發(fā)布時間:2023-03-07 15:06:03
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的數(shù)據(jù)庫原理樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā),請盡情閱讀。
關鍵詞:數(shù)據(jù)庫原理;教學模式;自主學習
在計算機應用領域中,90%以上的軟件系統(tǒng)都需要數(shù)據(jù)庫做支持,因此數(shù)據(jù)庫知識是每個應用開發(fā)人員必備的專業(yè)知識[1-2]。也正是由于這個原因,數(shù)據(jù)庫原理在計算機科學與技術專業(yè)的本科教育中有著非常重要的地位,是核心專業(yè)課程。數(shù)據(jù)庫原理是一門理論與實踐結(jié)合非常緊密的課程,既有較系統(tǒng)的理論推導,如關系代數(shù)、元組演算、規(guī)范化理論等,又有很強的技術性與實踐性,如數(shù)據(jù)概念模型及邏輯模型的設計、索引及視圖的設計、數(shù)據(jù)的處理與使用、交互界面的設計技術等。理論與實踐的完美結(jié)合使得數(shù)據(jù)庫原理成為能使學生提高計算機應用能力的重要課程。
1數(shù)據(jù)庫原理教學中存在的問題
盡管數(shù)據(jù)庫原理是一門實踐性很強的課程,但目前大多數(shù)高校在開設這門課程時存在一個普遍的現(xiàn)象:“重理論、輕實踐”。無論是教材建設,還是課程內(nèi)容的設置及講授均以理論介紹為主,側(cè)重于數(shù)據(jù)庫理論和數(shù)據(jù)庫設計的基本知識和基本語言的介紹,忽略了它的應用性。具體表現(xiàn)為以下兩個方面。
第一,教材及授課內(nèi)容偏理論,內(nèi)容組織系統(tǒng)性差。目前關于數(shù)據(jù)庫原理的教材通常寫成純粹數(shù)理邏輯式的演繹內(nèi)容和幾個基本知識點的匯集,且各成系統(tǒng),聯(lián)系性不強,不利于學生理解這些內(nèi)容到底在說明什么問題。在教學時,授課內(nèi)容的組織實施也受到教材內(nèi)容的影響,同樣偏重理論的介紹,邏輯推導。授課形式也主要是“教師講,學生聽”的灌輸方式。因此課程內(nèi)容表現(xiàn)得枯燥、難懂,很難激起學生的學習興趣。
第二,實驗環(huán)節(jié)課時少,內(nèi)容單一。數(shù)據(jù)庫原理課程的教學計劃通常安排為54個學時左右,課堂教學環(huán)節(jié)一般占學時數(shù)的2/3,基礎性實驗環(huán)節(jié)占學時數(shù)的1/3。北京工業(yè)大學則將該課程縮減至48學時,其中課堂教學環(huán)節(jié)為40學時,基礎性實驗縮減至8學時。在這種情況下,實驗的內(nèi)容就比較單一,實驗環(huán)節(jié)流于形式,起不到理論結(jié)合實際的效果。學生往往還是一知半解,無法建立起數(shù)據(jù)庫應用的整體概念,對于什么是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的開發(fā)平臺,如何運用數(shù)據(jù)庫開發(fā)平臺創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)或進行數(shù)據(jù)處理更是一片茫然。結(jié)果是學生到畢業(yè)后還不能夠使用數(shù)據(jù)庫技術管理數(shù)據(jù),很多同學在比較設計時仍然用文件進行數(shù)據(jù)的管理。
針對上述情況,北京工業(yè)大學計算機學院數(shù)據(jù)庫課程組不斷研究數(shù)據(jù)庫原理課程的內(nèi)容及特點,分析各部分內(nèi)容間的聯(lián)系,根據(jù)所給的學時,對課程的教學內(nèi)容進行改革,通過循序漸近、理論與實踐相結(jié)合的方式讓同學們逐步理解數(shù)據(jù)庫的基本理論和方法。同時積極探索新的教學模式,根據(jù)現(xiàn)代學生的學習特點充分利用各種教學資源調(diào)動學生的學習積極性,從而提高數(shù)據(jù)庫原理課程的教學效果。
2教學內(nèi)容的改革
2.1重新組織教學內(nèi)容
我們通過觀察近年的教學效果,研究各部分內(nèi)容的聯(lián)系,對教學內(nèi)容進行了重新組織。為了讓學生了解什么是數(shù)據(jù)庫,首先抽象出數(shù)據(jù)庫的核心特征:1)數(shù)據(jù)按統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型進行組織;2)數(shù)據(jù)之間是有聯(lián)系的,這種聯(lián)系由數(shù)據(jù)模型來表達。接下來就介紹什么是數(shù)據(jù)模型以及關系模型,這樣學生們就知道現(xiàn)在的數(shù)據(jù)庫是按定義為“關系”的二維表進行組織的。隨之給學生提的問題就是,如何把現(xiàn)實世界中的數(shù)據(jù)組織成關系模型?這是數(shù)據(jù)庫建模的核心問題,所以這部分就要介紹數(shù)據(jù)庫設計的基本步驟、概念模型及概念模型向邏輯模型的轉(zhuǎn)化。那么數(shù)據(jù)庫設計的結(jié)果又如何評判?什么樣的數(shù)據(jù)庫模式才能針對自己的應用環(huán)境表現(xiàn)出較優(yōu)的性能呢?這需要用規(guī)范理論來回答。因此在數(shù)據(jù)庫建模之后接著介紹函數(shù)依賴和規(guī)范化理論。這幾部分內(nèi)容環(huán)環(huán)相扣,結(jié)合實際的應用,學生們很容易就能理解數(shù)據(jù)庫到底是什么以及如何設計它。接下來就是實踐性較強的內(nèi)容――SQL語言,學習SQL語言的目的是讓同學們學會如何利用具體的軟件DBMS定義和操作數(shù)據(jù)庫,通過定義和操作數(shù)據(jù)庫,學生可以更加深刻地理解前面講的幾部分內(nèi)容。最后我們將數(shù)據(jù)庫的安全控制及并發(fā)控制介紹給同學,因為同學們已經(jīng)有了操作數(shù)據(jù)庫的經(jīng)驗,再講解實際應用過程中會遇到的權限問題、并發(fā)問題,以及關于這些問題的控制機制就比較容易,不會讓同學們感到茫然不知所措。
2.2將實踐環(huán)節(jié)與理論學習相融合
將實踐環(huán)節(jié)與理論學習穿插、融合在一起。在課程的開始,就將實踐所需要完成的內(nèi)容交待給學生,并明確告訴學生實踐環(huán)節(jié)的作用、任務及目標。在接下來的學習過程中,每完成一部分內(nèi)容的學習,就進行相應的實踐工作。如講完數(shù)據(jù)庫建模時,就讓學生結(jié)合具體的應用,進行數(shù)據(jù)庫概念模型的設計和邏輯模型的設計。講完規(guī)范化理論后,讓學生們對自己以前的設計進行評估,是否達到所要求的范式。這樣既加深了學生對基本理論的理解和掌握,也讓同學們理解實際開發(fā)數(shù)據(jù)庫的具體過程。實踐環(huán)節(jié)采用的是完整的應用案例,這些案例可以由教師提供,也鼓勵學生到公司進行實踐,接觸實際的應用課題。在實踐內(nèi)容上,除了必須完成的內(nèi)容如設計、建庫表、查詢外,還鼓勵并引導學生擴展實踐內(nèi)容,利用開發(fā)工具如VB、VC、Java等開發(fā)完整的數(shù)據(jù)庫應用。這種方法一方面解決了實踐環(huán)節(jié)受有限課時的限制,另一方面擴展并豐富了實踐環(huán)節(jié)的內(nèi)容,幫助學生建立整體數(shù)據(jù)庫應用的概念,使學生能更好地理解數(shù)據(jù)庫原理課程的內(nèi)容,提高了學生開發(fā)數(shù)據(jù)庫應用的能力。
3利用信息技術探索教學新模式
眾所周知,當今世界處于信息爆炸式增長、更新的時代,傳統(tǒng)的教學模式無法適應有限時間內(nèi)講授大信息量教學內(nèi)容的需求。而現(xiàn)代信息技術特別是計算機網(wǎng)絡技術的飛速發(fā)展,使得互聯(lián)網(wǎng)成為資源的海洋,許多知識、技術都可以從網(wǎng)上獲得,網(wǎng)絡還提供多樣的如聊天室、論壇、郵件等便捷的交流和互動工具。在這種情況下,學生獲取某一類知識已經(jīng)不完全依賴于教師的傳授,他們可以通過在網(wǎng)上搜索,或通過與他人的交流獲取相關知識,也就是通過網(wǎng)絡進行學習,這也是現(xiàn)代學生的學習特點之一[3-4]。根據(jù)這些分析,我們認為要在目前有限的40+8學時設置模式下,讓學生掌握數(shù)據(jù)庫原理的精髓,必須充分利用豐富的網(wǎng)絡資源,發(fā)揮學生的主觀能動性,最大程度地實現(xiàn)學生自主學習。為此我們做了如下工作。
3.1建立數(shù)據(jù)庫原理課程學習網(wǎng)站
