数据库学科研究型教学探讨

时间:2022-10-25 02:19:31

数据库学科研究型教学探讨

摘要:本文探讨数据库课程研究型教学过程中的一些重要问题。首先是教学理念的转变,这是教改的指导思想;其次是研究型教学师资建设;另外就是教学与科研项目有机结合,通过研究型教学提供科研的底层支撑,通过科研项目为研究能力培养和创新人格塑造提供机会;最后是讨论创建研究型教学的硬件和软件环境。

关键词:研究型教学理念;数据库课程;教学师资和科研驱动;教学环境

中图分类号:G642

文献标识码:B

文章编号:1672-5913(2008)02-0017-03

当今时代,计算机科学技术正在向计算科学技术的方向演进和转化,这对于其他学科的技术进步和创新发展具有重要的基础支撑作用。同时,计算机学科自身的知识体系日渐庞大,学科研究热点变换频繁,因此高等院校特别是具有研究型特征的高等院校计算机专业教育工作者需要探讨和实践研究型和创新性人才的培养方法与有效途径。在进行计算机专业数据库课程教学过程中,我们注重教学理念的转变,强化研究型教学环节与方案的实施,注重研究能力的培养与创新人格塑造,并将有关教学研究成果落实到研究型教学的实践活动当中。

1教学理念转变

一般而言,计算机专业人才应当而具有研究创新能力、应用开发能力和操作使用能力等三种能力,这也是高校计算机专业培养学生的主要特征。研究创新能力,是指具有自觉地创新意识和较强的研究能力,能够想前人没有想过的和没有做过的事情,能够独立的、创造性的工作与再学习,能够根据实际问题需要进行计算机理论和应用的研究工作。应用开发能力主要表现为将有关知识与技术有效应用于相关应用领域与实际问题,而操作使用能力是指使用计算机各种基本操作以处理数据信息能力。这三种能力,高校计算机专业的学生都应当具备,但其重点应当是创新研究能力,这是由于操作使用能力是一般职业培训的要求,应用开发能力是非计算机专业的要求。而经过高校计算机专业教育和训练的学生除了必须具备这两种能力之外,研究创新能力应当是其最突出的特点,否则,就难以将计算机的专业培养与非专业训练进行有效定位和基本识别。因此,计算机课程的研究型教学就成为创新研究能力培养的一个基本要求。为了有效实施研究型教学,首先需要具有相关的教学理念。

① 基本的研究型教学理念。相对于接受型教育、收成型教育和传统型教育,研究型教育着眼于培养学生自我学习研究和主动探索精神,以培养学生的创新能力和创新人格为基本价值取向的教学范式。它关系到国家和民族创新体系模型的实现。通过研究型教学培养人才的重要环节主要包括:打下坚实的数学基础,实现思维方式的数学化;系统掌握坚实的计算科学专业基础(技术)理论知识;较好地掌握计算科学基本实验方法和技术;培养正确的思想方法,注重全面发展。

② 研究型大学的研究型教学理念。研究型大学需要瞄准国家创新体系目标,为国家和民族的现代化建设提供充足的人才支持和知识贡献。在当今网络时代,就计算机学科来说,对于其他学科的科学进步和对于众多领域的创新发展具有重要的基础作用,因此其整个教学过程需要从研究型教学基本观点出发,着重于学生的综合素质提高,而不是着眼以掌握具体应用技术为主,走职业技术教育道路以简单满足就业需要。

③ 计于研究型教学的教改研究理念。基于“基础、研究、创新”观点进行教学过程的组织,依照自身发展线索和学科内涵规律组织教学与改革,避免单纯根据就业需要,按照外延方式添加和组织教学改革,使得某些教学活动呈现出“文科化”的现象。

