數(shù)據(jù)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(shù)理與信息學院

0引言

當前我國高等教育經(jīng)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(zhì)量的重要戰(zhàn)略時期。現(xiàn)在各個高校開設了《數(shù)據(jù)庫理論與應用》的課程，經(jīng)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(shù)據(jù)庫理論時又普遍缺乏數(shù)據(jù)庫整體設計的思想。加上近年來高校擴招，學生數(shù)增多，生源結(jié)構(gòu)多樣，學習能力差異較大，傳統(tǒng)班級制教學存在一刀切的弊端，因此課程教學質(zhì)量受到嚴重的影響。在國家大力倡導提高高等教育質(zhì)量的背景下，筆者根據(jù)多年的數(shù)據(jù)庫教學和應用經(jīng)驗，認為在經(jīng)濟專業(yè)中開展層次化教學研究對提高《數(shù)據(jù)庫理論與應用》教學質(zhì)量具有重要的作用。

1《數(shù)據(jù)庫理論與應用》層次化教學的概念和特點

《數(shù)據(jù)庫理論與應用》層次化教學是指在《數(shù)據(jù)庫理論與應用》教學中，教師能夠根據(jù)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?shù)夭捎梅謱咏虒W的活動的過程。其具體內(nèi)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(nèi)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(jù)自身特點在課程學習上能得到最理想的學習效果?！稊?shù)據(jù)庫理論與應用》層次化教學特點：根據(jù)受教育對象的特點，最大程度因材施教；依據(jù)經(jīng)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(jù)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(shù)據(jù)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(zhì)量得到了較大的的提高。

2《數(shù)據(jù)庫理論與應用》層次化教學的主要內(nèi)容

2.1課程教學目標的層次化

在筆者所在學校，經(jīng)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(chǔ)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(shù)較低，相對前者基礎(chǔ)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(jié)合《數(shù)據(jù)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(zhì)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(xiàn)層次化。對于普通本科，課程教學目標應該是：掌握數(shù)據(jù)庫基本理論，同時掌握一種常用的大中型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的應用技術(shù)，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(guān)的數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)設計；對于民辦本科，與前者相比，掌握數(shù)據(jù)庫基本理論要求應該降低，其他不變；對于高職，掌握數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的應用操作和維護能力為主，掌握前端開發(fā)工具進行數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)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(jù)教學大綱系統(tǒng)表達教學內(nèi)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(lián)系實際原則和基礎(chǔ)性原則等前提下，教材尤其教科書的編寫或選用還要體現(xiàn)一個層次化原則。應根據(jù)傳授知識的對象不同，教材選取應該體現(xiàn)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(shù)據(jù)庫課程原理包括：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述、數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、關(guān)系數(shù)據(jù)庫、關(guān)系數(shù)據(jù)庫標準語言SQL、數(shù)據(jù)庫安全、數(shù)據(jù)庫完整性、關(guān)系數(shù)據(jù)理論、數(shù)據(jù)庫設計基本理論、關(guān)系查詢處理和查詢優(yōu)化、數(shù)據(jù)庫恢復與并發(fā)控制、數(shù)據(jù)庫新技術(shù)和發(fā)展趨勢等[5-8]。理論教學，對于計算機專業(yè)，上述內(nèi)容大部分都要講授，對于非計算機專業(yè)例如經(jīng)濟專業(yè)通常要求能夠掌握數(shù)據(jù)庫的基本理論即可，因此對上述內(nèi)容要有所刪減和調(diào)整，其講授的內(nèi)容大概等于計算機專業(yè)講授內(nèi)容的60~70%甚至不到，通常數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述、數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、關(guān)系數(shù)據(jù)庫標準語言SQL、數(shù)據(jù)庫完整性和視圖、關(guān)系數(shù)據(jù)庫規(guī)范化基本理論、數(shù)據(jù)庫保護和數(shù)據(jù)庫設計等內(nèi)容要講授。在實際教學中，由于經(jīng)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(diào)整的基礎(chǔ)上還要進行相應刪減和調(diào)整，要呈現(xiàn)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(xiàn)受教育者的層次化的客觀存在。

2.4實踐教學的層次化

數(shù)據(jù)庫理論與應用實踐教學通常包括平時上機實驗和期末數(shù)據(jù)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(guān)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(nèi)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(nèi)容。實驗內(nèi)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(nèi)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(nèi)容。容易的實驗內(nèi)容應該是最基本的實驗內(nèi)容，大家都必須完成的；中等的實驗內(nèi)容保證大多數(shù)同學可以完成，是設計上機實驗內(nèi)容的重點，鼓勵差生盡可能完成；困難的實驗內(nèi)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(shù)學生對數(shù)據(jù)庫學習的興趣，培養(yǎng)其在困難面前勇于探索的精神。

