基于加拿大工程教育啟示的數(shù)據(jù)庫(kù)課程項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)式教學(xué)改革

吳婷 孫璨

[摘 要]數(shù)據(jù)庫(kù)課程是非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)理工科大學(xué)生必修的通識(shí)課程之一。文章基于對(duì)加拿大工程教育先進(jìn)理念方法的深入學(xué)習(xí)、體驗(yàn)及思考，結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)課程教學(xué)的工作實(shí)際，從教學(xué)理念、教學(xué)方法和教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)等多個(gè)方面提出了數(shù)據(jù)庫(kù)課程教學(xué)改革的基本思路，對(duì)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)計(jì)劃調(diào)整、優(yōu)化和完善的基礎(chǔ)上，建立了數(shù)據(jù)庫(kù)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的全過(guò)程實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系，最后給出了四階段實(shí)踐方案。

[關(guān)鍵詞]數(shù)據(jù)庫(kù);加拿大工程教育;項(xiàng)目驅(qū)動(dòng);全過(guò)程實(shí)訓(xùn)體系

[基金項(xiàng)目]2018年國(guó)家留學(xué)基金委高等教育教學(xué)法出國(guó)研修項(xiàng)目（留金法[2018]5028號(hào)）;東莞理工學(xué)院質(zhì)量工程項(xiàng)目（201802099）;2017年?yáng)|莞市社會(huì)科技發(fā)展項(xiàng)目（重點(diǎn)）（2017507140429）;廣東省自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（2018A030313864）

[作者簡(jiǎn)介]吳 婷（1981—），女，河南鄭州人，碩士，中原工學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院講師，主要從事圖形圖像處理研究;孫 璨（1980—），男，江蘇淮安人，博士，東莞理工學(xué)院生態(tài)環(huán)境與建筑工程學(xué)院副教授，主要從事高等工程教育教學(xué)改革研究。

[中圖分類(lèi)號(hào)] G642[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A[文章編號(hào)] 1674-9324（2020）27-0172-03[收稿日期] 2019-09-18

一、引言

Access數(shù)據(jù)庫(kù)課程是高校非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生計(jì)算機(jī)能力素養(yǎng)培養(yǎng)目標(biāo)中的重要教學(xué)層次之一[1]，具有較強(qiáng)的系統(tǒng)性、綜合性和實(shí)踐性[2]，因此，如何結(jié)合課程特點(diǎn)，深入開(kāi)展數(shù)據(jù)庫(kù)課程的教學(xué)模式改革，如何構(gòu)建結(jié)構(gòu)合理、系統(tǒng)完整的課程體系，如何通過(guò)實(shí)踐、實(shí)訓(xùn)將數(shù)據(jù)庫(kù)原理、知識(shí)點(diǎn)轉(zhuǎn)化為實(shí)操應(yīng)用技能，既是培養(yǎng)新工科專(zhuān)業(yè)高素質(zhì)應(yīng)用型人才的需要，也是提升學(xué)生就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的迫切需求。

為了更深入地研修學(xué)習(xí)高等教育教學(xué)法，提升數(shù)據(jù)庫(kù)等工程應(yīng)用型課程的教學(xué)能力，在國(guó)家留學(xué)基金委員會(huì)的資助下，筆者于近期在加拿大渥太華大學(xué)開(kāi)展了為期半年的訪(fǎng)問(wèn)學(xué)習(xí)。本次訪(fǎng)學(xué)的主要目標(biāo)是通過(guò)聽(tīng)講座、參與教法培訓(xùn)、課堂聽(tīng)課、觀(guān)摩實(shí)踐課等方式，深入了解加拿大高校工程教育現(xiàn)狀和課堂教學(xué)方法，進(jìn)而結(jié)合國(guó)內(nèi)高校工程教育實(shí)際和專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)特點(diǎn)，改善既有的教學(xué)方法，優(yōu)化教學(xué)體系，提升專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量?；诒敬卧L(fǎng)學(xué)的收獲與思考，本文將重點(diǎn)探討如何進(jìn)一步改革數(shù)據(jù)庫(kù)課程的教學(xué)模式和課程體系，進(jìn)而建立全過(guò)程人才培養(yǎng)模式。

