創(chuàng)新意識驅(qū)動下實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的探索與實(shí)踐

袁麗娜

摘 要：傳統(tǒng)的單一教學(xué)方法已經(jīng)不能完全滿足創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的需求。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革過程中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的改革也起著非常重要的作用。文章針對計算機(jī)相關(guān)專業(yè)方向的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理實(shí)驗(yàn)課程，對實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法進(jìn)行不斷地探索與實(shí)踐。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中采用了案例式教學(xué)法，啟發(fā)式教學(xué)法，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法，開放式教學(xué)法，助教式教學(xué)法，網(wǎng)絡(luò)化問題式教學(xué)法和任務(wù)驅(qū)動法等多種教學(xué)方法。經(jīng)實(shí)踐表明，多種教學(xué)方法的綜合使用使得教學(xué)效果明顯提高。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新意識；數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理實(shí)驗(yàn)課程；實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2096-000X（2018）02-0039-03

Abstract： The traditional single teaching method can't satisfy the demand of innovative talents. In the process of experimental teaching reform， the reform of experimental teaching method also plays an important role. This paper explores and practices the experimental teaching method based on the experimental course of principles of database system in computer related professional direction. Many kinds of teaching methods are adopted in the experiment teaching， including case-type teaching method， heuristic teaching method， flip classroom teaching method， the open teaching method， assistant teaching method and problem-based learning based on network， Task-driving method， and so on. It has been proved by practice that the comprehensive use of various teaching methods has greatly improved the teaching effect.

Keywords： Innovation consciousness； the experimental course of principles of database system； methods of experiment teaching

引言

教學(xué)方法改革在實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中也起著萬分重要的作用。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理實(shí)驗(yàn)課程是軟件工程、信息工程等計算機(jī)相關(guān)專業(yè)方向的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程。為更好地培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力[1]、能主動學(xué)習(xí)和具備團(tuán)隊精神的創(chuàng)新型人才，為更好地培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)，傳統(tǒng)的基于知識和技能相結(jié)合的傳授型教學(xué)方法和模式已經(jīng)不能完全滿足需要[2]，教學(xué)方法的改革與探究已成為必然。

一、目前實(shí)驗(yàn)教學(xué)面臨的問題

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理課程教學(xué)總學(xué)時為68-72學(xué)時，通常一半學(xué)時為理論課，一半學(xué)時為實(shí)驗(yàn)課，實(shí)驗(yàn)課主要教學(xué)內(nèi)容包括基礎(chǔ)類實(shí)驗(yàn)，設(shè)計類實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)新類實(shí)驗(yàn)，綜合性實(shí)驗(yàn)等，大致16至17個實(shí)驗(yàn)左右[3]。實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革取得一定的成效，但改革過程中，發(fā)現(xiàn)仍然存在以下幾個問題：

1. 學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)不太明確，學(xué)習(xí)興趣沒有被完全調(diào)動起來，被動學(xué)習(xí)[4]，根據(jù)老師要求，按部就班地完成實(shí)驗(yàn)，整體效率不高，效果不太理想。

2. 學(xué)生對于一些簡單的實(shí)驗(yàn)基本技能掌握得還可以，但綜合設(shè)計能力，創(chuàng)新能力，團(tuán)隊合作能力和溝通交流能力等還不夠。

3. 創(chuàng)新意識薄弱[5]，思考問題不夠比較淺，不夠深入，不夠?qū)拸V。

針對以上問題，傳統(tǒng)的教學(xué)方法還沒有從根本上解決問題，因此本文將“案例式教學(xué)”， “開放式教學(xué)”，“翻轉(zhuǎn)課堂式教學(xué)”，“助教式教學(xué)”，“問題式教學(xué)”“啟發(fā)式教學(xué)”，“任務(wù)驅(qū)動教學(xué)”等多種教學(xué)方法[6]引入到數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，經(jīng)過一定的實(shí)踐，取得了一定的教學(xué)成果。

