基于TRIZ理论的“数据库原理及应用”课程教学研究与实践

2021-04-20马世霞

无线互联科技 2021年4期

梁娟，吴媛，刘丹，马世霞

（河南工学院计算机科学与技术学院，河南新乡 453003）

0 引言

“数据库原理及应用”是计算机类专业的学科基础必修课。学生通过此课程的学习，能够掌握程序设计的基本方法、数据库中的数据处理、数据库管理系统的开发及应用技术，为将来的实际工作打下良好的基础。“数据库原理及应用”涵盖了当前数据库技术从基本原理到应用实践的各项主要内容，具有理论性、实用性、操作性和创新性较强的特点。向下关联程序设计基础，向上支撑分布式数据库、软件工程等课程。在计算机类专业的基础课和专业课学习中起着承上启下的关键作用。

创新是大学教育的根本目的, 也是“数据库原理及应用”课程的教学目标之一。为适应当前软件工程专业具有创新能力的应用型人才的培养要求，课程教学过程中融入创新理论是十分必要的。

1 TRIZ理论

TRIZ（Theory of Inventive Problem Solving）一词来源于俄语, 译为“发明问题解决理论”, 是由发明家G.S.Altshuller及其团队在分析250万件高水平专利并综合多学科领域的知识和方法后，于1946年提出了TRIZ理论[1], 目的是找出发明创造、解决技术难题过程中所遵循的科学原理和法则。运用该理论解决创新发明问题时,将具体的技术问题归纳转换为TRIZ的标准问题模型,运用TRIZ工具寻求解决方案,根据解决方案的引导结合具体的专业的知识领域获得实际问题的解决方案。

2 “数据库原理及应用”课程现状及存在问题

在传统的“数据库原理及应用”教学模式中, 教学过程的主要方式是知识的传授, 讲授的内容主要包括基础应用、基础理论、综合应用等方面。但在教学实施的过程中存在许多问题：（1）目前的“数据库原理及应用”课程，受传统上课模式限制，教师存在重基础知识的传授，轻学生创新能力的培养。（2）大多数学生只是按照教材列出的任务案例，对相关知识点进行学习和实践，无法进行系统的创新设计。（3）教学中，师生之间的信息传递是单向的、机械的，师生、生生之间缺少交流和互动，课堂教学缺乏对学生学习方法、基本能力和批判性思维方式的培养、引导及训练。上述原因使“数据库原理及应用”课程的学习面临“学生被动学习”“理论课空洞说教”[2]的问题，导致学生理论知识掌握不扎实，实践环节不系统，创新思维没提高。

图1 技术矛盾解决思路

3 TRIZ理论在“数据库原理及应用”课程教学中应用与探索

本文将运用TRIZ理论中的创新原理[3], 对“数据库原理及应用”课程进行教学改革。该理论能有效解决在理论和实践教学中常见的问题和不足，同时为教学改革提出新的依据和方法。

根据本文第2部分提到的问题, 结合TRIZ理论的基本原理, 特制定以学生为中心的5步教学实施过程[4]。

（1）预先作用原理—课前预习。预习分为理论课预习和实践课预习。理论课预习主要是教师把上课相关的内容录制成小视频上传到学习通上，学生通过观看小视频发现和记录学习中遇到的问题。实践课预习是学生根据预习实验内容去书写预习报告，通过预习报告的书写丰富学生的知识储备以及激发学习欲望。

（2）加强有效作用原理[5]—课下作业。创建调查性作业，研究数据库相关的小主题，以激发学生的学习兴趣和提高自主学习的能力。比如让学生先自己设计洗车服务系统，然后对洗车店进行组织机构调查，了解各级组织的职能、组员的工作职责和业务流程，发现系统设计的问题，然后对新系统提出要求加以改进。

（3）反向作用原理—翻转课堂[6]。教师授课采用多样化多角色的教学形式。让学生带着已有的知识储备和未解的疑惑走进课堂。课上的工作不再是教师滔滔不绝的教，而是变为基于视频的内容，进行习题练习、分组讨论、小组汇报和教师点评等，极大提升了学生的参与度和融入感。这种线上线下相结合的方式，实现了对教学过程的全方位把握。教师还通过一系列的有方向性、有策略性的过程设计，洞察学生的心智模式，向内挖掘潜能、向外发现可能性，令学生高效达到学习目标。教师不再是单纯的教，而是作为指引者，通过提问的方式，帮助学生解惑，使学生开放的思维得以提升。

（4）组合和重力补偿原理—小组讨论。课堂上将具有不同能力的学生分为一组，利用教学小组发挥教育专家的作用。同时在师生和生生之间创建灵活的指导方式，最终将每个单元的小项目组合成一个综合的技能训练项目；通过分组学习讨论，提高了学习兴趣也拓宽知识面。

（5）反馈原理—教师答疑。主要是根据学习通中学生课前学情与自学情况的反馈、课中效应性反馈、课后巩固性和深化性反馈以及通过问卷调查来了解学生的学习情况和教学反馈效果，调控和改进教与学，促进学生的学习综合能力和创新思维有所提高。