數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計的開放教學(xué)模式

摘要：分析傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計的教學(xué)實施方式及存在的問題，闡述課程設(shè)計開放教學(xué)對培養(yǎng)創(chuàng)新型和應(yīng)用型人才的重要性。介紹課程設(shè)計開放教學(xué)的準(zhǔn)備、設(shè)計和實施情況，指出開放教學(xué)是教學(xué)改革的有益實踐。

關(guān)鍵詞：開放實踐教學(xué)；教學(xué)改革；數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計；教學(xué)實施

培養(yǎng)和提高學(xué)生綜合運用理論知識能力和實踐能力是建設(shè)應(yīng)用性大學(xué)的指導(dǎo)思想，是教學(xué)實施和教學(xué)效果評價的重要指標(biāo)。數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計是計算機(jī)本科專業(yè)集中實踐環(huán)節(jié)的必修課，是數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用課程的后續(xù)實踐課程。實踐教學(xué)的目的是加深學(xué)生對數(shù)據(jù)庫理論、方法和技術(shù)等內(nèi)容的理解，讓學(xué)生通過參與數(shù)據(jù)庫設(shè)計和實現(xiàn)的完整過程，增強學(xué)習(xí)的應(yīng)用性和趣味性，掌握設(shè)計一個應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的實用技能，從而達(dá)到能夠開發(fā)小型信息系統(tǒng)的初步能力，提升完成任務(wù)的成就感。教師如何充分發(fā)揮數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計的作用并達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果，是教學(xué)改革不斷追求的目標(biāo)。傳統(tǒng)的教學(xué)模式出現(xiàn)很多弊端和問題，缺乏培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和主動學(xué)習(xí)的動力，而開放教學(xué)強調(diào)學(xué)生的自主性學(xué)習(xí)和個性化學(xué)習(xí)，能充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用和創(chuàng)新潛能，因此我們將開放教學(xué)模式逐步引入數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計。我們經(jīng)過精心的開放教學(xué)準(zhǔn)備和近2年的教學(xué)實施，發(fā)現(xiàn)開放教學(xué)是數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計一個很好的改革方向。

1 傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計的教學(xué)實施方式及問題

數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計一般是2周（48學(xué)時）的集中實踐課程，在數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用課程結(jié)束后的學(xué)期末進(jìn)行。傳統(tǒng)的課程設(shè)計教學(xué)集中在一個固定的計算機(jī)機(jī)房，由教師給出3-5個選題，然后學(xué)生分組選題并完成設(shè)計和開發(fā)，課程結(jié)束時學(xué)生上交報告，教師進(jìn)行驗收。經(jīng)過多年的教學(xué)實踐，我們發(fā)現(xiàn)這種課程實施方式雖然在一定程度上能完成基本的教學(xué)目標(biāo)，但是對于培養(yǎng)具有創(chuàng)新型和應(yīng)用型人才卻缺乏動力，逐步暴露出很多問題。

1）選題局限性大，學(xué)生缺少創(chuàng)新性動力。

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的應(yīng)用非常廣泛，在現(xiàn)實社會中有很多優(yōu)秀案例。傳統(tǒng)的課程設(shè)計選題僅局限于3～5個固定的題目，如圖書管理系統(tǒng)和學(xué)籍管理系統(tǒng)等。教師通常會向?qū)W生描述系統(tǒng)的功能，學(xué)生按照功能描述進(jìn)行設(shè)計和開發(fā)，因此教師在描述系統(tǒng)功能的過程中就代替學(xué)生完成了系統(tǒng)需求分析和功能設(shè)計的工作。然而，這是一個真實系統(tǒng)設(shè)計中非常重要的兩個階段，學(xué)生在被動的環(huán)境中完成課程設(shè)計，導(dǎo)致學(xué)生積極性不高，缺少創(chuàng)新性動力。

2）考核方式不夠科學(xué)。

傳統(tǒng)教學(xué)中，教師在對學(xué)生進(jìn)行考核時只注重學(xué)生設(shè)計完成系統(tǒng)功能的情況，而沒有對設(shè)計的質(zhì)量進(jìn)行有效的評估和對完成的過程進(jìn)行監(jiān)控，導(dǎo)致有些學(xué)生在相同的時間內(nèi)對設(shè)計過程考慮較周到，但忽略對系統(tǒng)前臺的完善，致使成績不理想。例如，同樣是完成圖書管理系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)，有的學(xué)生設(shè)計5張表，有的學(xué)生卻設(shè)計10張表，有的學(xué)生將有些功能做成存儲過程或觸發(fā)器，有的學(xué)生用前臺開發(fā)語言完成開發(fā)等，然而沒有具體的考核方式對這種設(shè)計上的差異進(jìn)行評估。另外，學(xué)生對知識的掌握情況和對設(shè)計完成情況存在差異，而考核中沒有與之相對應(yīng)的分層次和分類型考核評價標(biāo)準(zhǔn)。

