數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用課程CDIO模式教學(xué)的探討

蘭翠

(黑龍江科技學(xué)院計算機與信息工程學(xué)院，哈爾濱150027)

數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用課程CDIO模式教學(xué)的探討

蘭翠

(黑龍江科技學(xué)院計算機與信息工程學(xué)院，哈爾濱150027)

CDIO作為一種工程教育的模式推動了工程教育改革的進程，數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用課程作為計算機專業(yè)的核心課程之一，可結(jié)合CDIO模式從構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)、運作四個方面進行教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)手段、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法的變革，從而進一步提高計算機專業(yè)的人才培養(yǎng)質(zhì)量。

CDIO;教學(xué);數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用

CDIO是構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(Design)、實現(xiàn)(Implement)、運作(Operate)四個英文單詞的縮寫，它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動的、實踐的、課程之間有機聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程［1］?！皵?shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用”作為一門應(yīng)用性極強的計算機專業(yè)的專業(yè)核心課程之一，為提高教學(xué)水平和專業(yè)建設(shè)水平，強調(diào)對基礎(chǔ)理論的掌握和應(yīng)用數(shù)據(jù)庫技術(shù)解決實際問題的實踐創(chuàng)新能力，體現(xiàn)“精理論、熟軟件、能開發(fā)”的能力培養(yǎng)目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生思考式學(xué)習(xí)、研究式學(xué)習(xí)以及實踐操作式學(xué)習(xí)的習(xí)慣與能力。本文結(jié)合CDIO模式從課程構(gòu)思、課程設(shè)計、課程實現(xiàn)、課程運作四個方面進行教學(xué)探討。

一、課程構(gòu)思

計算機專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)計算機專業(yè)技術(shù)應(yīng)用型人才，掌握計算機軟件工程設(shè)計與開發(fā)、計算機網(wǎng)絡(luò)工程規(guī)劃與建設(shè)、計算機組裝與維護、數(shù)據(jù)庫維護與監(jiān)控等理論基礎(chǔ)知識與專業(yè)操作技能。數(shù)據(jù)庫方向的部分就業(yè)崗位是從事數(shù)據(jù)庫設(shè)計與開發(fā)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)規(guī)劃管理的數(shù)據(jù)庫信息維護員，或?qū)?shù)據(jù)庫進行性能分析、優(yōu)化調(diào)整、維護數(shù)據(jù)庫安全、監(jiān)控以及數(shù)據(jù)庫災(zāi)難恢復(fù)的數(shù)據(jù)庫管理員，或具有一定研究能力，能夠設(shè)計與開發(fā)大型平臺數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)庫工程師，或進行業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的規(guī)劃、設(shè)計、實施、開發(fā)并優(yōu)化數(shù)據(jù)庫物理建設(shè)方案的數(shù)據(jù)庫項目工程師等，學(xué)好數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用課基本上就具有了從事數(shù)據(jù)庫信息維護、數(shù)據(jù)庫管理以及數(shù)據(jù)庫設(shè)計、實施、開發(fā)的能力。

“數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用”是一門重要的專業(yè)核心課。它既是若干后續(xù)專業(yè)課程的知識基礎(chǔ)，也是程序設(shè)計類課程(如面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計、可視化程序設(shè)計等)的極其重要的延伸。學(xué)生學(xué)習(xí)此門課程要掌握數(shù)據(jù)庫的基本知識、數(shù)據(jù)庫管理技能，以及基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開發(fā)技能，教學(xué)過程中要結(jié)合CDIO模式從實際、實用、實踐的角度進行產(chǎn)、學(xué)、研結(jié)合［2］，針對數(shù)據(jù)庫相關(guān)崗位的市場需求，圍繞數(shù)據(jù)庫操作以及管理技能進行訓(xùn)練，引導(dǎo)學(xué)生參與解決實際工程問題，使學(xué)生能夠在“干中學(xué)”，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主動性和創(chuàng)新應(yīng)用能力，為專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn)奠定良好的基礎(chǔ)。

