數據庫理論與應用教學方式研討

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本文作者：畢振波 單位：浙江海洋學院數理與信息學院

0引言

當前我國高等教育經過30年的改革探索和近10年的跨越發(fā)展，正處于努力提高辦學質量的重要戰(zhàn)略時期。現在各個高校開設了《數據庫理論與應用》的課程，經濟類專業(yè)學生相對計算機專業(yè)學生由于計算機類課程學習較少，在學習該課程時普遍感覺理論抽象，在應用數據庫理論時又普遍缺乏數據庫整體設計的思想。加上近年來高校擴招，學生數增多，生源結構多樣，學習能力差異較大，傳統班級制教學存在一刀切的弊端，因此課程教學質量受到嚴重的影響。在國家大力倡導提高高等教育質量的背景下，筆者根據多年的數據庫教學和應用經驗，認為在經濟專業(yè)中開展層次化教學研究對提高《數據庫理論與應用》教學質量具有重要的作用。

1《數據庫理論與應用》層次化教學的概念和特點

《數據庫理論與應用》層次化教學是指在《數據庫理論與應用》教學中，教師能夠根據不同的受教育對象、受教育者不同的學習需求，在教學活動中能適當地采用分層教學的活動的過程。其具體內容包括對教學對象的認識層次化、教學目標層次化[1-2]、教學內容層次化、教學思路和實踐教學的層次化等。其目的是促使不同程度的受教育對象都能依據自身特點在課程學習上能得到最理想的學習效果?！稊祿炖碚撆c應用》層次化教學特點：根據受教育對象的特點，最大程度因材施教；依據經濟類專業(yè)培養(yǎng)目標，最大程度地發(fā)揮本課程在專業(yè)計劃中的職能；依據該課程理論性和應用性的特點，對兩方面進行了兼顧；在該課程教學中，《數據庫理論與應用》層次化教學極大地發(fā)揮了學生的學習積極性；在課程教學評價中，教學質量得到了較大的的提高。

2《數據庫理論與應用》層次化教學的主要內容

2.1課程教學目標的層次化

在筆者所在學校，經濟類專業(yè)有本科、高職兩個學歷層次，本科又分普通本科（公辦）和民辦本科（獨立學院）兩種辦學方式，前者學生入校時基礎較好，入校后專業(yè)施行的是學分制，學生的學習積極性普遍較高；后者入校時分數較低，相對前者基礎普遍較差，學習積極性不高，在非學分制下學生的學習目的差異較大。面對這種狀況，結合《數據庫理論與應用》課程的特點，筆者認為，在努力提高課程教學質量的前提下，普通本科、民辦本科和高職學生的課程教學目標應該呈現層次化。對于普通本科，課程教學目標應該是：掌握數據庫基本理論，同時掌握一種常用的大中型數據庫管理系統的應用技術，能利用常用的流行的開發(fā)工具例如VB或Delphi進行與專業(yè)有關的數據庫應用系統設計；對于民辦本科，與前者相比，掌握數據庫基本理論要求應該降低，其他不變；對于高職，掌握數據庫基本理論要求應該再降低，甚至可以簡單介紹，應以掌握常用的大中型數據庫管理系統的應用操作和維護能力為主，掌握前端開發(fā)工具進行數據庫應用系統設計可以選學。

2.2教材編寫或選取的層次化

教材泛指教師和學生用于教學的所有材料，包括教學大綱、講授大綱、教科書、教學參考書和指定的閱讀書目等[3]。其中教科書是根據教學大綱系統表達教學內容的教學用書，是教師傳授知識和本科生獲取知識的主要來源。在保證教材編寫或選用的科學性原則、啟發(fā)性原則、教學實用性的原則、理論聯系實際原則和基礎性原則等前提下，教材尤其教科書的編寫或選用還要體現一個層次化原則。應根據傳授知識的對象不同，教材選取應該體現理論和應用兼顧、理論稍微降低和應用稍微加強、少量理論和應用多加強3個層次，保證不同層次和培養(yǎng)方式的教育對象培養(yǎng)有差別，重點有突出。

2.3理論教學的層次化

數據庫課程原理包括：數據庫系統概述、數據模型、數據庫系統結構、關系數據庫、關系數據庫標準語言SQL、數據庫安全、數據庫完整性、關系數據理論、數據庫設計基本理論、關系查詢處理和查詢優(yōu)化、數據庫恢復與并發(fā)控制、數據庫新技術和發(fā)展趨勢等[5-8]。理論教學，對于計算機專業(yè)，上述內容大部分都要講授，對于非計算機專業(yè)例如經濟專業(yè)通常要求能夠掌握數據庫的基本理論即可，因此對上述內容要有所刪減和調整，其講授的內容大概等于計算機專業(yè)講授內容的60~70%甚至不到，通常數據庫系統概述、數據模型、數據庫系統結構、關系數據庫標準語言SQL、數據庫完整性和視圖、關系數據庫規(guī)范化基本理論、數據庫保護和數據庫設計等內容要講授。在實際教學中，由于經濟專業(yè)學生有3個類別的學生，其理論教學在上述刪減和調整的基礎上還要進行相應刪減和調整，要呈現出3個類別層次的差異。實際上這種差異在其他專業(yè)課程理論教學中也是適用的，而且是必須要做的?？傊碚摻虒W要充分體現受教育者的層次化的客觀存在。

