中醫(yī)藥院校信息類專業(yè)數(shù)據(jù)庫原理課程教改探討

殷云霞，王元茂*，楊松濤，楊　艷，李　治

（安徽中醫(yī)藥大學(xué) 醫(yī)藥信息工程學(xué)院，安徽　合肥　230012）

中醫(yī)藥院校信息類專業(yè)數(shù)據(jù)庫原理課程教改探討

殷云霞，王元茂*，楊松濤，楊艷，李治

（安徽中醫(yī)藥大學(xué) 醫(yī)藥信息工程學(xué)院，安徽合肥230012）

針對高校數(shù)據(jù)庫原理課程教學(xué)現(xiàn)狀，文章提出了中醫(yī)藥院校信息類專業(yè)的數(shù)據(jù)庫原理課程教學(xué)改革的新方案，從人才培養(yǎng)方案修訂、課程內(nèi)涵建設(shè)和教學(xué)模式改革3個方面對該課程教學(xué)改革進(jìn)行了探討。

數(shù)據(jù)庫原理；課程教改；中醫(yī)藥院校；信息類專業(yè)；人才培養(yǎng)方案

1　概述

隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，社會對計(jì)算機(jī)、信息類專業(yè)人才的培養(yǎng)提出了更高、更新的要求。本科計(jì)算機(jī)、信息類專業(yè)畢業(yè)生的數(shù)據(jù)庫操作能力已經(jīng)成為用人單位選聘人才的重要指標(biāo)［1］。數(shù)據(jù)庫技術(shù)類課程的作用和價值日益凸顯。在高等院校計(jì)算機(jī)、信息類相關(guān)專業(yè)的本科生課程設(shè)置中，數(shù)據(jù)庫技術(shù)是一門非常重要的專業(yè)必修課程，通過該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠正確理解數(shù)據(jù)庫的基本原理，熟練掌握數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)方法以及數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)。因此，不斷提升每個學(xué)生的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用水平，提高課程教學(xué)質(zhì)量尤為重要。

2　傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫原理課程教學(xué)體系

傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫技術(shù)課程教學(xué)體系，主要由幾部分組成，如圖1所示。其中，數(shù)據(jù)模型是學(xué)習(xí)主線，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是核心內(nèi)容，數(shù)據(jù)庫應(yīng)用是學(xué)生學(xué)習(xí)的動力。數(shù)據(jù)模型知識點(diǎn)講授中，概念模型主要介紹E-R模型；邏輯模型主要介紹關(guān)系模型（數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作和約束）；物理模型主要介紹存儲結(jié)構(gòu)、索引技術(shù)等。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)核心技術(shù)介紹中，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)主要介紹存儲結(jié)構(gòu)與索引、查詢與優(yōu)化、完整性與安全、事務(wù)與恢復(fù)等知識點(diǎn)；數(shù)據(jù)庫人員角色中有數(shù)據(jù)庫管理員、系統(tǒng)分析員和數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人員、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序員以及終端用戶等。

數(shù)據(jù)庫應(yīng)用知識教學(xué)方面，應(yīng)用需求分析要了解業(yè)務(wù)需求及處理流程、功能需求及數(shù)據(jù)需求分析、業(yè)務(wù)規(guī)則分析等；數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)中，數(shù)據(jù)庫概念模型、邏輯模型和物理模型等的建模知識需要學(xué)生掌握；數(shù)據(jù)庫應(yīng)用開發(fā)階段，需要學(xué)生掌握數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、常用數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)和數(shù)據(jù)庫應(yīng)用開發(fā)技術(shù)等知識。

圖1　傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫技術(shù)課程教學(xué)體系

由于數(shù)據(jù)庫課程中涉及的基本概念偏多、基本原理、方法復(fù)雜抽象，學(xué)生們在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫時，大都反映該課程枯燥難學(xué)，實(shí)際應(yīng)用時又很難上手，傳統(tǒng)的“課堂講授—演示實(shí)例—課后作業(yè)”模式［2］的教學(xué)方法，在實(shí)際教學(xué)中已經(jīng)不能完全滿足學(xué)生對數(shù)據(jù)庫技術(shù)的需求。

3　中醫(yī)藥院校信息類專業(yè)數(shù)據(jù)庫原理課程教改探討

目前，國內(nèi)中醫(yī)藥院校信息類專業(yè)主要包括計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、軟件工程、信息管理與信息系統(tǒng)、電子商務(wù)、生物醫(yī)學(xué)工程等方向，且均開設(shè)有數(shù)據(jù)庫技術(shù)類課程。中醫(yī)藥院校的計(jì)算機(jī)、信息類專業(yè)，相較于傳統(tǒng)的綜合性院校的計(jì)算機(jī)類工科專業(yè)，學(xué)生動手能力更顯薄弱，其實(shí)踐能力的培養(yǎng)尤為重要。

