地理信息科學(xué)學(xué)科的數(shù)據(jù)庫技術(shù)課程教改

邵燕林 劉學(xué)鋒 何貞銘 李功權(quán)

摘 ?要： 地理信息科學(xué)學(xué)科的課程體系中，數(shù)據(jù)庫技術(shù)相關(guān)的課程是很重要的課程。針對(duì)長(zhǎng)江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院的地理信息科學(xué)專業(yè)數(shù)據(jù)庫課程教改展開討論。首先明確現(xiàn)有課程體系與教學(xué)大綱存在的問題;然后從課程的設(shè)置、教學(xué)目標(biāo)的定位、教學(xué)內(nèi)容選擇、教授方式與手段的改進(jìn)等方面展開討論;最后針對(duì)數(shù)據(jù)庫技術(shù)課程教改效果進(jìn)行分析，提出突出特色的數(shù)據(jù)庫技術(shù)課程教改思路。

關(guān)鍵詞： 地理信息科學(xué); 課程體系; 數(shù)據(jù)庫技術(shù); 教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.0 ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號(hào)：1006-8228（2015）01-48-02

Educational reform on database technology curriculum of geographic information science disciplines

Shao Yanlin， Liu Xuefeng， He Zhenming， Li Gongquan

（School of Geosciences， Yangtze University， Wuhan， Hubei 430100， China）

Abstract： In the curriculum system of geographic information science disciplines，database technology-related course is an important one. Educational reform on database technology curriculum of geographic information science disciplines of school of earth sciences， Yangtze University is discussed. The existing curriculum system and syllabus problems are clarified. The course setup， orientating teaching goals， teaching content selection， improvement on teaching methods and other aspects are discussed. The effect of educational reform on database technology curriculum is analyzed. Ideas which highlight the characteristics of educational reform on database technology curriculum are introduced.

Key words： geographic information science; curriculum system; database technology; educational reform

0 引言

20世紀(jì)80年代至今，地理信息系統(tǒng)歷經(jīng)數(shù)十年的發(fā)展，已由單純的技術(shù)發(fā)展為一門學(xué)科[1-3]。地理信息系統(tǒng)（Geographical Information System，簡(jiǎn)稱GIS），是一種在計(jì)算機(jī)軟硬件支持下，以空間位置為主線，以采集、存儲(chǔ)、管理、檢索、分析和描述空間物體的定位分布及與之相關(guān)的屬性數(shù)據(jù)，并回答用戶問題等為主要任務(wù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。1992年，Goodchild提出了地理信息科學(xué)的概念，地理信息科學(xué)更加側(cè)重于將地理信息視作為一門科學(xué)，而不僅僅是一個(gè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)，主要研究在應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)地理信息進(jìn)行處理、存儲(chǔ)、提取以及管理和分析過程中提出的一系列基本問題，地理信息科學(xué)是自然科學(xué)、工程技術(shù)、社會(huì)科學(xué)等多學(xué)科、多手段聯(lián)合科學(xué)。地理信息科學(xué)在對(duì)于地理信息技術(shù)研究的同時(shí)，還注重支撐地理信息技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)理論的研究[2]。

長(zhǎng)江大學(xué)（原江漢石油學(xué)院）于2000年開設(shè)地圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)專業(yè)，開始本科招生，學(xué)科代碼為070503。歷經(jīng)十?dāng)?shù)年的發(fā)展，2012年長(zhǎng)江大學(xué)將地圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)專業(yè)更改為地理信息科學(xué)專業(yè)招生，學(xué)科代碼070504，順應(yīng)了學(xué)科的發(fā)展趨勢(shì)與需要。地理信息學(xué)科專業(yè)下屬長(zhǎng)江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院地理信息系，地球科學(xué)學(xué)院具有深厚的石油地質(zhì)勘探專業(yè)背景，如何在普通高校中，辦出地理信息科學(xué)在石油地質(zhì)勘探行業(yè)應(yīng)用的特色，如何制定專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃與課程教學(xué)大綱成為了我校專業(yè)教師關(guān)注的重點(diǎn)。

數(shù)據(jù)庫技術(shù)是大容量海量數(shù)據(jù)的有效管理手段，能實(shí)現(xiàn)石油企業(yè)海量數(shù)據(jù)的安全共享與存儲(chǔ)管理。無論是早期的地圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)，還是目前的地理信息科學(xué)，空間數(shù)據(jù)庫作為空間信息的有效管理手段，數(shù)據(jù)庫技術(shù)課程教學(xué)大綱的制定一直是教學(xué)教改的重點(diǎn)。本文結(jié)合石油地質(zhì)勘探的專業(yè)背景，針對(duì)數(shù)據(jù)庫技術(shù)課程教改展開探討[4-5]。

