基于TRIZ理論的“數據庫原理及應用”課程教學研究與實踐

梁 娟，吳 媛，劉 丹，馬世霞

（河南工學院 計算機科學與技術學院，河南 新鄉 453003）

0 引言

“數據庫原理及應用”是計算機類專業的學科基礎必修課。學生通過此課程的學習，能夠掌握程序設計的基本方法、數據庫中的數據處理、數據庫管理系統的開發及應用技術，為將來的實際工作打下良好的基礎。“數據庫原理及應用”涵蓋了當前數據庫技術從基本原理到應用實踐的各項主要內容，具有理論性、實用性、操作性和創新性較強的特點。向下關聯程序設計基礎，向上支撐分布式數據庫、軟件工程等課程。在計算機類專業的基礎課和專業課學習中起著承上啟下的關鍵作用。

創新是大學教育的根本目的, 也是“數據庫原理及應用”課程的教學目標之一。為適應當前軟件工程專業具有創新能力的應用型人才的培養要求，課程教學過程中融入創新理論是十分必要的。

1 TRIZ理論

TRIZ（Theory of Inventive Problem Solving）一詞來源于俄語, 譯為“發明問題解決理論”, 是由發明家G.S.Altshuller及其團隊在分析250萬件高水平專利并綜合多學科領域的知識和方法后，于1946年提出了TRIZ理論[1], 目的是找出發明創造、解決技術難題過程中所遵循的科學原理和法則。運用該理論解決創新發明問題時,將具體的技術問題歸納轉換為TRIZ的標準問題模型,運用TRIZ工具尋求解決方案,根據解決方案的引導結合具體的專業的知識領域獲得實際問題的解決方案。

2 “數據庫原理及應用”課程現狀及存在問題

在傳統的“數據庫原理及應用”教學模式中, 教學過程的主要方式是知識的傳授, 講授的內容主要包括基礎應用、基礎理論、綜合應用等方面。但在教學實施的過程中存在許多問題：（1）目前的“數據庫原理及應用”課程，受傳統上課模式限制，教師存在重基礎知識的傳授，輕學生創新能力的培養。（2）大多數學生只是按照教材列出的任務案例，對相關知識點進行學習和實踐，無法進行系統的創新設計。（3）教學中，師生之間的信息傳遞是單向的、機械的，師生、生生之間缺少交流和互動，課堂教學缺乏對學生學習方法、基本能力和批判性思維方式的培養、引導及訓練。上述原因使“數據庫原理及應用”課程的學習面臨“學生被動學習”“理論課空洞說教”[2]的問題，導致學生理論知識掌握不扎實，實踐環節不系統，創新思維沒提高。

圖1 技術矛盾解決思路

3 TRIZ理論在“數據庫原理及應用”課程教學中應用與探索

本文將運用TRIZ理論中的創新原理[3], 對“數據庫原理及應用”課程進行教學改革。該理論能有效解決在理論和實踐教學中常見的問題和不足，同時為教學改革提出新的依據和方法。

根據本文第2部分提到的問題, 結合TRIZ理論的基本原理, 特制定以學生為中心的5步教學實施過程[4]。

（1）預先作用原理—課前預習。預習分為理論課預習和實踐課預習。理論課預習主要是教師把上課相關的內容錄制成小視頻上傳到學習通上，學生通過觀看小視頻發現和記錄學習中遇到的問題。實踐課預習是學生根據預習實驗內容去書寫預習報告，通過預習報告的書寫豐富學生的知識儲備以及激發學習欲望。

（2）加強有效作用原理[5]—課下作業。創建調查性作業，研究數據庫相關的小主題，以激發學生的學習興趣和提高自主學習的能力。比如讓學生先自己設計洗車服務系統，然后對洗車店進行組織機構調查，了解各級組織的職能、組員的工作職責和業務流程，發現系統設計的問題，然后對新系統提出要求加以改進。

（3）反向作用原理—翻轉課堂[6]。教師授課采用多樣化多角色的教學形式。讓學生帶著已有的知識儲備和未解的疑惑走進課堂。課上的工作不再是教師滔滔不絕的教，而是變為基于視頻的內容，進行習題練習、分組討論、小組匯報和教師點評等，極大提升了學生的參與度和融入感。這種線上線下相結合的方式，實現了對教學過程的全方位把握。教師還通過一系列的有方向性、有策略性的過程設計，洞察學生的心智模式，向內挖掘潛能、向外發現可能性，令學生高效達到學習目標。教師不再是單純的教，而是作為指引者，通過提問的方式，幫助學生解惑，使學生開放的思維得以提升。

（4）組合和重力補償原理—小組討論。課堂上將具有不同能力的學生分為一組，利用教學小組發揮教育專家的作用。同時在師生和生生之間創建靈活的指導方式，最終將每個單元的小項目組合成一個綜合的技能訓練項目；通過分組學習討論，提高了學習興趣也拓寬知識面。

（5）反饋原理—教師答疑。主要是根據學習通中學生課前學情與自學情況的反饋、課中效應性反饋、課后鞏固性和深化性反饋以及通過問卷調查來了解學生的學習情況和教學反饋效果，調控和改進教與學，促進學生的學習綜合能力和創新思維有所提高。

4 結語

本文將TRIZ理論引入“數據庫原理及應用”課程教學改革中，利用TRIZ理論中的預先作用原理、加強有效作用原理、反向作用原理、組合和重力補償原理以及反饋原理等開展課堂教學，有效提高本科課堂占課比，著重激發本科學生的主動性和思考能力，為軟件工程專業制定的具有創新能力應用型人才的培養目標奠定了基礎。