高校计算机专业数据库原理课程教法探讨

摘要:分析和讨论了数据库原理该门课程在计算机专业本科教学过程中的现状和存在的主要问题,对传统的数据库理论教学的教学模式进行了分析,探讨了数据库教学中以理论和实践相结合的教学模式,就如何培养学生的综合分析能力、开发能力以及创新能力,从教学内容和模式上提出了一套相应的教改方案。

关键词:数据库;理论与实践;教学模式;教学改革;教学方法

1 引言

数据库原理一直是高校计算机专业课程教学的重要课程之一。如何讲好这门课程,是广大从事数据库理论教学的老师关注的问题。同时数据库原理也是一门相对抽象的课程,没有好的教学思路和教学方法,很难激发学生的学习热情,以至于很多学生在学完这门课程之后,感觉还不如学一门程序设计语言实用。本文将针对数据库原理这门课的特点,探讨如何在数据库理论教学中配置好合理的实践课程来完成该门课程的教学。

2 课程教材的选取

自工作以来一直从事科研教学工作,由于工作的需要经常阅读有关数据库方面的书籍。得到一本适合自己需要的参考书,有时能够收到“事半功倍”的效果。目前,数据库原理课程方面的教材很多,归纳起来主要可以分为三类:一类是以数据库原理为主,侧重于理论研究,应用方法与技术介绍得很少。这类教材主要适用于广大计算机、信息管理类专业的研究生使用,也可供从事数据库教学及科研工作的教师与科研工作者参考;另一类是以数据库技术为主题,侧重于对某一具体数据库软件产品及其开发技术的介绍,数据库理论知识介绍较少,写作风格有点类似于产品使用说明书。这类教材主要适用于广大非计算机、非信息管理类专业的本专科生使用。

显然,以上两类教材对于计算机、信息管理类专业的本、专科学生的数据库课程教学均有一定程度的欠缺。若太注重于原理及理论知识的学习,再加上各个学校的专业培养目标不同,直接使用第一类教材有一定困难,而若采用第二类教材,由于理论方面的内容较少,容易造成学生理论知识的缺乏。因此,根据本专业所开设的前导课程及本专业实际情况,选择适合专业发展及教学需要的教材,较好地将抽象理论与应用实际相结合,力求理论阐述深入浅出、通俗易懂,并使用大量应用实例,将“数据库原理”和“数据库应用技术”两部分内容有机结合的教材,是数据库原理课程改革与建设的当务之急。而该类教材就是我们所要使用的第三类教材。由萨师煊、王珊编著的《数据库系统概论》是这一类教材的典型代表。

当前数据库教材名目、版本较多,教材的选用,将直接影响教学方法和教学效果。因此,针对一定的培养目标,授课教师在选用教材之前一定要作全方位综合考虑。

3 教学内容的确定

数据库原理这门课的主要任务是通过课堂教学和实践指导,使学生较全面地掌握数据库系统的基本概念、基本原理和基本方法,初步具备使用数据库技术解决实际问题的能力。但针对不同层次不同专业而言,所开设的数据库课程的教学目的和要求也各不一致。因此,在进行教学内容选取,既要考虑该门课程的教学目的及要求,又要顾及本专业学生的实际情况。

3.1 根据教学大纲确定教学内容

教学大纲里,一般都会明确规定本课程教学内容的重点在于让学生掌握数据库的基础理论知识,掌握数据库的管理及各项基本操作,掌握一定的数据库应用系统的设计开发技术。在参阅大量资料后,找出课程的重点内容,然后根据各部分的特点,在如何讲好讲透、做到深入浅出上,对课程教学内容作精心的筛选。

3.2 根据学生实际、结合课时要求确定教学内容

教授对象是计算机专业本科三年级学生,平均年龄约在十八九岁左右。这批学生的特点是:

(1)具有一定的计算机数学知识和程序开发能力,通过《计算机导论》《C语言程序设计》《数据结构》《离散数学》《操作系统》等前导课程的学习,具有计算机专业方面的数学知识和程序开发能力。

(2)具有较强的思考能力和自学能力,同时具有一定的叛逆心理,对理论课程的实践应用要求强烈。很多同学认为大学的学习与今后工作没有多大的联系,特别是数据库理论这样的课程,学生没有学习兴趣,对学习的投入不够,不肯花更多的时间在理论课的学习上。

因此,最终确定教学内容时要考虑学生的实际能力和应用水平,合理分配教学课时。

3.3 根据教学实际适当增补教学内容

在现有教材中,很难找到完全符合学生需要的教材,由于学校、专业以及学生存在的差异,教材编写者很难做到面面俱到。当教师选择好基本上能满足要求的教材后,在组织教学 的过程中,应根据教学实际情况及专业需要,在教学内容上作适当的增加与补充。

