田立鹏
辽宁广播电视大学东港分校( 东港 118200 )
数据库技术是计算机科学的一个重要分支,它是信息管理、分布计算、并行处理、计算机系统工程与设计应用等的理论基础,在现代的国民经济中占有非常重要的地位。各行各业中几乎都在使用着数据库技术,数据库建设的规模和数据库信息量的大小和使用频度已成为了衡量一个国家信息化程度的重要标志。
数据库技术也是计算机科学技术发展的重要内容,是构成信息系统的重要基础。数据库技术起源于实际应用,它的强大生命力在于应用,因此这门课程的特点是理论性和实践性都很强。作为计算机操作基础课程的后续课程,数据库原理课程能够具体联系计算机基本操作、文字处理、图形图像基础、数据库、数据表的设计与数据编辑、查询与报表制作等系统开发的具体内容;如果采用不同平台(如Visual Basic、Access、Visual C++、Power Builder等进行教学,数据库原理课程将涉及到一些丰富的语言(如Basic语言,Pascal语言、C语言或C++语言)和后续课程的学习,数据库原理将涉及到计算机许多领域的知识和相关的应用,数据库原理课程与信息类相关课程有着极为紧密的关系,它是一门承前启后的课程。
数据库原理类课程是各高等学校计算机专业普遍开设的一门计算机基础理论课,随着时代的发展,学科交叉、融合现象日益明显,对于今天非计算机专业学生来说也需要掌握一定的数据库技术,将来结合本专业的知识发挥多学科技术的综合优势。因此探讨计算机专业数据库教学的方法已具有非常普遍的意义。
专业教学目标是《SQL SERVER数据库基础与应用》双语教学的首要目标,计算机英语语言能力方面,在原专业教学目标的基础上,依托课程内容,以提高学生的英语应用能力为目标。要求学生掌握《SQL SERVER数据库基础与应用》课程基本术语与基本知识的英语表达,学习数据库管理系统开发平台英文原版软件的基本使用,阅读相关的英文说明书和帮助信息,浏览相关的英文网站,尝试用英语进行表达和交流。在开展“双语教学”的过程中,循序渐进,从最基本的阅读开始,逐渐扩展到听力、交流和写作。
目前对数据库教学方面的探讨是专业教师积极努力的方向。在此作者依据计算机教学方面的经验和近年来进行的教学改革探讨为基础,对课题研究型+双语教学模式在数据库教学中的应用进行探讨。
课题研究型教学模式就是:基于网络教学平台,精讲多练,以学生在课题研究中探索式地学习为主,以网站答疑讨论为辅,试题库在线测验为补充的教学模式。实行“精讲多练”,教师只作入门性的、重点的、带有启发性的讲授,而不仔细讲授细节,指导学生通过自己看书,在网络教学平台上用多媒体课件或其它各种学习资料进行自学,大部分学时进行上机实验教学,教师跟踪辅导,充分利用上机练习等掌握所学的内容。调整传统教学内容的先后顺序,在上课前先给每个学生,或若干学生一组,布置一项软件开发课题,该课题力求既结合生产实际,又能涵盖课程教学的要求。教师提出学生自学和开发、研究的进度,设计教学进程,让学生在课题开发的过程中利用在线学习平台学习基础理论和软件开发的思路与方法,规定一段时间完成项目课题。
这一教学方法的改革是对传统教学法的重大突破,主要表现在:
(1)教学手段方面的突破。教学手段是多方面、全方位的,涉及到网络化教学平台的建设、在线学习、在线考试、网络化讨论研究式教学等。
(2)学生学习方法上的突破。学生的学习以自主、自觉、有目的的研究式学习为主,能够充分开发学生的自学能力、研究能力和创新能力。
(3)学生学习主动性的突破。学生的学习不再是被动的盲目学习,而是有目的的主动积极地学习。
(1)理论性较强。数据库技术基础或数据库原理类课程的特点是基础理论学习内容较多,有些内容很难理解,例如关系模式、关系运算、数据库的规范化问题、查询优化等。至于数据库的恢复技术、并发控制等知识对于没有实际数据库设计维护经验的学生来说,就更是纸上谈兵了。因此数据库教学在理解基本概念和理论的同时应尽量淡化理论学习,克服抽象、脱离实际的被动学习状态,防止学生单纯的背概念、背知识,到用的时候完全不会用了。应强调学即为所用,理论是为实际所用的教学目的。这样加入课题任务伴随着课堂讲授同进度进行,让学生在实践中理解基础理论知识,并在课题设计过程中进行自学与探索,提高自学能力和实践能力。
