任务驱动式的《数据库原理及应用》案例教学法研究

摘要：传统“灌输式”的教学模式，以课程内容为中心，以教师讲授为主导，学生被动接受，导致学生的学习热情低下，教学效果难以保证。本论文针对《数据库原理及应用》课程的特点，提出任务驱动式的案例教学法，该方法通过案例的设计和问题的分解，达到发挥学生的主观能动性，让学生在独立思考、分析和处理案例的过程中，熟练掌握课程内容的目的。

关键词：案例教学；任务驱动；数据库

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）45-0161-03

一、绪论

数据库技术是信息和计算科学领域的基础及核心技术之一，《数据库原理及应用》是计算机、信息管理专业本科教育的一门核心课程。《数据库原理及应用》课程的主要内容包括：（1）数据库原理相关的基础理论，比如：关系型数据库系统的体系结构、关系模式、函数依赖理论以及范式理论等。（2）数据库设计的方法和内容，包括需求分析、数据库的概念设计、数据库的逻辑结构设计、数据库的物理设计以及实施和应用等整个数据库设计的生命周期，在此过程中需要完成E-R图的绘制、关系模式的转换以及应用范式理论和函数依赖理论进行规范和约束。（3）与数据库系统相关的开发和应用，包括如何应用DBMS有效的管理数据库、如何应用SQL语言以及其他开发工具进行数据库编程和开发等内容。目前，数据库课程的教学方法大多还是以传统的“灌输式”模式为主，这种教学模式以课程内容为中心，以教师讲授为主导，学生被动接受。传统教学方法注重该学科知识的全面性、系统性和严谨性的特点，对于学生掌握理论基础具有重要意义，但是，这种教学方法不仅制约了学生的主动性和创造性，而且忽视了学科之间的关联性。

案例教学法由哈佛大学法学院Langdell教授于1870年首创，是一种以案例为基础内容，以学生对真实事件和情境的分析、思辨为教学重点，以提升学生掌握基础理论并解决实际问题的能力为目的的教学方法。它通过模拟或者重现现实生活中的一些场景，让学生把自己纳入案例场景，通过讨论或者研讨来进行学习[1]。与“灌输式”的传统教学模式不同，案例教学法更加注重通过组织研讨的方式引导学生自主思考[2]。案例教学法最初应用于管理类[3]和法学类的专业课教学中，但随着其在课堂气氛、学生参与的积极性以及教学效果等方面的优异表现，逐渐被广泛关注，包括政治[4]、医学[5]、农业[6]、计算机科学[7]等各类学科都开始探讨如何设计适合本学科的案例教学法。案例教学法作为一种全程参与式的教学方法，一般包括课前预习、课堂讨论和课后总结等三个基本阶段。它要求学生在课前做好预习，掌握案例相关的基础理论，课堂上积极参与小组讨论，要求教师课前选好合适的案例，课堂上合理地引导学生开展小组讨论，保证讨论效果并做好点评工作，课后进行总结[2]。

鉴于《数据库原理及应用》课程具有较强的实践性，培养学生的应用能力是该课程的核心任务，而传统的教学方法在这方面存在明显缺陷，因此，不少的学者对案例教学法在数据库课程教学领域的应用进行了探讨[7，8]。张海燕等强调，作为一种全程参与式的教学方式，数据库课程的案例教学法，在教学过程中要求学生课前做好准备.课堂上积极参与小组讨论，教师在整个教学过程中把握案例准备和小组讨论的效果，并指出教师要通过循序渐进的讲解、演示和实验，让学生理解数据库的基本概念、理论和技术[7]。刘畅[1]结合数据库课程的特点，提出了一种项目驱动式的“数据库原理”课程案例教学法，该方法以数据库课程中的内容为主线，以项目为核心，将数据库课程分块零散的知识和技能，通过实践教学串联起来，让学生像在做数据库开发工作那样，不断地发现新问题、解决新问题，从而经历一个完整的项目开发研究过程，达到熟练掌握和应用知识的目的。实际上，数据库的基础理论较为抽象难懂，自学起来较为困难。因此，在设计案例教学法时，无法沿袭传统的案例教学法步骤，因为，无论是安排学生课前预习还是课堂讨论，都比较困难，教师有必要在开展案例讨论之前，进行适度的讲解。本论文将根据计算机原理及应用这门课程的特点，在传统案例教学法的基础上，提出一种基于任务驱动的案例教学法。

二、学科特点及教学现状

《数据库原理及应用》课程具有以下特点：首先，需要掌握很多基础理论，比如：函数依赖、范式、三层结构两级映射等，这些内容都比较抽象，学生在短时间内难以理解和掌握。其次，数据库课程中的前后内容关联性较强，比如：数据库的设计需要参照三层结构两级映射的结构体系进行，关系模式的构建需要符合范式要求，要消除不合理的函数依赖关系等。最后，数据库课程的实践性较强，所有的基础理论最终都要应用于包括数据管理、数据库编程等在内的实际工作中。由于教学内容抽象难懂、传统教学模式枯燥乏味加上数据库课程的教学领域理论学习和实践应用脱节严重等问题，导致学生的学习热情和兴趣不高，教学质量和教学效果难以保证。而且，由于教学内容零散、孤立，学生很难达到系统化了解和综合运用的境界，学生只能通过死记硬背的方式来应付考试，很多学生虽然成绩很好，但是动手能力很差，不知道如何应用这些基础理论解决现实问题，从而出现高分低能的现象。

