任务驱动教学模式在数据库实验教学中的应用
2017-05-30王娟
王娟
摘 要:文章分析了当前数据库实验教学中存在的问题,探索“任务驱动式”的数据库实验教学模式,通过基础实验、提高型实验、综合型实验三个不同层次的实验指导学生,并设计了每个层次实验的具体内容。实践证明,该模式能提高学生的积极性、分析解决问题的能力和项目实践能力,促进学生对抽象的数据库理论的掌握、理解和运用。
关键词:任务驱动;数据库实验;教学设计
中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:2096-000X(2017)09-0080-02
Abstract: This paper analyzes problems existing in present database experimental teaching and explores its task-driven teaching mode. Moreover, experiments at fundamental level, elevated level and comprehensive level as well as specific contents have been designed so as to instruct students. It has been practiced that this teaching mode can stiffen students' initiative and improve their capabilities on analyzing and solving problems and practical abilities on projects. Besides, it is also an accelerator for students to grasp, comprehend and apply the abstract database theories.
Keywords: task-driven; database experiment; teaching design
一、概述
《数据库系统原理及应用》是计算机科学与技术专业的一门重要的核心课程,属于专业必修课。该课程的特点是:理论抽象且实践性强,大部分高校设计的学时数是:64学时理论+32学时上机或者32学时理论+32学时上机。由此可见实验教学是数据库教学中的一个重要环节,充分做好实验教学设计,强化实验教学,能促进学生对理论知识的理解和掌握,提高学生对应用知识的运用能力,在一定程度上可以起到改善教学效果,提高教学质量的作用。
目前高校数据库实验教学仅仅作为理论教学的一种补充,对实验教学不够重视,实验内容往往是教师布置一些题目让学生去验证理论课的教学内容,这样一来,学生只会做一些简单的应用题,对于一个给定的实际应用,要么不会分析和设计数据库,要么设计出的数据库存在增删改异常、数据冗余大等问题,达不到3NF或BCNF,更别说结合所学的高级语言去编程开发一个应用系统了。产生这种现象的原因是:没有好好规划和设计实验内容,学生上机毫无目的,任务不明确,实验内容不连贯,分散凌乱,不利用学生综合应用能力的培养。
数据库课程的教学目标之一是:在数据库应用领域内,培养学生分析和解决实际问题的能力,能够应用数据库理论合理设计数据库,更重要的是能应用某种高级语言开发数据库应用系统。而现有的数据库实验教学模式培养的人才,达不到这一目标,因此对数据库实验教学进行改革迫在眉睫。
二、“任务驱动式”的数据库实验教学设计
(一)任务驱动模式概述
任务驱动中的“任务”指要完成某件事情需要干的一些活,在不同情景中,“任务”可以有不同的理解。在数据库实验教学中,“任务”指的是通过上机操作,为完成某次实验或某个程序而需要干的一些事情,比如任务可以是根据实际应用编写SQL代码、设计某个应用的数据库,也可以是完成某个功能编写的一段代码。在数据库实验教学中,“任务驱动”教学模式的关键是如何设计好的任务,通过任务推动学生动手實践。具体来说就是在设计任务时,要巧妙地将实验内容设计在任务中;在执行任务时,通过任务内容引导学生一步步地去发现和思考,发现其中的奥妙,寻找解决问题的办法;在任务完成后,教师要及时总结和点评,鼓励学生大胆提问,对于学生未能发现的问题进行指点。
针对学生基础不同、学习积极性不同的现状,根据本人多年来的数据库教学经验,以数据库教学大纲为指导,设计针对不同层次学生的多种类型的实验,合理调配其比例,并将任务驱动贯穿于其中。每个实验都按照实验目的、实验内容、相关知识、实验指导、思考及练习这几个要点进行设计,相关知识中介绍了本次实验中要用到的知识要点,是对课堂理论知识的凝练和总结;实验指导中给出了具体的实验指导步骤,学生“仿写任务”,同时记录仿写过程中碰到的问题;思考和练习是针对本次实验内容专门设计的,考核知识点与实验指导中的实验题类似,但没有答案,需要学生在“仿写任务”的过程中得到启发,自行思考独立完成。
(二)基础实验设计
基础实验的目的是让学生加深掌握理论课的课堂知识,以SQL Server基本操作和SQL 语句应用为主要实验内容,是验证性实验,每个学生必做。在设计实验时,要注意前后衔接,由易到难,循序渐进。基础实验为后续的提高型和综合型实验打下坚实的基础。基础实验的具体内容如表1所示。
(三)提高型实验设计
提高型实验是在基础实验的基础上,对SQL Server进行提高性的操作,目的是让学生掌握数据库的高级应用。教师可根据学生的情况和实际授课情况选择部分实验来做,提高型实验的内容如表2所示。
(四)综合型实验设计
综合型实验的目的:要让学生综合应用软件工程、数据库、高级语言程序设计等诸多层面的知识,以组为单位,结合实际自选设计题目,完成某一应用系统的开发。综合型实验为学生毕业设计、今后从事系统开发、进入社会成为企业所需的计算机人才打下坚实的基础。
在开发过程中,要求如下:第一,从需求分析开始,通过概念设计、逻辑设计、物理设计、其他设计(视图、存储过程、触发器、函数设计)等过程完整地设计系统数据库;第二,实施数据库;第三,利用JAVA、C#、C++等高级语言,搭建系统框架,编写程序实现界面和子模块,然后连接各子模块,最后进行调试和测试。由于软件=程序+数据+文档,因此除了重视数据库和程序设计外,文档资料也不可忽视,要求学生按照需求分析、数据库设计等文档规范标准,撰写系统需求分析说明书、系统设计说明书、数据库设计说明书等。
三、实验教学方法
(一)引导式教学
在实验教学中,经常发现这样的现象:厌学的学生从实验开始态度不认真,想混过去;基础差想学的学生,在前面的简单实验中能独立完成,但后面的实验越来越难,不会做就会产生恐惧心理。
為改变这种现状,在进行实践教学的同时,更要注重实践过程,变学生被动请教为主动指导,重点观察某些学生的实验操作过程,主动发现问题并进行引导,此外还要与学生谈心鼓励学生多问问题,不要被困难吓倒。在指导过程中,尽量先启发学生,不直接回答问题,给学生留下思考的余地,否则学生就是照你说的做,不会思考问题所在,多问几个为什么。
(二)团队协作,培养优秀学生带动差学生
一个班级有40-50人,光靠教师一个人来指导是有限的,因此可以培养部分优秀学生在完成实验之后来指导差学生。在小组综合型实验中,可以合理搭配学生,让优秀学生带着差学生完成小组项目,一方面可以帮助差学生提高自己;另一方面可以培养学生的团队协作能力、交流能力。
四、结束语
通过设计三种不同层次的实验,在其中贯穿任务驱动,可以引导学生自主学习,调动他们的积极性和热情,并能提高学生分析、解决问题的能力和团队合作能力,促进学生更好地掌握数据库理论、将理论与实践相结合。通过教学实践证明,该模式是有效可行的,教学效果显著。
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