马桂芳,王新龙,陕粉丽
(长治学院 计算机系,山西 长治 046011)
《数据库原理及应用》课程是计算机相关专业的核心课程,理论性和实践性都很强。但是,《数据库原理及应用》这门课程中很多的理论比较抽象,原理与应用联系不紧密。根据笔者与学生和同行交流,了解到本校学生和其他应用性院校的学生均存在不了解数据库知识的应用,学习缺乏兴趣,理论和实践脱节,知识理解不透彻等问题。因此,迫切需要通过教学改革以达到理想的教学效果,既能让学生深刻理解数据库的原理,又能具备开发基于数据库的应用程序的能力。这也是我院以及同类院校向“应用型”转型发展的必要手段。
该课程多数学校采用经典教材,而此类教材,主要以原理为主,涉及应用较少。而且教材注重理论的系统性[1],忽略了应用开发的系统性和连续性。而高职院校采用的数据库教材实践性强,但是过于强调实践,理论知识薄弱,不适合本科院校教学。
目前很多学校仍然采用传统教学模式教学,以理论教学为主,实验教学为辅。理论教学大多采用“课内讲授”+“课外做作业”的方式,枯燥乏味,很难激发学生的学习兴趣[1]。
为了提高学生学习兴趣,使学生的综合素质和各种能力得以提高,近年来,各高校已陆续提出了一些有效的教学方法,如“案例教学法”、“任务驱动教学法”等教学方法。
“案例教学法”是教师依据基本的教学目标和学生的具体情况,设计一个或多个有针对性的案例,组织学生对案例中所用到的知识技能进行学习、思考和讨论的教学活动。成功的案例教学法可使学生在相关案例的学习和交流中增强对知识点的理解与掌握,提高分析问题和解决问题的能力,可收到一定的教学效果[2]。但是,案例教学依然是老师讲解为主,学生被动听课,动手机会较少,造成案例教学法授课效果往往不够理想。
“任务驱动教学法”是以建构主义教学理论为指导,以任务为主线、以学生为主体、以教师为主导,能够提高学生学习兴趣和解决问题的能力[2]。但是,“任务驱动教学法”中的任务经常不是一个完整的项目,学生可以完成每一个单独的任务,但是要完成一个整体的项目就显得力不从心,使得任务的功能不能充分体现。
基于以上原因,笔者提出采用“合作学习”和“项目驱动”相结合的教学模式进行教学。
“项目驱动”教学模式的基本思想就是将学生的学习内容与实际项目相结合,设计一个完整项目。按照应用开发的步骤将项目划分为若干个子项目,将知识点融入项目中,使师生在完成项目的过程中完成教学内容。通过对问题的探究和逐步解决,提高学生学习兴趣,通过完成项目树立学生自信心,达到培养其综合能力的教学目标。
与传统教学模式相比,项目驱动教学模式有如下优点。
(1)以项目为主线融入教学内容。传统的教学方法是以知识体系为载体构建教学内容,知识点分散,学生能理解知识点,但是缺乏对知识点之间逻辑关系的全面了解,综合应用能力不强。项目式教学将教学内容融入项目,使学生在完成项目的过程中了解知识点应该在哪儿用和怎么用,能从实践的角度对知识点有全局性的把握。
(2)以项目为依托强化学生实践能力培养。传统教学方法验证性实验较多,学生通过验证性实验能加深对理论知识的理解,但是在实践能力培养上效果不好。任务驱动教学模式能提高学生的动手能力,但缺乏综合应用能力的提高。而项目驱动教学模式使学生通过完成一个完整项目锻炼其对知识的综合应用能力。
(3)以学生为主体强化教学效果。传统教学方法中教师为主体,学生被动接受,学生很容易丧失学习兴趣。项目驱动教学模式中,学生从信息收集、制定计划、选择方案到实施方案全程参与,激发了自身的学习积极性和创造性。
在完成项目的过程中,部分学生自学能力稍差,可能遇到困难半途而废。因此,在完成项目的过程中,引入了“合作学习”的教学模式。
