基于任務驅動的數據庫系統原理課程教學探討

黃榮兵 劉孝群

摘要：根據我院計算機專業學生的特點及定位，結合自身的教學實踐經驗，對數據庫系統原理課程教學進行了分析，探索一種基于“任務驅動”模式，以培養學生的應用能力和創新能力、注重其個性發展為目標的教學模式——“雙主模式”。采用以任務為主線、教師為主導、學生為主體的“任務驅動”教學法，對培養學生的創新精神、獨立分析和解決問題的能力具有較好的效果。

關鍵詞：教學模式;任務驅動;雙主模式;數據庫系統

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）32-0109-02

隨著計算機科學技術的發展，數據庫技術的應用領域得到了飛速發展，已從傳統的數據處理、信息管理、事務處理擴大到了計算機輔助設計、人工智能、辦公信息系統等新的應用領域。目前，全國各大高校計算機專業都將數據庫系統原理課程列為核心專業課。但大部分本科院校的課程都是以數據庫原理為基礎，特點是以理論教學為主、實踐教學為輔。根據成都大學的辦學目標——培養高素質應用型人才的要求，非常重視培養學生的學習能力、動手能力和創新能力。但由于課時有限與學生自身學習情況等原因，大部分教師沿襲以教師為中心的傳統教學模式，導致學生不能吃透、用活所學知識，在開發信息系統應用軟件時設計能力差。因此，傳統的以原理為主線、“填鴨式”的教學模式已不能適應新形勢的要求，必須采取新的教學模式。據于此，結合“任務驅動”模式[1]，提出適用于應用型本科院校計算機專業數據庫系統原理課程的“雙主模式”教學方法。

一、“任務驅動”教學法

1.內涵與教學流程

“任務驅動”教學法是教師通過任務引導學生去學習，通過教與學雙方的共同參與，讓學生在學中做和做中學的過程中形成教與學的互動，最終實現學生自主完成學習任務。在數據庫系統原理課程的教學過程中，課程組對“任務驅動”教學模式進行了有益的探索，首先，將該課程涉及的所有知識點看成是一個完整的系統，然后再將系統分解為不同的子模塊，每個子模塊對應一個“子任務”，讓學生逐個完成所有“子任務”后，整個系統的任務就完成了，實現了學生在完成所有“子任務”的同時，深刻理解了“系統”的概念。[2]整個“系統”教學流程如圖1所示。

2.“任務驅動”教學法在教學中的主要作用

（1）激發學生的學習激情。通過“任務驅動”教學方法開展教學，將所有知識分解為具體的“子任務”，讓學生主動對“子任務”進行分析、討論，在教師的指導幫助下，經過對新知識的學習和課堂練習、上機實踐，最后成功完成。這種教學模式使得學生不再是知識的被動接受者，而是知識的主動參與者，激發了學生的學習熱情。[3，4]

（2）提高學生自主學習、協作學習的能力。“任務驅動”模式下的數據庫系統原理課程教學始終以問題為先導，如何解決問題為目標，進而引出相應的概念和理論。學生緊緊圍繞教師給出的“子任務”進行自主學習，當遇到困難時可以隨時向老師、同學、移動互聯網尋求幫助，運用所學新知識，通過上機實踐進行驗證，從中體驗成功與失敗，加深對知識的理解，探求問題的最終解決。最后歸納總結出系統的知識結構以及學習方法，培養了學生自主學習、勇于鉆研和協作學習的能力。

（3）培養學生動手能力和開發應用程序的能力。教師通過給出一些實用性較強的開放性“任務”，給學生一定獨立思考、探索和自我開拓、自由發揮的空間和時間，讓學生結合生活中的實際，充分利用圖書館和網絡上的信息資源設計并開發出一個實用的數據庫應用系統，這樣既培養了學生的實際動手能力，又培養了他們充分利用所學知識開發一個能解決實際問題的信息系統的能力。

二、基于“任務驅動”的數據庫系統原理教學

在數據庫系統原理教學過程中，“任務驅動”教學法的具體實施主要包括如下幾個方面：

1.制定總體目標

針對數據庫系統原理課程和學院計算機專業學生的具體情況制訂一個總的教學目標，即學生學習完該門課程后應該達到什么水平，能夠解決什么實際問題等。并據此目標設計出一個實際總任務，并在第一次上課的時候告訴學生。例如，利用數據庫原理的知識和方法完成一個實際的項目，如設計一個網上書店數據庫系統、學生信息管理系統或圖書管理系統。

2.設計有梯度的、有層次的單元任務

根據總目標，再結合教學內容、系統軟件的功能、課時安排應盡可能設計科學的、有梯度的、有層次的單元教學“子任務”。每個“子任務”的設計要圍繞總目標任務的完成進行構思，以確保教學效果和最終目標的完成。

3.對教學內容分類，根據單元任務引導學生學習

教師首先要帶領學生學完最基本的內容，如最基本的概念，學生只有熟練掌握了這些概念才能進一步理解更難的內容，比如，關系代數里的基本運算和SQL標準語言的對應關系、數據模型、關系模型、概念模型、邏輯模型之間的關系，另外，模式求精涉及到的關系規范化理論等內容。然后，針對每個“子任務”，采取講解或演示等方式，給出完成該“子任務”的思路、方法、操作和結果。最后，引導學生邊學邊做并分配權成相應的學習任務。教師在帶領學生完成“子任務”的過程中，學生會逐步建立起對數據庫系統的興趣并不斷深入地去學習新的知識和技能，這些新知識和技能不是教師直接告訴學生，而是將它們隱藏在任務的背后，讓學生通過在完成任務的過程中逐步去探索、去消化，最終掌握它們。