網(wǎng)絡信息資源雖然豐富,種類數(shù)量繁多,但魚龍混雜,良莠不齊,沒有系統(tǒng)性。學生雖能從中獲取到相關信息,但不容易辨別真?zhèn)?,更不容易形成系統(tǒng)、完整的知識。因此,教師必須在茫茫信息海洋中為學生導航,根據(jù)學生的主要學習內(nèi)容對網(wǎng)上的信息去粗取精、去偽存真,建成可利用性較高的學習網(wǎng)站及本地資源庫,提高學生的學習效率。我們的學習網(wǎng)站包括數(shù)據(jù)庫原理學習資源庫、輔導答疑系統(tǒng)、作業(yè)批改系統(tǒng)、信息反饋系統(tǒng)等。學習資源庫提供豐富的學習資源,如課程大綱、學習方法、課件、教學案例、與其他著名學習網(wǎng)站的URL導航鏈接,主流數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)開發(fā)商網(wǎng)站的URL導航鏈接等,學生在本網(wǎng)站或通過導航鏈接登陸相關網(wǎng)站可獲取所需的信息資源。輔導答疑系統(tǒng)為學生與教師進行關鍵問題的理解提供交流空間,該系統(tǒng)24小時開放,學生任何時間有問題都可以登錄該系統(tǒng)上傳自己的問題,查看教師或其他學生給出的解釋。教師也可隨時給出解答,或與學生進行討論。反饋系統(tǒng)是學生學習效果的跟蹤系統(tǒng),通過調(diào)查問卷或論壇的方式將學生某一階段的學習效果以及對教師指導的滿意程度反饋給教師。作業(yè)批改系統(tǒng)實現(xiàn)作業(yè)的網(wǎng)上提交與批改。
3.2建立適合培養(yǎng)自主學習的教學方法
我們改變了傳統(tǒng)灌輸式的被動學習方式,對教學過程進行重新設計,采用雙主過程導向型學習模式,重新定位教師和學生的角色,以學生為主體、教師為主導,強調(diào)學生在學習過程中不僅僅要學習基本原理、還要學會數(shù)據(jù)庫應用的開發(fā)技術,提高學生的自主學習能力。同時在整個教學活動中,我們采用“合作+控制”的教學模式來加強學生間的協(xié)商與競爭意識以及教師對學生學習過程的指導與監(jiān)控職能。
在教學設計與實施過程中,首先引導學生建立正確的學習策略,將原有的被動學習模式轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W習模式;其次培養(yǎng)學生實踐使用自主學習策略,使自己成為學習活動組織者和管理者;然后培養(yǎng)學生創(chuàng)造性地建立適合自身學習特點的自主學習機制。為了達到這一目的,我們對數(shù)據(jù)庫原理每一部分內(nèi)容的講授方案根據(jù)內(nèi)容本身的特點進行重新設計,加大學生參與的力度。比如在基本概念的理解上,教師先安排學生到教學資源庫中搜索相關知識進行預學習,并進行分組討論、匯總,最后將每組討論結(jié)果呈給教師,教師根據(jù)學生的理解程度進行不同層次的講評,從“面”上加深學生對概念的理解;對設計原理部分,如何建立概念模型以及規(guī)范化等則通過“理論講解+案例”分析的方式,先講解設計的原理及過程,然后將設計過程中的關鍵知識,如為何要建立概念模型,大型應用中E-R模型綜合時產(chǎn)生的問題,進行規(guī)范化可以避免的問題以及規(guī)范化在實際應用中的把握等,可以留給學生去思考,讓他們通過搜索資源庫或鏈接到數(shù)據(jù)庫網(wǎng)站上尋找相關的學習資源,并通過對應用實例的設計體會所學理論。教師則根據(jù)學生的分析、理解,引導學生在實踐中正確地應用理論,理解理論與實踐的聯(lián)系與區(qū)別,從而掌握數(shù)據(jù)庫設計的正確方法。
為了讓學生能夠快速獲取相關知識,完成安排的學習任務和學習目標,我們事先為每部分的學習內(nèi)容制定了學習策略,并及時給予指導,幫助學生答疑解惑,提高他們的學習效率,增強學生學習的自信心。
3.3改進輔導答疑方式
傳統(tǒng)被動式的教學過程中,輔導答疑是在規(guī)定的時間內(nèi)進行,學生有疑問時常常不能馬上得到指導,時間一長,學生就會失去興趣。為培養(yǎng)學生的學習興趣,提高其學習效率,除傳統(tǒng)的固定時間答疑外,我們建立了輔導答疑系統(tǒng),學生如有疑問,可隨時在系統(tǒng)中問題,教師就能及時對學生的問題做出解答。此外,該系統(tǒng)提供學習論壇聊天室功能,供學生對學習內(nèi)容或遇到的問題進行討論,學生也可以將自己的知識、經(jīng)驗共享給其他同學,從而形成共同學習、協(xié)作學習。這種方式跨越了時間限制,具有較強的民主性,對提高學生學習興趣起到很好的作用,在教師布置的自主學習內(nèi)容及實踐環(huán)節(jié)中體現(xiàn)得最為明顯。
3.4評價機制設計
我們修改了傳統(tǒng)的“試卷+實驗+出勤率”的考核方式,將學生平時主動參與學習的情況考慮進來,如對教師安排知識點就自己的理解發(fā)表演講的次數(shù),在網(wǎng)上發(fā)表問題的數(shù)目,回答同學提問的次數(shù),對知識點回答的準確率,參與知識點討論的次數(shù)等。這種評價機制一方面激勵學生參與學習,另一方面培養(yǎng)學生共同學習的能力。在實施過程中,我們對每一部分內(nèi)容都進行單獨的、有針對性的統(tǒng)計,如對于理論性強的關系代數(shù)、元組演算等部分,主要看其提問的深度,參與回答及討論問題的準確性,對于技術及實踐性較強的部分除了上述幾點外,還要考慮每個同學共享自己知識與開發(fā)經(jīng)驗的多少。
4實踐結(jié)果
通過兩年的實踐、調(diào)查和訪問,我們發(fā)現(xiàn)學生們在以新的學習模式學習數(shù)據(jù)庫原理課程時逐漸由原來的迷惑、無目標、無所適從轉(zhuǎn)變?yōu)槟繕嗣鞔_、積極參與、主動學習的狀態(tài)中。
在對2007級學生所做的一次問卷調(diào)查中,很多學生都表示以新的學習模式學習數(shù)據(jù)庫原理課目標明確,思路也清晰,課程完成后收獲較大,同時在學習本課程的過程中也培養(yǎng)了自主學習的能力,提高了綜合素質(zhì)。有同學表示更加愿意參加到新的教學活動中來。
實踐結(jié)果的初獲成功,對我們積極推行數(shù)據(jù)庫原理課程的教學改革增添了信心,我們相信在先進的網(wǎng)絡平臺及豐富網(wǎng)絡資源的支持下,在培養(yǎng)學生自主學習理念的指導下,我們的教學模式將會使數(shù)據(jù)庫原理課程的教學突破“只重理論不重應用,只講基礎不講開發(fā),只有說明沒有實例,只有方法沒有過程”的狀態(tài),充分發(fā)揮該課程應有的作用。
參考文獻:
[1] 伍俊良,劉飛. 數(shù)據(jù)庫原理與基礎實踐環(huán)節(jié)在信息專業(yè)類教學中的應用與教學要求解析[J]. 計算機教育,2004(6):59-61.
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Exploration on Teaching Mode of Database Principle
DU Jinlian
(College of Computer Sciences, Beijing University of Technology, Beijing 100022, China)
關鍵詞 空間數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)庫 教學質(zhì)量 融合教學 模式思考
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A
Probe into the Integration Teaching of Principles of
Spatial Database and Principles of Database
WANG Yuanni[1], HE Zhenwen[1], GE Fei[2]
([1] Computer College of China University of Geosciences, Wuhan, Hubei 430074;
[2] Computer Science of Central China Normal University, Wuhan, Hubei 430079)
Abstract Principles of spatial database is one of the main courses of the major of spatial information and digital technology. It is worth exploring and thinking of how to conduct the teaching of space database principles better in the absence of the curriculum of database principle as the pilot. Combining the reality of the major and the status of the curriculum of spatial database principle of our school, this paper puts forward a suitable teaching model. It could introduce students faster and also ensure the quality of teaching, so as to reach the teaching purposes.
