任务驱动与协作学习在数据库教学中的实践与探索

张 磊 李 晶 于莉莉 刘 义

(佳木斯大学 信息电子技术学院，黑龙江 佳木斯 154007)

近年来，以学生为中心的教育教学理念随着教学改革的深入和素质教育的发展引起了广泛关注[1-2]。这种通过学生自主学习，实现知识探索、能力培养、专业技能实践等目的的主动教育观点逐渐被广大教育工作者所认同，并引发了对项目驱动式教学方法的研究与探索。在高校计算机专业课程教学领域，尽管任务驱动教学法在课程教学中的积极性和创造性不容否认，但是单纯的任务教学显然无法适应计算机领域协同发展的大背景[3]。因此，对于计算机教学尤其是数据库教学，教师应在引入任务式教学的同时加强对团队协作教学方面的探索，在任务激励的前提下实现任务与团队协作之间的共赢。基于这种思想，课题组在数据库教学中对任务驱动与协作学习进行了研究探索，并结合课程教学过程中的具体章节内容展开了授课实践。通过对相同专业的两组学生学习效果对比，总结课程教学实施效果和存在问题，一方面为教学方法、教学手段的提升积累经验，另一方面也为教学水平、教学效果的提高开展进一步的探索。

1 教学法优势

“任务驱动”是一种建立在建构主义教学理论上的教学方法[4]。其特点是在教学过程中,以富有趣味性、能够激发学生学习动机与好奇心的情景为基础, 以与教学内容紧密结合的任务为载体, 使学习者在完成特定任务的过程中获得知识与技能[5]。协作学习是一种多种观点交流比较、综合分析、深化理解、知识运用的学习效果检验过程[6]。在数据库教学过程中，任务驱动能够调动学生学习的积极性，提高学生的动手能力和创新能力[7]，但他不能够锻炼学生的协作能力，无法有效地提高团队协作的工作效率，进而无法将职业规划与课堂教学有机结合。当前，任务驱动与协作学习已引起教育工作者的关注，并对其进行了相应的探索[3,8-9]。

然而，已有的针对任务驱动与协作学习方面的探索大多针对教学过程中的某一章节或部分实践性较强的课程教学，并未从整个课程的内容构建层面展开任务设计与协作设计，因而其实施效果与问题分析存在片面性，很难代表整个教学阶段的真实情况。另外，在任务驱动的项目设计方面，现有的研究探索一般由教师下达教材或者学校规定项目任务，任务枯燥、缺乏灵活性，很难引起学生的共鸣。同时，协作学习小组的建立途径或者通过教师指定，或者通过学习成绩划分，很难真正实现学生团队协作能力的培养。

针对这些问题，课题组从数据库教学出发，根据实际软件开发任务分配的基本流程，按照随机协作学习小组构成的基本原则，对数据库教学中的数据库设计、数据库标准语言、数据库完整性、数据库规范化以及数据库安全性和数据库编程等数据库课程教学内容采取协作自主的任务设计、协作自主的知识学习、协作自主的任务实践、协作自主的任务评价等教学安排。从根本上对数据库教学展开了任务驱动与协作学习的教学探索，并将其教学成果与传统教学方式下的教学成果加以对比，从中分析其原因与存在问题，对数据库课程的教育教学改革进行了有益的探索。

2 教学活动设计

在数据库课程教学过程中，为了在学生中有效开展任务驱动与协作学习，课题组制定了以下教学活动设计流程。

(1)随机建立协作学习小组。由教师组织学生利用随机选择的方式建立多个协作学习小组，并由组内成员自行选择小组组长。组内成员需服从组长安排，并根据被安排的项目任务查找资料进行数据库相关知识的学习，最后按照学习成果完成相应任务。

(2)制定项目内容并根据项目制定任务。小组根据自身的兴趣、爱好选择要建立实现一个什么样的数据库系统，这样可以将项目任务贯穿整个数据库教学过程当中，使组内学生能够根据自身预定的项目任务有效地依照数据库系统开发流程，安排项目各个阶段的具体任务，并根据任务完成课程学习。

(3)教学内容讨论总结。在完成任务的过程中，组内成员通过彼此之间的协作，讨论数据库学习过程中针对当前任务所使用的基本方法或基本原则，并结合任务完成情况检测学习效果，适当情况下可由教师对当前小组进行任务解析，并给予相应的教学内容提示或教学内容讲解。

(4)任务阶段验收。教师根据每个小组任务完成情况给予打分，并对任务完成过程中存在的问题进行解释讲解。对学生在自行学习过程中存在的错误理解以及误操作加以纠正，并结合数据库教学中的实际内容规范学生的基本操作。最后，给出下一阶段项目任务可能使用到的教学内容，开展新一轮的项目任务实践。