1 現(xiàn)狀與存在的問題

我校自地圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)專業(yè)招生以來，專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃的制定與課程的設(shè)置積極參考國(guó)內(nèi)高校相關(guān)專業(yè)的優(yōu)點(diǎn)，目前開設(shè)有“數(shù)據(jù)庫原理”與“數(shù)據(jù)庫運(yùn)用技術(shù)”兩門數(shù)據(jù)庫技術(shù)相關(guān)的課程。隨著學(xué)科的發(fā)展，以及專業(yè)隊(duì)石油地質(zhì)勘探領(lǐng)域應(yīng)用的需要，現(xiàn)有的課程設(shè)置、課程的教學(xué)目的與教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置需要進(jìn)一步改進(jìn)，主要針對(duì)以下幾個(gè)方面[6-9]。

⑴ 總學(xué)時(shí)占比過高

現(xiàn)有的課程“數(shù)據(jù)庫原理”的課時(shí)為56，學(xué)分3.5，“數(shù)據(jù)庫運(yùn)用技術(shù)”的課時(shí)為64，學(xué)分4，兩門課程總學(xué)分高達(dá)7.5，占專業(yè)核心課程總學(xué)分的23%，極大地?cái)D壓了程序設(shè)計(jì)、GIS技術(shù)等方向課程的學(xué)時(shí)數(shù)，同時(shí)也增加了學(xué)生的負(fù)擔(dān)。

⑵ 教學(xué)重點(diǎn)不突出

現(xiàn)有的兩門數(shù)據(jù)庫技術(shù)課程，教學(xué)目標(biāo)不夠明確，且對(duì)于地理信息科學(xué)專業(yè)的學(xué)生，教學(xué)目標(biāo)過高。例如，在“數(shù)據(jù)庫原理”課程中，對(duì)關(guān)系代數(shù)的教學(xué)要求過高，是參照計(jì)算機(jī)技術(shù)相關(guān)專業(yè)的要求來制定的，該內(nèi)容對(duì)地理信息科學(xué)專業(yè)的學(xué)生的發(fā)展作用不大，學(xué)生學(xué)習(xí)起來還比較吃力。教學(xué)重點(diǎn)也不夠突出，例如，“數(shù)據(jù)庫運(yùn)用技術(shù)”中的T-SQL語言基礎(chǔ)、存儲(chǔ)過程與觸發(fā)器等內(nèi)容，是教學(xué)的重點(diǎn)，但在課時(shí)上沒有體現(xiàn)。甚至有部分內(nèi)容在兩門課程中重復(fù)明顯。

⑶ 教學(xué)內(nèi)容特色不明顯

我校地理信息科學(xué)專業(yè)在地球科學(xué)學(xué)院開設(shè)，具有較強(qiáng)的石油地質(zhì)勘探專業(yè)背景，但數(shù)據(jù)庫技術(shù)相關(guān)課程教學(xué)大綱的制定，沒有體現(xiàn)專業(yè)特色，沒有緊密結(jié)合石油企業(yè)對(duì)海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)管理與共享、數(shù)據(jù)安全的需要，導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容特色不夠明顯，影響了畢業(yè)生的行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

2 數(shù)據(jù)庫技術(shù)教改

2.1 課程調(diào)整

結(jié)合我校的行業(yè)背景與地理信息科學(xué)專業(yè)的教學(xué)需要，數(shù)據(jù)庫技術(shù)相關(guān)課程的教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，以數(shù)據(jù)庫技術(shù)的應(yīng)用為主，針對(duì)石油行業(yè)海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)共享、安全管理的需求，對(duì)數(shù)據(jù)庫技術(shù)相關(guān)課程進(jìn)行教改。將“數(shù)據(jù)庫原理”與“數(shù)據(jù)庫運(yùn)用技術(shù)”兩門課程共計(jì)120學(xué)時(shí)，7.5學(xué)分，調(diào)整為一門課程“數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用技術(shù)”，64學(xué)時(shí)，4學(xué)分。由于學(xué)時(shí)的壓縮，更需要明確課程的教學(xué)目標(biāo)，突出重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容。

2.2 教學(xué)目標(biāo)

在數(shù)據(jù)庫技術(shù)課程與學(xué)時(shí)的調(diào)整基礎(chǔ)上，進(jìn)一步明確“數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用技術(shù)”的教學(xué)目標(biāo)，使學(xué)生通過課程的學(xué)習(xí)，理解關(guān)系數(shù)據(jù)庫的基本原理，并掌握主流數(shù)據(jù)庫平臺(tái)SQL SERVER的應(yīng)用技術(shù)，掌握基于SQL SERVER的數(shù)據(jù)庫及邏輯對(duì)象的創(chuàng)建，重點(diǎn)掌握存儲(chǔ)過程與觸發(fā)器的數(shù)據(jù)庫編程，能利用其解決石油行業(yè)的海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理的需求，明確數(shù)據(jù)庫安全管理的實(shí)現(xiàn)機(jī)制，能基于SQL SERVER實(shí)現(xiàn)石油行業(yè)數(shù)據(jù)的安全控制。

