《數據庫原理及應用》實驗教學研究與實踐

【摘要】《數據庫原理及應用》是一門實踐性很強的課程，課程實驗在課程中占據著重要地位。本文研究如何改進《數據庫原理》實驗教學，探討在《數據庫原理及應用》實驗教學中引入多層次分級教學體系及任務驅動的教學方法，改進實驗教學效果。

【關鍵詞】數據庫原理及應用;多層次分級教學體系;任務驅動

1.引言

《數據庫原理及應用》課程是一門集理論性、實用性、操作性、創新性于一體的綜合性課程。采用傳統的教學方法、教學手段的教學過程中發現，很多學生在實驗中機械地對著實驗手冊依葫蘆畫瓢，對實驗是一種應付的態度，無法充分發揮學生的主動性和積極性，無法達到應有的教學目的。另外數據庫原理課程對實踐環節缺乏有效的考核機制，在后期的課程設計和畢業設計中表現出缺乏分析問題、解決問題的能力，不能獨立地進行數據庫系統的設計與開發。因此采用豐富多樣的教學方法和教學手段，提高教學質量勢在必行[1][2]。

作者在多年的數據庫實驗教學中，嘗試引入多層次分級教學體系，根據學生學習情況由淺入深逐級推進實驗難度，建立多層次分級實驗教學體系[3][4]，并在實驗教學中引入任務驅動的教學方法[5][6]，提高學生學習的積極主動性。并在期末考核，精心設計考核方式和題目，檢驗學生的學習效果。

2.建立多層次分級實驗教學體系

我校信計專業學生數據庫原理及應用課程的目標是：讓學生能夠掌握數據庫技術的相關理論和相關技術，掌握SQL SERVER數據庫操作，并能夠理論聯系實際，解決具體問題。針對該目標，將課程實驗分為三大類實驗：基礎型、提高分析型和綜合設計型實驗。通過三個層次子目標的推進，遵循循序漸進的自然規律，實現使學生從簡單使用數據庫管理系統進行驗證性實驗到規劃和組織數據，直到最后能完成綜合性、設計性實驗，從而獨立分析、解決實際問題。

（1）基礎型實驗。主要是讓學生從具體的實驗實例去掌握數據庫的基本知識和技能。該類實驗項目如SQL Server安裝及常用管理工具的使用、數據庫創建及管理、數據表創建及管理等、簡單查詢。

（2）提高分析型實驗。指導學生學習如何分析運用數據庫、運用SQL語言進行數據操作等。該類實驗項目如高級查詢、存儲過程的創建及應用、觸發器創建及應用、游標的使用、流程控制語句等實驗。

（3）綜合設計型實驗。主要考查學生以數據庫知識為主線，對多個課程的了解和掌握情況，這個部分實驗內容可以與教學形式改革相結合，采用老師命題，也可以自由選題，希望充分發揮學生的主觀能動性。當然，我們將對學生的選題進行篩選、過濾，對不符合要求的題目給予刪除或者修改。該類實驗項目一般會在最后給出，給出若干數據庫應用項目題目，學生分組進行綜合設計，給出需求分析、概念結構設計、邏輯結構設計及數據庫實施。

3.引入任務驅動模式教學

3.1 任務驅動模式概述

“任務驅動教學法”是一種建立在建構主義學習理論基礎上的教學法，它以解決問題、完成任務為主的多維互動式為教學理念;將再現式教學轉變為探究式學習，使學生處于積極的學習狀態，每一位學生都能根據自己對當前問題的理解，運用共有的知識和自己特有的經驗提出方案、解決問題[6]。

在教學中引入任務驅動教學方法，以任務為主線、教師為主導、學生為主體， 體現“自主—合作—探究”的學習理念。“任務驅動”學習法促使學生明確學習目標，探究完成任務的有效方法，發揮學習主體的綜合能力，提高學生學習的效率和興趣，培養獨立探索、開拓進取的自學能力。“任務”的完成，會使學生獲得滿足感、成就感，從而激發他們的求知欲望，逐步形成激勵式的良性循環。

3.2 基于任務驅動模式的數據庫實驗設計

在數據庫實驗教學中引入任務驅動模式，讓學生的學習活動與實驗任務相結合，以探索問題來引導學生，讓學生擁有學習的主動權，教師不斷地挑戰和激勵學生前進，培養學生的創新能力和獨立分析問題、解決問題的能力。

