探究式教学在数据库原理及应用课程中的应用与反思

摘要：探究式教学模式能有效培养学生的创新能力和问题解决能力。文章分析调查问卷，总结探究式教学模式在数据库原理及应用课程中的应用经验，指出实行探究式教学需要实现教师和学生的角色转变，并说明在实施过程中教师应重点关注的问题。

关键词：探究式教学；数据库原理及应用；教学改革

文章编号：1672-5913（2013）03-0057-05

中图分类号：G642

探究式教学作为一种有效引导学生主动探究、培养学生实践能力和创新精神的教学方式，已成为21世纪中国高等教育改革的热点。数据库原理及应用是国内高校本科计算机学科的必修课，其重要性不言而喻。自2010年起，广东外语外贸大学校级数据库教学团队对该课程进行了探究式教学改革。

在一年多的教学改革研究中，教学团队针对高校计算机学科的数据库原理及应用课程教学中存在的问题，提出了基于案例的探究式教学模式，即以探究式教学法为主导思想、以典型案例贯穿教学始终、以项目驱动学生学习的教学模式，我们在教学过程中应用并不断改善该教学模式。2012上学期，我们在计算机专业2010级中进行基于案例的探究式教学模式应用研究，为了对教学效果进行评估，我们参考文献4设计了课程教学调查问卷，并随机抽取两个实验班级进行问卷调查。

1 探究式教学模式实施效果调查

问卷调查内容主要包括学生对教学模式的满意度、教学模式对学生学习的影响、教学模式的推广价值和对该教学模式的意见与建议。我们共发放问卷91份，收回有效问卷86份。

1.1对探究式教学模式的满意度调查

在探究式教学模式下，教学团队根据教学内容在教学过程中设计了相关的问题和案例，让学生以小组的形式分析讨论问题和案例。在问及学生对这种教学环节设计的感受时，53%的学生认为“巧设疑问，启发思维，同时为每一章节的讲解作了很好的铺垫”，37%的学生认为“问题设计合理，启发了思维，但是问题难度稍微偏大”，10%的学生认为“问题设计不合理，难度太大”，没有学生认为“不应该设置这些问题，应该直接告诉学生答案”，如图1所示。

对于案例学习方式，47%的同学认为“有趣，容易理解，符合学生的认知规律”，有42%的学生认为“容易理解，基本符合学生的认知规律”，只有11%的学生认为“无所谓，只要把问题讲清楚就可以了”，没有学生认为案例教学是“浪费时间，不如直奔主题”。

在问及“你参与探究式学习的积极性如何”时，83%的学生表示“学习兴趣很高或较高”，17%的学生表示“说不清或一般”。在问及“通过探究式学习的收获如何”时，91%的学生表示“有收获或收获很大”，只有9%的学生表示“没有什么收获”。在问及“你对探究式教学效果的看法”时，100%的学生表示满意，其中67%的学生表示“很满意和满意”，34%的学生表示“基本满意”，如图2所示。

从以上调查结果可以看出，学生对探究式教学模式还是比较满意的，对课堂教学过程中的问题讨论、案例分析教学方式评价较高。

1.2探究式教学模式对学生学习的影响调查

探究式教学模式改革项目的研究目的是通过实施新教学模式，全面调动学生学习的主动性和自觉性。在问及“该教学方式是否改变了你的学习方式”时，87%的学生表示通过探究式学习改变了自己的学习方式。而在问及“通过探究式学习，你的学习兴趣是否提高”时，90%的学生表示提高了学习兴趣，只有10%的学生回答说“学习兴趣不大或说不清”。

在问及“通过探究式学习，你有什么收获”时，回答情况如表1所示。

学习是一个长期的过程，学生只有对学习充满兴趣和信心，才能全身心地投入其中。问卷调查结果显示，同学们对数据库技术的兴趣很高，对数据库原理与应用课程的教学方式评价较好。探究式教学模式对增加学生学习的主动性、激发学习兴趣、提高学习信心、改变学习方式等起到了一定的作用。