4 传统理论教学模式

在传统的教育理论中,教学的主要任务是传授理论知识。教师在课堂上花费大量的时间讲授很多基本理论知识,但学生面对这些理论却茫然无措。实验课时也配置了相关的实验,学生也是一头雾水,不知如何下手,使原本很重要的实践活动变成了搭配。数据库原理是一门理论性和实践性都比较强的课程。而这种理论和实践相脱离,或只重视理论而忽视实践的教学方法,导致学生学习的效率低下,学习刻板,难以面对和解决新的问题,在很大程度上影响了教学效果。

5 理论课中以案例教学激发学生的学习兴趣

5.1 案例教学的作用

(1)案例教学是一种生动、灵活、多样化的教学方法。

(2)归纳和演绎恰当的结合,有利于学生创造能力的开发。

(3)以案例促教学,理论联系实际。

(4)案例教学法有助于数据库课程教学目标的实现,有利于学生创新意识的形成。

5.2 案例在教学中的应用

(1)精选案例。在选择教学案例时,具体应遵循如下原则:典型性、针对性和系统性。

例如,在讲解概念模型时,主要讲解E—R图,以及如何将E—R图转换为关系模型,这一部分比较抽象,学生不容易理解。可以给学生布置一个高校信息管理系统的作业,即根据本校的实际情况设计一个数据库系统,要求学生在需求分析的基础上画出系统的概念模型。学生可以用WORD或其他画图工具画出该系统的E—R图。完成该设计后,学生能够掌握E—R图的实践意义以及在数据库设计中的重要地位。然后在讲解关系模型时,再让学生将该图转换为关系模型,在讲到规范化理论时让学生对其规范化,分解为若干个满足某种范式要求的关系模式,最后在讲到SQL语句时就可以让学生使用SQL语句在实验环境中建立相应的数据表。

(2)课堂分析讨论。组织课外兴趣小组活动,培养学生的特长,在案例教学的课堂讨论中,学生按小组进行讨论,教师除了积极地组织、启发和引导学生进行分析讨论,还要有意营造一种开放的气氛,借助于提示、提问、反问、引起 争论等方式,让学生各抒己见,逐渐深入讨论。最终确定解决方案并按小组布置实施。上机实验以学生具体操作为主,教师应留给学生充足的操作时间,让学生大胆去尝试,使他们在实际操作中感受和领悟。这期间,对学生出现的问题教师 可作及时的提醒。学生将之前确定的若干解决方案通过上机操作,得出真正的最佳解决方法和最优方案。

(3)总结和评价案例。教师从案例的提出、分析、方案的设计与实施,到最终问题的解决,让学生全面了解解决问题的全过程,重点评价案例解题思路是否正确,分析方法是否得当,解题的方案是否具有可行性等。此外,注意鼓励学生进行创造性思维,对于学生提出的具有创新性但不太完善的可行性方案要给予适当的鼓励和表扬。点评和总结的目的就是引导学生以案例为示范,举一反三,触类旁通,拓展学生的想象力,实现知识的巩固和迁移,强化课堂教学的效果。

然而,案例教学法仅仅是数据库课程教学方法之一,要讲好一堂课,不是以一种教学方法替代另一种教学方法,而应是多种教法的综合运用。只有把案例教学方法与其他教学方法有机地结合起来,才能真正提高教学效果和教学效率,才能增强学生的实践能力与综合应用能力。

6 教学手段多元化

6.1 利用CAI辅助教学

为了让学生在有限的时间内更好地掌握知识,在课堂教学中,采用现代化教学手段,以PPT为讲课提纲,配合多媒体CAI,可以活跃课堂气氛,改善教学效果。在课后,师生之间通过参考资料资源共享、互通邮件等网络手段加强交流。但是我通过讲课切身体会到采用PPT或者多媒体CAI只是一个辅助教学的手段,有时它们会限制在课堂上的即席发挥。因此老师课堂教学不能照本宣科,要先对课程内容全面深入理解后再结合案例把课讲活讲好,重要的是讲课要有激情。

6.2 加强课程教学辅导网站建设

利用计算机网络辅助教学,逐步建立并完善集基本资料信息(包括教学大纲、教案、电子课件、课堂录像等)、题库管理、答疑系统、论坛等模块为一体,内容丰富的教学辅导系统,方便师生共享,形成一种全新的教学模式,加快该课程建设的步伐,为精品课程的建设打下基础。

6.3 采用任务驱动式教学,培养学生自学能力

课程的教学由于受到教学学时的限制,教师不可能将书本上的任何内容都讲得非常详细。所以一些简单的容易理解的内容,即使是重点内容,有时也可以采取给学生预留任务的方式要求他们通过自学来掌握,既可以有效压缩教学课时,又可以培养学生的自学能力。

7 结束语

随着数据库技术的不断发展和教学设备的不断完善和更新,教师应该遵循数据库技术的发展规律,跟踪最新技术的发展动态,结合专业实际把新的教学方法和手段带进课堂,提高教学效率和教学效果。

参考文献

[1]王珊,萨师煊.数据库系统概论(第四版)[M].北京:高等教育出版社,2006

[2]李菲.在数据库教学中运用案例教学法初探[J].职业教育研究,2006

[3]黄淑伟.高校数据库原理课程教学改革的探讨[J].辽宁教育行政学院学报,2007(11)