基于多级任务驱动的ACCESS数据库应用课堂教学改革探讨

谢红霞

（浙江大学城市学院 计算学院，浙江 杭州 310015）

1 课程概况

“大数据”时代已经降临。在商业、经济及其他领域中,决策将日益基于数据和分析,而非基于经验和直觉。哈佛大学社会学教授加里·金说:“这是一场革命,庞大的数据资源使得各个领域开始了量化进程,无论学术界、商界还是政府,所有领域都将开始这种进程。”

“数据”是一种重要的资源,数据中蕴含着无尽的能量。掌握基本的数据搜集、整理、分析和处理技术是时代的需求。ACCESS数据库应用课程就是讲授如何组织和存储数据,如何高效地处理、分析和理解数据,指导学生进行数据库的设计、系统开发以及应用的课程。该课程目前仍存在如下一些问题。

(1)课程内容抽象。本课程具有内容多、概念多、高度抽象、既强调理论又重视实践的特点,学生普遍反应难学。尤其基础理论部分,知识点多、概念和术语多,学生一开始接触这些全新的理论体系,往往一头雾水。

(2)知识点内容松散。本课程主要包括3部分内容:①数据库基础知识,包括DB、DBMS、关系模型、关系运算等;②Access基础知识,包括表、查询、SQL语言、窗体、报表、宏和模块等;③应用系统的开发,包括系统规划、系统分析、系统实现、系统维护等。教学时每个知识点分开讲解,最终导致学生只见部分不见整体,不能融会贯通,没有能力开发小型数据库应用系统。

(3)验证性实验过多。由于实验指导中已列出实验过程的详细步骤,因此,学生通常依样画葫芦,没有思考,即便结果显示正确,也不理解所表达的含义。这样的实验跳过了设计和思考的过程,没有深刻理解内容,仅仅是对实验内容的模仿和验证,因此不能有效地把知识转化为能力。又由于缺乏与学生所学专业背景相结合的生动案例,学生对课程学习的兴趣不高,教学效果不尽如人意。

(4)成绩评价方式还不够科学。学习Access的最终目的是培养学生运用计算机解决专业领域问题的意识和能力,因此我们的评价方式要更多地考查学生动手操作的能力、解决实际问题的能力。但是,目前的评价方式过多地使用考试形式,大作业汇报尽管也已作了尝试,但如何客观公正地评价还有待进一步完善。

2 改革方案

2.1 以多级任务驱动为主线的教学内容设计

“任务驱动”教学法是以学生为中心、以任务为驱动的教学方式,属于探究式教学模式的一种[1]。它注重实践,与计算机教学的特点高度吻合。本课程的多级任务驱动是指多层次、递进式的任务设计和实现。从典型案例验证到特定情境下拓展再到综合实践提高,这3个层次的任务由低到高,由简到难贯穿整个教学过程[2]。

第一级任务:典型案例验证。在整个教学过程中,教师紧紧围绕一个完整的教学案例采取化整为零、以点串线的策略,即把已有案例解剖为一个个知识点,针对每个知识点讲授相关原理,这是化整为零、解剖的过程。然后,动手把每个知识点中所涉及的对象一一搭建起来,把对象间的关系创建起来,最终复原这个系统,这是以点串线、系统重建的过程。

这个策略的实施步骤是教师在开课之初先演示已完成的案例,运行各个功能模块,剖析它有哪些对象组成。不仅教师演示,还要让学生动手运行,目的是熟悉这个系统,然后把里面的对象一一删除,直至把数据库也删除。我们的目标就是从无到有、从简单到复杂,复原这个系统:跟随着教材的章节进度,从建数据库开始,建数据表、查询、窗体、报表、宏等对象。在系统的搭建过程中介绍数据库的基础知识,使学生更容易理解这些枯燥的概念,理解系统开发的步骤和过程。因此,选择合适的教学案例,进行合理解剖,理出知识点,把点串成线,这就是第一级任务设计的目标,图1是以教学管理系统为例分解知识点。

图1 教学管理系统分解知识点

第二级任务:特定情境下的拓展。为了深刻理解每个知识点,必须在第一级任务的基础上作一定数量的补充训练,把点拓展成面,以巩固基础知识和基本技能。方法是根据问题情境,设计一个个独立的小型问题,这样的问题来源于学生的生活和学习,对问题本身的业务逻辑比较容易理解。教师根据问题做好基础操作和铺垫,学生在这个基础上进行有针对性的练习,目标是掌握该知识点或技能点。例如,在讲解SQL语言的时候,引入图书信息管理系统,实现图书、读者、借阅等的查询操作;引入旅游信息管理系统,实现游客、线路、团队的各种查询操作,这都要求事先建好相应的图书管理数据库、旅游管理数据库,并创建相应的表,导入需要的数据。学生在已有基础上完成操作,这是基于特定任务的学习,是在模仿基础上的迁移学习。如图2所示,以每个知识点为圆心,通过特定案例的练习拓展成面。

第三级任务:综合实践提高。综合实践超越了单一的实验模式,是在前面两级任务的基础上,以团队协作的形式自主开发一个小型的信息管理系统,把各章知识有机组织,深刻理解知识体系,并达到融会贯通的目的。