1.3探究式教学模式的推广价值调查

在问及“你是否愿意经常让老师保持这种上课方式”时，近85%的学生表示“愿意”，15%的学生表示“无所谓，怎样上课都可以，只要能把知识点弄明白，效果是一样的”。在问及“探究式教学模式是否具有推广价值”时，100%的学生认为具有推广价值，其中40%的学生认为“非常有推广价值”，60%的学生认为“有一定的推广价值”。

那么这种教学模式的推广需要什么样条件呢？94%的学生认为需要“一位好教师的指导”，70%的学生认为“学生自身素质要提高”，62%的学生认为“需要具备良好的硬件设施如文献、资料、多媒体、实验室等”。

调查结果可以看出，学生们认为探究式教学还是值得推广的，但是需要教师、学生和学校作出更大的努力。

1.4对探究式教学模式的主观意见调查

调查问卷的最后部分让学生对该教学模式提出建议和意见，学生们提出了如下建议：

1）多请有经验的前辈进行技术、经验交流；

2）结合案例和知识点介绍前沿技术；

3）结合实际的生活需求多作实验；

4）增加课堂互动，让学生多讲，老师补充；

5）小组分组时要选一个技术较好的同学做组长，起带头作用；

6）增加学生展示作品环节；

7）老师要及时对学生的成果作出更细致的点评，并将其纳入考试内容；

8）提高多媒体实验室的硬件配置等。

尽管探究式教学模式在数据库原理与应用课程中取得了一些成绩，但是通过调查问卷和项目总结，教学团队也发现该教学模式在实施时还需要进行以下改进：进一步细化课堂教学流程；编写更加贴近企业实际应用的数据库系统案例，以丰富教学资源；加强对教学各环节的检查和反馈；进一步增加与学生的互动；细化探究式教学质量的评估方法。

2 关于探究式教学模式的几点反思

2.1教师转变角色

众所周知，教育的成功与否取决于教师，教学方法与教学模式改革成败的关键也取决于教师，课堂教学质量的提高仍取决于教师。在教学实践中，教学团队感受最深的是教师首先要深刻理解探究式教学的内涵和本质，真正完成从传统教学到探究式教学角色的转变。前面提到94%的学生认为推广探究式教学需要“一位好教师的指导”。

这种角色的转变对教师提出了新的挑战，对教师自身的知识水平、人格魅力和解决问题的能力提出了更高的要求。教师必须深入学习和理解教育教学新理念，必须具有强烈的责任感、爱心和较强的科研能力，提高自身的教学与科研的水平，作到教研结合，以自己的科研心得作为教学的基础。同时教师还要付出更多的心血和时间来准备资料、查阅文献、设计问题、布置任务和当堂点评等。

2.2学生转变角色

作为探究式教学实施中的主体，学生从传统教学中的被动式学习到探究式教学中主动学习的角色转变是至关重要的。前面提到70%的学生认为推广探究式教学的条件是“学生自身素质要提高”。受传统教育模式的影响，学生个性品质的发展和创新能力的培养长期被忽视。但是，探究式学习要求学生具有自主学习的意识和基本的资料收集、分析、验证、得出结论的研究能力，因此，很多学生在探究式学习实践中存在一定的畏难心理。

针对以上问题，教学团队在教学过程中渐进地实施探究式教学。在课程教学初期，教师采用传授教学法与探究教学法两种教学模式，当学生了解了探究式学习的基本流程以及体会到这种学习方式带来的成就感时，再逐步加强探究式教学。另外，教师向学生介绍自己的科研工作和研究方法，鼓励学生参与到自己的科研工作中，这也是一种很好的培养学生探究式学习的方法。

通过积极引导和鼓励学生小组进行数据库项目设计和开发，一些项目小组脱颖而出。有的项目小组为企业开发了产品管理数据库系统，且该产品已投入使用；有的项目小组成功申报了2012年广东省大学生省级创新创业训练项目。

