軟件教學(xué)改革論文：數(shù)據(jù)庫原理課程理論教學(xué)方法研究

軟件教學(xué)改革論文：數(shù)據(jù)庫原理課程理論教學(xué)方法研究摘要:針對數(shù)據(jù)庫原理課程中名目眾多且非常繁瑣的根本概念和知識點(diǎn),在分析傳統(tǒng)教學(xué)模式弊端的根底上,提出一種“問題驅(qū)動+圖表展示+比較分析〞的理論教學(xué)模式,實(shí)踐說明,該教學(xué)模式能有效激發(fā)學(xué)生興趣,既提高了數(shù)據(jù)庫原理課程的教學(xué)質(zhì)量,又培養(yǎng)了學(xué)生的思考能力和學(xué)習(xí)能力。

關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)庫原理;理論教學(xué);問題驅(qū)動;教學(xué)改革

數(shù)據(jù)庫原理是大學(xué)本科計算機(jī)專業(yè)中一門綜合性很強(qiáng)的專業(yè)根底必修課。教學(xué)目標(biāo)是向?qū)W生傳授數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的根本知識和技術(shù),培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動手能力以及分析和解決問題的能力,提高學(xué)生的計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的綜合素質(zhì)。該課程主要講授數(shù)據(jù)庫的根本原理及其應(yīng)用設(shè)計方法,理論性強(qiáng)、應(yīng)用廣泛[1],涉及到數(shù)據(jù)庫原理、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用和數(shù)據(jù)庫設(shè)計三方面的內(nèi)容。這三方面彼此關(guān)聯(lián)而又有著各自的側(cè)重點(diǎn),包含的知識點(diǎn)較多,理論知識非常繁瑣。但這些理論知識又是整個數(shù)據(jù)庫應(yīng)用的基石,如果不能清晰準(zhǔn)確地掌握好這些原理,就難以完成數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用及設(shè)計。所以對于計算機(jī)專業(yè)的本科生來說,一定要把數(shù)據(jù)庫根本原理、根底理論作為重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)。

1理論教學(xué)改革的必要性

由于數(shù)據(jù)庫原理課程的知識點(diǎn)本身較為抽象、枯燥、不易理解,傳統(tǒng)的“灌輸型〞理論教學(xué)方式,常常使學(xué)生對該課程的學(xué)習(xí)興趣降低,聽課時會感到被動乏味,對概念的理解僅停留在文字外表,學(xué)習(xí)效果不佳,且學(xué)完后不能很好地與實(shí)踐結(jié)合,大大降低了課程的教學(xué)效果,教學(xué)兩方面主體都很疲憊。為此,必須對該課程的理論教學(xué)方法進(jìn)行改革,轉(zhuǎn)變學(xué)生的思維方式,培養(yǎng)學(xué)生提出問題、思考問題、答復(fù)以下問題的能力,使學(xué)生通過該課程的學(xué)習(xí),提高創(chuàng)新思維能力,更好的掌握數(shù)據(jù)庫原理的根本概念和根底理論,做到活學(xué)活用,舉一反三,為今后學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用技術(shù)和設(shè)計方法打下堅實(shí)的根底,實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的目標(biāo)。

2理論教學(xué)新模式

本文針對數(shù)據(jù)庫原理課程中名目繁多且非?，嵥榈母靖拍詈椭R點(diǎn),提出“問題驅(qū)動+圖表展示+比較分析〞的理論教學(xué)模式。該模式通過提問激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,引發(fā)學(xué)生進(jìn)行思考,并通過圖表展示使學(xué)生對問題有一個直觀的認(rèn)識,引導(dǎo)學(xué)生思維,開展討論式教學(xué),最后通過比較分析深入講解各知識點(diǎn)的內(nèi)涵和本質(zhì),總結(jié)知識點(diǎn)之間的聯(lián)系與區(qū)別,使學(xué)生徹底理解和掌握知識。實(shí)踐說明,該教學(xué)模式能有效激發(fā)學(xué)生興趣,提高教學(xué)質(zhì)量,尤其對于那些易混淆、易疏忽的知識點(diǎn),教學(xué)效果更是明顯改善。