Key words spatial database; database; teaching quality; integration of teaching; pattern thinking
空間數(shù)據(jù)庫原理課程是空間信息與數(shù)字技術專業(yè)的主干課程之一,要求學生通過本課程的學習,掌握空間數(shù)據(jù)庫的基本原理與建設方法。經(jīng)過課程學習和上機實踐訓練,使學生掌握空間數(shù)據(jù)庫的基本原理以及建立空間數(shù)據(jù)庫的技術方法,具有使用、管理以及建立空間數(shù)據(jù)庫的基本能力。我??臻g信息與數(shù)字技術專業(yè)該課程配套有2周的課程設計,通過課程設計,使學生掌握空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念、原理和技術,將理論與實際相結(jié)合,應用現(xiàn)有的空間數(shù)據(jù)建模工具和空間數(shù)據(jù)信息管理技術,學會完成空間數(shù)據(jù)庫的設計與實現(xiàn)。該課程開設已經(jīng)兩年,頭年是在大二下,次年調(diào)整到大三下開設,但是都由于學生沒有學習過數(shù)據(jù)庫原理課程,在該課程的學習中暴露出一些問題,教學效果欠佳。為此,本文根據(jù)教學經(jīng)驗和實踐,就如何開展空間數(shù)據(jù)庫原理課程,提出一些建議,共探討。
1 數(shù)據(jù)庫原理基礎知識有機融合
針對本??臻g信息與數(shù)字技術專業(yè)來說,并未設置數(shù)據(jù)庫原理課程。面臨這一現(xiàn)狀,空間數(shù)據(jù)庫原理課程在講解時如何引入數(shù)據(jù)庫的相關知識是需要思考的問題。如何更有效地引入數(shù)據(jù)庫原理的基礎知識,從一般數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進入到空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),將數(shù)據(jù)從一般數(shù)據(jù)上升到空間數(shù)據(jù)。這需要將數(shù)據(jù)庫原理的基礎知識與空間數(shù)據(jù)庫的基礎知識有機結(jié)合起來,讓學生體會到空間數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)庫的相異性。從基礎原理上講,空間數(shù)據(jù)庫滿足數(shù)據(jù)庫的一般特性,只是數(shù)據(jù)上升到空間數(shù)據(jù)后,對于帶空間地理位置的數(shù)據(jù)表達及存儲、查詢等多了一些方法。實際中,可先介紹的一般概念、原理包括數(shù)據(jù)表達、數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)查詢等,在弄清楚一般數(shù)據(jù)庫的使用后,再來看空間數(shù)據(jù)庫對應各部分就比較容易看出相同和相異的地方,可以更好地理解二者的關系。
當然也不能完全分為數(shù)據(jù)庫和空間數(shù)據(jù)庫兩部分來講解,不能形成兩張皮的局面。一是效果不好,二是學時不夠,重點不突出。所以,應該想辦法融合數(shù)據(jù)庫和空間數(shù)據(jù)庫的知識,以空間數(shù)據(jù)庫為主體,按照空間數(shù)據(jù)庫的基本原理以及空間數(shù)據(jù)庫設計的各個環(huán)節(jié)為主線來貫穿,在講解每部分內(nèi)容時可以按照先從一般數(shù)據(jù)庫的表示方法入手,先用一般數(shù)據(jù)來做示例講解基本方法,然后引入空間數(shù)據(jù),再來看方法的變化之處。從一般數(shù)據(jù)到空間數(shù)據(jù)圍繞數(shù)據(jù)的變化設計內(nèi)容,最終實現(xiàn)知識的融合,既了解了一般數(shù)據(jù)庫的思想,也學會了空間數(shù)據(jù)庫的使用。
2 一般數(shù)據(jù)到空間數(shù)據(jù)的階梯介入
對于沒有接觸過數(shù)據(jù)庫知識的學生來說,如果一下子上升到空間數(shù)據(jù)的處理,可能存在著一定的困難。畢竟,空間數(shù)據(jù)的處理相對比較復雜。在課堂案例的選擇與設計以及上機實習環(huán)節(jié),一般數(shù)據(jù)的處理方法和空間數(shù)據(jù)的處理方法,需要一個漸進的過程。比如空間數(shù)據(jù)的查詢,單純來看空間數(shù)據(jù)的查詢,涉及到很多的空間操作方法。如果一下子介入進去,學生很可能消化不了,不妨先介紹一般的查詢方法,也就是簡單的select結(jié)構(gòu)。用一般數(shù)據(jù)容易理解的實例先來看select的基本用法,再弄清select查詢的使用后,再來變換實例,選擇實際中帶有空間數(shù)據(jù)的查詢,如果只是簡單的信息查詢,可能基本只會用到一般數(shù)據(jù)的select結(jié)構(gòu)就夠了,如果涉及到相關空間位置的操作,再來看在對應select基本結(jié)構(gòu)的基礎上需要增加什么謂詞和字句,對應不同的情況劃分,謂詞和字句結(jié)構(gòu)都是固定的,只是要根據(jù)查詢條件給予不同的參數(shù)而已。通過一般數(shù)據(jù)到空間數(shù)據(jù)的漸進變換,逐步理解空間數(shù)據(jù)操作與一般數(shù)據(jù)操作的相異性,理清楚后會發(fā)現(xiàn)其實二者很多基本方法都是一致的,只不過空間數(shù)據(jù)為了實現(xiàn)空間位置的信息需求,增加了一些使用方法以及細化了一般數(shù)據(jù)問題處理的基本方法。
采用從一般到特殊,從簡單到復雜的思路,學生學起來會輕松得多。漸進式的導入也是一個逐步消化和理解的最好方式。
3 主線貫穿式
空間數(shù)據(jù)庫原理概念頗多,如果泛泛都講到,效果是可想而知的。建議圍繞空間數(shù)據(jù)庫的設計與實現(xiàn)這一主線來講解,上完這門課也是讓學生學會如何設計與實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)庫。如何設計一個空間數(shù)據(jù)庫,各個環(huán)節(jié)的工作如何實現(xiàn),應該讓學生帶著這些問題來學習這門課,既明白課程目標,也能理清課程思路。
有了主線,圍繞這一主線,空間數(shù)據(jù)庫設計的每一步涉及到哪些原理和方法也就自然而然地引出來了。某一個知識點是為某一個環(huán)節(jié)服務的,某一個環(huán)節(jié)是空間數(shù)據(jù)庫設計的不可缺少的某一步。這樣,就不會覺得理論知識零散。圍繞各環(huán)節(jié)設計的原理和方法去講,不用面面俱到,具體設計涉及到哪些方法講清楚就行,這樣才能體現(xiàn)主線的清晰度,同時做到重點突出。
只有理清主線,利用主線將知識點連接起來,才能更加明確課程的目的。一般原理類課程沒有主線的貫穿,學生學完了感覺都是凌亂的,不知道能做什么,學了有什么用。因此,梳理一條主線,圍繞主線設計知識點和授課內(nèi)容是很重要的。
4 循序漸進式實踐
學生的實習實踐教材我們選用的是Oracle Spatial 空間信息管理――Oracle Database 11g. Ravi Kothuri(美)Albert Godfrind 著,管會生等譯。之所以選用該教材是因為這本書圍繞空間數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)操作講解非常詳細,也有數(shù)據(jù)案例,基本上涉及到了空間數(shù)據(jù)庫的各個方面。實踐環(huán)節(jié)包括平時上機和課程結(jié)束后的課程設計。
實踐中,發(fā)現(xiàn)大部分學生都能按要求掌握知識點,但存在著一些不足。比如基本上是按照所給資料在做,處于趕著進度完成的狀態(tài),對于問題的思考較少,理解程度不夠。學生對空間數(shù)據(jù)庫建模理解不透徹,缺乏獨立設計空間數(shù)據(jù)庫方面的能力。分析原因主要在于需要一些先導課程,如數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中對樹的一些知識點涉及到與空間數(shù)據(jù)建模方面相關的樹介紹不夠等。 知識點分散,沒有最后的整體設計等等。
對于諸如上述之類情況,在今后的實踐中如何更好地做到理論與實踐相結(jié)合,重點突出,建議采用漸進式的實踐方式。圍繞最終目標學會設計并實現(xiàn)小型空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),設計并精煉每次實習任務,而不是泛泛實習。根據(jù)空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)建立與設計的各個環(huán)節(jié),分解到平時每次任務中學習,先學習各環(huán)節(jié)的主要知識點,待重點知識點消化后,課程設計環(huán)節(jié)再圍繞設計一個小型空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)將平時上機零散的知識點串接起來。把Oracle Spatial 空間信息部分的重要內(nèi)容移到平時上課的上機中,增加平時上機學時。在平時上機過程中就掌握如何使用Oracle Import工具導入數(shù)據(jù),如何實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的加載、傳輸和驗證;如何在應用程序中訪問和操作空間對象,重點在于用PL/SQL操作幾何體;如何創(chuàng)建空間索引以及空間索引參數(shù)的設置;學會幾何處理函數(shù)等。做到平時上機完成基本知識的學習,課程設計開始就先通過案例研究學會使用Oracle Spatial對空間數(shù)據(jù)的存儲、分析、可視化和集成等。接著,進行空間數(shù)據(jù)庫的應用開發(fā),利用高級語言針對Oracle Spatial等進行二次開發(fā)。這樣的話,空間數(shù)據(jù)庫課程設計就可以順利進入空間數(shù)據(jù)庫的應用開發(fā),完成從設計到實現(xiàn)的過程。整體上經(jīng)歷空間數(shù)據(jù)庫設計的各個環(huán)節(jié)。
