任務驅動式的《數據庫原理及應用》案例教學法研究

黃建華

（福州大學 經濟與管理學院，福建 福州 350116）

任務驅動式的《數據庫原理及應用》案例教學法研究

黃建華

（福州大學 經濟與管理學院，福建 福州 350116）

傳統“灌輸式”的教學模式，以課程內容為中心，以教師講授為主導，學生被動接受，導致學生的學習熱情低下，教學效果難以保證。本論文針對《數據庫原理及應用》課程的特點，提出任務驅動式的案例教學法，該方法通過案例的設計和問題的分解，達到發揮學生的主觀能動性，讓學生在獨立思考、分析和處理案例的過程中，熟練掌握課程內容的目的。

案例教學；任務驅動；數據庫

一、緒論

數據庫技術是信息和計算科學領域的基礎及核心技術之一，《數據庫原理及應用》是計算機、信息管理專業本科教育的一門核心課程。《數據庫原理及應用》課程的主要內容包括：（1）數據庫原理相關的基礎理論，比如：關系型數據庫系統的體系結構、關系模式、函數依賴理論以及范式理論等。（2）數據庫設計的方法和內容，包括需求分析、數據庫的概念設計、數據庫的邏輯結構設計、數據庫的物理設計以及實施和應用等整個數據庫設計的生命周期，在此過程中需要完成E-R圖的繪制、關系模式的轉換以及應用范式理論和函數依賴理論進行規范和約束。（3）與數據庫系統相關的開發和應用，包括如何應用DBMS有效的管理數據庫、如何應用SQL語言以及其他開發工具進行數據庫編程和開發等內容。目前，數據庫課程的教學方法大多還是以傳統的“灌輸式”模式為主，這種教學模式以課程內容為中心，以教師講授為主導，學生被動接受。傳統教學方法注重該學科知識的全面性、系統性和嚴謹性的特點，對于學生掌握理論基礎具有重要意義，但是，這種教學方法不僅制約了學生的主動性和創造性，而且忽視了學科之間的關聯性。

案例教學法由哈佛大學法學院Langdell教授于1870年首創，是一種以案例為基礎內容，以學生對真實事件和情境的分析、思辨為教學重點，以提升學生掌握基礎理論并解決實際問題的能力為目的的教學方法。它通過模擬或者重現現實生活中的一些場景，讓學生把自己納入案例場景，通過討論或者研討來進行學習[1]。與“灌輸式”的傳統教學模式不同，案例教學法更加注重通過組織研討的方式引導學生自主思考[2]。案例教學法最初應用于管理類[3]和法學類的專業課教學中，但隨著其在課堂氣氛、學生參與的積極性以及教學效果等方面的優異表現，逐漸被廣泛關注，包括政治[4]、醫學[5]、農業[6]、計算機科學[7]等各類學科都開始探討如何設計適合本學科的案例教學法。案例教學法作為一種全程參與式的教學方法，一般包括課前預習、課堂討論和課后總結等三個基本階段。它要求學生在課前做好預習，掌握案例相關的基礎理論，課堂上積極參與小組討論，要求教師課前選好合適的案例，課堂上合理地引導學生開展小組討論，保證討論效果并做好點評工作，課后進行總結[2]。

鑒于《數據庫原理及應用》課程具有較強的實踐性，培養學生的應用能力是該課程的核心任務，而傳統的教學方法在這方面存在明顯缺陷，因此，不少的學者對案例教學法在數據庫課程教學領域的應用進行了探討[7，8]。張海燕等強調，作為一種全程參與式的教學方式，數據庫課程的案例教學法，在教學過程中要求學生課前做好準備．課堂上積極參與小組討論，教師在整個教學過程中把握案例準備和小組討論的效果，并指出教師要通過循序漸進的講解、演示和實驗，讓學生理解數據庫的基本概念、理論和技術[7]。劉暢[1]結合數據庫課程的特點，提出了一種項目驅動式的“數據庫原理”課程案例教學法，該方法以數據庫課程中的內容為主線，以項目為核心，將數據庫課程分塊零散的知識和技能，通過實踐教學串聯起來，讓學生像在做數據庫開發工作那樣，不斷地發現新問題、解決新問題，從而經歷一個完整的項目開發研究過程，達到熟練掌握和應用知識的目的。實際上，數據庫的基礎理論較為抽象難懂，自學起來較為困難。因此，在設計案例教學法時，無法沿襲傳統的案例教學法步驟，因為，無論是安排學生課前預習還是課堂討論，都比較困難，教師有必要在開展案例討論之前，進行適度的講解。本論文將根據計算機原理及應用這門課程的特點，在傳統案例教學法的基礎上，提出一種基于任務驅動的案例教學法。

二、學科特點及教學現狀

《數據庫原理及應用》課程具有以下特點：首先，需要掌握很多基礎理論，比如：函數依賴、范式、三層結構兩級映射等，這些內容都比較抽象，學生在短時間內難以理解和掌握。其次，數據庫課程中的前后內容關聯性較強，比如：數據庫的設計需要參照三層結構兩級映射的結構體系進行，關系模式的構建需要符合范式要求，要消除不合理的函數依賴關系等。最后，數據庫課程的實踐性較強，所有的基礎理論最終都要應用于包括數據管理、數據庫編程等在內的實際工作中。由于教學內容抽象難懂、傳統教學模式枯燥乏味加上數據庫課程的教學領域理論學習和實踐應用脫節嚴重等問題，導致學生的學習熱情和興趣不高，教學質量和教學效果難以保證。而且，由于教學內容零散、孤立，學生很難達到系統化了解和綜合運用的境界，學生只能通過死記硬背的方式來應付考試，很多學生雖然成績很好，但是動手能力很差，不知道如何應用這些基礎理論解決現實問題，從而出現高分低能的現象。

