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《数据库应用》课程体系建设研究

2012-07-17张宝友李剑锋

统计学报 2012年4期
关键词:数据库结构实验

钮 亮,张宝友,李剑锋

(中国计量学院经济与管理学院,浙江杭州310018)

一、引言

《数据库应用》课程是财经类高校信管专业及相关专业的核心专业基础课,主要讲授delphi7.0高级语言程序设计和数据库应用技术。通过本课程的学习和实验,使学生了解数据库的设计方法,学会delphi7.0程序设计,掌握access2000关系型数据库管理系统(DBMS)的具体应用,获得用delphi7.0开发数据库应用系统的能力。目前,该门课程主要采取教师授课、学生听讲、以理论学习为主的模式。从近几年的教学过程来看,这种教学模式不能发挥学生的创造性和主动性。在实验过程中,由于实验管理同程序类设计课程在观念上没有得到很好的整合,课程不能指导实验,实验也不能促进课程。尽管该门课程课时较多(64),但最终学生掌握课程的效果不佳,学生程序研发能力不足,不能具体解决一个项目问题。这样的情况离培养“厚基础、宽口径、重能力”人才的要求相去甚远,课程改革因此势在必行。笔者阅读了大量相关文献,一些研究者提出了一些可以借鉴的程序学习思路[1-2],对具体程序方法予以进一步探讨和扩展。另外一些研究者提出基于工作过程导向的任务驱动式以及案例任务教学法的课程设计的思路[3-6],这些方法是在课堂内形成的。一些研究者觉得不够,提出工学结合、以项目为导向的教学实践活动的学习模式[7-9]。一些研究者梳理了程序设计语言课程的概念体系,有些研究者在课程内容之间的横向关联与纵向层次关系分析基础之上,提出了把内容联系紧密、内在逻辑性强、属同一个培养能力范畴的同一类课程作为一个课程群组进行建设的想法[10-12]。学生除了课堂理论教学外,还需要有大量的时间用于实训,因此实验室起到了教学辅助的作用,有很多学者对开放实验教学平台、实验教学改革、实验档案管理、实验教学质量保障等进行了探索研究,提出了实验主体的概念[13-18]。

从阅读的既有文献来看,大致可以归纳为内外两个方面,内的方面是课程本身理论和实践相结合的方法和手段的介绍,外的方面是开放实验条件的提供。这些文献所涉及的基本都是课程建设的某个方面,而不是全体,但课程建设本身是一个有机体,一方面需要课程内部的革新,发挥教师的引导作用;另一方面需要开放实验的观念引导,发挥同学的主观能动性。另外,在理论和实验的过程中,如果能够建立合理的课程考评体系,就可以把课程学习任务落实在各个环节。综上所述,本文提出三个方面的课程革新构想:课程结构体系规划;教学方法探讨;课程考评体系建设。

二、课程结构体系

(一)课程自身结构体系

《数据库应用》主要讲授Delphi7.0,但Delphi7.0却依托pasical语言,因此掌握pasical语言是掌握delphi的前提。在pasical的学习中,学生感觉概念较多,课程内容繁杂,没有严格的内在规律可循,主要原因是没有梳理和建立起程序设计语言课程的结构体系。程序类语言的结构性较强,而在众多的语言中pasical更甚,因此必须全盘地了解该语言的结构以及它的组成才是解决问题的出路,这就需要全面厘清课程内容的结构体系,帮助学生建立起课程结构体系目标,提高学生对教学内容的接受程度。笔者在教学中为了更加直观,沿用自然语言的学习方法,称pasical语言的学习就是“一套语法、三个语句、几十个单词”。学会这些单词、句法和语法,那么这门语言就掌握了。对这三个方面的梳理需要在一个完备的结构框架下进行,这个结构框架由基础结构、一般结构和扩展结构构成。基础结构是指在课程中,最能反映对象基本特征及本质的结构要素集合。在数据库应用课程中,如变量、常量、数据类型、语句等构成基本结构要素。一般结构是指对基础结构的组合使用,如运算、运算符、数组变量、函数、过程等构成数据库应用课程的一般结构体系。扩展结构是对前两种结构的应用关系的描述,也就是将基础结构、一般结构同delphi的组件结合起来完成一些基本的任务需要,这一应用通过delphi可视化编程界面实现。图1清晰地表达了三层结构的关系。