2.3加强对教学各环节的有效检查和反馈

探究式教学是一种开放式、研讨式的教学方式，由于在实施过程中要强化学生的主动性和创造性，要突显学生的自由度，这很可能导致课堂失控，或个别同学、小组不积极主动，甚至抄袭他人实验成果的不良现象。为了防止出现这些现象，除了引入具有时代性、生活性和趣味性的案例、讨论话题和实验项目，更重要的是建立一个有效的检查和反馈机制，对整个教学过程进行合理控制。

教学团队在教学实践中，根据每一阶段布置的探究问题、实验项目进行分阶段检查，及时掌握学生的学习情况。通过抽查、提问、作品展示、小组互评、小组竞赛、批改实验报告等方式对学生的自学能力，如收集资料能力、分析问题能力、设计方案能力、独立完成实验报告的能力等作出评价。例如，为了加强学生对SQL语言的理解和掌握，教学团队让小组互相出题，然后进行SQL语言竞赛；为了锻炼学生的收集资料、分析资料的能力，教学团队针对数据库原理方面的一些重要理论，让同学们收集资料，分析资料，验证结论，并撰写规范的小论文。

2.4注重案例和问题情境的创设

案例和问题的设计是实施探究式教学关键的一环。创设案例和问题情境的目的是让学生经历应用、发现的教学过程，在探索的过程中逐步理解问题情境中蕴含的概念、方法和知识结构。好的案例和逼真的问题情景才能激发学生的兴趣，引起他们的思考。调查问卷显示，学生建议“增加数据库系统案例教学，结合案例和知识点介绍前沿技术，希望多请有经验的前辈进行技术经验交流”。

因此，教师要结合企业实际应用，准备好完整的案例和充足的材料，并根据案例设计好相应的问题，创设相应的问题情景，调动学生的情绪，引发学生探究的兴趣。如在数据库原理与应用课程中，完整性约束是一个重要的知识点，我们把企业进销存管理系统作为案例，让学生讨论在这样的系统里，假设用户在更新（insert，update，delete操作）数据库里的记录时，除了要符合相应的数据类型的要求，更新操作不受其他任何限制，将会发生什么情况？学生们展开了激烈的讨论，并做实验进行验证，最后结合教学内容，深刻理解了完整性约束的概念、作用和具体实现方法。

2.5精心设计项目探究实验

项目探究实验是学生验证基本理论和探究自己观点的过程，是教学的关键。教师可以帮助学生拟定合理的研究计划，选择恰当的方法，提供一定的实验条件或必要的资料。

根据课程的特点，我们在教学过程中把项目探究实验分为基础性项目、重点项目以及系统优化项目3个层次。其中，基础性项目是针对数据库基本理论的验证性实验，如数据库的完整性、安全性实验，SQL语言实验等；重点项目是一个小型数据库系统的分析、设计和开发，学生需要以项目小组的方式完成；系统优化项目是项目小组针对自己的重点项目进一步考虑如何优化数据库性能，设计系统的安全性、数据库备份和恢复计划等。教师在教学过程中逐步引入3个层次的探究实验，使学生逐渐深入理解基本原理及其在实际中的应用，并使他们切实感受数据库系统的设计与开发过程。

2.6加强教学环境建设

推动探究式教学必须积极营造资源丰富的教学环境，特别是信息技术支持下的教学环境。问卷调查显示，62%的学生认为进行探究式学习“需要具备良好的软硬件设施”，具体包括立体化课程教学平台、多媒体教室、电子图书馆、电子文献资源库、校园网络等资源的建设。

3 结语

实践证明，探究式教学不仅是培养学生创新能力的重要途径，也是教师提高科研能力和自身素质的有效方法。探究式教学满足教师和学生的内在需要，必将成为高等学校课程教学的主要方法。