PBL教学法在数据库课程教学中的应用

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  摘要:针对高等院校电子商务专业数据库课程教学中存在的具体问题,本文从教学实践出发,通过分析该课程理论教学和实践教学等环节的特点,引入PBL教学法,提升学生的主动学习能力,实现问题引导教学模式,在实际应用中取得了较好的效果。
  关键词:数据库课程;PBL教学法;教学方法
  中图分类号:R-4 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2012) 15-0000-02
  1 传统数据库课程教学现状及存在的问题
  数据库原理及应用是高等院校电子商务专业的主干课程之一,在学科培养体系中处于重要地位。课程通过对数据库的基本原理、SQL语言以及规范化数据库设计理论的讲解,培养学生开发、使用数据库处理实际应用问题的能力。数据库课程的教学有其特殊性,主要体现在以下三个方面:
  教学内容的组织。数据库是一门有着深厚的理论基础,而又以应用为主的学科。过多抽象的理论讲解将增加学生的学习难度,甚至使其产生畏难情绪失去学习热情,不利于后续教学;过于侧重实践教学又使得学生的理论基础薄弱,难以提升数据库应用水平。在有限的教学时间内有效地组织课程教学内容成为一个难题。
  实践与理论的衔接。数据库教学以理论为基础,通过实践实现教学目的。传统数据库课程通常将理论教学安排在课程前段,然后再进行实践教学。知识点的理论学习和应用实践被人为分开,学生在进入课程实践阶段时已经遗忘前面所学的理论知识,不得不回顾。学习失去连贯性,学习效果欠佳。
  教学内容的时效性。作为计算机学科的重要分支,数据库技术发展日新月异。在教学中,应注意教学内容的更新,对知识点合理取舍。不仅要利用好有限的课堂时间,还应将教学延伸至课外,鼓励学生通过网络等现代媒介了解数据库技术的最新发展,举一反三,最大化教学效果。
  由于上述问题的存在,数据库课程传统的教学方法需要进行改进。
  2 PBL教学法概述
  2.1 PBL的概念
  PBL(Problem-Based Learning,PBL)教学法是以学生为主体,教师为引导,在实际应用中选题,通过小组讨论和自学的形式获取知识、应用知识、解决问题的教学方法。它最早起源于上世纪60年代的西方医学教育,近几年来,在其他专业教育领域得到了广泛的推广与应用。相对于传统方法,PBL教学法更有利于学生自学能力、分析解决问题能力等各方面能力的培养。
  2.2 PBL教学法的特点
  问题、学生和教师是PBL教学法的三大基本要素:问题是学习的起点,学生的一切学习内容都是以解决问题来开展的。PBL中的问题必须基于“真实场景”,与相关专业领域的实际情况吻合。问题设计须符合学生的能力,并且应该有明显的主题,过难和过易的问题都不利于激发学生兴趣,无法达到“引导”的目的;学生是PBL的主体,学生通过解决问题从而掌握相应的专业知识与技能。在求解过程中,学生既要自主学习相关基础知识,又要通过专题研究、分组讨论等方式与他人合作,在经验分享和问题探讨中发挥自身的主观能动性,充分调动潜力进行创新性思维;指导教师的任务是根据学生已有的知识、技能、经验水平构建一个与之相适应的教学设计,并在整个教学过程中充当“教练”的角色,对学生学习技巧和过程进行合理地引导与监控。
  3 PBL教学法在教学中的实现
  3.1 预备工作
  教学对象分析。数据库课程的教学对象是刚升入大二的学生。他们初次接触专业课程,对计算机有一定的认识,但是只停留在基础知识范围内,个别同学依靠自学能设计一些简单的程序,但是使用过数据库者寥寥无几,还保持着高中时被动学习的习惯,不善于自主思考问题。但是,学生对于专业课学习有着很高的热情,这一点在实践教学环节中尤其明显。例如,教师现场演示如何用数据库搭建一个简单的网站,学生对此表现出浓厚的兴趣。
  教学内容及教学目标分析。数据库原理及应用课程的主要知识点大致如下:数据库基础知识、关系数据库理论、SQL程序设计、数据库设计、数据库系统管理。这五个部分自然形成了一条“了解-设计-实现-管理”的数据库学习的主线,据此可将教学目标归纳为:了解数据库基本原理,能够设计出符合关系模型数据库原型,并将其在一定的平台上实现,可以对实际数据库系统进行运营管理。除了专业知识之外,PBL的教学目标还应包括对学习过程以及方法的要求。这些目标包括:通过主动投入学习过程,培养观察、思考、实践的能力;通过小组协作,培养与人合作、团队管理以及归纳理解能力;通过充分利用实体与虚拟(网络)信息资源,培养在检索、搜集、鉴别、分析信息的基础上综合运用信息解决问题的能力。