二、課程設(shè)計

課程目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際、初步掌握應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計能力;培養(yǎng)學(xué)生能夠應(yīng)用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)，進行信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫模式的設(shè)計能力;培養(yǎng)學(xué)生使用SQL語言進行客戶端、服務(wù)器端的應(yīng)用程序設(shè)計的能力;培養(yǎng)學(xué)生具有數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計、管理、應(yīng)用等方面的工作能力，能夠從事數(shù)據(jù)庫相關(guān)技術(shù)理論的研究、設(shè)計、開發(fā)、管理、應(yīng)用、維護及教學(xué)等方面的工作，具有創(chuàng)新意識、創(chuàng)業(yè)精神和實踐能力。

為保證課程目標(biāo)的實現(xiàn)可選用以下教學(xué)方法。(1)在精講數(shù)據(jù)庫基本原理、應(yīng)用、操作的同時，以簡單實例引導(dǎo)學(xué)生通過教學(xué)輔助資源自學(xué)實現(xiàn)功能，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力; (2)在教學(xué)中突出重點和難點，提高學(xué)生邏輯思維能力，選擇實際案例，剖析疑難點，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;(3)提供先進教輔資源，將電子教材、練習(xí)自測、在線交流等多種媒體有機結(jié)合，拓展教學(xué)內(nèi)容，提供學(xué)生自學(xué)平臺;(4)靈活運用案例教學(xué)，以項目驅(qū)動教學(xué)，任務(wù)驅(qū)動教學(xué)、探究教學(xué)和研究性學(xué)習(xí)的方式方法，讓學(xué)生在知識、技能形成的過程中充分感知、體驗、獲取過程性知識和經(jīng)驗，實現(xiàn)課程教學(xué)與崗位要求的無縫對接;(5)針對學(xué)生資質(zhì)培養(yǎng)其專業(yè)能力特長，充分挖掘潛能，肯定進步，構(gòu)建科學(xué)、全面、注重技能的評價機制; (6)提供企業(yè)實訓(xùn)的機會，讓學(xué)生在實際工作中扎實理論基礎(chǔ)，提高理論與實際相結(jié)合，以及應(yīng)用理論指導(dǎo)實踐的實際操作動手能力。

教學(xué)內(nèi)容不但包括書本上的基礎(chǔ)理論知識，還要包括實際操作的技術(shù)和技巧，同時結(jié)合企業(yè)實訓(xùn)進行教學(xué)，學(xué)生學(xué)習(xí)過程中要從以下幾個方面進行指導(dǎo)。(1)讓學(xué)生親自對數(shù)據(jù)庫行業(yè)的工作過程進行考察、實踐、總結(jié)，提高對本門課程的重視程度;(2)對數(shù)據(jù)庫操作常出現(xiàn)的錯誤進行分析、實驗、對比，提高系統(tǒng)分析和設(shè)計能力;(3)通過項目小組的形式開展自習(xí)、項目開發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生團結(jié)協(xié)作的團隊精神以及組織協(xié)調(diào)能力;(4)以數(shù)據(jù)庫項目難點為導(dǎo)向，引導(dǎo)學(xué)生通過查閱網(wǎng)絡(luò)資源，解決難題，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和實踐方法能力。

教學(xué)手段的選擇主要從以下幾個方面入手。(1)由于本課程操作性較強，需結(jié)合多媒體進行實例講授;(2)在實例講授中，拋出問題，讓學(xué)生思考討論，以不同方式解決; (3)根據(jù)不同學(xué)生個體的資質(zhì)，進行不同層次的技能培養(yǎng); (4)采用形式多樣的考核方案，客觀地評價學(xué)生資質(zhì)、能力等綜合素質(zhì)。

教師、教學(xué)環(huán)節(jié)、教輔資源、考核方案、教學(xué)手段與學(xué)生等課程要素的整合模式與運行結(jié)構(gòu)如下圖所示。

三、課程實現(xiàn)

