地方高校IT類專業(yè)的數(shù)據(jù)庫技術(shù)教學(xué)體系建設(shè)研究

劉加伶，馮 欣，尹 靜

(重慶理工大學(xué)計算機科學(xué)與工程學(xué)院，重慶 400054)

在當(dāng)前的計算機應(yīng)用領(lǐng)域中，數(shù)據(jù)庫占有重要的地位。例如:在企業(yè)、銀行、大型商業(yè)、學(xué)校、政府機關(guān)等機構(gòu)，數(shù)據(jù)庫已成為存儲業(yè)務(wù)信息的主要方式。數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展是現(xiàn)代計算機信息系統(tǒng)和計算機應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)和核心，它已成為先進信息技術(shù)的重要組成部分。2002年，在《中國計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)科教程 2002》(簡稱CCC2002)中，《數(shù)據(jù)庫原理》課程被列為16門核心課程之一，地方高校的IT類專業(yè)都開設(shè)了該門課程并將其作為專業(yè)基礎(chǔ)課程來定位和建設(shè)。

一、地方高校IT類專業(yè)的數(shù)據(jù)庫技術(shù)教學(xué)現(xiàn)狀

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，可視化程序設(shè)計、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、多媒體技術(shù)和軟件工程等計算機技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn)了大融合，由此帶來了數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)的快速發(fā)展和進步。然而，一般本科院校IT類專業(yè)數(shù)據(jù)庫技術(shù)的教學(xué)現(xiàn)狀卻不能很好適應(yīng)社會對數(shù)據(jù)庫人才需求的變化，主要表現(xiàn)為:

1.專業(yè)設(shè)置不能反映數(shù)據(jù)庫人才需求。隨著數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展和進步，國家對數(shù)據(jù)庫技術(shù)人才的要求也發(fā)生了變化。這就要求我們對數(shù)據(jù)庫技術(shù)人才的培養(yǎng)模式做出相應(yīng)的調(diào)整。

各類企業(yè)、公司對數(shù)據(jù)庫技術(shù)人才的要求區(qū)別很大，例如，數(shù)據(jù)庫的用戶主要是使用數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)，他們是從綜合應(yīng)用的角度掌握數(shù)據(jù)庫的基本知識，了解數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能、使用方法。應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)人員是在DBMS上開發(fā)信息系統(tǒng)的專門技術(shù)人員，需要掌握數(shù)據(jù)庫設(shè)計的方法，要利用DBMS提供的接口開發(fā)應(yīng)用，進行系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計。對于大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)則非常需要有經(jīng)驗的高水平的DBA來管理、維護數(shù)據(jù)庫，包括日常的性能檢測、故障排除、數(shù)據(jù)備份、安全審計、系統(tǒng)升級等。因此，社會對數(shù)據(jù)庫技術(shù)人才的需求是多層次、多類型、多視角的，這就要求本科院校設(shè)置相關(guān)的專業(yè)，提供對口的人才。

2.課程模式滯后于數(shù)據(jù)庫技術(shù)發(fā)展。目前一般本科院校IT類專業(yè)主要以《數(shù)據(jù)庫原理》+《數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計》的課程模式進行教學(xué)，而數(shù)據(jù)庫技術(shù)的知識層次和內(nèi)容體系已經(jīng)發(fā)生了深刻的變化。例如網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的DBMS、支持多層體系結(jié)構(gòu)與中間件技術(shù)數(shù)據(jù)庫技術(shù)、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)倉庫等新的數(shù)據(jù)庫技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的發(fā)展和應(yīng)用。因此，在數(shù)據(jù)庫課程上也應(yīng)緊緊圍繞IT專業(yè)人才的需求，對不同IT人才分別“量身”制定層次性的課程培養(yǎng)模式［1］。