當(dāng)代企業(yè)對數(shù)據(jù)庫技術(shù)的應(yīng)用主要集在工程化的項(xiàng)目合作開發(fā)上，其基本特征是將軟件工程學(xué)的基本方法融入數(shù)據(jù)庫技術(shù)的應(yīng)用中。這就需要學(xué)生盡早建立起工程化的概念，順應(yīng)人才市場需求的基本原則。然而，考察目前的教學(xué)過程可以看到，尤其是在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，可以反映出不少學(xué)生不懂得如何合作開發(fā)一個實(shí)用的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)，影響了畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量，學(xué)生畢業(yè)后也不能迅速適應(yīng)所在單位的工作要求，與應(yīng)用型本科教育產(chǎn)學(xué)相結(jié)合的教學(xué)模式有一定差距。

下面以我院數(shù)據(jù)庫技術(shù)課程教學(xué)改革為例，對中醫(yī)藥院校信息類專業(yè)數(shù)據(jù)庫技術(shù)課程的教學(xué)改革進(jìn)行探討。主要從人才培養(yǎng)方案修訂、課程內(nèi)涵建設(shè)和教學(xué)模式改進(jìn)3個方面著手，構(gòu)建新的數(shù)據(jù)庫技術(shù)課程教學(xué)體系，旨在提高學(xué)生的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)與應(yīng)用能力，將理論課程與實(shí)踐環(huán)節(jié)相互關(guān)聯(lián)，環(huán)環(huán)相扣，圍繞社會和企業(yè)的需求，培養(yǎng)合格人才。

3.1人才培養(yǎng)方案修訂

參考國內(nèi)外知名大學(xué)的數(shù)據(jù)庫課程教學(xué)體系，結(jié)合醫(yī)藥院校特點(diǎn)，對數(shù)據(jù)庫課程教學(xué)體系進(jìn)行調(diào)整，將數(shù)據(jù)庫技術(shù)課程教學(xué)分為3個階段：第一步，數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)教學(xué)階段；第二步，數(shù)據(jù)庫應(yīng)用開發(fā)階段；第三步，高級數(shù)據(jù)庫技術(shù)拓展階段。第一步主要注重學(xué)生基礎(chǔ)知識與基本實(shí)踐能力的培養(yǎng)，后兩步的重點(diǎn)在于工程能力的培養(yǎng)和理論知識的深入。具體實(shí)施方案是：對中醫(yī)藥院校計(jì)算機(jī)、信息類專業(yè)的數(shù)據(jù)庫技術(shù)課程由原來的“數(shù)據(jù)庫原理”1門課程，擴(kuò)展為“數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用”“信息系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)”“高級數(shù)據(jù)庫技術(shù)”3門課程。這3門課程按照由淺至深的順序，依序開設(shè)，循序漸進(jìn)，逐步培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)和應(yīng)用能力。新的數(shù)據(jù)庫課程教學(xué)體系如表1所示。

表1　數(shù)據(jù)庫課程新體系

3.2課程內(nèi)涵建設(shè)

課程內(nèi)涵建設(shè)主要圍繞著人才培養(yǎng)方案中數(shù)據(jù)庫相關(guān)的3門課程，針對課程內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置。

第一步“數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用”課程教學(xué)階段，教學(xué)重點(diǎn)在于讓學(xué)生全面掌握數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念、基本原理，以及數(shù)據(jù)的管理與維護(hù)，要求能夠設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)合理的關(guān)系數(shù)據(jù)庫，并了解數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)方法?？梢圆捎冒咐虒W(xué)，先演示、后理論分析、再實(shí)踐的過程，加大實(shí)踐學(xué)時，由教師進(jìn)行啟發(fā)性指導(dǎo)，由淺到深、不斷深入。此外，教學(xué)演示實(shí)例的選擇，結(jié)合醫(yī)藥院校的特色，選擇醫(yī)藥類數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品案例，重點(diǎn)難點(diǎn)覆蓋較全面，涵蓋數(shù)據(jù)庫安全性、完整性及多種查詢等。在教學(xué)中通過剖析這些案例，使學(xué)生了解所學(xué)的各種算法、原理和規(guī)則是如何構(gòu)成一個真實(shí)系統(tǒng)的，加深對基本概念的理解。教學(xué)內(nèi)容方面，需要注意適時進(jìn)行社會實(shí)踐理念的滲透。在教學(xué)過程中，教師除了要將上述傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫教學(xué)內(nèi)容傳授給學(xué)生外，還應(yīng)與時俱進(jìn)，將數(shù)據(jù)庫技術(shù)在企業(yè)實(shí)際應(yīng)用中常用的技術(shù)在課堂中進(jìn)行介紹。例如，講授數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程時，涉及E-R模型、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容時，可以將PowerDesigner，Visio等CASE工具介紹給學(xué)生，拉近理論學(xué)習(xí)與現(xiàn)實(shí)應(yīng)用之間的距離。數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品開發(fā)過程介紹中，既要掌握后臺數(shù)據(jù)庫的總體設(shè)計(jì)過程，也要兼顧前臺應(yīng)用程序的開發(fā)技術(shù)的介紹，注重B/S，C/S架構(gòu)產(chǎn)品開發(fā)理念的傳輸。隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新技術(shù)的出現(xiàn)，各種數(shù)據(jù)庫應(yīng)用新成果不斷涌現(xiàn)，課堂教學(xué)中，可以加強(qiáng)數(shù)據(jù)庫研究新成果、新概念的滲入。

