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成人高等教育计算机专业数据库课程教学改革研究与实践

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摘要:为提高成人高等教育教学质量,实施计算机专业数据库课程教学改革研究和借鉴多种学习理论,分析成人学员特点,确定课程教学目标,选择“创设情境促进体验与实践”的教学模式和“做中学”的学习策略,设计纵横对比的教学活动实施教学,采用多层次体系形成教学评价。在教学实践过程中,强调学习者的积极参与和交互的重要性,使学习者成为学习的主体,而教师成为组织者、引导者和智囊。几年的教学改革实践,取得了良好的效果。

关键词:成人高等教育 数据库 教学改革

一、引言

党的十七大提出:建立全民学习、终身学习的学习型社会。在终身学习理念的指导下,成人高等教育必将对提高全民素质和社会发展起到巨大的推动作用。然而,教育对象的特征决定了成人高等教育具有与普通高等教育相区别的特点。在成人高校的计算机专业所开设的课程中,数据库是非常重要的专业课程之一。几年来,在数据库课程教改实践中,通过深入研究成人教育的教学特点,学习和借鉴各种学习理论,确定了符合成教需要的教学目标,特别是依据成人特点,选择与之相适应的教学策略和评价方法,实施了有针对性的教学改革,取得很好效果。

二、计算机专业数据库课程的教学改革实践

教学改革的顺利进行需要有先进的理论指导。根据“系统化教学设计”的基本方法,把计算机专业数据库课程的教学过程分为五步完成。如图1所示。

图1计算机专业数据库课程教学过程的五个步骤

(一)分析成人学习特征

从学习者的学习特征角度分析,成人教育不同于普通高等教育。事实上,作为已从事某种职业的人来说,对工作中所需的技能已基本掌握,在这一点上成人学员与全日制高等职业教育的学生有着明显的不同。成人学习的特征具有如下特点。

1.成人学员对现实中的事务处理过程具有实际体验,更容易理解建立在实际情境中的学习内容。

成人学员大多已参加工作。(据我校对09级学员的问卷调查结果显示,其中没有工作的学员仅占7.2%)由于已经从事过某些工作,对事务的处理过程具有实际体验,因而对建立在实际情境中的学习内容,尤其是对实际应用中的数据处理需求,比单纯的逻辑推理更容易理解。

2.成人学员对学习内容的理解记忆需要在反复应用的基础上完成。

据我校对一年级新生的问卷调查结果显示,学员中20岁以上的占85.8%,其中25岁以上的占24.6%。对于年龄较大的学员,已经过了记忆力的强盛期,对于纯知识理论内容的记忆力较差。但他们对于建立在已具有的知识经验上的内容又能快速地理解,并能够在理解的基础上学习如何应用,从而加深记忆。对于大多数的年轻学员来说,由于在以往的学习中没有建立好的学习习惯,学习能力差,习惯于机械记忆,就需要创设有助于理解的实际环境,并反复应用,才能使他们完成学习。

3.成人学员由于家庭工作等原因,课余学习时间有限。

据我校在教学质量调查中对学员进行的问卷调查结果显示,学员中每天没有自学时间的占26.3%,自学时间少于1小时的占52.2%;自学时间在1至2小时的学员占16.9%。课余学习时间少,就必须充分利用课堂教学时间,使学员理解学习内容,并进行一定意义上的知识建构。

4.成人学员学习的专业与所从事或将要从事的职业没有必然联系。

成人学员所从事或将要从事的职业与所学专业不尽相同。选择专业的目的并不一定是因为正在从事与本专业相关的工作,也不一定是为了将来找到与专业对口的工作。据我校对09级学员的问卷调查结果显示,计算机相关专业的学员中只有3.3%从事IT业相关工作。

(二)依据成人特点确定教学目标

教学是有目的地促进学习以达成既定学习目标的活动[1]。课程教学应具备明确、具体的教学目标。在充分考虑了成人学员的特点后,将数据库课程的教学目标确定为以下三个方面。

1.理解数据管理的基本概念,建立数据管理的意识。

成人在接受高等教育时,已经在其职业活动中,具备了一定的实践经验,特别是对数据进行简单管理的经验。他们在实际工作中直接接触数据,并对这些数据进行手工管理、文件管理或类似于数据库的管理。甚至还可能已经作为用户,使用过某个数据库应用系统。但是,他们并没有直接接触过数据库管理系统,对于数据库系统也没有明确的概念,几乎无法区分数据库管理和使用电子表格处理数据有什么不同。因此,教学目标首先要求理解数据管理的基本概念,建立对数据进行管理的意识。

