朱麗娟
新疆理工學院 新疆阿克蘇 843000
當下,人工智能、大數據等技術得到飛速發展,給人民生活帶來了極大變革。同時社會中一些信息技術產業也反作用于計算機技術與網絡通信技術,引領和促進高等院校計算機、信息化等專業的與時俱進。數據庫技術是信息化產業不可或缺的工具,為組織與管理大量數據提供重要的技術支撐,同時它也是信息化管理系統的基礎。“數據庫原理”課程作為一門重要的專業基礎課程,其囊括理論分析以及實操,而且二者息息相關,不可分割。這門課以學生能系統地理解數據庫的各模塊關系、對其有整體認識、領悟它的思想方法為出發點,在深刻理解知識的基礎上能通過練習,培育能熟練、靈活運行數據庫工作的能力為目的,為今后進入與數據庫相關的工作工位奠定基礎。
新疆理工學院開設本課程是以新疆地區人才需求為主要導向[1],面向全國社會發展崗位需求為依據,集中在本地區充分調研企業的人才觀和價值觀,有針對性地調研數據庫工作崗位,優化計算機類人才培養目標,實施階段化的人才培養模式,明確數據庫課程的學期培養目標,分解細化并按期考核。本課程同時著重創新實踐素質的鍛煉,而不是囿于傳統的知識原理的介紹與了解。本文以新疆理工學院信息工程類專業“數據庫原理”課程的教學現狀為例,探討本門課程的改革與實踐的經驗。
“數據庫原理”課程面向社會需求的崗位主要包括:數據庫管理崗位、數據庫開發崗位、數據庫維修崗位以及數據特征提取和挖掘崗位[2,3]。數據庫授課既要把數據庫的原理講解清楚,又要引導學生設計和應用數據庫中包含的技術,學以致用,培養能力,這種情況下使得老師自身必須具備過硬的知識儲備素養。但在數據庫教學過程中,一些院校仍然把重心放在數據庫原理的教授中,把大量時間花費在課堂中,僅安排小部分時間做課程設計,這種培養模式往往與社會需求脫節,忽視課程學習中的動手能力訓練。學生學習興趣較低,他們常把考試成績看作學習的主要目的,沒有真正融入數據庫課程的學習狀態中,最終使學生很難學以致用,無法適應社會對應用型人才的需要。
“數據庫原理”教材當下環境主要有針對原理授課以及應用授課兩種方式,并且種類很多,主流教材的主要特點是:
(1)側重于理論探索,對數據庫應用與設計鮮有提及;
(2)側重于以主流軟件的介紹與工具使用與開發,對數據庫的原理往往忽略。
高校“數據庫原理”課程教學內容一般都分為原理、設計及應用兩部分。在數據庫教學中受制于課時約束以及學生基礎的差異,授課教師往往側重于某一面,難以兼顧理論與實踐的平衡關系,無法達到預期的目的。
實踐教學是學生素質教育中不可或缺的環節,它側重于培養動手能力以及創新能力,通過組織開展實驗或課程設計,使學生能獨立自主地完成數據庫小項目的設計實踐。目前存在的問題有:
(1)實驗內容與課堂理論教學銜接性不強;
(2)上機實驗的目的還是圍繞學習與理解理論服務,實踐觀念老舊,難以適應當前時代對數據庫學習的要求;
(3)學生實驗還是停留在傳統的一人一機模式,學生常單兵作戰,這種模式難以培育團隊協作意識,團隊合作能力培養不足;
(4)學生的實踐興趣不足,重視性不夠,一些學生還沉浸在學習就是掌握理論知識,考個好成績的思想中;
(5)課程設計選題陳舊,題目過大,在規定的時間內不能完成。
傳統的課堂教學往往是教師一言堂,不斷地灌輸數據庫的理論知識,擔心學生不能很好地理解,這樣與學生的互動性變差,致使學生學習的主動性減弱。大學的課程量較多而且有些課程很枯燥,并且存在教師一帶多個班級以及多門課程的現象,教師與學生各自忙著自己的事情,少有機會進行有效溝通與交流,教師不能及時了解學生的學習情況以及問題所在,無法及時為學生排憂解難以及實時適度地安排自己的授課進程。