這個階段的教學(xué)工作，理論性知識點(diǎn)比較多，學(xué)生容易感覺枯燥晦澀，需要教師精心設(shè)計(jì)各種貼近實(shí)際生活的案例，比如，藥房管理系統(tǒng)、電子商務(wù)網(wǎng)站、銀行數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、QQ數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

第二步“信息系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)”課程教學(xué)階段，教學(xué)重點(diǎn)是培養(yǎng)學(xué)生的軟件開發(fā)能力。本階段的教學(xué)工作利用本院的“數(shù)字模擬醫(yī)院”實(shí)驗(yàn)室的醫(yī)院信息管理系統(tǒng)（Hospital Information System，HIS），并結(jié)合軟件工程課程內(nèi)容，對學(xué)生進(jìn)行信息系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)實(shí)訓(xùn)。要求學(xué)生在經(jīng)過HIS系統(tǒng)仿真訓(xùn)練后，掌握復(fù)雜的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的方法。這一階段的教學(xué)內(nèi)容使學(xué)生有機(jī)會綜合運(yùn)用數(shù)據(jù)庫原理、程序設(shè)計(jì)、軟件工程、管理信息系統(tǒng)（Management Information System，MIS）等多門課程所學(xué)習(xí)的知識，融會貫通，完成一個相對復(fù)雜的信息系統(tǒng)開發(fā)，轉(zhuǎn)變學(xué)生在單門課程的學(xué)習(xí)中“只見樹木，不見森林”的問題。并進(jìn)一步要求學(xué)生學(xué)會建立規(guī)范的技術(shù)文檔，提高文檔寫作能力。

第三步“高級數(shù)據(jù)庫技術(shù)”階段加深數(shù)據(jù)庫理論以及新技術(shù)的學(xué)習(xí)，需要進(jìn)一步向?qū)W生介紹數(shù)據(jù)庫新技術(shù)（如對象數(shù)據(jù)庫、空間數(shù)據(jù)庫、并行數(shù)據(jù)庫、分布式數(shù)據(jù)庫、聯(lián)機(jī)分析處理、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)倉庫、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)）等。這個階段的教學(xué)工作主要在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，教師需要制定教學(xué)計(jì)劃、提供實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、完成實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)工作。學(xué)生需要完成資料搜集、整理、高級數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)知識學(xué)習(xí)以及OLAP，DW，DM仿真等工作。師生互動，促進(jìn)學(xué)生對數(shù)據(jù)庫發(fā)展新技術(shù)、新領(lǐng)域的了解，貼近企業(yè)需求。

3.3教學(xué)模式改進(jìn)—推進(jìn)工程化實(shí)踐應(yīng)用

教學(xué)模式改進(jìn)方面，在傳統(tǒng)的“課堂講授—演示實(shí)例—課后作業(yè)”模式上，結(jié)合CDIO工程項(xiàng)目驅(qū)動式教學(xué)方法［3］、利用網(wǎng)絡(luò)課堂、在線學(xué)習(xí)、啟發(fā)式自學(xué)引導(dǎo)、PBL、分組反饋式教學(xué)［4］等多種教學(xué)模式混合使用。

第一步“數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用”課程教學(xué)環(huán)節(jié)，在傳統(tǒng)的“課堂教學(xué)+上機(jī)實(shí)踐”的教學(xué)模式上進(jìn)行改進(jìn)。實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，將原來的6個驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)（4個必做實(shí)驗(yàn)，2個自學(xué)實(shí)驗(yàn)），調(diào)整為“6+1”實(shí)踐教學(xué)模式，即“6個驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)+1個分組課程設(shè)計(jì)大作業(yè)”。引入CDIO［4—5］工程教育模式，利用項(xiàng)目驅(qū)動方法，對學(xué)生進(jìn)行分組，課程結(jié)束每組上交一個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開發(fā)產(chǎn)品，并撰寫相關(guān)文檔。從小組選題到產(chǎn)品設(shè)計(jì)完成，教師需要做好監(jiān)督、規(guī)范、指導(dǎo)和總結(jié)工作，幫助學(xué)生初步形成數(shù)據(jù)庫軟件開發(fā)工程理念，并培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)開發(fā)意識。