三、任務驅動式的案例教學法設計

針對以往教學方法的不足，本論文依據《數據庫原理及應用》課程的特點，設計了一種基于任務驅動的案例教學方法，該方法具體步驟如下。

1.問題設計及案例準備。《數據庫原理及應用》課程的案例教學法與管理、法律等文科類課程的案例教學法不同，不需要廣泛收集和整理大量高質量的案例形成豐富的案例庫，不需要適時更新和補充新的案例，不需要強調案例形式多樣性和案例內容的廣泛性，而是要針對核心教學任務設計一個科學的問題，并圍繞著問題進行案例準備，要求所設計的案例，在縱向上能體現出數據庫系統設計和開發的完整生命周期，在橫向上能覆蓋《數據庫原理及應用》課程要求掌握的所有基礎理論。

比如我們要求學生應用《數據庫原理及應用》課程所涉及的基礎理論，設計和開發一個學生管理系統，該系統能完成以下任務：查詢出有哪些學生選修的課程中至少有兩門以上由教授開設。要完成該任務，學生需要完成的工作以及應用到的理論包括：（1）描述教學關系，需要繪制E-R圖；（2）將E-R圖轉換成合理的關系模式，并編制數據表，需要應用范式理論和函數依賴理論；（3）將數據文件保存在物理磁盤上，要求占用較少的存儲空間并能進行高效檢索，需要應用物理結構設計理論；（4）客戶從操作終端檢索所需要的信息，形成視圖，需要應用SQL語言；（5）保證數據視圖—數據表—存儲結構之間的相互獨立、相互關聯的關系，需要依賴數據庫系統的三層結構和兩級映射。案例需要圍繞著上述內容進行設計，不能遺漏。

2.基礎理論的講解。由教師進行精練的理論知識講解，講解過程最好能結合解決實際問題的步驟，介紹在哪些環節需要用到它，這樣有助于將零散的知識串聯起來。《數據庫原理及應用》課程需要重點講解的知識點見表1。

表1 課程章節與核心知識點

3.問題分解及教學過程控制。案例教學的目的是充分發揮學生的主觀能動性，讓學生獨立思考、分析和處理案例設計階段所布局的問題，引導學生將核心問題分解成若干個子問題，在依次解決子問題的過程中主動的學習《數據庫原理及應用》課程中的基礎理論，并將其應用于實踐。教師可以根據教學內容、進度以及學生的掌握情況，適時地進行講解和點評，確保學生對核心內容的掌握和靈活應用（表2）。

表2 案例教學法的任務分解與問題設計

4.總結和評價。對案例教學法的全過程進行回顧，對重點和難點問題進行分析和講解，確保學生對所學知識的理解、掌握和應用，并從以下三個維度評價任務驅動式案例教學方法的總體效果：（1）案例維度，包括案例項目的構思、任務的分解以及問題的設計；（2）教學過程維度，包括課前的準備、課中的引導和控制、課后總結等；（3）績效維度，包括教師表現、學生成績、課堂反映等。

四、結語

基于任務驅動的案例教學法，要求教師圍繞著課程的教學任務和課程內容進行案例設計，案例由若干個問題構成，學生在解決問題的過程中，主動學習課程的理論知識，并達到靈活應用的效果。在案例探討的過程中，教師扮演的是引導和輔助的角色，一方面，引導學生按照設計的流程和步驟進行案例的分析和探討，另一方面，負責講解學生學習過程中遇到的重點、難點問題。筆者在長期的教學過程中，雖然驗證了該方法的有效性，但是，隨著各種先進的教學手段的進步以及教學方法的不斷完善，《數據庫原理及應用》課程的教學模式將不斷趨于合理。

[1]劉暢.案例法和項目驅動法在“數據庫原理”教學實踐中的應用探索[J].計算機教育，2009，（19）：75-77.

[2]郭忠興.案例教學過程優化研究[J].中國大學教學，2010，（1）：59-61.

[3]李文武.工商管理專業本地化案例教學研究[J].民族教育研究，2011，22（1）：49-52.

[4]楊慧民.高校思想政治理論課案例教學資源共建共享模式的探索與思考[J].思想理論教育導刊，2010，（6）：23-28.

[5]汪斌，陳晰輝，趙志青，等.案例教學結合任務驅動教學法在骨科臨床帶教中的應用 [J].中國醫學教育技術，2013，27（5）：592-594.

[6]馮永忠，韓新輝，任廣鑫，楊改河.案例教學方法在農業資源與區劃課程教學中的應用 [J].安徽農業科學，2012，40（21）：11133-11134.

[7]張海燕，陳志泊，王春玲.《高級數據庫技術》課程教學改革的探討[J].教育教學論壇，2011，（9）：126-127.

[8]馮少金.《高級數據庫技術》案例教學探討[J].中國教育信息化，2013，（14）：53-55.

G642.0

A

1674-9324（2014）45-0161-03

福建省社科規劃項目：區域農產品供應鏈的抗毀性能及農業產業安全策略研究（2011B124）

黃建華（1972-），男（漢族），江西上高人，福州大學經濟與管理學院副教授，博士，研究方向為信息管理與信息系統。