基于游戏驱动的数据库课程教学改革研究

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摘要：针对当前高校《数据库原理及应用》教学中，涉及专业较多、学生能力参差不齐、学习积极性差等问题，该文探讨了基于游戏驱动的《数据库原理及应用》课程教学方法。该方法将课程中主要的知识点，以一定的形式隐含在游戏中，学生以游戏通关的形式逐一练习掌握。通过基于游戏驱动的教学，可以在一定程度上调动学生的学习兴趣及积极性，且能够提高学生学习的灵活性，实现一定范围内的因材施教。

关键词：数据库原理及应用；教学改革；游戏驱动

中图分号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）35-0101-02

随着大数据和互联网+的发展，信息资源已被越来越多的行业所重视，数据库技术的支撑作用也逐渐被大家认可[1]。《数据库原理及应用》是当今高校广泛开设的一门课程[2]，具有较强的实践性、综合性、应用性、创造性和时展性。它是计算机应用、信息管理、地理信息等专业的基础课程，是经济管理、生物信息、机械交通、土木工程、生态旅游等众多专业的选修课程。这门课程在不同专业的教学目标和应用能力的培养上存在着很大的差异，却也具有一定的相同之处。如何针对不同专业，科学的提高学生的学习兴趣、学习主动性、独立解决问题的能力成为高校数据库教学改革的核心任务之一[3-5]。

1 现状及问题

1.1 学生学习兴趣不高，积极性差

兴趣是最好的老师。但如今高校学生的学习动机各不相同。计算机相关专业的毕业生从事IT行业的一般占50%左右或更低，其他专业将来用到数据库技术的概率更小。对于以后不从事数据库相关工作的学生，其学习兴趣自然不会高。例如非计算机专业学生一般都是以通过等级考试，拿学分为目的。以通过考试为目标的学生，机械式地学习SQL各种命令，当然会觉得课程教学内容枯燥，积极性差。有相当一部分学生觉得自己反正将来不会从事技术相关工作，就会给自己找各种理由搪塞，例如英语不好，代码看不懂，或者SQL命令太多太复杂，学不会等。其根本原因还是学习态度不端正，缺乏兴趣，学习积极性差。

1.2 学生能力参差不齐，差别较大

《数据库原理及应用》课程涉及的专业较多，这些学生的计算机基础不同，数学底子，抽象思维以及逻辑分析能力也各不相同。就算是一个专业的学生，由于生源不同，有调剂的有第一志愿的，对专业的了解不同，有的同学报志愿时盲目性较大。最后造成不同专业不同学生的能力参差不齐、差别较大。任课教师按照统一的教学进程及难度授课时，经常发现部分同学吃不饱，或者部分同学听课吃力。

1.3 学生多，教师少，实践效果差

《数据库原理及应用》课程因涉及的人数较多，一般采用大班授课形式，理论教学一般采取多媒体教室，实践教学一般为机房上机练习。多媒体理论教学经常出现学生心不在焉，走神瞌睡，甚至玩手机等现象，老师难以监督。实验教学[6]一般是学生在机房独立完成实验计划上统一的项目方案，实验课没有实验员，只有一名教师。对于这么悬殊的师生比例，很难做到因材施教。《数据库原理及应用》课程理论性和实践性较强，传统的课程讲授与实验上机的方式，对学生的主观能动性依赖较大，授课效果难以保证。

2 游戏驱动教学法

游戏教学法[7-8]是将课程中主要的知识点，以一定的形式隐含在游戏中，学生以游戏通关的形式逐一掌握（如图1所示）。游戏驱动学习有很多的优点。首先，游戏很容易抓住学生的注意力，引起学生的兴趣，激发学生的学习动机。其次，游戏世界里GameOver并不代表要受到惩罚，学生可以StartOver，把失败当成一次学习的机会。最后，游戏让学习者自己发现探索规律，而不是有老师阐述告知结果。游戏教学法不仅让学生能够学到扎实的基础知识，还可以从自己的专业出发，结合实际举一反三。

