基于多級(jí)任務(wù)驅(qū)動(dòng)的ACCESS數(shù)據(jù)庫應(yīng)用課堂教學(xué)改革探討

謝紅霞

（浙江大學(xué)城市學(xué)院 計(jì)算學(xué)院，浙江 杭州 310015）

1 課程概況

“大數(shù)據(jù)”時(shí)代已經(jīng)降臨。在商業(yè)、經(jīng)濟(jì)及其他領(lǐng)域中,決策將日益基于數(shù)據(jù)和分析,而非基于經(jīng)驗(yàn)和直覺。哈佛大學(xué)社會(huì)學(xué)教授加里·金說:“這是一場革命,龐大的數(shù)據(jù)資源使得各個(gè)領(lǐng)域開始了量化進(jìn)程,無論學(xué)術(shù)界、商界還是政府,所有領(lǐng)域都將開始這種進(jìn)程。”

“數(shù)據(jù)”是一種重要的資源,數(shù)據(jù)中蘊(yùn)含著無盡的能量。掌握基本的數(shù)據(jù)搜集、整理、分析和處理技術(shù)是時(shí)代的需求。ACCESS數(shù)據(jù)庫應(yīng)用課程就是講授如何組織和存儲(chǔ)數(shù)據(jù),如何高效地處理、分析和理解數(shù)據(jù),指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)、系統(tǒng)開發(fā)以及應(yīng)用的課程。該課程目前仍存在如下一些問題。

(1)課程內(nèi)容抽象。本課程具有內(nèi)容多、概念多、高度抽象、既強(qiáng)調(diào)理論又重視實(shí)踐的特點(diǎn),學(xué)生普遍反應(yīng)難學(xué)。尤其基礎(chǔ)理論部分,知識(shí)點(diǎn)多、概念和術(shù)語多,學(xué)生一開始接觸這些全新的理論體系,往往一頭霧水。

(2)知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容松散。本課程主要包括3部分內(nèi)容:①數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)知識(shí),包括DB、DBMS、關(guān)系模型、關(guān)系運(yùn)算等;②Access基礎(chǔ)知識(shí),包括表、查詢、SQL語言、窗體、報(bào)表、宏和模塊等;③應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā),包括系統(tǒng)規(guī)劃、系統(tǒng)分析、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)、系統(tǒng)維護(hù)等。教學(xué)時(shí)每個(gè)知識(shí)點(diǎn)分開講解,最終導(dǎo)致學(xué)生只見部分不見整體,不能融會(huì)貫通,沒有能力開發(fā)小型數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)。

(3)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)過多。由于實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)中已列出實(shí)驗(yàn)過程的詳細(xì)步驟,因此,學(xué)生通常依樣畫葫蘆,沒有思考,即便結(jié)果顯示正確,也不理解所表達(dá)的含義。這樣的實(shí)驗(yàn)跳過了設(shè)計(jì)和思考的過程,沒有深刻理解內(nèi)容,僅僅是對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的模仿和驗(yàn)證,因此不能有效地把知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力。又由于缺乏與學(xué)生所學(xué)專業(yè)背景相結(jié)合的生動(dòng)案例,學(xué)生對(duì)課程學(xué)習(xí)的興趣不高,教學(xué)效果不盡如人意。

(4)成績?cè)u(píng)價(jià)方式還不夠科學(xué)。學(xué)習(xí)Access的最終目的是培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)解決專業(yè)領(lǐng)域問題的意識(shí)和能力,因此我們的評(píng)價(jià)方式要更多地考查學(xué)生動(dòng)手操作的能力、解決實(shí)際問題的能力。但是,目前的評(píng)價(jià)方式過多地使用考試形式,大作業(yè)匯報(bào)盡管也已作了嘗試,但如何客觀公正地評(píng)價(jià)還有待進(jìn)一步完善。

2 改革方案

2.1 以多級(jí)任務(wù)驅(qū)動(dòng)為主線的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)法是以學(xué)生為中心、以任務(wù)為驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方式,屬于探究式教學(xué)模式的一種[1]。它注重實(shí)踐,與計(jì)算機(jī)教學(xué)的特點(diǎn)高度吻合。本課程的多級(jí)任務(wù)驅(qū)動(dòng)是指多層次、遞進(jìn)式的任務(wù)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。從典型案例驗(yàn)證到特定情境下拓展再到綜合實(shí)踐提高,這3個(gè)層次的任務(wù)由低到高,由簡到難貫穿整個(gè)教學(xué)過程[2]。

