應用型高校《數據庫原理與應用》課程教改研究與實踐

陶榮　楊尚森　高春玲

摘要：應用型高?！稊祿煸砼c應用》課程是計算機類專業(yè)的核心課程，更是眾多新領域工作中必備的創(chuàng)新能力素質之一。文中就課程的教學現狀進行了分析，并從課程的的興趣培養(yǎng)、教學內容的選取、教學方法及手段、考核方式等方面提出了改進措施。教學實踐和教學效果證明，這些舉措是行之有效的，最后為繼續(xù)探索本課程的教學改革提出了新的思路。

關鍵詞： 應用型高校；大數據分析；實踐教學；項目教學法；案例教學法

中圖分類號：TP392 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2018）27-0160-03

Research and Practice on Teaching Reform of “Database Principle and Application” Course in Applied Colleges

TAO Rong， YANG Shang-sen，GAO Chun-ling

（Luoyang Institute of Science and Technology， Luoyang 471023，China）

Abstract：The course of "Database Principle and Application" in applied colleges is the core course of computer specialties， and it is also one of the necessary innovative abilities in many new fields. This paper analyzes the current teaching situation of the course， and puts forward some improvement measures from the aspects of the interest cultivation in the course， the selection of teaching content， teaching methods and means， and examination methods. Teaching practice and teaching effect prove that these measures are effective， and finally it put forward new ideas for further exploring the teaching reform of this course.

Key words： Applied Colleges； Big Data Analysis； Practical Teaching； Project Teaching Method；Case Teaching Method

應用型高校是以本科教育為主，應用型作為辦學定位的高校。應用型本科重在“應用”二字，核心環(huán)節(jié)是實踐教學，要求注重學生實踐能力，培養(yǎng)具有較強社會適應能力和競爭能力的高素質應用型人才，以滿足行業(yè)和促進地方社會經濟發(fā)展的需要。《數據庫原理與應用》課程是我校計算機科學與技術專業(yè)的主干課程之一，更是大數據科學與技術專業(yè)，物聯網工程專業(yè)，軟件工程專業(yè)的一門專業(yè)必修課程，同時也是數據大爆炸時代從事“互聯網 +”應用開發(fā)、大數據分析、人工智能等眾多領域工作中必備的創(chuàng)新能力素質之一，對《數據庫原理與應用》課程進行教學改革以適應新時代的高等教育，具有重要的意義。

1 本課程教學現狀分析

由于應用型高校注重實踐能力的特點，結合計算機類本科專業(yè)面向“互聯網+”、軟件開發(fā)、大數據分析等行業(yè)的人才需求，傳統(tǒng)的教學模式已經越來越不能適應當代社會人才培養(yǎng)模式的要求，主要存在以下四個方面的問題：

1.1 原有教學內容與行業(yè)背景結合不緊密

《數據庫原理及應用》的傳統(tǒng)教學內容主要包括數據庫的基礎理論篇、設計與應用開發(fā)篇、系統(tǒng)篇三大部分構成。講授了數據庫的基本概念、基本原理、關系數據庫、SQL語言、數據庫設計、數據庫編程、數據庫管理等內容。這些教學內容和采用的教學案例內容陳舊，不僅實用性內容少，而且與當前的“互聯網 +”、大數據分析、人工智能等新興行業(yè)背景結合不緊密，缺乏前沿技術和非關系型數據庫介紹。

1.2 重理論，輕實踐

《數據庫原理與應用》課程一般是64 學時，其中理論教學 48 學時，實驗教學16 學時。實驗課僅涉及數據庫、表、索引、視圖、存儲過程、函數、觸發(fā)器等單個數據庫對象的操作，而且實驗多是驗證性實驗，每個實驗學生看似也能獨立操作完成，但是總不能將零碎知識組織起來，使局部知識整體化，對數據庫技術如何具體運用在實際項目開發(fā)過程中缺乏系統(tǒng)訓練，不能達到學以致用的目的。

1.3 教學方法及教學手段單一

傳統(tǒng)課堂教學中多采用“填鴨式”教學方法，教師是教學主體，學生只是被動地接受知識。教學手段主要采用粉筆+黑板的方式，雖然現在使用多媒體設備輔助教學很普遍，教學信息量也不斷增加，但學生對所學知識印象不深刻，上課看似弄懂了，下課合上書便什么也沒記住，缺乏完善的教學和實驗平臺以延續(xù)課堂教學。這種教學方法和手段，造成課堂氣氛沉悶，學生打瞌睡、玩手機、說話現象嚴重，學校效果較差。