當下的課程考核主流模式通常以期末考試卷面成績作為主要的衡量標準,這種情況對理論性較強的學科,效果顯著。但數據庫課程需要結合具體數據案例與計算機工具進行一定的實操訓練,若以單一的期末考試卷面成績為衡量依據,則會誤導學生重理論而輕實踐,數據庫教師應當清楚地認識到學生的實踐學習與訓練也是特別重要的學習方式。
圍繞解決數據庫教學中存在的問題,從以下幾個方面對本門課程提出教學改革思路。
1.修訂教學大綱
新疆理工學院數據庫課程組會定期到阿克蘇本地或周邊地區做企業調研,秉承開放、樂學精神向企事業技術人員請教與探討數據庫知識的更新與發展趨勢。根據調研情況,組員及時商討大綱的修訂。目前主要從DBMS實驗環境以及依托當地的企事業生態環境兩方面著手,以培養學生的生產力為目的,也就是能夠獨立解決有關數據庫問題的技能,以及能夠獨立完成有關數據庫任務的構思設想,并不是培養理論研究型人才,這一點是我們課程組在修訂課程大綱時刻遵循的原則。同時安排專人嚴格考核授課教師的嚴格執行情況,不能因為一些專業教師態度不嚴謹而影響整個系部的整體授課進程,保持授課的同步同頻性。
2.調整教學內容
為了與應用型目標相契合,依據修訂好的大綱,按照該課程的知識體系將內容劃分為三部分:數據庫基本原理、SQL SERVER應用、開發設計拓展。將三個部分分別劃分為多個階段,引入案例教學,將所學知識點通過案例融入課程中,讓知識趣味化、鮮活化。
1.理論實踐一體化設計的教學模式
教師在授課中,應提升學生的自主學習熱情。例如采用案例教學讓學生“做”中“學”,采用西蒙方法讓學生集中精力學;采用金字塔學習法讓學生進行課堂討論,輸出促進輸入學;采用費曼學習法讓學生“教”中“學”;采用番茄生物鐘法讓學生限制時間學;等等。同時開展專題講座、網絡線上教學、慕課與反轉課堂等多種教學方式帶動學生的學習積極主動性。
2.項目學習教學模式
項目是企業與學校合作的紐扣,高校應充分吸收企事業優秀的管理模式并融入課堂教學活動中,可以選取企業的信息管理系統作為實訓學習案例。充分分析項目的層次與架構,進一步確定其規模、成員分配以及主要負責人,按照合適的分配方法將項目整體分解為多個實施小組。具體包括以下幾個方面:
(1)分派項目:分析學生的能力狀態,挑選適宜難度的信息管理系統,采用師生、生生的方式一起學習、探討項目的實施方案和開發意義。
(2)分析項目:認真研究項目需求與核心問題,有負責人對項目內容化整為零,分解為一些相對獨立個體,并擬訂研究內容。
(3)開發團隊:授課教師將整個班級學生定為開發團隊,確定各個小組的任務分工。
(4)研發項目:項目負責人對信息管理系統進行講解,包括開發背景、資源平臺、預期目標與考核指標等。同時由整體到局部的方式講解清楚每個重要的知識點。并引導學生積極參與小組內討論,并將初步形成的研判初稿與用戶溝通與協商,以用戶滿意度為評價優劣的標準。方案若通過,則正式啟動項目。
(5)評估項目:指定一套科學的評價方案,由學校和企業一起構建一套明確且可落地的評分規則,并采用演示、講解和問答方式建立統籌多元的評價方式。
(6)考核總結:及時讓學生們對校企合作的項目進行歸納總結,匯總與完善各時期文檔,為提升以后的項目學習能力。
3.構建網絡資源學習平臺
