物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)數(shù)據(jù)庫課程教學(xué)探討

張競丹，王 樂

（深圳信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息與通信學(xué)院，廣東 深圳 518172）

物聯(lián)網(wǎng)是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)通信之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)革命。目前，物聯(lián)網(wǎng)已被正式列為國家重點(diǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，使得相關(guān)產(chǎn)業(yè)人才呈現(xiàn)供不應(yīng)求的態(tài)勢(shì)[1-2]。為促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)持續(xù)、健康、快速地發(fā)展，迅速建立物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)體系、加快物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)步伐，各高職院校相繼開設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)，以服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要。

物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備應(yīng)用廣泛，數(shù)據(jù)產(chǎn)生速度快、數(shù)據(jù)量大，需要更加有效的手段對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、組織，并提供便捷的查詢。數(shù)據(jù)庫技術(shù)已成為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)的重要支撐和基礎(chǔ)。高職院校物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)開設(shè)數(shù)據(jù)庫課程，要求學(xué)生能夠根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)中的實(shí)際問題實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)、創(chuàng)建、維護(hù)、檢索等，具備物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理的基本能力[3]。

1 課程教學(xué)現(xiàn)狀及存在的問題

深圳信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)開設(shè)《SQL Server數(shù)據(jù)庫技術(shù)》課程，教學(xué)中主要學(xué)習(xí)和借鑒計(jì)算機(jī)、軟件技術(shù)等專業(yè)數(shù)據(jù)庫課程方面的教學(xué)研究成果[4-7]。基于開課兩年來的教學(xué)總結(jié)，以及對(duì)課堂教學(xué)、項(xiàng)目實(shí)踐、考試情況的現(xiàn)狀分析，歸納影響物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)數(shù)據(jù)庫課程教學(xué)效果并亟待解決的問題如下。

（1）課程內(nèi)容設(shè)計(jì)缺乏總體性

在課程內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上多是對(duì)某一知識(shí)點(diǎn)的具體應(yīng)用，不能平衡總體知識(shí)目標(biāo)，難以按照企業(yè)、行業(yè)崗位需求設(shè)計(jì)和優(yōu)化課程內(nèi)容。學(xué)生通過學(xué)習(xí)僅僅掌握了數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)知識(shí)，卻無法有效地利用知識(shí)解決和處理實(shí)際問題。

（2）教學(xué)方法單一，無法吸引學(xué)生學(xué)習(xí)

數(shù)據(jù)庫課程理論知識(shí)難度較大，需要儲(chǔ)備一定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、離散數(shù)學(xué)、操作系統(tǒng)等課程的相關(guān)知識(shí)。與計(jì)算機(jī)、軟件技術(shù)等專業(yè)不同，高職?？莆锫?lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)沒有開設(shè)上述課程，學(xué)生在相關(guān)的知識(shí)儲(chǔ)備上存在不足。

課堂教學(xué)中，教師以“照本宣科”的形式講授理論性強(qiáng)、難度大的數(shù)據(jù)庫理論知識(shí)，教學(xué)方法形式單一、教學(xué)過程枯燥無味，難以吸引和調(diào)動(dòng)學(xué)生。理論教學(xué)后的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐中，缺少對(duì)理論知識(shí)的理解，學(xué)生只能學(xué)會(huì)教師指導(dǎo)的一個(gè)或幾個(gè)實(shí)驗(yàn)，而無法做到對(duì)知識(shí)的舉一反三、靈活運(yùn)用。

（3）案例項(xiàng)目設(shè)計(jì)不能突出專業(yè)特色

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)數(shù)據(jù)庫課程的教材、課程設(shè)計(jì)主要參考計(jì)算機(jī)、軟件技術(shù)專業(yè)的相關(guān)資源，教學(xué)實(shí)踐案例多采用“學(xué)生選課系統(tǒng)”。雖然此案例學(xué)生較為熟悉、便于理解，但是在案例設(shè)計(jì)、項(xiàng)目選取等方面都沒有突出物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)特色，不能切合物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展需求。

（4）教學(xué)形式單一，缺少課前課后的自主學(xué)習(xí)

以課堂教學(xué)為主的教學(xué)形式，教師課堂口頭布置課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)內(nèi)容。高職學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性略顯不足，教師缺乏對(duì)課前課后任務(wù)的監(jiān)督，大部分學(xué)生無法自主完成預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)任務(wù)。

（5）考核方式應(yīng)試化，無法衡量學(xué)生真實(shí)能力

考核是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的檢驗(yàn)方式，是激發(fā)學(xué)生積極、認(rèn)真學(xué)習(xí)的手段之一。以筆試為主的傳統(tǒng)考核方式，形式較為“應(yīng)試化”。學(xué)生在臨近考試時(shí)，突擊復(fù)習(xí)書本上的學(xué)習(xí)內(nèi)容，以此應(yīng)付通過考試。數(shù)據(jù)庫課程的學(xué)習(xí)方式枯燥、缺乏實(shí)踐應(yīng)用性，學(xué)生在整個(gè)過程中僅僅機(jī)械地記憶了部分理論知識(shí)，而且這種機(jī)械性的記憶在考試后很容易忘記。