1.4 考核方式不能很好地反映學生的學生效果和能力

《數據庫原理與應用是》一門實踐性很強的課程，課程考核應該重點考核學生的實際應用能力。傳統(tǒng)的課程考核方式是平時成績（考勤，作業(yè)）占20%，實驗成績占20%，期末考試成績占60%。其中，期末考試成績以筆試為主，考核內容重點放在學生對數據庫基本概念、基本原理、SQL命令語法的掌握上，導致部分學生上課不認真聽講，實驗課不認真操作，靠突擊、死記硬背的方式應付考試。這種考核方式不能很好地反映學生對知識的實際掌握程度、動手能力、綜合應用能力。

2 課程教革研究與實踐

我校的定位是應用型大學，主要培養(yǎng)面向就業(yè)崗位的應用技術型專業(yè)人才。在《數據庫原理與應用》課程教學中，課程組積極探索本課程如何突出應用型人才培養(yǎng)、如何更有效地支撐和實現應用型人才培養(yǎng)，從學習興趣的培養(yǎng)、教學內容、教學方法和手段、考核方式四個方面進行了改革與實踐。

2.1 引入激勵機制，培養(yǎng)學習興趣

興趣是最好的老師，一個學生只要對某門課程產生濃厚的興趣，就必然能夠克服學習中的遇到的各種困難。為了培養(yǎng)學生的學習興趣，教師要將激勵機制引入課堂。比如課堂提問環(huán)節(jié)，教師要求學生積極發(fā)言，如果回答正確，平時成績加分；如果回答不正確，但是學生是從自己的觀點出發(fā)并經過認真思考，我也會在課堂上肯定該學生，適當加分，并及時幫助他糾正錯誤。這樣，我不僅能夠從學生們的回答中捕捉到學生們模糊的知識點，也能激發(fā)其他學生的課堂參與度，對他們的肯定和激勵，往往更能激發(fā)他們的學習興趣。

2.2 以應用為驅動，改革教學內容

及時跟蹤行業(yè)技術應用的發(fā)展變化，將流行的數據庫系統(tǒng)的介紹結合到課程中來。前些年數據庫課程中具體數據庫系統(tǒng)地講授和實驗平臺一直選用SQL Server，近兩年我們將如今更流行的Mysql和ORACLE加入課程講授內容和實驗中，同時適應大數據的需求，在課堂上引入NoSQL技術，使學生了解掌握更多的數據庫系統(tǒng)，以后工作中遇到這些系統(tǒng)，都能更快地上手。

在保持課程內容體系基本完整的前提下，適度壓縮理論性內容，如關系代數的除運算和關系演算，因為較少使用，只需引入概念，不再詳解介紹。加大應用性、實用性內容的講授學時，如存儲過程、函數、觸發(fā)器等數據庫編程內容，應用程序與不同數據庫的訪問接口技術。另外，課程的學時數是固定和有限的，教師不可能將所有知識面面俱到，只能選擇性精講教學內容。對實用性強的章節(jié)必須講授，而對于其他章節(jié)內容，要強制性地要求學生課后自學，并及時評估自學效果。通過課后大作業(yè)或者課堂提問的方式，收集學生自學的反饋信息，并從這些信息中發(fā)現共性的疑點問題，然后在課堂上集中進行講解。這種精講+自學的方式，不僅克服了學時有限的不足，也培養(yǎng)了學生獨立思考、發(fā)現問題、解決問題的能力和探索研究的精神。

2.3 豐富教學方法和手段，不斷提高教學效果

1） 項目及案例教學法

項目教學法是基于項目活動的研究性學習，師生通過共同實施一個完整的“項目”工作而組織和進行教學活動。以圖書管理系統(tǒng)項目的設計與開發(fā)為例，該項目始終貫穿在本課程教學過程中。我們開課時首先將一個完整的圖書管理系統(tǒng)在計算機上給學生做了演示，讓學生們對數據庫應用程序有一個感性認識。然后把該項目進行分解，轉化成階段性任務，即將需求分析→數據庫概念結構設計→數據庫邏輯結構設計→數據庫物理結構設計→數據庫實施→數據庫運行與維護過程具體化，同時將JDBC接口技術，視圖、存儲過程、觸發(fā)器等知識點融入圖書管理系統(tǒng)的模塊開發(fā)中，既提高了學生們對所學知識的綜合運用能力，又提高了解決復雜實際問題的能力；同時在教學中針對課程里相對抽象的理論，引入精選的一些實際案例，通過案例教學法，幫助學生由淺入深、循序漸進的主動獲取知識，使抽象的理論內容更加淺顯易懂，更能吸引學生。例如講解數據庫設計一章中，就引入了教學管理、超市管理數據庫的設計案例，教學中還融入了啟發(fā)式，小組討論等輔助方法來提高教學效果。