數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)庫綜合設計是利用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)為具體的應用對象構(gòu)造合適的數(shù)據(jù)庫模式，建立數(shù)據(jù)庫及其應用系統(tǒng)，使之能有效地收集、存儲、操作和管理數(shù)據(jù)，滿足各類用戶應用需求（信息需求和處理需求）。數(shù)據(jù)庫綜合設計既是一項涉及多學科的綜合性技術(shù)，又是一項龐大的工程項目。因此，數(shù)據(jù)庫設計者必須清楚了解數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及其實際應用對象[9]。教師在以項目驅(qū)動為主的數(shù)據(jù)庫設計教學中，選擇的項目案例所屬的應用領(lǐng)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(shù)據(jù)庫應用、學生一般了解的行業(yè)數(shù)據(jù)庫應用、熟悉的行業(yè)數(shù)據(jù)庫應用。這些案例可以作為期末數(shù)據(jù)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(guān)的數(shù)據(jù)庫設計工作，而且實際中的數(shù)據(jù)庫應用項目通常都是數(shù)據(jù)庫設計者開始不熟悉的，那么現(xiàn)在鼓勵他們做不熟悉的應用，從如何獲取需求、如何進行結(jié)構(gòu)設計以及如何進行數(shù)據(jù)庫實施和維護，整個過程教師給予必要的指導，這為他們?nèi)蘸髲氖虏煌袠I(yè)數(shù)據(jù)庫設計起了訓練作用，而這種訓練又是培養(yǎng)其數(shù)據(jù)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(lǐng)域，可以讓這些學生盡快掌握數(shù)據(jù)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(lǐng)域，可以讓他們掌握和了解數(shù)據(jù)庫設計的基本方法。數(shù)據(jù)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(qū)動教學的層次化

在以項目驅(qū)動的數(shù)據(jù)庫教學中，教師提出數(shù)據(jù)庫應用后，可以讓學生自由組合成幾個項目團隊，從數(shù)據(jù)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(jù)成員的個人特點和特長，令成員自愿擔任數(shù)據(jù)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(jīng)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(shù)據(jù)庫應用設計的下一個階段的工作。這種層次式的項目驅(qū)動方式教學，可以保證數(shù)據(jù)庫應用設計過程中每一個階段的工作質(zhì)量，而且培養(yǎng)了學生的團隊合作意識，是實際應用中數(shù)據(jù)庫應用開發(fā)的模擬。

2.6課程綜合考核的層次化

《數(shù)據(jù)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(shù)，其中中等層次的作業(yè)題目應占多數(shù)，這樣可以保證多數(shù)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(jù)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(shù)進行評分。這種考核可以保證成績有區(qū)分度，容易呈現(xiàn)正態(tài)分布，同時也照顧了學習上有進取心、學習基礎(chǔ)比較好的學生學習需求。

2.7課外學生自主學習數(shù)據(jù)庫應用案例的層次化

課外自主學習在數(shù)據(jù)庫理論與應用課程學習中具有重要的作用，在數(shù)據(jù)庫設計中，選擇數(shù)據(jù)庫應用項目對于多數(shù)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(shù)據(jù)庫應用需求獲取又需要一定的行業(yè)經(jīng)驗。針對這樣的事實，教師可以根據(jù)自己的經(jīng)驗，在教學網(wǎng)站上開辟一個專欄，根據(jù)大多數(shù)學生對數(shù)據(jù)庫應用領(lǐng)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(guān)行業(yè)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)庫應用案例，必要的話可以從數(shù)據(jù)庫設計角度，進一步分析一下相應數(shù)據(jù)庫應用在實施中需要要解決的關(guān)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(tǒng)方式教學中，教師布置作業(yè)通常采用“大一統(tǒng)”的做法，這種方法往往會造成基礎(chǔ)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(chǔ)差的學生感覺消化不了。為此根據(jù)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(chǔ)性作業(yè)（課后基本習題）；B類———以基礎(chǔ)性為主，同時配有少量略有提高的題目；C類———B類基礎(chǔ)之上加上一些有一定靈活性、綜合性的題目。教師可以根據(jù)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(jù)。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(tǒng)教學中教師“大一統(tǒng)”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(diào)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(chǎn)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(xiàn)象，減輕數(shù)據(jù)庫課程學習的負擔，提高了學生學習該課程的興趣。

3《數(shù)據(jù)庫理論與應用》層次化教學對教師的要求

《數(shù)據(jù)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(nèi)容，能從整體上把握課程內(nèi)容的層次結(jié)構(gòu)及其相關(guān)內(nèi)容的邏輯關(guān)系，能夠根據(jù)不同的培養(yǎng)對象對該課程內(nèi)容教授有所取舍；其次教師要有一定的數(shù)據(jù)庫應用實踐經(jīng)驗，具有敏捷而準確的數(shù)據(jù)庫應用需求分析能力；再次教師應了解除常見領(lǐng)域之外的其他一些行業(yè)領(lǐng)域數(shù)據(jù)庫的應用情況，尤其是具有代表性的數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)庫理論與應用》層次化教學并不是對傳統(tǒng)教學方式的否定，而是在繼承傳統(tǒng)教學例如班級授課制優(yōu)點的基礎(chǔ)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(jié)構(gòu)，提高了課程教學質(zhì)量和效率。《數(shù)據(jù)庫理論與應用》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(xiàn)學生的個性化、全面化發(fā)展。近兩年來,在實際數(shù)據(jù)庫理論與應用教學中，通過采用該方法，發(fā)現(xiàn)經(jīng)濟類專業(yè)學生在課程設計和畢業(yè)設計中數(shù)據(jù)庫設計的水平有明顯提高，另外選修該課程的學生數(shù)量也明顯增多，期末該課程的評教分也有明顯提高。