高職院校以計算思維能力培養(yǎng)為核心的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)課程教學(xué)改革研究

【文章摘要】
在高職院校計算機(jī)專業(yè)的很多專業(yè)課程教學(xué)中都可以應(yīng)用計算思維理念來指導(dǎo)教學(xué)，其中也包括數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)課程，筆者在數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)課程的教學(xué)過程中，以數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)知識為載體，探索以計算思維能力為核心的教學(xué)新模式。
【關(guān)鍵詞】
高職; 計算思維; 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù); 教學(xué)改革
在省級課題“高職計算機(jī)專業(yè)‘計算思維能力’培養(yǎng)的研究與實踐”中，我們在我院計算機(jī)專業(yè)的多門專業(yè)課程的教學(xué)中應(yīng)用了計算思維的理念來指導(dǎo)教學(xué)，其中也包括數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)課程，筆者在數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)課程的教學(xué)過程中，以數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)知識為載體，探索以計算思維能力為核心的教學(xué)新模式，為培養(yǎng)藍(lán)領(lǐng)一線的高素質(zhì)人才打好基礎(chǔ)。
1 計算思維
計算思維的定義是周以真教授提出的，她指出：計算思維本質(zhì)上是運用計算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問題求解、系統(tǒng)設(shè)計和理解人類的行為，計算思維即抽象（abstraction）和自動化（automation）。如同所有人都具備文字讀寫、是非判斷和進(jìn)行算術(shù)運算一樣，計算思維也是一所有人都應(yīng)具備的思維能力。
陳國良院士認(rèn)為：計算思維無處不在，計算思維要真正融入到人類活動的整體之中，并將其作為一個解決問題的有效工具, 做到“人人都掌握，處處被使用”。
2 計算思維與數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)課程教學(xué)
計算思維融入到教育教學(xué)中的重要目標(biāo)就是培養(yǎng)學(xué)生具有主動解決問題的意識，掌握解決問題的方法和技巧，當(dāng)學(xué)生遇到實際問題的時候，能夠利用計算科學(xué)的思想和方法來分析和解決問題，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。對于高職院校計算機(jī)專業(yè)的大學(xué)生來說, 每一門專業(yè)課程的教學(xué)都應(yīng)該采用計算思維這個工具來引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)和思考，提升學(xué)生分析理解問題的能力。數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)課程具有完整的知識體系，既包括經(jīng)典的理論知識，又包括先進(jìn)的實踐技術(shù)，其中很多知識點的理論知識抽象和實踐案例的詮釋都特別適合于計算思維的應(yīng)用�？梢哉f，數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)課程是培養(yǎng)學(xué)生計算思維的一個十分有效的平臺, 將計算思維融人到數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)課程的教學(xué)中來改變學(xué)生傳統(tǒng)的思維方式, 教師在授課過程中要使用計算思維方式來幫助學(xué)生對問題進(jìn)行抽象和分析，學(xué)生在潛移默化中也逐漸會養(yǎng)成應(yīng)用此方法的意識，很多問題的學(xué)習(xí)都是可以采用計算思維模式進(jìn)行討論式教學(xué)的，這樣對教師和學(xué)生而言，課程的講授和學(xué)習(xí)就都不會再是枯燥的了，都會變得生動有趣，無論是教師還是學(xué)生都會很向往這樣的教學(xué)模式。然而, 在數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)課程中應(yīng)該具體運用什么樣的教學(xué)方法、教學(xué)手段和考核方式，也將需要我們不斷探究和完善。
3 以計算思維能力培養(yǎng)為核心的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)課程教學(xué)改革
3.1 師資隊伍的建設(shè)
在計算機(jī)專業(yè)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)課程的授課過程中，為了培養(yǎng)學(xué)生的計算思維能力，以及將計算思維能力很好地應(yīng)用在課程學(xué)習(xí)的每一個環(huán)節(jié)，在極大程度上都取決于授課教師的職業(yè)素養(yǎng)。為了搞好數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)課程的建設(shè)，就要合理優(yōu)化教師團(tuán)隊，加強(qiáng)學(xué)習(xí)。以計算思維能力培養(yǎng)為核心的教師隊伍建設(shè)可以從以下幾個方面進(jìn)行：
第一，參加計算思維能力相關(guān)師資培訓(xùn)，通過專業(yè)的培訓(xùn)，教師能夠開拓眼界， 順利地完成教學(xué)觀念的轉(zhuǎn)變，并能深刻理解計算思維的定義，只有教師先對其充分理解，才會知道如何將計算思維合理應(yīng)用到對學(xué)生的教學(xué)當(dāng)中。
第二，系部或教學(xué)團(tuán)隊可以定期舉辦專題研討或定期交流，以此來提高教師對計算思維的理解和認(rèn)識，并促進(jìn)教師對計算思維能力培養(yǎng)的方法進(jìn)行積極地探索， 拓寬教學(xué)思路。
3.2 教學(xué)內(nèi)容的改革