2.体会数据库管理的必要性,感受数据管理的需求。

成人学员以后大多不会直接设计数据库,甚至不会直接使用数据库管理系统。但他们很可能需要向数据库专业技术人员描述他们工作中需要处理的数据,使专业人员准确了解他们对数据管理的需求,以便进行数据库设计,建立基于数据库系统的各种应用系统,帮助他们完成对数据的处理。因此,教学目标要求了解使用数据库系统管理数据的过程,深刻体会数据库管理的必要性,并能从现实中感受到数据管理的需求。

3.能够对典型的数据处理需求进行简单的数据分析和初步设计,会使用某个数据库管理系统实现简单的数据管理。

在成人的职业活动中经常碰到的数据处理需求并不都能够请专业技术人员开发大型应用系统来完成。对于实际中的一些典型数据和简单需求,若能直接使用数据库管理系统来处理,必将大大提高工作效率。因此,教学目标要求了解数据库设计的简单方法,能够对典型的数据处理需求进行简单的数据分析和初步设计,学习使用某个数据库管理系统实现简单的数据管理。

总之,计算机专业数据库课程的教学目标,既需要学员学习运用数据库进行管理的实际技能,也需要具有基于概念和原理解决问题的能力。

(三)依据教学目标与成人学习特征选择适当的教学策略

1.依据教学目标选择教学模式

为了实现教学目标,需要在教学中为学员创建一个可以理解的情境。在此情境中,可以展现不同的数据处理方法,使学员体会数据库管理的必要性,感受到对于数据管理的需求。为了实现教学目标,需要深刻理解数据管理需求,而后仔细分析数据,这样才能抓住典型数据,实现初步设计。对于成人学员来说,掌握具体操作并不难,而何时使用这些操作才是重点。这就需要让学员在可以理解的情境中,通过逐步尝试,理解此操作在系统功能实现中所起的作用。

2.依据成人学习特征选择学习策略

“建构主义认为,学生的学习是发生在个人经验的情景之中的,教育的目的不是教授信息,而是创设情境,让学生按照自己的理解来解释信息。”[2]依据成人的学习特征,学员对于数据库管理的学习需要在其原有的知识背景上,在相关的情境中,通过操作的活动,进行深刻理解和有意义的知识重构。因此,数据库课程教学采取“做中学”的基本策略,为学习者创设典型情境,注重学员对具体情境下具体问题的理解,使学员通过对处理问题的经验的模仿,体会完成典型情境下处理数据的过程,进而完成对系统设计和数据管理的学习。

对于成人高校的学员来说,实践能力是学习的重要内容。而单纯的实践经验不能等同于实践能力。实践能力是对实践经验的总结提升,需要基础理论知识的指导。因此,教师在学员做的过程中,适当地给予指导、检查和评估,能够帮助学员理解掌握基础理论,从而使实践经验得到升华。

(四)纵横对比实施教学

加涅在《学习的条件》(1970)一书中描述的整个教学活动是“能够促进学生内在认知加工过程的外部教学活动”。[3]在数据库课程教学实施的过程中,将三个完整系统设计为五个单元,通过三个阶段进行纵横对比,设计具体的教学活动。如图2所示。

图2纵横对比的教学活动设计

教学实施总体设计中横向设计分为五个单元,其中包含三个完整的系统设计。第一单元是一个学生成绩统计和汇总的电子表格文档,用来与第二个单元进行对比。第二个单元是一个典型而完整的学生成绩管理数据库应用系统,用来作为完整案例,进行数据库原理分析和功能展示;第三单元是图书借阅管理系统,它在开始时仅是一个具体而实际的数据处理需求,通过演示需求分析、系统设计和系统实现的过程,全面展现一个数据库应用系统逐步实现的完整过程;第四单元是一个自主命题的系统,学员可根据自己的情况,利用熟悉的需求和数据,建立简单的数据库应用系统。最后一个单元是将其他学员的自主命题系统作为观摩。

教学实施总体设计中的纵向设计分为三个阶段。

第一阶段是建立概念阶段。此阶段对比电子表格文档和学生成绩管理系统的功能,展示并讲解数据库系统典型而实际的功能需求,学生通过实际操作和体验的对比,体会数据处理与数值分析汇总的重要区别。通过形象而具体的案例,建立概念、加深理解,并渗透数据管理的意识。此阶段通过学生成绩管理系统为学员呈现学习目标,通过与电子表格文档的对比,提示学员回忆先前的学习。

第二阶段是功能分析与详细设计阶段。先通过学生成绩管理系统已经实现的功能,展现数据处理的效果;再通过图书借阅管理系统,分析数据处理需求,逐步展现系统实现的完整过程。然后给出具体需求及适当的提示,让学员尝试完成某些系统功能的实现,以充分体会系统详细设计的过程。同时,让学员选择在实际工作或生活中遇到的、自己比较熟悉的数据处理实例,收集整理原始数据,并在教师指导下完成数据分析,提取数据处理需求,对数据库进行初步设计。并在体验和尝试前两个系统的同时,根据实际需求,同步分析并独立实现自己的数据库应用系统。此阶段利用图书借阅管理系统为学员呈现实际需求,通过教师引导下的分析和实现,为学员提供学习指导;然后通过学员自命题系统,引出学员的行为反应。

