《数据库原理及应用》实验教学研究与实践

【摘要】《数据库原理及应用》是一门实践性很强的课程，课程实验在课程中占据着重要地位。本文研究如何改进《数据库原理》实验教学，探讨在《数据库原理及应用》实验教学中引入多层次分级教学体系及任务驱动的教学方法，改进实验教学效果。

【关键词】数据库原理及应用;多层次分级教学体系;任务驱动

1.引言

《数据库原理及应用》课程是一门集理论性、实用性、操作性、创新性于一体的综合性课程。采用传统的教学方法、教学手段的教学过程中发现，很多学生在实验中机械地对着实验手册依葫芦画瓢，对实验是一种应付的态度，无法充分发挥学生的主动性和积极性，无法达到应有的教学目的。另外数据库原理课程对实践环节缺乏有效的考核机制，在后期的课程设计和毕业设计中表现出缺乏分析问题、解决问题的能力，不能独立地进行数据库系统的设计与开发。因此采用丰富多样的教学方法和教学手段，提高教学质量势在必行[1][2]。

作者在多年的数据库实验教学中，尝试引入多层次分级教学体系，根据学生学习情况由浅入深逐级推进实验难度，建立多层次分级实验教学体系[3][4]，并在实验教学中引入任务驱动的教学方法[5][6]，提高学生学习的积极主动性。并在期末考核，精心设计考核方式和题目，检验学生的学习效果。

2.建立多层次分级实验教学体系

我校信计专业学生数据库原理及应用课程的目标是：让学生能够掌握数据库技术的相关理论和相关技术，掌握SQL SERVER数据库操作，并能够理论联系实际，解决具体问题。针对该目标，将课程实验分为三大类实验：基础型、提高分析型和综合设计型实验。通过三个层次子目标的推进，遵循循序渐进的自然规律，实现使学生从简单使用数据库管理系统进行验证性实验到规划和组织数据，直到最后能完成综合性、设计性实验，从而独立分析、解决实际问题。

（1）基础型实验。主要是让学生从具体的实验实例去掌握数据库的基本知识和技能。该类实验项目如SQL Server安装及常用管理工具的使用、数据库创建及管理、数据表创建及管理等、简单查询。

（2）提高分析型实验。指导学生学习如何分析运用数据库、运用SQL语言进行数据操作等。该类实验项目如高级查询、存储过程的创建及应用、触发器创建及应用、游标的使用、流程控制语句等实验。

（3）综合设计型实验。主要考查学生以数据库知识为主线，对多个课程的了解和掌握情况，这个部分实验内容可以与教学形式改革相结合，采用老师命题，也可以自由选题，希望充分发挥学生的主观能动性。当然，我们将对学生的选题进行筛选、过滤，对不符合要求的题目给予删除或者修改。该类实验项目一般会在最后给出，给出若干数据库应用项目题目，学生分组进行综合设计，给出需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计及数据库实施。

3.引入任务驱动模式教学

3.1 任务驱动模式概述

“任务驱动教学法”是一种建立在建构主义学习理论基础上的教学法，它以解决问题、完成任务为主的多维互动式为教学理念;将再现式教学转变为探究式学习，使学生处于积极的学习状态，每一位学生都能根据自己对当前问题的理解，运用共有的知识和自己特有的经验提出方案、解决问题[6]。

在教学中引入任务驱动教学方法，以任务为主线、教师为主导、学生为主体， 体现“自主—合作—探究”的学习理念。“任务驱动”学习法促使学生明确学习目标，探究完成任务的有效方法，发挥学习主体的综合能力，提高学生学习的效率和兴趣，培养独立探索、开拓进取的自学能力。“任务”的完成，会使学生获得满足感、成就感，从而激发他们的求知欲望，逐步形成激励式的良性循环。

3.2 基于任务驱动模式的数据库实验设计

在数据库实验教学中引入任务驱动模式，让学生的学习活动与实验任务相结合，以探索问题来引导学生，让学生拥有学习的主动权，教师不断地挑战和激励学生前进，培养学生的创新能力和独立分析问题、解决问题的能力。

任务驱动的教学模式通常分为情景创设、确定任务、自主协作解决任务、效果评价四个阶段[7]，下面以数据库实验中的一个综合实验为例介绍任务驱动法在数据库原理实验中的应用。

