基于多級任務(wù)驅(qū)動的ACCESS數(shù)據(jù)庫應(yīng)用課堂教學(xué)改革探討

謝紅霞

（浙江大學(xué)城市學(xué)院 計算學(xué)院，浙江 杭州 310015）

1 課程概況

“大數(shù)據(jù)”時代已經(jīng)降臨。在商業(yè)、經(jīng)濟及其他領(lǐng)域中,決策將日益基于數(shù)據(jù)和分析,而非基于經(jīng)驗和直覺。哈佛大學(xué)社會學(xué)教授加里·金說:“這是一場革命,龐大的數(shù)據(jù)資源使得各個領(lǐng)域開始了量化進程,無論學(xué)術(shù)界、商界還是政府,所有領(lǐng)域都將開始這種進程。”

“數(shù)據(jù)”是一種重要的資源,數(shù)據(jù)中蘊含著無盡的能量。掌握基本的數(shù)據(jù)搜集、整理、分析和處理技術(shù)是時代的需求。ACCESS數(shù)據(jù)庫應(yīng)用課程就是講授如何組織和存儲數(shù)據(jù),如何高效地處理、分析和理解數(shù)據(jù),指導(dǎo)學(xué)生進行數(shù)據(jù)庫的設(shè)計、系統(tǒng)開發(fā)以及應(yīng)用的課程。該課程目前仍存在如下一些問題。

(1)課程內(nèi)容抽象。本課程具有內(nèi)容多、概念多、高度抽象、既強調(diào)理論又重視實踐的特點,學(xué)生普遍反應(yīng)難學(xué)。尤其基礎(chǔ)理論部分,知識點多、概念和術(shù)語多,學(xué)生一開始接觸這些全新的理論體系,往往一頭霧水。

(2)知識點內(nèi)容松散。本課程主要包括3部分內(nèi)容:①數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)知識,包括DB、DBMS、關(guān)系模型、關(guān)系運算等;②Access基礎(chǔ)知識,包括表、查詢、SQL語言、窗體、報表、宏和模塊等;③應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā),包括系統(tǒng)規(guī)劃、系統(tǒng)分析、系統(tǒng)實現(xiàn)、系統(tǒng)維護等。教學(xué)時每個知識點分開講解,最終導(dǎo)致學(xué)生只見部分不見整體,不能融會貫通,沒有能力開發(fā)小型數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)。

(3)驗證性實驗過多。由于實驗指導(dǎo)中已列出實驗過程的詳細步驟,因此,學(xué)生通常依樣畫葫蘆,沒有思考,即便結(jié)果顯示正確,也不理解所表達的含義。這樣的實驗跳過了設(shè)計和思考的過程,沒有深刻理解內(nèi)容,僅僅是對實驗內(nèi)容的模仿和驗證,因此不能有效地把知識轉(zhuǎn)化為能力。又由于缺乏與學(xué)生所學(xué)專業(yè)背景相結(jié)合的生動案例,學(xué)生對課程學(xué)習(xí)的興趣不高,教學(xué)效果不盡如人意。

(4)成績評價方式還不夠科學(xué)。學(xué)習(xí)Access的最終目的是培養(yǎng)學(xué)生運用計算機解決專業(yè)領(lǐng)域問題的意識和能力,因此我們的評價方式要更多地考查學(xué)生動手操作的能力、解決實際問題的能力。但是,目前的評價方式過多地使用考試形式,大作業(yè)匯報盡管也已作了嘗試,但如何客觀公正地評價還有待進一步完善。

2 改革方案

2.1 以多級任務(wù)驅(qū)動為主線的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計

“任務(wù)驅(qū)動”教學(xué)法是以學(xué)生為中心、以任務(wù)為驅(qū)動的教學(xué)方式,屬于探究式教學(xué)模式的一種[1]。它注重實踐,與計算機教學(xué)的特點高度吻合。本課程的多級任務(wù)驅(qū)動是指多層次、遞進式的任務(wù)設(shè)計和實現(xiàn)。從典型案例驗證到特定情境下拓展再到綜合實踐提高,這3個層次的任務(wù)由低到高,由簡到難貫穿整個教學(xué)過程[2]。