二、多種教學(xué)方法的研究與實(shí)踐

（一）案例式教學(xué)法

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理是一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，案例教學(xué)有助于讓學(xué)生更好地鍛煉實(shí)踐操作能力，提高學(xué)生對于相關(guān)課程的學(xué)習(xí)興趣[7]。學(xué)習(xí)之初，大部分學(xué)生從來沒有接觸過數(shù)據(jù)庫知識，從而無法了解數(shù)據(jù)庫的作用地位，更不知道學(xué)習(xí)目標(biāo)。所以課程最開始使用學(xué)生平時需要使用到的學(xué)校管理信息系統(tǒng)案例，告知學(xué)生數(shù)據(jù)庫在軟件開發(fā)中的作用及地位，學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫的目標(biāo)。實(shí)驗(yàn)課程中，采用案例驅(qū)動，使用一個案例貫穿所有實(shí)驗(yàn)。所有實(shí)驗(yàn)都提供了案例場景、最佳實(shí)踐等實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，采用深入淺出的方式，每個實(shí)驗(yàn)都具有典型性，各個實(shí)驗(yàn)之間具有關(guān)聯(lián)性，內(nèi)容循序漸進(jìn)。并且配套自己根據(jù)多年的企業(yè)數(shù)據(jù)庫開發(fā)經(jīng)驗(yàn)及學(xué)校多年的數(shù)據(jù)庫課程講授經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合而編寫的教材。案例驅(qū)動的教學(xué)方法使學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫目標(biāo)明確，提升其學(xué)習(xí)樂趣及實(shí)踐能力。

（二）啟發(fā)式教學(xué)法

啟發(fā)式教學(xué)主要是為了啟發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)在興趣，引導(dǎo)學(xué)生積極主動地獲取和掌握知識，并在此過程中適當(dāng)培養(yǎng)創(chuàng)新意識[8]。實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中，采用啟發(fā)式教學(xué)需要注意幾個關(guān)鍵問題：1.需要教師從初學(xué)者角度把握學(xué)生對數(shù)據(jù)庫知識的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，接受程度及方式。2. 教師需要有梯度地把握數(shù)據(jù)庫知識層次，啟發(fā)學(xué)生從原有的知識認(rèn)知結(jié)構(gòu)到新的知識認(rèn)知結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)化。3. 知識不是孤立的，是相互聯(lián)系，教師需要從多方面準(zhǔn)備，并啟發(fā)學(xué)生，少精多博。4. 針對學(xué)生對知識的反饋，需要啟發(fā)學(xué)生反思思考問題的思維過程，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)錯誤校正錯誤，培養(yǎng)學(xué)生良好的思維習(xí)慣，時刻具備創(chuàng)新意識。啟發(fā)式教學(xué)通常采用歸納啟發(fā)，類比啟發(fā)，演繹啟發(fā)和實(shí)驗(yàn)啟發(fā)等多種啟發(fā)方式[9]。比如索引實(shí)驗(yàn)，給出一定的案例場景后，通過不同環(huán)境，創(chuàng)建使用索引和不創(chuàng)建索引，讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分別進(jìn)行查詢操作，比對查詢速度，時間，得到結(jié)論。再通過啟發(fā)式教學(xué)，讓學(xué)生自己再構(gòu)造多層次的數(shù)據(jù)環(huán)境，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，再總結(jié)得出結(jié)論，并啟發(fā)學(xué)生在此過程中是否有些創(chuàng)新想法。啟發(fā)式教學(xué)法確實(shí)能更多地引起學(xué)生的好奇心，增強(qiáng)其學(xué)習(xí)的主動性和積極性[3]，培養(yǎng)創(chuàng)新思維。

（三）翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理是一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，為了更好地讓學(xué)生掌握知識，鍛煉獨(dú)立思考的能力和綜合素質(zhì)能力，實(shí)驗(yàn)教學(xué)也采用了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法[10]。該實(shí)驗(yàn)教學(xué)采用的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)流程，主要是在學(xué)校資料庫提前給出每次實(shí)驗(yàn)的ppt及電子文檔等多種資料，要求學(xué)生提前下載查看學(xué)習(xí)，帶著問題學(xué)習(xí)做實(shí)驗(yàn)，課堂上教師對實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識進(jìn)行解答疑惑，并和學(xué)生討論交流，學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)，教師進(jìn)行當(dāng)場抽檢，考核，最后和學(xué)生共同總結(jié)研討，并對實(shí)驗(yàn)資源進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，師生協(xié)同提高。實(shí)驗(yàn)資源方面，實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容覆蓋面廣，包括創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫，表，視圖，索引等基本數(shù)據(jù)庫對象，數(shù)據(jù)增刪改查等基本操作，還包括存儲過程、觸發(fā)器等高級數(shù)據(jù)庫對象應(yīng)用。