图1 课程自身结构体系

(二)课程所属课程群结构体系

课程群的基本思想是把内容联系紧密、内在逻辑性强、属同一个培养能力范畴的同一类课程作为一个课程群组进行建设,打破课程内容的归属性[11],弱化课程个性概念,强化课程内容之间的融合、交叉和关联。课程群建设注重不同课程之间的融合与衔接,确保学生有扎实的基础和科学的知识结构,奠定学生可持续发展的基础,加强学生创新意识和创新能力的培养[12]。课程群的设立同时弱化了代课教师的专业倾向,使得教师围绕课程群的目标而发挥教学能力,真正体现了团队的作用。主讲教师在课程群的指导下负责各门课程的教学大纲、授课计划、教案、作业、实验、实践环节等内容,使得这些环节的内容不再限于一门课一个教师,而是为了课程群的培养目标而环环相扣。

《数据库应用》课程本身是作为一个应用工具而被掌握的,它的学习目标是对企业业务过程的信息转化,它能够将物流、资金流、事务流纳入到信息流中,因此在开发一个数据库应用程序时,需要对物流、资金流、事务流有系统处理的《管理信息系统》课程有相当的了解。在开发过程中,因为需要处理数据,学生必须提前掌握《数据库原理》以及《数据结构》课程中的一些知识,例如SQL、数据存储技术、视图技术等。在组织整个开发项目过程中,要对成本、进度、计划有合理的管理,因此数据库应用课程还需要《IT项目管理》课程的支持。最后,开发的软件完成后需要进入测试环节,以确定软件的可用性、可靠性,这就需要学习《软件测试》的一般方法。因此,《数据库应用课程》课程群的建立至少要有《管理信息系统》、《数据库原理》、《数据结构》、《IT项目管理》、《软件测试》的支持。通过数据库应用课程群的建立,在教学大纲的修订上,以培养学生创新思维能力和实践能力为主导,围绕技能培养目标来凸显技能服务特征,把各个课程的核心技能提取出来,在更高的综合层次上连贯起来,使该技能的培养随课程教学的推进而不断递进、加深和拓展。这样做的方式势必弱化了个别课程的主导地位,强化了课程之间的亲和性,并能够将过细、过专、过旧及重复的内容去掉。对各个课程的核心内容做密集的、强化的学习训练,使学生能够扎实地掌握核心技能。对课程群能力的检验围绕两个方面进行,一个是研发一个具体的项目,这个项目包括调研、可行性规划、系统规划、软件编写、测试、开发报告撰写;另一种检验方法是撰写科技论文,论文能够将研发的实践提升到理论层次,能更好地确定所学知识的不足和需要补充的知识。因此,该课程群还需要纳入科技论文的写作课程,学生需要知道如何应用图书馆查询、收集和整理资料,如何确定论题和写作大纲,如何有效地在写作过程中使用计算机和互联网络,如何找寻相关的研究信息资料,如何将记录的卡片和笔记写成论文初稿,如何合理引用文献和避免剽窃,如何引用参考文献,等等。课程群的建立详见图2。

图2 本课程所属课程群

三、教学方法探讨

有了前面的课程的理论探讨,还需要将它们转化到具体的教学中。根据多年的教学经验,我们认为,在理论教学中按照一般知识点的任务式要求和开放式自由选题两种方式进行,既能满足教学大纲对全体学生知识点的最低要求,也能满足学生按照自己的兴趣主动学习的要求。

(一)一般知识点的分解型任务教学法

任务驱动教学是围绕教学目标,通过完成事先设置的相关任务(通过任务指导书形式)来达成教学目标的实现。这种教学方式,学习目的明确,任务清晰,能极大地调动学生的学习积极性,对教学效果的提高可以起到非常明显的促进作用。在教学过程中不断用“任务”来引导学生自学,让学生根据“任务”的需求来学习。在课堂上,将课程的内容和知识点通过几个具体的任务表现出来,引导学生在完成任务的过程中掌握所涉及到的理论知识。任务并非单独存在,前一个小任务的完成应该要为后一个小任务的展开做好铺垫,几个任务层层推进,各个任务以难易程度的不同来贯穿,使得几乎所有学生都能自主完成一个或多个或全部的学习任务,让人人都享受到成就感。这种方法,能有效地调动学生的学习热情,最终完成一个综合任务。在综合项目设计中,学生无需从头开始,可以把前序教学中完成的组件项目集成到综合项目中,从而减少重复劳动,降低设计难度,提高开发效率和软件的复用率。在完成任务的后续检查中,教师在课堂上会在典型的、容易出错误的地方故意犯错,通过“出问题了”来吸引学生注意力,加深印象,提升学生对完成任务时候的技术细节的理解[2]。

在《数据库应用课程》的具体教学过程中,任务划分是按照课程自身结构展开的,针对不同结构分配不同的任务来完成知识点要求,最终通过一个综 合实验来贯穿这些知识点。详细情况见表1。