二、加拿大工程教育的啟示

訪(fǎng)學(xué)以來(lái)，渥太華大學(xué)安排的多場(chǎng)內(nèi)容豐富的教學(xué)法講座，并定期旁聽(tīng)、觀(guān)摩了多門(mén)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的本科及研究生課程。在研修學(xué)習(xí)過(guò)程中，深刻感受到渥太華大學(xué)乃至加拿大工程教育的特點(diǎn)之一，是非常注重培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的獨(dú)立性和思維的批判性[3]。歸納起來(lái)，有以下幾點(diǎn)凸顯其基本的工程人才培養(yǎng)理念特色：①在課程教學(xué)中，始終強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體地位和教師的主導(dǎo)地位，并注重學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展;②十分注重培養(yǎng)學(xué)生的思辨能力，善于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，鼓勵(lì)學(xué)生提出問(wèn)題，發(fā)表見(jiàn)解，引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題;③強(qiáng)化項(xiàng)目實(shí)踐訓(xùn)練在教學(xué)活動(dòng)中的重要地位，強(qiáng)調(diào)小組合作討論學(xué)習(xí)的重要作用，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)，自覺(jué)實(shí)現(xiàn)自我學(xué)習(xí)和團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)。

總體上，互動(dòng)式的教學(xué)設(shè)計(jì)和基于項(xiàng)目問(wèn)題的小組學(xué)習(xí)等模式，在加拿大高校工程教育中占據(jù)著重要的比例（如圖1—2），一方面能夠起到充分激發(fā)學(xué)生主觀(guān)能動(dòng)性的作用，另一方面，更有利于在教育中做到“授人以漁”。而縱觀(guān)國(guó)內(nèi)高校的工程教育，雖然近年來(lái)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了重要而深刻的變革，在教學(xué)理念、教學(xué)模式和教學(xué)手段等方面均取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步與改善，但在“重權(quán)威”的傳統(tǒng)觀(guān)念影響下，仍有相當(dāng)一部分大學(xué)教師長(zhǎng)期把注意力放在教師如何備好課、講熟講透知識(shí)點(diǎn)上，在啟發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性、培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思辨意識(shí)和批判能力等方面，仍存在明顯的短板和不足。因此，有必要進(jìn)一步借鑒加拿大高等工程教育的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)課程教學(xué)的實(shí)際特點(diǎn)，轉(zhuǎn)變教師、學(xué)生的角色定位，強(qiáng)調(diào)“以生為本”的學(xué)生主體地位，明確教師引導(dǎo)者的角色，改革教學(xué)模式方法，有效引入項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展研究討論式學(xué)習(xí)和小組合作學(xué)習(xí)，切實(shí)提升數(shù)據(jù)庫(kù)課程教學(xué)質(zhì)量和工程人才培養(yǎng)質(zhì)量。

三、數(shù)據(jù)庫(kù)課程教學(xué)改革思路

（一）數(shù)據(jù)庫(kù)課程教學(xué)的基本特點(diǎn)

數(shù)據(jù)庫(kù)在近幾十年來(lái)是計(jì)算機(jī)學(xué)科中發(fā)展最為迅速的應(yīng)用技術(shù)，已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)科學(xué)的核心基礎(chǔ)之一。通過(guò)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫(kù)課程，學(xué)生可以理解數(shù)據(jù)庫(kù)的基本原理，并熟練掌握數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)思路和應(yīng)用技能。數(shù)據(jù)庫(kù)課程的教學(xué)特點(diǎn)包括以下幾個(gè)方面：

1.數(shù)據(jù)庫(kù)課程是低年級(jí)大學(xué)生基本素養(yǎng)課程。

2.數(shù)據(jù)庫(kù)課程教學(xué)要以實(shí)踐操作為主。

3.數(shù)據(jù)庫(kù)課程學(xué)習(xí)環(huán)境以機(jī)房教學(xué)為主。

4.教學(xué)條件與教學(xué)方法都要與時(shí)俱進(jìn)。

（二）當(dāng)前數(shù)據(jù)庫(kù)課程教學(xué)中存在的問(wèn)題

總結(jié)以往的數(shù)據(jù)庫(kù)課程教學(xué)情況及教學(xué)評(píng)價(jià)效果，歸納出以下幾方面的不足：

1.在教學(xué)過(guò)程中，教師對(duì)理論和知識(shí)點(diǎn)講解得多，對(duì)案例講解和分析得少，學(xué)生往往覺(jué)得數(shù)據(jù)庫(kù)理論抽象難懂，失去了學(xué)習(xí)興趣。

