“數據庫原理及應用”教學中的項目教學法

摘要:“數據庫原理及應用”課程是應用型本科計算機專業的一門綜合性設計課程,本文結合教學實踐,探討項目教學法在該門課程中的應用,闡述應用項目教學法講授該門課程的步驟,提出在教學中從以“教師為中心”轉換到以“學生為中心”上來,以提高學生的學習興趣。教學實踐表明,項目教學法的實施可以有效地提高課程教學效果,使得學生較容易掌握數據庫設計的流程,做到學以致用。

關鍵詞:項目教學;數據庫原理及應用;應用型本科

中圖分類號:G642 文獻標識碼:B

當前,應用型本科教育已成為高等教育體系發展完善的重要方面,研究高等教育的發展規律和各類人才的培養規律,創新應用型本科人才培養模式是實施質量工程、提高本科教學質量的重要任務。應用型本科教育的分類發展和教學質量提高,歸根結底要落實到人才培養過程中。我系軟件工程教研室近兩年來對應用型本科教育人才培養模式進行了卓有成效的實踐探索與研究,取得了很好的成效,教學實踐表明:通過以真實項目案例為基礎,進行項目驅動教學對強化學生的數據庫設計知識和實際動手能力,收到了良好的效果,提高了教學質量和效率。

1項目教學法的內涵

建構主義(Constructivism)最早由著名的瑞士心理學家皮亞杰(J.Piaget)提出。建構主義學習理論認為,學習是一個積極主動的建構過程。學生是學習過程的主體,不是被動地接受知識,而是主動地在原有的知識體系中,通過不斷、積極的實踐,建構新的知識和經驗。基于該理論,美國著名教育家、伊利諾易大學教授凱茲博士和加拿大教育家、阿爾伯特大學教授查理博士共同推出了以學生為本的項目教學法。該教學法是符合建構主義教學理論,促進學生全面發展的科學的教學方法。數年前,這種教學法由香港引入大陸,首先在中小學中試行并取得成功。之后,清華大學等高校的教學研究人員在建構主義教學理論的指導下,結合我國高校的教學改革進行了深入研究,取得了重大成果。

項目驅動教學是將項目以需要解決的問題或需要完成的任務交給學生,在教師的指導下。由學生自己按照實際工作的完整程序進行信息收集、項目決策、項目實施,成果展示、評估總結的過程。這種方法調動了學生的主動性和積極性。發揮了掌握創造性解決問題的能力。教學中大多要用小組工作法,在學習運用專業知識完成任務的同時,培養學生的團隊精神和合作能力。在這種近似真實的社會職業交往中,師生互動,學生積極主動實踐。從而形成符合現實經濟活動要求的行為方式、智力活動和職業行為能力。因此,作為一種學習方式。項目教學是滲透于學生的所有學科、所有活動之中。項目教學是指向于項目教學方式的定向型課程。項目教學超越了單純的專業知識掌握,立足于學生學習能力的培養。項目教學是以學生的自主性、探索性學習為基礎,采用類似科學研究及實踐的方法,促進學生主動積極發展的一種新型教學活動。

2課程的改革

2.1課程特點

數據庫系統是當前計算機領域中應用最廣泛、發展最迅速的技術,是計算機專業的必修課。中國計算機科學與技術學科教程研究組于2002年編寫并出版了《中國計算機科學與技術學科教程2002》(China Computing Curricula 2002,簡稱CCC2002)。在CCC2002中,“數庫系統”課程被明確地規定為計算機科學與技術學科專業的16門核心課程之一。“數據庫系統”課程是一門理論性和實踐性都很強的課程,集理論教學與實踐教學于一體。既可以培養學生計算機操作能力,又可以培養學生數據庫管理能力以及數據庫應用系統開發能力。“數據庫原理及應用”是一門綜合性的專業基礎課。教學目標是向學生傳授數據庫系統的基本知識和技術,培養學生的實際動手能力、分析問題和解決問題的能力,提高學生的計算機科學與技術的綜合素質和文化素質。其內容主要包括數據庫的基本概念及相關理論,數據庫的設計、恢復、并發控制等技術,以及相關的數據庫新技術。通過該門課程的學習,使學生了解并結合關系型數據庫系統深入理解數據庫系統的基本概念、原理和方法;掌握關系數據模型及關系數據語言,能熟練應用SQL語言表達各種數據操作;掌握E-R模型的概念和方法,關系數據庫規范化理論和數據庫設計方法,通過上機實習的訓練和課程設計,初步具備進行數據庫應用系統開發的能力;對數據庫領域研究的課題有大致了解,激發在此領域中繼續學習和研究的愿望,為學習數據庫系統高級課程及其它后續課程打下良好基礎。為達到此目標,我們對現有教材和教學方法進行改革,以適應項目驅動教學的需要。