表1 任务分配表

(二)开放式小组项目教学法

任务教学法是针对每一个学生个体的一种行为,而小组项目教学法是为了形成一个团队,发挥团队中成员的互帮互助、资源共享优势。通过开放式小组项目教学法,促使学生查阅大量学术文献,了解最新研究动态,掌握研究报告和科技论文的撰写方法。在项目设计、分析讨论、提出方案、论证方案、组织实施、总结汇报等一系列的教学过程中,充分发挥开放式教学的特点,营造一个以学生为中心,促进学生主动发展的教学环境,有利于培养学生的综合能力(包括专业技能、协作领导能力、沟通表达能力、获取知识的能力),从而培养了他们的科学思维。这种方式不仅增长了知识,有利于学生创新意识和自信心的培养,也为将来的各种竞赛的团队合作积累了经验。

小组划分以3人为益,人数过多会出现搭便车现象,也不容易控制学习情况。要推选一名组长,组长要详细介绍团队的成员和各成员的分工。在学习过程中,小组成员之间可以互相指导,分享学习经验,弥补教师不能详细指导的不足。

具体操作方式是,小组按照研究兴趣,自行选择一个待完成的项目。该项目应该满足五个方面的要求。(1)该项目要涉及到它的背景及现实意义。(2)要对这个项目已有的相关文献进行阅读,写出研究综述,综述内容为与课题密切有关的背景知识。综述要求引用的中英文文献分别不少于10篇。为防止引用或抄袭二次文献,老师要求学生同时提交所引用文献的全文以供检查[19]。(3)能够给出项目主要内容、难点、创新点及突破方案设想,并写出项目研究方案及进度安排。(4)各个小组将写好的综述、实验方案和制作好的幻灯片,先提交教师审阅,提出修改意见,再次修改完成后,由教师安排时间由小组成员在课堂上向其他同学讲解课题背景知识和实验方案(例如,mp3播放器制作、邮件发送制作、看图软件制作等)。课题小组讲解完毕,小组成员需要接受同学们的询问并展开讨论。学生讨论完成后,由教师点评后再补充修正相关内容。最终,实验小组将同学们提出的意见集中起来,修改实验方案,使之更加完善。(5)项目结束后要答辩验收。答辩形式是两个班级各自选出2个同学和指导教师三人组成答辩委员会一起参与实验评定,借助这种提问的形式,让其他同学理解实验小组同学在实验中采用的思路、方法和技术,以达到共享实验知识的目的。在验收过程中,对文献整理完善,论证充分、程序实现良好的同学可以直接推荐到学校的开放项目(程序类)立项。这种教学方法,对学科竞赛等活动可以起到良好的推动作用,成为学生获取课外研学学分的渠道之一,也激发了学生主动学习的热情。

这种教学模式充分调动了学生的主动性、积极性和创新精神,也培养了学生综合运用所学知识分析并解决问题的能力、团队协作能力、语言表达能力。研究的技术路线详见图3。

图3 研究的技术路线图

四、课程考评体系

为适应新的教学形式,我们尝试对《数据库应用》课程的考评体系进行了合理的调整。在最初的《数据库应用》教学中,课程的总成绩由平时成绩、实验成绩和期末考试成绩三部分组成,所占比例分别为10%、20%、70%。实验课主要以验证性实验为主,在课表规定学时内,按部就班地完成教学大纲规定的实验。课程的成绩主要由期末理论课成绩决定,因此容易造成学生把精力放在考前突击复习上,而非平时的学习上。实行开放式小组选题教学后,以前的考评体系就显得不太合理。考虑到开放实验中学生付出的时间和精力比以前要多得多,教师应适时地调整课程的考评体系,课程的总成绩主要由开放式实验成绩、小组项目成绩和期末考试成绩三部分组成,考试成绩和项目成绩各占40%,其他20%成绩为课内实验和出勤率。开放项目教学成绩的考核指标则进一步细化,内容包括综述的撰写质量、幻灯片的制作水平、项目方案设计的合理性、项目论文的撰写质量、答辩的效果、验收成绩等。

五、结语

高校培养学生的目标是由应用型到研究型的转变,培养创新型、复合型人才更是新时期我国高校人才培养的首要目标之一。本研究通过对《数据库应用》课程的课程结构体系规划、教学方法、课程考评体系的层层推进探讨,科学梳理了理论教学和实践教学的关系,并把重点落实在实践教学上,为培养研究型、创新型人才教学提供了可资借鉴的经验。

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