第一級(jí)任務(wù):典型案例驗(yàn)證。在整個(gè)教學(xué)過程中,教師緊緊圍繞一個(gè)完整的教學(xué)案例采取化整為零、以點(diǎn)串線的策略,即把已有案例解剖為一個(gè)個(gè)知識(shí)點(diǎn),針對(duì)每個(gè)知識(shí)點(diǎn)講授相關(guān)原理,這是化整為零、解剖的過程。然后,動(dòng)手把每個(gè)知識(shí)點(diǎn)中所涉及的對(duì)象一一搭建起來,把對(duì)象間的關(guān)系創(chuàng)建起來,最終復(fù)原這個(gè)系統(tǒng),這是以點(diǎn)串線、系統(tǒng)重建的過程。

這個(gè)策略的實(shí)施步驟是教師在開課之初先演示已完成的案例,運(yùn)行各個(gè)功能模塊,剖析它有哪些對(duì)象組成。不僅教師演示,還要讓學(xué)生動(dòng)手運(yùn)行,目的是熟悉這個(gè)系統(tǒng),然后把里面的對(duì)象一一刪除,直至把數(shù)據(jù)庫也刪除。我們的目標(biāo)就是從無到有、從簡單到復(fù)雜,復(fù)原這個(gè)系統(tǒng):跟隨著教材的章節(jié)進(jìn)度,從建數(shù)據(jù)庫開始,建數(shù)據(jù)表、查詢、窗體、報(bào)表、宏等對(duì)象。在系統(tǒng)的搭建過程中介紹數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)知識(shí),使學(xué)生更容易理解這些枯燥的概念,理解系統(tǒng)開發(fā)的步驟和過程。因此,選擇合適的教學(xué)案例,進(jìn)行合理解剖,理出知識(shí)點(diǎn),把點(diǎn)串成線,這就是第一級(jí)任務(wù)設(shè)計(jì)的目標(biāo),圖1是以教學(xué)管理系統(tǒng)為例分解知識(shí)點(diǎn)。

圖1 教學(xué)管理系統(tǒng)分解知識(shí)點(diǎn)

第二級(jí)任務(wù):特定情境下的拓展。為了深刻理解每個(gè)知識(shí)點(diǎn),必須在第一級(jí)任務(wù)的基礎(chǔ)上作一定數(shù)量的補(bǔ)充訓(xùn)練,把點(diǎn)拓展成面,以鞏固基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能。方法是根據(jù)問題情境,設(shè)計(jì)一個(gè)個(gè)獨(dú)立的小型問題,這樣的問題來源于學(xué)生的生活和學(xué)習(xí),對(duì)問題本身的業(yè)務(wù)邏輯比較容易理解。教師根據(jù)問題做好基礎(chǔ)操作和鋪墊,學(xué)生在這個(gè)基礎(chǔ)上進(jìn)行有針對(duì)性的練習(xí),目標(biāo)是掌握該知識(shí)點(diǎn)或技能點(diǎn)。例如,在講解SQL語言的時(shí)候,引入圖書信息管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)圖書、讀者、借閱等的查詢操作;引入旅游信息管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)游客、線路、團(tuán)隊(duì)的各種查詢操作,這都要求事先建好相應(yīng)的圖書管理數(shù)據(jù)庫、旅游管理數(shù)據(jù)庫,并創(chuàng)建相應(yīng)的表,導(dǎo)入需要的數(shù)據(jù)。學(xué)生在已有基礎(chǔ)上完成操作,這是基于特定任務(wù)的學(xué)習(xí),是在模仿基礎(chǔ)上的遷移學(xué)習(xí)。如圖2所示,以每個(gè)知識(shí)點(diǎn)為圓心,通過特定案例的練習(xí)拓展成面。

第三級(jí)任務(wù):綜合實(shí)踐提高。綜合實(shí)踐超越了單一的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?是在前面兩級(jí)任務(wù)的基礎(chǔ)上,以團(tuán)隊(duì)協(xié)作的形式自主開發(fā)一個(gè)小型的信息管理系統(tǒng),把各章知識(shí)有機(jī)組織,深刻理解知識(shí)體系,并達(dá)到融會(huì)貫通的目的。

圖2 以點(diǎn)為圓心拓展成面

完成綜合實(shí)踐任務(wù),要求學(xué)生按照系統(tǒng)開發(fā)的步驟,從需求分析、概念設(shè)計(jì)、邏輯設(shè)計(jì)、建表、查詢、窗體等各環(huán)節(jié)相互配合,關(guān)注系統(tǒng)開發(fā)的實(shí)戰(zhàn)性和完整性,培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。在綜合實(shí)踐的學(xué)習(xí)過程中,注重循序漸進(jìn)地積累和提高,強(qiáng)調(diào)教師和學(xué)生、學(xué)生和學(xué)生之間不斷交流溝通,糾正實(shí)踐過程中的錯(cuò)誤和不足,完善細(xì)節(jié)設(shè)計(jì),以提供完整作品為目標(biāo)。學(xué)期末,各小組交流展示成果,互相評(píng)價(jià)作品。

