思维导图在数据库原理课程教学中的应用

张丽英 张岩 朱瑛 王新

摘要：本文针对数据库原理课程课堂教学中使用PPT存在的问题进行了分析，尝试引入一种图形思维工具——思维导图实现对数据库原理课程的知识进行记忆、归纳和学习，使得抽象知识以直观、符合人类思维逻辑的方式展现出来，从而提高教师的教学效果和学生的学习效率。

关健词：思维导图；数据库原理；教学应用

中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）09-0247-02

数据库技术是当今整个智慧社会赖以运转的基础，具有不可或缺的地位。因此，各大高校的不同学科都开设了数据库原理课程。在数据库原理课程的教学过程中，探索使用高效的教学工具和方法一直是提高教学质量的一个重要环节。随着信息技术的迅速发展，多媒体技术辅助课堂教学已经广泛应用于数据库原理课程教学中，尤其是以PPT课件的形式进行授课。使用PPT授课可以很好地解决数据库原理课时削减而授课信息量增加的矛盾。但是，单纯的PPT演示文稿只能按事先设定的顺序将教学过程一一展现，不能系统地将知识点联系起来，学生难以整体上掌握整个课程的内容。而思维导图是非线性的图像式的思维工具，是人类思维的自然功能。将思维导图合理有效地应用到数据库原理课程教学中，旨在弥补PPT课件教学的缺点，促进学生思维激发并在学习过程中进行思维整理，提高课堂学习效果。

一、PPT课件在数据库原理教学中存在的问题

（一）PPT课件不利于清晰的表征知识的相互关系，不利于促进新旧知识的融合

数据库原理是一门理论性和实践性非常强的课程。课程内容不仅涉及到与数据库相关的基本概念、原理、数据库设计的理论与方法，还涉及到SQL的语法和操作。要求学生不但要掌握数据库的基本概念和原理，还要学会使用常用的数据库管理系统设计开发中小型数据库系统，最终实现运用数据库技术解决实际问题的能力。由于数据库原理课程概念多又抽象，使用PPT授课，学生普遍感觉难以掌握知识点之间的相互关系。PPT演示文档是以线性的方式展示授课内容，不方便学生回顾授课内容的全景，不利于学生掌握局部知识与整体知识之间的关系。连接主义学习理论认为，学习就是不断优化脑中的知识网络。放射性思考是人类大脑的自然思考方式，PPT的线性结构不利于清晰地表征数据库原理知识点之间的相互关系，不利于促进新旧知识的融合。

（二）PPT课件不易突出逻辑结构，不利于学生理解和记忆

放射性思维是一种自然和几乎自动的思维方式，人类所有的思维都是以这种方式发挥作用的。学习和收集数据的方法越集中、越具有放射性、组织得越好，学习就越容易。数据库原理授课的所有内容是以PPT课件的方式组织，所有内容以线性结构分布在不同的PPT页面中，大部分以文字的形式描述，格式也相对单一，不易突出逻辑结构，不利于发挥大脑的右脑图像记忆功能，也不利于学生理解和记忆。

二、使用思维导图提高课堂教学质量

（一）思维导图简介

思维导图（Mind Map），又叫心智图、概念图，是英国的记忆之父、脑力开发专家托尼·博赞（Tony Buzan）发明的一种有效使用人脑的方法。它以放射性思维为基础，简单又极其有效，是一种革命性的思维工具。托尼·博赞认为思维导图有四个基本的特征：第一，注意的焦点清晰地集中在中央图形上。第二，主题的主干作为分支从中央图形向四周放射。第三，分支由一个关键的图形或者写在产生联想的线条上面的关键词构成。不太重要的话题，也是以分支形式表现出来，附在较高层次的分支上。第四，各分支形成一个连接的节点结构。因此思维导图在表现形式上是树状结构的，是人类放射性思维的表达。思维导图可以应用于生活的各个方面，其改进后的学习能力和清晰的思维方式会改善人的行为表现。