數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)是一門理論與實踐結(jié)合緊密的課程，其中的很多數(shù)據(jù)庫理論知識比較抽象，只有充分理解之后才能很好地指導(dǎo)實踐，所以一定要圍繞計算思維能力的培養(yǎng)對本門課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革，對知識點進(jìn)行重新梳理，以“計算思維”為核心合理優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，制定適宜的教學(xué)計劃，分配好理論課與實踐課的比例，打破傳統(tǒng)的“課堂填鴨式教學(xué)”，將計算思維融入到以“數(shù)據(jù)庫設(shè)計→數(shù)據(jù)庫應(yīng)用→數(shù)據(jù)庫管理維護(hù)”為主線的教學(xué)流程當(dāng)中，詳細(xì)地規(guī)劃出每一個項目的具體教學(xué)內(nèi)容、課時量以及授課的方式。
3.3 教學(xué)方法的改革
在數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)課程的教學(xué)過程中，教師在講授每一個知識點的時候都要從培養(yǎng)計算思維能力的角度來出發(fā)，將課程內(nèi)容源源不斷地傳授給學(xué)生，在授課過程中首先引出思考點，從而自然進(jìn)入計算思維模式，將知識點的傳授轉(zhuǎn)變?yōu)樗季S傳授，最終將會培養(yǎng)出具有計算思維能力的優(yōu)秀學(xué)生。以下是將計算思維融入到啟發(fā)式案例教學(xué)法、任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法和以工作過程為導(dǎo)向的項目式教學(xué)法中的具體體現(xiàn)：
3.3.1 啟發(fā)式案例教學(xué)法
根據(jù)課程的教學(xué)目的和培養(yǎng)目標(biāo)要求，在整個教學(xué)過程中，應(yīng)以案例作為基本素材貫穿始終，應(yīng)用計算思維啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生，并把學(xué)生順勢帶入特定的教學(xué)情景中對問題進(jìn)行分析和解決，從而培養(yǎng)了學(xué)生的計算思維能力。例如，數(shù)據(jù)模型的內(nèi)容是課程中最基本的概念之一，也是一個很抽象的知識點，那么在這個問題的講授過程中，就應(yīng)從現(xiàn)實生活中學(xué)生們比較熟悉的學(xué)生信息為出發(fā)點來進(jìn)行分析，先抽象出信息世界，之后建立起概念模型，再由概念模型轉(zhuǎn)換為邏輯模型，最后抽象出可以在計算機(jī)物理介質(zhì)上存儲的物理模型，這樣數(shù)據(jù)庫的整體結(jié)構(gòu)就分析出來了。啟發(fā)式案例教學(xué)法使學(xué)生更快地了解了所學(xué)內(nèi)容的全貌，有效地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并啟發(fā)了學(xué)生的思考，使學(xué)生綜合運用知識和方法的能力會有很大提高。
3.3.2 任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法
任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法特別適合數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)課程的教學(xué)，這種教學(xué)方法本質(zhì)上是通過明確而適度的“任務(wù)”來誘發(fā)、加強(qiáng)和維持學(xué)生學(xué)習(xí)的成就動機(jī)，其中的“任務(wù)”是學(xué)習(xí)的橋梁，在向?qū)W生布置任務(wù)的同時要合理融入計算思維且合理分解任務(wù)，以此來“驅(qū)動”學(xué)生完成任務(wù)。任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法的基本步驟為：提出任務(wù)（附帶相關(guān)思考問題）→分析任務(wù)（融入計算思維）→完成任務(wù)（應(yīng)用分析結(jié)果）→總結(jié)任務(wù)（思考整個過程提升計算思維能力）。
3.3.3 以工作過程為導(dǎo)向的項目式教學(xué)法
高等職業(yè)教育是一種以就業(yè)為導(dǎo)向的教育，其目標(biāo)是為培養(yǎng)高質(zhì)量的藍(lán)領(lǐng)技術(shù)人才，注重“教、學(xué)、做一體化”的校企合作培養(yǎng)模式，所以在理論教學(xué)過程、實踐教學(xué)過程和課程設(shè)計階段，都應(yīng)以工作過程為導(dǎo)向來構(gòu)建每個學(xué)習(xí)情境，把教學(xué)內(nèi)容、實踐內(nèi)容、課程設(shè)計內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)巧妙地隱含于具體工作任務(wù)之中，而且在所有工作任務(wù)的每一個環(huán)節(jié)中都要運用多種計算思維方法分析問題和解決問題， 做到融會貫通。
以工作過程為導(dǎo)向的項目式教學(xué)過程：首先，由教師提出工作示范項目相關(guān)問題，讓學(xué)生思考問題，帶著問題通過各種途徑查找資料；之后，教師帶領(lǐng)學(xué)生對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行開發(fā)，完成需求分析、設(shè)計、建設(shè)、運行和維護(hù)數(shù)據(jù)庫的所有任務(wù)，其中的全部過程也是由教師邊提出問題邊講解，很多問題都需要學(xué)生進(jìn)行資料查找和研究討論；最后，在學(xué)期末的課程設(shè)計中， 教師下達(dá)實訓(xùn)項目的工作任務(wù)，由學(xué)生以分組研討合作的形式完成整個項目，交給教師進(jìn)行項目驗收和評價。在以工作過程為導(dǎo)向的項目式教學(xué)中應(yīng)用計算思維可以為學(xué)生留出創(chuàng)新思維的空間，引導(dǎo)學(xué)生主動思考問題以尋求多種解決問題的思路，潛移默化地培養(yǎng)了學(xué)生的計算思維應(yīng)用能力。
4 結(jié)語
將計算思維融人到數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)課程的整個教學(xué)過程中, 是一個教學(xué)改革的新嘗試, 有利于培養(yǎng)學(xué)生的計算思維能力，使學(xué)生能夠主動對問題進(jìn)行求解, 對學(xué)習(xí)其他專業(yè)課程和今后解決工作中的實際問題都有很大幫助。因此，對學(xué)生計算思維能力的培養(yǎng)是勢在必行的，這也需要教師在教學(xué)過程中不斷研究教學(xué)模式， 改進(jìn)教學(xué)方法，為高職教育的前進(jìn)貢獻(xiàn)力量。
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