任務(wù)驅(qū)動式的《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》案例教學(xué)法研究

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1、任務(wù)驅(qū)動式的?數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用?案例教學(xué)法研究 任務(wù)驅(qū)動式的?數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用?案例教學(xué)法研究 摘要：傳統(tǒng)“灌輸式〞的教學(xué)模式，以課程內(nèi)容為中心，以教師講授為主導(dǎo)，學(xué)生被動接受，導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情低下，教學(xué)效果難以保證。本論文針對?數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用?課程的特點(diǎn)，提出任務(wù)驅(qū)動式的案例教學(xué)法，該方法通過案例的設(shè)計(jì)和問題的分解，到達(dá)發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，讓學(xué)生在獨(dú)立思考、分析和處理案例的過程中，熟練掌握課程內(nèi)容的目的。 關(guān)鍵詞：案例教學(xué)；任務(wù)驅(qū)動；數(shù)據(jù)庫 中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-932445-016

2、1-03 一、緒論 數(shù)據(jù)庫技術(shù)是信息和計(jì)算科學(xué)領(lǐng)域的根底及核心技術(shù)之一，?數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用?是計(jì)算機(jī)、信息管理專業(yè)本科教育的一門核心課程。?數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用?課程的主要內(nèi)容包括：數(shù)據(jù)庫原理相關(guān)的根底理論，比方：關(guān)系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、關(guān)系模式、函數(shù)依賴?yán)碚撘约胺妒嚼碚摰?。?shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的方法和內(nèi)容，包括需求分析、數(shù)據(jù)庫的概念設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計(jì)以及實(shí)施和應(yīng)用等整個數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的生命周期，在此過程中需要完成E-R圖的繪制、關(guān)系模式的轉(zhuǎn)換以及應(yīng)用范式理論和函數(shù)依賴?yán)碚撨M(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)和約束。與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)相關(guān)的開發(fā)和應(yīng)用，包括如何應(yīng)用DBMS有效的管理數(shù)據(jù)庫、如何應(yīng)用S

3、QL語言以及其他開發(fā)工具進(jìn)行數(shù)據(jù)庫編程和開發(fā)等內(nèi)容。目前，數(shù)據(jù)庫課程的教學(xué)方法大多還是以傳統(tǒng)的“灌輸式〞模式為主，這種教學(xué)模式以課程內(nèi)容為中心，以教師講授為主導(dǎo)，學(xué)生被動接受。傳統(tǒng)教學(xué)方法注重該學(xué)科知識的全面性、系統(tǒng)性和嚴(yán)謹(jǐn)性的特點(diǎn)，對于學(xué)生掌握理論根底具有重要意義，但是，這種教學(xué)方法不僅制約了學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性，而且無視了學(xué)科之間的關(guān)聯(lián)性。 案例教學(xué)法由哈佛大學(xué)法學(xué)院Langdell教授于1870年首創(chuàng)，是一種以案例為根底內(nèi)容，以學(xué)生對真實(shí)事件和情境的分析、思辨為教學(xué)重點(diǎn)，以提升學(xué)生掌握根底理論并解決實(shí)際問題的能力為目的的教學(xué)方法。它通過模擬或者重現(xiàn)現(xiàn)實(shí)生活中的一些場景，讓學(xué)生把自

4、己納入案例場景，通過討論或者研討來進(jìn)行學(xué)習(xí)【1】。與“灌輸式〞的傳統(tǒng)教學(xué)模式不同，案例教學(xué)法更加注重通過組織研討的方式引導(dǎo)學(xué)生自主思考【2】。案例教學(xué)法最初應(yīng)用于管理類【3】和法學(xué)類的專業(yè)課教學(xué)中，但隨著其在課堂氣氛、學(xué)生參與的積極性以及教學(xué)效果等方面的優(yōu)異表現(xiàn)，逐漸被廣泛關(guān)注，包括政治【4】、醫(yī)學(xué)【5】、農(nóng)業(yè)【6】、計(jì)算機(jī)科學(xué)【7】等各類學(xué)科都開始探討如何設(shè)計(jì)適合本學(xué)科的案例教學(xué)法。案例教學(xué)法作為一種全程參與式的教學(xué)方法，一般包括課前預(yù)習(xí)、課堂討論和課后總結(jié)等三個根本階段。它要求學(xué)生在課前做好預(yù)習(xí)，掌握案例相關(guān)的根底理論，課堂上積極參與小組討論，要求教師課前選好適宜的案例，課堂上合理地引導(dǎo)學(xué)

