案例式教学在数据库课程中的应用
2018-03-29王哲高志宇
王哲,高志宇
(河南中医药大学,河南郑州 450046)
随着计算机及网络技术的飞速发展,各类信息系统已逐渐深入到我们的工作、学习、生活等各个领域,扮演着越来越重要的角色,作为管理信息系统的核心和基础,数据库系统技术的发展水平直接影响着信息系统的开发、维护和运行效率,数据库的建设规模、信息量的大小和使用频度已成为衡量信息化程度的重要标志,数据库技术在管理信息系统中起着举足轻重的作用[1]。
目前,数据库课程已不仅是计算机专业的核心课程,该课程也逐渐纳入计算机相关专业及非计算机专业的基础课或选修课。据调查,数据库类课程主要包括数据库原理和数据库应用管理类课程,对于刚刚接触数据库课程的学生来说,该课程理论知识点繁多且学时有限,因此,如何将数据库的理论知识、基本技能与生活实践相结合,提高学生实践动手能力,使学生能够运用数据库技术解决实际生活问题,构建科学有效的教学模式,是当前数据库课程教学改革的重要任务[2]。
1 课程现状及存在问题
数据库课程的知识点通常包括基础概念、 数据模型、关系数据库、关系数据标准语言SQL、关系数据理论、数据库设计等数据库技术综合内容,如何将理论知识点与现实应用有效结合,激发学生的创新意识,调动其主动学习的积极性,找出适合学生的教学方法,是各院校数据库教师一直探讨研究的课题[3-4]。
目前,数据库课程教学中主要存在的问题如下。
1.1 教学案例与现实环境脱节
对于我国高等院校的计算机本科专业,《数据库原理》课程采用教材大都是高等教育出版社的“数据库系统概论”,该教材的数据管理案例主要采用三个表,学生表(student)、课程表(course)和选课表(sc),三个数据表结构较为简单,其中选课表仅包含学号、课程号、成绩三个字段。
据调查,大多数据库类教材均采用类似的数据表结构,学生在学习数据库课程过程中,仅仅熟悉了利用数据库管理软件(如Microsoft Access、SQL Server、MySQL 或Oracle 等)对上述数据表结构的创建、编辑、删除以及简单数据的录入修改等操作,但“知其然却不知所以然”的现象明显,一旦面临真实数据环境却又无从下手,如数据表结构设计、现实环境中真实数据的获取、 数据处理步骤及如何将批量数据导入到数据表等实际操作,学生却不够熟悉,和现实环境有一定的脱节。
1.2 教学模式单一
目前,课程讲授基本采用以教师为主导的传统教学模式,教师在课堂上传递课程的理论知识,学生被动地接收相关的理论知识,学生听没听、 懂多少无从衡量。 另外,数据库知识点的重要性如何体现,如数据管理是数据库管理系统的核心和根本,部分教师在授课过程中仅仅介绍如何利用数据管理软件去创建、 管理指定的数据表结构,而现实中数据表的结构分析、数据来源分析、 数据格式处理却从不涉及。 这样的教学模式,一方面,学生对数据表的核心知识点未有深入了解,仅仅熟悉的是某一管理软件的使用,对学习的知识点理解较为抽象。另一方面,该类教学模式不能发挥学生参与分析、获取知识的主体能动性,压抑了学生的创新意识。
2 案例式教学在课程中的应用
案例式教学[5-6]是一种通过模拟或者重现现实生活中的一些场景,让学生把自己纳入案例场景,通过讨论或者研讨来进行学习的一种教学方法。
在该课程的教学中,为了避免学生对所学理论知识的过于抽象,授课教师以学生熟悉的领域为基础,精心设计课程各个阶段的教学案例,并指导学生课下提前了解、讨论,充分激发学生的学习兴趣,让学生对学习内容现有一个直观的感性认识,然后引入授课内容,进行详细剖析讲解,让学生积极思考与讨论课程核心内容。