4.具體應用舉例

例如，在第一堂時，先給學生演示幾個數據庫信息系統的案例，通過對數據的增加、刪除、查找、修改，讓學生產生對該門課程的濃厚興趣。演示完之后，教師就要引導學生思考，去發現規律。首先，從系統組成來看，每個系統都由兩大模塊構成，即前臺運行的UI和后臺數據庫。UI可以用很多語言去實現，由于之前學生已學過某種語言，如Java，因此實現起來非常容易;而后臺數據庫如何去實現呢？這時就要引導學生下來去自學完成數據庫設計章節知識點的內容，并對學生進行分組，讓他們去討論，最后每組派代表到講臺上給大家講解。另外，還要告訴學生怎么才能設計出一個好的數據庫，要遵循哪些原則，帶著這一序列問題，教師就可以對整門課程進行任務的分解，帶領學生完成每個“子任務”。比如，在完成數據庫邏輯設計這個“子任務”時，為了實現數據的增加、刪除、改修、查找就要進一步完成SQL語句“子任務”;SQL語句又是如何被數據庫管理系統執行的呢？這時，進一步完成“子任務”——關系代數理論。

三、“任務驅動”教學模式注意事項

1.“任務”設計要有明確的目標

教師應依據數據庫系統原理課程和學生自身特點，先要制訂總的教學目標，即學生在學習該門課程之后應該達到什么水平，能夠解決什么實際問題等。根據教學總體目標，結合軟件功能和課時安排，力求設計出科學、合理且具有一定梯度感的教學任務。此外，在教學過程中，還要多注重引導學生整合討論結果。因此，在任務設計過程中要把握好整體任務和每一堂課“子任務”之間的關系，不能讓“子任務”與整體任務脫節。“子任務”的設計要圍繞總目標整體任務的完成進行構思，以保證教學效果和最終目標的完成。[5]

2.“任務”設計要科學

（1）“任務”設計時要注意學生接受能力的差異，對新內容或一些有難度的“任務”，教師最好能事先給予學生一些提示，便于學生自主學習。

（2）“任務”設計要注意分散重點、難點。既要讓學生掌握數據庫系統原理的基本知識點，又要讓他們具備數據庫設計與實現的實際應用能力。總的來說，每個“任務”中所涉及的重點、難點不應超過2個。另外，“任務”的規模應盡可能小，上下“任務”之間最好有一定的關系。

（3）以“布置任務→介紹完成任務的方法→歸納結論”的順序引入有關概念，展開教學內容。

3.“任務”設計要能夠激發學生探究問題的興趣

如果還是按照傳統的教學方式——教師提出任務，學生得出答案，學生的思維會受到限制，逃脫不了教師的思維框架，學生總是處于被動的學習活動之中，他們的思維發展會受到嚴重的影響。因此，教師應本著學生自己去發現任務中的問題的思路去設計“任務”，如果學生能夠提出的問題越多、越深入，說明他們的思維越活躍。教師通過學生所提的問題能及時了解學生的思維動態，并且通過討論或交流引導學生在群體思考過程中進行思維碰撞，互相啟發，互相補充，達到相互學習的目的。

4.“任務”設計要具有可操作、可考核性

任務明確后，最好的教學方法是讓學生在教師的引導下，或討論或自學或探索來完成“任務”。教師在帶領學生突破每節課的教學難點后，應該盡快將任務交給學生單獨或共同完成。任務設置要有可操作性，基本任務設置要有可考核性，老師要進行及時地跟蹤和檢查，了解和掌握學生的學習效果。學生是否完成了基本任務，老師要能夠一眼就能看出，以便及時進行記錄。總之，教師設計“任務”時，要對每個知識點認真、仔細地推敲，才能構造出一系列具有代表性的可操作性“任務”，學生通過完成“任務”能夠實實在在掌握所學知識、技能和方法，真正實現教師主導作用和學生主體地位的一致性，充分發揮學生的主觀能動性，既訓練了他們的創造性思維又提高了他們的整體綜合素質。

四、結束語

總之，基于“任務驅動”的教學模式不僅能改變傳統的數據庫系統原理教學模式，還能培養學生的創新能力、獨立分析和解決問題的能力，使學生真正成為學習的主體，教師除了具有輔導者、引導者的身份外，不具備其他任何權威。這種模式的教學方式讓因材施教真正落到了實處，使每位學生在學習過程中充滿激性，把學習當做一種享受。

參考文獻：

[1]楊照華.計算機專業課程與教學改革初探[J].煤炭技術，2012，

31（3）：259-260.

[2]劉林濤.“任務驅動”教學模式的研究與實踐[J].現代教育科學，

2004，（6）：12-14.

[3]晏湧，藍波.“任務驅動”教學法在電工電子技術課程中的應用[J].實驗技術與管理，2012，29（9）：169-172.

[4]劉婧.問題式教學在《數據庫系統原理》教學中的應用探討[J].中國成人教育，2011，（6）：134-135.

[5]倪寶童.淺析“任務驅動”教學法在計算機教學中的運用[J].遼寧師專學報，2004，6（2）：39-40.

（責任編輯：王祝萍）