（二）思维导图的优势

相对于PPT纯线性的幻灯片而言，思维导图具有以下优势：

1.思维导图富有逻辑且条理清晰，能够帮助学习者理解和记忆。思维导图是以非线性、可视化的形式展示知识，比纯线性的PPT能更好地表达逻辑，因此易于学生理解和记忆。

2.思维导图能清晰地表征知识的相互关系，促进新旧知识的融合。思维导图是以树状结构呈现知识，不但能突出所讲授知识点与其他知识点之间的关系，帮助学生理清知识结构，明确学习目的，而且能够利用其随时展开或折叠层级节点功能，使得学生能随时看到上下文的内容，定位局部知识和整体知识体系的关系，不会迷失方向，促进新旧知识的融合。

3.思维导图能更好地和学生进行课堂交互。使用思维导图授课时，可以根据学生现场对知识的掌握情况灵活进行授课内容的调整，能够迅速定位临时想要提及或者是要回顾的内容，根据学生特点，还可以对所讲授的知识点进行深度拓展，帮助学生对知识深层次的学习探究。

4.思维导图帮助学生在学习知识的同时完成思维的整理。使用思维导图能将一个思路或知识体系从头开始逐渐完整地展现给学生，使得学生在课堂学习知识的过程中能够完成思维的整理，提高学生课堂学习效率；另外思维导图全新的演示方式，有助于学生在迅速掌握整个知识体系框架的同时，又会对其中的重点难点知识建立起清晰深刻的印象。

（三）NovaMind在数据库原理课程教学中的应用

NovaMind是目前常用的思维导图软件之一，与其他思维导图软件相比，它在功能上更加完善，设置也更加人性化，能更好地满足教学工作的需要，因此，在数据库原理课程教学中使用NovaMind制作思维导图，并结合PPT课件，充分发挥二者的优势，提高课堂教学质量。

数据库原理课程的知识体系主要由四大部分组成：数据库系统的基础知识、数据库的设计与实现、数据库编程和数据库的管理与维护。数据库原理课程的整体知识体系思维导图如图1所示。

数据库系统由数据库（简称DB）、软件（包括数据库管理系统简称DBMS及数据库应用系统简称DBAS等）、硬件和用户构成，其中数据库管理系统是数据库系统的核心组成部分，其作用是科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据，DB是建立在DBMS的基础上，DBAS为用户提供了操作数据库的平台，用户通过DBAS对数据库的各种请求操作都是由DBMS负责完成。数据库是整个DBAS的根基，是软件设计的起点，它起着决定性的质变作用。由此可见数据库的设计是非常重要的，它决定了数据库中的数据模式，而关系数据库理论是关系数据库设计的理论依据。DBAS对数据库进行操作是通过数据库编程实现的，其中结构化查询语言（简称SQL）是一种功能齐全的数据库语言，是数据库领域中数据处理的主流语言。数据库管理与维护保证数据库系统安全、高效地运行。

图1的思维导图直观清晰地表征出各个数据库原理各个知识点之间的逻辑联系，有利于帮助学生建立起数据库原理课程的整体知识体系框架。

关系数据库是目前应用最广泛的数据库，也是数据库原理课程中需要学生重点掌握的内容，关系数据库系统、关系数据库标准语言、关系数据库的查询处理与优化、关系数据库理论和关系数据库设计及实现是教学中重点讲授的内容。对于非计算机专业的学生，学习数据库原理最主要的目的是能够根据本专业的应用需求，设计并实现数据库。借助思维导图和数据库设计实例可以把数据库设计和实现的整个过程清晰地传授给学生，能更好地帮助学生理解数据库原理，运用数据库设计原理和方法设计实现数据库。

三、总结

通过课堂测试环节的反馈情况来看，数据库原理课堂教学使用思维导图授课，极大地提高了学生课堂学习效率，和以往的纯PPT课堂教学相比，学生课堂测试结果的正确率比以往相同题目的测试结果正确率提高了大约一倍左右。学生普遍反馈，通过课堂学习，能够快速建立起知识点之间的联系，课下借助于思维导图，复习的效率也显著地提高了。此外，安排的两次研讨课，学生们使用思维导图，采用头脑风暴的原则，大家发表想法的积极性都很高，学生也尝试着用思维导图的方式整理大家讨论的过程，这一学习过程不但激发了大家学习的主动性，也培养了学生们的发散思维和创新思维。

參考文献：

[1]刘菊，钟绍春.网络时代学习理论的新发展——连接主义[J].外国教育研究，2011，（1）：34-38.

[2]赵国庆.概念图、思维导图教学应用若干重要问题的探讨[J].电化教育研究，2012，（5）：78-83.