基于軟件工程觀的“數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計(jì)”教學(xué)改革探索

摘要：基于華北水利水電大學(xué)軟件學(xué)院人才培養(yǎng)模式，根據(jù)軟件工程專業(yè)“數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計(jì)”實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中發(fā)現(xiàn)的問題，并結(jié)合軟件工程觀念，提出對(duì)課程設(shè)計(jì)的題目、實(shí)施過程、考核方式等方面進(jìn)行改革和研究。實(shí)踐證明，通過改革能明顯提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和自主創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計(jì)；實(shí)踐教學(xué)；軟件工程觀

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2014）21-0022-02

教育部2012年對(duì)《普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄》和《普通高等學(xué)校本科專業(yè)設(shè)置管理規(guī)定》進(jìn)行修訂。以此為契機(jī)，結(jié)合華北水利水電大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱“我校”）軟件人才培養(yǎng)模式，根據(jù)軟件工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)要求，積極借鑒“高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程”實(shí)施以來的教學(xué)改革理念、措施和經(jīng)驗(yàn)，對(duì)“數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計(jì)”實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)存在的問題進(jìn)行反思，提出將工程設(shè)計(jì)的理念固化在課程設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)其進(jìn)行改革和研究，旨在提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和自主創(chuàng)新能力。

一、“數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計(jì)”現(xiàn)狀概述

“數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計(jì)”為軟件學(xué)院（以下簡(jiǎn)稱“我院”）軟件工程專業(yè)在學(xué)習(xí)完“數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)”（包括“數(shù)據(jù)庫原理”與“數(shù)據(jù)庫應(yīng)用”）課程之后于學(xué)期末獨(dú)立開設(shè)的一個(gè)綜合實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。實(shí)踐教學(xué)在工科教學(xué)領(lǐng)域是一個(gè)不可忽視的環(huán)節(jié)，它不但是理論知識(shí)得以遷移的手段，也是抽象與具體、理論與實(shí)踐結(jié)合的基點(diǎn)。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是一門理論性、實(shí)踐性均非常強(qiáng)的課程，開設(shè)該環(huán)節(jié)旨在加深學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)相關(guān)理論知識(shí)的理解，培養(yǎng)學(xué)生分析、設(shè)計(jì)和編程實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的能力，并在具體的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)過程中強(qiáng)化學(xué)生的專業(yè)技能。

“數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計(jì)”是讓學(xué)生獨(dú)立地根據(jù)具體的應(yīng)用環(huán)境，構(gòu)造滿足相應(yīng)需求的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)，它屬于設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)范疇。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)不但能夠促使學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)培養(yǎng)綜合解決問題的能力，而且也會(huì)充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力。但在目前的實(shí)施過程中達(dá)不到預(yù)期的效果，通過分析和反思主要原因如下：

1.輕視實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)

“數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計(jì)”于學(xué)期末開設(shè)，為期2周。從時(shí)間上考慮課程已全部結(jié)束，從心理上處于一個(gè)放松的狀態(tài)，已不能全身心地投入學(xué)習(xí)。且時(shí)間較短，學(xué)生總以為2周的時(shí)間學(xué)不到專業(yè)技能，不能充分認(rèn)識(shí)安排實(shí)踐環(huán)節(jié)的目的和重要性，缺乏學(xué)習(xí)的興趣，不能積極參與。

2.缺乏軟件工程觀念

在學(xué)習(xí)完“數(shù)據(jù)庫原理”之后進(jìn)行“數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計(jì)”，大部分學(xué)生認(rèn)為該課程設(shè)計(jì)只需編程完成數(shù)據(jù)庫的建立、各位數(shù)據(jù)庫對(duì)象的建立及數(shù)據(jù)的添加、刪除、修改和查詢等功能。學(xué)生根據(jù)老師布置的課程設(shè)計(jì)題目馬上就做這部分工作，對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)缺乏一個(gè)整體認(rèn)識(shí)。這部分工作一天時(shí)間足以完成，在實(shí)際的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，學(xué)生大部分時(shí)間會(huì)浪費(fèi)在數(shù)據(jù)庫的連接、登錄等問題上。這就出現(xiàn)了重程序設(shè)計(jì)技能，[1]輕軟件工程方法，熱衷于探索各種機(jī)巧的程序設(shè)計(jì)方法，忽視需求分析、評(píng)審、測(cè)試等軟件工程的基本原則與方法。