綜合實(shí)踐是在掌握基礎(chǔ)知識(shí)的前提下,綜合運(yùn)用系統(tǒng)開發(fā)工具創(chuàng)造性地完成任務(wù),不預(yù)設(shè)系統(tǒng),也沒有標(biāo)準(zhǔn)答案。這個(gè)任務(wù)從第3周就組隊(duì)和選題,第5周確認(rèn)題目,第8、9周檢查E-R圖和關(guān)系模型,第15、16周答辯,貫穿整個(gè)學(xué)期,并和課程學(xué)習(xí)的節(jié)奏基本同步。

對(duì)于綜合實(shí)踐的選題,在課前由教師提供一些候選題目,也可以由學(xué)生自主選擇題目。確定題目后小組把任務(wù)分解為一個(gè)個(gè)小的模塊,制訂時(shí)間進(jìn)度,落實(shí)到小組內(nèi)每個(gè)成員,中期檢查和期末作品驗(yàn)收都有相應(yīng)的評(píng)價(jià)。具體步驟見圖3。

綜合實(shí)踐項(xiàng)目選取非常重要,既不能太復(fù)雜太龐大,也不能太簡單,這需要教師把關(guān)驗(yàn)收。通過近兩年的積累,我們已收集了幾個(gè)不同專業(yè)的學(xué)生作品,后續(xù)將進(jìn)一步完善,形成作品集,供學(xué)生借鑒。例如法學(xué)院的學(xué)生選擇的題目有律師事務(wù)所案件管理,傳媒學(xué)院的學(xué)生選擇的題目有廣告作品比賽管理等。以后對(duì)于優(yōu)秀的團(tuán)隊(duì)還可以在往屆已有作品的基礎(chǔ)上提高和完善。

三級(jí)任務(wù)驅(qū)動(dòng)從模仿已有系統(tǒng)入手,然后遷移到其他的系統(tǒng)中鞏固知識(shí),最后獨(dú)立設(shè)計(jì)自己的系統(tǒng),通過循序漸進(jìn)的過程,深刻理解數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的意義,掌握數(shù)據(jù)的處理、分析和運(yùn)用的手段。

2.2 小組協(xié)作式學(xué)習(xí)為組織形式

課程以多級(jí)任務(wù)驅(qū)動(dòng)為主線,采用小組協(xié)作式的學(xué)習(xí)模式,即通過布置任務(wù)、學(xué)生分組協(xié)作、成果交流展示、點(diǎn)評(píng)互評(píng)等環(huán)節(jié),調(diào)動(dòng)每一個(gè)人的積極性和責(zé)任心,轉(zhuǎn)“被動(dòng)學(xué)習(xí)”為“主動(dòng)學(xué)習(xí)”,從而取得較好的學(xué)習(xí)效果。

從開學(xué)初我們即對(duì)全班同學(xué)分組,以4人為一小組,每組設(shè)小組長,在整個(gè)學(xué)期的學(xué)習(xí)過程中,小組成員相互幫助,共同提高。尤其在綜合實(shí)踐環(huán)節(jié),圍繞所要開發(fā)的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng),小組內(nèi)分工合作、交流溝通,培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神,設(shè)計(jì)合理的小組分工方式,讓每個(gè)成員在共享數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上開發(fā)各自的功能模塊,進(jìn)行系統(tǒng)集成,最終完成作品。

2.3 同步SPOC建設(shè)為支撐

多級(jí)任務(wù)驅(qū)動(dòng)及小組協(xié)作式學(xué)習(xí)需要加強(qiáng)課堂內(nèi)作業(yè)的檢查,這需要更多的課堂教學(xué)時(shí)間,所開發(fā)系統(tǒng)的匯報(bào)驗(yàn)收及同學(xué)互評(píng),也需要占用課堂教學(xué)時(shí)間,這通常導(dǎo)致課時(shí)不足,但結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂可以很好地解決這一問題,實(shí)現(xiàn)對(duì)課堂時(shí)間的高效利用,把匯報(bào)、驗(yàn)收、測試、交流放到課堂上來,而把學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)放在課外完成。剛開始時(shí)部分課堂內(nèi)容翻轉(zhuǎn),條件成熟后完全翻轉(zhuǎn)。在中國大學(xué)MOOC平臺(tái)上,東北師范大學(xué)李雁翎教授開設(shè)的數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)與應(yīng)用正好吻合我們的教學(xué)定位和要求,我們擬直接借助她的教學(xué)成果,開展同步SPOC,既節(jié)約成本,又共享了優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源。