2师资团队建设

计算机学科与其他学科比较,相对来说,专业理论与技术进展迅速,知识更新速度较快,对师资要求更高,从事相关科研与教学的老师经常会感到力不从心。要实现研究型教学,教师首先面临挑战,但更提供了一种良好的自身发展环境,从中获益。首先,研究型教学能够有效调动教师学习研究的积极性与主动性,激发出自身的进行研究与搞好教学的潜能,较快较好地实现科研教学双丰收。其次,科学研究的一个基本要素是团队合作,科研与教学有机融合与相互促进,有利于教学团队形成与有效运作,形成合力,加快教学研究与改革,争取获得大面积的丰收。另外,研究型教学环境和氛围还为教师自身可持续发展提供了强大动力,在教学过程中,教师一般都会具有强烈的奋发精神和再学习意识,不断夯实自身理论与技术基础,积极从各个方面汲取科研创新思想的源泉。在这方面,我们体会是:

① 组织团队教师学习相关教学要求和标准,积极运用最新教育科学成果,并主动运用到教学理念改变和教学改革组织当中,创造出具有独特见解、不拘一格和行之有效的研究型教学方法。例如,我们在数据库教学中提出并采用了“本(科)―硕(硕士研究生)―博(博士研究生)”系统教学体系,对数据库课程的研究型教学方法与模式进行了积极探索,收到了较好成效。

② 引导团队教师围绕研究型教学目标,充分利用和善于变换各种教学手段(例如静态的“粉笔―黑板”常规模式,动态的“计算机―大屏幕”多媒体模式,交互的“课堂教学―网络辅助”的开放式模式等),积极启发学生主动思考,参与课堂教学过程,相互交流,展开讨论。

③ 通过教学研讨,培养团队教师驾驭教材、把握教学的基本能力,努力做到想象力丰富,在完整把握主要教学内容、尊重教学基本规则以及实现教学目标完成教学任务前提下,体现创新意识,强调个人特色,凭直觉进行教学,适当进行发挥和引申,围绕主题,贴切自然地讲述必要的“题外话”,对学生的课堂反映具有较强的敏感性,不拘泥于现有规划或既定程序。

④ 在教学风格上,教师首先需要具有较为丰富的专业知识和素质底蕴,能够比较有效解答同学提出各种问题,还需要通过各种教学活动经常地、自然地表现出自身强烈的求知欲望和不断追求的成就动机,以自身明显的研究型意识和创新性思维潜移默化地感染学生,激励学生,营造广阔的发展空间和相对自由的成才环境,带动学生自觉进入研究型学习和创新意识培养的境地。

3科研项目驱动

所谓驱动就是研究和解决问题的出发点和动因。在计算机教育的各个领域,职业培训是基于“就业”驱动,非计算机专业的计算机基础教育是相关领域的应用驱动,而计算机专业贯穿于基本教学活动中主要应是“创新研究”驱动。在高校中,不少教师的科研项目实际上都可以对研究型教学活动起到有效驱动和良性催化的积极作用。

① 现在高校从事计算机课程教学的人员大多都在积极从事相关领域的科学研究,承担着一定的科研开发项目,因此具有组织学生参与项目基础和和以科研驱动研究型学习的优势。因此需要将这种资源优势及时有效的转化为研究型教学优势,探讨将科学研究理念融入到研究型教学过程的适当形式和有效手段。

② 因材施教,组织学生积极参与适当的科研项目研究与开发当中,以转项目驱动研究,以研究带动教学,通过科研活动培养研究型思维、创新意识和实践动手能力。

③ 科研项目中不少科目既体现了学科前沿,又融入了学科的各种基本原理,其研究和实现都是研究型学习和创新意识发挥的生动实例,需要将其及时总结提高,作为基本案例引入课程教学和教材编写。

④ 在教学活动中注重将学科最新动态和基本教学内容有机结合,在数据库教学过程中,组织和引导学生收集相关学术期刊和重要学术会议资料,综合筛选出当前研究的前沿课题,明确当前学习内容的学术意义和发展方向。

4教学环境建设

由于研究型教学要求学生不是简单从教师和教科书中接受现成的规律规则、操作方式和解答方案,使之整个教学成为对于学生进行学习引导和学习组织的过程,因此,需要建立起相适应的研究型教育环境。