下面,我們分別對“問題驅(qū)動+圖表展示+比較分析〞的理論教學(xué)模式的三個環(huán)節(jié)作一個詳細(xì)的闡述。

問題驅(qū)動教學(xué)法是一種以問題為核心,以解答問題為驅(qū)動力,以激發(fā)學(xué)生積極主動自學(xué)和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性思維為主要目標(biāo)的教學(xué)模式。在課堂教學(xué)過程中,適時地進(jìn)行提問既能夠使學(xué)生“于無疑處生疑〞,把學(xué)生思維引到矛盾的焦點(diǎn)上,激發(fā)學(xué)生的求知欲望,還可以培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和能動性,調(diào)動學(xué)習(xí)的主動性[2]。這就要求我們教師能夠設(shè)計出一些好的問題,并在恰當(dāng)?shù)臅r候提出,使問題驅(qū)動教學(xué)法更好的發(fā)揮作用。一般選取學(xué)生們難理解、易混淆或易疏忽的問題進(jìn)行提問,使學(xué)生們對于這些問題有足夠的重視,還有那些比較重要的概念或知識點(diǎn),以及在后面的學(xué)習(xí)中常常要用到的、學(xué)生們?nèi)菀壮鲥e的知識點(diǎn),也可以通過提問的方式使學(xué)生深入理解并牢牢掌握。

圖表展示環(huán)節(jié)那么是將問題所涉及的內(nèi)容通過一個具體的事例用一張或一組簡單明了的示意圖或二維表直觀的展現(xiàn)給學(xué)生,啟發(fā)學(xué)生思維,引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合圖表對問題進(jìn)行討論和交流,激發(fā)學(xué)生的求知欲和探索精神。通過圖表展示將理論與實(shí)踐相結(jié)合,使原本枯燥、抽象的原理變得生動、具體,既活潑了課堂氣氛,又調(diào)動了學(xué)生的積極性,突出了學(xué)生在課堂的主體地位,這對培養(yǎng)學(xué)生思考式學(xué)習(xí)、研究式學(xué)習(xí)十分有幫助。

最后,通過比較各知識點(diǎn)的異同,分析其本質(zhì)及特點(diǎn),對各知識點(diǎn)之間的聯(lián)系和區(qū)別以及各自的用法和用途加以總結(jié),答復(fù)所提問題,并針對學(xué)生在上一環(huán)節(jié)中暴露出來的問題進(jìn)行重點(diǎn)分析和講解。通過比較分析可以加深學(xué)生對根本原理和概念的理解,幫助學(xué)生學(xué)會分析問題和解決問題的方法或手段,進(jìn)而提高分析問題和處理問題的能力。

3教學(xué)例如

為了更好的理解“問題驅(qū)動+圖表展示+比較分析〞這種理論教學(xué)模式在實(shí)際教學(xué)過程中的具體應(yīng)用,本文給出一個實(shí)際的教學(xué)例如進(jìn)行說明。

假設(shè)關(guān)系中的某一屬性組的值能唯一地標(biāo)識一個元組,那么稱該屬性組為候選碼(Candidatekey)。假設(shè)一個關(guān)系有多個候選碼,那么選定其中一個為主碼(Primarykey)。候選碼的諸屬性稱為主屬性(Primeattribute)。不包含在任何候選碼中的屬性稱為非主屬性(Nonprimaryattribute)或非碼屬性(Non-keyattribute)[3]。

這4個概念非常重要,且在后面學(xué)習(xí)關(guān)系的完整性和標(biāo)準(zhǔn)化理論時都要用到,只有清晰準(zhǔn)確的理解并掌握這些根本概念才能學(xué)好后面的理論。但學(xué)生卻經(jīng)常記不住他們,或是將他們混淆。此時,我們可以以提問的方式突出強(qiáng)調(diào)這四個概念,讓學(xué)生們?nèi)ニ伎?而不是死背定義。

【問題1】主碼、候選碼、主屬性以及非主屬性之間有什么聯(lián)系或區(qū)別?

同時通過多媒體屏幕將一個學(xué)生-課程數(shù)據(jù)庫顯示出來,如圖1所示(此例中我們假設(shè)不允許同名人出現(xiàn),即姓名可以作為候選碼)。

接著讓學(xué)生對照這4個概念的定義試著給圖1中的三個關(guān)系表分別標(biāo)出主碼、候選碼、主屬性和非主屬性,在這個過程中,學(xué)生可以通過討論和交流完成該課堂練習(xí)。

圖2中對關(guān)系表student和sc標(biāo)注了主碼、候選碼、主屬性和非主屬性,使學(xué)生一目了然。

最后,結(jié)合圖2對這4個概念進(jìn)行比較分析,指出他們之間的聯(lián)系和區(qū)別,并針對學(xué)生在課堂練習(xí)中暴露出來的問題,進(jìn)行重點(diǎn)分析。