筆試的考核方式無法準(zhǔn)確衡量每個(gè)學(xué)生的真實(shí)水平，難以反映學(xué)生在實(shí)踐中的數(shù)據(jù)庫技術(shù)水平。無法更好地激發(fā)學(xué)生在實(shí)踐中鍛煉自身的動(dòng)手能力和分析、處理實(shí)際問題的能力，不能更好地契合人才培養(yǎng)目標(biāo)。

2 課程教學(xué)改革探索

為滿足物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)、企業(yè)對(duì)應(yīng)用型人才的需求，深化高職教育教學(xué)改革，解決當(dāng)下教學(xué)實(shí)踐中出現(xiàn)的問題，嘗試在數(shù)據(jù)庫課程教學(xué)中積極擴(kuò)展教學(xué)思路、完善教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)設(shè)計(jì)，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。

2.1 重構(gòu)課程內(nèi)容與課程設(shè)計(jì)

課程內(nèi)容是數(shù)據(jù)庫知識(shí)和技能的載體，是課程建設(shè)的核心；課程設(shè)計(jì)以物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)需求為驅(qū)動(dòng)，選取物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫建設(shè)項(xiàng)目為課程案例，提高學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能解決復(fù)雜實(shí)際問題的能力。教學(xué)實(shí)踐中以案例項(xiàng)目重構(gòu)數(shù)據(jù)庫課程內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)實(shí)踐，突出教學(xué)與實(shí)踐內(nèi)容的整體性。

教學(xué)中按照行業(yè)、企業(yè)崗位需求設(shè)計(jì)并優(yōu)化課程內(nèi)容，將數(shù)據(jù)庫理論內(nèi)容按照案例分析與實(shí)踐過程進(jìn)行分塊，如“物聯(lián)網(wǎng)智慧城市數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)”需求分析、抽象數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的概念模型、繪制E-R圖、將E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型、運(yùn)用規(guī)范化理論對(duì)關(guān)系模型進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)、完成整個(gè)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)方案并以SQL語言實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等多模塊內(nèi)容。講授的理論內(nèi)容是分塊的，實(shí)踐案例的過程是整體的，案例貫穿整個(gè)課程的教學(xué)過程，將零散的理論知識(shí)點(diǎn)與實(shí)踐技能訓(xùn)練串連起來，強(qiáng)化了數(shù)據(jù)庫技術(shù)學(xué)習(xí)的系統(tǒng)性與完整性。

案例教學(xué)以提升職業(yè)能力為導(dǎo)向，通過理論聯(lián)系實(shí)際、增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、啟發(fā)學(xué)生動(dòng)腦思考，提高學(xué)生們團(tuán)隊(duì)合作共同分析、解決實(shí)際問題的能力，增強(qiáng)學(xué)生數(shù)據(jù)庫工程項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)。學(xué)生們?cè)趯W(xué)中做、做中學(xué)，更突出綜合職業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)核心能力的培養(yǎng)。

2.2 以啟發(fā)式教學(xué)吸引學(xué)生

孔子曰“不憤不啟，不悱不發(fā)”。啟發(fā)式教學(xué)將學(xué)生的關(guān)注點(diǎn)引入到問題的焦點(diǎn)上，讓學(xué)生主動(dòng)思考、激發(fā)其學(xué)習(xí)知識(shí)的欲望，同時(shí)提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

數(shù)據(jù)庫課程教學(xué)中將以教師為主體的單一講授方式，轉(zhuǎn)換為以學(xué)生為中心的啟發(fā)式教學(xué)方式。在設(shè)計(jì)表中各屬性列的數(shù)據(jù)類型時(shí)，盡管物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的學(xué)生缺乏數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)儲(chǔ)備，可以啟發(fā)學(xué)生結(jié)合C語言課程中有關(guān)數(shù)據(jù)類型的知識(shí)主動(dòng)思考與分析，并針對(duì)學(xué)生的分析結(jié)果進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。例如，確定溫度傳感器編號(hào)的數(shù)據(jù)類型時(shí)，學(xué)生可能采用整型或定長的字符串類型進(jìn)行描述，教師點(diǎn)評(píng)可以針對(duì)這兩種數(shù)據(jù)類型進(jìn)行比較和分析，闡明它們?cè)趯?shí)際的應(yīng)用中的優(yōu)缺點(diǎn)，加深學(xué)生的記憶與理解。在講解并發(fā)調(diào)度時(shí)，采用圖表的形式增加形象性和直觀性，即使學(xué)生缺少操作系統(tǒng)中的基礎(chǔ)知識(shí)，也能了解事務(wù)調(diào)度的本質(zhì)。并引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生思索并發(fā)調(diào)度中出現(xiàn)數(shù)據(jù)不一致的情況，由學(xué)生主動(dòng)分析原因、思考解決問題的方法。學(xué)生在啟發(fā)式教學(xué)和主動(dòng)思考后對(duì)理論知識(shí)的理解會(huì)更加深刻，增加堅(jiān)持學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫技術(shù)的動(dòng)力。

