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基于工作过程的项目化教学模式在“数据库系统”教学改革中的应用

2021-04-14张庆彪崔亚楠胡艳华

课程教育研究 2021年16期
关键词:数据库系统计算机专业教学改革

张庆彪 崔亚楠 胡艳华

【摘要】本文描述了基于工作过程的项目化教学模式在“数据库系统”课程中的应用,指出基于工作过程的项目化教学模式能够将理论与实践融为一体,以项目为主线组织教学内容,使教师讲授和学生学习都有系统性。提出项目的选择、组织和实施是组织项目化课堂教学和项目化试验教学的关键。

【关键词】项目化教学模式  数据库系统  教学改革  计算机专业

【基金项目】2019年度柳州工学院教育教学研究和改革实践项目:基于“应用型本科人才培养目标”的数据库课程教学模式改革研究(2019JGCY020);2021年度校级课程思政示范课程建设项目:数据库系统(2021kcsz014)。

【中图分类号】TP311.13-4;G642  【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2021)16-0081-02

当今已进入数据时代,数据的处理和管理技术在各行各业扮演着越来越重要的角色,社会对数据库人才的需求量越来越大。因此所有理工科学生都有必要掌握和熟悉数据库的理论和技术,特别是计算机专业类的学生,更要掌握并能灵活运用。

在传统的教学过程中,“数据库系统”课程的教学主要以各知识点为主线,依据各个知识点的实例进行教学。因此,传统的数据库系统课程教学中存在的必然问题是各个知识点之间缺乏必然的联系,各个知识点的举例也是没有连贯性。导致不少的学生在辛苦的学习数据库课程之后,仍感到很迷茫,不懂得怎样设计、管理数据库和开发数据库的应用程序。

笔者通过多年的数据库系统课程的教学,对基于工作过程的项目化教学模式进行了深入的研究与实践,探索出了一套在数据库系统课程中实施基于工作过程的项目化、任务驱动的教学模式的有效方法,对比之前传统的教学方法,取得了非常好的教学效果。

一、基于工作过程的项目化教学模式

所谓基于工作过程的项目化教学模式,是指在课程教学大纲和教学内容的基础上,根据课程的教学目标选取具有代表性的管理信息系统项目贯穿在整个课程的大纲体系中。通过对具体项目的结果演示以及讲解项目的开发过程,将所要讲授的知识点贯穿融入到具体的项目中去。课堂教学是将数据库系统语言中零散的命令、语法与规则融入项目中使之形象化、具体化、应用化。在组织教学的过程中,根据教学形式的不同,笔者将基于工作过程的项目化教学模式分别应用在课堂教学和实验教学中,通过将两者有效的相互补充,达到了良好的教学实践效果。

(一)项目的选择。在进行信息系统项目的选择时,项目不仅要功能完善,能够覆盖大部分知识点,而且学生对此项目要足够的熟悉,然后能将教材中的各个知识点分解到项目开发的各个阶段中。同时项目的难易程度、项目是否能贯穿整个教学过程等也是要充分考虑的因素。笔者在“数据库系统”课程教学的过程中,选择了学生平时用到的最熟悉的“学生管理系统”作为贯穿整个教学环节的授课项目。该系统包括系统数据库的设计,创建与管理,系统表的创建与管理,系统表中数据的操作、查询、快速检索,系统中视图的操作,系统数据库的存储过程、触发器,系统数据的安全性与安全管理等内容。学生的管理工作,紧贴每一个学生的日常生活与学习,通过将课本中原本枯燥的数据库设计原理与抽象的技术融入到有活力的项目开发過程中,学生可以清楚的看到这些原理理论与语法规则等在实际开发中的用处,激发其学习的兴趣和动力,为更好的学习后续的专业课打下了良好的基础。

(二)项目的组织。采用基于工作过程的项目化、任务驱动的教学模式进行教学,授课过程以一个完整的学生管理系统为载体,在每个项目中采取“项目情境”“学习重点与难点”“学习目标”“任务描述”“相关知识”“拓展实训”“项目小结”的结构来进行内容组合,更好的将“教、学、练”融为一体,使学生在完成项目的过程中掌握数据库的设计和使用。不仅体现了该课程知识点内在连贯性的特点,也避免了各个章节之间相互独立。此外,以图书管理系统作为拓展实训项目,以职工工资管理系统作为课后习题项目,介绍数据库的基本知识及应用。因此,在授课过程中有效的组织项目式教学,可以大大培养学生的实际应用能力,将理论与实践融为一体,使教师讲授和学生学习都有系统性。

(三)项目的实施。基于工作过程的项目化、任务驱动的教学模式实施过程,关键问题是如何将数据库系统的所有知识点融入到选择的项目中,随着项目开发进程的推进,让学生能将所学的知识点串联融合为一体。在“数据库系统”教学中,根据项目的开发进程,首先把选择的授课项目学生管理系统分为10个子项目:

项目1.学生管理系统数据库的设计

相关知识要点:数据库系统概述,数据模型,关系数据库,数据库的设计。

项目2.学生管理系统数据库的创建与管理

相关知识要点:常见的数据库管理系统,SQL Server2016概述,SQL Server2016数据库的逻辑存储结构和物理存储结构,SQL Server2016的系统数据库。