第二步“信息系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)”教學(xué)環(huán)節(jié)，依托本院的“數(shù)字模擬醫(yī)院”HIS系統(tǒng)，通過現(xiàn)實(shí)的數(shù)據(jù)庫軟件仿真實(shí)踐，結(jié)合課程設(shè)計(jì)教學(xué)模式，以及軟件工程設(shè)計(jì)理念，對每一位學(xué)生進(jìn)行信息系統(tǒng)開發(fā)實(shí)訓(xùn)，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)能力，并可督促學(xué)生利用JAVA，C#，JSP，PHP等應(yīng)用工具，開發(fā)B/S，C/S架構(gòu)的軟件，進(jìn)一步提高學(xué)生的軟件開發(fā)能力。

第三步“高級數(shù)據(jù)庫技術(shù)”教學(xué)環(huán)節(jié)，通過理論教學(xué)、大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)、科研項(xiàng)目、市場調(diào)研等方式進(jìn)行多模式教學(xué)。進(jìn)一步拉近學(xué)生所學(xué)與企業(yè)需求之間的距離，提高學(xué)生就業(yè)競爭力。

4　結(jié)語

教改的最終目的是為了培養(yǎng)更加符合社會需求的人才，課程教學(xué)質(zhì)量的提高是學(xué)生個體綜合素質(zhì)提高的保證。新的課程體系可以很好地解決理論知識與工程設(shè)計(jì)相脫節(jié)的問題，調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，同時也培養(yǎng)了學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力。經(jīng)過3個學(xué)期的數(shù)據(jù)庫課程教學(xué)的應(yīng)用實(shí)踐，證明了教改的可行性、有效性和可推廣性。當(dāng)然，隨著社會的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域的各種新理論、新方法層出不窮，數(shù)據(jù)庫技術(shù)已然呈現(xiàn)出與多學(xué)科交叉、相互滲透的局面，數(shù)據(jù)庫課程體系的改革是一項(xiàng)持續(xù)的工程，任重而道遠(yuǎn)，需要持續(xù)的探索與創(chuàng)新。

［1］吳云，曲朝陽，劉瑞英，等.數(shù)據(jù)庫課程教學(xué)改革與創(chuàng)新［J］.無線互聯(lián)科技，2014（9）：229.

［2］張?jiān)?，況立群，韓燮.與科研課題相結(jié)合的數(shù)據(jù)庫課程體系的教學(xué)新模式［J］.計(jì)算機(jī)時代，2009（9）：69-70.

［3］馬丹.《數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計(jì)》中常見問題及解決措施［J］.電子世界，2012（5）：164-165.

［4］于永玲，李向.基于CDIO的軟件學(xué)院數(shù)據(jù)庫課程教學(xué)改革與實(shí)踐［J］.中國現(xiàn)代教育裝備，2013（3）：38-40.

［5］閭燕.應(yīng)用型本科院校數(shù)據(jù)庫課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探討［J］.科技信息，2013（34）：22.

Database theory course teaching reform： a case for information specialty in traditional Chinese medicine colleges and universities

Yin Yunxia， Wang Yuanmao*， Yang Songtao， Yang Yan， Li Zhi
（Medicine Information Engineering College of Anhui University of Chinese Medicine， Hefei 230012， China）

The paper analyzes the current situation in database theory teaching and proposes programs of“database theory”teaching reform for information major in traditional Chinese medicine colleges and universities. The paper also discusses database teaching from three points of view： amendments to personnel training programs， establishement of course connotation and teaching mode reform .

database theory； course teaching reform； traditional Chinese medicine colleges and universities； information major；programs of personnel training

安徽省高等學(xué)校省級質(zhì)量工程基金項(xiàng)目；項(xiàng)目編號：2014tszy018。安徽中醫(yī)藥大學(xué)教學(xué)研究項(xiàng)目；項(xiàng)目編號：2013xjzc026。安徽中醫(yī)藥大學(xué)自然科研基金；項(xiàng)目編號：2015zr016。

殷云霞（1981— ），女，安徽安慶，碩士，講師；研究方向：數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)挖掘。

王元茂（1988— ），男，安徽鳳陽，碩士，助教；研究方向：數(shù)據(jù)庫，信息學(xué)。