3.教學(xué)模式單一。目前一般本科院校IT類專業(yè)的教學(xué)仍然主要以統(tǒng)一的“授課+課程設(shè)計的模式”，對不同專業(yè)學(xué)生的教學(xué)缺乏針對性和層次性。這樣，學(xué)生仍然缺乏對專業(yè)的認(rèn)識以及應(yīng)具備的實踐能力和創(chuàng)新能力。按照學(xué)校關(guān)于加強學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力、培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才的要求，我們的教學(xué)目標(biāo)應(yīng)具有“基礎(chǔ)、應(yīng)用和綜合”的層次性，用一句話概括，就是使學(xué)生具備“對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的認(rèn)知、分析、設(shè)計、應(yīng)用能力和學(xué)科素質(zhì)”。這樣的教學(xué)目標(biāo)較為龐大，單靠一門課程、一個課程設(shè)計是難以達到的［1］。

二、地方高校IT類專業(yè)的數(shù)據(jù)庫課程體系

傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫課程教學(xué)往往忽略了IT類各專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的區(qū)別，在課程安排和課程內(nèi)容講授上大同小異，特別是缺乏對課程體系整體層次的把握。要滿足社會對數(shù)據(jù)庫技術(shù)人才的多層次、多類型、多視角需求，僅僅通過原有模式的教學(xué)是難以實現(xiàn)的。我們需要進一步研究數(shù)據(jù)庫技術(shù)的課程體系和教學(xué)模式，從不同的角度來構(gòu)建科學(xué)的教學(xué)體系，組織課程體系的內(nèi)容，并在科學(xué)的體系上培養(yǎng)學(xué)生的能力。因此，IT類專業(yè)的數(shù)據(jù)庫技術(shù)課程體系內(nèi)容應(yīng)該根據(jù)不同專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，將整個數(shù)據(jù)庫的教學(xué)內(nèi)容劃分為相互依賴、漸進提高的多個層次，由此構(gòu)成多類型、多層次、多視角需求的課程內(nèi)容體系。

1.多類型。目前IT產(chǎn)業(yè)對數(shù)據(jù)庫人才的需求主要分為:數(shù)據(jù)庫綜合應(yīng)用人員(包括網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用)、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用開發(fā)人員(包括網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用開發(fā))和數(shù)據(jù)庫管理員(DBA)三大類。高校的IT類專業(yè)人才供給應(yīng)分別針對三類人才設(shè)置相應(yīng)的專業(yè)方向，將IT類專業(yè)劃分為:信息管理和技術(shù)、計算機科學(xué)與技術(shù)、軟件工程，如圖1所示。

圖1 IT產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)庫人才需求與高校IT類專業(yè)方向分類

這三類專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)和主要的數(shù)據(jù)庫相關(guān)課程分別為:

(1)信息管理和技術(shù)。本專業(yè)培養(yǎng)掌握現(xiàn)代管理知識和計算機技術(shù)，具有計算機信息系統(tǒng)的分析與設(shè)計和信息管理的知識與技能，能承擔(dān)經(jīng)濟管理活動中信息的管理與分析和計算機信息系統(tǒng)的開發(fā)與維護的信息管理高級專業(yè)人才。

數(shù)據(jù)庫相關(guān)主要課程:程序設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫原理、信息系統(tǒng)分析與設(shè)計、電子商務(wù)、信息資源組織與管理、信息系統(tǒng)分析設(shè)計、大型數(shù)據(jù)庫技術(shù)等。

(2)計算機科學(xué)與技術(shù)。培養(yǎng)德、智、體全面發(fā)展，具有良好的人文和科學(xué)素養(yǎng)，受到良好的實際應(yīng)用訓(xùn)練，掌握本學(xué)科的基本理論、專業(yè)知識和技能，具有較強的解決實際問題的能力，能夠承擔(dān)軟硬件開發(fā)、維護與管理工作的高素質(zhì)應(yīng)用型專門人才。

數(shù)據(jù)庫相關(guān)主要課程:程序設(shè)計語言(C、C++等)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計、數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用、.Net應(yīng)用軟件開發(fā)系列課程及應(yīng)用實踐。