第三阶段是交流与评价阶段。在详细设计完成之后,通过分组讨论,学员之间互相学习与交流,完善系统设计。随后,在老师的提示和指导下,每组选择典型的实例在全体学员面前进行分析、讲解,全体学员参与讨论和评价,最终由教师做出点评。此阶段通过小组讨论和教师的分析评价,提供关于行为正确程度的反馈,评价行为表现;通过观摩多个系统,体会数据管理在实际中的需求和应用,进一步感受数据库管理的必要性,拓宽思路,促进保持和迁移。

这样,每个学员都接触到多个不同的数据处理的案例。看一个系统,分析和体验;学一个系统,理解与尝试;再做一个系统,独立实践;最后还要观摩几个系统,得到提高与升华。通过整个教学活动的设计,充分发挥学员在学习中的主体作用。而教师通过对学生成绩管理系统与电子表格案例进行对比和分析,对学生成绩管理系统功能进行展示和讲解,对图书借阅管理系统实现进行推理和演示,以及在学员完成自命题系统设计的过程中,对学员进行提示和指导,最后对选出的典型系统实例进行点评,成为学生学习的组织者、引导者和智囊。

(五)多层次教学评价

教学评价的目的是检验教学是否达到了教学目标。根据成人的学习特征,在教学过程中采用了多层次的评价体系。

首先是过程评价。在学习过程中,针对学员的参与程度、对问题的分析情况、数据采集样本质量,以及对数据库系统的操作熟练程度等方面进行过程评价。通过过程评价,不仅可以记录学员的建构与认知过程,从而针对学员的具体情况对其进行必要的指导与帮助,而且可以为学员建立一个可以看到的建构轨迹,从而促进学员的学习信心,调动其参与教学活动的积极性。

其次是总体评价。利用一个比较长的时间,让学员完成一个完整的学习过程,即完成自命题数据库应用系统的设计,并对系统设计和实现过程进行文档描述,形成一个可见的完整的工作成果。总体评价的重点是能否正确提取典型的数据处理需求,能否正确分析数据、描述实体及实体间关系,能否完成简单的系统功能设计。数据库应用系统设计总体评价要点如表1所述。

表1 数据库应用系统设计总体评价要点

评价方面 评价要点

系统设计 系统需求分析是否完善和必要

文档描述是否清楚

系统设计是否合理

系统实现 系统设计是否完成了需求

系统功能实现是否科学

系统界面是否友好

最后是综合评价。当出现文档描述和数据库应用系统的完整工作成果后,通过分组讨论和评比,选出优秀或典型的系统,由系统设计者进行演示与讲解,由全体学员与教师共同对最终的成果进行评价。

这样的多层次评价既保证了每一个学生的每一个学习过程都有可见的评价结果,又可以检验学员对系统设计的学习是否达到了教学目的,还可以通过学员参与的情况来检验参与者的学习是否达到了“理解数据管理的基本概念,建立数据管理的意识”的目标。

三、结束语

成功的教学实践往往具有一些共同的特点:学习者积极参与、新知识或技能在不同环境下的反复练习、关注个体差异、积极的反馈、真实的学习环境和社会交互(包括与同伴或小组成员)。所有的教学模式都强调学习者积极参与和交互的重要性[4]。在对计算机专业数据库课程的教学改革实践过程中,学习和借鉴了多种学习理论的观点和方法,并根据不同的学习目标,选择能够起作用的方法。通过几年的教学实践,成人学员对于数据库课程的教学反馈表明,学员对本课程的学习兴趣增强,对教学活动积极参与,学员对课程的教学效果反应良好,认为能够“学以致用”。

参考文献:

[1] Patricia L. Smith , Tillman J. Ragan著, 庞维国,屈程,韩贵宁等译. 教学设计(第三版)、上海:华东师范大学出版社,2008,(5).

[2] Sharon E. Smaldino , James D. Russell , Robert Heinich等著, 郭译. 教学技术与媒体(第八版)、北京:高等教育出版社,2008,(8).

[3] R・M・加涅 , W・W・韦杰 , K・C・戈勒斯等著, 王小明,庞维国,陈保华等译. 教学设计原理(第五版)、上海:华东师范大学出版社,2008,(11).

[4] Sharon E. Smaldino , James D. Russell , Robert Heinich等著,郭译. 教学技术与媒体(第八版)[G]. 北京:高等教育出版社,2008,(9-10).

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