2.3 設(shè)計(jì)符合專業(yè)特色的教學(xué)案例、項(xiàng)目

職業(yè)教育是“職業(yè)”與“教育”的結(jié)合，教育為職業(yè)提供人才，職業(yè)為教育提供方向。物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)數(shù)據(jù)庫課程以培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)崗位需求的應(yīng)用型人才為目標(biāo)，教學(xué)案例、項(xiàng)目的選取與設(shè)計(jì)都要突出物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)特色。

在案例項(xiàng)目選取上，教師和企業(yè)數(shù)據(jù)庫工程師積極交流，由企業(yè)提供物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)案例，并根據(jù)教學(xué)的實(shí)際需要進(jìn)行精簡和改進(jìn)。與國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)龍頭企業(yè)——新大陸數(shù)字技術(shù)股份有限公司開展校企合作，并購置了“物聯(lián)網(wǎng)智慧城市物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)”用于實(shí)踐教學(xué)。數(shù)據(jù)庫課程以“物聯(lián)網(wǎng)智慧城市數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)”為教學(xué)案例，學(xué)生對(duì)此系統(tǒng)較為熟悉，有利于學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫的各種技術(shù)。項(xiàng)目實(shí)踐與物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，突出職業(yè)特色，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生職業(yè)核心能力的培養(yǎng)。

2.4 以線上線下混合式教學(xué)提高教學(xué)效果

“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的到來，大大改變了學(xué)生的學(xué)習(xí)環(huán)境、方式和習(xí)慣。建設(shè)數(shù)據(jù)庫課程的網(wǎng)絡(luò)課程，拓展課余時(shí)間的線上學(xué)習(xí)，有利于學(xué)生更好地開展“課前預(yù)習(xí)”“課后復(fù)習(xí)”等活動(dòng)[8,9]。

以“邊建設(shè)邊使用”的方式，在職教云平臺(tái)建設(shè)《SQL Server數(shù)據(jù)庫技術(shù)》課程的網(wǎng)絡(luò)課程，并在課程教學(xué)中使用。目前，已建設(shè)課程總體設(shè)計(jì)、單元設(shè)計(jì)、授課計(jì)劃、電子課件、課程微視頻、練習(xí)題目等網(wǎng)絡(luò)資源。課前，教師發(fā)布電子課件、視頻資源引導(dǎo)學(xué)生提前對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行預(yù)習(xí)，并反饋預(yù)習(xí)中的難點(diǎn)；課堂教學(xué)中，教師借助網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)完成學(xué)生簽到、開展教學(xué)互動(dòng)，重點(diǎn)講解和處理學(xué)生預(yù)習(xí)中遇到的難點(diǎn)，開展實(shí)操練習(xí)；課后，教師通過網(wǎng)絡(luò)課程發(fā)布作業(yè)任務(wù)并收集學(xué)生的作業(yè)。

網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)為教師和學(xué)生提供了更多的交流方式，學(xué)生不僅通過線上平臺(tái)獲取資源，還可以與教師互動(dòng)探討學(xué)習(xí)問題、交流數(shù)據(jù)庫技術(shù)的新方向、新進(jìn)展，實(shí)現(xiàn)對(duì)線下教學(xué)的補(bǔ)充和完善。既調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又促進(jìn)教師自我學(xué)習(xí)、自我反思、自我提升，師生共同提高教學(xué)效果。網(wǎng)絡(luò)課程為學(xué)生搭建了自主學(xué)習(xí)平臺(tái)，培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，奠定了其終身學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)[10]。

2.5 以任務(wù)驅(qū)動(dòng)強(qiáng)化學(xué)生自學(xué)能力

“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”是一種建立在建構(gòu)主義教學(xué)理論基礎(chǔ)上的教學(xué)法。教師為學(xué)生設(shè)計(jì)在課后完成的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)任務(wù)，學(xué)生在教師的幫助下緊緊圍繞這個(gè)新的任務(wù)，進(jìn)行自主探索和互動(dòng)協(xié)作的學(xué)習(xí)。在這個(gè)過程中，學(xué)生不斷地獲得成就感，更大地激發(fā)出求知欲望，逐步形成一個(gè)感知心智活動(dòng)的良性循環(huán)，從而培養(yǎng)出獨(dú)立探索、勇于開拓進(jìn)取的自學(xué)能力。

