黃建華

（福州大學 經(jīng)濟與管理學院，福建 福州 350116）

任務驅動式的《數(shù)據(jù)庫原理及應用》案例教學法研究

黃建華

（福州大學 經(jīng)濟與管理學院，福建 福州 350116）

傳統(tǒng)“灌輸式”的教學模式，以課程內(nèi)容為中心，以教師講授為主導，學生被動接受，導致學生的學習熱情低下，教學效果難以保證。本論文針對《數(shù)據(jù)庫原理及應用》課程的特點，提出任務驅動式的案例教學法，該方法通過案例的設計和問題的分解，達到發(fā)揮學生的主觀能動性，讓學生在獨立思考、分析和處理案例的過程中，熟練掌握課程內(nèi)容的目的。

案例教學；任務驅動；數(shù)據(jù)庫

一、緒論

數(shù)據(jù)庫技術是信息和計算科學領域的基礎及核心技術之一，《數(shù)據(jù)庫原理及應用》是計算機、信息管理專業(yè)本科教育的一門核心課程。《數(shù)據(jù)庫原理及應用》課程的主要內(nèi)容包括：（1）數(shù)據(jù)庫原理相關的基礎理論，比如：關系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結構、關系模式、函數(shù)依賴理論以及范式理論等。（2）數(shù)據(jù)庫設計的方法和內(nèi)容，包括需求分析、數(shù)據(jù)庫的概念設計、數(shù)據(jù)庫的邏輯結構設計、數(shù)據(jù)庫的物理設計以及實施和應用等整個數(shù)據(jù)庫設計的生命周期，在此過程中需要完成E-R圖的繪制、關系模式的轉換以及應用范式理論和函數(shù)依賴理論進行規(guī)范和約束。（3）與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)相關的開發(fā)和應用，包括如何應用DBMS有效的管理數(shù)據(jù)庫、如何應用SQL語言以及其他開發(fā)工具進行數(shù)據(jù)庫編程和開發(fā)等內(nèi)容。目前，數(shù)據(jù)庫課程的教學方法大多還是以傳統(tǒng)的“灌輸式”模式為主，這種教學模式以課程內(nèi)容為中心，以教師講授為主導，學生被動接受。傳統(tǒng)教學方法注重該學科知識的全面性、系統(tǒng)性和嚴謹性的特點，對于學生掌握理論基礎具有重要意義，但是，這種教學方法不僅制約了學生的主動性和創(chuàng)造性，而且忽視了學科之間的關聯(lián)性。

案例教學法由哈佛大學法學院Langdell教授于1870年首創(chuàng)，是一種以案例為基礎內(nèi)容，以學生對真實事件和情境的分析、思辨為教學重點，以提升學生掌握基礎理論并解決實際問題的能力為目的的教學方法。它通過模擬或者重現(xiàn)現(xiàn)實生活中的一些場景，讓學生把自己納入案例場景，通過討論或者研討來進行學習[1]。與“灌輸式”的傳統(tǒng)教學模式不同，案例教學法更加注重通過組織研討的方式引導學生自主思考[2]。案例教學法最初應用于管理類[3]和法學類的專業(yè)課教學中，但隨著其在課堂氣氛、學生參與的積極性以及教學效果等方面的優(yōu)異表現(xiàn)，逐漸被廣泛關注，包括政治[4]、醫(yī)學[5]、農(nóng)業(yè)[6]、計算機科學[7]等各類學科都開始探討如何設計適合本學科的案例教學法。案例教學法作為一種全程參與式的教學方法，一般包括課前預習、課堂討論和課后總結等三個基本階段。它要求學生在課前做好預習，掌握案例相關的基礎理論，課堂上積極參與小組討論，要求教師課前選好合適的案例，課堂上合理地引導學生開展小組討論，保證討論效果并做好點評工作，課后進行總結[2]。

