基于项目式教学的数据库系统原理课程实验改革策略

[摘要]计算机技术发展步伐的不断加快，促使数据库系统应用范围日益扩大，已由数据处理、信息管理等领域延伸至人工智能、计算机辅助设计等领域，成为计算机系统的核心内容。项目式教学模式近些年被广泛应用于各学科教学中，其价值有目共睹，将之引入到数据库系统原理课程实验改革工作中，可弥补以往教学存在的不足，达到更显著的教学效果。本文主要对数据库系统原理课程教学现状进行分析，并探讨基于项目式教学的数据库系统原理课程实验设计的原则以及具体的改善策略。

[关键词]项目式教学；数据库系统原理；实验教学

[中图分类号]G434      [文献标识码]A

[DOI]：10.20122/j.cnki.2097-0536.2024.02.046

引言

新时代背景下，数据库技术的重要性不言而喻，其已是信息处理的核心技术，也是计算机专业必修课程及部分专业的选修课程。数据库系统原理课程实验是极为重要的实践环节，结合学生的学情以及必须掌握的知识与能力，精心设计实验课程内容，让学生利用已掌握的知识，科学地完成实验操作，不仅有助于学生掌握数据库系统原理课程知识，还促进学生系统设计、开发能力、团队协作能力的有效培养，从而成为符合社会要求的计算机人才。如何结合数据库技术的应用范围，分析数据库系统原理课程存在的不足，基于项目式教学要求革新教学模式，创新教学手段，培养出实践动手能力较强的计算机人才，是当下需重点探究的课题。

一、数据库系统原理课程教学现状

从以往数据库原理课程教学情况来看，若是实践环节未做到位，必然会给该门课程的学习带来很大影响。但仍然有很多教师未注重实验环节，将理论学习放在重要位置，导致学生空有知识而不知道如何应用，难以对知识掌握状况进行检验。

（一）教学内容和实际应用衔接不足

以往的数据库系统原理课程，基本都是围绕着教材开展教学工作，教学内容主要是数据库介绍、数据库的完整性等基础内容，教师也是按部就班地讲解理论知识，而极少涉及实践应用。学生通过此种学习模式，难以对数据库的重要技术形成深入理解，在实践中巩固这些知识更是无从谈起，和具体学习要求不相匹配，不仅增加学习负担，还会导致积极性受挫。

（二）实践教学环节所受重视程度偏低

数据库原理课程兼具概念性与实践性，但如今大部分高校的课程设置都偏向理论知识，实践环节严重不足，鲜少安排实验课程。而安排的实验内容，几乎都是以课程所学知识的消化为主要目的，极少设计综合应用。从已有经验得出，若不做好实践训练，理论知识也难以获得有效巩固，学生的分析力、判断力、系统设计能力等也无法获得较好的培养，利用数据库来解决面对的实际问题更是难上加难，这和新时代高校的育人要求不相匹配。

（三）教学方法过于单一、落后

如今，数据库原理课程大多数采取的仍然是教师讲授与演示的方法，学生的动手操作机会极少，主体地位被严重忽视。社会所需的是有实践能力、职业素养的应用型人才，若是一直沿用老旧的培养法，会导致学生和岗位需求存在明显差异性。与此同时，很多教师也尽管引入网络教学模式，但也只是PPT结合投影仪，从而将教学内容简单处理通过这些设备呈现出来，并未真正在网络平台中呈现教学活动，这些问题都导致教学质量的提升受限。因而，采取项目式教学的做法，改善传统教学的弊端，激发学生的主体意识，提升学生的参与兴趣，有效锻炼动手操作能力，可更好地保障教学质量。

二、基于项目式教学的数据库系统原理课程实验设计原则

结合数据库系统原理课程存在的不足，以及项目式教学的特性，开展课程实验的设计，具体需要遵循下述几个原则：

（一）完整性

实验课和理论课两者是独立开展却又是紧密联系的，必须要构建完善的教学体系，使得实验课程不再是理论课的附属品，真正地改变传统教学的局面。结合大纲要求以及课程涉及的理论知识，建构一系列的实验课程。结合单个知识点设置实验课，让学生的某个专项能力可获得有效培养，也可在实验参与中促进分析能力、创新能力等的提升。由于学生的认知与能力水平不同，需要结合不同学生需求建立多层次的实验教学体系，确保学生们都可从中获得有效锻炼，学习需求获得更大程度的满足。如实验课程可划分为基础型、提高型、综合型三类。

（二）综合性

各实验项目看似独立存在，实则都有潜在的关联性，实验项目本就是为了让学生将所学的知识综合应用，激发学生参与动力，让学生可切实通过实验教学来培养综合应用能力，从而把握好项目间的关联性，有助于引导学生回忆相关知识点，并进一步提升综合能力。

（三）探索性

实验的设计不应当是按部就班地完成某个操作，而是要学生自主去发现各项问题，边动手操作边发现相应的原理，通过自主的探索实现知识的理解、记忆、迁移。若是让学生完全按照设定的步骤走，会遏制学生的探索热情，仿佛就是为了完成一个任务，整个过程都是枯燥的。只有探索式的学习，才可让学生养成自觉推理的习惯，保持深入探究的热情，培养解决问题的能力。如数据库实验设计时，面对一些重难点知识，可专门停下提示，让学生认真思考，这会在无形中激发学生的探索欲。

（四）实用性

数据库系统本就极具实践性、应用性，因而在实验设计时也要重点突出实用性。学生一般都很看重实验内容的实用性，这将直接影响学生对该实验的投入程度，这对学生日后能否在工作中发挥该实验的价值也是至关重要的。与此同时，网络技术的实用性是不可否认的，其涉及的范围极广，有很多内容都可作为实验项目，因而在选择实验项目、涉及实验时必须确保实用性。

