張慶彪 崔亞楠 胡艷華
【摘要】本文描述了基于工作過程的項目化教學模式在“數據庫系統”課程中的應用,指出基于工作過程的項目化教學模式能夠將理論與實踐融為一體,以項目為主線組織教學內容,使教師講授和學生學習都有系統性。提出項目的選擇、組織和實施是組織項目化課堂教學和項目化試驗教學的關鍵。
【關鍵詞】項目化教學模式? 數據庫系統? 教學改革? 計算機專業
【基金項目】2019年度柳州工學院教育教學研究和改革實踐項目:基于“應用型本科人才培養目標”的數據庫課程教學模式改革研究(2019JGCY020);2021年度校級課程思政示范課程建設項目:數據庫系統(2021kcsz014)。
【中圖分類號】TP311.13-4;G642? 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2021)16-0081-02
當今已進入數據時代,數據的處理和管理技術在各行各業扮演著越來越重要的角色,社會對數據庫人才的需求量越來越大。因此所有理工科學生都有必要掌握和熟悉數據庫的理論和技術,特別是計算機專業類的學生,更要掌握并能靈活運用。
在傳統的教學過程中,“數據庫系統”課程的教學主要以各知識點為主線,依據各個知識點的實例進行教學。因此,傳統的數據庫系統課程教學中存在的必然問題是各個知識點之間缺乏必然的聯系,各個知識點的舉例也是沒有連貫性。導致不少的學生在辛苦的學習數據庫課程之后,仍感到很迷茫,不懂得怎樣設計、管理數據庫和開發數據庫的應用程序。
筆者通過多年的數據庫系統課程的教學,對基于工作過程的項目化教學模式進行了深入的研究與實踐,探索出了一套在數據庫系統課程中實施基于工作過程的項目化、任務驅動的教學模式的有效方法,對比之前傳統的教學方法,取得了非常好的教學效果。
一、基于工作過程的項目化教學模式
所謂基于工作過程的項目化教學模式,是指在課程教學大綱和教學內容的基礎上,根據課程的教學目標選取具有代表性的管理信息系統項目貫穿在整個課程的大綱體系中。通過對具體項目的結果演示以及講解項目的開發過程,將所要講授的知識點貫穿融入到具體的項目中去。課堂教學是將數據庫系統語言中零散的命令、語法與規則融入項目中使之形象化、具體化、應用化。在組織教學的過程中,根據教學形式的不同,筆者將基于工作過程的項目化教學模式分別應用在課堂教學和實驗教學中,通過將兩者有效的相互補充,達到了良好的教學實踐效果。
(一)項目的選擇。在進行信息系統項目的選擇時,項目不僅要功能完善,能夠覆蓋大部分知識點,而且學生對此項目要足夠的熟悉,然后能將教材中的各個知識點分解到項目開發的各個階段中。同時項目的難易程度、項目是否能貫穿整個教學過程等也是要充分考慮的因素。筆者在“數據庫系統”課程教學的過程中,選擇了學生平時用到的最熟悉的“學生管理系統”作為貫穿整個教學環節的授課項目。該系統包括系統數據庫的設計,創建與管理,系統表的創建與管理,系統表中數據的操作、查詢、快速檢索,系統中視圖的操作,系統數據庫的存儲過程、觸發器,系統數據的安全性與安全管理等內容。學生的管理工作,緊貼每一個學生的日常生活與學習,通過將課本中原本枯燥的數據庫設計原理與抽象的技術融入到有活力的項目開發過程中,學生可以清楚的看到這些原理理論與語法規則等在實際開發中的用處,激發其學習的興趣和動力,為更好的學習后續的專業課打下了良好的基礎。
(二)項目的組織。采用基于工作過程的項目化、任務驅動的教學模式進行教學,授課過程以一個完整的學生管理系統為載體,在每個項目中采取“項目情境”“學習重點與難點”“學習目標”“任務描述”“相關知識”“拓展實訓”“項目小結”的結構來進行內容組合,更好的將“教、學、練”融為一體,使學生在完成項目的過程中掌握數據庫的設計和使用。不僅體現了該課程知識點內在連貫性的特點,也避免了各個章節之間相互獨立。此外,以圖書管理系統作為拓展實訓項目,以職工工資管理系統作為課后習題項目,介紹數據庫的基本知識及應用。因此,在授課過程中有效的組織項目式教學,可以大大培養學生的實際應用能力,將理論與實踐融為一體,使教師講授和學生學習都有系統性。
(三)項目的實施。基于工作過程的項目化、任務驅動的教學模式實施過程,關鍵問題是如何將數據庫系統的所有知識點融入到選擇的項目中,隨著項目開發進程的推進,讓學生能將所學的知識點串聯融合為一體。在“數據庫系統”教學中,根據項目的開發進程,首先把選擇的授課項目學生管理系統分為10個子項目:
項目1.學生管理系統數據庫的設計
相關知識要點:數據庫系統概述,數據模型,關系數據庫,數據庫的設計。
項目2.學生管理系統數據庫的創建與管理