采用循序漸進式實踐方法,可以保證學生在學習的過程中能夠由淺入深、由局部到整體、逐步深化、有條不紊地進行。
5 自主與團隊精神的有效融合
在學習的過程中,應該注重學生的自主能力以及團隊合作能力。就空間數(shù)據(jù)庫原理課程而言,該課程的最終目標是學生能夠?qū)W會設計與實現(xiàn)小型的空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。為了達到這一教學目標,我們應該有機地融合學生的自主能力和團隊合作能力。通過學生的自主學習,掌握基本原理方法和基本訓練;通過小團隊的集體力量設計完成小型空間數(shù)據(jù)庫的設計與實現(xiàn)。
在自主學習的過程中,可以培養(yǎng)學生的自我學習能力。在教師引導下,發(fā)揮學生主體作用,學會自我思考,培養(yǎng)自我解決問題的能力。在自主學習中,通過查閱資料,分析總結(jié),掌握新知識。
同時,團隊合作精神也是非常重要的。作為一個學生,不但要具備自我學習的能力,也應該具備團隊合作的能力。在團隊中體現(xiàn)自我,發(fā)揮個人價值。
該課程有理論有實踐,如果能夠有效地融合學生自主學習與團隊學習,不論是從課程本身的講授,還是從學生個人能力的培養(yǎng)來說,都是非常有意義的。兩者相輔相成。因此,課程設置時可以將平時的上機實踐安排為個人獨立完成,課程設計安排為小團隊分組設計與實現(xiàn)。在每個人掌握基本知識之后,將問題融入到團隊中一起實現(xiàn),既能培養(yǎng)團隊協(xié)作能力,也能發(fā)揮個人的主觀能動性。
6 總結(jié)
空間數(shù)據(jù)庫原理課程理論偏多,尤其在學生缺乏對數(shù)據(jù)庫理論知識了解的背景下,如何合理安排教學實踐環(huán)節(jié),有機地融合數(shù)據(jù)庫原理基礎知識,突出空間數(shù)據(jù)庫的特色與重點,本文探討了其有效的教學模式,主要從五個方面提出了建議。在今后的教學過程中我們也需要根據(jù)實際的教學效果逐步調(diào)整和優(yōu)化教學模式,使其不斷完善。
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網(wǎng)絡課程是解決教學資源不足的一種高效的方法,既能成為傳統(tǒng)教學的有益補充,也適合在校內(nèi)開展網(wǎng)絡選修課程,使更多的學生能選修本課程,學到更多數(shù)據(jù)庫原理與技術的課程知識,充分培養(yǎng)學生利用網(wǎng)絡獲取知識的方法。在《數(shù)據(jù)庫原理》網(wǎng)絡課程建設過程中,教師自己首先就是一個學習者,通過建設網(wǎng)絡課程,教師可以加深對本門課程的理解,以及對自我的認識,可以不斷實現(xiàn)自主發(fā)展。通過網(wǎng)絡課程建設,為教師學習新知識、增強專業(yè)基礎知識與教學能力提供了機會;是教師進行課程研究、教師之間交流合作的一種有效方式;《數(shù)據(jù)庫原理》課程資源平臺也是教師進行教學反思與總結(jié)的有力工具。網(wǎng)絡課程建設與教師專業(yè)發(fā)展是相互促進的關系,教師可以利用課程建設的機會提升自己的專業(yè)發(fā)展水平,其專業(yè)素養(yǎng)的提升又會促進網(wǎng)絡課程的優(yōu)質(zhì)化。
二、《數(shù)據(jù)庫原理》網(wǎng)絡課程建設中的不足及對策
網(wǎng)絡課程在《數(shù)據(jù)庫原理》課程教學中具有不可替代的作用,但也存在一些需要改進和完善的地方。
1、相關網(wǎng)絡學習的指導不夠系統(tǒng)
在為期三學期的網(wǎng)絡課程建設中,課程平臺積累了豐富的資源,課程一直處于開放使用中,教學團隊的師資隊伍結(jié)構(gòu)合理,但建設中相對缺乏較為系統(tǒng)的網(wǎng)絡學習的指導。在開展一系列教學活動的過程中,雖然為學生提供了大量的在線學習方式方法的指導,但尚未形成一套系統(tǒng)的指導方法。在線參與學習的文化氛圍尚未形成。提供在線學習的方式方法、學習策略的選擇等都離不開教師的參與和指導,因此,要加強師資培訓。通過師資培訓,轉(zhuǎn)變教育思想,更新教學理念;讓教師了解網(wǎng)絡環(huán)境下的學習變革,并在教學中適應這些學習變革的特點;了解新技術,了解網(wǎng)絡教學,并積極參與網(wǎng)絡教學;讓技術為教學內(nèi)容和教學設計服務,如果教師唯技術、或者理解有偏差,都很難開發(fā)出高質(zhì)量的網(wǎng)絡課程,也難以實現(xiàn)網(wǎng)絡課程的內(nèi)涵建設。
2、師生、生生互動不足
與傳統(tǒng)的學習方式相比,網(wǎng)絡課程不僅提供豐富的學習材料,更能方便師生、生生之間的互動交流。目前,網(wǎng)絡課程面向的是在校全日制本科學生?;硬蛔阒饕幸韵聝蓚€原因:一方面,每周有四個課時的課堂教學,師生和生生之間更加注重的是面對面的交流,更有利于闡釋清楚問題,思維的碰撞更能加深對問題的理解;另一方面,在需要答疑,但時空受限時,學生更傾向于郵件方式或者QQ這種一對一的溝通方式。通過訪談,觀察發(fā)現(xiàn),由于課程平臺的答疑討論模塊的實名制,不少同學處于某些問題的考慮,更加傾向于一對一的溝通方式,這種方式不利于常規(guī)疑難問題的共享,同時從平臺的數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果來看,師生、生生互動顯得不夠充分。教學中,教學團隊始終以應用為目的,建用結(jié)合,以用促建,來開展《數(shù)據(jù)庫原理》網(wǎng)絡課程的建設工作。針對使用狀況,我們將以服務學生學習交流和教師教學工作需要為目標,以最終提高教學質(zhì)量為根本,結(jié)合運行中的反饋信息,對答疑討論模塊進行有效的調(diào)整,使師生、生生之間的互動交流更加方便和快捷。
3、教學內(nèi)容呈現(xiàn)形式相對比較單一
課程教學內(nèi)容的呈現(xiàn)目前主要有以下幾種方式:一是電子教案,二是PPT課件,三是教學錄像,四是FLASH視頻文件,五是優(yōu)秀作品展示,六是案例系統(tǒng)學習等。目前沒有實現(xiàn)課程知識點的立體化呈現(xiàn)功能,沒有提供按照不同線索連接知識點,以服務學生學習多元需求的模塊。對于這一現(xiàn)狀,教師在豐富的教學經(jīng)驗的基礎上,要充分運用現(xiàn)代教育技術手段,闡述和呈現(xiàn)基本理論知識,引導學生深入思考,激發(fā)學習興趣,幫助學生鞏固所學知識,促進課程的教學相長。
4、擴展學習內(nèi)容模塊建設需進一步完善
數(shù)據(jù)庫原理教學改革案例教學隨著計算機技術的飛速發(fā)展,數(shù)據(jù)庫技術已成為各行各業(yè)中信息系統(tǒng)的核心和基礎,幾乎所有信息系統(tǒng)都需要數(shù)據(jù)庫支持,數(shù)據(jù)庫在如今社會中有著舉足輕重的地位。目前,數(shù)據(jù)庫課程已不僅僅是計算機專業(yè)的核心課程,該課程也日益成為其他理工科專業(yè)本科生、??粕婚T愈來愈受到關注的選修課,甚至是必修課。但是對于剛剛接觸數(shù)據(jù)庫課程的學生來說,這門課程理論知識點較多,而且課程的學時有限,若在短時間內(nèi)既掌握該課程的理論知識,又能對數(shù)據(jù)庫軟件熟練操作,還是比較困難。因此,如何將數(shù)據(jù)庫的理論知識、基本技能與科學實踐相結(jié)合,提高學生實踐動手能力,能夠應用數(shù)據(jù)庫技術解決實際問題,構(gòu)建科學的教學體系,成為教學改革的重要任務。
一、現(xiàn)狀及存在問題
對于我國高等院校,《數(shù)據(jù)庫原理》課程采用教材幾乎都是高等教育出版社的“數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論(第四版)”,該教材一直被推薦為計算機專業(yè)、信息管理與信息系統(tǒng)等相關專業(yè)數(shù)據(jù)庫課程的御用教材。該教材系統(tǒng)介紹了基礎概念、關系數(shù)據(jù)庫、關系數(shù)據(jù)庫標準語言SQL、數(shù)據(jù)庫安全性、數(shù)據(jù)庫完整性、關系數(shù)據(jù)理論、數(shù)據(jù)庫設計、數(shù)據(jù)庫編程、關系查詢處理、查詢優(yōu)化、數(shù)據(jù)庫恢復技術、并發(fā)控制、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、新技術篇等數(shù)據(jù)庫技術綜合內(nèi)容,理論知識點繁多,如何將理論知識點與現(xiàn)實應用實踐有效結(jié)合,找出適合學生掌握數(shù)據(jù)庫技術的教學方法,則是各院校數(shù)據(jù)庫專業(yè)骨干教師一直探討研究的課題。
1.理論知識和實驗實踐脫節(jié)
以所在學校為例,根據(jù)教學大綱,課程授課學時為72學時,其中課堂講授54學時,實驗18學時,授課教師平均每三次課堂授課才有一次實驗,而授課教師為了協(xié)調(diào)課程授課學時的實施以及滿足眾多知識點實驗實踐的要求,結(jié)果造成學生所學的知識不能和實驗同步進行,而且有些教學內(nèi)容實踐性特別強,實驗內(nèi)容不得不壓縮,如學習數(shù)據(jù)庫定義中,數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)表的定義及數(shù)據(jù)的添加刪除及管理,一次實驗2學時就要完成數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)表的創(chuàng)建、修改、刪除等管理實踐操作,學生學完課程后,重難點不夠突出,對理論知識沒有真正整體應用體系的概念,對數(shù)據(jù)庫技術知識還是很抽象。
2.教學模式單調(diào)枯燥
