“數(shù)據(jù)庫(kù)”課程教學(xué)改革嘗試

王楊，楊先鳳

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和信息化建設(shè)的不斷深入，數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)已經(jīng)在各行各業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。除計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)以外，越來(lái)越多的其他專(zhuān)業(yè)也陸續(xù)開(kāi)設(shè)了數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)課程。為有效提高數(shù)據(jù)庫(kù)課程的教學(xué)質(zhì)量和實(shí)際教學(xué)效果，我們?cè)诮⒉煌瑢?zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的數(shù)據(jù)庫(kù)課程分層次教學(xué)體系、改革教學(xué)方法、改革考核方式、引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)等方面進(jìn)行了一系列的教學(xué)改革研究與實(shí)踐，成效顯著。

一、建立不同專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的數(shù)據(jù)庫(kù)課程分層次的教學(xué)體系

西南石油大學(xué)目前一共有15個(gè)本科專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)課程，每年有近1200學(xué)生選修。由于各專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)不同，其在教學(xué)深度、廣度、難度三方面都有所差異。課程組針對(duì)各專(zhuān)業(yè)的具體要求，以教學(xué)大綱為主線，將全校所有開(kāi)設(shè)數(shù)據(jù)庫(kù)課程的專(zhuān)業(yè)劃分為三類(lèi)，分別是計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)、信息類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)和非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)。在教學(xué)內(nèi)容上，不同專(zhuān)業(yè)對(duì)應(yīng)不同教學(xué)要求，體現(xiàn)出不同培養(yǎng)目標(biāo)。其中，計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)與信息類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)在教學(xué)內(nèi)容和難度方面基本一致，通過(guò)完整的數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)理論體系的建立，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)經(jīng)典數(shù)據(jù)庫(kù)原理的理解。同時(shí)考慮到兩個(gè)專(zhuān)業(yè)類(lèi)別對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用的廣度和深度不同，計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)采用了雙語(yǔ)教學(xué)模式，信息類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)則采用普通中文教學(xué)模式。而針對(duì)非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)層次，課程組在前兩個(gè)層次教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，降低了理論教學(xué)的深度和難度，加強(qiáng)了基本技能訓(xùn)練和數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用能力的培養(yǎng)。

二、改革教學(xué)手段，高度重視網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè)

課程組高度重視課程資源建設(shè)，在建立了數(shù)據(jù)庫(kù)課程分層次的全新教學(xué)體系基礎(chǔ)上，分別制定了適合各個(gè)層次使用的整套教學(xué)大綱，完成了與之配套的授課教案和多媒體課件的制作，編寫(xiě)和翻譯了相關(guān)教材和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)。同時(shí)課程組還特別注重多媒體技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)代化手段運(yùn)用，以學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)課堂系統(tǒng)為依托，開(kāi)發(fā)了專(zhuān)門(mén)的數(shù)據(jù)庫(kù)課程多媒體教學(xué)網(wǎng)站。該課程網(wǎng)站將整套的教學(xué)大綱、完整的授課教案、含動(dòng)畫(huà)和錄像的多媒體課件、章節(jié)課后習(xí)題、分類(lèi)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)以及數(shù)據(jù)庫(kù)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)等豐富的課程資源集成在一起，構(gòu)建出一個(gè)立體化的多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)。學(xué)生除了可以訪問(wèn)課程網(wǎng)站上豐富的教學(xué)資源，還能利用它完成諸如作業(yè)、實(shí)驗(yàn)、測(cè)驗(yàn)等常規(guī)教學(xué)活動(dòng)，大大提高了教學(xué)效率，將課堂教學(xué)延伸到了課外。平臺(tái)從投入使用以來(lái)，受到了廣大師生的喜愛(ài)。

三、改革教學(xué)方法，注重學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力培養(yǎng)

在課程建設(shè)中，課程組特別重視教學(xué)法的探索與研究，針對(duì)傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)教學(xué)主要偏重理論、生動(dòng)性不夠、學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力較差等問(wèn)題，先后總結(jié)和應(yīng)用了綜合案例、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、團(tuán)隊(duì)教學(xué)等教學(xué)方法，極大地促進(jìn)了數(shù)據(jù)庫(kù)課程的實(shí)效性、針對(duì)性、吸引力和感染力，培養(yǎng)、提高了學(xué)生分析和解決問(wèn)題以及實(shí)踐動(dòng)手的能力。