5、生開展小組討論，保證討論效果并做好點(diǎn)評工作，課后進(jìn)行總結(jié)【2】。 鑒于?數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用?課程具有較強(qiáng)的實(shí)踐性，培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力是該課程的核心任務(wù)，而傳統(tǒng)的教學(xué)方法在這方面存在明顯缺陷，因此，不少的學(xué)者對案例教學(xué)法在數(shù)據(jù)庫課程教學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行了探討[7，8]。張海燕等強(qiáng)調(diào)，作為一種全程參與式的教學(xué)方式，數(shù)據(jù)庫課程的案例教學(xué)法，在教學(xué)過程中要求學(xué)生課前做好準(zhǔn)備.課堂上積極參與小組討論，教師在整個教學(xué)過程中把握案例準(zhǔn)備和小組討論的效果，并指出教師要通過循序漸進(jìn)的講解、演示和實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生理解數(shù)據(jù)庫的根本概念、理論和技術(shù)【7】。劉暢【1】結(jié)合數(shù)據(jù)庫課程的特點(diǎn)，提出了一種工程驅(qū)動式的“數(shù)據(jù)庫

6、原理〞課程案例教學(xué)法，該方法以數(shù)據(jù)庫課程中的內(nèi)容為主線，以工程為核心，將數(shù)據(jù)庫課程分塊零散的知識和技能，通過實(shí)踐教學(xué)串聯(lián)起來，讓學(xué)生像在做數(shù)據(jù)庫開發(fā)工作那樣，不斷地發(fā)現(xiàn)新問題、解決新問題，從而經(jīng)歷一個完整的工程開發(fā)研究過程，到達(dá)熟練掌握和應(yīng)用知識的目的。實(shí)際上，數(shù)據(jù)庫的根底理論較為抽象難懂，自學(xué)起來較為困難。因此，在設(shè)計(jì)案例教學(xué)法時，無法沿襲傳統(tǒng)的案例教學(xué)法步驟，因?yàn)?，無論是安排學(xué)生課前預(yù)習(xí)還是課堂討論，都比擬困難，教師有必要在開展案例討論之前，進(jìn)行適度的講解。本論文將根據(jù)計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用這門課程的特點(diǎn)，在傳統(tǒng)案例教學(xué)法的根底上，提出一種基于任務(wù)驅(qū)動的案例教學(xué)法。 二、學(xué)科特點(diǎn)及教學(xué)現(xiàn)

7、狀 ?數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用?課程具有以下特點(diǎn)：首先，需要掌握很多根底理論，比方：函數(shù)依賴、范式、三層結(jié)構(gòu)兩級映射等，這些內(nèi)容都比擬抽象，學(xué)生在短時間內(nèi)難以理解和掌握。其次，數(shù)據(jù)庫課程中的前后內(nèi)容關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)，比方：數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)需要參照三層結(jié)構(gòu)兩級映射的結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行，關(guān)系模式的構(gòu)建需要符合范式要求，要消除不合理的函數(shù)依賴關(guān)系等。最后，數(shù)據(jù)庫課程的實(shí)踐性較強(qiáng)，所有的根底理論最終都要應(yīng)用于包括數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)庫編程等在內(nèi)的實(shí)際工作中。由于教學(xué)內(nèi)容抽象難懂、傳統(tǒng)教學(xué)模式枯燥乏味加上數(shù)據(jù)庫課程的教學(xué)領(lǐng)域理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐應(yīng)用脫節(jié)嚴(yán)重等問題，導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣不高，教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果難以保證。而且，由于

8、教學(xué)內(nèi)容零散、孤立，學(xué)生很難到達(dá)系統(tǒng)化了解和綜合運(yùn)用的境界，學(xué)生只能通過死記硬背的方式來應(yīng)付考試，很多學(xué)生雖然成績很好，但是動手能力很差，不知道如何應(yīng)用這些根底理論解決現(xiàn)實(shí)問題，從而出現(xiàn)高分低能的現(xiàn)象。 三、任務(wù)驅(qū)動式的案例教學(xué)法設(shè)計(jì) 針對以往教學(xué)方法的缺乏，本論文依據(jù)?數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用?課程的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種基于任務(wù)驅(qū)動的案例教學(xué)方法，該方法具體步驟如下。 1.問題設(shè)計(jì)及案例準(zhǔn)備。?數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用?課程的案例教學(xué)法與管理、法律等文科類課程的案例教學(xué)法不同，不需要廣泛收集和整理大量高質(zhì)量的案例形成豐富的案例庫，不需要適時更新和補(bǔ)充新的案例，不需要強(qiáng)調(diào)案例形式多樣性和案