(3)軟件工程。培養(yǎng)具有良好的人文、科學(xué)素養(yǎng)，受到良好的應(yīng)用訓(xùn)練，掌握軟件工程的基本理論、掌握國際上最新的軟件開發(fā)技術(shù)和軟件項目管理方法，具有較強的實踐動手能力，能從事信息技術(shù)領(lǐng)域相關(guān)工作的高素質(zhì)應(yīng)用型專門人才。

數(shù)據(jù)庫相關(guān)主要課程:程序設(shè)計基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(Java)、Windows程序設(shè)計、Web程序設(shè)計、數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用、軟件工程導(dǎo)論、軟件質(zhì)量保障與測試等。

2.多層次。由于數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展和新技術(shù)的出現(xiàn)，以數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)為主線，可以把數(shù)據(jù)庫技術(shù)劃分為以下6個知識層次:

(1)啟蒙層:計算機基礎(chǔ)。“計算機基礎(chǔ)”是所有IT類專業(yè)以及非IT類專業(yè)了解并學(xué)習(xí)計算機的入門課程及公共基礎(chǔ)課程。“計算機基礎(chǔ)”課程中介紹了數(shù)據(jù)庫的一般概念，以及Access數(shù)據(jù)庫的基本功能和應(yīng)用。這為IT類專業(yè)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫提供了啟蒙知識。

(2)奠基層:程序設(shè)計基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)?！俺绦蛟O(shè)計基礎(chǔ)”和“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”是IT類專業(yè)必修的學(xué)科基礎(chǔ)課程。其中，“程序設(shè)計基礎(chǔ)”相關(guān)課程主要學(xué)習(xí)高級程序設(shè)計語言，以及結(jié)構(gòu)化和面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計思想，為IT類專業(yè)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)提供基本的編程技能;“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程介紹數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)和訪問方式，為IT類專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫的二維表結(jié)構(gòu)和物理存儲模型提供了儲備知識。

(3)起步層:數(shù)據(jù)庫原理和技術(shù)相關(guān)課程。IT類各專業(yè)方向開始學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫技術(shù)的基礎(chǔ)知識。從起步層開始，各專業(yè)方向的數(shù)據(jù)庫教學(xué)趨于差異化。根據(jù)不同專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)，數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)課程的知識側(cè)重點也有所區(qū)別。

計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)設(shè)置“數(shù)據(jù)庫技術(shù)”課程，主要學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫的基本概念，數(shù)據(jù)庫在軟件開發(fā)中應(yīng)用以及SQL語言檢索應(yīng)用等，側(cè)重數(shù)據(jù)庫技術(shù)知識點的應(yīng)用。

軟件工程專業(yè)設(shè)置“數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用”課程，主要學(xué)習(xí)關(guān)系數(shù)據(jù)庫基本概念、SQL語言、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)方法等，側(cè)重掌握數(shù)據(jù)庫基本原理和數(shù)據(jù)庫應(yīng)用開發(fā)技能。

信息管理技術(shù)專業(yè)設(shè)置“數(shù)據(jù)庫原理”課程，主要學(xué)習(xí)關(guān)系數(shù)據(jù)庫理論、數(shù)據(jù)庫設(shè)計理論和SQL語言等，側(cè)重于數(shù)據(jù)庫原理及理論知識。

(4)應(yīng)用層:數(shù)據(jù)庫應(yīng)用開發(fā)、建模和資源管理。該層中計算機科學(xué)與技術(shù)和軟件工程專業(yè)都主要側(cè)重于數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序開發(fā)(包括與系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫相關(guān)的Windows應(yīng)用程序開發(fā)、與網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫、分布式數(shù)據(jù)庫等有關(guān)的.net應(yīng)用程序開發(fā)、Web應(yīng)用程序開發(fā)等)。而信息管理與技術(shù)專業(yè)的應(yīng)用方向則主要培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)庫分析和建模技術(shù)(如“數(shù)據(jù)庫建模”課程)，以及數(shù)據(jù)管理和信息檢索應(yīng)用(如“信息資源管理”課程)。

