醫(yī)學(xué)信息工程專業(yè)數(shù)據(jù)庫原理課程的教學(xué)探索

李曉偉

（天津中醫(yī)藥大學(xué)健康科學(xué)與工程學(xué)院，天津 301617）

1 數(shù)據(jù)庫原理課程在醫(yī)學(xué)信息工程專業(yè)中的地位

醫(yī)學(xué)信息工程專業(yè)以讓學(xué)生具備醫(yī)學(xué)信息的采集、傳輸、處理、分析和存儲等方面的知識和應(yīng)用能力為培養(yǎng)目標(biāo)[1]。數(shù)據(jù)庫原理是醫(yī)學(xué)信息工程專業(yè)的專業(yè)主干課程之一，課程作為數(shù)據(jù)庫方向系列課程中的基礎(chǔ)課，主要面向醫(yī)學(xué)信息工程專業(yè)全體學(xué)生，在入學(xué)后的第三學(xué)期開設(shè)，為后續(xù)其他課程的開展提供理論和技術(shù)基礎(chǔ)。

2 醫(yī)學(xué)信息工程專業(yè)中數(shù)據(jù)庫原理課程的教學(xué)內(nèi)容

數(shù)據(jù)庫發(fā)展七十年來，數(shù)據(jù)庫原理已由計(jì)算機(jī)應(yīng)用的分支，發(fā)展為當(dāng)前計(jì)算機(jī)理論研究和應(yīng)用技術(shù)的重要組成部分。在高等中醫(yī)藥院校醫(yī)學(xué)信息工程專業(yè)中開設(shè)時(shí)要綜合考慮學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)，不僅要關(guān)注理論和應(yīng)用技術(shù)方面的內(nèi)容，更要關(guān)注數(shù)據(jù)庫在醫(yī)藥領(lǐng)域中應(yīng)用的設(shè)計(jì)[2]。

課程內(nèi)容主要包括數(shù)據(jù)管理的相關(guān)理論和技術(shù)，了解數(shù)據(jù)管理技術(shù)的進(jìn)展情況、數(shù)據(jù)庫技術(shù)產(chǎn)生和發(fā)展的背景，了解概念模型、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結(jié)構(gòu)以及數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成；掌握關(guān)系模型的三個(gè)組成部分及各部分所包括的主要內(nèi)容、關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其定義、關(guān)系的三類完整性約束的概念，掌握SQL并能夠舉一反三使用SQL，掌握數(shù)據(jù)庫的安全性和完整性，并能用SQL語言定義關(guān)系模式完整性約束條件，掌握規(guī)范化理論和優(yōu)化數(shù)據(jù)庫模式設(shè)計(jì)的方法。在學(xué)習(xí)中體會(huì)到數(shù)據(jù)庫技術(shù)的重要性，體會(huì)關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)為數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)提供良好環(huán)境的原因；認(rèn)識到關(guān)系數(shù)據(jù)理論是數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計(jì)的指南，認(rèn)識其重要性，形成認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度；通過小組分組，能夠理解團(tuán)隊(duì)合作能力的重要性，從而能夠有意識注意“學(xué)會(huì)做事，學(xué)會(huì)共處”。

3 數(shù)據(jù)庫原理課程設(shè)計(jì)和組織形式的探索

3.1 數(shù)據(jù)庫原理課程設(shè)計(jì)的思想

采用“項(xiàng)目—案例”式教學(xué)法，以項(xiàng)目為課程主要內(nèi)容，教師為教學(xué)活動(dòng)中的主導(dǎo)，學(xué)生是主體，如何在學(xué)習(xí)中發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性是教學(xué)設(shè)計(jì)中要重點(diǎn)考慮的，在教學(xué)方法上更多地考慮促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)參與、協(xié)同合作、探索創(chuàng)新。通過項(xiàng)目推進(jìn)實(shí)現(xiàn)“教、學(xué)、做”一體化[4]。強(qiáng)調(diào)項(xiàng)目任務(wù)貼近學(xué)生實(shí)際，教師指導(dǎo)的目標(biāo)符合學(xué)生最近發(fā)展區(qū)，教學(xué)過程中教師給予適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性，注重設(shè)計(jì)探究性實(shí)踐，加強(qiáng)過程性評價(jià)和反思。具體實(shí)施分為7個(gè)步驟：

（1）學(xué)生自由分組。根據(jù)課程目標(biāo)、教師提出的小組學(xué)習(xí)任務(wù)的要求、步驟和選題，通過學(xué)習(xí)通平臺設(shè)定分組數(shù)量和每組人數(shù)范圍后，由學(xué)生自由組合，每組自主選定組長后實(shí)施分組管理。

（2）擬定小組項(xiàng)目計(jì)劃。小組根據(jù)選題明確目標(biāo)、任務(wù)，列出計(jì)劃，確定小組內(nèi)分工后學(xué)生完成計(jì)劃書，教師對小組計(jì)劃進(jìn)行指導(dǎo)和評價(jià)。

