应用型本科数据库实训课程教学模式探索
2016-04-22郑斌
郑斌
摘 要: 分析了数据库实训课程的教学现状,提出一种新的教学模式。详细规划实训过程,以“分组讨论,独立完成”的方式组织学生参与实训,教师跟踪实训过程并分阶段评分。实践证明,这种教学模式能有效提高学生学习的积极性与主动性,巩固和拓展学习成果。
关键词: 实训课程; 数据库; 教学模式; 评分
中图分类号:TP399 文献标志码:A 文章编号:1006-8228(2016)04-90-03
Exploration of the teaching mode of database practice course
Zheng Bin
(College of Electronics and Information Science, Fujian Jiangxia University, Fuzhou, Fujian 350108, China)
Abstract: The present teaching situation of database training course is analyzed, and a new teaching mode is put forward. Detailed planning the training process, organizing the students to participate in practical training in the way of "group discussion, independent completion", the teachers track the training process, and assess in different stages. Practice has proved that this teaching mode can effectively improve students' learning enthusiasm and initiative, consolidate and expand the results of their study.
Key words: training course; database; teaching mode; grade
0 引言
应用型本科院校教学宗旨是,通过差异化的专业人才培养目标定位、创新性的课程体系、个性化的人才培养过程,培养基础扎实、注重创新、强化技能的专业人才。数据库系列课程作为适用面很广的课程,尤其侧重应用性[1],其中,数据库实训课程是强化学生专业技能的一门重要课程,对学生后续专业的学习,乃至毕业后的工作学习都有影响。现有的数据库实训课程教学模式有许多,常见的有项目驱动模式,学生在项目开发团队中扮演不同的角色,分工协作,共同完成实训项目[2];有分组学习和管理模式,让学生以三人为一组建立学习小组进行管理和考核[3];还有倡导案例导向的教学模式,通过分析案例,引出相关的理论介绍,最后阐述如何扩展应用[4]。这些模式的应用在一定程度上取得成效,也存在一些问题。本文结合多年的教学实践,从教学内容、教学手段、考核方式等方面对该课程的教学进行探索。
1 数据库实训课程现状
⑴ 实训时间短。有些院校没有开设专门的数据库实训课程,而是在数据库原理课程或大型数据库课程的后期,利用1-2周时间实训,课程学时数一般为4-8节课左右;或把实训当成一份作业,要求在理论课的授课过程中完成,课时较少。
⑵ 实训强度低。实训一般是指定题目,缺乏灵活度,学生可发挥的空间受限。对于小题目,一般由学生独立完成,因为题目较为简单,所以学生对数据库系统设计的体验深度不够;对于采用“项目推动法”的实训,则一般让学生以3-4人为小组共同完成一个题目,虽然题目略为复杂,但是小组内部可以分工,共同商量完成,这种形式往往造成小组内人员分工不均,“能者多劳”,甚至个别学生只看不做,效果不理想。
⑶ 实训过程指导力度弱。一般在实训开始时布置实训任务,然后留出一定的时间由学生自行完成,学生提交报告后,教师根据完成情况评分。教师在实训过程中对学生的指导时间短,甚至几乎不指导,学生遇到问题要全部自行查阅资料解决。这样固然可以培养学生的自学能力,但客观情况是,学生对系统过程设计缺乏经验,查阅资料也不足以解决问题。其次,只凭提交的报告评分,会忽略许多因素,如学生的积极性,独立完成的程度,个人的能力等。