(5)進階層:數(shù)據(jù)庫分析、設(shè)計和測試。該層中計算機科學(xué)與技術(shù)和軟件工程專業(yè)主要在“軟件工程”課程中學(xué)習(xí)有關(guān)數(shù)據(jù)庫設(shè)計和測試的內(nèi)容。信息管理與技術(shù)專業(yè)則在“信息系統(tǒng)分析與設(shè)計”相關(guān)課程中進一步學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫、web數(shù)據(jù)庫的分析設(shè)計，以及數(shù)據(jù)庫測試方法;另外，還進一步學(xué)習(xí)大型數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫和分布式數(shù)據(jù)庫等先進數(shù)據(jù)庫技術(shù)。

(6)深化層:數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)。數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)已隨著產(chǎn)業(yè)界各類分析型應(yīng)用成為數(shù)據(jù)庫應(yīng)用的一個重要分支，是數(shù)據(jù)庫知識的理論升華?！皵?shù)據(jù)挖掘”相關(guān)課程是所有IT類專業(yè)的專業(yè)選修課程，各專業(yè)學(xué)生可根據(jù)個人學(xué)業(yè)和就業(yè)發(fā)展選擇對相關(guān)技術(shù)進行深入學(xué)習(xí)和研究［2］。

3.多視角需求。表1從系統(tǒng)角度構(gòu)建了多層次的數(shù)據(jù)庫技術(shù)課程內(nèi)容體系。該體系滿足各IT專業(yè)對數(shù)據(jù)庫教學(xué)多層次的要求，也滿足各專業(yè)視角對人才培養(yǎng)的多視角需求。例如:滿足計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)與軟件工程專業(yè)培養(yǎng)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)人才的需求;滿足信息管理與技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計與管理，信息資源管理等方面人才的需求［3］。另外，數(shù)據(jù)庫實踐教學(xué)應(yīng)遵循循序漸進的多層次教學(xué)方案:課程設(shè)計→綜合課程設(shè)計→企業(yè)實習(xí)→畢業(yè)設(shè)計。

表1 數(shù)據(jù)庫技術(shù)課程體系

三、基于關(guān)聯(lián)知識點的教學(xué)體系

從表1數(shù)據(jù)庫課程知識體系中可以看出，數(shù)據(jù)庫技術(shù)的相關(guān)知識點散布在相關(guān)的不同課程中，如《數(shù)據(jù)庫原理》《大型數(shù)據(jù)庫技術(shù)》《數(shù)據(jù)倉庫與數(shù)據(jù)挖掘》《信息系統(tǒng)分析設(shè)計》《軟件工程》《應(yīng)用程序設(shè)計》等，各課程自成一體，各自為陣，課程內(nèi)容難免簡單重復(fù)和遺漏。因此，提煉課程的重點知識點，并實現(xiàn)知識點有機聯(lián)接是數(shù)據(jù)庫教學(xué)體系建設(shè)的關(guān)鍵。

關(guān)聯(lián)知識點的選取不僅要考慮知識點本身重要性，也要重點考慮與下層(即前期課程基礎(chǔ))課程和上層(后續(xù)課程)的關(guān)聯(lián)，以及學(xué)生對課程實際掌握的情況。圖2給出了根據(jù)數(shù)據(jù)庫課程體系構(gòu)建的數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián)知識點體系。