目前,該課程基本采用教師課堂講授、課堂演示、學生實驗的教學模式,教師只負責傳遞課程的基本知識,學生被動的接收和練習,以至于大部分學生與現(xiàn)實數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)脫節(jié),無法領會所學理論知識在數(shù)據(jù)庫中的位置,對數(shù)據(jù)庫知識點概念較為抽象。
3.課程設計力度不夠
在課堂學習過程中,學生接觸的主要是數(shù)據(jù)庫技術的基礎概念、理論等知識,缺少綜合應用實踐,無法領會數(shù)據(jù)庫知識在整個信息應用系統(tǒng)的位置及作用,而課程設計正好彌補了這些,但是由于授課教師要遵守學校教學周歷的安排,以及學校對此方面并無要求,部分授課教師并未真正實施。
二、教學改革方法及措施
1.案例教學,緊密聯(lián)系實際
根據(jù)課程的特點,在教學過程中,為了避免學生對所學知識的理論性過強,授課教師應多聯(lián)系一些學生熟悉的領域。例如,在課程第一章理論知識中,實體的聯(lián)系有一對一、一對多和多對多三種聯(lián)系,若僅僅介紹課本中的實體學生、課程和教師聯(lián)系時,內(nèi)容過于枯燥,學生的學習興趣不高,很容易出現(xiàn)課后就忘記的現(xiàn)象。本人在授課時,在講解到實體聯(lián)系知識點時,首先引入學生較熟悉的購物網(wǎng)站“淘寶”,然后分析“淘寶”中有哪些實體,以及分析實體集中顧客和商品、顧客和訂單、顧客與商家等之間的關系,學生立馬興趣盎然,學習在熱烈的過程中進行,這樣學生對所學知識點的印象較為深刻,即學習了課程的理論知識,也探討了實際生活中的案例,教學效果反響很好。
基于上述的方法,在學生理解數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎理論知識的同時,授課教師應該多引入現(xiàn)實生活中的案例,以達到學生學習的共鳴,讓學生從“被動聽”轉(zhuǎn)移到“主動學”的模式,這樣的教學不僅使學生將抽象的數(shù)據(jù)庫原理知識運用到現(xiàn)實生活中,同時也培養(yǎng)了其解決實際問題的能力,真正達到了課程的教學目標。
2.動手實踐,發(fā)揮“主人翁”學習
教學授課的對象是學生,在學習過程中,學生不斷在課堂中接觸新的概念或者理論知識點,而部分知識點課本上又缺少代表性例子進行介紹,經(jīng)常對學習的知識點一頭霧水。授課教師在授課過程中,在介紹新知識點時,不能只是完成任務似地把知識點講完就行,而應該從學生的實際情況出發(fā)設計各項知識點的任務,讓學生參與進來,給學生足夠的接收新事物的時間,發(fā)揮“主人翁”的思想,主動完成各項任務。
例如,概念數(shù)據(jù)模型是從現(xiàn)實世界中抽象出實體類型及實體間聯(lián)系,是用戶和數(shù)據(jù)庫設計人員交流的工具,是數(shù)據(jù)庫專業(yè)人員將現(xiàn)實世界轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)模型的必經(jīng)過程,是數(shù)據(jù)庫理論知識的重點內(nèi)容。本人在講授該知識點時,先將課本的圖書借閱體系統(tǒng)進行詳細介紹,然后以“淘寶”為例,讓學生先自己分析該系統(tǒng)內(nèi)的常用實體及實體間聯(lián)系,并在課堂上獨立完成該案例的E~R圖的設計,同時讓2~3名學生在教室黑板上演示,然后大家共同分析最終的結(jié)果,這樣的授課方式看起來有些“費時”,但是更能強化學生的學習,提高學生的積極性,對其所學知識點印象深刻。
3.積極開發(fā)課程教學網(wǎng)站
課堂學習和實驗實踐的時間是有限的,而課下的時間卻是無限的,要想讓學生真正學好這門課程,應提供多個途徑供學生學習和交流,課程的教學網(wǎng)站就是一個較好的途徑。教學課程網(wǎng)站已經(jīng)是一種客觀需求,目的是為教師提供網(wǎng)絡資源教學平臺,為學生提供學習平臺。它能方便教師、管理課程資源,同時也提供了學生進行在線的學習環(huán)境,這就改變了原始的授課方法,無論是教師授課還是學生學習的效率均得到了很大的提高。
數(shù)據(jù)庫原理的課程網(wǎng)站有很多,大都提供了教學視頻、教學課件、習題、課件等,可謂是資源豐富,但是如何讓學生主動對這些資源感興趣,畢竟強制性規(guī)定或者硬性規(guī)定只會讓學生反感進而討厭課程,那么如何讓學生主動學習這些豐富網(wǎng)絡資源就成為很多教師一直探索得課題。
以本校為例,對于學習該課程的學生,初始階段接觸的課程教學網(wǎng)站由該課程的上一級學生評優(yōu)選擇出的最終教學網(wǎng)站,可瀏覽該課程中上一級的教學課件、教學大綱、測試題、教師推薦資料、交流討論等;學習到中間階段,由該班同學們分小組設計該課程的教學網(wǎng)站,到期末時期繼續(xù)引入競爭機制,由該班級確定出最優(yōu)的教學網(wǎng)站作為年度課程的精品課程網(wǎng)站,同時分享給下一級學生使用。
該課程教學網(wǎng)站不但能提供課程的學習資源,提供學生的交流空間,而且該網(wǎng)站由學生自己設計開發(fā)完成,學生本身就是網(wǎng)站的需求者,同時又扮演開發(fā)者的角色,激發(fā)了學生學習的積極性,這樣的鍛煉機會不僅使學生真正的學以致用,將理論知識與實踐相結(jié)合,同時也幫助學生加深對數(shù)據(jù)庫原理課程內(nèi)容的理解和掌握,為后續(xù)課程奠定了基礎,有效提升了教學效果。
4.考核方式
考試作為教學效果的一種客觀測試手段,是教學中的一個重要環(huán)節(jié),也是課程建設的重要組成部分。《數(shù)據(jù)庫原理》這門課程的基礎理論知識點較多,不僅要求學生牢固掌握課程的基礎知識,而且要求學生具備較強的實踐能力。
大多數(shù)學校的期末考核形式基本上都采用筆試,如果學生對課程基礎知識死記硬背,也能得到不錯的分數(shù),但是這樣很難體現(xiàn)出學生真正的水平。對于該課程,目前的考核方式主要包括筆試、實驗、課程設計三個部分,其中筆試部分采用閉卷形式,占用較大的分值,主要考查學生對數(shù)據(jù)庫課程基礎知識的掌握,題目涉及基礎概念、基礎理論、關系數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理、SQL語言、數(shù)據(jù)庫安全、數(shù)據(jù)庫完整等多個知識點,較全面的考查了學生的理論水平。實驗部分由9次上機實驗構(gòu)成,主要考查學生對數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的管理的綜合能力,主要涉及數(shù)據(jù)庫的安裝配置、創(chuàng)建管理數(shù)據(jù)庫、創(chuàng)建管理數(shù)據(jù)表、表數(shù)據(jù)、安全性、完整性、數(shù)據(jù)庫連接等多項實踐內(nèi)容,學生需完成實驗課程內(nèi)容并按要求填寫實驗報告,即可獲得相應分數(shù)。另外,該課程考核中加入了課程設計,在課程進行到中期階段,授課教師公布課程設計的題目及完成目標,由學生分成小組完成,然后由授課教師組織課程設計答辯,給出最終各成員課程設計分數(shù)。
三、結(jié)束語
數(shù)據(jù)庫課程的教學改革是一個長期的動態(tài)完善的過程,這就要求我們授課教師不斷努力,提升自己,探索教學的新思路、新方法,提高課程教學質(zhì)量,將教學貫穿于整個教學過程中。實踐證明,上述改革方法是一種改變學生被動學習為主動學習的有效方法,教學從學生的興趣入手,讓學生帶著興趣進入課程的學習,對課程理論知識的理解和實踐能力的提高都有很好的效果,真正的提高了學生在數(shù)據(jù)庫原理課程的基礎知識理解能力、分析問題能力、實踐操作能力等方面,因此,加強數(shù)據(jù)庫課程教學改革有著重要的現(xiàn)實意義。
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1、《數(shù)據(jù)庫原理》課程的教學主要包括了理論教學和實驗教學兩大部分,收到整個專業(yè)的教學計劃和每學期教學學時的影響,絕大部分高校都采用了以理論教學為中心,實驗教學為補充的教學模式,實驗學時偏少,很難滿足實際教學的需要。數(shù)據(jù)庫原理課程中確實涉及到較多的原理性理論知識,但在整個教學實施過程中亦不能忽視實驗教學的重要性。
2、在教學大綱的制定上,通常重視理論教學大綱的制定和修訂,忽視了實驗教學大綱與時俱進的修訂工作。實驗項目的制定更是具有隨意性,同一課程不同教授講授時往往會設置完全不一樣的實驗項目,實驗項目和實驗內(nèi)容的選擇完全取決于任課教師的水平和偏好,缺乏實驗大綱的指導和約束。
3、實驗項目的設置以驗證性實驗偏多,缺少綜合性、設計性實驗。除了正常的實驗課時外,缺少項目實踐,未形成實踐教學體系。
4、為了便于實驗室的管理和出于安全考慮,一般實驗室對每臺機器都會采取還原保護措施。因此,在實驗課時就會出現(xiàn)上次實驗未完成的內(nèi)容下一次課無法繼續(xù)完成,而在涉及到數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件安裝、配置的實驗內(nèi)容時,受到還原卡的影響,往往不能順利完成。
5、受大的環(huán)境影響,學生心浮氣躁,學習缺乏自主性,實驗課的講授仍然停留在老師講解、演示,學生模擬、重復的階段,師生互動不夠,學生積極性不高,每次實驗并不能達到預期的效果。
二、實踐教學改革探索
目前,深入提高大學生應用創(chuàng)新能力已經(jīng)成為了高校實踐教學研究的熱點。面向應用型人才教育的數(shù)據(jù)庫實驗教學不僅僅要針對實驗內(nèi)容進行簡單增減,也不是以某個流行的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件為核心的使用培訓,而是要根據(jù)培養(yǎng)目標的定位,從實踐教學內(nèi)容及實施方法等方面進行改革。[2]
