协作化教学模式在数据库原理与应用课程中的应用

摘 要：　研究和阐述如何在数据库原理与应用课程中采用协作化教学模式,立足于讲授理论知识的同时,更侧重于动手的操作实践能力,潜移默化地培养学生团结协作的精神,教师发挥辅导、指引和激励作用,强调学习过程中以任务为驱动,建立知识之间的联系,相互配合、相互　交流,共享学习成果.这不仅有利于培养学生自主获取知识技能的能力、分析解决问题的能力、人际交往能力、创新能力和协作意识,而且有利于将来学生职业生涯的终身发展.

关 键 词：　数据库原理；协作化教学；教学方法；课程改革

1　《数据库原理与应用》课程的教学现状和效果概述

该课程在管理学院是一门理论性、实践性都很强的公共专业基础课,主要目的是培养学生利用数据库系统管理数据的能力,提高学生的计算机综合应用水平.课程分理论教学、应用实验和课程设计三个部分,数据库管理系统采用SQL　Server　2005,考虑到学生的专业方向、课程基础和接受能力不同,核心课程内容要求学生熟练操作数据库,掌握数据库的建立和查询,完成对数据的收集、整理、加工、存储、传递和检索利用.开设这门课,对教师的专业能力提出了更高的要求.教师首先必须对数据库技术有较为深入的研究,其次还要研究如何使学生能循序渐进,由浅入深、触类旁通地理解和掌握相关理论和操作技术.相信首次开设这门课程的教师都会碰到这些问题,因此必须要系统地学习相关的课程知识,系统地研究适合学生的教学模式,讲授理论知识的同时,要更侧重于动手的操作实践能力,让学生能针对用户需求,设计和开发出用数据库管理系统支撑的管理信息系统来辅助解决管理中的问题.

随着网络数据库技术的广泛应用和迅速发展,课程教学将着重发展学生的操作技能和创新能力,在全面掌握原理和技术的基础上,结合实际应用了解发展历史和趋势,不断提高对数据库技术的认知水平,有利于综合性和创新型人才的培养.理论教学是重中之重,为学生的具体应用和设计开发打下基础,要作为必修课程进行安排；应用实验能让学生通过系统操作平台的使用更多地了解抽象概念的具体实施,学生的动手能力得到了显著提高；课程设计则是学生通过基本原理和操作技能的掌握提高对实际问题的解决能力,也是课程体系结构中的重点,促使学生融合其它学科内容对管理中的具体问题用信息化手段辅助进行解决,达到实践应用的教学目的.

通过对以上课程安排的介绍,可以看出数据库课程的教学方法和教学模式还需要进一步进行优化.网络数据库技术支持的信息系统很重要的一个特征就是各管理模块的协同化、协作化应用.所以遵循课程的技术特征,采用协作化的教学模式能促使教学目标最大化,让教学重点更明确、教学内容结构化,与其他课程内容融合但不重复.如在阐述数据库基本原理的基础上结合SQL语言在实验室局域网内进行C/S模式的联机调试；阐述异构数据库转换的时候可以利用不同类型的数据文件进行导入/导出操作；阐述数据库安全性的时候可以结合前沿技术成功案例,使学生将抽象的概念融入到具体案例中去,这样课程的体系结构也将随之不断完善.

2　教学对象的组织管理和目标设定

数据库课程受传统教学思想的影响,经常是以教师为中心,以知识技能的传授为重点,教学模式僵化,缺乏开放性,学生的创造性和探索性得不到充分发挥,忽视了学生的主体地位和个性差异.学生之间以缺乏集体性和分工协作,不利于合作精神、社会意识的培养和综合素质的提高.而在《数据库原理与应用》这门实操作性比较强的课程中,可以潜移默化地培养学生团结协作的精神,为今后参加工作和进入科研活动打下良好基础.传统教学模式以教师为主体,而协作化教学模式则是在整个学习过程中,学生处于主导地位,教师处于从属地位,发挥辅导、指引和激励作用,强调学习过程中以任务为驱动,建立知识之间的联系,相互配合、相互交流,共享学习成果,培养学生之间良好的团结协作精神.这种专业基本技能是他们将来获取工作岗位的基本能力,更是一种社会适应和行为规范能力,学会与他人交往、合作、共同生活,以及工作中的人际交流、劳动组织、群体意识和社会责任心等,培养学生在多样和多变的职业生涯中具备专业发展能力,包括学习能力、创新能力及分析和解决问题的能力.只有具备这种终身可持续发展专业能力的毕业生,在将来进入职业生涯后才能逐渐表现出其个人质素的优越性.

协作化的教学模式可根据现行课程和评价体系,多启发训练学生的思维和协作能力.学生可按兴趣特长自愿三两人结成教学实验小组,提前让学生了解协作化模式的基本内容和方法,阐明互助协作学习的价值和意义,小组成员间有明确的分工协作关系,发挥教师在教学实验中的指挥控制职能.

