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“数据库系统应用”课程教学研究

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  摘要:分析“数据库系统应用”课程教学中存在的问题,明确课程教学内容,提出采用混合式教学法、任务驱动教学法等改进教学的方法和具体措施。
  关键词:数据库应用;课程教学;任务驱动;混合式教学
  
  数据库技术是信息系统的支撑技术,在软件开发中发挥着重要的作用。为了使学生具备扎实的数据库技术知识和应用能力,我校为计算机专业本科生开设两门数据库课程。其中,“数据库原理”课程的目标是全面学习数据库系统的理论知识[1],“数据库系统应用”课程的目标是深入学习一种流行的数据库系统(如SQL Server)的操作与使用,强化数据库应用能力,在数据库应用开发中正确、熟练应用数据库系统。
  在“数据库系统应用”课程的教学实践中,我们发现需要解决下列问题[2]。1)本课程与原理课内容联系紧密,因此要求精选教学内容,尽量减少重复概念、已掌握内容的讲授。2)本课程作为一门本科课程,应该在教学内容设置和教学方法上突出本科课程特色,同时发挥本科学生自学能力强的优势。3)课程教学学时较少,需要精选教学内容,合理利用教学时间。4)如何充分利用网络环境构建网络课程教学平台,将混合式教学思想运用到课程教学中。5)在学习“数据库原理”和“数据库系统应用”两门课后进行信息系统设计实践环节时,发现学生所做的数据库设计错误很多,反映出学生没有真正掌握数据库设计技术,因此数据库设计能力的培养不是学习原理课就一蹴而就的,需要在“数据库系统应用”教学中进一步训练和提高。
  下面从“数据库系统应用”课程的教学内容设置和教学方法两个方面展开讨论,并提出解决上述问题的方法。
  1课程教学内容设置
  1.1课程内容的范围
  SQL SERVER作为一个流行的网络数据库系统,具有强大且丰富的功能。本课程内容应使学生全面理解和掌握SQL SERVER的功能及应用。按照由基本到深入、从基础到提高的关系,可以将课程内容分为四个模块:1)应用基础。包括SQL SERVER服务器的概念、安装、服务器管理、数据库创建、表创建与数据完整性、索引、表数据操作与查询、视图、T-SQL语言、存储过程和触发器。2)SQL SERVER管理。包括安全管理、备份与恢复、复制、SQL SERVER代理服务。3)应用开发。介绍数据库应用系统结构、数据库访问接口、B/S和C/S数据库应用系统实例。4)提高与扩展。介绍SQL SERVER事务管理、XML数据操作、SQL SERVER报表服务、集成服务、分析服务。
  在上述四部分内容的学习中,或多或少存在与原理课重复出现的知识点,因此教学中要尽量减少讲述与原理课的重复内容,只介绍在SQL SERVER系统的具体实现及应用中需要注意的地方。课程的第四部分内容体现了本科教学对课程内容深度和广度的要求。如果课时充裕就详细介绍SQL SERVER报表服务、分析服务等,否则也要简要介绍其概念及应用。
  1.2实验安排
  实验教学是课程教学中重要的组成部分,数据库课程又是一门实践性很强的课程,只有通过大量的上机实验,才能使学生练习巩固数据库操作和管理功能,达到熟练灵活应用的目的。结合课程教学内容,可以安排以下七个实验。
  实验1:SQL Server服务器管理和创建数据库。
  实验2:创建表与定义数据完整性。
  实验3:表操作语句和视图的使用。
  实验4:Transact-SQL语言的使用。
  实验5:存储过程、触发器的建立与使用。
  实验6:SQL Server安全性管理。
  实验7:SQL Server数据库访问接口与应用程序开发。
  各个实验与相关课程安排如表1所示。
  在上机实验之前,教师在课堂上应给学生指定明确的实验题目,让学生上机时做到目的明确,有的放矢。学生上机时,教师要对学生进行及时的指导,并且对学生完成实验的质量作出评价,将评价结果作为评定课程成绩的组成部分。
  2教学方法
  依据学生的特点、合理运用各种教学方法和教学手段是实现教学目标的重要保障。我们在教学中,重视学生的主体作用,采用案例教学法、任务驱动教学法、混合式教学相结合的教学方法,来改善教学效果,保证教学目标的实现。
  2.1重视学生的主体作用
