基于工程實(shí)踐能力培養(yǎng)的數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用課程改革與實(shí)踐

張曉麗　胡秋霞　李丹丹

摘要：通過(guò)對(duì)《數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用》課程教學(xué)現(xiàn)狀的分析，以培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力為目的，開(kāi)展了數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用課程教學(xué)改革與實(shí)踐研究，通過(guò)整合課程教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)新教學(xué)方法，改革教學(xué)模式，完善課程評(píng)價(jià)體系，課外項(xiàng)目訓(xùn)練等措施強(qiáng)化學(xué)生工程實(shí)踐能力。通過(guò)教學(xué)實(shí)踐證明，上述課程改革措施有效地提高了學(xué)生的工程實(shí)踐能力。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用;工程實(shí)踐能力;課程改革

中圖分類號(hào)：G642? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2019）25-0118-03

Abstract：Through analyzing the current teaching situation in the course of database principles and applications，and in order to promote students engineering practical ability cultivation， this paper research the reform and practice in the course of database principles and applications.Integrate the teaching contents， innovative teaching methods， reform the teaching mode， improvement the curriculum evaluation system， and extracurricular training project to strengthening students' project practice ability. The teaching practice shows that the above measures have effectively improved the students engineering practice ability.

Key words： database principles and applications; engineering practical ability; course reform

隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)+等技術(shù)的飛速發(fā)展，為適應(yīng)社會(huì)科技發(fā)展對(duì)高素質(zhì)人才的需求，不斷提高學(xué)生的工程意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力與工程實(shí)踐能力已成為一個(gè)重要目標(biāo)，改革課程內(nèi)容、創(chuàng)新課程教學(xué)方法是提高學(xué)生工程實(shí)踐能力的有效途徑[1-3]。

《數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用》課程是計(jì)算機(jī)類專業(yè)課程體系中一門(mén)實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課，是學(xué)生學(xué)習(xí)高級(jí)語(yǔ)言、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等課程之后，進(jìn)一步學(xué)習(xí)軟件工程等專業(yè)課程和在軟件工程領(lǐng)域進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)課程。本課程是集理論性、實(shí)用性、操作性、創(chuàng)新性于一體的綜合性課程，培養(yǎng)學(xué)生形成良好的設(shè)計(jì)表達(dá)能力和分析解決問(wèn)題的能力，是該課程工程能力培養(yǎng)目標(biāo)的重要方面，而傳統(tǒng)的以理論教學(xué)為主的授課方式導(dǎo)致學(xué)生在解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)，工程實(shí)踐能力不足。近年來(lái)，各高校針對(duì)該課程展開(kāi)了全面且深入的教學(xué)改革，主要提出了基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)、CDIO、翻轉(zhuǎn)課堂、OBE等一系列數(shù)據(jù)庫(kù)課程教學(xué)改革[4-6]，其目標(biāo)是為了提高學(xué)生專業(yè)技能和知識(shí)應(yīng)用學(xué)習(xí)能力。以上改革方法有效提高了數(shù)據(jù)庫(kù)課程的教學(xué)質(zhì)量，但是對(duì)于學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)上還有待改進(jìn)。

西安航空學(xué)院作為新建應(yīng)用型本科院校，以培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需求的應(yīng)用型工程人才為目標(biāo)，傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)不能適應(yīng)學(xué)校人才培養(yǎng)規(guī)格的要求，在《數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用》課程的教學(xué)中進(jìn)行改革和調(diào)整，理論聯(lián)系實(shí)際，把實(shí)踐教學(xué)與課程體系的知識(shí)點(diǎn)有機(jī)整合，構(gòu)建以學(xué)生為中心的教學(xué)模式，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生解決相關(guān)復(fù)雜工程的工程實(shí)踐能力。

1 課程現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題

《數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用》課程內(nèi)容廣泛，涉及較多抽象的理論概念，目前西安航空學(xué)院該課程在教學(xué)上仍然是以傳統(tǒng)的課堂講授為主，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高，同時(shí)對(duì)于學(xué)生工程意識(shí)及實(shí)踐能力的培養(yǎng)也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，主要存在以下幾點(diǎn)不足。