（1）情景创设

通过创设的问题情境，提出任务，并将所要实验的内容隐含在一个个任务主题中，使学生通过完成任务达到掌握所学知识的目的。教师首先布置本阶段、本单元的实验任务，要求学生带着要完成的任务或带着要解决的问题去实验。以探索问题来引起和维持学习者的学习兴趣和动机。

在数据库的综合实验中，学生分成多个小组，每组有5-6人，教师提供多个设计题目供其选择，如“学生管理系统”，“医疗管理系统”等，教师提出数据库设计的详细要求，如按照软件生存周期分阶段设计，规范化程度必须达到第三范式等等。

（2）确定任务

在提出任务之后，由学生讨论、分析任务，提出完成任务需要做哪些事情。在提出的问题中，一些是以前已经学习过的，这些问题学生自己就给出解决方案：另一些是没有学习过的，即隐含在任务中的新内容，这也正是实验的核心任务，这些问题最好都是由学生提出。在这基础上，教师将任务的分析进一步总结、归纳，明晰和确认同学们动手实践需要完成的实验任务。

在上述案例中，学生该阶段需要讨论可行性研究、需求分析、概念设计、逻辑设计和运行测试等各阶段工作的任务具体分配，教师引导学生任务进行模块化，每个同学负责一个模块，共同协商完成，并制定明确的进度计划。

（3）自主协作解决任务。

这一阶段以学生具体操作为主，由教师向学生提供解决该问题的有关线索，主要鼓励学生进行自主的探究分析，并与团队小组合作共同找到解决办法。该过程强调的是发展学生的“自主学习”能力、团队协作能力;教师只需给予及时的引导，对学生存在的共性问题，可由老师统一示范、集体解决。教师还应充分了解学生对知识的掌握情况和兴趣点，及时调整实验教学方案和控制实验进度。

（4）效果评价

对教学效果的评价分为两个层次：第一层，对学生完成任务的解决方案、采用技术、最终结果予以评价，即就知识建构的评价和综合应用能力的评价，第二层，对学生各方面综合素质的评价。参与的积极性、学习态度、自主学习能力及协作能力等的评价。

在该案例中，教师不单纯以实验报告作为评分标准，而是由每组学生上台讲解实验过程，展示实验结果，然后请同学们参与评分，提高学生的积极性。

在数据库原理实验教学中，每个实验均可引入任务驱动法进行教学，但综合性、设计型的实验使用任务驱动的教学法效果更佳。

4.实验考核

实验不能只以实验报告作为考核依据，最好在实验课程结束后进行一次测试，检查一下学生该课程实践技能掌握情况。在上学期的期末考核中，设计了多道背景较实际应用简化了的题目，每道题目都包含了从建数据库、建数据表、创建索引、数据查询到创建存储过程、触发器的应用要求，限时完成，可以较客观地检验学生的掌握情况。并设计一定的建模题目，鼓励学生创新，培养学生的创新意识。

5.结束语

针对《数据库原理及应用》传统教学方法中出现的问题，本文从实践中提出建立多层分级教学体系，引入任务驱动式教学方法，改进实验考核方式，注重培养学生自主学习能力和创新精神、提高学生学习效果。实践证明，这种实验教学模式是可行的，有助于明显提高实验教学质量。

参考文献

[1]徐家良，陈晓峰.数据库原理课程实践教学体系的构建[J].实验室科学，2012，15（4）：138-140.

[2]徐家良，叶小琴.“数据库原理”课程实验教学改革[J].实验室科学，2014，17（1）：71-77.

[3]刘炎.以人为本，分层教学的实践[J].北京教育（高教版），2008（9）：45-46.

[4]葛艳.数据库原理与应用课程的三级实验教学体系[J].计算机教育，2011（17）：71-73.

[5]门爱华.数据库原理精品课程建设的研究与探索[J].赤峰学院学报（自然科学版），2012，28（5）：181-182.

[6]姜雪茸.任务驱动教学模式探究[J].兰州教育学院学报，2013，29（1）：147-148.

[7]郑小英.任务驱动教学方法[J].科技信息，2011（9）.

作者简介：刘风华（1976—），女，河南永城人，硕士，讲师，研究方向：信息安全。