（四）開放式教學(xué)法

創(chuàng)新的教育價值觀指出，教學(xué)并不能只是教會學(xué)生能夠回答問題，簡單地知道結(jié)論，而是在解決問題的過程中，注重思維的鍛煉，興趣和能力的培養(yǎng)，以此來發(fā)現(xiàn)新的問題。開放式教學(xué)具有“聯(lián)系性”、“主體性”和“創(chuàng)新性”三大特征[11]，通過一些動態(tài)的學(xué)習(xí)情境，刺激學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，讓學(xué)生主動地獲取知識及解決問題，并發(fā)揮潛能和個性，培養(yǎng)合作和創(chuàng)新精神。在數(shù)據(jù)庫設(shè)計實(shí)驗(yàn)中，采用開放式教學(xué)，兩三人為一組，在課外時間合作設(shè)計某一項目的數(shù)據(jù)庫，并在課堂上各組上臺解說各自設(shè)計的緣由，并接受其他同學(xué)的提問、回答和討論，教師對每組進(jìn)行總結(jié)評論，或者提出建議。事后學(xué)生可以再繼續(xù)優(yōu)化形成文檔報告。開放式教學(xué)能全面培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作能力，個性化發(fā)展和創(chuàng)新能力培養(yǎng)。

（五）助教式教學(xué)法

助教式教學(xué)主要是讓學(xué)生積極參與到實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)中。對于一些比較簡單的實(shí)驗(yàn)，比如數(shù)據(jù)表的創(chuàng)建，數(shù)據(jù)的插入修改等操作實(shí)驗(yàn)，學(xué)生做實(shí)驗(yàn)前，要求實(shí)驗(yàn)必須課堂上完成，完成后所有同學(xué)必須通過檢查過關(guān)，檢查過程中還需要對學(xué)生進(jìn)行提問，學(xué)生對實(shí)驗(yàn)問題進(jìn)行解答，老師還需對學(xué)生的解答進(jìn)行評判，回答正確的給予鼓勵和總結(jié)，回答錯誤的進(jìn)行糾正并舉一反三。對于一些實(shí)驗(yàn)做的又快又好的同學(xué)，老師最先檢查過關(guān)的同學(xué)，通常把他們提攜為老師課堂上的助教，在課程后期參與到其他同學(xué)的實(shí)驗(yàn)檢查過程中，履行和老師同樣的職責(zé)。每節(jié)課的助教生不一定相同，都是從每節(jié)課的實(shí)驗(yàn)完成優(yōu)秀者進(jìn)行選擇。助教式教學(xué)大大地激發(fā)了學(xué)生的主動學(xué)習(xí)性，表現(xiàn)性，大家都爭當(dāng)助教生，課前都提前做足了準(zhǔn)備，也激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（六）基于網(wǎng)絡(luò)的問題式教學(xué)法

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展，給學(xué)校師生提供了巨大豐富的教學(xué)資源。在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理實(shí)驗(yàn)中，使用了基于網(wǎng)絡(luò)的問題式教學(xué)法。傳統(tǒng)的問題式教學(xué)法是通過問題進(jìn)行引導(dǎo)，把學(xué)生作為中心[12]。而引入網(wǎng)絡(luò)資源后，不僅豐富了教學(xué)內(nèi)容，也增強(qiáng)了學(xué)生查詢教學(xué)資源的手段，學(xué)習(xí)方式更加個性化，自由化。比如觸發(fā)器的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)課，課前把問題下發(fā)給學(xué)生，讓學(xué)生自己通過書籍，網(wǎng)絡(luò)查找相關(guān)資料獲取問題答案，課堂中，學(xué)生實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證問題答案并討論給出實(shí)驗(yàn)總結(jié)及心得，最后教師對學(xué)生典型答案進(jìn)行講評總結(jié)，再舉一反三完成類似實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生牢靠掌握知識。在整個過程中，引入了基于網(wǎng)絡(luò)資源的問題式教學(xué)法不僅培養(yǎng)了學(xué)生的自主能力，還鍛煉了學(xué)生的實(shí)踐動手能力和創(chuàng)新能力。