在任務(wù)設(shè)計(jì)上，選取物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫管理項(xiàng)目，例如“血站冰柜管理數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)”“倉儲(chǔ)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)”“農(nóng)場(chǎng)環(huán)境管理數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)”“食品廠運(yùn)輸管理數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)”等。根據(jù)任務(wù)的難易程度，將學(xué)生進(jìn)行分組，每組2至4人共同完成一個(gè)任務(wù)。每個(gè)小組通過自主學(xué)習(xí)、相互協(xié)作的方式，根據(jù)課程教學(xué)進(jìn)度完成任務(wù)的相應(yīng)部分，在課程結(jié)束時(shí)完成整個(gè)任務(wù)。

為了督促和監(jiān)督學(xué)生小組任務(wù)的完成進(jìn)度、保障任務(wù)完成的質(zhì)量，在每個(gè)教學(xué)單元完成后，教師抽出部分課堂時(shí)間組織學(xué)生小組匯報(bào)其數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)任務(wù)階段性完成情況，其他學(xué)生和教師針對(duì)匯報(bào)情況進(jìn)行討論、提出合理化建議，學(xué)生小組整理教師和學(xué)生們的建議對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)和完善。整個(gè)任務(wù)完成后，學(xué)生小組在努力協(xié)作后體驗(yàn)到了成就感、增強(qiáng)了學(xué)習(xí)自信心、更收獲了友誼、強(qiáng)化了團(tuán)隊(duì)精神，為今后走上工作崗位奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.6 以實(shí)踐能力評(píng)價(jià)學(xué)生的成績

科學(xué)、規(guī)范的學(xué)生成績?cè)u(píng)定是教學(xué)工作的重要環(huán)節(jié)，不僅對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)具有良好的導(dǎo)向作用，對(duì)教學(xué)工作也有積極的推動(dòng)作用。數(shù)據(jù)庫課程以培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)崗位需求的應(yīng)用型人才為目標(biāo)，學(xué)生成績要真實(shí)地反映學(xué)生以數(shù)據(jù)庫技術(shù)解決實(shí)際問題的能力。

成績考核分為四個(gè)部分，包括考勤20%，課堂項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)成績20%，課后小組項(xiàng)目任務(wù)成績20%，以及期末考試成績40%。其中，期末考試以數(shù)據(jù)庫項(xiàng)目實(shí)踐為考試內(nèi)容，重點(diǎn)考核學(xué)生的數(shù)據(jù)庫技術(shù)實(shí)踐能力。

考試題目中數(shù)據(jù)庫項(xiàng)目與課程教學(xué)中的案例項(xiàng)目在考查的知識(shí)點(diǎn)上相近。例如，課程教學(xué)中以“物聯(lián)網(wǎng)智慧城市數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)”為案例，考試項(xiàng)目同樣選擇學(xué)生較為熟悉的系統(tǒng)，比如“基于物聯(lián)網(wǎng)的圖書館數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)”“智能超市數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)”等。為了更全面地考查學(xué)生的成績，考試中可以將數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)和SQL語言實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)分為兩個(gè)不同的項(xiàng)目，避免學(xué)生因?yàn)閿?shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的失誤影響整體成績。例如，考查數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的項(xiàng)目為“基于物聯(lián)網(wǎng)的圖書館數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)”的需求分析，繪制E-R圖并轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型；考查SQL語言實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的部分設(shè)計(jì)為“智能超市數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)”，由學(xué)生獨(dú)立完成數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建、表的創(chuàng)建、視圖、索引和存儲(chǔ)過程的創(chuàng)建，并按照查詢要求完成相關(guān)查詢問題。考核過程重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生利用所學(xué)的數(shù)據(jù)庫技術(shù)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，更符合以能力為本位的人才培養(yǎng)目標(biāo)。

3 結(jié)語

隨著信息技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)庫課程的教學(xué)需要與時(shí)俱進(jìn)、不斷改革創(chuàng)新。面對(duì)高職物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)數(shù)據(jù)庫課程教學(xué)中遇到的問題和挑戰(zhàn)，從數(shù)據(jù)庫課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)模式以及考核方式等多方面進(jìn)行探討和改進(jìn)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果、提升創(chuàng)新能力，同時(shí)提升教師的職業(yè)素養(yǎng)和教學(xué)水平。

后續(xù)將繼續(xù)深化與完善課程建設(shè)，豐富課程教學(xué)形式，提高課程教學(xué)實(shí)效。進(jìn)一步完善課程的網(wǎng)絡(luò)資源，尤其是實(shí)操課程的視頻錄制，并加大在教學(xué)中的使用力度。加強(qiáng)與物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)合作，開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)案例。研究與實(shí)驗(yàn)國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫，并循序漸進(jìn)地引入教學(xué)中。