第一級任務(wù):典型案例驗證。在整個教學(xué)過程中,教師緊緊圍繞一個完整的教學(xué)案例采取化整為零、以點串線的策略,即把已有案例解剖為一個個知識點,針對每個知識點講授相關(guān)原理,這是化整為零、解剖的過程。然后,動手把每個知識點中所涉及的對象一一搭建起來,把對象間的關(guān)系創(chuàng)建起來,最終復(fù)原這個系統(tǒng),這是以點串線、系統(tǒng)重建的過程。

這個策略的實施步驟是教師在開課之初先演示已完成的案例,運行各個功能模塊,剖析它有哪些對象組成。不僅教師演示,還要讓學(xué)生動手運行,目的是熟悉這個系統(tǒng),然后把里面的對象一一刪除,直至把數(shù)據(jù)庫也刪除。我們的目標就是從無到有、從簡單到復(fù)雜,復(fù)原這個系統(tǒng):跟隨著教材的章節(jié)進度,從建數(shù)據(jù)庫開始,建數(shù)據(jù)表、查詢、窗體、報表、宏等對象。在系統(tǒng)的搭建過程中介紹數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)知識,使學(xué)生更容易理解這些枯燥的概念,理解系統(tǒng)開發(fā)的步驟和過程。因此,選擇合適的教學(xué)案例,進行合理解剖,理出知識點,把點串成線,這就是第一級任務(wù)設(shè)計的目標,圖1是以教學(xué)管理系統(tǒng)為例分解知識點。

圖1 教學(xué)管理系統(tǒng)分解知識點

第二級任務(wù):特定情境下的拓展。為了深刻理解每個知識點,必須在第一級任務(wù)的基礎(chǔ)上作一定數(shù)量的補充訓(xùn)練,把點拓展成面,以鞏固基礎(chǔ)知識和基本技能。方法是根據(jù)問題情境,設(shè)計一個個獨立的小型問題,這樣的問題來源于學(xué)生的生活和學(xué)習(xí),對問題本身的業(yè)務(wù)邏輯比較容易理解。教師根據(jù)問題做好基礎(chǔ)操作和鋪墊,學(xué)生在這個基礎(chǔ)上進行有針對性的練習(xí),目標是掌握該知識點或技能點。例如,在講解SQL語言的時候,引入圖書信息管理系統(tǒng),實現(xiàn)圖書、讀者、借閱等的查詢操作;引入旅游信息管理系統(tǒng),實現(xiàn)游客、線路、團隊的各種查詢操作,這都要求事先建好相應(yīng)的圖書管理數(shù)據(jù)庫、旅游管理數(shù)據(jù)庫,并創(chuàng)建相應(yīng)的表,導(dǎo)入需要的數(shù)據(jù)。學(xué)生在已有基礎(chǔ)上完成操作,這是基于特定任務(wù)的學(xué)習(xí),是在模仿基礎(chǔ)上的遷移學(xué)習(xí)。如圖2所示,以每個知識點為圓心,通過特定案例的練習(xí)拓展成面。

第三級任務(wù):綜合實踐提高。綜合實踐超越了單一的實驗?zāi)Ｊ?是在前面兩級任務(wù)的基礎(chǔ)上,以團隊協(xié)作的形式自主開發(fā)一個小型的信息管理系統(tǒng),把各章知識有機組織,深刻理解知識體系,并達到融會貫通的目的。

