基于任务驱动的数据库系统原理课程教学探讨

黄荣兵 刘孝群

摘要：根据我院计算机专业学生的特点及定位，结合自身的教学实践经验，对数据库系统原理课程教学进行了分析，探索一种基于“任务驱动”模式，以培养学生的应用能力和创新能力、注重其个性发展为目标的教学模式——“双主模式”。采用以任务为主线、教师为主导、学生为主体的“任务驱动”教学法，对培养学生的创新精神、独立分析和解决问题的能力具有较好的效果。

关键词：教学模式;任务驱动;双主模式;数据库系统

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）32-0109-02

随着计算机科学技术的发展，数据库技术的应用领域得到了飞速发展，已从传统的数据处理、信息管理、事务处理扩大到了计算机辅助设计、人工智能、办公信息系统等新的应用领域。目前，全国各大高校计算机专业都将数据库系统原理课程列为核心专业课。但大部分本科院校的课程都是以数据库原理为基础，特点是以理论教学为主、实践教学为辅。根据成都大学的办学目标——培养高素质应用型人才的要求，非常重视培养学生的学习能力、动手能力和创新能力。但由于课时有限与学生自身学习情况等原因，大部分教师沿袭以教师为中心的传统教学模式，导致学生不能吃透、用活所学知识，在开发信息系统应用软件时设计能力差。因此，传统的以原理为主线、“填鸭式”的教学模式已不能适应新形势的要求，必须采取新的教学模式。据于此，结合“任务驱动”模式[1]，提出适用于应用型本科院校计算机专业数据库系统原理课程的“双主模式”教学方法。

一、“任务驱动”教学法

1.内涵与教学流程

“任务驱动”教学法是教师通过任务引导学生去学习，通过教与学双方的共同参与，让学生在学中做和做中学的过程中形成教与学的互动，最终实现学生自主完成学习任务。在数据库系统原理课程的教学过程中，课程组对“任务驱动”教学模式进行了有益的探索，首先，将该课程涉及的所有知识点看成是一个完整的系统，然后再将系统分解为不同的子模块，每个子模块对应一个“子任务”，让学生逐个完成所有“子任务”后，整个系统的任务就完成了，实现了学生在完成所有“子任务”的同时，深刻理解了“系统”的概念。[2]整个“系统”教学流程如图1所示。

2.“任务驱动”教学法在教学中的主要作用

（1）激发学生的学习激情。通过“任务驱动”教学方法开展教学，将所有知识分解为具体的“子任务”，让学生主动对“子任务”进行分析、讨论，在教师的指导帮助下，经过对新知识的学习和课堂练习、上机实践，最后成功完成。这种教学模式使得学生不再是知识的被动接受者，而是知识的主动参与者，激发了学生的学习热情。[3，4]

（2）提高学生自主学习、协作学习的能力。“任务驱动”模式下的数据库系统原理课程教学始终以问题为先导，如何解决问题为目标，进而引出相应的概念和理论。学生紧紧围绕教师给出的“子任务”进行自主学习，当遇到困难时可以随时向老师、同学、移动互联网寻求帮助，运用所学新知识，通过上机实践进行验证，从中体验成功与失败，加深对知识的理解，探求问题的最终解决。最后归纳总结出系统的知识结构以及学习方法，培养了学生自主学习、勇于钻研和协作学习的能力。

（3）培养学生动手能力和开发应用程序的能力。教师通过给出一些实用性较强的开放性“任务”，给学生一定独立思考、探索和自我开拓、自由发挥的空间和时间，让学生结合生活中的实际，充分利用图书馆和网络上的信息资源设计并开发出一个实用的数据库应用系统，这样既培养了学生的实际动手能力，又培养了他们充分利用所学知识开发一个能解决实际问题的信息系统的能力。

二、基于“任务驱动”的数据库系统原理教学

在数据库系统原理教学过程中，“任务驱动”教学法的具体实施主要包括如下几个方面：

1.制定总体目标

针对数据库系统原理课程和学院计算机专业学生的具体情况制订一个总的教学目标，即学生学习完该门课程后应该达到什么水平，能够解决什么实际问题等。并据此目标设计出一个实际总任务，并在第一次上课的时候告诉学生。例如，利用数据库原理的知识和方法完成一个实际的项目，如设计一个网上书店数据库系统、学生信息管理系统或图书管理系统。

2.设计有梯度的、有层次的单元任务

根据总目标，再结合教学内容、系统软件的功能、课时安排应尽可能设计科学的、有梯度的、有层次的单元教学“子任务”。每个“子任务”的设计要围绕总目标任务的完成进行构思，以确保教学效果和最终目標的完成。

3.对教学内容分类，根据单元任务引导学生学习

教师首先要带领学生学完最基本的内容，如最基本的概念，学生只有熟练掌握了这些概念才能进一步理解更难的内容，比如，关系代数里的基本运算和SQL标准语言的对应关系、数据模型、关系模型、概念模型、逻辑模型之间的关系，另外，模式求精涉及到的关系规范化理论等内容。然后，针对每个“子任务”，采取讲解或演示等方式，给出完成该“子任务”的思路、方法、操作和结果。最后，引导学生边学边做并分配权成相应的学习任务。教师在带领学生完成“子任务”的过程中，学生会逐步建立起对数据库系统的兴趣并不断深入地去学习新的知识和技能，这些新知识和技能不是教师直接告诉学生，而是将它们隐藏在任务的背后，让学生通过在完成任务的过程中逐步去探索、去消化，最终掌握它们。

