基于多級任務驅動的ACCESS數據庫應用課堂教學改革探討

謝紅霞

（浙江大學城市學院 計算學院，浙江 杭州 310015）

1 課程概況

“大數據”時代已經降臨。在商業、經濟及其他領域中,決策將日益基于數據和分析,而非基于經驗和直覺。哈佛大學社會學教授加里·金說:“這是一場革命,龐大的數據資源使得各個領域開始了量化進程,無論學術界、商界還是政府,所有領域都將開始這種進程。”

“數據”是一種重要的資源,數據中蘊含著無盡的能量。掌握基本的數據搜集、整理、分析和處理技術是時代的需求。ACCESS數據庫應用課程就是講授如何組織和存儲數據,如何高效地處理、分析和理解數據,指導學生進行數據庫的設計、系統開發以及應用的課程。該課程目前仍存在如下一些問題。

(1)課程內容抽象。本課程具有內容多、概念多、高度抽象、既強調理論又重視實踐的特點,學生普遍反應難學。尤其基礎理論部分,知識點多、概念和術語多,學生一開始接觸這些全新的理論體系,往往一頭霧水。

(2)知識點內容松散。本課程主要包括3部分內容:①數據庫基礎知識,包括DB、DBMS、關系模型、關系運算等;②Access基礎知識,包括表、查詢、SQL語言、窗體、報表、宏和模塊等;③應用系統的開發,包括系統規劃、系統分析、系統實現、系統維護等。教學時每個知識點分開講解,最終導致學生只見部分不見整體,不能融會貫通,沒有能力開發小型數據庫應用系統。

(3)驗證性實驗過多。由于實驗指導中已列出實驗過程的詳細步驟,因此,學生通常依樣畫葫蘆,沒有思考,即便結果顯示正確,也不理解所表達的含義。這樣的實驗跳過了設計和思考的過程,沒有深刻理解內容,僅僅是對實驗內容的模仿和驗證,因此不能有效地把知識轉化為能力。又由于缺乏與學生所學專業背景相結合的生動案例,學生對課程學習的興趣不高,教學效果不盡如人意。

(4)成績評價方式還不夠科學。學習Access的最終目的是培養學生運用計算機解決專業領域問題的意識和能力,因此我們的評價方式要更多地考查學生動手操作的能力、解決實際問題的能力。但是,目前的評價方式過多地使用考試形式,大作業匯報盡管也已作了嘗試,但如何客觀公正地評價還有待進一步完善。

2 改革方案

2.1 以多級任務驅動為主線的教學內容設計

“任務驅動”教學法是以學生為中心、以任務為驅動的教學方式,屬于探究式教學模式的一種[1]。它注重實踐,與計算機教學的特點高度吻合。本課程的多級任務驅動是指多層次、遞進式的任務設計和實現。從典型案例驗證到特定情境下拓展再到綜合實踐提高,這3個層次的任務由低到高,由簡到難貫穿整個教學過程[2]。

第一級任務:典型案例驗證。在整個教學過程中,教師緊緊圍繞一個完整的教學案例采取化整為零、以點串線的策略,即把已有案例解剖為一個個知識點,針對每個知識點講授相關原理,這是化整為零、解剖的過程。然后,動手把每個知識點中所涉及的對象一一搭建起來,把對象間的關系創建起來,最終復原這個系統,這是以點串線、系統重建的過程。

這個策略的實施步驟是教師在開課之初先演示已完成的案例,運行各個功能模塊,剖析它有哪些對象組成。不僅教師演示,還要讓學生動手運行,目的是熟悉這個系統,然后把里面的對象一一刪除,直至把數據庫也刪除。我們的目標就是從無到有、從簡單到復雜,復原這個系統:跟隨著教材的章節進度,從建數據庫開始,建數據表、查詢、窗體、報表、宏等對象。在系統的搭建過程中介紹數據庫的基礎知識,使學生更容易理解這些枯燥的概念,理解系統開發的步驟和過程。因此,選擇合適的教學案例,進行合理解剖,理出知識點,把點串成線,這就是第一級任務設計的目標,圖1是以教學管理系統為例分解知識點。

圖1 教學管理系統分解知識點

第二級任務:特定情境下的拓展。為了深刻理解每個知識點,必須在第一級任務的基礎上作一定數量的補充訓練,把點拓展成面,以鞏固基礎知識和基本技能。方法是根據問題情境,設計一個個獨立的小型問題,這樣的問題來源于學生的生活和學習,對問題本身的業務邏輯比較容易理解。教師根據問題做好基礎操作和鋪墊,學生在這個基礎上進行有針對性的練習,目標是掌握該知識點或技能點。例如,在講解SQL語言的時候,引入圖書信息管理系統,實現圖書、讀者、借閱等的查詢操作;引入旅游信息管理系統,實現游客、線路、團隊的各種查詢操作,這都要求事先建好相應的圖書管理數據庫、旅游管理數據庫,并創建相應的表,導入需要的數據。學生在已有基礎上完成操作,這是基于特定任務的學習,是在模仿基礎上的遷移學習。如圖2所示,以每個知識點為圓心,通過特定案例的練習拓展成面。

第三級任務:綜合實踐提高。綜合實踐超越了單一的實驗模式,是在前面兩級任務的基礎上,以團隊協作的形式自主開發一個小型的信息管理系統,把各章知識有機組織,深刻理解知識體系,并達到融會貫通的目的。