3.考核模式過于傳統(tǒng)

“數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計(jì)”作為一個(gè)獨(dú)立的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的考核方式為出勤率（10%）、電子版系統(tǒng)（30%，界面+數(shù)據(jù)庫連接+數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)）和紙質(zhì)課程設(shè)計(jì)報(bào)告（50%），沒有對(duì)學(xué)生所設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行深入分析，投入的人力、精力不足，沒有充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的自主創(chuàng)新能力。

如何充分發(fā)揮“數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計(jì)”的作用，收到良好的教學(xué)效果，是本次教學(xué)改革的主要研究任務(wù)?；谝陨戏治觯饕獜囊韵聨讉€(gè)方面進(jìn)行研究。

二、課程設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)改革思路

1.任務(wù)提前分配

通過“數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)”課程的教學(xué)及“數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計(jì)”實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的實(shí)施，經(jīng)過反思和討論，認(rèn)為通過對(duì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)的提前分配可以充分認(rèn)識(shí)到實(shí)踐環(huán)節(jié)中的要求，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣積極參與其中。關(guān)鍵問題是任務(wù)如何分配，提前到什么時(shí)候。

“數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計(jì)”是在學(xué)習(xí)完“數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)”課程之后于學(xué)期末開設(shè)，課程與實(shí)踐環(huán)節(jié)是前后連貫的。那么在講授“數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)”時(shí)就把“數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計(jì)”的題目、內(nèi)容、要求、目標(biāo)及成果提交的方式等分配給學(xué)生，在學(xué)生認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)完課程之后還有一項(xiàng)重要的任務(wù)。在學(xué)習(xí)課程的過程中，學(xué)生自己就能認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)的重點(diǎn)與難點(diǎn)。

“數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)”課程與“數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計(jì)”各個(gè)環(huán)節(jié)的對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖1所示。

2.注重題目設(shè)計(jì)

“數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計(jì)”的第一個(gè)環(huán)節(jié)：題目的設(shè)計(jì)，至關(guān)重要。教師查閱資料，認(rèn)真選題。首先題目的難度要適中，若選題簡(jiǎn)單，會(huì)讓學(xué)生誤認(rèn)為數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)是一件很容易的事情，學(xué)生不能在設(shè)計(jì)中全面了解數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的全過程及數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的各種功能，達(dá)不到課程設(shè)計(jì)的目的；若選題過難，部分學(xué)生會(huì)知難而退。其次，題目要充分，避免抄襲現(xiàn)象，要設(shè)計(jì)到較多的領(lǐng)域，題目示例如表1所示。由于在學(xué)期初進(jìn)行任務(wù)分配，學(xué)生有充分的時(shí)間對(duì)自己感興趣的題目進(jìn)行詳細(xì)地實(shí)地調(diào)研，并能讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到所學(xué)的知識(shí)并不抽象，能用來解決現(xiàn)實(shí)生活、工作中的實(shí)際問題，理論與實(shí)踐完美結(jié)合。

由于學(xué)生的工作經(jīng)驗(yàn)和社會(huì)閱歷都不夠豐富，在給出題目時(shí)，不但包括系統(tǒng)應(yīng)該完成的功能需求，也包括一些描述系統(tǒng)的素材，同時(shí)還對(duì)各系統(tǒng)中現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的情景用flash或DV制作了一系列的虛擬片斷，從而為學(xué)生直觀地理解系統(tǒng)中的業(yè)務(wù)需求奠定了基礎(chǔ)。[2]

3.培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)

學(xué)生分組，每組一題，不能重復(fù)，組內(nèi)成員分工合作，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，避免出現(xiàn)注重個(gè)人程序設(shè)計(jì)技能的運(yùn)用和各種經(jīng)典程序設(shè)計(jì)難題的解決，輕視團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和具體項(xiàng)目環(huán)境下的工程開發(fā)能力。

尤其在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，要求學(xué)生靈活運(yùn)用學(xué)過的知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)，給同學(xué)們提供了較大的思維想象空間，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，勤于思考，充分表達(dá)對(duì)不同設(shè)計(jì)的看法，然后集體討論和總結(jié)，發(fā)揮集體的智慧，得到較優(yōu)的數(shù)據(jù)庫模式。

