基于《数据库基础》教学中计算思维能力的培养

童德茂

（阜阳职业技术学院工程科技学院，安徽 阜阳236031）

基于《数据库基础》教学中计算思维能力的培养

童德茂

（阜阳职业技术学院工程科技学院，安徽 阜阳236031）

计算思维作为人类的一种科学思维基本方式，吸引国内外计算机行业研究者高度关注.在我国高职教育中，学生计算思维能力培养是职业教育教学方法改革的重要组成部分.以数据库基础课程为例，在课堂理论与实践教学两个环节，按照讲授课程的特定知识的相关问题用连续的关联性提问引入计算思维的理念，探索学生计算思维培养教学方法，拓展一种以高职学生计算思维与创新能力培养为核心的新教学模式思维.

教学理念；计算思维；教学设计；创新能力

当前，信息资源已成为宝贵的社会资源，以数据技术为基础的应用越来越广泛.高职院校大多都开设数据库基础课程，以满足学生的不同专业的学习需求.不同的培训目标、课程要求也不同，传统的教学方法已经不能满足社会发展对职业教育人才培养的需要.结合近年来教学情况，将计算思维引入到阜阳职业技术学院会计电算专业的数据库基础课程教学过程中，以盼能创设一种改革数据库基础课教学内容和教学方法的新思维方法，实现理论知识以应用为目标，达到学而有用、学而能用、学而实用教学目的，创设高效的教学课堂.

1 计算思维核心模式的创设

1.1 创设计算思维教学模式

《数据库基础》是当前高职院校会计电算专业的一门必修基础课，对该专业的学生来说，了解当前信息社会各领域中数据库管理系统广泛应用和重要作用，掌握数据库应用系统的设计、开发和维护流程等技能基本和必备的数据库技术知识，有一定的分析和使用一些常用的数据库应用系统能力是非常必要的.

笔者以阜阳职业技术学院电算会计专业学习的数据库基础课为教学实例，分析计算思维方法在教学改革中的重要作用，探讨应用在高职院校教学中.为此，首先要带领学生学习数据库的基本知识，正确理解和分析数据库基础的基本原理等知识，有较好的数据库应用系统设计方法和熟练应用的技能；同时，不仅要激发高职学生学习数据库的兴趣和热情，还要有意识地培养他们养成独立探索习惯和应用新方法、新技能的能力，造就他们养成有较强的职业适应能力且富有一定的创新和创造才能的高技能人才.

1.2 创设计算思维意义

美国卡内基·梅隆大学教授周以真指出，计算思维（Computational Thinking，CT）涵盖一系列思维活动，反映广泛的计算机科学，是与读写能力一样的人类的基本思维方式，运用计算机科学的基础概念去求解问题、设计系统和理解人类行为［1-3］.中国科学院院士、中国科学技术大学教授陈国良指出：“在大学中，计算思维不仅能振兴大学计算教育，而且会令科学与工程领域创造出革命性的研究成果”［4］.目前，国内外计算机行业、哲学和社会学界的学者们已对计算思维进行了大量的研究和讨论，取得了很多富有价值的研究结果［5］.

在高职教育会计电算专业的数据库基础课程教学中贯彻计算思维的理念，按计算思维的特点实施教学，就是在整个数据库基础教学过程贯彻抽象和自动化思想的计算思维本质.教师要根据讲授数据库基础课程涉及的具体内容巧妙地引出计算思维思想，以创新设计和计算思维能力作为培养学生主线，日积月累，教师在教学中就能创设适合高职教育特色的新的教学模式和卓有成效的教学方法.其操作是：要分割化解复杂问题，以能把问题简单化的处理就是计算的想法；选择一种适当的模型能反映问题的相关方面就是计算的方法；计算思维主要思索的是当问题产生时，人们应怎样去解决和恢复等.概括说：计算思维是用启发式推理寻求答案，在不确定情况下的规划、学习和调度，在问题处理时选择一种适当的方法来解决问题，达到对人类行为理解的目的，是计算机科学中的重要理念.