圖2 數(shù)據(jù)庫技術(shù)關(guān)聯(lián)知識點教學(xué)體系

其中，啟蒙層的計算機基礎(chǔ)課程可提供一些數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)相關(guān)的啟蒙知識，并初步接觸數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的基本操作;奠基層主要提供程序設(shè)計的基本思想、流程和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的一些相關(guān)概念。在教學(xué)過程中，這些知識點應(yīng)作為課堂教學(xué)的重點內(nèi)容，并強調(diào)其與后續(xù)數(shù)據(jù)庫課程的緊密關(guān)聯(lián)性。處于起步層的數(shù)據(jù)庫原理、技術(shù)及基礎(chǔ)應(yīng)用課程的教學(xué)是整個教學(xué)體系“承上啟下”的中間層，在知識點相應(yīng)課程的教學(xué)中，教師應(yīng)首先通過回顧相應(yīng)先行課程的關(guān)聯(lián)知識點來引導(dǎo)學(xué)生，如在講解數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)三級模式結(jié)構(gòu)、關(guān)系數(shù)據(jù)庫二維表結(jié)構(gòu)時，可先將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的邏輯結(jié)構(gòu)、存儲結(jié)構(gòu)及順序表結(jié)構(gòu)的基本概念進行回顧，從而實現(xiàn)與數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)、物理存儲結(jié)構(gòu)和關(guān)系數(shù)據(jù)庫二維表結(jié)構(gòu)概念的銜接。處于應(yīng)用層的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)相關(guān)課程需承接來自起步層的數(shù)據(jù)庫設(shè)計、關(guān)系數(shù)據(jù)庫語言、數(shù)據(jù)庫鏈接等相關(guān)知識點，并為進階深化層提供數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)及綜合數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的基本知識和技能。此外，考慮到學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)知識的遺忘性，在較高層的數(shù)據(jù)庫內(nèi)容教學(xué)中，應(yīng)盡量提煉與低層課程內(nèi)容的關(guān)聯(lián)知識點，如進階深化層的大型、分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)的應(yīng)用中可繼續(xù)將數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序開發(fā)中的數(shù)據(jù)庫鏈接作為關(guān)聯(lián)知識點，從而加強學(xué)生在此知識點上的記憶和學(xué)習(xí)。

依次提煉相應(yīng)課程的教學(xué)關(guān)聯(lián)知識點，可實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容相互依賴、相互支撐、循序漸進，鞏固記憶的完整數(shù)據(jù)庫教學(xué)體系。

四、結(jié)束語

數(shù)據(jù)庫課程是IT類專業(yè)學(xué)生課程中的重中之重。學(xué)好數(shù)據(jù)庫課程要在計算機基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序開發(fā)等先修課程的基礎(chǔ)上，從基本理論知識開始，逐步進入不同的實踐環(huán)節(jié)。這一切都需要有一個良好的循序漸進的課程和教學(xué)體系。因此，通過構(gòu)建滿足多類型、多層次、多視角需求的數(shù)據(jù)庫技術(shù)課程體系框架，可實現(xiàn)相關(guān)課程內(nèi)容之間的有機聯(lián)系，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。通過進一步建立基于知識點關(guān)聯(lián)的教學(xué)體系，挖掘數(shù)據(jù)庫技術(shù)課程體系內(nèi)部以及與其他基礎(chǔ)或?qū)I(yè)課程的有機聯(lián)系，可實現(xiàn)多層次的、循序漸進的數(shù)據(jù)庫技術(shù)課程教學(xué)體系。在數(shù)據(jù)庫教學(xué)中，應(yīng)將基于知識點關(guān)聯(lián)的教學(xué)方法在教學(xué)組內(nèi)進行規(guī)范統(tǒng)一，使不同的教師在講授同一門課程時能達到大致相同的教學(xué)效果。

［1］ 劉加伶.基于數(shù)據(jù)庫技術(shù)的課程群建設(shè)與探索［J］.重慶工學(xué)院學(xué)報:社會科學(xué)，2008(8).

［2］ 賈代平.Oracle DBA核心技術(shù)解析［M］.北京:電子工業(yè)出版社，2006.

［3］ 余先倫.大學(xué)本科理論課程建構(gòu)主義研究型教學(xué)組織形式［J］.重慶三峽學(xué)院學(xué)報，2012(1):134－137.