圖2 以點為圓心拓展成面

完成綜合實踐任務(wù),要求學(xué)生按照系統(tǒng)開發(fā)的步驟,從需求分析、概念設(shè)計、邏輯設(shè)計、建表、查詢、窗體等各環(huán)節(jié)相互配合,關(guān)注系統(tǒng)開發(fā)的實戰(zhàn)性和完整性,培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。在綜合實踐的學(xué)習(xí)過程中,注重循序漸進地積累和提高,強調(diào)教師和學(xué)生、學(xué)生和學(xué)生之間不斷交流溝通,糾正實踐過程中的錯誤和不足,完善細節(jié)設(shè)計,以提供完整作品為目標。學(xué)期末,各小組交流展示成果,互相評價作品。

綜合實踐是在掌握基礎(chǔ)知識的前提下,綜合運用系統(tǒng)開發(fā)工具創(chuàng)造性地完成任務(wù),不預(yù)設(shè)系統(tǒng),也沒有標準答案。這個任務(wù)從第3周就組隊和選題,第5周確認題目,第8、9周檢查E-R圖和關(guān)系模型,第15、16周答辯,貫穿整個學(xué)期,并和課程學(xué)習(xí)的節(jié)奏基本同步。

對于綜合實踐的選題,在課前由教師提供一些候選題目,也可以由學(xué)生自主選擇題目。確定題目后小組把任務(wù)分解為一個個小的模塊,制訂時間進度,落實到小組內(nèi)每個成員,中期檢查和期末作品驗收都有相應(yīng)的評價。具體步驟見圖3。

綜合實踐項目選取非常重要,既不能太復(fù)雜太龐大,也不能太簡單,這需要教師把關(guān)驗收。通過近兩年的積累,我們已收集了幾個不同專業(yè)的學(xué)生作品,后續(xù)將進一步完善,形成作品集,供學(xué)生借鑒。例如法學(xué)院的學(xué)生選擇的題目有律師事務(wù)所案件管理,傳媒學(xué)院的學(xué)生選擇的題目有廣告作品比賽管理等。以后對于優(yōu)秀的團隊還可以在往屆已有作品的基礎(chǔ)上提高和完善。

三級任務(wù)驅(qū)動從模仿已有系統(tǒng)入手,然后遷移到其他的系統(tǒng)中鞏固知識,最后獨立設(shè)計自己的系統(tǒng),通過循序漸進的過程,深刻理解數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的意義,掌握數(shù)據(jù)的處理、分析和運用的手段。

2.2 小組協(xié)作式學(xué)習(xí)為組織形式

課程以多級任務(wù)驅(qū)動為主線,采用小組協(xié)作式的學(xué)習(xí)模式,即通過布置任務(wù)、學(xué)生分組協(xié)作、成果交流展示、點評互評等環(huán)節(jié),調(diào)動每一個人的積極性和責(zé)任心,轉(zhuǎn)“被動學(xué)習(xí)”為“主動學(xué)習(xí)”,從而取得較好的學(xué)習(xí)效果。

從開學(xué)初我們即對全班同學(xué)分組,以4人為一小組,每組設(shè)小組長,在整個學(xué)期的學(xué)習(xí)過程中,小組成員相互幫助,共同提高。尤其在綜合實踐環(huán)節(jié),圍繞所要開發(fā)的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng),小組內(nèi)分工合作、交流溝通,培養(yǎng)團隊合作精神,設(shè)計合理的小組分工方式,讓每個成員在共享數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上開發(fā)各自的功能模塊,進行系統(tǒng)集成,最終完成作品。

