任務驅(qū)動教學模式在數(shù)據(jù)庫實驗教學中的應用

王娟

摘 要：文章分析了當前數(shù)據(jù)庫實驗教學中存在的問題，探索“任務驅(qū)動式”的數(shù)據(jù)庫實驗教學模式，通過基礎(chǔ)實驗、提高型實驗、綜合型實驗三個不同層次的實驗指導學生，并設計了每個層次實驗的具體內(nèi)容。實踐證明，該模式能提高學生的積極性、分析解決問題的能力和項目實踐能力，促進學生對抽象的數(shù)據(jù)庫理論的掌握、理解和運用。

關(guān)鍵詞：任務驅(qū)動；數(shù)據(jù)庫實驗；教學設計

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2017）09-0080-02

Abstract： This paper analyzes problems existing in present database experimental teaching and explores its task-driven teaching mode. Moreover， experiments at fundamental level， elevated level and comprehensive level as well as specific contents have been designed so as to instruct students. It has been practiced that this teaching mode can stiffen students' initiative and improve their capabilities on analyzing and solving problems and practical abilities on projects. Besides， it is also an accelerator for students to grasp， comprehend and apply the abstract database theories.

Keywords： task-driven； database experiment； teaching design

一、概述

《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理及應用》是計算機科學與技術(shù)專業(yè)的一門重要的核心課程，屬于專業(yè)必修課。該課程的特點是：理論抽象且實踐性強，大部分高校設計的學時數(shù)是：64學時理論+32學時上機或者32學時理論+32學時上機。由此可見實驗教學是數(shù)據(jù)庫教學中的一個重要環(huán)節(jié)，充分做好實驗教學設計，強化實驗教學，能促進學生對理論知識的理解和掌握，提高學生對應用知識的運用能力，在一定程度上可以起到改善教學效果，提高教學質(zhì)量的作用。

目前高校數(shù)據(jù)庫實驗教學僅僅作為理論教學的一種補充，對實驗教學不夠重視，實驗內(nèi)容往往是教師布置一些題目讓學生去驗證理論課的教學內(nèi)容，這樣一來，學生只會做一些簡單的應用題，對于一個給定的實際應用，要么不會分析和設計數(shù)據(jù)庫，要么設計出的數(shù)據(jù)庫存在增刪改異常、數(shù)據(jù)冗余大等問題，達不到3NF或BCNF，更別說結(jié)合所學的高級語言去編程開發(fā)一個應用系統(tǒng)了。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是：沒有好好規(guī)劃和設計實驗內(nèi)容，學生上機毫無目的，任務不明確，實驗內(nèi)容不連貫，分散凌亂，不利用學生綜合應用能力的培養(yǎng)。

數(shù)據(jù)庫課程的教學目標之一是：在數(shù)據(jù)庫應用領(lǐng)域內(nèi)，培養(yǎng)學生分析和解決實際問題的能力，能夠應用數(shù)據(jù)庫理論合理設計數(shù)據(jù)庫，更重要的是能應用某種高級語言開發(fā)數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)。而現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫實驗教學模式培養(yǎng)的人才，達不到這一目標，因此對數(shù)據(jù)庫實驗教學進行改革迫在眉睫。

二、“任務驅(qū)動式”的數(shù)據(jù)庫實驗教學設計

（一）任務驅(qū)動模式概述

任務驅(qū)動中的“任務”指要完成某件事情需要干的一些活，在不同情景中，“任務”可以有不同的理解。在數(shù)據(jù)庫實驗教學中，“任務”指的是通過上機操作，為完成某次實驗或某個程序而需要干的一些事情，比如任務可以是根據(jù)實際應用編寫SQL代碼、設計某個應用的數(shù)據(jù)庫，也可以是完成某個功能編寫的一段代碼。在數(shù)據(jù)庫實驗教學中，“任務驅(qū)動”教學模式的關(guān)鍵是如何設計好的任務，通過任務推動學生動手實踐。具體來說就是在設計任務時，要巧妙地將實驗內(nèi)容設計在任務中；在執(zhí)行任務時，通過任務內(nèi)容引導學生一步步地去發(fā)現(xiàn)和思考，發(fā)現(xiàn)其中的奧妙，尋找解決問題的辦法；在任務完成后，教師要及時總結(jié)和點評，鼓勵學生大膽提問，對于學生未能發(fā)現(xiàn)的問題進行指點。