圖2 以點為圓心拓展成面

完成綜合實踐任務,要求學生按照系統開發的步驟,從需求分析、概念設計、邏輯設計、建表、查詢、窗體等各環節相互配合,關注系統開發的實戰性和完整性,培養學生分析問題、解決問題的能力。在綜合實踐的學習過程中,注重循序漸進地積累和提高,強調教師和學生、學生和學生之間不斷交流溝通,糾正實踐過程中的錯誤和不足,完善細節設計,以提供完整作品為目標。學期末,各小組交流展示成果,互相評價作品。

綜合實踐是在掌握基礎知識的前提下,綜合運用系統開發工具創造性地完成任務,不預設系統,也沒有標準答案。這個任務從第3周就組隊和選題,第5周確認題目,第8、9周檢查E-R圖和關系模型,第15、16周答辯,貫穿整個學期,并和課程學習的節奏基本同步。

對于綜合實踐的選題,在課前由教師提供一些候選題目,也可以由學生自主選擇題目。確定題目后小組把任務分解為一個個小的模塊,制訂時間進度,落實到小組內每個成員,中期檢查和期末作品驗收都有相應的評價。具體步驟見圖3。

綜合實踐項目選取非常重要,既不能太復雜太龐大,也不能太簡單,這需要教師把關驗收。通過近兩年的積累,我們已收集了幾個不同專業的學生作品,后續將進一步完善,形成作品集,供學生借鑒。例如法學院的學生選擇的題目有律師事務所案件管理,傳媒學院的學生選擇的題目有廣告作品比賽管理等。以后對于優秀的團隊還可以在往屆已有作品的基礎上提高和完善。

三級任務驅動從模仿已有系統入手,然后遷移到其他的系統中鞏固知識,最后獨立設計自己的系統,通過循序漸進的過程,深刻理解數據庫系統的意義,掌握數據的處理、分析和運用的手段。

2.2 小組協作式學習為組織形式

課程以多級任務驅動為主線,采用小組協作式的學習模式,即通過布置任務、學生分組協作、成果交流展示、點評互評等環節,調動每一個人的積極性和責任心,轉“被動學習”為“主動學習”,從而取得較好的學習效果。

從開學初我們即對全班同學分組,以4人為一小組,每組設小組長,在整個學期的學習過程中,小組成員相互幫助,共同提高。尤其在綜合實踐環節,圍繞所要開發的數據庫應用系統,小組內分工合作、交流溝通,培養團隊合作精神,設計合理的小組分工方式,讓每個成員在共享數據庫的基礎上開發各自的功能模塊,進行系統集成,最終完成作品。

2.3 同步SPOC建設為支撐

多級任務驅動及小組協作式學習需要加強課堂內作業的檢查,這需要更多的課堂教學時間,所開發系統的匯報驗收及同學互評,也需要占用課堂教學時間,這通常導致課時不足,但結合翻轉課堂可以很好地解決這一問題,實現對課堂時間的高效利用,把匯報、驗收、測試、交流放到課堂上來,而把學習和實驗放在課外完成。剛開始時部分課堂內容翻轉,條件成熟后完全翻轉。在中國大學MOOC平臺上,東北師范大學李雁翎教授開設的數據庫基礎與應用正好吻合我們的教學定位和要求,我們擬直接借助她的教學成果,開展同步SPOC,既節約成本,又共享了優質的教學資源。

通過翻轉課堂,教師有時間在課內組織學生操作演示、作業匯報,在課內鼓勵學生給出評價和問題,從而實現學生的主體化學習。教師在擺脫了知識呈現者的角色后,也有機會、有時間觀察每位學生對知識內化吸收的程度,對小組和學生個體進行不同層次的指導和答疑,有效提升學生的學習效果。

2.4 學習評價改革為保障

圖3 綜合實踐作業的完成過程

教學模式的改革必須配套評價方式的改革,才能把改革的設想落到實處?；谶@門課程本身的特點,我們的評價方式要更多地考察學生的實際動手能力。

首先,成績比例的構成要更趨合理。我們要改變原來以考試為主的評價方式,提高過程性評價的比例;減少卷面成績的比例,提高上機操作考試的比例;減少理論知識的考試比例,提高綜合實踐能力的比例。

例如,對于上機測試,課程用國家計算機等級考試二級Access科目的配套上機測試系統,在廣泛練習的基礎上選其中10套題目,每套題目分基本操作、簡單應用、綜合應用3部分內容,合計30個上機測試題,考前公布題庫范圍,考試時隨機抽取兩題,時間30分鐘,系統自動判分。在實際教學過程中這種方式取得了較好的效果。

教師對學生課堂上的操作演示、作業匯報,教師均作好記錄,作為平時成績評判的依據。學期末時學生以小組形式作所開發的小型信息系統匯報,在成績評價上,既考慮學生互評和教師評價的比例,也考慮團隊成績和個體成績的換算,通過設定權值來合理評價。

3 結 語

教學改革是教與學的互動,是內容和手段的有機結合。教學設計做得好不好只有落實到實際教學中,用教學實踐來檢驗。文中提出的4個方面教學改革已初步應用于教學實踐,從近兩屆學生的學習積極性、作業質量、期末考試成績幾個方面來看,均反映出這個教學思路是有效的,增加了我們的信心。后續我們將進行細節完善,如充實和完善多級任務的具體內容;研究小組協作式學習的活動方式、任務分工方式;建設同步SPOC時,做好與母課程的溝通和協調;讓學習評價方式更趨合理?？傊?我們要進一步完善教改方案,做細做實,不斷提高,讓教改真正服務教學,提高學生的學習效果。

[1]賈鑫, 李慧玲. 非計算機專業Access教學改革研究[J]. 長治學院學報, 2015(2): 68-70.

[2]高翔. 任務驅動法在ACCESS數據庫技術教學中的實踐[J]. 計算機教育, 2009(23): 139-141.