学生按照所规范的教学内容、协作要求和权限等完成实验操作,有利于调动学生的责任心和积极性,培养自我创新和自我激励的学习意识.在整个教学实验过程中,应该把目标重心放在能够改进教学品质和帮助学生提高学习实验兴趣的形成上,通过及时发现问题查遗补缺,适时矫正偏差,控制教学品质,重视学生获得答案的反应过程,向学生展示解决问题的全过程,不但能了解学生的思维品质,也可可诊断其学习中的困难,有利于采取有针对性的教学补救措施.

3　协作化教学内容的编排和选定

协作化教学模式有助于调动学生学习的主动性并共同提高,但这是以细化学习内容为前提的,如果不加以精心安排,就会使协作流于形式.通过多个学期的探索和实践,积累了以下值得进一步总结完善的协作化教学内容.

3.1　数据库远程检索

数据库远程检索的意义在于加深和巩固学生对一些有代表性意义数据库联机远程访问的意识,利用任务课题远程访问各大数据库检索平台查找信息资料,如利用知网、维普或万方电子文献数据库检索学术论文；利用国家图书馆的书目数据库检索已出版发行的书目数据和文献信息；利用英国自然历史博物馆等外文在线数字化馆藏数据库检索特色中国馆藏等.可以针对每个学生,按最有效的个人化原则来安排任务,注重培养自学能力.通过任务课题和案例教学、情景教学,提高学生的动手实践能力,培养学生的综合信息素质.3.2　SQL操作语句

SQL语句是数据库课程中的重点和难点,在SQL　Server　2005数据库管理平台的教学中占有较大的学时比例.首先讲解表的二维结构,行的一维方向,列的一维方向.先从查询语句Select等From等Where的讲解开始.其中的From子句确定查询的数据源,Select子句则确定从表中列的方向上选择哪些字段,Where子句从行的方向上选择了满足条件的记录.这样一来,紧紧围绕着行和列的二维概念,让学生对查询有切实的理解.有了查询的基础,授课内容就能扩展到多表查询,将From子句后的查询数据源从一个表扩展到多个,并在多表查询的基础上进行表的连接运算.在关系数据库理论同现实的对应过程中,理论中的“关系”就对应SQL　Server中的二维表,理论中“关系的连接”对应SQL　Server中的“多表连接查询”.两个表的连接是有前提条件的：从表象上看就是两个表有“共有字段”；从理论上讲,是在设计表结构时为了消除冗余和依赖等要求,人为地在表与表之间设置的共有字段联系.这才为多表连接提供了前提.通过这样的讲解,使学生在理解当前所学查询内容的基础上,也对数据库理论中的关系代数和数据库设计做了进一步阐述.SQL　Server在多表查询环节可以进一步引导学生探讨数据库理论的关系代数和设计规范.学生在熟练掌握Select读的操作语句基础上,继续讲解Insert、Update、Delete等写的操作语句就要容易得多.最后可以讲讲SQL语句的优化,即在现有的软硬件资源基础上,如何编写合理的SQL语句,以优化数据访问,减少系统开销,获得最大的数据处理效果.日常使用的系统中,劣质SQL语句和优质SQL语句之间的速度差别可高达近百倍.SQL语句优化的基本原则是：通过尽可能少的磁盘访问来获得所需要的数据.协作化教学过程中,除了要照顾大部分学生的学习情况外,还要适当提升难度,设置相应的操作实验题,引导自学和自己动手解决问题,不仅要“授之以鱼”,更强调“授人以渔”,强调创新能力的培养与全面素质的提高,是对传统教学的发展.教师一方面要通过引导,把握整个教学过程的内容和进度；另一方面采取多种方式激活思维,传授思维方法,提高思辨能力,鼓励相互合作,促成学生形成新的认知结构.教师引导学生对所学知识进行及时总结,形成体系,达到培养创新精神和创新能力的目的.

3.3　数据库设计与信息系统的联机调试

数据库设计和程序设计开始之前,需要先明确各自分工,统一程序所使用变量和参数的名称、类型及数据库结构,设计过程中及时相互协商与探讨.然后在给定的环境中,进行符合应用语义的逻辑设计,提供一个确切存储结构的物理设计,建立实现系统运行目标并能有效存取数据的数据模型,数据存储独立于应用程序,易于维护、易于理解、效率较高.可以利用数据库支持的开源电子商务系统,如网上商店做单机本地调试,打开程序源代码和数据库源文件,组织学生小组分析实例,讨论关系数据库设计的若干原则,如：合理选择规范化程度和范式要求,消除数据删除、插入操作中的异常现象,降低数据冗余度,保证数据的一致性和安全性等等.

4　教学过程和效果的评价

协作化教学模式的学习过程和效果如何,教师要进行评价.评价的内容可以包括：学生对知识技能的掌握程度、学生观察分析问题的能力、学生运用已有知识技能解决问题的能力、学生自主获取知识技能的能力、学生协作态度的变化等.评价的方式可以是多样化的,如教师的书面和口头评价,学生自评、小组互评等,激发学生进行下一步协作学习的兴趣.选择适当的实验操作内容让学生在教师的组织引导下进行协作学习,科学地评价学生的学习过程和效果,从而实现知识技能的主动获取和主动构建.这样不仅有利于培养学生自主获取知识技能的能力、分析解决问题的能力、人际交往能力、创新能力和协作意识,而且有利于将来学生职业生涯的终身发展.