2.3 同步SPOC建設(shè)為支撐

多級任務(wù)驅(qū)動及小組協(xié)作式學(xué)習(xí)需要加強課堂內(nèi)作業(yè)的檢查,這需要更多的課堂教學(xué)時間,所開發(fā)系統(tǒng)的匯報驗收及同學(xué)互評,也需要占用課堂教學(xué)時間,這通常導(dǎo)致課時不足,但結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂可以很好地解決這一問題,實現(xiàn)對課堂時間的高效利用,把匯報、驗收、測試、交流放到課堂上來,而把學(xué)習(xí)和實驗放在課外完成。剛開始時部分課堂內(nèi)容翻轉(zhuǎn),條件成熟后完全翻轉(zhuǎn)。在中國大學(xué)MOOC平臺上,東北師范大學(xué)李雁翎教授開設(shè)的數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)與應(yīng)用正好吻合我們的教學(xué)定位和要求,我們擬直接借助她的教學(xué)成果,開展同步SPOC,既節(jié)約成本,又共享了優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源。

通過翻轉(zhuǎn)課堂,教師有時間在課內(nèi)組織學(xué)生操作演示、作業(yè)匯報,在課內(nèi)鼓勵學(xué)生給出評價和問題,從而實現(xiàn)學(xué)生的主體化學(xué)習(xí)。教師在擺脫了知識呈現(xiàn)者的角色后,也有機會、有時間觀察每位學(xué)生對知識內(nèi)化吸收的程度,對小組和學(xué)生個體進行不同層次的指導(dǎo)和答疑,有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

2.4 學(xué)習(xí)評價改革為保障

圖3 綜合實踐作業(yè)的完成過程

教學(xué)模式的改革必須配套評價方式的改革,才能把改革的設(shè)想落到實處?；谶@門課程本身的特點,我們的評價方式要更多地考察學(xué)生的實際動手能力。

首先,成績比例的構(gòu)成要更趨合理。我們要改變原來以考試為主的評價方式,提高過程性評價的比例;減少卷面成績的比例,提高上機操作考試的比例;減少理論知識的考試比例,提高綜合實踐能力的比例。

例如,對于上機測試,課程用國家計算機等級考試二級Access科目的配套上機測試系統(tǒng),在廣泛練習(xí)的基礎(chǔ)上選其中10套題目,每套題目分基本操作、簡單應(yīng)用、綜合應(yīng)用3部分內(nèi)容,合計30個上機測試題,考前公布題庫范圍,考試時隨機抽取兩題,時間30分鐘,系統(tǒng)自動判分。在實際教學(xué)過程中這種方式取得了較好的效果。

教師對學(xué)生課堂上的操作演示、作業(yè)匯報,教師均作好記錄,作為平時成績評判的依據(jù)。學(xué)期末時學(xué)生以小組形式作所開發(fā)的小型信息系統(tǒng)匯報,在成績評價上,既考慮學(xué)生互評和教師評價的比例,也考慮團隊成績和個體成績的換算,通過設(shè)定權(quán)值來合理評價。

3 結(jié) 語

教學(xué)改革是教與學(xué)的互動,是內(nèi)容和手段的有機結(jié)合。教學(xué)設(shè)計做得好不好只有落實到實際教學(xué)中,用教學(xué)實踐來檢驗。文中提出的4個方面教學(xué)改革已初步應(yīng)用于教學(xué)實踐,從近兩屆學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、作業(yè)質(zhì)量、期末考試成績幾個方面來看,均反映出這個教學(xué)思路是有效的,增加了我們的信心。后續(xù)我們將進行細節(jié)完善,如充實和完善多級任務(wù)的具體內(nèi)容;研究小組協(xié)作式學(xué)習(xí)的活動方式、任務(wù)分工方式;建設(shè)同步SPOC時,做好與母課程的溝通和協(xié)調(diào);讓學(xué)習(xí)評價方式更趨合理。總之,我們要進一步完善教改方案,做細做實,不斷提高,讓教改真正服務(wù)教學(xué),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

[1]賈鑫, 李慧玲. 非計算機專業(yè)Access教學(xué)改革研究[J]. 長治學(xué)院學(xué)報, 2015(2): 68-70.

[2]高翔. 任務(wù)驅(qū)動法在ACCESS數(shù)據(jù)庫技術(shù)教學(xué)中的實踐[J]. 計算機教育, 2009(23): 139-141.