2.4實踐教學的層次化

數據庫理論與應用實踐教學通常包括平時上機實驗和期末數據庫綜合設計兩部分。上機實驗是學生對課堂理論學習的實踐，通過上機操作可以加深對相關理論的理解和認識。但在學生上機實驗中，教師不能簡單地把實驗內容和操作步驟告訴學生，讓學生自己去操作，而教師在機房里面只是簡單地走動或坐著，被動地接受學生輔導請求。教師應該在上機實驗前，按學生層次設計實驗課的內容。實驗內容除考慮普通本科、民辦本科和高職3個學生層次外，對于具體類型的班級，實驗內容也應分困難、中等和容易3個層次。因為學生個體差異，學習能力有別，學習動機和興趣不同，不能要求所有的學生完成同樣的要求的實驗內容。容易的實驗內容應該是最基本的實驗內容，大家都必須完成的；中等的實驗內容保證大多數同學可以完成，是設計上機實驗內容的重點，鼓勵差生盡可能完成；困難的實驗內容，一般作為選學，供學有余力的學生選做。這種上機實驗方式，一方面可以保證他們上機始終有事可做，達到資源的有效利用；另一方面可以培養(yǎng)多數學生對數據庫學習的興趣，培養(yǎng)其在困難面前勇于探索的精神。

數據庫綜合設計是課程學習的綜合性實踐，是理論學習的綜合應用。數據庫綜合設計是利用現有的數據庫管理系統為具體的應用對象構造合適的數據庫模式，建立數據庫及其應用系統，使之能有效地收集、存儲、操作和管理數據，滿足各類用戶應用需求（信息需求和處理需求）。數據庫綜合設計既是一項涉及多學科的綜合性技術，又是一項龐大的工程項目。因此，數據庫設計者必須清楚了解數據庫系統及其實際應用對象[9]。教師在以項目驅動為主的數據庫設計教學中，選擇的項目案例所屬的應用領域應有行業(yè)層次差異。即對學生來講，學生不熟悉的行業(yè)數據庫應用、學生一般了解的行業(yè)數據庫應用、熟悉的行業(yè)數據庫應用。這些案例可以作為期末數據庫綜合設計時，供不同層次的學生去選取。鼓勵興趣高、設計潛力較好的學生去選擇不熟悉的應用，因為這部分學生日后最有可能從事與專業(yè)有關的數據庫設計工作，而且實際中的數據庫應用項目通常都是數據庫設計者開始不熟悉的，那么現在鼓勵他們做不熟悉的應用，從如何獲取需求、如何進行結構設計以及如何進行數據庫實施和維護，整個過程教師給予必要的指導，這為他們日后從事不同行業(yè)數據庫設計起了訓練作用，而這種訓練又是培養(yǎng)其數據庫設計思維和能力的重要手段。鼓勵興趣也高但設計能力相對弱的學生選擇一般了解的應用領域，可以讓這些學生盡快掌握數據庫設計的能力。鼓勵興趣一般和設計能力也一般的學生選擇熟悉的應用領域，可以讓他們掌握和了解數據庫設計的基本方法。數據庫綜合設計采用上述方法充分考慮了個體的差異性，在保證基本教學目標完成的同時，可以最大程度地發(fā)揮個體主觀能動性和個體潛力。

2.5項目驅動教學的層次化

在以項目驅動的數據庫教學中，教師提出數據庫應用后，可以讓學生自由組合成幾個項目團隊，從數據庫應用需求到應用項目運行實施整個過程，每個團隊負責一個應用項目。在每個團隊中，小組負責人根據成員的個人特點和特長，令成員自愿擔任數據庫應用設計過程中的不同角色。每個小組在完成一個階段的工作后，每個小組成員向自己所在的小組介紹自己的工作，大家評議，找出其所做工作的不足之處，然后加以改進完善。最后由指導老師主持，每個小組選派代表面對全班同學介紹所在小組的階段性工作，然后由全班同學評議，教師做最后點評。通過大家和教師點評，每個小組再次改進和完善自己的工作。經過如上兩個層次的改進完善，寫出階段性工作報告，然后才可以開始數據庫應用設計的下一個階段的工作。這種層次式的項目驅動方式教學，可以保證數據庫應用設計過程中每一個階段的工作質量，而且培養(yǎng)了學生的團隊合作意識，是實際應用中數據庫應用開發(fā)的模擬。