鑒于《數(shù)據(jù)庫原理及應用》課程具有較強的實踐性，培養(yǎng)學生的應用能力是該課程的核心任務，而傳統(tǒng)的教學方法在這方面存在明顯缺陷，因此，不少的學者對案例教學法在數(shù)據(jù)庫課程教學領域的應用進行了探討[7，8]。張海燕等強調(diào)，作為一種全程參與式的教學方式，數(shù)據(jù)庫課程的案例教學法，在教學過程中要求學生課前做好準備．課堂上積極參與小組討論，教師在整個教學過程中把握案例準備和小組討論的效果，并指出教師要通過循序漸進的講解、演示和實驗，讓學生理解數(shù)據(jù)庫的基本概念、理論和技術[7]。劉暢[1]結合數(shù)據(jù)庫課程的特點，提出了一種項目驅動式的“數(shù)據(jù)庫原理”課程案例教學法，該方法以數(shù)據(jù)庫課程中的內(nèi)容為主線，以項目為核心，將數(shù)據(jù)庫課程分塊零散的知識和技能，通過實踐教學串聯(lián)起來，讓學生像在做數(shù)據(jù)庫開發(fā)工作那樣，不斷地發(fā)現(xiàn)新問題、解決新問題，從而經(jīng)歷一個完整的項目開發(fā)研究過程，達到熟練掌握和應用知識的目的。實際上，數(shù)據(jù)庫的基礎理論較為抽象難懂，自學起來較為困難。因此，在設計案例教學法時，無法沿襲傳統(tǒng)的案例教學法步驟，因為，無論是安排學生課前預習還是課堂討論，都比較困難，教師有必要在開展案例討論之前，進行適度的講解。本論文將根據(jù)計算機原理及應用這門課程的特點，在傳統(tǒng)案例教學法的基礎上，提出一種基于任務驅動的案例教學法。

二、學科特點及教學現(xiàn)狀

《數(shù)據(jù)庫原理及應用》課程具有以下特點：首先，需要掌握很多基礎理論，比如：函數(shù)依賴、范式、三層結構兩級映射等，這些內(nèi)容都比較抽象，學生在短時間內(nèi)難以理解和掌握。其次，數(shù)據(jù)庫課程中的前后內(nèi)容關聯(lián)性較強，比如：數(shù)據(jù)庫的設計需要參照三層結構兩級映射的結構體系進行，關系模式的構建需要符合范式要求，要消除不合理的函數(shù)依賴關系等。最后，數(shù)據(jù)庫課程的實踐性較強，所有的基礎理論最終都要應用于包括數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)庫編程等在內(nèi)的實際工作中。由于教學內(nèi)容抽象難懂、傳統(tǒng)教學模式枯燥乏味加上數(shù)據(jù)庫課程的教學領域理論學習和實踐應用脫節(jié)嚴重等問題，導致學生的學習熱情和興趣不高，教學質量和教學效果難以保證。而且，由于教學內(nèi)容零散、孤立，學生很難達到系統(tǒng)化了解和綜合運用的境界，學生只能通過死記硬背的方式來應付考試，很多學生雖然成績很好，但是動手能力很差，不知道如何應用這些基礎理論解決現(xiàn)實問題，從而出現(xiàn)高分低能的現(xiàn)象。

三、任務驅動式的案例教學法設計

針對以往教學方法的不足，本論文依據(jù)《數(shù)據(jù)庫原理及應用》課程的特點，設計了一種基于任務驅動的案例教學方法，該方法具體步驟如下。

1.問題設計及案例準備。《數(shù)據(jù)庫原理及應用》課程的案例教學法與管理、法律等文科類課程的案例教學法不同，不需要廣泛收集和整理大量高質量的案例形成豐富的案例庫，不需要適時更新和補充新的案例，不需要強調(diào)案例形式多樣性和案例內(nèi)容的廣泛性，而是要針對核心教學任務設計一個科學的問題，并圍繞著問題進行案例準備，要求所設計的案例，在縱向上能體現(xiàn)出數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設計和開發(fā)的完整生命周期，在橫向上能覆蓋《數(shù)據(jù)庫原理及應用》課程要求掌握的所有基礎理論。

比如我們要求學生應用《數(shù)據(jù)庫原理及應用》課程所涉及的基礎理論，設計和開發(fā)一個學生管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)能完成以下任務：查詢出有哪些學生選修的課程中至少有兩門以上由教授開設。要完成該任務，學生需要完成的工作以及應用到的理論包括：（1）描述教學關系，需要繪制E-R圖；（2）將E-R圖轉換成合理的關系模式，并編制數(shù)據(jù)表，需要應用范式理論和函數(shù)依賴理論；（3）將數(shù)據(jù)文件保存在物理磁盤上，要求占用較少的存儲空間并能進行高效檢索，需要應用物理結構設計理論；（4）客戶從操作終端檢索所需要的信息，形成視圖，需要應用SQL語言；（5）保證數(shù)據(jù)視圖—數(shù)據(jù)表—存儲結構之間的相互獨立、相互關聯(lián)的關系，需要依賴數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三層結構和兩級映射。案例需要圍繞著上述內(nèi)容進行設計，不能遺漏。