4.加強(qiáng)軟件工程觀

根據(jù)學(xué)生在進(jìn)行數(shù)據(jù)庫信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)重編程、輕設(shè)計(jì)的問題，提出把軟件工程的觀念貫穿到信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)?；趪H軟件工程學(xué)科CC-SE2004規(guī)范，軟件工程的教學(xué)與實(shí)踐，從早期注重培養(yǎng)學(xué)生的軟件工程觀。

軟件開發(fā)過程是一個(gè)系列活動(dòng)，應(yīng)包括：需求分析、軟件設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)與調(diào)試、測(cè)試與驗(yàn)收、部署、維護(hù)等活動(dòng)，具體過程如圖2所示，在此過程中要借鑒工業(yè)工程中的“過程決定質(zhì)量”的理論，強(qiáng)調(diào)過程對(duì)于軟件開發(fā)的作用。[3]由此可見，編程只是其中很小一部分工作，應(yīng)把重點(diǎn)放在分析和設(shè)計(jì)階段。

為幫助學(xué)生以工程方法構(gòu)建中小規(guī)模軟件系統(tǒng)的知識(shí)和技能，演示一完整的項(xiàng)目作品，并制作開發(fā)視頻，視頻中展示數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)中每個(gè)階段的主要任務(wù)和具體做法，尤其是需求分析和項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段，從而避免重編程實(shí)現(xiàn)而輕分析、設(shè)計(jì)的現(xiàn)象。

5.考核模式創(chuàng)新

為充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極參與到課程設(shè)計(jì)各個(gè)環(huán)節(jié)，課程設(shè)計(jì)最后一天，每個(gè)設(shè)計(jì)小組分別答辯，講解項(xiàng)目開發(fā)情況并回答老師提出的問題，最后提交課程設(shè)計(jì)報(bào)告。最終的成績(jī)由考勤記錄、課程設(shè)計(jì)報(bào)告和答辯三部分組成，成績(jī)比例為2：3：5。該方式可充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，讓每個(gè)學(xué)生均參與其中。

在此基礎(chǔ)上，院里可以組織系統(tǒng)設(shè)計(jì)大賽，課程設(shè)計(jì)的作品可以參賽，并把獲獎(jiǎng)作品上傳到院系網(wǎng)站，讓學(xué)生自己進(jìn)行投票，評(píng)選出界面設(shè)計(jì)獎(jiǎng)、功能獎(jiǎng)、代碼設(shè)計(jì)獎(jiǎng)等獎(jiǎng)項(xiàng)。

6.實(shí)踐效果的評(píng)價(jià)與反思

在課程設(shè)計(jì)結(jié)束后要做好教學(xué)效果的反思工作，通過問卷、交談、建議等方式了解學(xué)生的心得體會(huì)，[4]特別是在實(shí)踐動(dòng)手能力方面的收獲以及不足之處，以便進(jìn)行教學(xué)改革，逐步提高教學(xué)水平，達(dá)到更好地教學(xué)和實(shí)踐效果。

三、總結(jié)

根據(jù)軟件工程專業(yè)特色，對(duì)“數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計(jì)”實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的任務(wù)分配、題目設(shè)計(jì)、團(tuán)隊(duì)意識(shí)、軟件工程觀及考核模式等方面進(jìn)行改革和研究。近幾年的實(shí)踐表明，改革后效果良好，提高了學(xué)生的實(shí)踐能力，達(dá)到了課程設(shè)計(jì)的預(yù)期效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]何福保，吳德道，胡開華.基于項(xiàng)目模擬實(shí)訓(xùn)的“數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計(jì)”教學(xué)方法研究[J].福建電腦，2012，（1）：31-32.

[2]劉智，劉加伶，閆河，等.數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計(jì)的教學(xué)思路與實(shí)施[J].軟件導(dǎo)刊，2009，（1）.

[3]駱斌，邵棟，任桐煒.軟件開發(fā)的編程基礎(chǔ)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012.

[4]董崇杰.以就業(yè)為導(dǎo)向的數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計(jì)改革[J].軟件導(dǎo)刊，

2012，11（5）.

（責(zé)任編輯：王意琴）