9、例內(nèi)容的廣泛性，而是要針對核心教學(xué)任務(wù)設(shè)計(jì)一個科學(xué)的問題，并圍繞著問題進(jìn)行案例準(zhǔn)備，要求所設(shè)計(jì)的案例，在縱向上能表達(dá)出數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開發(fā)的完整生命周期，在橫向上能覆蓋?數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用?課程要求掌握的所有根底理論。 比方我們要求學(xué)生應(yīng)用?數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用?課程所涉及的根底理論，設(shè)計(jì)和開發(fā)一個學(xué)生管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)能完成以下任務(wù)：查詢出有哪些學(xué)生選修的課程中至少有兩門以上由教授開設(shè)。要完成該任務(wù)，學(xué)生需要完成的工作以及應(yīng)用到的理論包括：描述教學(xué)關(guān)系，需要繪制E-R圖；將E-R圖轉(zhuǎn)換成合理的關(guān)系模式，并編制數(shù)據(jù)表，需要應(yīng)用范式理論和函數(shù)依賴?yán)碚?；將?shù)據(jù)文件保存在物理磁盤上，要求占用較少的存儲空間并

10、能進(jìn)行高效檢索，需要應(yīng)用物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論；客戶從操作終端檢索所需要的信息，形成視圖，需要應(yīng)用SQL語言；保證數(shù)據(jù)視圖―數(shù)據(jù)表―存儲結(jié)構(gòu)之間的相互獨(dú)立、相互關(guān)聯(lián)的關(guān)系，需要依賴數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三層結(jié)構(gòu)和兩級映射。案例需要圍繞著上述內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)，不能遺漏。 2.根底理論的講解。由教師進(jìn)行精練的理論知識講解，講解過程最好能結(jié)合解決實(shí)際問題的步驟，介紹在哪些環(huán)節(jié)需要用到它，這樣有助于將零散的知識串聯(lián)起來。?數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用?課程需要重點(diǎn)講解的知識點(diǎn)見表1。 3.問題分解及教學(xué)過程控制。案例教學(xué)的目的是充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，讓學(xué)生獨(dú)立思考、分析和處理案例設(shè)計(jì)階段所布局的問題，引導(dǎo)學(xué)生將核

11、心問題分解成假設(shè)干個子問題，在依次解決子問題的過程中主動的學(xué)習(xí)?數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用?課程中的根底理論，并將其應(yīng)用于實(shí)踐。教師可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容、進(jìn)度以及學(xué)生的掌握情況，適時地進(jìn)行講解和點(diǎn)評，確保學(xué)生對核心內(nèi)容的掌握和靈活應(yīng)用。 4.總結(jié)和評價。對案例教學(xué)法的全過程進(jìn)行回憶，對重點(diǎn)和難點(diǎn)問題進(jìn)行分析和講解，確保學(xué)生對所學(xué)知識的理解、掌握和應(yīng)用，并從以下三個維度評價任務(wù)驅(qū)動式案例教學(xué)方法的總體效果：案例維度，包括案例工程的構(gòu)思、任務(wù)的分解以及問題的設(shè)計(jì)；教學(xué)過程維度，包括課前的準(zhǔn)備、課中的引導(dǎo)和控制、課后總結(jié)等；績效維度，包括教師表現(xiàn)、學(xué)生成績、課堂反映等。 四、結(jié)語 基于任務(wù)

12、驅(qū)動的案例教學(xué)法，要求教師圍繞著課程的教學(xué)任務(wù)和課程內(nèi)容進(jìn)行案例設(shè)計(jì)，案例由假設(shè)干個問題構(gòu)成，學(xué)生在解決問題的過程中，主動學(xué)習(xí)課程的理論知識，并到達(dá)靈活應(yīng)用的效果。在案例探討的過程中，教師扮演的是引導(dǎo)和輔助的角色，一方面，引導(dǎo)學(xué)生按照設(shè)計(jì)的流程和步驟進(jìn)行案例的分析和探討，另一方面，負(fù)責(zé)講解學(xué)生學(xué)習(xí)過程中遇到的重點(diǎn)、難點(diǎn)問題。筆者在長期的教學(xué)過程中，雖然驗(yàn)證了該方法的有效性，但是，隨著各種先進(jìn)的教學(xué)手段的進(jìn)步以及教學(xué)方法的不斷完善，?數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用?課程的教學(xué)模式將不斷趨于合理。 參考文獻(xiàn)： 【1】劉暢.案例法和工程驅(qū)動法在“數(shù)據(jù)庫原理〞教學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用探索[J].計(jì)算機(jī)教育，

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