“合作学习”是指学生为了完成共同的任务,有明确的责任分工的互助性学习。合作学习策略有利于学习者学习知识与培养创新、合作精神,对学生的学习能力、态度、情感、经验等方面都能够产生积极作用[3]。
因此,针对学生水平参差不齐的客观情况,提出了“合作学习+项目驱动”的教学模式。要求学生分组合作,在指导教师引导下合作学习并完成项目,实现教学目标。这样,当小组中的成员遇到困难时,可以通过沟通协作,在小组成员的鼓励帮助下最终完成项目,进而培养学生合作能力,提升教学效果。
结合我院应用型人才培养目标,在《数据库原理及应用》课程中采用了“合作学习+项目驱动”教学模式。
项目驱动首先就要构建一个知识点覆盖面更广的项目。为了方便学生利用教材学习,设计了一个与高等教育出版社出版的《数据库系统概论》第五版配套的“学生信息管理系统”的项目,该项目划分为多个子项目,包括了系统开发的全过程。项目的构建实质是将教学内容和技能训练合理分配到项目中[4],围绕一个重点项目设计多个小的任务。按照项目的开发过程,应该首先进行数据库的设计,然后再进行数据库的实现、管理和维护。但是,数据库的设计涉及很多理论知识,学生缺乏相应的理论基础,因此,在划分子项目时,对子项目的顺序做了调整,首先进行数据库创建、管理和维护,然后是数据库的设计。
为了使教学内容与工程项目较好地结合,我们对教学内容进行整合与梳理,构建了满足学习活动与实际工程项目相结合特点的教学体系。此外,根据应用性人才培养的要求,对原有教学内容进行了删减和简化,删除了“ODBC编程”和“数据依赖的公理系统”部分,简化了“关系查询处理和查询优化”。具体内容如表1所示。
表1“学生信息管理系统”项目及其对应的知识点
序号 项目名称 知识点4 数据查询 数据查询语句select,关系操作,关系代数5 数据更新、索引和视图的建立Insert、update、delete语句;索引和视图6 触发器 数据库完整性,触发器7 用户和权限 数据库安全管理8 存储过程 事务,存储过程9 数据库备份恢复 数据库恢复技术10 并发控制 并发控制11 数据库关系模式的设计 关系数据理论12 数据库设计 数据库设计13 关系查询处理和查询优化 关系查询处理和查询优化
教学内容的学习主要采用项目驱动,按照“下发项目——分组完成项目——项目展示和评价——项目小结”的流程推进教学过程。在“项目驱动”的教学过程中,采用“合作学习”的模式,将学生分成多个学习小组,要求小组成员进行合作学习。研究小组划分的过程中,要考虑学习能力、领导能力等问题,采取强弱搭配,保证每一小组都要有学习能力强的学生,每一小组选择领导能力强的同学担任小组组长,小组集体预习并自行完成子项目。建立网络交流渠道,师生通过QQ、微信等平台实现交流。在学生完成项目过程中,出现问题,除小组内部讨论外,也可以在QQ群、微信群中互相讨论,教师也可以给予适当的引导,使学生能够顺利完成项目。在课堂教学中,要求小组选派成员演示项目成果,教师针对学生的完成情况给予适当点评,对于学生碰到的疑难问题给予重点讲解,并结合项目梳理相关理论知识,加深学生对知识的理解。
完成项目的过程中,鼓励学生合作学习,通过合作完成项目使学生逐步具备创新实践能力和合作精神,最终有能力承担并完成大学生创新实践项目,开展大学生创业活动,为以后的毕业设计和工作打下扎实的基础。
通过项目驱动教学模式,使课堂授课由学生被动听课变为学生主动学习,较大提高了学生的学习积极性和主动性。通过合作学习,提高了学生的沟通交流能力和团队合作能力。通过项目展示,使学生锻炼了语言表达能力。经过两年的教学实践,发现学生的实践能力得到了较大提高,知识的综合运用能力也得到了提高。