（一）綜合案例教學(xué)法

經(jīng)典原理的理解和應(yīng)用是數(shù)據(jù)庫(kù)課程教學(xué)的重點(diǎn)，也是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。課程組教師利用自己在項(xiàng)目開(kāi)發(fā)中的經(jīng)驗(yàn)，將實(shí)際例子加以剖析，設(shè)計(jì)出多個(gè)可以貫穿教學(xué)始終的綜合案例，并將其合理的分解到每個(gè)章節(jié)。通過(guò)多環(huán)節(jié)的前后相繼，多層次的有序構(gòu)建，加深學(xué)生對(duì)基本概念的理解，循序漸進(jìn)地引導(dǎo)學(xué)生掌握相應(yīng)的知識(shí)和技能，縮短教學(xué)情景與實(shí)際情境的差距，使學(xué)生了解到各章節(jié)所學(xué)的不同原理和規(guī)則是如何構(gòu)成一個(gè)真實(shí)系統(tǒng)的。與傳統(tǒng)案例法相比，綜合案例教學(xué)法圍繞課程總體教學(xué)目標(biāo)，從宏觀和微觀兩個(gè)角度提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力，尤其在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和明確學(xué)習(xí)目的等方面明顯優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)法。

（二）任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法

“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”是建構(gòu)主義理論中的一種教學(xué)模式，教師通過(guò)精心設(shè)計(jì)將所要學(xué)習(xí)的知識(shí)隱含在一個(gè)或幾個(gè)任務(wù)之中，學(xué)生通過(guò)對(duì)所提的任務(wù)進(jìn)行分析、討論，在老師的引導(dǎo)和幫助下找出解決問(wèn)題的方法，最后通過(guò)任務(wù)的完成實(shí)現(xiàn)對(duì)所學(xué)知識(shí)的意義建構(gòu)。其基本過(guò)程可分為提出任務(wù)、分析任務(wù)、學(xué)生自主學(xué)習(xí)、交流討論、解決問(wèn)題以及經(jīng)驗(yàn)總結(jié)幾個(gè)環(huán)節(jié)。整個(gè)過(guò)程中，教師只是學(xué)習(xí)的導(dǎo)航者、組織者和服務(wù)者，學(xué)生才是真正的主體。通過(guò)這種方式學(xué)生不但能夠掌握新知識(shí)，更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣，提高了學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

（三）團(tuán)隊(duì)教學(xué)法

團(tuán)隊(duì)教學(xué)法是以學(xué)生的自主性、探索性學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)，以團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)為中心，以教學(xué)目標(biāo)為使命，采用類(lèi)似科學(xué)研究及實(shí)踐的方法，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)積極發(fā)展的一種新型的教學(xué)方法。團(tuán)隊(duì)教學(xué)法是教師依據(jù)學(xué)生的能力、所具備的知識(shí)等相關(guān)因素，將學(xué)生分成幾個(gè)小組，采用教師指導(dǎo)，組長(zhǎng)負(fù)責(zé)制。教師將教學(xué)內(nèi)容的大作業(yè)、課程設(shè)計(jì)等分別設(shè)置不同的任務(wù)，將這些任務(wù)分配給不同的小組，由各小組成員共同努力學(xué)習(xí)，積極探索，分析問(wèn)題，解決問(wèn)題，完成任務(wù)，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。

對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)課程，采用團(tuán)隊(duì)教學(xué)是必要的。因?yàn)橐粋€(gè)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)，需要的是團(tuán)隊(duì)的力量，需要每個(gè)同學(xué)承擔(dān)不同的角色，發(fā)揮不同的作用。我們以提高學(xué)生的數(shù)據(jù)庫(kù)綜合應(yīng)用能力為目標(biāo)，要求學(xué)生在課程結(jié)束時(shí)分組合作完成一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)綜合實(shí)踐項(xiàng)目。為幫助學(xué)生達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，任課老師精心設(shè)計(jì)了一系列環(huán)環(huán)相扣的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，將綜合實(shí)踐項(xiàng)目的任務(wù)分解到平時(shí)的實(shí)驗(yàn)中，讓學(xué)生循序漸進(jìn)、潛移默化地通過(guò)最終集成就能完成一個(gè)比較大型的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。