2.1 案例一
数据管理是数据管理系统的核心,而真实的数据值在数据库中并不是独立存在的,数据值均需要存储在数据库的某一数据表中,如学生的学号、姓名、性别、院系等数据值通常存储在学生信息数据表中,课程的名称、编号、学时、学分、类型等数据值通常存储在课程信息数据表中。
在初讲解数据表章节时,授课教师并没有直接讲解数据库管理软件对数据表的基础操作,而是以学生为主体引入案例,该案例要求学生以所在学校为基础,通过各种途径(教务系统、学院网站、课表等校内资源)收集该校所有学生列表、课程列表及学生选课信息。该知识点是学生学习数据库课程的初级阶段,学生兴趣很高,积极探讨数据表的数量、字段格式、数据格式不统一、 数据量过大、 如何将数据批量导入数据库等问题,然后教师再和学生们一起讨论并把出现的问题解决掉。案例一的引入,即让学生熟悉了现实数据和数据库中数据表管理理论知识的结合,帮助学生加深对课程内容的理解和掌握,达到学生学习的共鸣,调动学生学习的积极性,更提高了学生的实际动手能力,学生对管理数据表的知识点的理解更加深刻。
2.2 案例二
数据查询及统计分析也是数据库系统的精髓,该知识点是学生学习数据库课程的中级阶段,学生已熟悉了数据的获取、处理、组织及存储等步骤。 授课教师以学生生活实际为基础,以“个人通信数据特点分析”案例为切入点,要求每位学生需针对自己联系电话(移动、联通或电信)中的语音通话记录、短信记录、上网记录等通信数据(不低于6 个月的记录)进行相关管理和数据统计分析,还需在报告中描述对个人通信数据处理的详细过程,如通信数据来源、中间格式转换、存储文件类型、数据表最终数据结构、创建数据表步骤、数据导入到数据表具体步骤,以及在报告中描述通过SQL 语言对其个人通信数据展开多维度数据分析结果,如分析其每月主叫被叫的总次数及平均次数、每月主叫被叫联系人总人数及平均人数、 每月前5 名语音主叫联系人和被叫联系人及其通信时长、 个人通话高峰、 短信高峰及网络高峰分析等,使学生真正体会了“让数据说话”的数据分析实践过程。
在案例二的实践过程中,以学生个人电话的通信真实数据为基础,使学生对数据库技术中数据的获取、预处理、格式转换、存储、SQL 查询等数据库多个核心知识点有了更深入的理解,也让学生充分感受到数据库技术的魅力,极大地培养了学生学习数据库的兴趣,提高了学生的实践动手能力。
2.3 案例三
数据库是大量相关数据的集合,真实的数据值存放的位置是数据表,通常情况下,需要关联多个数据表才可得到相关数据分析结果,在建立数据表之间的关系之前,需要对数据非常熟悉。在讲解到数据表关联知识点时,授课教师并未开门见山地介绍其概念,而是首先以学生较熟悉的淘宝系统为入口,然后和学生一起分析“淘宝”中有哪些数据、实体,以及分析实体集中顾客和商品、顾客和订单、顾客与商家之间的关系,学生兴趣盎然,对数据关联的讨论也较为热烈,这样学生对所学知识点的印象较为深刻,既学习了课程的理论知识,也探讨了实际生活中的案例,教学效果反响很好。
3 结语
在数据库课程教学过程中,授课教师通过引入案例式教学与传统教学相结合的教学模式,所使用的教学案例都以学生为主体,选自于学生的生活实际领域,以课程理论知识点和学生真实世界为基础,使学生能够“身临其境”的讨论身边的系统案例,具有现实意义。
这样交互式的教学方式不但符合学生思维规律,让学生从“被动听”转移到“主动学”的模式,既学习了课程的理论知识,也探讨了实际生活中的案例,使学生将抽象的数据库原理知识运用到现实生活中,使学生在问题讨论和分析之后有所收获,从而提高学生分析问题和解决实际问题的能力,教学效果反响很好,真正达到了课程的教学目标。