2.6課程綜合考核的層次化

《數據庫原理與應用》課程是理論性和實踐性都很強的一門課程，其考核通常分為理論考核和實踐考核。在平時，教師布置理論性作業(yè)和實踐性作業(yè)時，可以把作業(yè)題目分為難、中、易3個層次，相應層次設置相應的評分系數，其中中等層次的作業(yè)題目應占多數，這樣可以保證多數學生完成課程基本教學任務。對于各個層次的作業(yè)題目，教師根據學生作業(yè)完成的優(yōu)劣再區(qū)分出優(yōu)、良、中、及格和差，設置相應的系數進行評分。這種考核可以保證成績有區(qū)分度，容易呈現正態(tài)分布，同時也照顧了學習上有進取心、學習基礎比較好的學生學習需求。

2.7課外學生自主學習數據庫應用案例的層次化

課外自主學習在數據庫理論與應用課程學習中具有重要的作用，在數據庫設計中，選擇數據庫應用項目對于多數學生都感覺很難，因為大家對一些行業(yè)不了解或者行業(yè)之間較大的差異，熟悉一個行業(yè)需要花費較多的時間和精力，而且數據庫應用需求獲取又需要一定的行業(yè)經驗。針對這樣的事實，教師可以根據自己的經驗，在教學網站上開辟一個專欄，根據大多數學生對數據庫應用領域的了解情況，按照熟悉、一般熟悉和不熟悉等層次介紹一些相關行業(yè)領域的數據庫應用案例，必要的話可以從數據庫設計角度，進一步分析一下相應數據庫應用在實施中需要要解決的關鍵問題，同時設置一些問題，供大家自主學習時思考。這種方法是大家課外自主學習和了解數據庫應用的有效途徑，同時也是大家選擇課程設計題目和畢業(yè)設計題目的重要參考材料。該方法有助于學生掌握數據庫應用設計的技巧，進而加深對該課程的重要性認識。

2.8作業(yè)布置的層次化

傳統方式教學中，教師布置作業(yè)通常采用“大一統”的做法，這種方法往往會造成基礎好有進取心的學生感覺作業(yè)少，吃不夠，學習沒有動力和基礎差的學生感覺消化不了。為此根據不同層次學生的學習動力和能力差異，布置不同的課外作業(yè)，一般可分為三個層次：A類———基礎性作業(yè)（課后基本習題）；B類———以基礎性為主，同時配有少量略有提高的題目；C類———B類基礎之上加上一些有一定靈活性、綜合性的題目。教師可以根據大家選作作業(yè)情況和完成的優(yōu)劣作為平時成績的一個重要依據。分層次布置作業(yè)充分考慮到了學生個體的差異，照顧了不同層次學生的需要，克服了傳統教學中教師“大一統”的作業(yè)布置做法，使每個學生覺得“只要努力一下，就可以進入一個更高的層次”，從而充分調動了學生的學習積極性，對A層的學生也沒有過大的壓力，還容易讓每一個學生在課程學習中不斷產生學習的成就感和努力攀登新的高峰的欲望，同時也可以減少抄襲和敷衍作業(yè)的現象，減輕數據庫課程學習的負擔，提高了學生學習該課程的興趣。

3《數據庫理論與應用》層次化教學對教師的要求

《數據庫理論與應用》層次化教學對教師的要求一般較高，首先教師要非常熟悉本課程內容，能從整體上把握課程內容的層次結構及其相關內容的邏輯關系，能夠根據不同的培養(yǎng)對象對該課程內容教授有所取舍；其次教師要有一定的數據庫應用實踐經驗，具有敏捷而準確的數據庫應用需求分析能力；再次教師應了解除常見領域之外的其他一些行業(yè)領域數據庫的應用情況，尤其是具有代表性的數據庫應用案例；最后是教師個人應有較強的自學習能力和意識，同時還要有較強的敬業(yè)精神和耐心。

《數據庫理論與應用》層次化教學并不是對傳統教學方式的否定，而是在繼承傳統教學例如班級授課制優(yōu)點的基礎上，有所發(fā)展和創(chuàng)新[4]。其貫徹了因材施教原則，考慮了不同層次學生學習能力的差異，注重了學生的主體地位,使不同層次的學生的知識、技能、智力和能力都有所發(fā)展，優(yōu)化了課堂教學結構，提高了課程教學質量和效率?！稊祿炖碚撆c應用》層次化教學堅持“以人為本”的指導思想,把促進學生個體潛在能力最大限度地發(fā)展作為教育的終極目標,力求充分釋放出學生的個人價值,實現學生的個性化、全面化發(fā)展。近兩年來,在實際數據庫理論與應用教學中，通過采用該方法，發(fā)現經濟類專業(yè)學生在課程設計和畢業(yè)設計中數據庫設計的水平有明顯提高，另外選修該課程的學生數量也明顯增多，期末該課程的評教分也有明顯提高。