2 实践环节引入计算思维

实践引入计算思维于数据库基础课教学中，需要将课堂和实践两个教学环节有机结合起来展开探究.在整个数据库基础课教学过程中，教师必须持之以恒地贯彻计算思维架构中的抽象和自动化的思维本质，使学生明白适时地将计算思维引入到所讲授课程涉及的知识点中就是基于“保护，预防，约简，分离，冗余，纠错，容错，折衷，恢复，启发”等方式，从最坏情况着手进行系统恢复的思维形式，启迪学生领会计算思维新方法［6］.在本课程实践教学环节中，教师开始要提出一些有针对性问题、设计好与实践相关的实验项目，指导他们各自独立或以组建团队的合作方式，通过运用计算思维的思考方法解答实训科目，把解决问题的新方法找出来并实践应用，发现本质问题，便于很好地消化和巩固知识，学会逐渐运用计算思维方法，最终实现独立思考和解决问题能力的提高，培养了学生的计算思维和创新能力.

实践计算思维方法具体要点主要表现在几个方面.

2.1 连知识点成线

教师的主导作用在很大程度上直接关系到学生学习积极性高低，为了在数据库基础课教学中创设计算思维氛围，教师应该把讲授的知识点串成线，列举一些应用在工作生活中典型数据库应用系统并加以分析，以激发同学们决心学好数据库基础的欲望.例如，在上课时可列举学生使用的高考志愿填报系统、阜阳职业技术学院教务管理系统、安徽省计算机水平考试成绩查询系统、全国高校英语考试成绩查询系统、车票定购系统以及大家比较熟悉的淘宝、当当、京东商城等网络平台作为上课案例的突破口，学习数据库技术概念、特点、发展经纬和数据模型、数据组织、数据完整性以及数据库系统运算等知识.

教学中通过演示教务管理系统中学生成绩查询和在网络平台上使用关键字搜索来查找用户需要的信息，向学生展示数据库管理系统的广泛应用，接着转入数据库中的“数据表，关系，一般查询，嵌套和连接查询，查询及优化，索引，视图，存储过程，触发器”等相关知识点及其应用［7］；通过购物网络平台演示怎样从琳琅满目的商品中挑选心爱的物品，怎样在网上提交订单以及通过信用卡或支付宝的在线支付的操作流程购买商品等这样集趣味性、知识性、实用性于一体的教学设计以引发学生产生学习数据库基础的好奇心和学习热情，进而提出数据库系统安全问题中涉及的身份认证，管理权限和访问控制等相关的知识.

2.2 关联性提问教学的创设

进行实例介绍中教师可以通过创设诸如：学习数据库有什么用途？在哪些工作领域有数据库的应用？数据库有哪些基本特点？怎样实现数据库中数据存取？用户需要的数据库中数据又是以怎样的方式显示呈现的等有条理、连贯和关联性的问题去提问学生，然后列举实用会计基础课中学生已了解到的工资管理系统等常用的数据库应用系统作为教学实例进行分析，从极为实用、直观、简洁、有用、生动、深入明了的角度帮助学生学习数据库相关知识.创设教学过程的直观形象教学模式既能降低学生理解知识的难度，将学生从枯燥和单一灌输知识的传统教学方法中解放出来，还能更快捷高效地掌握数据库基础知识，激发学习课程的兴趣，提高学习效果.构思上述教学设计，教师实施学生的计算思维训练，激励学生的创新、创造的学习能力.反复经过计算思维方法教学设计的训练，学生计算思维能力潜移默化地得到启发和培养，逐步养成运用计算思维去思考问题和解决问题的能力，培养了他们终身使用计算思维的良好习惯.

在讲授会计电算专业的数据库基础课程教学过程中，教师可结合学院的财务模拟实训室和会计电算专业特点以及学生的特点，在教学中引入财务软件、银行存取款系统、学院教师工资管理系统等现实实例向学生阐述计算思维的理念.例如在讲解工资管理管理系统中报表构成时，首先创设会计基础课程中某单位工资表一般是由哪几部分构成这样一个简单问题，然后引出单位工资表组成又是如何通过数据库来体现出来的，进而引入为什么要学习报表及报表是由哪几个节组成和每个节的功能，接着对比报表五个节和工资表构成各部分对应的关系，最后通过报表教学演示结果进行对比和说明.通过这一教学设计学生即愉快学习了报表知识，又真实体会了报表中的每个节对区域控制范围的不同的用途，理解了学习报表的实用性，进一步增强了学习数据库课程的积极性.

