詹英

（浙江交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 浙江 杭州311112）

數(shù)據(jù)庫智能實驗教學(xué)軟件應(yīng)用與實踐

詹英

（浙江交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 浙江 杭州311112）

從教學(xué)需求入手，從學(xué)習(xí)活動管理和多索引導(dǎo)航設(shè)計兩個方面介紹了數(shù)據(jù)庫智能實驗教學(xué)軟件如何用于數(shù)據(jù)庫相關(guān)課程實驗教學(xué)。

數(shù)據(jù)庫智能實驗教學(xué)軟件；實驗教學(xué)；智能提示

數(shù)據(jù)庫技術(shù)是計算機科學(xué)技術(shù)中應(yīng)用最廣泛的技術(shù)之一，是計算機信息管理的核心技術(shù)。目前，這門課程的主要授課方式是通過教師課堂演示講解，學(xué)生到機房上機實訓(xùn)，這樣的授課方式將理論教學(xué)與實訓(xùn)教學(xué)有機地融合在一起，是比較典型、穩(wěn)定的專業(yè)理論教學(xué)和操作技能訓(xùn)練相結(jié)合的教學(xué)模式。這樣的教學(xué)模式注重實際業(yè)務(wù)處理應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，能夠很好地貫徹國家教育部“突出實踐能力培養(yǎng)”的教學(xué)改革要求，以教師教學(xué)為主導(dǎo)，學(xué)生在機房上機實踐。在課堂內(nèi)，當(dāng)學(xué)生調(diào)試程序出現(xiàn)錯誤時，在授課時間內(nèi)可以得到教師的指導(dǎo)，但是，如果學(xué)生離開課堂，教師就很難及時幫助或引導(dǎo)學(xué)生解決遇到的各種問題，這將使學(xué)生的實際運用和操作能力培養(yǎng)受到影響。

如何更加實際地解決數(shù)據(jù)庫相關(guān)課程實驗教學(xué)存在的重點和難點問題是我們一直思考的問題。是否可以采用既經(jīng)濟、又及時的實驗教學(xué)輔導(dǎo)方式，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主選擇實驗，進而提高教學(xué)效率與教學(xué)質(zhì)量呢？是否可以通過電子多媒體教材與紙質(zhì)教材相結(jié)合，形成系列化的實驗教學(xué)解決方案，提升整體實驗教學(xué)能力呢？

目前，市場上的數(shù)據(jù)庫教學(xué)軟件都是教學(xué)演示式的。例如，筆者于2007年研發(fā)的《數(shù)據(jù)庫技術(shù)與應(yīng)用》教學(xué)軟件就是教學(xué)演示式的，這種軟件不能讓學(xué)生參與操作,互動性不強,學(xué)生不能在自我操練時獲得及時幫助。為了加強基礎(chǔ)性實驗環(huán)節(jié)的教學(xué)工作，使學(xué)生具有設(shè)計和開發(fā)數(shù)據(jù)庫的實際操作經(jīng)驗，必須開發(fā)數(shù)據(jù)庫智能實驗教學(xué)軟件。數(shù)據(jù)庫智能實驗教學(xué)軟件由實驗演練系統(tǒng)和自測系統(tǒng)兩部分組成。實驗演練系統(tǒng)的設(shè)計思路就是模擬數(shù)據(jù)庫SQL Server 2005環(huán)境，為學(xué)生提供模擬操練數(shù)據(jù)庫SQL Server 2005的學(xué)習(xí)平臺，培養(yǎng)學(xué)生運用數(shù)據(jù)庫技術(shù)解決問題的能力，激發(fā)他們在此領(lǐng)域中繼續(xù)學(xué)習(xí)和研究的愿望，實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫實驗教學(xué)輔導(dǎo)的自動化。自測系統(tǒng)主要測試學(xué)生的實驗與理論知識掌握情況，并給予等級評價。

數(shù)據(jù)庫智能實驗教學(xué)軟件不但可以改變課后學(xué)生實驗操作無人指導(dǎo)的現(xiàn)狀，而且能夠及時反饋實驗結(jié)果、成績等相關(guān)信息，突出培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)庫實踐操作能力。實現(xiàn)個別化實驗教學(xué)指導(dǎo)，提高教學(xué)效率，最終輔助完成課程的教學(xué)目標。