项目3.学生管理系统表的创建与管理

相关知识要点:SQL Server数据类型,标识符命名规范,数据完整性和约束,常用数据表的分类。

项目4.学生管理系统表中数据的操作

相关知识要点:T-SQL语句添加数据的语法格式,T-SQL语句修改数据的语法格式,T-SQL语句删除数据的语法格式。

项目5.学生管理系统表中数据的查询

相关知识要点:select语句的基本格式,多表连接查询,子查询。

项目6.学生管理系统数据的快速检索

相关知识要点:T-SQL语句创建索引的语法格式,T-SQL语句维护索引的语法格式,T-SQL语句删除索引的语法格式。

项目7.学生管理系统中视图的操作48FF4E9F-A40A-47B4-9B9B-4E2FCC91B147

相关知识要点:视图概述,T-SQL语句创建视图的语法格式,T-SQL语句修改视图的语法格式,T-SQL语句删除视图的语法格式。

项目8.学生管理系统数据库的存储过程

相关知识要点:存储过程概述,T-SQL语句创建存储过程的语法格式,T-SQL语句执行存储过程的语法格式,T-SQL语句修改存储过程的语法格式,T-SQL语句删除存储过程的语法格式。

项目9.学生管理系统数据库中的触发器

相关知识要点:触发器概述,T-SQL语句创建DML触发器的语法格式,T-SQL语句创建DDL触发器的语法格式,T-SQL语句修触发器的语法格式,T-SQL语句删除触发器的语法格式。

项目10.学生管理系统数据的安全性与安全管理

相關知识要点:数据库安全性,SQL Server身份验证,登录账号,角色管理,数据库权限管理,事务、并发控制和锁。

每个子项目除了介绍相关知识要点外,还设置项目情境,指出学习重点与难点,明确学习目标,完成本子项目需要完成哪些任务即任务描述,具体的任务划分即分步骤完成本子项目,然后借助图书销售管理系统作为实验教学的拓展实训项目,最后是项目小结与课后练习。

通过这10个子项目的开发讲解,如何使用数据库管理系统完成应用系统后台数据库的开发,学生已有直观和整体上的掌握,各个子项目及各任务间的紧前紧后关系也理解得非常清楚。授课过程中,每进展到一个新的子项目,首先讲解本子项目需要用到哪些知识点,并要重点掌握哪些知识点,然后演示该子项目中用到的知识点的实现部分,即让学生直观的感受到新知识点的功能实现,之后让学生课后上机模仿并验证实现本子项目的各功能。通过教师讲解所用的知识点和演示功能的实现,学生课后的模仿验证实现的完整教学流程,学生理解知识点更深刻,运用知识点更灵活。

二、项目式实验教学

由于数据库系统这门课的理论性抽象性较强,为学好学通这门课,实验教学环节成效的高低显得尤其重要。通过实验动手环节,学生才能将课堂中学到的理论与技术转化为应用技能。因此,采用什么方法来引导好项目式实验教学,将对课堂上的理论教学是有力的补充和加深。在设计实验项目教学时,要考虑到突出学生的实践主体地位,通过收效实验计划和报告的形式提高学生的参与热情。实验课上以学生熟悉的图书销售管理系统作为拓展实训项目进行设计性实验,模仿借鉴授课项目学生管理系统的子项目进行分步开发。实验课堂时间是有限的,所以要求以小组的形式展开分工与合作,每次课前各小组要提交本次实验课的计划及分工情况,课后提交实验的总结报告,通过一个完整项目的分步分工实施,既可以锻炼学生在设计性实验中的动手实践能力,又提高了团队的合作意识。

课后的验证性实验和实验课中的设计性实验,两者是相互促进相互融合的,通过这样的实验教学深化提高了理论教学的课堂效果,也是对课堂教学知识的验证和实践,充分调动了学生主动学习和学以致用的积极性。

三、结束语

基于工作过程的项目化、任务驱动的教学模式教学法更注重培养学生的项目整体观、分解任务的能力和灵活运用各知识点解决实际问题的能力,更注重培养学生的团队意识。通过两个学期的实践对比,数据库系统教学中实施项目式教学法的成绩合格率95%,明显高于采取传统教学法的学生成绩,基于工作过程的项目化、任务驱动的教学模式对应用型本科院校培养动手能力强的技术性人才具有很强的借鉴价值。

参考文献:

[1]陈金萍,陈艳,姜广坤.SQL Server2016数据库边做边学[M].北京:清华大学出版社,2020.

[2]万常选,廖国琼,吴京慧,刘喜平.数据库系统原理与设计[M].北京:清华大学出版社,2018.

[3]王哲,高志宇.案例式教学在数据库课程中的应用[J].创新创业理论研究与实践,2018(19):22.

作者简介:

张庆彪(1980年-),男,山东人,高级工程师,硕士,研究方向为数据库应用开发。48FF4E9F-A40A-47B4-9B9B-4E2FCC91B147

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