  本课程的学习主体是本科学生,其优点是自学能力和学习自觉性较强,因此对操作性的内容完全可以交给学生自己练习,对简单的界面操作也无需过多讲解详细步骤,只需要向学生们明确提出学习和练习的要求,学生们完全可以在课余时间自己学习和练习,这样能够进一步锻炼学生的自学能力,同时较好地解决了课时少与内容多的矛盾。
  在其他教学方法的运用中同样也要重视对学生主体作用的发挥。
  2.2用统一的示例贯穿教学过程
  在课程教学中,针对课堂教学、实验教学和课余练习,应分别设计一个比较系统的、能涵盖各章知识点的数据库示例,使各章节内容围绕同一个示例展开讲解。统一的示例不仅便于学生记忆、学习和练习,而且能够体现课程各章节知识的逻辑联系与连续性,并使学生学习的知识更加系统化。
  示例的设计应选择学生熟悉的事物,选择有较多数据联系、不过于复杂的数据库作为示例数据库,如学校教务管理系统中的选课数据库、毕业设计选题数据库、图书管理数据库等。好的示例不仅便于教学的开展,而且能激发学生的学习兴趣。例如,以图书管理数据库作为课后作业的示例数据库,首先要求学生复习数据库原理知识,完成图书管理系统的数据库设计;其次建立数据库;再次按各章内容逐步建立表、建立索引、设计查询等;最后,在学习了数据库访问接口之后,就可以建立数据库连接字符串,并设计完成系统的主要界面。因此当学生完成全部作业,也得到了一个初步的成果,无疑将会提高学习的积极性。
  2.3采用任务驱动教学法
  学生的学习需要教师悉心的督促和激励。任务驱动教学法是将学生的学习活动与大的任务或问题相结合,以探索问题来引导和维持学习者学习的兴趣和动机,使学生拥有学习的主动权,教师不断地激励学生前进[3]。任务驱动教学法的目标就是让学生带着任务学习、带着任务(问题)练习,增强学习目的性,增进教学效果。
  在讲授每一章节内容之前,首先要告诉学生本部分内容的学习目标,提出通过学习该内容需要回答的问题或完成的任务。其次,在实验或课余作业之前,必须明确任务,即作业的目标和详细内容,可以将作业分为一般作业题和选做作业题。一般作业题是每位学生必做的,体现课程内容的基本要求。选做题是一些深入探究的题目,供研究能力强的学生深入钻研。除日常作业之外,为提高学生数据库设计能力,还需要安排另外的任务,如为某个信息系统设计数据库。由教师提出一些有一定规模的信息系统的数据库设计任务,让学生自由选择独立完成,并尽量安排时间让每位学生对自己的设计进行讲解或答辩。
  2.4采用混合式教学
  混合式教学(Blending Learning或Hybrid Learning)是将传统的面对面的课堂学习(Face to Face)与E-learning(即数字化或网络化学习)有机结合,把传统教与学方式的优势和E-learning的优势结合起来;也就是说,既要发挥教师引导、启发、监控教学过程的主导作用,又要充分体现学生作为学习过程认知主体的主动性、积极性与创造性[4]。
  由于混合式学习是面对面的课堂学习和在线学习这两种教学形式的结合,因此支持在线学习的网络教学平台是必不可少的。利用校园网作为载体,我校提供了网络课程教学平台,使教师可将大量的课程资源发布在网上,学生登录后可以进入学习、获取学习资源。教师和学生可以通过在线答疑及时交流,通过讨论区(论坛)进行专题讨论,通过博客系统发布个人收集的技术资料,利用作业提交系统及时发布、提交、批改作业。
  在学校提供的网络课程教学平台上,我们建设了“数据库系统应用”网络课程,提供课程教学的相关资源,并支持课程的教学活动,达到辅助教学的目的。课程网站的资源设计和功能设计包括以下内容:
  1) 给教师提供教学参考资料,包括教学大纲、授课计划、教学建议。
  2) 给学生提供进行在线预习和复习的资源,包括课程学习指导、电子课件、电子教案、实验指导。电子教案不应该是对教材的简单重复,而应该对各章节重点、难点内容进行必要的解释说明。
  3) 支持基本的教学活动,包括发布通知、浏览学习计划、发布作业与批阅作业、在线答疑、在线测试。
  4) 提供论坛即讨论区,使学生和教师可以方便的交流和自由讨论,由教师管理论坛的主题,将某个技术主题或重点难点内容设置成主题,如数据库的安全性管理技术、几种恢复技术的异同、复杂查询语句等,使学生围绕主题进行讨论。课程网站开放博客系统,支持教师和学生发布篇幅较长的技术文章、问题解答等内容。还可以使用站内消息功能进行课程学习相关人员之间的两人和多人之间的交流。