图2 以点为圆心拓展成面

完成综合实践任务,要求学生按照系统开发的步骤,从需求分析、概念设计、逻辑设计、建表、查询、窗体等各环节相互配合,关注系统开发的实战性和完整性,培养学生分析问题、解决问题的能力。在综合实践的学习过程中,注重循序渐进地积累和提高,强调教师和学生、学生和学生之间不断交流沟通,纠正实践过程中的错误和不足,完善细节设计,以提供完整作品为目标。学期末,各小组交流展示成果,互相评价作品。

综合实践是在掌握基础知识的前提下,综合运用系统开发工具创造性地完成任务,不预设系统,也没有标准答案。这个任务从第3周就组队和选题,第5周确认题目,第8、9周检查E-R图和关系模型,第15、16周答辩,贯穿整个学期,并和课程学习的节奏基本同步。

对于综合实践的选题,在课前由教师提供一些候选题目,也可以由学生自主选择题目。确定题目后小组把任务分解为一个个小的模块,制订时间进度,落实到小组内每个成员,中期检查和期末作品验收都有相应的评价。具体步骤见图3。

综合实践项目选取非常重要,既不能太复杂太庞大,也不能太简单,这需要教师把关验收。通过近两年的积累,我们已收集了几个不同专业的学生作品,后续将进一步完善,形成作品集,供学生借鉴。例如法学院的学生选择的题目有律师事务所案件管理,传媒学院的学生选择的题目有广告作品比赛管理等。以后对于优秀的团队还可以在往届已有作品的基础上提高和完善。

三级任务驱动从模仿已有系统入手,然后迁移到其他的系统中巩固知识,最后独立设计自己的系统,通过循序渐进的过程,深刻理解数据库系统的意义,掌握数据的处理、分析和运用的手段。

2.2 小组协作式学习为组织形式

课程以多级任务驱动为主线,采用小组协作式的学习模式,即通过布置任务、学生分组协作、成果交流展示、点评互评等环节,调动每一个人的积极性和责任心,转“被动学习”为“主动学习”,从而取得较好的学习效果。

从开学初我们即对全班同学分组,以4人为一小组,每组设小组长,在整个学期的学习过程中,小组成员相互帮助,共同提高。尤其在综合实践环节,围绕所要开发的数据库应用系统,小组内分工合作、交流沟通,培养团队合作精神,设计合理的小组分工方式,让每个成员在共享数据库的基础上开发各自的功能模块,进行系统集成,最终完成作品。

2.3 同步SPOC建设为支撑

多级任务驱动及小组协作式学习需要加强课堂内作业的检查,这需要更多的课堂教学时间,所开发系统的汇报验收及同学互评,也需要占用课堂教学时间,这通常导致课时不足,但结合翻转课堂可以很好地解决这一问题,实现对课堂时间的高效利用,把汇报、验收、测试、交流放到课堂上来,而把学习和实验放在课外完成。刚开始时部分课堂内容翻转,条件成熟后完全翻转。在中国大学MOOC平台上,东北师范大学李雁翎教授开设的数据库基础与应用正好吻合我们的教学定位和要求,我们拟直接借助她的教学成果,开展同步SPOC,既节约成本,又共享了优质的教学资源。

通过翻转课堂,教师有时间在课内组织学生操作演示、作业汇报,在课内鼓励学生给出评价和问题,从而实现学生的主体化学习。教师在摆脱了知识呈现者的角色后,也有机会、有时间观察每位学生对知识内化吸收的程度,对小组和学生个体进行不同层次的指导和答疑,有效提升学生的学习效果。

2.4 学习评价改革为保障

图3 综合实践作业的完成过程

教学模式的改革必须配套评价方式的改革,才能把改革的设想落到实处。基于这门课程本身的特点,我们的评价方式要更多地考察学生的实际动手能力。

首先,成绩比例的构成要更趋合理。我们要改变原来以考试为主的评价方式,提高过程性评价的比例;减少卷面成绩的比例,提高上机操作考试的比例;减少理论知识的考试比例,提高综合实践能力的比例。

例如,对于上机测试,课程用国家计算机等级考试二级Access科目的配套上机测试系统,在广泛练习的基础上选其中10套题目,每套题目分基本操作、简单应用、综合应用3部分内容,合计30个上机测试题,考前公布题库范围,考试时随机抽取两题,时间30分钟,系统自动判分。在实际教学过程中这种方式取得了较好的效果。

教师对学生课堂上的操作演示、作业汇报,教师均作好记录,作为平时成绩评判的依据。学期末时学生以小组形式作所开发的小型信息系统汇报,在成绩评价上,既考虑学生互评和教师评价的比例,也考虑团队成绩和个体成绩的换算,通过设定权值来合理评价。

3 结 语

教学改革是教与学的互动,是内容和手段的有机结合。教学设计做得好不好只有落实到实际教学中,用教学实践来检验。文中提出的4个方面教学改革已初步应用于教学实践,从近两届学生的学习积极性、作业质量、期末考试成绩几个方面来看,均反映出这个教学思路是有效的,增加了我们的信心。后续我们将进行细节完善,如充实和完善多级任务的具体内容;研究小组协作式学习的活动方式、任务分工方式;建设同步SPOC时,做好与母课程的沟通和协调;让学习评价方式更趋合理。总之,我们要进一步完善教改方案,做细做实,不断提高,让教改真正服务教学,提高学生的学习效果。

[1]贾鑫, 李慧玲. 非计算机专业Access教学改革研究[J]. 长治学院学报, 2015(2): 68-70.

[2]高翔. 任务驱动法在ACCESS数据库技术教学中的实践[J]. 计算机教育, 2009(23): 139-141.