基于建构主义的《数据库原理与应用》课程教学改革

王志辉

〔河南牧业经济学院 电子商务系，河南 郑州450045〕

一、问题的提出

《数据库原理与应用》是高校计算机信息类专业的基础课程，教学内容有抽象、连贯、灵活的特点。学生在学习的过程中往往采用死记硬背的方法，知识被学生短暂记忆到大脑中，却“学而不用”。目前，采用课堂教学与课程设计相结合的教学模式，课堂教学以教师为中心，课程设计由学生单独完成，案例设计与学生的兴趣、专业、工作岗位的相关度低;教学效果不理想，也忽视了学生的创新能力和团队协作能力的培养。引入建构主义学习理论，整合教学内容，使学生学而有用，让学生成为课堂的真正主体、让学生积极主动地探究学习，是本文研究的主要内容。

二、建构主义学习理论与教学模式

建构主义是学习理论由行为主义发展到认知主义之后的又一次质的飞跃，被认为是当代最具前景的学习理论。建构主义学习理论主要是在瑞士心理学家皮亚杰与前苏联心理学家维果茨基的理论基础之上发展而来的。皮亚杰认为学习是学习者的一种自我建构，维果茨基认为个体的知识建构过程与社会共享的理解过程是密不可分的。

建构主义的核心观点可以简单归纳为三个方面:一是知识观，知识不是在各种情景下的简单套用，而是针对具体的情况进行再创造，知识是一个持续性的体验、认知、建构的过程;二是学生观，教师要擅用学生已有的经验，将学生已有的知识经验当成新知识的出发点，启发学生从原有经验中发展出新的知识经验，善于利用学习共同体中不同的知识经验;三是建构主义学习观，学习过程是学习者通过新、旧知识之间的相互作用来调整固有的经验结构，这种双向的相互作用体现在同化与顺应的统一。

笔者在建构主义学习理论的基础上提出了“以学生为中心，教学互动”的教学模式。该模式强调学生在教学中的主体地位，而教师是学生学习的督促者与帮助者。教学是学习环境的搭建，要注重师生互动、生生互动，而且要加强与课堂外的同伴、专家、实践工作者以及网络虚拟社区的互动。学生的学习过程要以团队的形式，共同探究、合作分享知识。

三、基于建构主义的《数据库原理与应用》课程教学改革

在《数据库原理与应用》教学中，根据学习规律，可将教学过程划分为多个阶段，采用现代的教学方法与理念。

1．教学阶段及内容设计

建构主义者认为，学习者通过新、旧知识经验之间双向的、反复的相互作用，来形成和调整自身已有的知识经验结构。教学中，将学生已有的经验以及前期课程中与数据库相关的知识作为学习基础，引导学生学习，掌握更加全面、深入的数据库理论知识和实践操作。该课程的“认知调研——初级学习——实践开发——高级探究”四个教学阶段以及每阶段的教学内容如表1 所示。

表1 《数据库原理与应用》课程的教学阶段、目标和内容

(1)认知调研阶段。认知主义学习理论的先驱德国心理学家格式塔认为，学习是学习者通过顿悟发展而成的一种形式或改变一种形式的过程。《数据库原理与应用》课程具有很强的实践性，数据库技术的运用又与人们的生活息息相关。教学上应加强学生对数据库的认识，促使学生形成顿悟。在课程的认知阶段，教师为学生布置调研任务，让学生从数据库应用的视角对银行、超市、仓储等单位进行实地调研或者网络调研，收集相关的单证;教师再以单证为切入点进行数据库应用实例分析，让学生对数据库的相关知识形成顿悟。

(2)初级学习阶段。建构主义所谓同化是指学习者将新知识并入原有的认知结构之中，以学习者已有的经验为背景，理解新知识。在数据库的应用中，有多个不同厂商的数据库管理系统，为提升知识的通用性，应将范式理论、关系代数、关系模型、SQL语言等数据库原理作为学习的重点。经过认知阶段，学生对数据库的应用实例已有一定的认识，并且积累了相关的知识经验，可将已有的知识经验与数据库的相关知识相联系，例如将Excel 表格知识与数据表知识联系起来，并在此基础之上加入3NF 的相关知识。在此阶段，用问题驱动的教学方法，引导学生在应用中发现问题，在解决问题中学习知识，提升学生学习的主动性，促进学生形成高阶思维模式。