教學(xué)實(shí)踐表明，在數(shù)據(jù)庫(kù)課程中應(yīng)用團(tuán)隊(duì)教學(xué)法，學(xué)生應(yīng)用DBMS的能力、SQL運(yùn)用能力、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)能力、分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力、團(tuán)隊(duì)意識(shí)和協(xié)作能力均有很大的提高，學(xué)生的自信心、溝通能力、語(yǔ)言表達(dá)能力及學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性也得到了有效提高。

四、將課堂延伸到課外，引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)放自主學(xué)習(xí)

培養(yǎng)學(xué)生課外自主學(xué)習(xí)能力是大學(xué)教育的重要目標(biāo)之一，如何將課堂延伸到課外，也是教改研究的重點(diǎn)。課程組利用現(xiàn)代教育手段和IT技術(shù)為學(xué)生提供了豐富的自主學(xué)習(xí)資源，具體包括在線SQL自測(cè)系統(tǒng)、網(wǎng)上答疑庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)系統(tǒng)及實(shí)訓(xùn)中心。

（一）在線SQL自測(cè)系統(tǒng)

編程語(yǔ)言是數(shù)據(jù)庫(kù)課程學(xué)習(xí)的另外一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)，為了加深學(xué)生對(duì)各種SQL語(yǔ)句的理解和掌握，課程組老師自主研發(fā)了“在線SQL自測(cè)系統(tǒng)”。學(xué)生可以不再受到時(shí)間和空間的限制，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)該系統(tǒng)隨時(shí)隨地進(jìn)行SQL編程實(shí)驗(yàn)。從目前收集到的反饋信息來(lái)看，學(xué)生對(duì)自測(cè)系統(tǒng)非常感興趣，積極利用該系統(tǒng)練習(xí)，極大程度的提高了學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。

（二）網(wǎng)上答疑庫(kù)

為了方便課后師生互動(dòng)和答疑，課程組在教學(xué)網(wǎng)站上提供了一套“網(wǎng)上答疑系統(tǒng)”，該系統(tǒng)將常見(jiàn)的學(xué)生問(wèn)題按大綱知識(shí)點(diǎn)分類(lèi)整理，形成了相對(duì)完整的答疑知識(shí)庫(kù)，學(xué)生可以快速查詢(xún)到常見(jiàn)問(wèn)題的答案，極大程度避免了學(xué)生重復(fù)提問(wèn)的情況。答疑系統(tǒng)除了提供答案檢索功能以外，還可以動(dòng)態(tài)的收集學(xué)生的新問(wèn)題以及課程組教師對(duì)新問(wèn)題的解答，實(shí)現(xiàn)了知識(shí)的動(dòng)態(tài)共享，既擴(kuò)大了信息的傳播面，又有效提高了學(xué)生的提問(wèn)的積極性和解答問(wèn)題的效率。

（三）網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)系統(tǒng)

2006年9月以來(lái)，西南石油大學(xué)與美國(guó)頂尖大學(xué)、數(shù)據(jù)庫(kù)領(lǐng)域教學(xué)、學(xué)術(shù)權(quán)威Stanford（斯坦福）大學(xué)合作，引入了具有國(guó)際先進(jìn)水平的數(shù)據(jù)庫(kù)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)Gradiance，并將其順利應(yīng)用到數(shù)據(jù)庫(kù)課程日常教學(xué)過(guò)程中。Gradiance系統(tǒng)是一套較為完整的數(shù)據(jù)庫(kù)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)，配有一個(gè)比較龐大的、與教材配套的數(shù)據(jù)庫(kù)電子題庫(kù)。利用該系統(tǒng)，教師可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)布置作業(yè)并設(shè)定完成期限，學(xué)生可以多次登陸該系統(tǒng)完成作業(yè)（每次都是隨機(jī)組卷），并能立即查看成績(jī)和每題的評(píng)判結(jié)果，同時(shí)系統(tǒng)可以提示學(xué)生錯(cuò)誤原因以及對(duì)應(yīng)需要鞏固的知識(shí)點(diǎn)位置。與傳統(tǒng)作業(yè)提交、批改和反饋相比，本系統(tǒng)在質(zhì)量、效率和效果三方面都有明顯優(yōu)勢(shì)，學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)，教學(xué)效果顯著。