學(xué)習(xí)活動管理

在教學(xué)過程中，須建立有利于培養(yǎng)高級技能型、應(yīng)用型人才的實驗教學(xué)方式，倡導(dǎo)以學(xué)生為本的教育理念，構(gòu)建實驗教學(xué)體系，幫助學(xué)生積累實際數(shù)據(jù)庫技術(shù)與操作經(jīng)驗。科學(xué)地分類管理學(xué)習(xí)活動，將更有效地提高學(xué)生的實驗學(xué)習(xí)效率。設(shè)計數(shù)據(jù)庫智能實驗教學(xué)方案，可將學(xué)習(xí)活動分為概念解析、操作演示、自我測試和應(yīng)用實驗?zāi)M演練四部分內(nèi)容，同時還提供了相應(yīng)的課后習(xí)題與解答等學(xué)習(xí)內(nèi)容。

概念解析 主要為學(xué)習(xí)者提供數(shù)據(jù)庫理論語音講解，全方位地幫助學(xué)生理解課程教學(xué)中的知識點?？梢酝ㄟ^播放按鈕，暫停或啟動播放課程內(nèi)容。

應(yīng)用實驗?zāi)M演練 該部分模擬SQL Server 2005實驗環(huán)境，讓學(xué)生自己去解決給定的實驗內(nèi)容。這樣的自學(xué)實驗操練環(huán)境，可以培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力，具有高效率、低成本的優(yōu)點。當(dāng)學(xué)生在操作過程中遇到困難，只要開啟智能提示，就為其提供智能實驗操作提示，為學(xué)生提供及時實驗輔導(dǎo)，智能監(jiān)控學(xué)生的操作。設(shè)計智能判錯系統(tǒng)能夠根據(jù)學(xué)生的操作，及時準確地判斷學(xué)生操作的對錯，并及時給出操作提示。信息智能判錯系統(tǒng)建成后，能夠快速方便地將操作信息傳遞給智能判錯系統(tǒng)，判錯的準確率要具有良好的可靠性和科學(xué)性。如何提高判錯準確率，是軟件要解決的問題之一。這要求教師熟悉學(xué)生在操練SQL Server 2005數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)時可能出現(xiàn)的錯誤，然后針對這些錯誤給出恰當(dāng)?shù)奶崾?。如圖1所示，選擇菜單“應(yīng)用實驗?zāi)M演練”下的“新建數(shù)據(jù)庫”選項，開啟智能提示的“新建數(shù)據(jù)庫”應(yīng)用實驗?zāi)M演練頁面，在應(yīng)用實驗?zāi)M演練頁面中，單擊“開啟智能提示”按鈕，系統(tǒng)將處于智能判錯狀態(tài)，同時可為學(xué)習(xí)者提供正確的操作提示。當(dāng)學(xué)習(xí)者改變實驗演練內(nèi)容時，系統(tǒng)可智能跟蹤，并在工具欄上同步給出相應(yīng)操作演示的快速啟動按鈕。關(guān)閉智能提示，只需單擊“關(guān)閉智能提示”按鈕。

圖1 開啟智能提示的應(yīng)用實驗?zāi)M演練頁面圖

操作演示 “操作演示”將演示課程實驗內(nèi)容。在操作演示頁面中，系統(tǒng)列出演示任務(wù)，學(xué)習(xí)者可以根據(jù)學(xué)習(xí)情況暫停、開始、定位、退出演示過程，這使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中可以反復(fù)觀看操作過程。

自我測試 該部分主要功能是根據(jù)用戶理論知識與實驗操作掌握情況，給予合理的評測等級，并根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)進程給予升級和降級評測。應(yīng)具有趣味性與游戲性，以激發(fā)學(xué)生的課堂參與感和學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生積極主動思考的學(xué)習(xí)熱情，形成課堂教學(xué)廣度和深度的延伸，拓寬課堂的時空領(lǐng)域。自我測試部分主要測試學(xué)生在理論知識方面的掌握程度，使學(xué)生可以檢查自我學(xué)習(xí)效果。實驗教學(xué)軟件也同時給出教材課后習(xí)題與答案。