2 数据库实训课程设置
一般而言,数据库系列课程要培养三类人员:软件开发型数据库应用人员,软件维护型数据库管理员和系统设计型数据库管理员[5]。作为应用型本科院校,数据库课程不仅要求学生掌握数据库基本理论知识,具备开发数据库应用系统的能力,也要掌握数据库的设计方法,有设计数据库模式的能力。
在课程设置方面,要把数据库实训课程独立设置为一门课,以数据库原理和大型数据库两门课程为先导课程。让学生先掌握数据库基本理论知识,掌握对数据库各种对象的操作和数据库的维护的方法,在此基础上,再完成数据库的实训课程。这样学生能够把理论知识和实际应用相结合,融会贯通整个数据库课程的各部分内容,不再孤立地学习理论知识和分章节的实验,从而达到良好的效果。在教学时间上,采用16+2模式,在16周大型数据库课程学习之后,用两周进行实训,这两周只上数据库实训一门课程,共计64学时,从而保证了实训有足够的学时数,学生在这段时间内全身心投入实训,系统地学习。
3 数据库实训课程教学模式
实训采用完成项目的形式,要求学生选定一个项目,了解项目背景,完成项目的数据库的分析设计与实现的过程。在实训开始前两周,教师先向学生布置实训的准备工作,主要是题目的选择和人员的分组。选题方面,实行双向选择,即:教师提供部分题目给学生参考,学生可从中选择题目,也可以自行拟定题目。这种方式既给学生指明了方向,又灵活可变。学生的生活环境本来就存在各种信息系统,学生本身比较了解其背景和运作方式,通过老师对指定题目的讲解,学生可扩展至其他项目,增强了学生自主学习的能力。
人员分组方面,以2-4人为一个小组。与多数院校的项目分组方式不同,小组人员以选择的题目相同为分组依据,实行“分组讨论,独立完成”的方式,即选择相同题目的学生分为一组。在数据库设计阶段可以相互讨论,避免学生在项目开始时由于思路不清而无从下手,同时可以拓展思路,让小组成员对项目的认识更加清晰完整。但是其设计不是让一个小组完成一个项目,而是要求每个人都必须动手自行完成,并鼓励每个人在小组讨论的基础上添加与众不同的设计,凸显个人不同的思路。对于有创新的设计给予加分,而对完全雷同的设计适当减分。
采用这种分组模式,即可避免个别学生过分依赖小组其他成员,自己不动手;又可以通过小组讨论让学生打开思路,完善设计;还可以调动学生积极性,积极创新,一举三得。
4 数据库实训课程实施过程
4.1 项目背景调查,了解数据需求
要进行项目数据库的设计,必须先作需求分析。众所周知,需求分析是个困难的阶段,耗时会较长。由于数据库实训课程在二年级开设,学生尚未学过软件系统分析与设计类课程,无法完成整个软件的需求分析,因此,这个阶段可由老师简化需求分析的要求,指导其对项目应该具体了解的内容,有针对性地分析项目所需的数据。提前两周让学生开始选定题目,目的就在于,可以让学生利用这段时间对项目的背景和功能作比较充分的调查分析,以免在实训开始阶段还花费太多时间去作需求分析。在学生大致了解了背景和功能之后,抽取相关的数据信息,填写表1,完成数据的需求分析。
4.2 概念模型设计
在大型数据库系统课程学习的后期,讲述过数据库设计的内容。在概念模型设计阶段,学生可应用前面学过的知识,分步骤分析系统的实体与联系,从绘制分E-R图开始,逐步合成系统总E-R图。这个阶段内容是数据库实训中的重点和难点,花费的学时也相对较多。学生在这个阶段初期一般存在理解不深入、考虑不周全、绘制图形过于简单,以及区分不清实体和联系的属性等问题。教师在这个阶段需多进行指导,提出意见和建议,逐步引导学生反复修改,设计出较为完整的模型。这个阶段过后,学生对概念模型的理解,将会有很大的提高,能够更具体地了解系统概念模型设计的过程。
4.3 逻辑模型设计
该阶段的任务主要是把概念模型的E-R图,转换成数据库的关系模式。掌握转换的基本方法后,这个过程比较容易完成。但是学生在联系的三种对应关系转换过程中往往容易混淆,对整理和优化总的关系模式时,也需考虑整体的关系。教师在这个阶段可以有针对性地指导学生完成关系模式的转换。
4.4 物理模型设计
