授給學生，能更好地幫助學生理解數據庫原理，運用數據庫設計原理和方法設計實現數據庫。

三、總結

通過課堂測試環節的反饋情況來看，數據庫原理課堂教學使用思維導圖授課，極大地提高了學生課堂學習效率，和以往的純PPT課堂教學相比，學生課堂測試結果的正確率比以往相同題目的測試結果正確率提高了大約一倍左右。學生普遍反饋，通過課堂學習，能夠快速建立起知識點之間的聯系，課下借助于思維導圖，復習的效率也顯著地提高了。此外，安排的兩次研討課，學生們使用思維導圖，采用頭腦風暴的原則，大家發表想法的積極性都很高，學生也嘗試著用思維導圖的方式整理大家討論的過程，這一學習過程不但激發了大家學習的主動性，也培養了學生們的發散思維和創新思維。

參考文獻：

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