2.3 强化实践

教学实践环节是课堂教学的延续、补充和完善［8］.在数据库基础课实践教学环节中，特别注重对高职学生用探究的方法解决实际应用问题的计算思维方法的训练和动手应用能力的培养，有益于高职学生更好地消化和巩固计算思维方法.学生可以选择小组讨论，课堂练习和上机实验等形式进行实践教学环节训练.学完数据库基础课程课堂教学中相关知识要点和计算思维方法后，要求学生运用计算思维的方法独立完成老师设计的课程实训习题.对于一些相对复杂的实训问题，既可以分解成若干问题实训，也可以把学生分成小组来讨论和探索.要求学生首先就问题的理解和看法谈论自己的认识并设计问题解决的思路和方法.然后通过上机实践解决疑问和对问题理解的验证，得出正确答案.教师最后要对每次设计的实训作综合分析，归纳总结，进一步引导学生深化对计算思维理念的认识和理解.

在实践教学中，针对会计专业特性，通过精心设计既体现电算会计专业的鲜明特色又能与高职学生将来从事的职业密切相关及案例实践数据应用系统的开发思想要点和技术，实训项目的设计均能与之紧密联系起来.选择“人事管理系统、财务管理系统、银行存取款系统”等介绍数据库系统开发的相关知识，让学生体会所学知识的应用价值，促进他们主动学习并激发使用相关的数据库应用系统兴趣.

2.4 改革教学方法

由于数据库基础课程涉及的教学内容多，教师在具体教学过程中若是照本宣科、没有重点地满堂灌，学生不可能领会课程中知识的要点和重点.教师可尝试从课堂和实践两个方面去归类内容，选取一些具有专业特点的代表性内容创设问题作为教学切入点与他们一道讨论和思考，创设师生互动教学，搭建人人都愿意参与到课堂讨论这个平台，形成学生与教师一起解决实际问题的协作平台和良好的教与学的教学氛围，学生的学习热情和积极性也就充分调动起来了，学习也就变得轻松和愉快.授课教师专业知识方面的广度和深度，教学现场掌控以及随机应变等能力是实现《数据库基础》“计算思维”能力培养的关键，这就要求老师在日常教学中善于积累知识、探索新的教学方法并总结教学经验.

3 结语

计算思维是当前职业教育工作者研究改革和振兴高职学院计算机教育的新课题，引导着传统计算机教育教学模式的改革.许多数据库基础知识为计算思维创设提供了很好的诠释.文章针对高职会计电算专业和学生的特点，着重从课堂和实践两个教学环节尝试在数据库基础课教学中实践计算思维的教学理念，改革高职院校相关课程教学模式，培养高职学生的计算思维能力，创设高效教学课堂，培养满足现代社会需求，具备一定创新能力的高技能应用人才.

参考文献：

［1］周以真.计算思维［J］.中国计算机学会通讯，2007(11)：83-85.

［2］Wing J M.Computational thinking［J］.Communications of ACM，2006(3)：33-35.

［3］常亮，徐周波，古天龙，等.离散数学教学中的计算思维培养［J］.计算机教育，2011(14)：90-94.

［4］陈国良，董荣胜.计算思维与大学计算机基础教育［J］.中国大学教学，2011(1)：7-11，32.

［5］牟琴，谭良.计算思维的研究及其进展［J］.计算机科学，2011，38(3)：10-15.

［6］董荣胜，古天龙.计算思维与计算机方法论［J］.计算机科学，2009，36(1)：1-4，42.

［7］臧劲松.培养学生计算思维的程序设计课程教学［J］.计算机教育，2012(2)：78-80.

［8］张晓如，张再跃.再谈计算机思维［J］.计算机教育，2010(23)：70-72.

On the ability training of computational thinking based on the database foundation teaching

TONG De-mao
（Department of Engineering Technology,Fuyang Vocational and Technical College, Fuyang 236031,Anhui,China）

Computational thinking as a human basic scientific thinking has attracted attention of computer industry’s researchers at home and abroad.In China Vocational education,the students'Ability training of computational thinking is an important part of the teaching methods reform of vocational education.Based on database foundation courses,the paper studies two aspects of class theory teaching and practice teaching,According to the teaching of the specific knowledge to introduce the concept of computational thinking with continuous correlation questions,it explores the methods of ability training of computational thinking for students, developing a new teaching thought mode of training higher vocational college students computational thinking and innovation ability as the core.

teaching concept；computing thinking；teaching design；innovation ability

TP311.1

：A

：1007-5348（2014）08-0091-04

（责任编辑：欧 恺）

2014-04-29

安徽省教育振兴计划专业带头人培养资助项目（2013-86）.

童德茂（1966-），男，安徽金寨人，阜阳职业技术学院工程科技学院副教授，硕士，主要从事数据库、计算机应用技术等教学和研究.