该阶段是实训的另一个重点。为便于学生顺利完成,指定9个常规的内容设计,包括:数据库文件结构的规划、表的物理结构设计、查询设计、表索引设计、视图设计、存储过程设计、触发器设计、安全管理设计、备份还原设计。在先前的数据库原理课程和大型数据库系统课程中,学生学习各种数据库对象时是分章节学习的,无需考虑各部分之间的联系。在实训课中,物理模型设计结合了各章节内容,使得以往学过的各种对象体现在一个系统中,学生设计时需要仔细考虑各种对象之间的关系,还要考虑到系统的具体应用问题,从而对数据库系统的理解也能更进一步。此外,该阶段设计时需要考虑许多细节问题,如数据库的文件大小问题、表设计时各字段的类型与长度、各类约束关系等都需要加以斟酌,还需要根据需求阶段了解的背景和功能,从实际应用的角度出发,考虑查询、视图、存储过程、触发器等的设计,以及安全管理维护和备份还原的策略。物理模型完成后,学生能够从系统实际应用的角度理解数据库的整体构成,而不是按照理论学习时从各章节角度片面地理解数据库。
4.5 实施
该阶段按照物理模型设计的结果,要求运用学过的各种T-SQL命令,实现数据库以及各种对象的创建,并在表中输入一定数量的仿真数据,以便于实现各类查询、存储过程和触发器等对象。该阶段基本上可以由学生自行完成。
4.6 测试
该阶段要求学生对各类数据库对象进行测试,不仅要进行正确数据的测试,也要进行错误数据的测试,以判断实现的数据库是否正确。通过测试,学生可以更加深入了解数据库设计时应注意的方面,有利于今后的学习。
4.7 总结
实训的最后一个阶段,要求学生总结出个人在各个阶段过程内容和遇到的问题、解决问题的方式,并写出实训的体会。在这个阶段,学生已经完成了实训的主体内容,通过总结可以把各个阶段遇到的问题都回顾一遍,进而对系统的理解更为深刻。从上交的报告可以看出,学生对实训的感受颇深,除了感觉实训过程比较紧张外,普遍认为这样的实训方式“收获良多”,对数据库系统有个较为完整的认识。
5 教师全程指导
在实训过程中,教师全程跟踪学生的完成过程。整个实训最困难的阶段在于起步阶段,因数据库课程于大二开设,学生未学过有关软件工程、系统分析设计等课程,不具完整的系统分析和设计能力。这时候老师需要引导学生逐步了解系统内容,重点抓住系统的数据分析,简化需求调查过程,让学生可以有着手点。在后续的实训过程,每个阶段都要求学生汇报阶段进展情况和结果,这样做的目的一方面是督促每个学生抓紧时间跟上进度,杜绝偷懒抄袭现象,另一方面是指导学生的设计,让设计内容不至于出现太大的偏差,让每个学生都可以身体力行、切实体验数据库系统设计实现的全过程。
6 数据库实训课程评分体系
6.1 评分原则
实训的成绩主要由两部分组成,即平时成绩和实训报告成绩。在分值比例分配上,总成绩=平时成绩(40%)+实训报告成绩(60%)。平时分包含考勤、学习态度、平时表现等成分,主要是为了激励学生端正态度积极参与实训过程,尽个人能力完成实训。
6.2 实训过程阶段评分
实训报告成绩采用分阶段评分的办法。根据实训各个阶段的难度和复杂度,设定不同的分值比例,如表2。学生完成每个阶段工作后,需提交老师审查,教师根据学生的完成情况客观地评定分数。
此外,我们建议教师对学生的阶段评分应及时让学生了解,以便于学生调整所做的工作,高质量地完成实训内容。从我校几年的教学实践来看,分阶段评分方式有效地提高了学生的自觉性和积极性,得分较高的学生受到鼓舞,更有信心完成后续工作;得分不高的学生也能及时找到问题所在,调整设计内容,确保后续工作能正常完成。相比直接布置任务、只看最终结果来评分的实训方式,这样的实训方式让学生收获更多。
7 结束语
本文探索了数据库实训课程的实施过程,对实训课程的教学模式提出新的改进意见。经过四年的教学实践,学生普遍反应这种模式能帮助其加深对数据库基本结构的理解,巩固数据库知识,并拓展了数据库设计的能力,效果良好。
参考文献(References):
[1] 肖卓宇,许晓英.ORACLE数据库课程教学方法及其目标的
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[4] 许福,王春玲,陈志泊.谈数据库原理课程教学思路[J].计算机
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[5] 强彦.大型关系数据库Oracle教学模式的改进[J].计算机教
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