課程的主要知識點有關(guān)系數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)庫設(shè)計、數(shù)據(jù)庫管理、關(guān)系數(shù)據(jù)庫SQL語言、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的訪問、數(shù)據(jù)庫恢復(fù)、并發(fā)控制、數(shù)據(jù)庫安全保護、SQL Sever的基本操作等，主要的操作技能點有數(shù)據(jù)庫服務(wù)器配置與注冊、企業(yè)管理器的使用、數(shù)據(jù)庫的建立、數(shù)據(jù)表、索引和視圖的建立、數(shù)據(jù)查詢和更新、SQL Sever的T－SQL語法、游標(biāo)和儲存過程、SQL Sever的觸發(fā)器等。其中E－R數(shù)據(jù)模型、關(guān)系運算、SQL查詢、關(guān)系模式規(guī)范化、數(shù)據(jù)庫設(shè)計為本課程的重點，利用ODBC、JDBC、ADO.NET幾種常見的數(shù)據(jù)庫訪問接口進行數(shù)據(jù)庫增、刪、改、查等操作，為本課程難點。

課程總學(xué)時60學(xué)時，其中課堂講授48學(xué)時，上機操作12學(xué)時，課程設(shè)計2周，企業(yè)實踐2周，上機操作以學(xué)生最容易調(diào)研的學(xué)生信息數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)為例，進行創(chuàng)建基本數(shù)據(jù)表、創(chuàng)建視圖及索引、SQL語言簡單查詢、SQL語言復(fù)雜查詢、應(yīng)用存儲過程與觸發(fā)器、事務(wù)編程、數(shù)據(jù)庫備份和恢復(fù)等幾個模塊的操作練習(xí)，課程結(jié)束后，由專門的指導(dǎo)教師帶領(lǐng)學(xué)生到相關(guān)軟件公司進行為期兩周的企業(yè)實踐，主要完成企業(yè)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用概況，數(shù)據(jù)庫設(shè)計，數(shù)據(jù)信息維護、常出現(xiàn)的錯誤及解決方案等幾方面的資料調(diào)研，企業(yè)實踐結(jié)束后，進行為期2周的課程設(shè)計，學(xué)生需分成小組，進行自由選題、需求分析、數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計、系統(tǒng)功能設(shè)計、總體設(shè)計、詳細設(shè)計、編碼、單元測試、詳細設(shè)計驗收、整體測試和完善，撰寫課程設(shè)計報告并驗收，最后以小組為單位演示、講解所設(shè)計軟件，每位成員應(yīng)接受指導(dǎo)老師的提問，參與答辯。進而鍛煉學(xué)生自主思考、學(xué)習(xí)、研發(fā)、團結(jié)協(xié)作、實干的能力?？己顺煽冇衫碚摽荚嚦煽?、實驗考試成績、課程設(shè)計成績、平時成績四部分組成，分別占50%、20%、20%、10%。

四、課程運作

課程的主講教師都要求具備“雙師”資格，并參與數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用精品課程建設(shè)，具有豐富的教學(xué)經(jīng)驗、較強的科學(xué)研究能力以及扎實的實踐操作能力，實驗實訓(xùn)場地要為每位學(xué)生配備單獨的計算機，并開通網(wǎng)絡(luò)資源，提供網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺，方便學(xué)生進行網(wǎng)端數(shù)據(jù)庫的連接和操作，而課程教學(xué)大綱、課程實驗教學(xué)大綱、課程設(shè)計大綱、電子教材、PPT教學(xué)課件、練習(xí)自測、綜合實驗指導(dǎo)書、企業(yè)實踐任務(wù)書等教學(xué)資源都可以在學(xué)院“數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用”立體化教材網(wǎng)站上獲得。

［1］林藝真.CDIO高等工程教育模式探析［J］.哈爾濱學(xué)院學(xué)報，2008，(4):137－140.

［2］E.Crawley etc.Rethinking Engineering Education［M］.Berlin:Springer，2007:4.

G642

A

1001－7836(2011)06－0061－02

10.3969/j.issn.1001－7836.2011.06.025

2011－03－16

2010黑龍江省新世紀高等教育教改工程項目;黑龍江科技學(xué)院教學(xué)研究項目(49)

蘭翠(1977－)，女，黑龍江雙城人，講師，碩士，從事于人工智能、數(shù)據(jù)挖掘研究。