4.1硬环境建设

① 做好原理学习与实践操作的配置。研究型教学并不轻视实践技能培养和训练,但不能简单地将上机训练和实践设计当作就业前的培训,而应当看做是相关原理学习的深化拓展和动手操练。首先从教学计划上保证原理学习与上机实践的配置,将数据库实验课单独分离,自成体系,独立开设综合性课程设计,同时给与课时、学分和考核等方面的“法定”保障。其次减少或弱化验证形实验,增加和强化设计性与综合性实验。

② 实行和推广双语教学。培养较强的能够直接学习国外资料文献的能力是研究型教学应当实现的一个基本目标。根据计算机专业学生基础较好,外语能力较强特点,选用经典的优秀国外教材,按照研究型学习需求,因材施教,积极开展双语教学的实验与创新,通过接触与学习外文资料,为当前学习和以后研究打下良好基础。

③ 建立研究性教学的支撑平台。研究型教学包括不同教学环节,涉及众多教师和学生,建立相应教学支撑平台是本项目的重要内容。

加强基本教材建设。在我们已经出版使用的多部计算机学科专著和课程教材基础上,借鉴国外优秀教材,完成研究型数据库课程教材的研究和编写,并且开展相关英文专著和教材的编写。首先努力做到定位准确,明确教材服务于研究型教学,从内容组织,原理的讲述和实践的安排上充分体现研究型教学新理念;其次是内容先进,积极反映数据库学科新的研究与应用成果;然后是风格突出,强调重要概念和理论引入的背景知识和基本思路,并且从相关科研中抽取基本实例和开源代码有选择地选择融入教材当中;最后配置相应的电子化教学资源与手段。

统一管理资源。以现有的教学资源网站为基础,完成相关教学资源的统一管理和使用。对于参与教师来说实现研究型教学过程中教改实施元素(教学大纲、教学方案、案例分析、教学课件和实验安排)的统一配置使用,避免重复劳动,解决可能出现的不一致与不协调问题;对于学生来说,统一管理历年学生的学习报告和文献,提高研究性学习的效率。

4.2软环境建设

① 研究生与本科生的互动。现有教师大都带有博士和硕士研究生,充分发挥不同层面上学生“互带、互帮和互学”的心理认同,建立起研究型教学过程中教师与学生、学生与学生的互动机制。根据数据库教学中相关课题,组织有关本科生跟着研究生进行研究活动与学习,既减轻了教师某些事务性工作,又为学生研究型学习提供了具有亲和力的良好环境。从底层开始逐步培养学生研究型学习模式和创新人格等综合素质。

② 在教学机制上特别强调知识点与能力点的密切结合。整个教学过程不仅要表现“教”,更要体现出“导”。通过大作业提高学生研究型学习和创造性思维能力;通过各种实验设计让学生有更多自主创新和实际演练机会;通过学术研讨激发学生更多的研究型思维,增强学术表达和学术沟通能力。

③ 在教学考核措施上采取多环节、多要素和累计计分制方式,强化通过个性化实验设计、大作业、基本内容串讲、专题学习报告、前沿课题综述和小论文等考核手段,逐步建立有助于研究型学习和创新能力培养的考核体系和激励机制。

5结束语

研究型教学的目标是培养研究型和创新性人才,这种人才不仅是全面发展人才,也是充分发展人才,更是走出高校、融入社会的具有可持续发展能力和对社会有较大贡献的人才。因此,瞄准国家创新目标,探讨通过研究型教学培养高素质的计算机专业高级人才的有效途径对于建设创新性国家具有积极的意义。

收稿日期:2007-10

参考文献

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[2] 中国高等院校计算机基础教育改革课题研究组. 中国高等院校计算机基础教育课程体系2004[M]. 北京:清华大学出版社,2004.

[3] 赵致琢. 关于计算机科学与技术认知问题的研究简报[J]. 计算机研究与发展,2001,38(1).

[4] 赵致琢. 计算科学导论(第二版)[M]. 北京:科学出版社,2000.

作者简介

叶小平,男,博士,副教授,研究方向是数据库与网络技术,智能计算与知识发现。

通信地址:广州市 新港西路135号,中山大学 计算机科学系,510275

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