1）數(shù)據(jù)庫(kù)課程教學(xué)過(guò)程偏重理論知識(shí)的完整性，與工程實(shí)際有所脫節(jié)。目前該課程在教授過(guò)程中，側(cè)重理論知識(shí)講解，學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐少，在實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)方面，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多以驗(yàn)證性為主，缺乏設(shè)計(jì)性和綜合性試驗(yàn)項(xiàng)目的訓(xùn)練，忽視學(xué)生工程實(shí)踐能力的和訓(xùn)練。

2）數(shù)據(jù)庫(kù)課程作為一門(mén)綜合性專業(yè)課程，目前在課程教學(xué)過(guò)程中偏重對(duì)單個(gè)知識(shí)點(diǎn)的講授，缺乏貼近生活環(huán)境需求的工程項(xiàng)目將整個(gè)課程內(nèi)容串聯(lián)起來(lái)，達(dá)不到整體訓(xùn)練的目的。

3）目前我校數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用課程的考核方式為：考試成績(jī)（70%）+平時(shí)成績(jī)（30%），在整個(gè)考核過(guò)程中，學(xué)生的成績(jī)?cè)u(píng)定主要來(lái)自筆試試卷，實(shí)驗(yàn)部分占比很少。因此導(dǎo)致大部分學(xué)生只關(guān)注考試相關(guān)內(nèi)容，在學(xué)習(xí)過(guò)程中缺乏對(duì)問(wèn)題的分析理解，不重視個(gè)人能力的提升。

針對(duì)以上問(wèn)題，在數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用課程教學(xué)中，以培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力為目標(biāo)，改革和探索新型的教學(xué)模式，整合教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)新教學(xué)方法，完善課程評(píng)價(jià)體系，結(jié)合課外項(xiàng)目訓(xùn)練全面提升學(xué)生的工程實(shí)踐能力、科技創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

2課程改革思路與措施

2.1基于工程能力培養(yǎng)，整合課程教學(xué)內(nèi)容

數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用課程在講授數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)理論的基礎(chǔ)上，要求學(xué)生結(jié)合軟件工程開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)滿足需求的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)。

在修訂課程大綱時(shí)，根據(jù)工程教育培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合學(xué)生創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力培養(yǎng)目標(biāo)對(duì)本課程的要求，對(duì)工程教育專業(yè)認(rèn)證體系提出的12項(xiàng)合格畢業(yè)生要求進(jìn)行合理分解，確定本課程的教學(xué)目標(biāo)，根據(jù)該目標(biāo)對(duì)確定課程教學(xué)內(nèi)容的知識(shí)點(diǎn)，合理安排理論教學(xué)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，建立了課程教學(xué)內(nèi)容與畢業(yè)要求分解指標(biāo)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系矩陣，同時(shí)，按照軟件工程設(shè)計(jì)方法，將數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用、軟件工程、軟件建模等課程集成，在教學(xué)中將理論知識(shí)、軟件工具和工程設(shè)計(jì)方法進(jìn)行整合，形成理論—應(yīng)用—工程設(shè)計(jì)方法的教學(xué)主線。

在教學(xué)過(guò)程中，將學(xué)生成績(jī)管理系統(tǒng)作為教學(xué)項(xiàng)目貫穿數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的整個(gè)階段，同時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的各階段與軟件工程開(kāi)發(fā)中軟件需求、軟件概要設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、軟件實(shí)現(xiàn)等階段相對(duì)應(yīng)，從而將軟件工程的開(kāi)發(fā)思想應(yīng)用于數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)。同時(shí)隨著學(xué)科技術(shù)進(jìn)步，社會(huì)需求的變化，教學(xué)內(nèi)容不斷進(jìn)行調(diào)整，以保證教學(xué)內(nèi)容的先進(jìn)性和前瞻性。

2.2改革教學(xué)方法，提高教學(xué)效果

目前數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用課程仍采用理論講授和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的教學(xué)方法，在激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性和培養(yǎng)工程能力方面仍有欠缺，因此，在課程教學(xué)中，需要改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法，讓學(xué)生主動(dòng)思考，將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題的解決，并在該過(guò)程中主動(dòng)探索和學(xué)習(xí)新知識(shí)，從而激發(fā)自主學(xué)習(xí)的興趣。綜合數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用的教學(xué)內(nèi)容，在教學(xué)中通過(guò)采用案例教學(xué)法、問(wèn)題驅(qū)動(dòng)法、任務(wù)導(dǎo)向法、小組討論法等教學(xué)方法，將實(shí)際項(xiàng)目案例融入課堂教學(xué)，從而促進(jìn)營(yíng)造積極的課堂氛圍，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，以提高學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)和工程實(shí)踐能力。