(2)数据库技术与实际应用结合紧密。数据库技术的特点是与现实生活联系紧密。以本人第一次课堂为学生讲解的数据库的应用为例,当代的一个大学生到学校报到,从家里出门买火车票要访问全国铁路数据库系统,到银行取钱要访问银行的数据库系统,到学校报到教务处、后勤等部门均要在相应的数据库中添加该学生的信息,以至于到图书馆借书等更要用到数据库系统,上网浏览访问网站的后台数据库系统等。以上所举都为学生实际接触到的现实生活中的应用典范。还有其他与工作和职业相关的数据库应用。例如工厂企业的管理信息系统、电厂的实时数据库系统、制造业的集成数据库系统等。可见数据库技术与当代信息社会的信息活动密切相关,因此完全可以挑选一些与实际生活、工作、专业等相关的例子为引导,带动学生进行理论与实践相结合的探索学习。当然所选择的实际应用案例应进行一定程度的简化,毕竟学生是初次接触和学习,不能难度太大。
课题设计是这门课的实践的关键部分,也是较难把握的部分。应根据这门课程的教材《SQL server 数据库基础》、授课对象和教学大纲等特点,调整部分章节的教学顺序。进行课题设计的时候应该对不同的理论知识进行有针对性的任务布置,并对学生的设计任务进行总结、归纳和评析。
例如在进行第一章数据库的概念模型介绍时,可以给学生几个可选课题任务,让学生尝试着进行现实世界对象的分析和抽象,进行初步的E-R图设计,这一部操作并非是真正的数据库设计,只是作为尝试阶段(后期数据库设计阶段还要进行完善的课题设计),让学生对现实世界的数据对象加以关心和了解。
关系运算算部分的理论知识则可以拿出一个已有的数据库数据为例,进行演示,抽象的数学公式则可以一带而过,只通过具体实例让学生了解每一种关系运算的含义即可。
数据的规范化,即范式,一直是学生反映教难理解掌握的部分,尤其是BCNF以后的范式感觉很难理解了,光是定义就要琢磨半天过后还是不知所云。此时可通过前期的课题分析,让学生来继续分析课题中涉及的数据对象之间的依赖关系,彻底的通过实例了解各种函数依赖的含义,从而在此基础之上来分析设计的数据库的规范化程度。
数据库设计是整个课题设计的关键阶段。在此阶段要求学生按步骤进行详细的需求分析,产生相应的文档,写出需求分析所得的数据字典。然后进行数据库的概念结构设计,此步骤最重要,关系到整个数据库设计的好坏。此部分通过具体的实例和课题让学生对需求分析阶段收集的数据进行分类、聚集和概括等抽象,产生分E-R图。分E-R图的设计可提出多种方案,最后在各方案中进行优化筛选。最后再进行视图的集成,去掉分E-R图中的冲突和冗余。在逻辑设计阶段,由上面课题设计得到的概念结构,进行关系模型的转换。然后是数据库的物理设计阶段,此部分应结合具体的数据库管理系统软件RDBMS进行,让学生在计算机上建立具体的数据库并录入数据。这样可以在后续教学中采用前期的设计结果进行SQL语言的实践练习,对数据库进行操作,通过在操作过程中发现的一些问题来进行数据库恢复技术、维护技术等知识讲解,让学生对设计的数据库进行改进。
在利用现有电大远程教学持服务以外,可以采用更加灵活的方式和鼓励学生多渠道地开展自主学习。
学员可以利用现有条件,开展诸如电大网上资源学习、相关专业知识网上资源、百度等搜索引擎,对知识的搜索与学习。学员可以通过多个电子邮箱,以便更快捷、准确、安全地交流。可利用电话等通讯工具弥补不同环境下的沟通方式,既达到了教学的目的,也使学员掌握了新生软件的学习和使用技巧。
在电大课程评价的设计中,我们利用形成性考核册(作业册)、终结性的考核,也探索了诸如定期反馈的阶段课题考核形式。实施课题模式时,注意从质性评价、学生的自评、多元的评价标准方面着手。
课题研究型教学模式在数据库基础理论教学中的应用属于首次实施和尝试,希望通过我们的努力和探索能够寻求到一种较好的数据库课程教学方法,提高大学生的计算机理论知识水平和实践能力,还有一些理论章节的课题设计还有待深入的探讨研究。
[1]萨师煊,王珊.数据库系统概论.高等教育出版社,2000.
[2]王阳.“任务驱动”教学法在职中数据库教学中的应用.教育导刊,2004.