3）缺少對數(shù)據(jù)庫的性能優(yōu)化的考慮。

選題的功能由教師給出，一般為系統(tǒng)的基本功能，卻很少有對系統(tǒng)優(yōu)化的要求，如并發(fā)問題、安全控制、容錯能力、海量數(shù)據(jù)存儲等。因此，很多學(xué)生僅就功能描述進(jìn)行設(shè)計和開發(fā)，而不知道在實際的應(yīng)用中，系統(tǒng)性能的穩(wěn)定和優(yōu)化有時比系統(tǒng)功能本身更為重要。后果就是很多學(xué)生覺得完成一個軟件系統(tǒng)并不是很復(fù)雜，但在就業(yè)和以后的工作中卻缺少真正進(jìn)行系統(tǒng)分析和設(shè)計的能力。在教學(xué)中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生意識到系統(tǒng)優(yōu)化的重要性并教給學(xué)生對數(shù)據(jù)庫優(yōu)化處理的方法。

4）教學(xué)反饋少，學(xué)生得不到真正的提高。

由于課程設(shè)計主要由學(xué)生自主完成，課程結(jié)束驗收時時間較緊，大多數(shù)教師只能指出學(xué)生系統(tǒng)設(shè)計和實現(xiàn)中的不足，卻很少有時間與學(xué)生探討和分析產(chǎn)生這些具體問題的原因和解決的方法。因此，學(xué)生完成課程設(shè)計之后的感受是自己有不足，但是對于如何更好地改進(jìn)和提高卻無從下手。

2 數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計開放教學(xué)

2.1 開放實踐教學(xué)的思想

開放實踐教學(xué)指的是利用現(xiàn)有的實驗室資源和師資隊伍，將實踐時間、實踐內(nèi)容、實踐地點等對學(xué)生開放，拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)空間和時間，最大限度地發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)自主性和創(chuàng)新性的教育模式。開放實踐教學(xué)是一個系統(tǒng)工程，是教育思想、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、師資隊伍、教學(xué)保障條件等方面的轉(zhuǎn)變和全方位開放。通過全開放式實踐教學(xué)，教師能夠為學(xué)生提供挖掘?qū)W習(xí)潛能和發(fā)展個性的場所，激發(fā)學(xué)生對實驗的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和應(yīng)用能力。

與傳統(tǒng)的時間固定、地點固定、內(nèi)容固定的實踐教學(xué)模式相比，開放實踐教學(xué)更注重培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用理論知識解決實際問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行資料查閱、系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計和實現(xiàn)的能力。開放教學(xué)鼓勵學(xué)生自主思考并自主設(shè)計。被規(guī)定的內(nèi)容少了，可選擇的空間大了，學(xué)生的創(chuàng)造性和積極性就能夠被激發(fā)出來。

2.2 課程設(shè)計開放教學(xué)的條件準(zhǔn)備

開放式的課程設(shè)計教學(xué)并不是對學(xué)生放任不管，任由學(xué)生發(fā)揮，而是在經(jīng)過精心設(shè)計和準(zhǔn)備的前提下，為學(xué)生提供盡可能自由的空間。因此，實行開放式的實踐教學(xué)，對教師和實驗室提出了更高的要求，需要教師做好充分的準(zhǔn)備。

1）實驗室開放。

開放實踐教學(xué)首先需要開放實驗室，即實驗室不是只有學(xué)生在固定上課時間內(nèi)才能使用，而是在保證實驗教學(xué)正常運行的前提下提供預(yù)約開放。學(xué)生可以根據(jù)自己的情況和實驗室安排跟實驗室管理員預(yù)約實驗時間，然后在預(yù)約時間內(nèi)做實驗。實驗室的開放為學(xué)生提供了實驗環(huán)境保證。

2）時間開放準(zhǔn)備。

傳統(tǒng)的課程設(shè)計集中在2周時間內(nèi)并且大多在學(xué)期末進(jìn)行，學(xué)生面臨期末考試，復(fù)習(xí)課程壓力大，對課程設(shè)計中碰到的很多問題想深入思考和解決卻沒有足夠的時間和精力。因此，教師可以放寬課程設(shè)計時間限制，在學(xué)期中期就將課程設(shè)計的要求發(fā)給學(xué)生，學(xué)生自己到實驗室操作，教師在課程設(shè)計期間設(shè)置3-4次中期檢查和答疑，向?qū)W生明確項目檢查要求并進(jìn)行答疑，指出學(xué)生在前一階段工作中的問題。課程設(shè)計結(jié)束時教師安排驗收和學(xué)生討論環(huán)節(jié)，整個課程設(shè)計時間跨度為6周左右，從時間上為學(xué)生提供保證，同時重視過程監(jiān)控。