在課程教學(xué)中，設(shè)計(jì)諸如圖書(shū)管理系統(tǒng)、學(xué)校科研管理系統(tǒng)、學(xué)報(bào)投稿系統(tǒng)、課程試題庫(kù)等項(xiàng)目案例，按照工程設(shè)計(jì)思想，從系統(tǒng)需求分析、概要設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)等方面，逐步分析案例，使學(xué)生清楚地認(rèn)識(shí)到所學(xué)內(nèi)容在實(shí)際系統(tǒng)中的應(yīng)用，更加透徹的理解相關(guān)理論知識(shí)，加快學(xué)生對(duì)抽象理論和方法的理解和掌握，提高學(xué)習(xí)積極性。

針對(duì)教學(xué)中的重要知識(shí)點(diǎn)，采用任務(wù)導(dǎo)向教學(xué)方法，按照“為什么學(xué)“、“學(xué)什么”、“如何學(xué)”的思路精心設(shè)計(jì)教學(xué)任務(wù)，提出工作任務(wù)、分析任務(wù)、交流討論、最后進(jìn)行總結(jié)創(chuàng)新。在任務(wù)完成過(guò)程中，學(xué)生分小組討論分析系統(tǒng)功能，查閱相關(guān)資料實(shí)現(xiàn)工作任務(wù)，并總結(jié)創(chuàng)新任務(wù)內(nèi)容。在任務(wù)的驅(qū)動(dòng)下，促使學(xué)生自主思考，并通過(guò)自主學(xué)習(xí)、交流討論、協(xié)作學(xué)習(xí)等方法，探求解決問(wèn)題的途徑。

此外，在教學(xué)中采用問(wèn)題驅(qū)動(dòng)法。如在關(guān)系規(guī)范化理論的教學(xué)過(guò)程中，首先提出問(wèn)如何構(gòu)造一個(gè)好的數(shù)據(jù)庫(kù)模式的問(wèn)題，在提出一個(gè)存在缺陷的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)之后，然后讓學(xué)生分析討論該設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，之后再針對(duì)這一問(wèn)題提出解決問(wèn)題的方法，最后進(jìn)行總結(jié)。在這一教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)用“提出問(wèn)題-解決問(wèn)題-總結(jié)提高”的教學(xué)方法，注重師生之間的互動(dòng)，以學(xué)生為中心，調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性和積極性，從而提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

2.3以學(xué)生為中心的課堂教學(xué)模式

由于教學(xué)內(nèi)容發(fā)生了變化，數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用課程在教學(xué)過(guò)程中，改變傳統(tǒng)的以教師為中心的教學(xué)模式，實(shí)施以學(xué)生為中心的授課過(guò)程，課堂上通過(guò)問(wèn)題驅(qū)動(dòng)、項(xiàng)目案例等方法，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的熱情，將課程案例庫(kù)的工程實(shí)踐問(wèn)題以任務(wù)的形式發(fā)布給學(xué)生，提倡學(xué)生以小組進(jìn)行合作學(xué)習(xí)、討論，分析案例中的任務(wù)需求，找出需要解決的問(wèn)題，按照軟件開(kāi)發(fā)思想分步驟完成任務(wù)，形成項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案。在實(shí)踐環(huán)節(jié)中，調(diào)整實(shí)驗(yàn)實(shí)踐內(nèi)容，增加綜合性、設(shè)計(jì)性項(xiàng)目，老師及時(shí)跟蹤指導(dǎo)、反饋學(xué)生設(shè)計(jì)過(guò)程中存在的問(wèn)題。通過(guò)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生熟悉軟件工程的開(kāi)發(fā)思想和流程，掌握一定的工程基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)踐操作能力，在小組合作學(xué)習(xí)過(guò)程中不斷交流經(jīng)驗(yàn)，相互促進(jìn)，提高了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