4.具体应用举例

例如，在第一堂时，先给学生演示几个数据库信息系统的案例，通过对数据的增加、删除、查找、修改，让学生产生对该门课程的浓厚兴趣。演示完之后，教师就要引导学生思考，去发现规律。首先，从系统组成来看，每个系统都由两大模块构成，即前台运行的UI和后台数据库。UI可以用很多语言去实现，由于之前学生已学过某种语言，如Java，因此实现起来非常容易;而后台数据库如何去实现呢？这时就要引导学生下来去自学完成数据库设计章节知识点的内容，并对学生进行分组，让他们去讨论，最后每组派代表到讲台上给大家讲解。另外，还要告诉学生怎么才能设计出一个好的数据库，要遵循哪些原则，带着这一序列问题，教师就可以对整门课程进行任务的分解，带领学生完成每个“子任务”。比如，在完成数据库逻辑设计这个“子任务”时，为了实现数据的增加、删除、改修、查找就要进一步完成SQL语句“子任务”;SQL语句又是如何被数据库管理系统执行的呢？这时，进一步完成“子任务”——关系代数理论。

三、“任务驱动”教学模式注意事项

1.“任务”设计要有明确的目标

教师应依据数据库系统原理课程和学生自身特点，先要制订总的教学目标，即学生在学习该门课程之后应该达到什么水平，能够解决什么實际问题等。根据教学总体目标，结合软件功能和课时安排，力求设计出科学、合理且具有一定梯度感的教学任务。此外，在教学过程中，还要多注重引导学生整合讨论结果。因此，在任务设计过程中要把握好整体任务和每一堂课“子任务”之间的关系，不能让“子任务”与整体任务脱节。“子任务”的设计要围绕总目标整体任务的完成进行构思，以保证教学效果和最终目标的完成。[5]

2.“任务”设计要科学

（1）“任务”设计时要注意学生接受能力的差异，对新内容或一些有难度的“任务”，教师最好能事先给予学生一些提示，便于学生自主学习。

（2）“任务”设计要注意分散重点、难点。既要让学生掌握数据库系统原理的基本知识点，又要让他们具备数据库设计与实现的实际应用能力。总的来说，每个“任务”中所涉及的重点、难点不应超过2个。另外，“任务”的规模应尽可能小，上下“任务”之间最好有一定的关系。

（3）以“布置任务→介绍完成任务的方法→归纳结论”的顺序引入有关概念，展开教学内容。

3.“任务”设计要能够激发学生探究问题的兴趣

如果还是按照传统的教学方式——教师提出任务，学生得出答案，学生的思维会受到限制，逃脱不了教师的思维框架，学生总是处于被动的学习活动之中，他们的思维发展会受到严重的影响。因此，教师应本着学生自己去发现任务中的问题的思路去设计“任务”，如果学生能够提出的问题越多、越深入，说明他们的思维越活跃。教师通过学生所提的问题能及时了解学生的思维动态，并且通过讨论或交流引导学生在群体思考过程中进行思维碰撞，互相启发，互相补充，达到相互学习的目的。

4.“任务”设计要具有可操作、可考核性

任务明确后，最好的教学方法是让学生在教师的引导下，或讨论或自学或探索来完成“任务”。教师在带领学生突破每节课的教学难点后，应该尽快将任务交给学生单独或共同完成。任务设置要有可操作性，基本任务设置要有可考核性，老师要进行及时地跟踪和检查，了解和掌握学生的学习效果。学生是否完成了基本任务，老师要能够一眼就能看出，以便及时进行记录。总之，教师设计“任务”时，要对每个知识点认真、仔细地推敲，才能构造出一系列具有代表性的可操作性“任务”，学生通过完成“任务”能够实实在在掌握所学知识、技能和方法，真正实现教师主导作用和学生主体地位的一致性，充分发挥学生的主观能动性，既训练了他们的创造性思维又提高了他们的整体综合素质。

四、结束语

总之，基于“任务驱动”的教学模式不仅能改变传统的数据库系统原理教学模式，还能培养学生的创新能力、独立分析和解决问题的能力，使学生真正成为学习的主体，教师除了具有辅导者、引导者的身份外，不具备其他任何权威。这种模式的教学方式让因材施教真正落到了实处，使每位学生在学习过程中充满激性，把学习当做一种享受。

参考文献：

[1]杨照华.计算机专业课程与教学改革初探[J].煤炭技术，2012，

31（3）：259-260.

[2]刘林涛.“任务驱动”教学模式的研究与实践[J].现代教育科学，

2004，（6）：12-14.

[3]晏湧，蓝波.“任务驱动”教学法在电工电子技术课程中的应用[J].实验技术与管理，2012，29（9）：169-172.

[4]刘婧.问题式教学在《数据库系统原理》教学中的应用探讨[J].中国成人教育，2011，（6）：134-135.

[5]倪宝童.浅析“任务驱动”教学法在计算机教学中的运用[J].辽宁师专学报，2004，6（2）：39-40.

（责任编辑：王祝萍）