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Science and Technology Education

AI 赋能下数据库课程教学模式的探索与实践

作者

徐晓燕 林月 黄艳丽

大连工业大学艺术与信息工程学院 辽宁 大连 116400;英山县实验小学 湖北 英山 438700

探讨了如何利用 AI 技术对教学模式进行优化和创新,涵盖教学内容的实时更新、智能化教学辅助工具的引入,以及基于数据分析的实践评估机制的构建等方面。通过这些改进措施,不仅可以增强学生的学习兴趣和参与感,还能协助教师更准确地掌握教学节奏与成效,从而全面提升教学质量。

1.数据库课程教学现状

在当前的教育背景下,数据库课程教学现状存在诸多问题。在教学内容方面,一些教科书的知识已经过时,不能跟得上飞速发展的数据库技术,例如,对于新兴的分布式数据库、云计算等领域的前沿内容,很少有涉及,这就造成了学生的学习与产业的需要相脱节。

教学方法上,仍以传统的教师讲授为主,缺乏互动性和趣味性。教师单向地向学生灌输知识,而学生只是被动地接受,这就不能激起积极探究的热情,这对培养学生的创造性思维,以及解决实际问题的能力都是不利的。

实践环节同样不容乐观。目前,高校的实验设施、软件都没有得到很好地更新,不能给学生们提供真正意义上的企业级数据库环境。同时,实习活动也存在着不系统、不连贯的现象,使学生很难掌握所学的知识。

2.基于 AI 技术的数据库课程教学探索方案

2.1 AI 技术赋能教学内容革新

基于 AI 技术的数据库课程教学探索方案,首先聚焦于教学内容的革新。利用 AI 在大数据分析与集成方面的优势,实时跟踪与甄别数据库领域的前沿知识。AI 能够准确地将分布式数据库和云计算等领域的尖端技术融合在一起。比如,利用 AI 算法对行业发展趋势、企业需求进行分析,设计个性化的教学方案,让学生能够更好地了解与工业生产密切相关的数据库应用。与此同时,在自然语言处理技术的帮助下,把复杂的数据库知识以一种生动有趣、通俗易懂的形式向学生们展现出来,从而打破了传统教科书中的知识陈旧枯燥的现状,使学生的学习与行业的需要密切相关。

2.2 AI 驱动教学方法创新

在教学方法上,AI 技术为互动性和趣味性教学提供了有力支持。一方面,研究一种基于 AI 技术的智能教学助手,能够在课堂上模仿教师和学生的交互方式,为学生答疑解惑,并给出个性化的学习指导。在学习过程中,如果有什么问题,可以不需要等待教师的反馈,而智能教学助手可以在最短的时间内给出解答,从而激发学生主动探索的积极性。另一方面,运用AI 技术来进行智慧课堂的管理,通过分析学生的课堂表现、学习行为等资料,教师能够对每位同学的学习状况进行实时地掌握,从而对教学的速度与方式进行调整。比如,如果学生在学习过程中遇到了一些难以理解的问题,可以使用 AI 来制作有针对性的教学材料或者进行分组讨论,以此来提高学生的创新思维和团队合作的能力。

2.3AI 优化实践教学环节

实践环节是数据库课程教学的重要组成部分,AI 技术可以有效改善当前实践教学的不足。利用 AI 技术对企业中的实际数据库进行仿真,为学生提供了一个高度仿真的实验平台。通过虚拟现实与增强现实,学生们有一种身临其境的企业数据库维护工作的感觉,对数据进行处理,对系统进行优化,以弥补学校实验设备和软件不能及时更新的不足。同时,AI 还能对学生的实际操作情况做出及时的评价与反馈,帮助学生发现自己的缺点,并提出改善意见。在实践活动中,AI 能够针对学生的学业状况和生涯规划,为学生匹配适合其实习的岗位,同时进行实践引导与支援,让实践活动更具系统性和连贯性,让学生能够将所学到的知识融会贯通,从而提升学生的实际解决问题的能力。

3.AI 赋能下数据库技术在教学中的实践应用

3.1 个性化学习路径规划

在 AI 赋能下,数据库技术教学能够为学生量身定制个性化的学习路径。在开课之前,AI 将会对学生的基本知识,学习能力,以及兴趣爱好做一个综合的评价。通过线上测验、问卷调查等方式,考查学生对资料库的基础知识掌握情况,逻辑思维能力,以及对不同资料库的使用情境感兴趣等。在此基础上,AI 会为每位学生建立一张专属的知识库,并从中找出他们的不足之处,以及未来的发展方向。在学习过程中,AI 会根据学生的学习进度和表现动态调整学习计划。若学生对某个知识点有快速的掌握,则会有更有难度的扩充,例如先进的资料库最佳化演算法、精密的资料勘探等;相反,如果有学习上的问题,AI 则会加入相应的基本习题,并进行细致的讲解,以保证学生在学习上有较好的基础。

3.2 智能实践评估与反馈

AI 在数据库技术教学的实践环节中发挥着关键的智能评估与反馈作用。在学生做资源库作业的时候,AI 会对作业全过程进行实时监视,并记录作业步骤及作业时间。通过与规范作业过程及最佳作业实例的比较,AI可以迅速、准确地发现学生作业中存在的问题及缺陷。例如,当学生在数据库设计过程中出现表结构不合理、数据冗余等问题时,AI 会及时发出提示,并提供详细的改进建议。同时,该系统还可以对学员的实际学习效果进行全面的评价,从性能、安全性、易用性等多个方面进行定量的评价。另外,AI 还会对学生在实际操作中的操作习惯和思考模式进行分析,给教师一份详尽的分析报告,让教师能够更好地认识到每位学生的学习特征和存在的问题,从而有针对性地进行辅导,并进行教学调整。

结束语:

综上所述,通过将 AI 技术深度融入教学的各个环节,不仅实现了教学内容的创新设计,还推动了教学方法的多样化发展。在实践环节中,智能评估与反馈机制的引入极大地提升了学生的学习效率和操作能力。同时,这种模式也为教师提供了更为精准的教学支持,帮助其更好地把握学生的学习动态和需求。

课题项目

省民办教育协会教育科学研究 2025 年立项课题(LMJX2025405)及教育教学改革研究项目资助 (NO.XJJG2023-12)

参考文献

[1] 苏小红,苗启广,陈文宇.基于 AI 赋能和产教融合提升程序设计能力的个性教学模式[J].中国大学教学,2023(06):124-126.

[2] 李晶,于延,丁云鸿.AI 赋能编译原理课程教学改革与实践[J].电脑与电信,2024(11):83-87.

[3] 李春宏.数据库技术课程教学实践与探索[J].全国商情(理论研究),2021(06):128-131.

课题项目:省民办教育协会教育科学研究 2025 年立项课题(LMJX2025405);教育教学改革研究项目资助 (NO. XJJG2023-12)