1、組織學科教師進行調(diào)研論證,根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標修訂教學計劃和實驗教學大綱。明確實驗課程的教學目標和教學任務,討論確定適合本專業(yè)學生的實驗項目,實驗項目可分為必做項和選做項,由任課教師和學生根據(jù)實際情況有選擇的開設。詳細敘述每個實驗項目的實驗目的和實驗原理,可以通過流程圖的形式讓師生對此次項目的步驟和所需時間有大致的了解。除此之外,實驗考核是檢驗學生實際操作能力的主要途徑,在實驗大綱中也要明確列出考核項目和所占分值,提高學生實驗的積極性。
2、以實驗大綱為指導,認證撰寫課程的實驗指導書。實驗指導書是學生做實驗的主要參考和依據(jù),要讓學生通過指導書明確指導自己要做什么、怎么做、為什么這樣做。為了能在有限的實驗課課堂上取得良好的實驗效果,可以提前將實驗指導書發(fā)給學生,讓他們提前準備,復習實驗過程中所涉及到的理論知識,這樣就節(jié)省了實驗時間,起到了事半功倍的效果。
3、實驗環(huán)境的好壞直接影響到實驗課的實施,在不能改變實驗室硬件條件的情況下,可以通過安裝虛擬機或者利用云平臺來解決機器還原保護的問題。在虛擬機下可以很好的完成數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件的安裝和配置,避免重啟后丟失的問題。而利用云平臺可以給每位學生分配一臺虛擬計算機,學生通過各自指定的賬號登錄后就可以完成各項試驗,不僅在實驗室,在宿舍以及校內(nèi)其他可以使用網(wǎng)絡的地方,都可以進行遠程登錄訪問,隨時隨地完成實驗內(nèi)容,避免了每次實驗開始是的數(shù)據(jù)庫附加和實驗課結(jié)束時的數(shù)據(jù)庫分離操作。
4、利用課程設計彌補實驗課的不足。實驗課學時內(nèi)的實驗主要針對某個或某幾個知識點組織的,每次實驗之間的聯(lián)系并不很明顯,而為了讓學生達到能夠熟練掌握數(shù)據(jù)庫設計基本技術和方法,為將來從事數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)分析、設計和開發(fā),奠定必要的實踐基礎,單純的綜合性或設計性實驗是滿足不了的,而通過課程設計,讓學生通過所掌握的諸多知識,以小組合作的形式實現(xiàn)一類應用軟件的開發(fā),就可以了解數(shù)據(jù)庫設計、開發(fā)、管理的全過程。
5、培養(yǎng)學生自主學習的習慣。在實驗教學實施過程中,學生有問題不加思考就求助老師,有時候可能只是一個英文單詞寫錯了,從來沒有想到自己是否能夠獨立解決。熟話說,“授之以魚不如授之以漁”,教會學生解決問題的方法比解決具體問題要重要的多。因此,在實驗的過程中要注重數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中聯(lián)機幫助文件的使用,讓學生認識到其重要性。[3]借住幫助文件,鼓勵學生多寫多練,逐漸杜絕如SQL語句會讀卻不會寫的現(xiàn)象。這樣既能培養(yǎng)學生的自主學習習慣,也可以為他們自學提供保障。
三、結(jié)束語
制作合成環(huán)節(jié)是設計課件非常重要的步驟及重點。我們使用DreamweaverUltraDev8、Flash6及設計所要的各種多媒體素材進行合并,整個根據(jù)教學意圖設計過程及制作腳本的要求來完成的。系統(tǒng)課件的調(diào)試及運行階段不管是制作好的課件,還是制作好課件,都要進行反復調(diào)試和更改,這是設計的重要環(huán)節(jié)。在正式公開出版發(fā)行之前,進行必要的測試和評價。
2課件的結(jié)構(gòu)設計
現(xiàn)階段,《數(shù)據(jù)庫原理與應用》多媒體課件的設計往往采取的內(nèi)容組織結(jié)構(gòu)方式主要分為四個方面,即樹狀結(jié)構(gòu)、復合結(jié)構(gòu)、線性結(jié)構(gòu)以及網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。通常而言,樹狀結(jié)構(gòu)是課件結(jié)構(gòu)設計中最為常用的,這是因為樹狀結(jié)構(gòu)又便于內(nèi)容邏輯關系的構(gòu)建,也讓教學內(nèi)容中知識點的層次性有效劃分,從而促進學習者的學習。與此同時,遠程多媒體課件的設計運用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)還能實現(xiàn)長文本結(jié)構(gòu)的設計,即非線性結(jié)構(gòu)設計。這樣學生在學習過程中可以越過路徑設置,根據(jù)自身不同狀況進行學習。
3教學系統(tǒng)模塊簡介
3.1教學板塊
主要用Dreamweaver8和Flash6來開發(fā)設計,并用相應的按鈕將其交互功能鏈接。
3.2考試練習板塊
題庫及對成績查詢及詢問的使用,可用Access和UltraDev8來建立。
3.3討論交流并學習板塊
討論區(qū)用Access和UltraDev8來實現(xiàn),電子郵件使用Intemet資源。
3.4優(yōu)秀作品分享板塊
用Access和UltraDev8來實現(xiàn),學生可分享受給大家自己的設計作品。
3.5學生管理板塊
用Access和UltraDev8來對學生信息的管理、注冊的信息修改等。
4課件的開發(fā)
4.1素材的開發(fā)
數(shù)據(jù)庫原理與應用在課件開發(fā)過程中,素材的開發(fā)也是整個工作量中最為復雜的一個環(huán)節(jié)。因此,必須將素材開發(fā)放在課件開發(fā)的首要地位,切實做好各種素材的整合和調(diào)整,才能保障課件的有效性。
通常進行課件的合成和編輯可以采用VB、C++等高級程序設計語言。通過這些設計,課程開發(fā)的容錯性更好、運行效率也更高。這就需要課程開發(fā)人員在進行開發(fā)過程中精確掌握編程環(huán)境和編輯語言,確保往后的應用能夠順利進行維護。
5總結(jié)
關鍵詞:數(shù)據(jù)庫原理及應用;教學改革;案例驅(qū)動;問題交互式
作者簡介:劉雙?。?977-),男,山東菏澤人,廣東海洋大學信息學院,副教授;徐龍琴(1977-),女,陜西漢中人,廣東海洋大學信息學院,講師。(廣東 湛江 524025)
基金項目:本文系湛江市科技計劃項目(項目編號:2010C3113011)、廣東海洋大學教改項目(項目編號:XJG201140、XJG201115、XWJ2012-01)、廣東省科技計劃項目(2012A020200008)的研究成果。
中圖分類號:G642.0?????文獻標識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)34-0056-03
數(shù)據(jù)庫技術作為信息領域支撐基礎和軟件學科的重要分支,其應用領域占整個計算機應用的70%以上,成為計算機領域中最為廣泛的應用技術之一。掌握數(shù)據(jù)庫理論知識和熟練運用數(shù)據(jù)庫技術是計算機及其相關專業(yè)學生必須具備的能力。2004年教育部《關于進一步加強高校計算機基礎教學的幾點意見》明確指出:當代大學生應具備利用數(shù)據(jù)庫技術對信息進行管理、加工和處理的意識與能力,用以解決本專業(yè)領域中的問題。
“數(shù)據(jù)庫原理及應用”是高等院校普遍開設的一門專業(yè)必修課,更是計算機、軟件工程、信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)課程體系中的核心課程,為后繼軟件工程、管理信息系統(tǒng)等課程的學習打下堅實的基礎。針對其理論與應用并重的特點,積極探索行之有效的數(shù)據(jù)庫教學方法和措施,充分調(diào)動學生學習的積極性和主動性,提高教學效果和教學質(zhì)量,是從事數(shù)據(jù)庫教學工作者普遍關注的問題。
一、教學過程中存在的問題
通過多年對“數(shù)據(jù)庫原理及應用”課程教學以及教學效果的研究,發(fā)現(xiàn)教學效果不理想,有些同學雖然理解一些相關概念,但在課程設計時畫的E-R不規(guī)范,不會運用數(shù)據(jù)庫規(guī)范化理論對數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化,甚至不會編寫存儲過程或觸發(fā)器程序,對目前流行的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)如SQL Server 2008的數(shù)據(jù)庫訪問接口(如ODBC、DAO、JDBC、RDO和ADO)等不會使用的現(xiàn)象時有發(fā)生?!皵?shù)據(jù)庫原理及應用”課程教學包括理論教學和實踐教學。在本課程的教學過程中主要存在四個方面問題。
1.教學大綱滯后
制定的教學大綱不能與時俱進,不適應計算機行業(yè)日新月異快速發(fā)展的需要。一旦教學大綱制定后往往多年不變,要求教師必須嚴格按大綱進行教學,所教的知識陳舊,與社會IT行業(yè)及企事業(yè)單位人才需求的技能脫節(jié)。
2.教學方法陳舊及教學手段落后
在課堂上主要采用灌輸式、填鴨式等傳統(tǒng)的教學方法,很少與學生進行雙向互動。學生缺乏學習的主動性。另外,有些老師沒有充分利用多媒體教學手段,只是把教科書上的內(nèi)容簡單復制到PPT上,上課讀課件,缺乏感染力,課堂沉悶,學生學習積極性不高。
3.理論教學與實踐脫節(jié)
由于理論部分概念抽象、邏輯性強,很少能以科研項目開發(fā)為案例向?qū)W生介紹數(shù)據(jù)庫技術的具體應用,造成理論脫離實踐。學生不僅難以理解枯燥抽象的理論或概念,還無法把握各個知識點在整個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的作用。此外,對實踐教學環(huán)節(jié)不夠重視,上機前不做任何準備,照搬實驗指導書上的操作實例,不能舉一反三,做完后不理解操作的作用,不能有效地把實踐的知識點轉(zhuǎn)化為自己在編程中所需的技能,缺乏綜合分析問題和解決問題的能力,與IT軟件企業(yè)對數(shù)據(jù)庫人才需求的技能相距甚遠。再加上期末考核采用筆試的形式不能引起學生的足夠重視。
二、教學改革措施
1.定期修訂教學大綱