2.數(shù)據(jù)庫(kù)課程與其他計(jì)算機(jī)語(yǔ)言課程的關(guān)聯(lián)少，學(xué)生在學(xué)習(xí)了SQL語(yǔ)句的語(yǔ)法規(guī)則和應(yīng)用方法后，仍難以靈活構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序[4]。

3.對(duì)學(xué)生的數(shù)據(jù)分析能力和設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)不足，學(xué)生在學(xué)習(xí)課程后仍難以尋找到合適的分析過(guò)程和方法來(lái)建立合理的數(shù)據(jù)庫(kù)表、字段信息項(xiàng)和數(shù)據(jù)表關(guān)聯(lián)關(guān)系。

4.實(shí)踐項(xiàng)目的綜合性、系統(tǒng)性、針對(duì)性不足，造成實(shí)訓(xùn)的效果不佳，學(xué)生主動(dòng)思考探索少，缺乏團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，最終使得學(xué)生設(shè)計(jì)的后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)表的結(jié)構(gòu)邏輯不太合理，冗余度高。

（三）數(shù)據(jù)庫(kù)課程教學(xué)改革思路

教學(xué)是由教師的教和學(xué)生的學(xué)共同組成的一種雙邊性的教育活動(dòng)?，F(xiàn)代教學(xué)觀(guān)提出，應(yīng)該將教與學(xué)科學(xué)動(dòng)態(tài)地整合起來(lái)，以引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)地學(xué)習(xí)知識(shí)與獲得發(fā)展[5]，這一點(diǎn)在渥太華大學(xué)的很多課程教學(xué)中均有所體現(xiàn)。而數(shù)據(jù)庫(kù)原理課程的教學(xué)目的是使學(xué)生全面地了解和掌握數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的基本概念、原理及應(yīng)用技術(shù)，教學(xué)內(nèi)容包括基礎(chǔ)知識(shí)、關(guān)系模型、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)理論、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)保護(hù)等[6]。因此，面對(duì)這樣一門(mén)實(shí)踐性強(qiáng)、綜合要求高的課程，我們亟待在理念、模式和教學(xué)過(guò)程中進(jìn)行必要的改革和創(chuàng)新。

1.堅(jiān)持教學(xué)理念與思想創(chuàng)新。在教學(xué)理念上，首先要突破“教師主導(dǎo)、學(xué)生接受”這一傳統(tǒng)模式的局囿，以預(yù)期成果為導(dǎo)向，以培養(yǎng)學(xué)生數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)應(yīng)用能力為目標(biāo)，優(yōu)化調(diào)整課程教學(xué)的具體目標(biāo)，堅(jiān)持向?qū)W生主動(dòng)學(xué)習(xí)、教師策劃指導(dǎo)的方向轉(zhuǎn)變。

2.積極推進(jìn)教學(xué)方法與模式改革。在教學(xué)方法上，要積極推進(jìn)從傳統(tǒng)的強(qiáng)調(diào)知識(shí)和技能傳授的教學(xué)方法，向培養(yǎng)和促進(jìn)大學(xué)生達(dá)到預(yù)期能力的教學(xué)方法的轉(zhuǎn)變。要將以教師課堂演示、學(xué)生課后練習(xí)為主的固有模式，轉(zhuǎn)變?yōu)橐跃C合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作。

3.開(kāi)展全過(guò)程實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系優(yōu)化設(shè)計(jì)。在促進(jìn)學(xué)生將數(shù)據(jù)庫(kù)課程知識(shí)內(nèi)化為專(zhuān)業(yè)技術(shù)和實(shí)踐能力的過(guò)程中，要緊密?chē)@教學(xué)目標(biāo)和進(jìn)程，將項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)作為主線(xiàn)，設(shè)計(jì)基于PBL（Project Based Learning）的教學(xué)全過(guò)程課內(nèi)實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系，同時(shí)，積極融入和應(yīng)用新型的教學(xué)輔助工具、教學(xué)效果評(píng)價(jià)模式，包括問(wèn)卷調(diào)查、案例討論、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、團(tuán)隊(duì)答辯等（如圖4）。