要與時俱進充分做好線上教學與線下教學協調與互助,可以利用網絡把學習資源及時傳遞到網絡上,比如,上課用的課件、大綱以及教學方案等,教師也可與學生約定好時間進行線上答疑、在線測試。還可以調研準備考研的同學,建立預備考研小組,及時與他們建設數據知識資源模塊,這其中包括一些考研試題和知名專家的考研試卷分析,讓學生提前做好考試準備,不打無準備之仗,充分建立考試的自信心。課程組通過嘗試組建QQ學習小組和學生互動,讓學生可以在群中發布自己的學習心得以及疑難問題,讓學生在群中群策群力,共同探討,增加學習的主動性,先讓同學之間通過協商互助解決問題,針對后面的遺留問題,教師再參與進來解決,讓學生養成主動學習的意識。同時,根據學生的問題反饋,及時調整教學進度與方式,讓教學平臺成為師生互動的橋梁,成為廣義的教學環境,提升學生的學習效果。
數據庫課程組建立了融合實驗和課程設計的實踐教學系統,從以下幾方面展開。
(1)課程實驗。本課題組將實驗分為數據庫知識驗證實驗和錘煉數據庫實操能力的設計性實驗。驗證性實驗的目的是讓學生通過知識的表象認識提升學生的理性思維,讓同學們切實理解數據庫的原理知識。設計性實驗就是培養學生的創新與實踐能力,目的是加深學生對知識的理解與鞏固所學的知識與技能。實驗的安排是實驗前,對重點內容進行著重講解;實驗課上,對學生問題進行一對一解答,對困難學生及時輔導;在結束后要及時匯總問題,并備注實驗心得。
(2)課程設計。同步安排課堂理論授課與課程設計,這樣能通過設計及時復習所學理論知識,通過選題、實施以及撰寫課程設計報告和答辯等幾個環節,讓學生做好課程設計安排,知曉每個時段任務,提前做好預習工作,這是設計工作高效進行的保障。
選題時要實事求是地關注學生的基礎以及他們的自身興趣,教師根據學生的測試能力提供參考性建議。每個課題組分配2~3名學生,并制定出1名主要的負責人。給予每個小組自主安排成員的工作分配,根據所選題目,教師可以分發一些相應的學習資料。項目實施的過程中,各組學生團結協作,按照時間各自完成階段性工作。當實施工作中碰到疑難問題時,先鼓勵學生通過組內探討或向別的小組請教的方式排除問題,也可以求助教師。在數據庫設計做完后,要安排每個小組提交符合格式要求的報告,具體格式由數據庫課題組共同制定完成。通過課題設計報告的完成,學生可以得到多種能力的鍛煉,比如材料的收集分析能力、書面文檔的撰寫能力、實驗結果的處理與分析能力以及傳遞自己知識的能力,從而能進一步提升學生將來順利完成自己的畢業設計能力以及發表論文從事科研工作的能力。課程后期答辯環節,全體成員均要參與,以項目負責人為主要答辯人,其他成員進行輔助答疑,通過制定各個答辯環節的分值,仔細認真考核每個小組各環節的優劣表現并賦予分值,該分值最終整合到期末成績中。創新能力在設計過程中也要分配一定的分值,創新的形成需要學生全面深入地掌握數據庫的知識,理解其本質結構是知識儲備、基礎能力與應用能力的綜合考驗。由此,對數據庫非常感興趣的同學,可以提供一些期刊論文供他們閱讀、學習,進而激發他們的創造信心與熱情。
教材不能脫離人才培養的目標,要以培育“應用型”為選擇依據,保證教材的與時俱進性、新穎性,要將數據庫的應用作為主要著眼點。同時兼顧數據庫的基礎理論,讓“做”中“學”,以做促學,知行合一的理念傳入學生心中,因此,我們應用型院校更要把培養學生的應用能力作為重心。
“數據庫原理”課程的考核應該與數據庫的教學相統一,把數據庫的理論和實踐要劃分一定的比例,兼顧二者的學習效用。我們可以將平時表現、期末理論考試與實踐能力等成績占比分別為20%、40%和40%。平時成績的評價要素有課堂表現、考勤以及作業。期末考試成績重在考查學生對理論知識的掌握程度。實踐能力成績以實驗課及課程設計成績或是小論文的發表等方式來考核。
本文針對“數據庫原理”教學中存在的問題,提出了一些切實可行的教學舉措,在數據庫教學中做到知行合一,學以致用,以用促學,力求培養出更多適應信息化社會的高級應用型人才。