通過翻轉(zhuǎn)課堂,教師有時(shí)間在課內(nèi)組織學(xué)生操作演示、作業(yè)匯報(bào),在課內(nèi)鼓勵(lì)學(xué)生給出評(píng)價(jià)和問題,從而實(shí)現(xiàn)學(xué)生的主體化學(xué)習(xí)。教師在擺脫了知識(shí)呈現(xiàn)者的角色后,也有機(jī)會(huì)、有時(shí)間觀察每位學(xué)生對(duì)知識(shí)內(nèi)化吸收的程度,對(duì)小組和學(xué)生個(gè)體進(jìn)行不同層次的指導(dǎo)和答疑,有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

2.4 學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)改革為保障

圖3 綜合實(shí)踐作業(yè)的完成過程

教學(xué)模式的改革必須配套評(píng)價(jià)方式的改革,才能把改革的設(shè)想落到實(shí)處。基于這門課程本身的特點(diǎn),我們的評(píng)價(jià)方式要更多地考察學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力。

首先,成績比例的構(gòu)成要更趨合理。我們要改變?cè)瓉硪钥荚嚍橹鞯脑u(píng)價(jià)方式,提高過程性評(píng)價(jià)的比例;減少卷面成績的比例,提高上機(jī)操作考試的比例;減少理論知識(shí)的考試比例,提高綜合實(shí)踐能力的比例。

例如,對(duì)于上機(jī)測試,課程用國家計(jì)算機(jī)等級(jí)考試二級(jí)Access科目的配套上機(jī)測試系統(tǒng),在廣泛練習(xí)的基礎(chǔ)上選其中10套題目,每套題目分基本操作、簡單應(yīng)用、綜合應(yīng)用3部分內(nèi)容,合計(jì)30個(gè)上機(jī)測試題,考前公布題庫范圍,考試時(shí)隨機(jī)抽取兩題,時(shí)間30分鐘,系統(tǒng)自動(dòng)判分。在實(shí)際教學(xué)過程中這種方式取得了較好的效果。

教師對(duì)學(xué)生課堂上的操作演示、作業(yè)匯報(bào),教師均作好記錄,作為平時(shí)成績?cè)u(píng)判的依據(jù)。學(xué)期末時(shí)學(xué)生以小組形式作所開發(fā)的小型信息系統(tǒng)匯報(bào),在成績?cè)u(píng)價(jià)上,既考慮學(xué)生互評(píng)和教師評(píng)價(jià)的比例,也考慮團(tuán)隊(duì)成績和個(gè)體成績的換算,通過設(shè)定權(quán)值來合理評(píng)價(jià)。

3 結(jié) 語

教學(xué)改革是教與學(xué)的互動(dòng),是內(nèi)容和手段的有機(jī)結(jié)合。教學(xué)設(shè)計(jì)做得好不好只有落實(shí)到實(shí)際教學(xué)中,用教學(xué)實(shí)踐來檢驗(yàn)。文中提出的4個(gè)方面教學(xué)改革已初步應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐,從近兩屆學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、作業(yè)質(zhì)量、期末考試成績幾個(gè)方面來看,均反映出這個(gè)教學(xué)思路是有效的,增加了我們的信心。后續(xù)我們將進(jìn)行細(xì)節(jié)完善,如充實(shí)和完善多級(jí)任務(wù)的具體內(nèi)容;研究小組協(xié)作式學(xué)習(xí)的活動(dòng)方式、任務(wù)分工方式;建設(shè)同步SPOC時(shí),做好與母課程的溝通和協(xié)調(diào);讓學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)方式更趨合理。總之,我們要進(jìn)一步完善教改方案,做細(xì)做實(shí),不斷提高,讓教改真正服務(wù)教學(xué),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

[1]賈鑫, 李慧玲. 非計(jì)算機(jī)專業(yè)Access教學(xué)改革研究[J]. 長治學(xué)院學(xué)報(bào), 2015(2): 68-70.

[2]高翔. 任務(wù)驅(qū)動(dòng)法在ACCESS數(shù)據(jù)庫技術(shù)教學(xué)中的實(shí)踐[J]. 計(jì)算機(jī)教育, 2009(23): 139-141.