基于计算思维能力培养的数据库系列课程改革

时间:2023-05-14 16:36:04 公文范文 来源:网友投稿

zoޛ)j馝zn}}ם;M8ӏni?jبS)x?iv学习积极性和参与热情,形成师生积极互动的良好氛围,使学生从被动接受知识变为主动探讨问题,达到良好的教学效果。此外,教师应通过对整合性教学内容的分析,建立各相关知识点与计算思维核心概念之间的关系和联系,在教学中表述出各知识点对应的应强化和渗透的计算思维具体核心概念。通过教师整合、分析和精炼教学内容,学生在有限的学时内可以更高效、主动地掌握更多知识和技能,同时这也有效促进教师不断地自我学习和提高。

2)采用生动具体的实例教学法。

在教学过程中,教师以当前点击率颇高的淘宝网、当当网、京东网等多个购物平台和银行数据库管理系统为切人点,引入数据库的相关概念以及数据存储、数据模型、数据组织等相关知识;通过在购物平台上进行关键词搜索查找特定信息的过程,引入关系、数据表、查询、索引、视图、存储过程、触发器等相关知识;通过购物者选中物品、点击支付平台进行网上提交订单和在线付费购买的过程,引入数据库的安全机制、身份验证、登录和权限管理、数据备份等方面的知识,这样用学生熟悉的生活实例引出相关的数据库知识点,帮助学生从更简易、更直观、更清晰、更生动、更透彻的角度学习相关知识,始终将计算思维的思想贯穿其中,摆脱传统教学方法的单一性和枯燥性,激发学生的学习兴趣,提高学习效果,一方面锻炼学生的思维,另一方面激发学生的创造力和学习能力,让学生掌握用计算思维思考和解决问题的本领。

3)将计算思维融入实践教学。

数据库课程实践环节重点锻炼学生对计算思维方法的运用能力,引导学生探索解决实际问题的方法,是对课堂教学内容的补充,促进学生更好地认识和巩固计算思维的方法。实践环节可以采用课堂练习、综合设计等多种形式;对于单一知识点练习题可以要求学生独立运用计算思维方法完成;对于综合设计题,学生可划分小组进行探讨,各自阐述对问题的认识和对知识点的理解,提出解决思路与方法,确定方案,然后上机实践,让计算机检验思路和方法的正确性。实践过程将知识作为载体,实现思想和方法的传授,通过有效使用工具,可以达到事半功倍的教学效果,使得学生不仅可以掌握数据库相关的软硬件工具、数据库系统及各类语言,而且通过抽象表示设计有效的算法,通过程序的实现高效地解决实际问题,真正掌握数据库的相关知识和技能。

3 在数据库课程群建设中引入计算思维的方法和步骤

数据库课程群建设中的系列课程均是高校非计算机专业必修或选修的与数据库相关的公共基础课程(数据库应用基础、数据库技术与应用、数据库系统原理、数据库应用系统开发等),这些课程涉及全校非计算机专业的所有学生。课程群建设是近年来课程建设改革的一个发展趋势,是针对某一受教育对象将相关的课程组合在一起,进行整合更新,使课程内容更贴近现实需求,提高学生应用和创新能力以及教学效率和质量。

数据库课程群的教学内容是根据教育部对计算机基础教学基本要求设计的,教学目标是通过课程学习帮助学生了解数据库应用领域,掌握基本的数据库技术,提高数据库管理系统分析、数据库应用程序设计和开发、数据库使用和维护的能力。课程群建设以教指委提出的“普及计算机文化、训练计算思维、培养信息应用能力”为总体目标,从培养学生信息素养、计算机应用能力等方面着手,以数据库技术为基础,以计算思维为切人点,以应用能力为目标,构造并设计数据库课程群知识体系及教学方案,旨在新形势下进一步提高高校计算机基础教育的质量。具体实现方法主要包括以下几方面。

1)以计算思维为切入点。

数据库课程群建设的实施可采用课程知识体系及教学内容重组与教学方法推动相结合的方式,在宏观上,以计算思维为切入点重组课程知识体系框架;微观上,参照教学指导委员会编制的《高等学校计算机基础教学发展战略研究报告暨计算机基础课程教学基本要求》和《高等学校计算机基础核心课程教学实施方案》提出的课程基本知识体系和实验体系,融入最新数据库技术、通信技术、网络技术等相关概念、方法和应用,形成数据库课程群建设的方案。

一个高效的教学团队对于强化质量意识、深化教学改革、促进课程群建设、提高教学质量发挥着极其重要的作用。基于师资队伍的现状,教学团队建设应以教学研究为切人点,以提高队伍的教学水平和改善队伍职称结构为目的,最终形成稳定的、高水平的师资队伍。团队中的教师应该认真学习并掌握计算思维的精髓,能够在教学过程中引入计算思维,启发学生训练思维能力,用计算思维的方法思考和分析问题,提高学生对知识的综合运用能力。

2)采用层次化教学方法。

教学方法的研究与实践在数据库课程群建设中占据相当重要的地位。教师要改革传统的以单纯的操作、技术为重点的教学方式,转变为以思维能力养成训练、问题求解能力培养、工作实践能力培养为目标的新型教学方式,采用层次化教学方法进行数据库课程群建设,针对不同层次的课程和不同专业的学生采用不同的教学方法(如图1所示)。第1层课程采用启发式教学方法,教师用多媒体课件等教具向学生形象、生动地演示课程重点和难点,通过灵活设计教学过程让学生积极参与教学活动,更好地掌握知识;第2层课程采用案例教学法、讲授教学法、实验教学法相结合的方式;第3层课程采用课题研究教学法、讨论教学法、指导自学法相结合的方式。除此之外,无论是哪一个层次的教学,都应该在整个教学过程中研究计算思维要素的概念、案例、课题的教授方法,研究如何将隐式计算思维要素与课程内容有机结合并呈现出来,使学生感受计算思维的科学性与普适性,从而提高学生的计算思维能力和科学素养。

3)科学制订课程知识体系。

在数据库课程群建设中,建立科学的课程知识体系能大大提高课程群建设的质量和效果。具体来说,一方面要准确分析计算机公共课的培养目标及知识结构要求,在正确认识数据库技术系列课程知识体系特点的基础上科学提炼计算机学科内涵;另一方面要及时跟踪国内外计算机技术和数据库技术的发展和趋势,不断根据大数据、透明计算、云计算、物联网时代的技术发展特点修正、更新和调整教学内容,让课程知识体系能始终适应时代发展的需求。同时,要以培养计算机应用开发能力为目标,以计算思维为切人点,对教学内容进行科学组织和优化;在充分调研、认真分析的基础上,确定学生应具备的知识结构,明确改革目标,提出具体方案并投入课程改革实践,分析改革效果,进行总结和推广研究。这个过程可以反复交叉进行。改革是无止境的,改革的效果也是相对的,没有最好,只有更好。教师应在实践中不断调整和修正教学改革方案,建立科学的课程知识体系。

4 结语

数据库系列课程是高等学校非计算机专业中非常重要的公共基础课,如何在计算机技术飞速发展的背景下更加深入地理解计算机学科的内涵和性质,根据不同专业、不同年级学生的特点开展有针对性的教学,在数据库系列课程教学和数据库课程群建设中引入计算思维以有效促进课程改革,是高校计算机基础课教师应重点关注和思考的问题。笔者阐释了计算思维在数据库系列课程改革中的作用,介绍了在数据库系列课程教学过程和在课程群建设中融人计算思维的方法和步骤,期望通过大胆的探索为培养和提高教师和学生的计算思维能力打下基础。

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