2.基礎理論的講解。由教師進行精練的理論知識講解，講解過程最好能結合解決實際問題的步驟，介紹在哪些環(huán)節(jié)需要用到它，這樣有助于將零散的知識串聯(lián)起來?！稊?shù)據(jù)庫原理及應用》課程需要重點講解的知識點見表1。

表1 課程章節(jié)與核心知識點

3.問題分解及教學過程控制。案例教學的目的是充分發(fā)揮學生的主觀能動性，讓學生獨立思考、分析和處理案例設計階段所布局的問題，引導學生將核心問題分解成若干個子問題，在依次解決子問題的過程中主動的學習《數(shù)據(jù)庫原理及應用》課程中的基礎理論，并將其應用于實踐。教師可以根據(jù)教學內(nèi)容、進度以及學生的掌握情況，適時地進行講解和點評，確保學生對核心內(nèi)容的掌握和靈活應用（表2）。

表2 案例教學法的任務分解與問題設計

4.總結和評價。對案例教學法的全過程進行回顧，對重點和難點問題進行分析和講解，確保學生對所學知識的理解、掌握和應用，并從以下三個維度評價任務驅動式案例教學方法的總體效果：（1）案例維度，包括案例項目的構思、任務的分解以及問題的設計；（2）教學過程維度，包括課前的準備、課中的引導和控制、課后總結等；（3）績效維度，包括教師表現(xiàn)、學生成績、課堂反映等。

四、結語

基于任務驅動的案例教學法，要求教師圍繞著課程的教學任務和課程內(nèi)容進行案例設計，案例由若干個問題構成，學生在解決問題的過程中，主動學習課程的理論知識，并達到靈活應用的效果。在案例探討的過程中，教師扮演的是引導和輔助的角色，一方面，引導學生按照設計的流程和步驟進行案例的分析和探討，另一方面，負責講解學生學習過程中遇到的重點、難點問題。筆者在長期的教學過程中，雖然驗證了該方法的有效性，但是，隨著各種先進的教學手段的進步以及教學方法的不斷完善，《數(shù)據(jù)庫原理及應用》課程的教學模式將不斷趨于合理。

[1]劉暢.案例法和項目驅動法在“數(shù)據(jù)庫原理”教學實踐中的應用探索[J].計算機教育，2009，（19）：75-77.

[2]郭忠興.案例教學過程優(yōu)化研究[J].中國大學教學，2010，（1）：59-61.

[3]李文武.工商管理專業(yè)本地化案例教學研究[J].民族教育研究，2011，22（1）：49-52.

[4]楊慧民.高校思想政治理論課案例教學資源共建共享模式的探索與思考[J].思想理論教育導刊，2010，（6）：23-28.

[5]汪斌，陳晰輝，趙志青，等.案例教學結合任務驅動教學法在骨科臨床帶教中的應用 [J].中國醫(yī)學教育技術，2013，27（5）：592-594.

[6]馮永忠，韓新輝，任廣鑫，楊改河.案例教學方法在農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃課程教學中的應用 [J].安徽農(nóng)業(yè)科學，2012，40（21）：11133-11134.

[7]張海燕，陳志泊，王春玲.《高級數(shù)據(jù)庫技術》課程教學改革的探討[J].教育教學論壇，2011，（9）：126-127.

[8]馮少金.《高級數(shù)據(jù)庫技術》案例教學探討[J].中國教育信息化，2013，（14）：53-55.

G642.0

A

1674-9324（2014）45-0161-03

福建省社科規(guī)劃項目：區(qū)域農(nóng)產(chǎn)品供應鏈的抗毀性能及農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)安全策略研究（2011B124）

黃建華（1972-），男（漢族），江西上高人，福州大學經(jīng)濟與管理學院副教授，博士，研究方向為信息管理與信息系統(tǒng)。