在每學期期中檢查,數(shù)據(jù)庫課程組負責人召集課程組全體成員,組織互相觀摩聽課的教研活動,及時與學生代表進行溝通,將存在的問題以及改進措施及時反饋給任課教師。此時,任課教師要辯證地看待此問題,一切都是為了提高教學為目的,不要鬧情緒,要虛心修正自己的教學方法。在學期末根據(jù)深入到IT企業(yè)的調(diào)研,結(jié)合招聘單位對人才技術的需求和專業(yè)的培養(yǎng)目標及專業(yè)定位漸進式地修訂教學大綱和教學計劃,并要求教師嚴格按照修訂的教學大綱進行教學,避免同一課程因教師不同所講授課程內(nèi)容有差異的現(xiàn)象發(fā)生。近年來,數(shù)據(jù)庫課題組注重從兩個方面對教學大綱進行了修訂。
(1)為了使“數(shù)據(jù)庫原理及應用”課程的實踐環(huán)節(jié)緊跟社會主流需求,不斷更新數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)的實驗環(huán)境,如DBMS從SQL Server2005更新為SQLServer2008 R2版本;前端可視化開發(fā)工具先后采用PowerBuilder、JAVA、Visual Studio2008、Visual Studio2010,部分還配置了新不久的Visual Studio2012,讓學生盡快體驗新技術。
(2)根據(jù)不同專業(yè)的培養(yǎng)計劃及專業(yè)定位修改大綱。如,筆者所在單位的信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)2011~2012年度第1學期的“數(shù)據(jù)庫原理及應用”課程的理論課時由原來的48學時調(diào)整為40學時,實驗課時也由16學時調(diào)整為24學時,以提高學生實踐能力。為了適應這個變化,課題組對該課程的授課內(nèi)容、實驗內(nèi)容及側(cè)重點及時作了調(diào)整,刪減了“域中的完整性限制”等理論性較強的部分,增加了數(shù)據(jù)庫操作、權限管理、數(shù)據(jù)庫編程、數(shù)據(jù)庫訪問接口等的實驗學時,有效提高了學生數(shù)據(jù)庫重要部分的動手能力。
2.課堂教學方法改革
(1)案例驅(qū)動式教學及案例設計原則。案例驅(qū)動教學法是以瑞士著名心理學家皮亞杰(J.Piaget)所研究建構(gòu)主義理論的基礎上提出來的一種教學方法。[2-3]即通過選取“科研項目案例或?qū)W生所熟知的現(xiàn)實問題”來創(chuàng)設“案例情景”,學生以“團隊協(xié)作學習”的方式開展學習,通過完成“案例任務”達到掌握相關知識的目的。在具體案例教學中,學生應積極參與案例的閱讀、分析與課堂討論等環(huán)節(jié),并發(fā)揮主體作用,而教師則始終起著引導和輔助的作用。[4]學習興趣是最好的老師,代表性案例的設計與使用可以取得事半功倍的教學效果。為此,在設計有代表性的教學案例時應注意以下原則:
1)案例具有典型性:以現(xiàn)實生活中學生關注的問題為案例情景,具有典型性,能集中反映一類問題的共同本質(zhì)和特點,有助于學生解答此類問題后將其應用技巧觸類旁通地應用到其他領域。如在講解數(shù)據(jù)庫權限管理時,以淘寶商城購買計算機圖書為例,涉及到的用戶類別和用戶權限如表1所示。
在該權限管理案例中,如何給用戶授權、授哪些權限、如何撤銷權限等用戶權限管理的技術講解形象逼真,能激發(fā)學生的學習興趣,使學生很容易掌握grant和revoke等數(shù)據(jù)庫技術。同時該技術可以推廣到所有數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)中。
2)案例要有針對性:首先要根據(jù)某個單元教學目標的需要,考慮案例需涉及哪些知識點,案例講解后還可以延伸到哪些知識單元中,何時引入案例較合適。結(jié)合教學大綱的要求設計直觀、形象的案例,并充分體現(xiàn)案例的針對性。如在介紹SQL分類匯總查詢時,以學生成績表(學號、課程號、成績、開課學期)為例求每個學生的選課門數(shù)和平均成績:
該案例有針對性地講解了分類匯總查詢語句語法格式及如何分類,在此基礎上可以讓學生思考如何從學生成績表中查詢選修了三門以上課程的學生的學號及選課門數(shù)。給大家一定的時間進行討論,然后讓同學到黑板上書寫查詢語句:
這樣將所講授的知識加以拓展,從而使學生透徹地理解和充分掌握分類匯總的查詢語法及作用。
3)案例設計系統(tǒng)性:在設計數(shù)據(jù)庫原理及應用課程的教學案例時,要將本課程所有案例進行整體規(guī)劃,并注意各個案例自身的完整性以及各案例之間的銜接性。要圍繞學生熟知的生活案例或具體科研項目的數(shù)據(jù)庫設計這一主題進行案例分解與設計,將數(shù)據(jù)庫的知識點分布到各個案例單元中,環(huán)環(huán)相扣。通過案例驅(qū)動式學習,讓學生理解各個案例涉及的理論知識在數(shù)據(jù)庫設計過程中的地位和作用。在本門課程結(jié)束后,使得學生不但能夠掌握數(shù)據(jù)庫理論的知識,還可掌握對實際項目研發(fā)的應用技能,為自己動手做綜合性課程設計打下堅實的理論基礎,提高實踐能力。
(2)問題驅(qū)動交互式教學?!皢栴}驅(qū)動交互式學習”是近年來廣受關注的一種教學模式。它強調(diào)把學習設置于難易適中、有意義的問題情境中,以“創(chuàng)設問題疑惑”—“分析問題”—“解決問題”為線索貫穿整個教學過程中。即任課教師首先根據(jù)教學大綱及教學知識點創(chuàng)設問題,激發(fā)學生思考、大膽質(zhì)疑、互相討論,教師協(xié)助學生推理、比較、鑒別和分析,最后讓學生解答問題。教師根據(jù)學生解答問題的情況有針對性地講解相關知識的重點和難點,準確地引導學生解決問題,達到掌握隱含在問題中科學知識的目的。該方法不但擺脫傳統(tǒng)教學中任課教師一言堂或填鴨式學習的沉悶局面,還能有效提高學生注意力,引發(fā)學生探究的興趣和求知欲望。在問題驅(qū)動交互式教學實施過程中需要注意幾個問題:[5]
1)問題的設計要有啟發(fā)性和科學性:啟發(fā)性是指以問題為導向,激發(fā)學生思維,在師生討論或同學之間討論,進行邏輯推理,能夠找到解決問題的答案。科學性是指問題清楚明了,難易適中,問題中要隱含一定量的知識點,并能培養(yǎng)學生解決問題的能力。即針對任課老師設計的問題,學生能在現(xiàn)有知識背景下,通過網(wǎng)絡論壇、圖書館等方式查閱資料,獨立思考或小組討論的方式能夠找到解決問題的辦法,從而掌握知識點。這樣,使學生的學習變被動為主動,積極探索,認真思考,整體教學質(zhì)量就會有較大提高。
2)以“授人以漁”的方式解決問題:在問題的解決過程中以“授人以漁”方式把單純解決某個知識點問題技巧轉(zhuǎn)化為講解解決一類問題的方法,使學生能夠觸類旁通,掌握分析問題、解決問題的方法。
3)問題中隱含知識點的掌控:問題交互式教學的目的就是讓學生能夠通過問題領會問題背后的知識點,掌握解決問題的方法,并在實際系統(tǒng)研發(fā)過程中能熟練運用。所以教師在設計問題時要很清楚該問題能覆蓋哪些知識點,知識點數(shù)量要適中,即在課堂上能夠解決該問題。若涉及知識點太多,連續(xù)幾堂課才能完成,其教學效果將會大打折扣。
3.更新教學手段
(1)精心制作多媒體課件。在制作多媒體教學課件時,課題組組織全體成員分工合作,避免簡單地把教材內(nèi)容PPT化,將每個章節(jié)制作任務責任到人,利用Flash、Authorware等軟件制作動畫,對一些晦澀難以理解的知識點增加形象化的描述,以聲音、圖片、圖像等方式展示出來。只有制作精美的多媒體課件才能吸引學生的注意力,提高學習興趣。例如:講到規(guī)范化理論時,如果只說關系模式易存在數(shù)據(jù)冗余大、增刪改異常的話,沒有動畫及具體案例的配合,學生很難理解關系模式設計過程中規(guī)范化理論的作用。
(2)構(gòu)建網(wǎng)絡資源課程平臺。教學手段多樣,可以利用學校購置的“天空教室”系統(tǒng)軟件和Blackboard網(wǎng)絡教學工具研制數(shù)據(jù)庫原理及應用網(wǎng)絡教學平臺。利用“天空教室”系統(tǒng)軟件設計的網(wǎng)絡資源課程如圖1所示。同時收集國內(nèi)外知名數(shù)據(jù)庫專家講課視頻和自己多年研發(fā)的科研項目中部分典型案例分析作為教學的有益補充,構(gòu)建數(shù)據(jù)庫資源庫,拓寬學生的知識面。
(3)增加師生交流渠道。組建基于Blackboard網(wǎng)絡教學平臺的討論組、課程QQ群、飛信群和課程郵箱等,通過上述手段多渠道地與學生進行技術交流,以解決在學習過程中遇到的疑難問題。
4.實踐環(huán)節(jié)和IT企業(yè)人才需求相結(jié)合,構(gòu)建完備的實驗體系
在實踐教學環(huán)節(jié)中,學生是實踐的主體,教師起主導作用,并給學生講解目前從事IT行業(yè)需要什么技術、數(shù)據(jù)庫原理及應用能為學生提供哪些技能。這種與IT人才市場對接的實驗體系可以激發(fā)學生的實踐興趣,使學生采用自主發(fā)現(xiàn)+自主探索的方式進行實踐才能取得較好的實踐效果。