（七）任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法

任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法主要是以任務(wù)作為主線，教師作為主導(dǎo)，而學(xué)生成為真正學(xué)習(xí)的主體。任務(wù)驅(qū)動的教學(xué)形式可以使得教學(xué)環(huán)境進(jìn)入情境化、任務(wù)化，而教學(xué)過程源于情境且又超越情境，將知識、技能和情感集于一體。特別是一些好的具有價值的任務(wù)驅(qū)動，能讓學(xué)生解決問題的技能得到進(jìn)一步提升，能對學(xué)生的思維方式產(chǎn)生一定的積極影響，能讓學(xué)生的實(shí)踐能力得到進(jìn)步，促進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)新意識形成，培養(yǎng)團(tuán)隊合作精神。不過在設(shè)計任務(wù)過程中，還需注意任務(wù)的設(shè)計一定要考慮到學(xué)生的具體情況，可以有些小難點(diǎn)，但不能太難也不能太容易。任務(wù)使用到的知識點(diǎn)，操作技能需盡可能涉及面廣且實(shí)踐性強(qiáng)。另外還可以擴(kuò)充些課外知識，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理實(shí)驗(yàn)課程中，在前期課程就布置了一項綜合任務(wù)，圖書管理系統(tǒng)的建設(shè)，其中建設(shè)內(nèi)容包含了數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建，數(shù)據(jù)表的設(shè)計及創(chuàng)建，數(shù)據(jù)的插入，數(shù)據(jù)的修改，數(shù)據(jù)的刪除，數(shù)據(jù)的查詢，觸發(fā)器的應(yīng)用，存儲過程的應(yīng)用等多個項目需求。兩個同學(xué)一組，在規(guī)定的時間內(nèi)需要完成相關(guān)代碼，并且以文檔形式表現(xiàn)。學(xué)習(xí)初期就給定學(xué)生這樣一個貼近生活的綜合任務(wù)，首先引起了學(xué)生對于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理這門課的興趣，提前學(xué)習(xí)，主動學(xué)習(xí)，查閱資料，不斷實(shí)踐，碰到問題解決問題，能激發(fā)學(xué)生的成就感，充分提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。另外，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理和其他課程的一些聯(lián)合課程設(shè)計，比如和面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計相關(guān)課程的聯(lián)合課程設(shè)計均是提前一兩個月布置任務(wù)，而且根據(jù)學(xué)生的不同層次可以選擇不同題目，兩三個同學(xué)完成一個完整的系統(tǒng)項目，給出一定的項目功能需求，也可以自行增加功能。增加功能的同學(xué)會給予平時成績的加分。課程設(shè)計完成后，每組同學(xué)還需要上臺參加答辯，答辯過程中，學(xué)生會對完成任務(wù)過程中使用到的知識點(diǎn)及想法進(jìn)行總結(jié)性的歸納，然后教師點(diǎn)評。任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法將學(xué)生的學(xué)習(xí)活動和任務(wù)進(jìn)行結(jié)合，讓學(xué)生帶著真實(shí)的任務(wù)學(xué)習(xí)，用任務(wù)來引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及動機(jī)。

三、結(jié)束語

由于國家對于創(chuàng)新型人才要求越來越高，高等教育的教學(xué)方法也不能一成不變，必須不斷地進(jìn)行改革創(chuàng)新和實(shí)踐，來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，鍛煉學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性，團(tuán)隊合作精神和創(chuàng)新意識，創(chuàng)新實(shí)踐能力。本系2015年至2016年度，共獲得國家級獎項35項，省級獎項15項，且學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識日趨增強(qiáng)，獲得廣東省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目35項，出版專著3部，參與教師科研項目10項，且出現(xiàn)了一些創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的典型，如12級的張議云團(tuán)隊“口袋兼職”APP在大三就已經(jīng)獲得2000萬人民幣的A輪融資。且校外實(shí)習(xí)生，畢業(yè)生均獲得單位的好評。

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