2.2教材改革

教材是科學的人才培養理論體系的基礎,教材的指導思想、框架、內容與風格是學科專業教學及其改革的主導。因此,我們在總結近幾年來年進行項目驅動教學和科研實踐經驗,并汲取了其他數據庫教材在教學內容組織與選材方面成功經驗,根據應用型本科學生的特點編寫了主講教材《數據庫原理與應用》(清華大學出版社出版),本教材的特點是數據庫理論知識與具體的數據庫管理系統SQL Server2005相結合,便于對每一部分理論知識設計教學項目,而且在教材的第8章和第9章分別講解了ASP和ASP.NET與SQL Server2005數據庫的連接,為后面的課程設計做準備。為了便于學生的學習,將輔助學習材料“數據庫原理與應用——習題解答和課件”放在清華大學出版社的網站上,供學生們自行下載學習。輔助教材《數據庫原理與應用課程設計》正在編寫中。

2.3教學方法改革

根據“數據庫原理及應用”課程的特點,在教學方法上采用項目驅動教學法,充分調動學生的學習積極性、主動性和創造性培養學生自主學習能力。項目驅動教學模式實質上是從“教師中心論”到“學生中心論”的轉變,表明教育主導者是學習者本人,在學生學習活動方式上,越來越推崇“基于項目的學習”。我們根據數據庫原理及應用學科的特點在2004級至2007級學生中進行了項目驅動教學的實踐,取得了滿意的教學效果。與傳統的教學法相比,項目驅動法能更大地激發學生的學習興趣和求知欲望,培養學生自主學習、分析問題、解決問題的能力。

3項目驅動教學法的實施

由于項目驅動教學法的突出特點就在于將項目融入教學過程,因此在數據庫原理及應用的教學中實施項目教學法十分必要。該課程是一個能進行信息的收集、傳遞、加工、維護和使用的人機系統,它是信息管理和決策的重要手段和工具。數據庫實際上是多門學科橫向綜合交叉的產物,它的前沿性、綜合性和實踐性給項目驅動教學提供了有利的保障。

3.1分階段實施項目

(1) 課程準備階段。教師講解數據庫概論知識后,要求學生以自由組合的方式成立項目小組(作為乙方),確定項目經理,選擇項目,項目選題可由教師(作為甲方)提供一些中小企業的現實運作系統,也可由學生自由擬定自己感興趣的選題,但需經過教師同意,選題必須與現實生活緊密結合。確定項目后,由項目經理帶領各組成員制定項目進度表。要求項目小組進行項目論證并寫出可行性方案,撰寫模擬的方案文本和合同文本。

(2) 系統建模階段。當講解數據庫設計的知識后,結合教師上課教授的內容,各項目組成員在項目經理的領導下,開始進行項目規劃、業務分析、需求分析和系統分析并撰寫相應報告。設置一個能夠精確反應用戶功能與數據視窗的技術性架構。

(3) 系統設計階段。定義系統需求,設計系統的功能與數據模型,設計基本的用戶界面。給出來自終端用戶與其它資源的信息文檔但未定義初始參數的項目綜述。

(4) 項目教學的評價階段。項目評價作為項目教學實施的一個重要組成部分,對學生的項目教學實施過程起著導向性的作用。項目評價重點要放在針對項目教學實施的根本目的,指向學生在進行項目教學中的整個“過程”。包括每一個學生在該項活動參與程度、所起作用、合作能力等;同時,要突出對學生的創新精神、實踐能力的形成與提高方面的評價,其次才是項目的成果。

每一階段結束,要求各小組以項目經理為主,向全班介紹該階段小組完成的任務,在項目的實施過程中遇到的問題以及解決問題的方案,并由其他項目組進行提問,以項目經理為主進行解答。教師進行疑難解答和點評。然后以項目組為單位,提交相應的報告和文檔。最后的考試成績,以各小組提供的系統模型、系統文檔和系統實現以及小組成員在項目中的表現為標準進行評判。

3.2教師的引導作用

在項目驅動式教學過程中,教師的引導行為十分重要。教師要改變過去那種“片面”的知識傳授方式,在教學過程中充當顧問和協調者,激發學生的學習積極性,引導學生自主學習和操作,幫助學生按照原定的計劃完成任務,從而使學生體會到一個項目從開始計劃到最后完成中間所經歷過的步驟和遇到的困難,加深學生對書本理論知識的認知并提高學生處理問題的能力。項目驅動式教學強調學生要獨立進行計劃工作,能在一定的時間范圍內自行組織、安排自己的學習行為;要自己克服、處理在項目工作中出現的困難和問題;要能夠運用新學習的知識、技能,解決過去從未遇到過的實際問題。因此,在項目驅動式教學的過程中。教師應努力為學生的自主性發揮創設一定的學習氛圍和工作環境。

4結語

實施項目教學法,推動了教學革新,改變了傳統教學模式,為學生提供了更加有效學習的良好環境,在整個教學過程中既發揮了教師的主導作用又體現了學生的主體作用,充分地展示現代職業教育“以能力為本”的價值取向,使課堂教學的質量和效益得到更大幅度的提高。

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