任務驅動的教學模式通常分為情景創設、確定任務、自主協作解決任務、效果評價四個階段[7]，下面以數據庫實驗中的一個綜合實驗為例介紹任務驅動法在數據庫原理實驗中的應用。

（1）情景創設

通過創設的問題情境，提出任務，并將所要實驗的內容隱含在一個個任務主題中，使學生通過完成任務達到掌握所學知識的目的。教師首先布置本階段、本單元的實驗任務，要求學生帶著要完成的任務或帶著要解決的問題去實驗。以探索問題來引起和維持學習者的學習興趣和動機。

在數據庫的綜合實驗中，學生分成多個小組，每組有5-6人，教師提供多個設計題目供其選擇，如“學生管理系統”，“醫療管理系統”等，教師提出數據庫設計的詳細要求，如按照軟件生存周期分階段設計，規范化程度必須達到第三范式等等。

（2）確定任務

在提出任務之后，由學生討論、分析任務，提出完成任務需要做哪些事情。在提出的問題中，一些是以前已經學習過的，這些問題學生自己就給出解決方案：另一些是沒有學習過的，即隱含在任務中的新內容，這也正是實驗的核心任務，這些問題最好都是由學生提出。在這基礎上，教師將任務的分析進一步總結、歸納，明晰和確認同學們動手實踐需要完成的實驗任務。

在上述案例中，學生該階段需要討論可行性研究、需求分析、概念設計、邏輯設計和運行測試等各階段工作的任務具體分配，教師引導學生任務進行模塊化，每個同學負責一個模塊，共同協商完成，并制定明確的進度計劃。

（3）自主協作解決任務。

這一階段以學生具體操作為主，由教師向學生提供解決該問題的有關線索，主要鼓勵學生進行自主的探究分析，并與團隊小組合作共同找到解決辦法。該過程強調的是發展學生的“自主學習”能力、團隊協作能力;教師只需給予及時的引導，對學生存在的共性問題，可由老師統一示范、集體解決。教師還應充分了解學生對知識的掌握情況和興趣點，及時調整實驗教學方案和控制實驗進度。

（4）效果評價

對教學效果的評價分為兩個層次：第一層，對學生完成任務的解決方案、采用技術、最終結果予以評價，即就知識建構的評價和綜合應用能力的評價，第二層，對學生各方面綜合素質的評價。參與的積極性、學習態度、自主學習能力及協作能力等的評價。

在該案例中，教師不單純以實驗報告作為評分標準，而是由每組學生上臺講解實驗過程，展示實驗結果，然后請同學們參與評分，提高學生的積極性。

在數據庫原理實驗教學中，每個實驗均可引入任務驅動法進行教學，但綜合性、設計型的實驗使用任務驅動的教學法效果更佳。

4.實驗考核

實驗不能只以實驗報告作為考核依據，最好在實驗課程結束后進行一次測試，檢查一下學生該課程實踐技能掌握情況。在上學期的期末考核中，設計了多道背景較實際應用簡化了的題目，每道題目都包含了從建數據庫、建數據表、創建索引、數據查詢到創建存儲過程、觸發器的應用要求，限時完成，可以較客觀地檢驗學生的掌握情況。并設計一定的建模題目，鼓勵學生創新，培養學生的創新意識。

5.結束語

針對《數據庫原理及應用》傳統教學方法中出現的問題，本文從實踐中提出建立多層分級教學體系，引入任務驅動式教學方法，改進實驗考核方式，注重培養學生自主學習能力和創新精神、提高學生學習效果。實踐證明，這種實驗教學模式是可行的，有助于明顯提高實驗教學質量。

參考文獻

[1]徐家良，陳曉峰.數據庫原理課程實踐教學體系的構建[J].實驗室科學，2012，15（4）：138-140.

[2]徐家良，葉小琴.“數據庫原理”課程實驗教學改革[J].實驗室科學，2014，17（1）：71-77.

[3]劉炎.以人為本，分層教學的實踐[J].北京教育（高教版），2008（9）：45-46.

[4]葛艷.數據庫原理與應用課程的三級實驗教學體系[J].計算機教育，2011（17）：71-73.

[5]門愛華.數據庫原理精品課程建設的研究與探索[J].赤峰學院學報（自然科學版），2012，28（5）：181-182.

[6]姜雪茸.任務驅動教學模式探究[J].蘭州教育學院學報，2013，29（1）：147-148.

[7]鄭小英.任務驅動教學方法[J].科技信息，2011（9）.

作者簡介：劉風華（1976—），女，河南永城人，碩士，講師，研究方向：信息安全。