2） 實踐環(huán)節(jié)設計

《數據庫原理與應用》是一門實踐性較強的課程，一般都設置有實驗教學和課程設計環(huán)節(jié)。為了保證實驗教學的效果，除了要保證實驗時間外，還要提前布置實驗內容，并在實驗課上檢查實驗完成情況，并及時批改提交的實驗報告。對實驗課上普遍存在的問題，要集中講解。對于程度較好的學生，可以讓他在完成自己的實驗后幫助老師指導其他學生的實驗，這樣即提高了該學生自身的實驗操作能力，也彌補了實驗老師不足的現狀。除了實驗，本課程還安排有課程設計環(huán)節(jié)-數據庫課程設計，這個環(huán)節(jié)共1周的時間，要求學生使用JAVA語言進行數據庫設計與開發(fā)。首先讓學生自由分組，3-5人一個小組。每個小組從一組備選題目（教師精選或者來源于科研項目）中選題，或者鼓勵小組自選題目，設計和開發(fā)一個相對完整的數據庫應用程序。以前課程設計時，學生們總是將重點放到界面設計與實現上，而忽視數據庫設計這個重要階段，弱化了課程設計的教學要求和目標。為了在有限的時間內，保證課設的系統(tǒng)化和質量的同時，又能讓小組成員積極參與到課設中來，要求數據庫應用程序的登錄界面、主界面和主菜單部分，每個學生都要獨立完成，然后從中選擇效果最好的作為小組的主體框架。然后每個小組成員選擇難度相當的不同功能模塊來編碼實現，這種方式使得每個學生們都能夠將相對獨立的知識融會貫通，即掌握了項目的整體開發(fā)過程，又掌握了某一模塊的開發(fā)細節(jié)，為將來從事項目開發(fā)奠定良好的基礎。

3） 建立網絡課程，完善教學和實驗平臺

課程組為數據庫課程已建立了《數據庫原理》《數據庫系統(tǒng)應用》兩個網絡課程平臺，提供了章節(jié)學習指導、實驗指導書、習題、測試、重點內容學習視頻等豐富的課程資源，為學生開展課余自主學習提供了良好條件和平臺。

2.4 基于應用能力培養(yǎng)目標的考核方式

以前期末考核采用的是筆試形式，只注重理論水平的考核。后來期末考核改成筆試（占50%）+機試（占50%）相結合方式，重點考核學生的理論水平和對本課程知識的上機操作能力，但是考試時間有限，很難考核該課程的實踐應用能力。所以，采用基于應用能力考核目標的期末考核，即使用項目考核法考評學生的學習效果。開課之初，教師就把考核項目布置下去，項目題目可選，但是考核要求一樣，學生自由組隊，5人一組，設有組長，作為本組項目負責人。課程采用兩個項目作為主線進行設計。課堂講授采用圖書管理系統(tǒng)項目貫穿始終，課余時間學生運用所學知識進行考核項目的開發(fā)。課程結束后，要求學生以小組為單位進行項目匯報。每組選擇一名學生作為代表，公開演示項目成果，并制作PPT進行項目匯報，回答3個由教師和其他組成員提出的質疑問題，最后由教師打分，其他組打分和本組自評打分并按照權重（6：2：2）綜合評定小組成績。組員成績則由小組成績*小組成員的權重值（由小組內部按每個學生的貢獻率確定），以及每個學生針對自己在項目中所做的工作寫出的研制報告質量按6：4的比例綜合評定。組員對給定的成績有不滿可以提出質疑，并給出充分理由，如果理由不充分，則降級分數。這種方式重點考查學生實踐應用能力和團隊協作能力，提高了學生的參與度，培養(yǎng)了學生的寫作能力、溝通交流能力和解決實際復雜問題的能力。

3 結論

經過本課程的教學改革及實踐，學生們反映良好，教學效果優(yōu)良。部分學生對本課程產生了濃厚的興趣，積極參與教師的科研項目和相關競賽，學術和應用水平得到了很大的提升。由于本課程的核心地位和作用，課程組將繼續(xù)探索本課程的教學改革，將依據最新的培養(yǎng)方案將原有課程資源做進一步整合，爭取建設慕課課程，在線開放課程及應用型課程；另一方面將加強校企合作，及時獲取行業(yè)需求，將企業(yè)真實項目不斷引入課堂，使我們的人才培養(yǎng)更貼近職業(yè)崗位需求，更符合社會經濟發(fā)展的需要。

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[通聯編輯：王力]