2.3 課程設(shè)計開放教學(xué)設(shè)計

1）總體思想。

數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計開放教學(xué)要求教師通過案例進(jìn)行教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生從調(diào)研和學(xué)習(xí)人手，通過分析調(diào)研資料確定自己的選題，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)庫設(shè)計和系統(tǒng)設(shè)計，最終完成系統(tǒng)實現(xiàn)。在這個過程中，教師要一直追蹤每個學(xué)生的階段進(jìn)展，及時指出問題和提出指導(dǎo)建議，在最后驗收時組織一次全班研討，對學(xué)生完成系統(tǒng)的情況分別進(jìn)行評價并指出不足，引導(dǎo)學(xué)生提出完善建議，使學(xué)生真正掌握數(shù)據(jù)庫設(shè)計和實現(xiàn)的方法。

2）內(nèi)容要求及評分標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計。

課程設(shè)計分為兩部分，第一部分為調(diào)研和設(shè)計任務(wù)，占總成績的70%；第二部分為撰寫報告和演示驗收任務(wù)，占總成績的30%。其中，第一部分任務(wù)分解為6個小項目，第二部分任務(wù)分解為2個項目。具體任務(wù)分解要求如表1所示。

從以上分解的任務(wù)中可以看出，課程設(shè)計不是要求學(xué)生閉門造車，而是鼓勵學(xué)生走出去，讓學(xué)生通過調(diào)研對自己的選題提出想法并針對需要進(jìn)行數(shù)據(jù)庫和系統(tǒng)設(shè)計，在合理的范圍內(nèi)給學(xué)生充分的自由。

對于評分標(biāo)準(zhǔn)，我們盡量做到量化和細(xì)化，針對以上每一個項目都列出詳細(xì)的評分標(biāo)準(zhǔn)。我們以第一部分的第4項任務(wù)為例介紹評分標(biāo)準(zhǔn)，評分標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

3）時間節(jié)點設(shè)計。

開放的課程設(shè)計時間跨度大，學(xué)生完成情況靈活多樣。為了加強過程監(jiān)控，及時糾正學(xué)生在設(shè)計過程中出現(xiàn)的問題，教師在整個課程設(shè)計過程中設(shè)計了6個檢查和答疑時間點。在這些時間點上，學(xué)生和教師必須在指定的實驗室進(jìn)行工作。在課程設(shè)計結(jié)束時，教師不只是對學(xué)生的作品進(jìn)行檢查，還要對學(xué)生作品中的優(yōu)點和不足進(jìn)行點評，提出進(jìn)一步完善的方向和建議，讓學(xué)生得到真正的提高。檢查和答疑的時間點設(shè)置如表3所示。

3 教學(xué)實施與評價

課程設(shè)計的開放教學(xué)已經(jīng)實施了3個學(xué)期，授課對象分別是2008級、2009級和2010級本科生。從實施過程和效果上看，課程設(shè)計的開放教學(xué)跟傳統(tǒng)的課程設(shè)計有以下幾點不同。

1）由于時間和地點的開放，學(xué)生可以結(jié)合檢查和答疑時間點機(jī)制，更加靈活地安排自己的時間，不至于太散漫而耽誤進(jìn)度。

2）課程設(shè)計內(nèi)容上的開放，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。學(xué)生為了調(diào)研，上網(wǎng)查閱很多網(wǎng)站和資料，有的還跑到超市、訂票點、飯店等機(jī)構(gòu)觀察取證，基于自己的調(diào)研和分析對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)有更加全面的認(rèn)識。然后，學(xué)生開始考慮系統(tǒng)的安全性、優(yōu)化性、交互友好性等方面的解決方案，寫出的調(diào)研報告內(nèi)容翔實豐富。學(xué)生選題的思路廣了，選題和設(shè)計的系統(tǒng)更多地考慮了實際應(yīng)用和需求，使得課程設(shè)計幾乎不再出現(xiàn)雷同作品。

對教學(xué)對象的調(diào)查結(jié)果顯示超過80%的學(xué)生贊同這種開放式教學(xué)模式，這種教學(xué)模式不僅能夠發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，而且體現(xiàn)出對學(xué)生的信任和寬容，大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性；30%左右的學(xué)生表示在課程設(shè)計之后，會繼續(xù)完善自己的作品；也有15%左右的學(xué)生習(xí)慣于完成既定題目，認(rèn)為通過自己調(diào)研、選題、設(shè)計而實現(xiàn)任務(wù)的難度較大，教師對這部分學(xué)生應(yīng)加強鼓勵和引導(dǎo)，因為學(xué)生步入社會也需要自主和創(chuàng)新的能力。

4 結(jié)語

數(shù)據(jù)庫作為一門與實踐緊密結(jié)合的課程，其課程設(shè)計更需要體現(xiàn)實際應(yīng)用需求，鍛煉學(xué)生分析、設(shè)計、實現(xiàn)系統(tǒng)以解決實際應(yīng)用的能力。課程設(shè)計的開放教學(xué)能最大限度地利用現(xiàn)有資源，拓展學(xué)生學(xué)習(xí)的空間和時間，提高學(xué)生的積極性和創(chuàng)新性。3年的教學(xué)實踐顯示數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計的開放教學(xué)是有益的教學(xué)模式。

（編輯：宋文婷）