（3）開展項(xiàng)目的需求分析。小組學(xué)生調(diào)研和查找相關(guān)資料，結(jié)合課程所學(xué)知識、技術(shù)，成員討論并完成對項(xiàng)目業(yè)務(wù)的深入調(diào)研，從而對實(shí)際業(yè)務(wù)需求、數(shù)據(jù)情況和處理功能進(jìn)行分析。

（4）小組合作完成項(xiàng)目設(shè)計(jì)。每個(gè)小組在組長的組織下，完成完整的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)報(bào)告，包括概念結(jié)構(gòu)、邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并在上一階段的需求分析基礎(chǔ)上完成E-R模型設(shè)計(jì)，能描述其中的實(shí)體、屬性和聯(lián)系，能消除冗余，合理選擇范式進(jìn)行規(guī)范化，將E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型，并完成數(shù)據(jù)表的主鍵、外鍵的定義，建立視圖和索引，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)查詢。

（5）成果演示與交流。以小組為單位展示并進(jìn)行學(xué)生互評，開展小組交流。小組內(nèi)測評由組長給根據(jù)組員擔(dān)任的角色、分工協(xié)作情況、組內(nèi)貢獻(xiàn)情況給組員打分。組間測評由小組組長互評，給出具體意見。通過作品匯報(bào)與評價(jià)，加強(qiáng)學(xué)生間的交流與協(xié)作。

（6）創(chuàng)新與提高。在小組項(xiàng)目進(jìn)行過程中，組內(nèi)適時(shí)進(jìn)行階段性總結(jié)，并提出新要求和目標(biāo)，促進(jìn)學(xué)生完善設(shè)計(jì)并提高技術(shù)能力，教師關(guān)注小組的設(shè)計(jì)思路和方法，鼓勵(lì)學(xué)生使用新方法，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。

（7）總結(jié)與評價(jià)。在課程總結(jié)階段教師注意引導(dǎo)學(xué)生反思項(xiàng)目完成過程中的得失，鼓勵(lì)小組長對計(jì)劃及實(shí)施情況進(jìn)行總結(jié)。小組提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告、作品和學(xué)習(xí)體會(huì)，教師對提交的文檔和作品評價(jià)，并形成總結(jié)性評價(jià)報(bào)告。

3.2 數(shù)據(jù)庫原理課程的組織形式

（1）課程組織的形式。包括理論課程、線上課程、上機(jī)實(shí)踐，通過典型案例及啟發(fā)式教學(xué)使學(xué)生掌握每一教學(xué)模塊的主要內(nèi)容并內(nèi)化概念知識、方法及思路。學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)情況自主選擇線上課程中的基礎(chǔ)模塊或拓展模塊，通過同步實(shí)驗(yàn)，對知識的理解更加深入，同時(shí)鞏固和強(qiáng)化自身操作技能，實(shí)現(xiàn)理論和實(shí)踐相輔相成、同步提高。

（2）加強(qiáng)對教學(xué)內(nèi)容的建設(shè)。根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、課程教學(xué)目標(biāo)和建設(shè)要求，修訂課程的教學(xué)大綱、編寫課程教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)踐上機(jī)項(xiàng)目與練習(xí)題等，將知識點(diǎn)與應(yīng)用的重點(diǎn)融合起來進(jìn)行安排和設(shè)計(jì)。

（3）做好教學(xué)設(shè)計(jì)。采用項(xiàng)目、案例式教學(xué)法，為了讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體，將課堂從原來的“老師教、學(xué)生學(xué)”變成“學(xué)生學(xué)、老師領(lǐng)”的模式。在實(shí)踐教學(xué)中，學(xué)生課前學(xué)習(xí)線上資源進(jìn)行預(yù)習(xí)，課后學(xué)生可以根據(jù)個(gè)人實(shí)際情況進(jìn)行學(xué)習(xí)，縮小學(xué)生學(xué)習(xí)的理論知識和上機(jī)練習(xí)之間的差距，有利于學(xué)生實(shí)踐操作，提高學(xué)生的應(yīng)用和創(chuàng)新能力，從而提升學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫技術(shù)及應(yīng)用其的效果。

（4）利用在線課程，實(shí)現(xiàn)混合式教學(xué)。充分利用慕課資源和互聯(lián)網(wǎng)的信息交流共享的優(yōu)勢，擴(kuò)展學(xué)習(xí)的時(shí)間和空間，開展課外教學(xué)將師生引入網(wǎng)絡(luò)課堂和交流社區(qū)。利用在線課程中的優(yōu)秀教學(xué)視頻等資源為學(xué)生提供學(xué)習(xí)支持，這一過程中最重要的是教師能夠選取優(yōu)秀的教學(xué)資源，如經(jīng)典案例、優(yōu)秀的授課視頻、名師講座等拓展資源。

在教學(xué)設(shè)計(jì)中通過講授和案例演示環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，幫助學(xué)生深入領(lǐng)會(huì)基礎(chǔ)知識的內(nèi)容，通過項(xiàng)目式的小組合作強(qiáng)化并鞏固所學(xué)的理論知識，在線上課堂學(xué)生自主選擇基礎(chǔ)或者擴(kuò)展的模塊。在理論與實(shí)踐結(jié)合中，通過上機(jī)實(shí)驗(yàn)拓展能力，培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)問題提出解決方案的能力。