2.3 教學(xué)內(nèi)容

重新整合了原有的“數(shù)據(jù)庫原理”、“數(shù)據(jù)庫運(yùn)用技術(shù)”兩門課程的教學(xué)內(nèi)容，設(shè)置了新課程“數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用技術(shù)”的教學(xué)內(nèi)容。壓縮了數(shù)據(jù)庫原理的教學(xué)內(nèi)容，剔除了關(guān)系代數(shù)等難度大、實(shí)用性不強(qiáng)的教學(xué)內(nèi)容，突出了T-SQL語言基礎(chǔ)、存儲(chǔ)過程與觸發(fā)器等數(shù)據(jù)庫編程等內(nèi)容的地位，增加其課時(shí)，進(jìn)行重點(diǎn)教學(xué)。并且，針對(duì)地理信息科學(xué)專業(yè)特點(diǎn)，補(bǔ)充了空間數(shù)據(jù)庫內(nèi)容，針對(duì)石油勘探開發(fā)專業(yè)背景，增加了數(shù)據(jù)安全管理教學(xué)內(nèi)容。

2.4 教學(xué)方式與手段

為了提高教學(xué)效果，在“數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用技術(shù)”的教學(xué)過程中，采用課堂教學(xué)+課堂實(shí)訓(xùn)+上機(jī)實(shí)踐+課程設(shè)計(jì)的模式，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，使學(xué)生能從真正意義上掌握一種商業(yè)數(shù)據(jù)庫SQLSERVER的應(yīng)用。同時(shí)，為了順應(yīng)社會(huì)知識(shí)傳播技術(shù)的發(fā)展，在教學(xué)過程中，采用多媒體+板書的模式，多媒體信息量大，并且方便現(xiàn)場(chǎng)演示教學(xué)，板書能強(qiáng)化學(xué)生對(duì)重點(diǎn)知識(shí)的掌握，記錄教學(xué)過程中的重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容。

3 教改效果分析

數(shù)據(jù)庫技術(shù)教改在2011級(jí)學(xué)生中開始實(shí)施，基于學(xué)生的理論課程成績(jī)，分析難度系統(tǒng)與往年相當(dāng)?shù)目碱}，平均成績(jī)由原來2010級(jí)學(xué)生的72，提升至79分，教學(xué)效果提升明顯;基于學(xué)生的課程設(shè)計(jì)大作業(yè)情況，學(xué)生能更加順利地完成數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計(jì)，質(zhì)量有顯著提高;針對(duì)2010級(jí)、2011級(jí)學(xué)生展開問卷調(diào)查，學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)庫的實(shí)踐應(yīng)用更感興趣，對(duì)過于基礎(chǔ)的關(guān)系原理等內(nèi)容，感覺枯燥，學(xué)習(xí)起來比較吃力，驗(yàn)證了此次數(shù)據(jù)庫教改的效果。

4 結(jié)論

通過地理信息科學(xué)專業(yè)數(shù)據(jù)庫技術(shù)教學(xué)改革，我們?nèi)〉昧艘韵碌恼J(rèn)識(shí)與結(jié)論。

⑴ 教學(xué)目標(biāo)要適應(yīng)專業(yè)背景和發(fā)展需求，針對(duì)我校石油地質(zhì)勘探專業(yè)背景，修正了數(shù)據(jù)庫技術(shù)的教學(xué)目標(biāo)，以數(shù)據(jù)庫技術(shù)的應(yīng)用為重點(diǎn)。

⑵ 教學(xué)內(nèi)容要根據(jù)學(xué)生情況制定，針對(duì)我校普通高校的地位，生源質(zhì)量，制定合理的教學(xué)內(nèi)容，提出關(guān)系代數(shù)等，對(duì)數(shù)據(jù)功底要求過高，行業(yè)應(yīng)用價(jià)值不大的教學(xué)內(nèi)容，突出重點(diǎn)，提升教學(xué)效果。

⑶ 教學(xué)方式要多樣，采用課堂教學(xué)+課堂實(shí)訓(xùn)+上機(jī)實(shí)踐+課程設(shè)計(jì)的模式，將理論教學(xué)與實(shí)踐緊密結(jié)合起來，增強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)。

⑷ 教學(xué)手段要與時(shí)俱進(jìn)，采用多媒體+板書的，發(fā)揮多媒體教學(xué)信息載荷大，能現(xiàn)場(chǎng)演示教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)配以傳統(tǒng)的板書，能加深學(xué)生對(duì)關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)的理解與記憶的優(yōu)勢(shì)，傳統(tǒng)板書和快捷多媒體相配合，提升課堂教學(xué)效果。

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