3 实施方法

3.1课堂组织

将《数据库原理及应用》的章节分为理论基础、基本命令、实践提高三部分。理论基础沿用传统的多媒体教学，主要包含基本概念、关系运算、ER图、范式、设计理论等，并以知识竞赛游戏的形式考核。基本命令主要包含数据库操作、表操作、添加、修改、删除、查询等命令，是整个数据库课程的核心知识，是学生掌握及应用数据库技术的重点部分。实践提高部分主要包含TSQL、函数、存储过程、触发器、游标等高级SQL编程部分，是学生全面应用数据库技术，培养学生解决复杂数据库问题的能力。基本命令和实践提高两部分，主要以机房即讲即练的方式，练习主要以通关游戏的形式，让学生在游戏中实践基本的SQL命令及SQL编程。

3.2理论教学

理论教学部分主要涉及的章节如表1所示，主要让学生了解数据库相关的概念，掌握基本的关系运算，理解ER图及范式理论，熟悉数据库设计理论及掌握数据库设计的一般思路。相关知识点将以单选知识竞赛的形式考核，学生可以以组团PK的形式参与。

表1 《数据库原理及应用》理论教学部分

[序号＼&知识点＼&主要内容＼&1＼&基本概念＼&DB、DBMS、DBS、SQL、PK、FK、概念模型、关系模型等＼&2＼&关系运算＼&并、交、差、笛卡尔积、除，以及选择、投影、联接等＼&3＼&ER图＼&实体、属性、联系、ER图等＼&4＼&范式＼&1NF、2NF、3NF、BCNF等＼&5＼&设计理论＼&数据库设计方法、设计步骤、设计技巧等＼&]

3.3实践教学

（1） 基本命令知识树

SQL基本命令可以分为：DDL、DML、DCL。其中DD主要有数据库、表、视图、索引的创建（create）、修改（alter）、删除（drop）组成；DML主要包含数据表中记录的添加（insert）、删除（delete）、修改（update）、查询（select）等组成。DCL主要有数据库用户的赋权（grant）、废除用户权限（revoke）、提交当前事务（commit）、中止当前事务（rollback）等组成。基本命令知识树如图2所示。

（2） SQL编程提高

SQL编程主要包含TSQL编程、函数、存储过程、触发器、游标等技术。需要学生掌握TSQL编程的基本语法，熟悉常用的系统函数，掌握自定义函数、存储过程、触发器、游说拇唇ê偷饔谩＞咛逯识树如图3所示。对于非计算机专业学生，可以根据不同情况有选择性的安排此部分教学任务。

通过将以上知识点融合在通关游戏中，学生可以根据自己的学习进度，自由选择知识点进行测试。如果过关则表示相关知识点已掌握，否则需要继续努力学习，直到通关。该形式的优势在于：一是学生通过管卡设置，能够全局了解到数据库技术相关的知识树，明确学习目标；二是学生学习过程灵活，不同的学生可以针对自己不同的学习进度进行测试；三是游戏通关的形式可以极大的调动学生的学习兴趣和学习积极性。

3.4综合实习

《数据库原理及应用》课程作为某些专业的必修课，一般会安排实习。实习是数据库技术的综合运用（boss级），可以安排具体的行业数据库设计及开发应用实例。培养学生将数据库设计理论和技术相结合，应用到实践中的能力。主要涉及的内容如表2所示。

4 结束语

本文探讨了基于游戏驱动的《数据库原理及应用》课程教学方法。该方法将课程中主要的知识点，以一定的形式隐含在游戏中，学生以游戏通关的形式逐一练习掌握。在一定程度上调动了学生的学习兴趣及学习积极性，且能够让学生根据不同的情况自由安排自己的练习进度，实现一定范围内的因材施教。

参考文献：

[1] 孙银博.数据库技术在大数据中的应用[J].电脑知识与技术，2016（3）.

[2] 高英，信凤芹，韩丹，郭春燕.提高《数据库原理》教学质量的探讨[J].教育教学论坛，2012（29）.

[3] 张福安，包振强.数据库原理及应用课程教学改革与实践[J].安徽工业大学学报・社会科学版，2010（1）.

[4] 亓文娟，晏杰.应用型本科院校“数据库原理及应用”教学改革研究[J].洛阳师范学院学报，2014（5）.

[5] 顾永军，齐敬敬.《数据库原理及应用》课程教学改革探讨[J].时代教育，2014（13）.

[6] 晏杰.《数据库原理及应用》实践教学改革研究[J].安阳工学院学报，2014（4）.

[7] 宋瑾钰，俞成海，孙树森.基于项目引导一任务驱动的Java手机游戏开发教学模式研究[J].中国校外教育，2012（1）.

[8] 张渝江.游戏驱动学习[J].中国信息技术教育，2013（6）.