針對學生基礎(chǔ)不同、學習積極性不同的現(xiàn)狀，根據(jù)本人多年來的數(shù)據(jù)庫教學經(jīng)驗，以數(shù)據(jù)庫教學大綱為指導，設計針對不同層次學生的多種類型的實驗，合理調(diào)配其比例，并將任務驅(qū)動貫穿于其中。每個實驗都按照實驗目的、實驗內(nèi)容、相關(guān)知識、實驗指導、思考及練習這幾個要點進行設計，相關(guān)知識中介紹了本次實驗中要用到的知識要點，是對課堂理論知識的凝練和總結(jié)；實驗指導中給出了具體的實驗指導步驟，學生“仿寫任務”，同時記錄仿寫過程中碰到的問題；思考和練習是針對本次實驗內(nèi)容專門設計的，考核知識點與實驗指導中的實驗題類似，但沒有答案，需要學生在“仿寫任務”的過程中得到啟發(fā)，自行思考獨立完成。

（二）基礎(chǔ)實驗設計

基礎(chǔ)實驗的目的是讓學生加深掌握理論課的課堂知識，以SQL Server基本操作和SQL 語句應用為主要實驗內(nèi)容，是驗證性實驗，每個學生必做。在設計實驗時，要注意前后銜接，由易到難，循序漸進?；A(chǔ)實驗為后續(xù)的提高型和綜合型實驗打下堅實的基礎(chǔ)?；A(chǔ)實驗的具體內(nèi)容如表1所示。

（三）提高型實驗設計

提高型實驗是在基礎(chǔ)實驗的基礎(chǔ)上，對SQL Server進行提高性的操作，目的是讓學生掌握數(shù)據(jù)庫的高級應用。教師可根據(jù)學生的情況和實際授課情況選擇部分實驗來做，提高型實驗的內(nèi)容如表2所示。

（四）綜合型實驗設計

綜合型實驗的目的：要讓學生綜合應用軟件工程、數(shù)據(jù)庫、高級語言程序設計等諸多層面的知識，以組為單位，結(jié)合實際自選設計題目，完成某一應用系統(tǒng)的開發(fā)。綜合型實驗為學生畢業(yè)設計、今后從事系統(tǒng)開發(fā)、進入社會成為企業(yè)所需的計算機人才打下堅實的基礎(chǔ)。

在開發(fā)過程中，要求如下：第一，從需求分析開始，通過概念設計、邏輯設計、物理設計、其他設計（視圖、存儲過程、觸發(fā)器、函數(shù)設計）等過程完整地設計系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫；第二，實施數(shù)據(jù)庫；第三，利用JAVA、C#、C++等高級語言，搭建系統(tǒng)框架，編寫程序?qū)崿F(xiàn)界面和子模塊，然后連接各子模塊，最后進行調(diào)試和測試。由于軟件=程序+數(shù)據(jù)+文檔，因此除了重視數(shù)據(jù)庫和程序設計外，文檔資料也不可忽視，要求學生按照需求分析、數(shù)據(jù)庫設計等文檔規(guī)范標準，撰寫系統(tǒng)需求分析說明書、系統(tǒng)設計說明書、數(shù)據(jù)庫設計說明書等。

三、實驗教學方法

（一）引導式教學

在實驗教學中，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)這樣的現(xiàn)象：厭學的學生從實驗開始態(tài)度不認真，想混過去；基礎(chǔ)差想學的學生，在前面的簡單實驗中能獨立完成，但后面的實驗越來越難，不會做就會產(chǎn)生恐懼心理。

為改變這種現(xiàn)狀，在進行實踐教學的同時，更要注重實踐過程，變學生被動請教為主動指導，重點觀察某些學生的實驗操作過程，主動發(fā)現(xiàn)問題并進行引導，此外還要與學生談心鼓勵學生多問問題，不要被困難嚇倒。在指導過程中，盡量先啟發(fā)學生，不直接回答問題，給學生留下思考的余地，否則學生就是照你說的做，不會思考問題所在，多問幾個為什么。

（二）團隊協(xié)作，培養(yǎng)優(yōu)秀學生帶動差學生

一個班級有40-50人，光靠教師一個人來指導是有限的，因此可以培養(yǎng)部分優(yōu)秀學生在完成實驗之后來指導差學生。在小組綜合型實驗中，可以合理搭配學生，讓優(yōu)秀學生帶著差學生完成小組項目，一方面可以幫助差學生提高自己；另一方面可以培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作能力、交流能力。

四、結(jié)束語

通過設計三種不同層次的實驗，在其中貫穿任務驅(qū)動，可以引導學生自主學習，調(diào)動他們的積極性和熱情，并能提高學生分析、解決問題的能力和團隊合作能力，促進學生更好地掌握數(shù)據(jù)庫理論、將理論與實踐相結(jié)合。通過教學實踐證明，該模式是有效可行的，教學效果顯著。

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