  3.2 情境设计与问题的提出
  将问题情境以合适的方式呈现给学生,是引起学生学习兴趣的首要步骤,一个好的设计能激发学生对问题的思考,为问题的提出营造良好氛围。通常的做法是与学生主观思维相关联,利用其已有的经验使其迅速投入问题的解决中。可赋予学生一定的情景角色,如宿舍管理员,为宿舍设计一个管理系统。
  问题的设计应把握情境性、针对性和相关性三个原则。当真实情境被引入后,应将学生引导至问题产生的具体细节上面来,有针对地罗列与问题相关的客观条件。这些条件将影响学生对问题及解决方法的理解,故应慎重考虑。教师要首先明确学生的学习目标:了解哪些知识点,培养哪种能力,不同知识点不同能力间学习的先后次序,然后再把这些目标与问题一一联系起来。避免问题选择的随意性与盲目性。问题的构建还应遵循循序渐进的原则。根据学生基础层次高低来确定问题难度。较难的问题可进行分解,从水平与垂直两个角度将问题划分开来,即可降低问题解决的难度,又方便学生分工合作。
  在实际教学中,针对上述的宿舍管理问题,要求学生据此设计一款数据库系统。面临这样的问题,初学者难免无措。教师可按实际功能将系统水平分解为若干子系统,如住宿管理、维修管理等,要求学生分组选择。然后再次将每组的子系统按软件开发过程垂直分解为若干阶段,如需求分析、概念设计等,要求学生分工选择。这样处理后,学生便能很快略过一些无关知识,明确自己的学习任务,开始着手问题解决过程   3.3 学习活动与学习策略设计
  学习活动是PBL的核心部分。在这个阶段中,学生能够学习到的大部分的知识和技能技巧。首先,学生根据分组及分工得到自己的工作任务,明确初步的工作方案,其次借助技术工具和技巧方法来收集信息,然后整理、加工和分析采集到的信息,验证和推敲项目开始阶段提出的方案,最终得出解决问题的具体方案。此外,学生需要对自己获取的信息在小组内部或小组间进行分享、展示,对方案不确定性因素进行讨论,对方案进行评价和总结。
  学习活动还需结合一定的学习策略来提高效率。在本文的例子中,可使用“原型”和“迭代”策略。“原型”策略要求学生在满足问题基本要求的前提下,尽快提出一个简单的解决方案,由此促使学生去思考问题的主要方面,自然地把握住主要知识点,做到主次分明;“迭代”策略是在问题解决过程中加入评价-反馈机制,通过对问题不断深入的了解,更新对问题的认识,不断优化解决方案以学习更多的内容。实际教学中,可采取多种策略混合的方法使效果最大化。
  3.4 教学评价设计
  教学评价是对教学工作质量所做的测试、分析和评定,它的评价对象包括参与教学活动的各个因素以及这些因素组合的过程。主要因素包括教师、学生、教学目标、内容、方法等。为保证结果可参考,PBL的教学评价应采用多元化的方式。在评价主体上坚持学生自评、小组互评和教师评价相结合,阶段性评价和总结性评价相结合。
  通过教学评价,可以实现以下目标:将新知识重新理解消化,形成概括性的知识体系,使知识不再依附于问题,而是为学生所掌握;对问题的理解升华为对一类问题的抽象。将问题与解决方案对应起来,形成知识迁移;总结使用过的思维和学习策略,在面对实际问题时,形成自己独立思考的能力。
  4 出现的问题及对策
  PBL教学法的顺利开展,需要师生观念从传统教学模式中解放出来。在实施初期,为了保证过渡性教学的顺利进行,往往可以由教师做出示范,学生模仿,从简单问题开始逐步扩展,直至引入复杂问题。
  PBL作为一种开放式的教学模式,对教师的专业素质和教学能力提出了新的要求,教师不但要熟练掌握本课程内容,还应当扎实掌握相关专业其他课程的知识。比如:软件工程、系统分析设计等课程。教师需要彻底改变传统的观念。设计合理的问题情境,在问题解决过程中,充分调动学生探究解决问题的积极性,真正实现以学生为主体,主动地进行知识的建构。
  5 结语
  对于数据库课程教学,目前有很多讨论和意见,为适应数据库技术的飞速发展,我们需要变革传统的教学模式,以提升教学效果。尽管进行PBL教学法还存在着一定的问题和难度,但随着教学实践活动经验的积累,PBL教学法必将成为一种普适、高效的教学模式。
  参考文献:
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