多索引學(xué)習(xí)導(dǎo)航設(shè)計

在實驗教學(xué)過程中，采用多索引導(dǎo)航策略進行實驗輔助教學(xué)，包括樹形課程目錄導(dǎo)航、菜單導(dǎo)航、課程導(dǎo)讀超文本鏈接導(dǎo)航三種方式。學(xué)習(xí)者可根據(jù)自己的學(xué)習(xí)進度控制學(xué)習(xí)內(nèi)容，實現(xiàn)個別化教學(xué)策略、接受式學(xué)習(xí)與探究式學(xué)習(xí)的 “螺旋式”配合。如圖1所示，系統(tǒng)的主頁面以簡潔使用為主，由菜單、樹形課程目錄、工具欄、學(xué)習(xí)區(qū)四個區(qū)域組成。菜單按學(xué)習(xí)活動分類組織課程學(xué)習(xí)內(nèi)容，為學(xué)習(xí)者導(dǎo)航學(xué)習(xí)活動進程。菜單導(dǎo)航條主要包括概念解析、操作演示、應(yīng)用實驗?zāi)M演練、自我測試、課后習(xí)題與解答，同時在菜單條中還包含了課程導(dǎo)讀、軟件介紹和教材介紹。課程導(dǎo)讀為學(xué)習(xí)者提供了一個以情景對話為線索的學(xué)習(xí)導(dǎo)航頁面。圍繞著一個源自生活情景的具體任務(wù)，通過關(guān)鍵詞的超文本鏈接引導(dǎo)學(xué)生探究 “人們?yōu)槭裁葱枰獢?shù)據(jù)庫？”、“可以應(yīng)用數(shù)據(jù)庫解決什么問題”以及“如何利用數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)這些需求”等問題，讓學(xué)生在自然閱讀過程中學(xué)習(xí)課程內(nèi)容，自主控制學(xué)習(xí)進度。

樹形課程目錄按照課程體系組織課程目錄，強調(diào)課程內(nèi)容間的內(nèi)在邏輯聯(lián)系，體現(xiàn)課程知識體系的科學(xué)性。如圖2所示，樹形課程目錄可以被全部展開或全部折疊，快捷菜單如圖3所示。

圖2 樹形課程目錄圖

圖3 樹形課程目錄上的快捷菜單圖

數(shù)據(jù)庫智能實驗教學(xué)軟件的研發(fā)將改變教學(xué)軟件單向授予知識的固有模式，幫助學(xué)生通過真實的模擬操作環(huán)境，提高學(xué)習(xí)效率，并讓此軟件產(chǎn)品在市場上得以推廣，能夠為更多的學(xué)習(xí)者提供服務(wù)。隨著數(shù)據(jù)庫技術(shù)的不斷進步和計算機性能的穩(wěn)步提高，帶有實驗智能指導(dǎo)的輔助教學(xué)系統(tǒng)也將在功能上不斷升級。

[1]詹英，等.數(shù)據(jù)庫技術(shù)與應(yīng)用——SQL Server 2005簡明教程[M].北京：清華大學(xué)出版社,2008.

[2]詹英，等.基于SQL探討數(shù)據(jù)庫設(shè)計技術(shù)[J].臺州學(xué)院學(xué)報,2006，（6）.

[3]詹英.計算機應(yīng)用能力網(wǎng)絡(luò)化考核系統(tǒng)設(shè)計[J].計算機工程與科學(xué),2005，（1）.

[4]郭賢海，詹英.通用自動升級系統(tǒng)的研制與開發(fā)[J].計算機時代，2006，（2）.

G712文獻標識碼：A文章編號：1672-5727（2011）09-0172-03

詹英（1970—），浙江臨海人，碩士，浙江交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院副教授，研究方向為教學(xué)軟件評價及數(shù)據(jù)庫技術(shù)。

（本文責(zé)任編輯：張維佳）

（本欄責(zé)任編輯：謝良才）