（四）成立實(shí)訓(xùn)中心

西南石油大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院在2006年9月成立了實(shí)訓(xùn)中心，本課程組老師負(fù)責(zé)“數(shù)據(jù)庫(kù)興趣小組”課外實(shí)踐活動(dòng)的指導(dǎo)。通過(guò)技術(shù)講座和競(jìng)賽等方式，吸引學(xué)生參加實(shí)訓(xùn)中心活動(dòng)。同時(shí)模擬軟件公司的模式，采用真實(shí)軟件項(xiàng)目進(jìn)行團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)，極大的提高了學(xué)生的實(shí)踐能力和就業(yè)能力。

五、改革考試形式，創(chuàng)建實(shí)驗(yàn)考核方式，強(qiáng)化學(xué)生綜合應(yīng)用能力

（一）改革考試形式

為提高學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力和應(yīng)用能力，課程組結(jié)合省級(jí)教改項(xiàng)目 “適應(yīng)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的計(jì)算機(jī)類(lèi)課程考試方法與教學(xué)內(nèi)容改革的研究與實(shí)踐”的研究成果，改革了數(shù)據(jù)庫(kù)課程考核方式。將實(shí)驗(yàn)考核、平時(shí)作業(yè)納入總成績(jī)計(jì)算范疇，同時(shí)提高課程設(shè)計(jì)和系統(tǒng)開(kāi)發(fā)在實(shí)驗(yàn)成績(jī)認(rèn)定中的比例，促使學(xué)生更加注重課程的平時(shí)學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐。

（二）創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)考核方式

傳統(tǒng)考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)效果的方式有兩種，分別是實(shí)驗(yàn)報(bào)告和教師隨堂抽查。首先靜態(tài)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告方式缺乏對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的監(jiān)督，無(wú)法對(duì)學(xué)生抄襲情況進(jìn)行準(zhǔn)確的判定。而教師隨堂抽查學(xué)生實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)果的方式往往因?yàn)闀r(shí)間和精力的原因也無(wú)法全面普及。針對(duì)這兩種方式存在的弊端，課程組創(chuàng)新提出了關(guān)鍵步驟評(píng)價(jià)體系（Key Procedure Appraisal System：），簡(jiǎn)稱(chēng)KPAS，并為該評(píng)價(jià)體系研發(fā)了配套的實(shí)驗(yàn)考核系統(tǒng)。該實(shí)驗(yàn)考核系統(tǒng)按照每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的要求將關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行提取，并為每個(gè)關(guān)鍵步驟和核心知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)定量的能夠反映實(shí)驗(yàn)者熟練程度的試題。學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)后登錄該系統(tǒng)隨機(jī)抽取對(duì)應(yīng)的測(cè)試試題，在限定時(shí)間完成答題，系統(tǒng)能夠自動(dòng)完成評(píng)判并匯總和分析成績(jī)。實(shí)驗(yàn)考核系統(tǒng)既能夠客觀評(píng)價(jià)學(xué)生實(shí)驗(yàn)掌握情況，又能極大的減輕了教師批改作業(yè)工作量，在西南石油大學(xué)使用了五屆，廣受歡迎。

教學(xué)效果的提高需要我們?cè)陂L(zhǎng)期的教學(xué)實(shí)踐中不斷的改進(jìn)和優(yōu)化教學(xué)方法，同時(shí)通過(guò)把多種教學(xué)方法、教學(xué)手段和教學(xué)資源合理地結(jié)合起來(lái)，靈活地、創(chuàng)造性地掌控教學(xué)過(guò)程，為學(xué)生營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，使數(shù)據(jù)庫(kù)教學(xué)趨于完善。

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