（五）拓展性

学生的学习基础以及理解能力的差异性都是客观存在的，因而设计实验的过程中，需确保有基础性实验内容，还需有一定深广度的内容。即除了数据库系统原理课程大纲中的实验要求外，还需增加拓展性内容，让有学习余力的学生进行探索学习，用来延伸自身的知识面，有效锻炼个人的能力。

（六）可操作性

可操作性也是实验设计最基础的要求之一，虽然某些实验已具备实用性、探索性，但由于环境、设备等带来的影响，导致其不具有可操作性，那所有的设计便是徒劳的。因而对该课程来说，选择的实验项目应当是学生较为熟悉的，如成绩查询系统等。如此学生可积极参与其中，自主观察与分析，自行总结实验内容，获得成功的愉悦感。

三、基于项目式教学的数据库系统原理课程实验改革策略

项目式教学模型下的实验改革，必须要将学生主体地位呈现出来，还需充分发挥教师在实验过程中的主导作用。数据库系统原理课程实验设计属于一项复杂化的任务，教师在设计过程中应在项目中巧妙穿插实验内容，尽可能把相关知识点都包含其中。在具体实施时，应注重引导学生自主观察、思考，探究问题的解决方法，并在项目任务完成后，鼓励学生提出问题，及时点拨，最终解决消化实验内容。

（一）营造实验情境

在情境创设过程中，巧妙地将实验内容隐藏在细分任务中，让学生在一个个任务完成后，也可顺利地掌握知识。所以，项目式教学的实施，教师需提前布置此次实验任务，让学生提前做好准备，明确任务的重难点，围绕着项目任务及重点问题参与实验。通过此类问题探索的模式，让学习者保持良好的学习动机。此阶段教师应注重引导，但不可直接告知学生该如何做，让学生的好奇心被充分激发。只有学生产生兴趣后，才可真正投入到实验中，之前面临的问题也可顺利解决。

（二）确定实验任务

教师在项目任务提出后，不要着急讲解项目的内容，也不要让学生直接去动手实验。而需要让学生以小团队的形式先讨论，对任务进行分析探讨，具体需要完成的内容，并提出自身的疑惑。教师在设定的任务中，需要涉及学生以往学习的知识点，学生在自行探究和交流后可以自行解决的，还需要融入新的内容，这些未学习过的知识便是实验的核心，当然最好是让学生探索后提出这些问题。基于此，教师再进一步总结归纳学生需要动手完成的任务，让学生确定实验重心。由于实验和理论本就密切关联，两者是相辅相成的，教师可将实验和理论穿插起来。讲解部分理论知识后，便要求学生完成对应的实验任务，如数据库建模知识点讲解完后，让学生自行设计数据库概念模型；规范化理论讲解完成后，让学生对上个课程的设计内容进行检查并优化。如此一来，学生对自身学习的理论知识，用于哪个系统设计环节就会更加清楚，而在实验参与中也可对理论本质真正摸透。所以，需在讲解完理论知识后，就开始布置实验内容，让学生对下个阶段的实验任务及需达成的目标有清晰了解，从而更好地做足准备。

（三）实践操作应用

该阶段的核心在于鼓励学生自主操作，教师需预留足够的操作时间让学生通过动手来感受知识的魅力。当然，并不意味着教师在此过程中需完全放手，如学生遇到难题教师需及时提供指导。而在学生完成实践操作后，教师可对学生面临的共性问题进行统一示范，用来巩固学生动手操作的效果。教师还需随时关注学生的动手操作状况，明确学生的知识掌握程度，把握学生的兴趣点，从而对实验方案进行灵活调整，控制好实验进度，保障实验的有效性。

（四）交流讨论启发

此环节的重点在于查缺补漏，教师需统一讲解该项目的重难点内容，并通过应用实例的展示，让学生深入理解所学的知识点。并让学生们自由发表看法，鼓励学生提出不一样的意见，通过集思广益来形成思维的碰撞。对于学生提出的新观点，教师都需以鼓励为主，若思想有误也需巧妙地点拨，不可直接否认学生的观点，极易浇灭学生的谈论热情。同时，教师还可提出热门问题让学生讨论，在潜移默化中启发学生，为下次的实验做好铺垫。

（五）总结分析提升

该环节是项目式教学的重点环节，教师在前面几个环节重在引导，学生也基本将精力投入到动手操作上，必然会存在由于学生能力水平不同而实验掌握程度不同的问题。此时教师首要做的就是实验总结，回顾实验涉及的知识点，让学生对照教师的回顾来对比自身的不足，从而弥补之前未掌握的知识点。同时，需注重知识应用空间的延伸，让学生通过观赏他人的实验成果激发再次尝试的想法，从而在课后自主探索，长时间保持学习的热情。项目式教学法可让学生以带着任务的形式加入数据库原理系统课程实验中，可掌握较为完整的数据库应用开发技能，还可锻炼自主操作、交流探讨等多项能力。

四、结语

综上所述，数据库原理系统课程在以往教学中存在的问题是不可否认的，而项目式教学法的应用，可有效改善实践安排不足、知识和实验衔接不足等问题，也可有效激发学生的实验参与热情。此种以生为本，给予学生更多动手操作机会，引导启发为辅的教学模式，是极具实用性的，后续教师们应该积极推广与应用此种模式，彻底改善传统教学的弊端，真正地培养出符合新时代要求的应用型人才。

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桂林电子科技大学2023年课程建设教育教学改革项目，项目名称：挑战性学习课程机器学习与模式识别建设（项目编号：JGKT202384）

任婕（1986.7-），女，汉族，湖北襄阳人，博士，研究方向：遥感应用。