四、基于項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)實(shí)踐的數(shù)據(jù)庫(kù)教學(xué)體系改革優(yōu)化

基于在加拿大訪(fǎng)學(xué)過(guò)程中的啟示以及對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)課程教學(xué)改革的深入思考，可以從以下幾個(gè)方面系統(tǒng)構(gòu)建和完善新型的數(shù)據(jù)庫(kù)課程項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)驅(qū)動(dòng)的課程教學(xué)體系。

（一）調(diào)整明確數(shù)據(jù)庫(kù)課程教學(xué)目標(biāo)和要求

為進(jìn)一步調(diào)整和明確數(shù)據(jù)庫(kù)課程的教學(xué)目標(biāo)，基于BLOOM教學(xué)目標(biāo)分類(lèi)法（如圖4），劃分記憶、理解、應(yīng)用、分析、評(píng)價(jià)及創(chuàng)新等六個(gè)層面，選擇適當(dāng)?shù)脑~語(yǔ)指征各項(xiàng)教學(xué)要求的程度，進(jìn)而調(diào)整課程教學(xué)的目標(biāo)設(shè)定（如圖5）。

（二）優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)課程教學(xué)大綱和教學(xué)計(jì)劃

基于教學(xué)過(guò)程的分層次設(shè)計(jì)方法，在數(shù)據(jù)庫(kù)課程教學(xué)全過(guò)程中，結(jié)合項(xiàng)目任務(wù)驅(qū)動(dòng)這一基本主線(xiàn)，在原有教學(xué)大綱和教學(xué)計(jì)劃的基礎(chǔ)上進(jìn)行重新設(shè)計(jì)和優(yōu)化，凸顯項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)主線(xiàn)，同時(shí)明確學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中的主體地位。

（三）數(shù)據(jù)庫(kù)課程教學(xué)全過(guò)程實(shí)訓(xùn)實(shí)踐體系及方案設(shè)計(jì)

在調(diào)整教學(xué)目標(biāo)、優(yōu)化教學(xué)大綱的基礎(chǔ)上，緊密?chē)@數(shù)據(jù)庫(kù)課程的教學(xué)進(jìn)程計(jì)劃和成果導(dǎo)向，切實(shí)提升實(shí)訓(xùn)教學(xué)的比重和成效，合理設(shè)計(jì)綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，創(chuàng)新組織方式和考核評(píng)價(jià)方法，提出建立學(xué)生主導(dǎo)、團(tuán)隊(duì)協(xié)同的數(shù)據(jù)庫(kù)項(xiàng)目全過(guò)程驅(qū)動(dòng)的實(shí)訓(xùn)實(shí)踐教學(xué)體系（如圖6數(shù)據(jù)庫(kù)項(xiàng)目全過(guò)程驅(qū)動(dòng)實(shí)訓(xùn)實(shí)踐體）。

五、結(jié)語(yǔ)

本文結(jié)合在加拿大渥太華大學(xué)開(kāi)展高等教育教學(xué)法研修訪(fǎng)學(xué)的學(xué)習(xí)成果，簡(jiǎn)要闡述了加拿大高校開(kāi)展工程教育的主要優(yōu)勢(shì)特色，進(jìn)而在分析國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)庫(kù)課程教學(xué)的特點(diǎn)、現(xiàn)狀及不足的基礎(chǔ)上，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)課程的教學(xué)體系改革優(yōu)化進(jìn)行了深入的思考，提出建立了基于數(shù)據(jù)庫(kù)項(xiàng)目全過(guò)程驅(qū)動(dòng)的實(shí)踐實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系，以團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)作為課程教學(xué)的主線(xiàn)，把零散的技能知識(shí)通過(guò)綜合項(xiàng)目的實(shí)踐訓(xùn)練串聯(lián)起來(lái)，有效增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的系統(tǒng)性、完整性，切實(shí)體現(xiàn)“以學(xué)生為本”、由學(xué)生主體進(jìn)行自主學(xué)習(xí)的教育理念，為進(jìn)一步開(kāi)展數(shù)據(jù)庫(kù)課程教學(xué)改革實(shí)踐奠定了良好的基礎(chǔ)。

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