相關知識要點:常見的數據庫管理系統,SQL Server2016概述,SQL Server2016數據庫的邏輯存儲結構和物理存儲結構,SQL Server2016的系統數據庫。
項目3.學生管理系統表的創建與管理
相關知識要點:SQL Server數據類型,標識符命名規范,數據完整性和約束,常用數據表的分類。
項目4.學生管理系統表中數據的操作
相關知識要點:T-SQL語句添加數據的語法格式,T-SQL語句修改數據的語法格式,T-SQL語句刪除數據的語法格式。
項目5.學生管理系統表中數據的查詢
相關知識要點:select語句的基本格式,多表連接查詢,子查詢。
項目6.學生管理系統數據的快速檢索
相關知識要點:T-SQL語句創建索引的語法格式,T-SQL語句維護索引的語法格式,T-SQL語句刪除索引的語法格式。
項目7.學生管理系統中視圖的操作48FF4E9F-A40A-47B4-9B9B-4E2FCC91B147
相關知識要點:視圖概述,T-SQL語句創建視圖的語法格式,T-SQL語句修改視圖的語法格式,T-SQL語句刪除視圖的語法格式。
項目8.學生管理系統數據庫的存儲過程
相關知識要點:存儲過程概述,T-SQL語句創建存儲過程的語法格式,T-SQL語句執行存儲過程的語法格式,T-SQL語句修改存儲過程的語法格式,T-SQL語句刪除存儲過程的語法格式。
項目9.學生管理系統數據庫中的觸發器
相關知識要點:觸發器概述,T-SQL語句創建DML觸發器的語法格式,T-SQL語句創建DDL觸發器的語法格式,T-SQL語句修觸發器的語法格式,T-SQL語句刪除觸發器的語法格式。
項目10.學生管理系統數據的安全性與安全管理
相關知識要點:數據庫安全性,SQL Server身份驗證,登錄賬號,角色管理,數據庫權限管理,事務、并發控制和鎖。
每個子項目除了介紹相關知識要點外,還設置項目情境,指出學習重點與難點,明確學習目標,完成本子項目需要完成哪些任務即任務描述,具體的任務劃分即分步驟完成本子項目,然后借助圖書銷售管理系統作為實驗教學的拓展實訓項目,最后是項目小結與課后練習。
通過這10個子項目的開發講解,如何使用數據庫管理系統完成應用系統后臺數據庫的開發,學生已有直觀和整體上的掌握,各個子項目及各任務間的緊前緊后關系也理解得非常清楚。授課過程中,每進展到一個新的子項目,首先講解本子項目需要用到哪些知識點,并要重點掌握哪些知識點,然后演示該子項目中用到的知識點的實現部分,即讓學生直觀的感受到新知識點的功能實現,之后讓學生課后上機模仿并驗證實現本子項目的各功能。通過教師講解所用的知識點和演示功能的實現,學生課后的模仿驗證實現的完整教學流程,學生理解知識點更深刻,運用知識點更靈活。
二、項目式實驗教學
由于數據庫系統這門課的理論性抽象性較強,為學好學通這門課,實驗教學環節成效的高低顯得尤其重要。通過實驗動手環節,學生才能將課堂中學到的理論與技術轉化為應用技能。因此,采用什么方法來引導好項目式實驗教學,將對課堂上的理論教學是有力的補充和加深。在設計實驗項目教學時,要考慮到突出學生的實踐主體地位,通過收效實驗計劃和報告的形式提高學生的參與熱情。實驗課上以學生熟悉的圖書銷售管理系統作為拓展實訓項目進行設計性實驗,模仿借鑒授課項目學生管理系統的子項目進行分步開發。實驗課堂時間是有限的,所以要求以小組的形式展開分工與合作,每次課前各小組要提交本次實驗課的計劃及分工情況,課后提交實驗的總結報告,通過一個完整項目的分步分工實施,既可以鍛煉學生在設計性實驗中的動手實踐能力,又提高了團隊的合作意識。
課后的驗證性實驗和實驗課中的設計性實驗,兩者是相互促進相互融合的,通過這樣的實驗教學深化提高了理論教學的課堂效果,也是對課堂教學知識的驗證和實踐,充分調動了學生主動學習和學以致用的積極性。
三、結束語
基于工作過程的項目化、任務驅動的教學模式教學法更注重培養學生的項目整體觀、分解任務的能力和靈活運用各知識點解決實際問題的能力,更注重培養學生的團隊意識。通過兩個學期的實踐對比,數據庫系統教學中實施項目式教學法的成績合格率95%,明顯高于采取傳統教學法的學生成績,基于工作過程的項目化、任務驅動的教學模式對應用型本科院校培養動手能力強的技術性人才具有很強的借鑒價值。
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作者簡介:
張慶彪(1980年-),男,山東人,高級工程師,碩士,研究方向為數據庫應用開發。48FF4E9F-A40A-47B4-9B9B-4E2FCC91B147