三、任务驱动式的案例教学法设计

针对以往教学方法的不足，本论文依据《数据库原理及应用》课程的特点，设计了一种基于任务驱动的案例教学方法，该方法具体步骤如下。

1.问题设计及案例准备。《数据库原理及应用》课程的案例教学法与管理、法律等文科类课程的案例教学法不同，不需要广泛收集和整理大量高质量的案例形成丰富的案例库，不需要适时更新和补充新的案例，不需要强调案例形式多样性和案例内容的广泛性，而是要针对核心教学任务设计一个科学的问题，并围绕着问题进行案例准备，要求所设计的案例，在纵向上能体现出数据库系统设计和开发的完整生命周期，在横向上能覆盖《数据库原理及应用》课程要求掌握的所有基础理论。

比如我们要求学生应用《数据库原理及应用》课程所涉及的基础理论，设计和开发一个学生管理系统，该系统能完成以下任务：查询出有哪些学生选修的课程中至少有两门以上由教授开设。要完成该任务，学生需要完成的工作以及应用到的理论包括：（1）描述教学关系，需要绘制E-R图；（2）将E-R图转换成合理的关系模式，并编制数据表，需要应用范式理论和函数依赖理论；（3）将数据文件保存在物理磁盘上，要求占用较少的存储空间并能进行高效检索，需要应用物理结构设计理论；（4）客户从操作终端检索所需要的信息，形成视图，需要应用SQL语言；（5）保证数据视图―数据表―存储结构之间的相互独立、相互关联的关系，需要依赖数据库系统的三层结构和两级映射。案例需要围绕着上述内容进行设计，不能遗漏。

2.基础理论的讲解。由教师进行精练的理论知识讲解，讲解过程最好能结合解决实际问题的步骤，介绍在哪些环节需要用到它，这样有助于将零散的知识串联起来。《数据库原理及应用》课程需要重点讲解的知识点见表1。

3.问题分解及教学过程控制。案例教学的目的是充分发挥学生的主观能动性，让学生独立思考、分析和处理案例设计阶段所布局的问题，引导学生将核心问题分解成若干个子问题，在依次解决子问题的过程中主动的学习《数据库原理及应用》课程中的基础理论，并将其应用于实践。教师可以根据教学内容、进度以及学生的掌握情况，适时地进行讲解和点评，确保学生对核心内容的掌握和灵活应用（表2）。

4.总结和评价。对案例教学法的全过程进行回顾，对重点和难点问题进行分析和讲解，确保学生对所学知识的理解、掌握和应用，并从以下三个维度评价任务驱动式案例教学方法的总体效果：（1）案例维度，包括案例项目的构思、任务的分解以及问题的设计；（2）教学过程维度，包括课前的准备、课中的引导和控制、课后总结等；（3）绩效维度，包括教师表现、学生成绩、课堂反映等。

四、结语

基于任务驱动的案例教学法，要求教师围绕着课程的教学任务和课程内容进行案例设计，案例由若干个问题构成，学生在解决问题的过程中，主动学习课程的理论知识，并达到灵活应用的效果。在案例探讨的过程中，教师扮演的是引导和辅助的角色，一方面，引导学生按照设计的流程和步骤进行案例的分析和探讨，另一方面，负责讲解学生学习过程中遇到的重点、难点问题。笔者在长期的教学过程中，虽然验证了该方法的有效性，但是，随着各种先进的教学手段的进步以及教学方法的不断完善，《数据库原理及应用》课程的教学模式将不断趋于合理。

参考文献：

[1]刘畅.案例法和项目驱动法在“数据库原理”教学实践中的应用探索[J].计算机教育，2009，（19）：75-77.

[2]郭忠兴.案例教学过程优化研究[J].中国大学教学，2010，（1）：59-61.

[3]李文武.工商管理专业本地化案例教学研究[J].民族教育研究，2011，22（1）：49-52.

[4]杨慧民.高校思想政治理论课案例教学资源共建共享模式的探索与思考[J].思想理论教育导刊，2010，（6）：23-28.

[5]汪斌，陈晰辉，赵志青，等.案例教学结合任务驱动教学法在骨科临床带教中的应用[J].中国医学教育技术，2013，27（5）：592-594.

[6]冯永忠，韩新辉，任广鑫，杨改河.案例教学方法在农业资源与区划课程教学中的应用[J].安徽农业科学，2012，40（21）：11133-11134.

[7]张海燕，陈志泊，王春玲.《高级数据库技术》课程教学改革的探讨[J].教育教学论坛，2011，（9）：126-127.

[8]冯少金.《高级数据库技术》案例教学探讨[J].中国教育信息化，2013，（14）：53-55.

基金项目：福建省社科规划项目：区域农产品供应链的抗毁性能及农业产业安全策略研究（2011B124）

作者简介：黄建华（1972-），男（汉族），江西上高人，福州大学经济与管理学院副教授，博士，研究方向为信息管理与信息系统。