在student表中,由于學(xué)號和姓名都能唯一地標(biāo)識一個元組,所以候選碼有兩個,一個是學(xué)號,一個是姓名;主屬性是候選碼中的各個屬性,也有兩個,一個是學(xué)號,一個是姓名;非主屬性是表中全部屬性去掉主屬性后剩下的那些屬性,即性別、年齡和所在系;一個關(guān)系只有一個主碼,主碼應(yīng)從候選碼中選定,由于student表中有兩個候選碼,我們選擇學(xué)號作為主碼。

在sc表中,只有一個候選碼,即學(xué)號和課程號的集合,記作(學(xué)號,課程號);主屬性有兩個,一個是學(xué)號,一個是課程號;非主屬性只有一個,即成績;由于該表中只有一個候選碼,那么該候選碼即是主碼,所以主碼也只有一個,即(學(xué)號,課程號)。此處,我們要特別強(qiáng)調(diào)主屬性和主碼的區(qū)別,因?yàn)槿绻@兩個概念不清楚的話,在后面學(xué)習(xí)外碼的概念時就會出現(xiàn)問題。

【問題2】在sc表中,主碼包括學(xué)號和課程號兩個屬性,學(xué)號是主碼否?

對此問題,我們?nèi)匀唤Y(jié)合圖2進(jìn)行分析。對于任何一個關(guān)系表來說,主碼都只有一個(一個屬性或幾個屬性組成的一個屬性集),在sc表中,主碼就是學(xué)號和課程號兩個屬性組成的一個屬性集,學(xué)號和課程號是兩個主屬性,而其中任何一個主屬性都不能稱其為主碼。

在上面的教學(xué)例如中,我們首先利用問題驅(qū)動的方法,通過問題1將主碼、候選碼、主屬性以及非主屬性這四個概念并列提出,強(qiáng)調(diào)他們的重要性,并引導(dǎo)學(xué)生通過思考他們之間的聯(lián)系和區(qū)別,真正理解每一個概念的本質(zhì)。接著我們將圖1通過屏幕呈現(xiàn)給學(xué)生,讓學(xué)生對知識點(diǎn)有一個更為直觀、感性的認(rèn)識,使學(xué)生將抽象的概念和具體形象的例子結(jié)合起來,幫助學(xué)生思考問題。在學(xué)生思考的過程中,我們要注意及時關(guān)注并收集學(xué)生的各種反響信息,發(fā)現(xiàn)學(xué)生的困惑和存在的問題,以便在下一個比較分析環(huán)節(jié)做到有的放矢。當(dāng)學(xué)生對問題有了自己的思考和理解后,我們再結(jié)合圖2將上述4個概念與例子中的屬性對應(yīng)起來,分析解釋各根本概念的本質(zhì)及其與其他概念的區(qū)別和聯(lián)系,并重點(diǎn)針對學(xué)生普遍存在的問題進(jìn)行強(qiáng)調(diào)指出,引起學(xué)生的重視,使學(xué)生印象深刻,收到較好的教學(xué)效果。問題2便是我們在學(xué)生反響中發(fā)現(xiàn)的一個比較普遍的問題,我們可以繼續(xù)運(yùn)用問題驅(qū)動法,將這個問題提出來,循環(huán)使用“問題驅(qū)動+圖表展示+比較分析〞這種教學(xué)模式進(jìn)一步向?qū)W生解釋這個問題,使學(xué)生做到活學(xué)活用,舉一反三,真正理解這4個根本概念。通過上述例如我們可以看到,問題驅(qū)動、圖表展示和比較分析這三個理論教學(xué)環(huán)節(jié)是環(huán)環(huán)相扣、相輔相成的,靈活巧妙的運(yùn)用這種教學(xué)模式可以使學(xué)生學(xué)得輕松愉快,教師教得興致勃勃,到達(dá)教與學(xué)的雙贏。

4結(jié)語

“問題驅(qū)動+圖表展示+比較分析〞的理論教學(xué)模式使絕大多數(shù)學(xué)生能夠在有限的時間內(nèi)迅速準(zhǔn)確的掌握根本理論知識,充分有效的利用了課堂教學(xué)時間,既提高了教學(xué)質(zhì)量,又培養(yǎng)了學(xué)生的思考能力和學(xué)習(xí)能力,實(shí)現(xiàn)了教學(xué)的學(xué)習(xí)遷移效果。

由于數(shù)據(jù)庫技術(shù)在不斷開展,知識在不斷更新,要提高數(shù)據(jù)庫原理的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果,教師觀念也必須不斷更新,勤于思考,銳意改革,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),改進(jìn)教學(xué)方法和手段,構(gòu)建科學(xué)、合理的教學(xué)體系,為