為實現(xiàn)實驗教學目標,構(gòu)建完備的實驗體系,課程組將實驗體系規(guī)劃為五類,如操作型、驗證型、綜合型、設計型、研究創(chuàng)新型等實驗類型。其中操作性實驗就是教師根據(jù)學生實際情況精心編制在實驗指導書上的具體例子。學生按照指導書上的操作步驟或代碼在計算機上獨立地操作一遍,以了解該實驗的流程。如“數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建與管理”實驗,就是通過啟動SQL Server2008,在SQL Server Management Studio中通過界面或SQL語句兩種方式創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫,對數(shù)據(jù)庫的初始大小、保存路徑、增長方式等進行管理,使學生對該數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)有直觀的理解,提高他們的學習興趣。驗證性實驗就是對課堂講授的數(shù)據(jù)庫增刪改基本語法,根據(jù)實驗要求,在計算機上輸入SQL語句檢驗自己是否掌握了相關語句,驗證實驗結(jié)果和理論上分析的結(jié)果是否一致。而綜合性和設計性實驗的主要目的是通過對理論教學的深入學習掌握SQL語句基本操作和數(shù)據(jù)庫設計方法等知識。根據(jù)實驗指導書的要求,可以讓學生自己完成學生學籍管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的設計或者設計模擬銀行轉(zhuǎn)賬的存儲過程等,進一步提高學生分析問題、解決問題的實踐能力。研究創(chuàng)新型實驗承擔著整個課程中學生開發(fā)能力與自主創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要任務。該實驗能夠把前面零散學習數(shù)據(jù)庫技術貫穿起來,以軟件工程的思想為指導進行系統(tǒng)的設計分析與設計。通過當前比較流行的面向?qū)ο箝_發(fā)工具進行編程,完成一個中小型的數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)。這一過程和課程設計是一脈相承的。
5.嚴抓課程設計質(zhì)量,發(fā)揮創(chuàng)新思維
課程設計是發(fā)揮學生創(chuàng)新思維、綜合鍛煉學生分析問題、解決問題、提高動手能力的過程。為此,在課程設計過程中把好課程設計的“選題”、“過程監(jiān)督”、“結(jié)果評價”三道關至關重要。以2~3人組成課程設計小組,學生自由組合,并選一個協(xié)調(diào)能力強的學生為組長。教師以科研項目的子課題或一些學生所熟知的數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)為題目,供學生選擇。學生也可根據(jù)自己生活中的具體案例自擬題目,但該題目必須要涵蓋數(shù)據(jù)庫原理及應用的主要知識點,并有一定的難度和工作量,經(jīng)指導老師認可后才可以作為課程設計題目。接下來各小組成員都要按照數(shù)據(jù)庫設計的六個階段對所選題目進行分工協(xié)作,詳細記錄各階段的標志性成果,如可行性報告、需求分析說明書、數(shù)據(jù)字典、編碼規(guī)則等,[1]共同完成一個有一定實用價值的數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng),著力培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作精神、項目開發(fā)能力和職業(yè)素養(yǎng)。在結(jié)果評價過程中,要求每個同學介紹自己在課程設計系統(tǒng)開發(fā)過程中做了哪些工作、取得哪些階段性的成果。不能與其他同學有交叉,并接受教師和其他小組代表的提問,采用去掉學生評定的最高分和最低分后加權求其平均值。其中教師權重系數(shù)為60%,學生權重系數(shù)為40%,以保證評價結(jié)果的客觀性。
通過在課程設計具體項目中實踐,提高了學生解決實際問題的動手能力,使學生綜合運用所學知識并在鍛煉中得到升華,使問題交流與表達、思維創(chuàng)新、團隊協(xié)作、實踐動手等能力得到顯著提高,并為未來走向IT行業(yè)積累了寶貴的實戰(zhàn)經(jīng)驗。
三、結(jié)束語
實踐證明,以培養(yǎng)學生學以致用、所學知識與IT企業(yè)人才需求對接、提高教學質(zhì)量為出發(fā)點的數(shù)據(jù)庫原理及應用教學改革不僅豐富了教學方法及教學手段,激發(fā)了學生學習的積極性,提高了教學質(zhì)量和教學效率,還有利于培養(yǎng)學生分析、解決實際問題的能力及團隊協(xié)作精神,為學生從事IT行業(yè)奠定基礎。誠然,由于不同高校以及學生情況存在一些差異,完全照搬其他學校的教學改革措施是行不通的,根據(jù)本校學生具體情況進行數(shù)據(jù)庫原理及應用課程改革也不是一蹴而就的事情,仍存在很多問題需要完善,今后課程組仍將繼續(xù)完善數(shù)據(jù)庫的教學改革工作。
參考文獻:
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一、教學目標分析
中等職業(yè)技術學校計算機專業(yè)的《數(shù)據(jù)庫原理與應用》課程的任務是:介紹數(shù)據(jù)庫技術的基本概念,熟悉數(shù)據(jù)庫管理軟件xBASE系列的基本操作,掌握程序設計的基本方法,初步掌握交互式開發(fā)工具,通過課程實習掌握小型應用軟件的開發(fā)過程。
因此,本課程的教學目標是:使學生掌握數(shù)據(jù)庫技術和數(shù)據(jù)庫管理軟件的基礎知識和基本技能,掌握程序設計方法,具有開發(fā)小型應用系統(tǒng)的能力。為實現(xiàn)這一教學目標,要進行相應的教學改革,主要是課程的教學由傳統(tǒng)“理論教學+筆試”模式改為“基礎(包括基本理論和基本技能)教學+課程設計”模式。課程設計的目標是:培養(yǎng)學生利用各種媒體(包括傳統(tǒng)媒體和Internet技術等)獲取、加工、處理信息的能力,能夠完成小型軟件的開發(fā)。
二、活動目的
通過課程設計教學活動,讓學生在已掌握數(shù)據(jù)庫原理的基礎上,通過對社會或生活需要的調(diào)查、分析,做出規(guī)劃、設計,培養(yǎng)學生搜集信息的能力,開發(fā)小型應用軟件,從而使學生掌握數(shù)據(jù)庫知識意義和信息技能,提高自學能力和知識的綜合能力和信息素養(yǎng)。
三、活動內(nèi)容
活動內(nèi)容包括指導學生從生活出發(fā),搜集相關資料,分析需求情況,確定開發(fā)項目;要針對開發(fā)的項目再采集數(shù)據(jù),進行系統(tǒng)規(guī)劃,確定系統(tǒng)的框架;畫出流程圖,并以此寫出FoxPro程序及進行調(diào)試和修改;編寫系統(tǒng)使用手冊;指導學生進行演示和組織評價工作;在課程設計中指導學生自學。
四、教學設想
課程設計采取以學生學習活動為主體的教學活動,學生在教師的要求和指導下,自主地確定設計的課題,確定軟件的內(nèi)容和表現(xiàn)方式,通過各種媒體進行自學。因此,在課程設計教學中教師是教學過程的組織者、指導者、意義建構(gòu)的幫助者、促進者。
五、教學對象
2000級計算機應用專業(yè)全體學生。
六、教學時間
2001年5月~6月。
七、教學過程
共分為五個階段:
1.動員布置階段
強調(diào)進行課程設計的意義,鼓勵學生積極參與課程設計,激發(fā)學生的學習熱情,培養(yǎng)良好學習環(huán)境。印發(fā)《〈數(shù)據(jù)庫原理與應用〉課程設計說明》,詳細地布置設計內(nèi)容,完成工作,并推薦一些設計項目供學生參考,提高學生參與的積極性,動員更多的學生參與其中。
2.指導學生收集資料階段
指導學生收集原始資料,初步確定課程設計項目,并上報指導教師,再由指導教師匯總,教師再根據(jù)情況進行個別或集中指導。
3.協(xié)助學生對資料進行分析、歸納階段
對學生所收集到的資料進行分析,提出所要解決的問題,研究解決該問題的可行性。通過論證,確定課程設計項目。在這個階段,教師要對學生所要解決的問題及解決問題的方法的科學性、合理性、可行性進行分析歸納。
4.指導規(guī)劃設計階段
學生根據(jù)所選課題,進行系統(tǒng)規(guī)劃設計。包括確定軟件(課題)功能、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(數(shù)據(jù)流程)、程序流程、編寫代碼、調(diào)試程序。這是課程設計的主體部分,這個階段我們對學生的指導原則是嚴格要求、規(guī)范設計、耐心指導、發(fā)揚個性、鼓勵創(chuàng)新。
5.總結(jié)評價階段
總結(jié)采取三種方法:學生自己演示課題,教師組織其他學生進行評價;教師總結(jié)表彰;學生書面總結(jié)。這個階段的主要目的是“表揚先進,激勵后進”,讓學生展示自己的成果,分享成功的喜悅,總結(jié)學習成績,增強學習信心;相互了解,通過對比發(fā)現(xiàn)差距,確立奮斗目標。
八、指導學生學習
在課程設計的教學過程中,學生的“學”是教學的中心。學生主動地學習,并自覺地應用相關知識,同時利用反饋的信息總結(jié)解決實際問題的方法。在教學中,一方面,教師要著力為學生創(chuàng)造一個良好的學習環(huán)境,使學生可以在其中進行自由探索和自主學習,并及時地為學生在探索過程中提供相應的幫助。另一方面,教師指導學生如何利用各種工具去獲得信息資源(如文字資料、書籍、Internet資源等),使學生的學習環(huán)境空間得到充分擴展。
九、課程設計結(jié)果統(tǒng)計
課程設計結(jié)果統(tǒng)計是完整教學活動的組成部分,主要包括:
1.課題分布
2.課程設計評價統(tǒng)計
如何科學地進行課程設計的評價,主要考慮下列因素:(1)學生的綜合能力;(2)學生應用信息的能力;(3)學生對教學之外知識的汲取能力;(4)學生的創(chuàng)造能力。具體從軟件作品(包括所有要求上交的內(nèi)容)的外觀、軟件說明書的編寫、軟件界面和使用方法、軟件的結(jié)構(gòu)、編寫程序的算法和創(chuàng)新精神等方面進行評價。
十、問題思考
如何理解課程設計的目的和如何給學生進行科學的評價,是課程設計教學的重要問題。
課程設計教學不僅要求學生掌握相關的數(shù)據(jù)庫理論和軟件工程學的有關知識,更重要的是學生能夠?qū)λ鼈冃纬梢饬x建構(gòu),這是基于建構(gòu)主義教學的核心。也就是說學生的知識不是通過人為的“灌輸”,而是學生在自主學習中得到的。學生通過解決具體問題、查閱書籍和文字資料以及利用Internet尋找信息資源培養(yǎng)和提高了自學能力和信息素養(yǎng),從而提高了學生的素質(zhì)。因此,對學生課程設計的評價不應過分強調(diào)設計的本身,而應圍繞學生的自主學習能力、協(xié)作學習過程中作出的貢獻、是否達到意義的建構(gòu)要求三個方面去進行的。