(5)课程验收。课程验收按照相关要求可分为两个方面：一方面是传统的教学效果评价，即通过考试等相关方式对学生的学习情况进行课程验收；另一方面可按照学生项目完成情况，根据实际项目测试效果给予当前小组打分，并由小组组长根据组内成员任务完成情况分配得分。

基于以上流程，课题组对作者所在院系的一个自然班进行了相应的实践探索。在该自然班中，共有学生26人，按照随机方式建立5个协作学习小组，并根据组内成员讨论分别制定了酒店管理、课程管理、户籍管理、考勤管理以及进销存管理等5个项目。其后，针对项目开发的具体流程，按照数据库教学内容要求，分别在各个教学过程中由小组组长制定并分配项目任务。整个教学过程涉及数据库设计、完整性约束、规范化、关系数据库标准语言、数据库安全、数据库编程等多个数据库教学内容，该项目基本覆盖了数据库教学的全部内容。教师利用任务阶段验收和课程验收对协作学习效果进行了监控和评估，同时与其他未使用任务驱动教学的自然班的教学效果进行了对比。

3 实施效果和存在问题

为验证任务驱动和协作学习教学方法的有效性，课题组随机选取了同样人数的另一个班级，采用传统教学方法，并对其数据库教学的基本内容掌握情况加以对比。从图1中可以看出，从教学内容掌握人数上看，两种教学方法取得的效果相差并不明显，且在部分情况下任务驱动教学稍低于传统教学。如关系数据库标准语言教学等数据库教学内容，在日常教学过程中，已经通过多媒体教学等手段对学生进行了实例教学，同时传统方式的理论授课更能将具体的教学内容尤其是传统考核的教学内容传授给学生。但这种知识掌握很难在学生毕业后的实际工作中真正发挥作用。

图1 教学内容掌握情况对比

图2是采用两种教学方法的教师所需的讲授学时。通过该图可以看出任务驱动和协作学习的方式明显地降低了教师的授课时数。在教学效果或教学内容掌握程度相近的情况下，显然较低的讲授学时数更有利于将学生从枯燥乏味的理论授课中解放出来，给学生提供更多的自学时间，通过非理论授课的方式可以提升学生的实践动手能力，特别是通过任务教学和协作学习可以提高学生的核心竞争力。

图3是采取两种教学方法后，学生能够灵活运用课程中传授的知识进行实际项目开发的实践效果对比。从该图中可以看出，任务驱动教学优于传统教学。这是因为相比传统教学，任务驱动教学更贴近学生毕业后所从事的项目实际开发，具有更好的实践效果。在整个教学过程中能够将理论教学与实践教学有机地结合在一起，一方面通过协作学习充分调动了组内同学理论学习的积极性，另一方面又将项目任务分解于实践教学中，并利用小组自身设定的项目选择充分调动成员的学习热情，进而提升了教学效果。

图2 教学学时数对比

图3 实践效果对比

为了探索任务驱动教学方法在大规模教学环境下的教学效果，课题组在整个专业范围内针对数据库设计这一章节，按照任务驱动与协作学习的教学方法进行了实践测试。图4表明了随着小组数量变化，学生的知识掌握情况的变化。从该图中可以看到，使用任务驱动教学在小组数量增加的情况下，学生对知识的掌握程度反而降低，这是由于在授课范围过大的情况下，参与项目任务的学生分组较多，教师不易对项目任务进行管理，且在不同的小组之间易出现多组选择相同项目的情况，在选择相同项目的同时，部分小组易受懒惰情绪的影响，存在组间抄袭模仿的情况，进而影响教学效果。

通过以上教学实践效果对比，可以得出任务驱动的协作学习相比于传统的教学方式具有较大优势，更有利于学生实践水平和综合能力的培养。但是，这种方式也存在一定的问题，例如教学效果受实验设施影响较大；授课班额不易过大；教师应具有实际的项目开发经验等。这些实际问题都影响着任务驱动与协作学习的教学效果。综上，可认为在一定范围内使用任务驱动与协作学习的教学方法能够取得优于传统教学方法的教学效果。

图4 随小组数量变化的知识掌握情况对比

4 结论

任务驱动的教学方法是近年来教育工作者根据教学的实际情况而更加关注的一种教育方法，将这种教学方法结合协作学习更有利于调动学生学习的积极主动性，为学生更扎实地掌握教学内容建立了一个良好的实践基础。课题组利用任务驱动与协作学习的教学方式，在计算机专业教学中进行实践探索，通过考核结果对比验证了这种教学方式在教学过程中的优势。同时，在总结这种教学方法所带来的优秀教学效果的同时，发现了这种方式存在的不足，为任务驱动教学的进一步研究发展奠定了基础。