  5) 为学生提供拓展学习资源,如数据库技术研究文章、其他流行数据库管理系统的应用知识。其目标是拓展知识宽度和深度,发挥本科学生学习能力强的优势,激发学生进行深入学习的兴趣,使学生更多更深入地掌握数据库应用知识和技术。
  6) 建立合理的课程考核评价机制。学生成绩评定不宜采取以期末考试决定课程成绩的方式,可以结合学生完成理论作业和实验作业的质量、期末测试得分、参与论坛讨论的次数、参加在线答疑的次数、上传技术资料数量几个方面作为课程成绩的组成部分,激励学生积极访问网络课程网站参与讨论、独立思考、发现和提出问题。还可以结合采用积分制,将成绩的各个组成部分量化,累计起来作为最终成绩。此外,应使学生能够及时获得教师的反馈,随时查看自己的得分情况,以激励学生坚持不懈地努力学习。
  3结语
  综上所述,在分析“数据库系统应用”课程教学目标和存在问题的基础上,我们明确界定了课程教学内容,并以建设网络课程为辅助手段,结合采用混合式教学和任务驱动教学方法,使课程的教学效果得到明显改善,课程期末考核成绩优良率提高了30%。从调查结果来看,学生很欢迎网络课程网站的使用,学到了更多的知识。
  在课程教学中,教师是教学的主导者,是学生学习的指导者、教学资源的整理者、教学活动的设计者和组织者[5]。课程的教学改革对教师提出了更高的要求,教师需要不断学习和运用新知识、技术与方法,不断提高教学水平,还需要以更强的责任心,引导、督促学生积极参与到课程的各个教学活动中。
  “数据库系统应用”课程的教学还涉及一些紧密相关的课程,如数据库原理、软件工程等,应加强相关课程教师之间的交流,开展教学研讨,使老师们对课程间相关联的概念、知识、方法的理解取得一致,使学生通过各门课程的学习,应用能力不断强化提高,真正具有实践能力和创新能力。
  参考文献:
  [1] 王珊,萨师煊. 数据库系统概论[M]. 4版. 北京:高等教育出版社,2006.
  [2]Nga-Sin Lau, Lui Lam, Bo Zhou. Enhancing Blended Courses to Facilitate Student Achievement of Learning Outcomes[C]// Proceedings of ICHL 2010. Berlin:Springer,2010:205-216.
  [3] 程录庆,王志立,陆骥. 任务驱动法在“大型数据库”课程教学中的应用探索[J]. 高教论坛,2009(6):65-67.
  [4] 何克抗. 关于发展中国特色教育技术理论的深层思考(上)[J]. 电化教育研究,2010(5):7-21.
  [5] 杨鑫华,邓武,赵慧敏,等. 实用型人才培养的数据库课程教学改革与实践索[J]. 理工高教研究,2008,27(3):102-104.
  Research of Database System Application Course Teaching
  GAO Chunling, LIU Baoluo
  (Computer and Information Engineering Department, Luoyang Institute of Science and Technology, Luoyang 471023, China)
  Abstract: The paper analyses problems of Database System Application course teaching, ascertains contents of the course, puts forward some methods such as task-driven and hybrid learning to improve teaching effect.
  Key words: database application; course teaching; task-driven; hybrid learning
  (编辑:彭远红)
  注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文

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