“以學(xué)生為中心”的教學(xué)模式使得學(xué)生在課堂教學(xué)過(guò)程中變被動(dòng)為主動(dòng)，以培養(yǎng)學(xué)生“學(xué)”和“做”為目標(biāo)，通過(guò)做學(xué)結(jié)合，及時(shí)把理論知識(shí)和能力培養(yǎng)結(jié)合起來(lái)，提升學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。

2.4 課外項(xiàng)目引導(dǎo)，強(qiáng)化工程實(shí)踐能力

數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用課程知識(shí)量多，加上新大綱整體課時(shí)的壓縮，僅靠課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)等常規(guī)的教學(xué)方式，對(duì)學(xué)生掌握相關(guān)知識(shí)，提升工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)還不夠，因此，可以充分利用課外時(shí)間來(lái)提升學(xué)生的工程應(yīng)用能力。

工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)離不開(kāi)實(shí)際應(yīng)用項(xiàng)目訓(xùn)練，因此本課程在教學(xué)過(guò)程中，將實(shí)際項(xiàng)目案例貫穿在整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中，同時(shí)在課外讓學(xué)生形成項(xiàng)目組，針對(duì)實(shí)際的在線考試系統(tǒng)、學(xué)報(bào)投稿系統(tǒng)等工程項(xiàng)目，展開(kāi)廣泛調(diào)研和查閱文獻(xiàn)資料，使用powerdesigner、Rational Rose等工具進(jìn)行系統(tǒng)建模，使用sqlserver、mysql等數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，最后編寫(xiě)項(xiàng)目報(bào)告，優(yōu)秀的項(xiàng)目報(bào)告整理為項(xiàng)目案例加入課程案例庫(kù)中。通過(guò)團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目組的形式，從多方面鍛煉學(xué)生，真正提高學(xué)生工程實(shí)踐和應(yīng)用能力。

2.5改革考核方式，構(gòu)建多元化評(píng)價(jià)體系

在課程建設(shè)中，考核評(píng)價(jià)是檢驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)，也是檢驗(yàn)學(xué)生知識(shí)理解與掌握的基本手段。在提高學(xué)生工程實(shí)踐能力為目標(biāo)的課程建設(shè)中，傳統(tǒng)的以筆試為主的考核方式已不能全面考查學(xué)生的知識(shí)掌握程度及能力培養(yǎng)情況，需要構(gòu)建新的考核評(píng)價(jià)體系，以便對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)及水平進(jìn)行隨時(shí)檢測(cè)，保證全過(guò)程的教學(xué)質(zhì)量。

本課程的建設(shè)中，課程的考核將采用“理論考核+過(guò)程考核+項(xiàng)目考核”相結(jié)合的多元化考評(píng)體系。理論考試是對(duì)課程內(nèi)容的全面考核，一般采用筆試方式，主要考核學(xué)生對(duì)各個(gè)理論基礎(chǔ)知識(shí)和相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，屬于知識(shí)考核。過(guò)程考核主要考核學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的主動(dòng)性、積極性、創(chuàng)造性，注重學(xué)生在整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中的成長(zhǎng)與改進(jìn)。項(xiàng)目于考核主要針對(duì)平時(shí)訓(xùn)練中的項(xiàng)目練習(xí)，考核內(nèi)容包括數(shù)據(jù)庫(kù)模型設(shè)計(jì)、項(xiàng)目過(guò)程編碼、項(xiàng)目成果演示答辯、項(xiàng)目報(bào)告等。

3 結(jié)論

課程改革是教學(xué)改革的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，針對(duì)我?！稊?shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用》課程教學(xué)中存在的問(wèn)題，本文基于“以實(shí)踐能力為核心，讓工程教育回歸工程”的教育理念，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)模式、項(xiàng)目訓(xùn)練和考核方式等多方面探討了數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用課程的教學(xué)改革思路。經(jīng)過(guò)課程教學(xué)的應(yīng)用實(shí)踐證明，該改革體系很好地解決了理論知識(shí)與工程設(shè)計(jì)相脫節(jié)的問(wèn)題，有利于提高學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握，很好地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提升了學(xué)生的工程實(shí)踐能力。

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【通聯(lián)編輯：王力】