数据库智能实验教学软件应用与实践
时间：2021-04-08 07:58:19 来源：达达文档网 本文已影响 人 
摘要：从教学需求入手，从学习活动管理和多索引导航设计两个方面介绍了数据库智能实验教学软件如何用于数据库相关课程实验教学。
关键词：数据库智能实验教学软件；实验教学；智能提示
中图分类号：G712文献标识码：A文章编号：1672-5727（2011）09-0172-03
数据库技术是计算机科学技术中应用最广泛的技术之一，是计算机信息管理的核心技术。目前，这门课程的主要授课方式是通过教师课堂演示讲解，学生到机房上机实训，这样的授课方式将理论教学与实训教学有机地融合在一起，是比较典型、稳定的专业理论教学和操作技能训练相结合的教学模式。这样的教学模式注重实际业务处理应用型人才的培养，能够很好地贯彻国家教育部“突出实践能力培养”的教学改革要求，以教师教学为主导，学生在机房上机实践。在课堂内，当学生调试程序出现错误时，在授课时间内可以得到教师的指导，但是，如果学生离开课堂，教师就很难及时帮助或引导学生解决遇到的各种问题，这将使学生的实际运用和操作能力培养受到影响。
如何更加实际地解决数据库相关课程实验教学存在的重点和难点问题是我们一直思考的问题。是否可以采用既经济、又及时的实验教学辅导方式，让学生自主学习、自主选择实验，进而提高教学效率与教学质量呢？是否可以通过电子多媒体教材与纸质教材相结合，形成系列化的实验教学解决方案，提升整体实验教学能力呢？
目前，市场上的数据库教学软件都是教学演示式的。例如，笔者于2007年研发的《数据库技术与应用》教学软件就是教学演示式的，这种软件不能让学生参与操作,互动性不强,学生不能在自我操练时获得及时帮助。为了加强基础性实验环节的教学工作，使学生具有设计和开发数据库的实际操作经验，必须开发数据库智能实验教学软件。数据库智能实验教学软件由实验演练系统和自测系统两部分组成。实验演练系统的设计思路就是模拟数据库SQL Server 2005环境，为学生提供模拟操练数据库SQL Server 2005的学习平台，培养学生运用数据库技术解决问题的能力，激发他们在此领域中继续学习和研究的愿望，实现数据库实验教学辅导的自动化。自测系统主要测试学生的实验与理论知识掌握情况，并给予等级评价。
数据库智能实验教学软件不但可以改变课后学生实验操作无人指导的现状，而且能够及时反馈实验结果、成绩等相关信息，突出培养学生的数据库实践操作能力。实现个别化实验教学指导，提高教学效率，最终辅助完成课程的教学目标。
学习活动管理
在教学过程中，须建立有利于培养高级技能型、应用型人才的实验教学方式，倡导以学生为本的教育理念，构建实验教学体系，帮助学生积累实际数据库技术与操作经验。科学地分类管理学习活动，将更有效地提高学生的实验学习效率。设计数据库智能实验教学方案，可将学习活动分为概念解析、操作演示、自我测试和应用实验模拟演练四部分内容，同时还提供了相应的课后习题与解答等学习内容。
概念解析主要为学习者提供数据库理论语音讲解，全方位地帮助学生理解课程教学中的知识点。可以通过播放按钮，暂停或启动播放课程内容。
应用实验模拟演练该部分模拟SQL Server 2005实验环境，让学生自己去解决给定的实验内容。这样的自学实验操练环境，可以培养学生解决实际问题的能力，具有高效率、低成本的优点。当学生在操作过程中遇到困难，只要开启智能提示，就为其提供智能实验操作提示，为学生提供及时实验辅导，智能监控学生的操作。设计智能判错系统能够根据学生的操作，及时准确地判断学生操作的对错，并及时给出操作提示。信息智能判错系统建成后，能够快速方便地将操作信息传递给智能判错系统，判错的准确率要具有良好的可靠性和科学性。如何提高判错准确率，是软件要解决的问题之一。这要求教师熟悉学生在操练SQL Server 2005数据库系统时可能出现的错误，然后针对这些错误给出恰当的提示。如图1所示，选择菜单“应用实验模拟演练”下的“新建数据库”选项，开启智能提示的“新建数据库”应用实验模拟演练页面，在应用实验模拟演练页面中，单击“开启智能提示”按钮，系统将处于智能判错状态，同时可为学习者提供正确的操作提示。当学习者改变实验演练内容时，系统可智能跟踪，并在工具栏上同步给出相应操作演示的快速启动按钮。关闭智能提示，只需单击“关闭智能提示”按钮。
操作演示“操作演示”将演示课程实验内容。在操作演示页面中，系统列出演示任务，学习者可以根据学习情况暂停、开始、定位、退出演示过程，这使学生在学习过程中可以反复观看操作过程。
自我测试该部分主要功能是根据用户理论知识与实验操作掌握情况，给予合理的评测等级，并根据学生学习进程给予升级和降级评测。应具有趣味性与游戏性，以激发学生的课堂参与感和学习兴趣，激发学生积极主动思考的学习热情，形成课堂教学广度和深度的延伸，拓宽课堂的时空领域。自我测试部分主要测试学生在理论知识方面的掌握程度，使学生可以检查自我学习效果。实验教学软件也同时给出教材课后习题与答案。
多索引学习导航设计
在实验教学过程中，采用多索引导航策略进行实验辅助教学，包括树形课程目录导航、菜单导航、课程导读超文本链接导航三种方式。学习者可根据自己的学习进度控制学习内容，实现个别化教学策略、接受式学习与探究式学习的“螺旋式”配合。如图1所示，系统的主页面以简洁使用为主，由菜单、树形课程目录、工具栏、学习区四个区域组成。菜单按学习活动分类组织课程学习内容，为学习者导航学习活动进程。菜单导航条主要包括概念解析、操作演示、应用实验模拟演练、自我测试、课后习题与解答，同时在菜单条中还包含了课程导读、软件介绍和教材介绍。课程导读为学习者提供了一个以情景对话为线索的学习导航页面。围绕着一个源自生活情景的具体任务，通过关键词的超文本链接引导学生探究“人们为什么需要数据库？”、“可以应用数据库解决什么问题”以及“如何利用数据库实现这些需求”等问题，让学生在自然阅读过程中学习课程内容，自主控制学习进度。
树形课程目录按照课程体系组织课程目录，强调课程内容间的内在逻辑联系，体现课程知识体系的科学性。如图2所示，树形课程目录可以被全部展开或全部折叠，快捷菜单如图3所示。
数据库智能实验教学软件的研发将改变教学软件单向授予知识的固有模式，帮助学生通过真实的模拟操作环境，提高学习效率，并让此软件产品在市场上得以推广，能够为更多的学习者提供服务。随着数据库技术的不断进步和计算机性能的稳步提高，带有实验智能指导的辅助教学系统也将在功能上不断升级。
参考文献：
[1]詹英，等.数据库技术与应用——SQL Server 2005简明教程[M].北京：清华大学出版社,2008.
[2]詹英，等.基于SQL探讨数据库设计技术[J].台州学院学报,2006，（6）.
[3]詹英.计算机应用能力网络化考核系统设计[J].计算机工程与科学,2005，（１）．
[4]郭贤海，詹英.通用自动升级系统的研制与开发[J].计算机时代，2006，（２）．
作者简介：
詹英（1970—），浙江临海人，硕士，浙江交通职业技术学院副教授，研究方向为教学软件评价及数据库技术。
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（本栏责任编辑：谢良才）