(3)实践开发阶段。建构主义者认为，学习不仅是对知识的领悟，更是对知识的分析、检验和评判。学习数据库理论知识，需要通过开发数据库实例来处理、转换所学理论知识。教师在指导学生实践开发的过程中，所选实例不要仅局限于教材，开发实例可来自学生的生活。不同的学生个体，都具有不同的生活体验。例如，可以引导学习成绩优异的学生开发奖学金评定系统和个人知识管理系统;对于喜欢网络购物的学生，则可以引导他们开发搜索引擎推荐系统、个人财务管理系统等;而对于那些喜欢网络游戏的学生，可以引导他们开发游戏竞技评分系统等。选择与学生学习、生活以及兴趣相关的案例，可以有效提升学生学习的主动性。实践开发的过程，是学生对知识建构的过程，也是对前阶段所学理论知识的完善和同化。

(4)高级探究阶段。高级探究阶段要求学生把握数据库基本概念之间的复杂关系，并灵活运用到具体的情境中，以达到知识学有所用的目的。在实践开发阶段，学生所开发的作品往往来自学生个体的知识经验，不免具有一定的局限性。在本阶段，学生需要指导教师、同学以及互联网中实践工作者的指导和评价，并从中汲取经验教训，对已有的数据库知识进行再次修正。学生要在教师的引导下，进行探究式的自主学习，掌握触发器、存储过程、并发控制、面向对象、分布式设计等知识点，将所开发的作品从低级数据库管理系统转移到高级数据库管理系统中，提升所学知识的深度和广度。

2．教学方法设计

根据建构主义学习理论，学生是教学与学习的主体以及知识意义的主动建构者，教师的重要作用是帮助和促进学生知识的主动建构。《数据库原理与应用》课程的教学内容复杂而抽象，学生本身的知识背景也存在较大的差异。据此，本文提出“问题驱动、交流互动、情景带动”的教学方法。

(1)问题驱动。教师所提问题可分为两种:一种是课堂上布置的课后思考题，另一种是课程导入所提问题。关于课后思考题，一定要覆盖后续课程的知识点，和学生的已有知识经验具有相关性，例如，可以问:利用何种数据表结构来存储超市的小票信息?对于课堂导入所提问题，是对课后问题的类比或发散，以此来提升学生的高阶思维能力，例如，可以问:同超市小票数据存储结构相类似的需求有哪些?通过提问，可促使学生主动学习，督促学生信息收集，提高他们分析问题和解决问题的能力。

(2)交流互动。知识的学习需要通过学习者个体与学习共同体之间的交流互动进行建构。学生进行互动交流的形式主要有两种:一种是以课堂为组织形式的讨论小组，另一种是学生加入网络社区中具有共同兴趣爱好的讨论组。课堂上的讨论小组，教师要为其组建提供原则及建议;讨论小组的人数以3 人为宜，便于每个同学都有机会表达观点;教师要创造条件让小组中的每个成员都有机会担当意见领袖，营造一种自主、探究和合作的学习氛围;例如对于如何创建数据表的问题，要求小组成员每人设计并实施一种方案。班级只是一个小范围的学习共同体，教师要督促学生加入到更广阔的社会学习共同体中，现阶段最便利的社会学习共同体就是网络社区，教师要鼓励学生积极加入具有共同兴趣的群组、论坛，多与企业数据库开发人员进行学习和交流。

(3)情景带动。教师在课堂的重要任务就是情景创设。在授课之前，教师要熟知培养计划并调查授课班级学情，据此设计课堂环境，将课程内容与学生的已有知识相联系。在授课的过程中，列举与数据库技术有关的知识点，系统分析知识点间的关系，重点讲授支持知识点学习的有关资源，给学生创造更多的独立思考机会，营造小组讨论、演讲评论、探究学习的环境。课堂的形式也不必局限于教室，教师可组织学生参加数据库设计比赛、参观企业数据库维护部门，以及观看相关的数据库技术视频资料等，让数据库真实、具体的情景因素融入到学生的学习环境之中。

四、结论

实践证明，基于建构主义学习理论的《数据库原理与应用》课程教学是卓有成效的，对其他课程也有一定的借鉴意义。通过近三年的教学改革，学生对数据库知识的学与用都在一定层次上得到了提高，在学生的学习能力、操作能力、团队协作能力方面也有一定程度的提升。但仍存在以下问题需要继续探讨:(1)每个学生都有不同的计算机知识经验基础以及兴趣点，如何更好地调动每个学生学习的主动性;(2)如何将本门课程与后续课程做到有效衔接;(3)怎样科学、合理地考核学生成绩，尤其是对学生实践操作能力的评价。

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［4］缪向辉．促进高阶思维能力的高职数据库应用课程设计［J］．计算机教育，2012(6)．

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