基于大課程框架的數(shù)據(jù)庫課程群建設(shè)與實(shí)施

李瑞華 馮治東 林基艷 尚佩妮 楊斐

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)庫；大課程框架；課程群

0引言

數(shù)據(jù)庫技術(shù)作為信息技術(shù)領(lǐng)域的基石，無疑是信息類專業(yè)的核心課程之一。這一系列的課程以數(shù)據(jù)庫為核心，對于培養(yǎng)信息類專業(yè)人才至關(guān)重要。這些課程不僅理論基礎(chǔ)深厚，還融合了多學(xué)科的知識體系，尤其強(qiáng)調(diào)應(yīng)用實(shí)踐，體現(xiàn)了極強(qiáng)的學(xué)科綜合性和技術(shù)前沿性。這些課程更新迭代迅速，始終站在信息技術(shù)發(fā)展的前沿，是信息類專業(yè)知識和技能的基石與核心。目前，與數(shù)據(jù)庫相關(guān)的課程在信息類專業(yè)中占了大約10門，占據(jù)了計算機(jī)應(yīng)用課程的七成以上份額，其知識體系和能力在人才培養(yǎng)、就業(yè)以及工程教育認(rèn)證中均占據(jù)至關(guān)重要的地位，成為衡量人才質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)。

1傳統(tǒng)課程框架設(shè)計存在問題分析

通過對信息類專業(yè)數(shù)據(jù)庫相關(guān)課程教學(xué)現(xiàn)狀、教學(xué)安排、教學(xué)內(nèi)容等進(jìn)行調(diào)研、分析，整理出以下3類問題。

1.1課程特色不清晰，課程間缺乏銜接

目前存在一種現(xiàn)象，即過分強(qiáng)調(diào)單門課程的完整性，而忽視了課程之間的交叉融合。教學(xué)內(nèi)容未能得到合理劃分和優(yōu)化整合，導(dǎo)致課程間的教學(xué)合力減弱，教學(xué)內(nèi)容重復(fù)、遺漏和銜接不暢等問題。尤其是與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理相關(guān)的課程，它們之間的關(guān)系往往被忽視，每門課程都過分關(guān)注自身的知識連貫性，而課程間的內(nèi)在聯(lián)系在教材中鮮有涉及。這意味著學(xué)生需要自行整合各門課程，這無疑增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，對他們的時間和能力都是不小的挑戰(zhàn)。數(shù)據(jù)庫原理作為信息類本科生的核心課程，與之相關(guān)的數(shù)據(jù)庫工具、技術(shù)與應(yīng)用等內(nèi)容往往分散在選修課程中。因此，在課程建設(shè)中根據(jù)知識點(diǎn)的分布和銜接建立以數(shù)據(jù)庫原理為核心的課程群，以解決當(dāng)前存在的問題[1]。

1.2培養(yǎng)目標(biāo)定位重理論，輕實(shí)驗(yàn)，學(xué)生群體針對性差

當(dāng)前在課程教學(xué)上主要聚焦于傳授數(shù)據(jù)庫的基本理論知識，使學(xué)生能夠操作特定的數(shù)據(jù)庫軟件。然而，在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)上顯得較為單調(diào)，設(shè)計性和綜合性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相對匱乏，且實(shí)驗(yàn)之間的關(guān)聯(lián)度不夠緊密。這種教學(xué)模式在一定程度上限制了學(xué)生創(chuàng)新思維和動手能力的發(fā)展。此外，在培養(yǎng)學(xué)生的溝通能力和團(tuán)隊協(xié)作精神方面，還存在明顯的不足。特別是在模擬企業(yè)和社會環(huán)境中的項目構(gòu)思、設(shè)計、實(shí)施和運(yùn)行等方面，學(xué)生幾乎得不到有效的鍛煉。雖然少數(shù)學(xué)生有機(jī)會通過參與教師的科研項目和學(xué)科競賽來提升自己的實(shí)踐能力，但這種機(jī)會并不普遍，大部分普通學(xué)生仍然缺乏大項目實(shí)踐開發(fā)、團(tuán)隊合作和溝通能力的鍛煉機(jī)會。

1.3實(shí)踐環(huán)節(jié)有待加強(qiáng)、實(shí)踐內(nèi)容較為零碎、缺乏系統(tǒng)性

在構(gòu)建數(shù)據(jù)庫實(shí)踐教學(xué)體系時，尚未充分考慮到大數(shù)據(jù)、云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)以及物聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代應(yīng)用需求的核心地位。為了更好地適應(yīng)這些需求，需要從新的視角出發(fā)，對與數(shù)據(jù)庫課程內(nèi)容緊密相關(guān)、相互滲透、互補(bǔ)的多門課程進(jìn)行重新規(guī)劃和優(yōu)化整合。形成一個層次清晰、結(jié)構(gòu)合理、課程間銜接緊密、優(yōu)勢互補(bǔ)而又彼此獨(dú)立的連環(huán)式數(shù)據(jù)庫課程群體[2]。這樣的課程群體將具備整體優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)資源共享，并最終達(dá)到提高學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的目標(biāo)。

2基于大課程框架的數(shù)據(jù)庫課程群體系構(gòu)建

為適應(yīng)工程教育專業(yè)認(rèn)證對計算機(jī)相關(guān)專業(yè)“培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力”的要求，從大課程框架進(jìn)行課程建設(shè)，通過對大數(shù)據(jù)專業(yè)課程體系中以“數(shù)據(jù)庫”為核心的不同課程進(jìn)行知識點(diǎn)、課程之間的邏輯、聯(lián)系進(jìn)行梳理、分析、整合，形成既有聯(lián)系又相對獨(dú)立的課程群，通過優(yōu)化課程間的銜接和內(nèi)容更新，創(chuàng)新教學(xué)方法和手段，踐行專業(yè)認(rèn)證理念，提升學(xué)生的專業(yè)認(rèn)知和能力培養(yǎng)[3]。

基于大課程框架的數(shù)據(jù)庫課程群以數(shù)據(jù)庫課程核心，以教師團(tuán)隊合作為支撐，以提高學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力為主線，以課程邏輯聯(lián)系為紐帶、規(guī)劃課程群涵蓋的知識結(jié)構(gòu)和框架體系，整合教學(xué)內(nèi)容，修訂教案，開發(fā)教學(xué)資源共享平臺，將各課程知識點(diǎn)、相關(guān)理論、基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)和科研項目點(diǎn)、線、面有機(jī)聯(lián)系，構(gòu)建一個具備集約化、開放化系統(tǒng)與連環(huán)互動性的課程體系，提升教學(xué)效果和學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

2.1以大課程框架為目標(biāo)的數(shù)據(jù)庫課程群建設(shè)目標(biāo)

數(shù)據(jù)庫課程群是信息類專業(yè)的重要必修課，也是數(shù)據(jù)工程流程鏈上的關(guān)鍵技術(shù)之一。數(shù)據(jù)庫課程群的建設(shè)主要目標(biāo)體現(xiàn)在如下幾個方面。

解決課程銜接與交叉融合問題。目前數(shù)據(jù)庫相關(guān)課程的教學(xué)現(xiàn)狀之一是只注重單門課程完整性，各課程內(nèi)容設(shè)置相對獨(dú)立，課程間銜接度不夠，缺乏交叉融合，未將環(huán)環(huán)相扣教學(xué)內(nèi)容合理劃分、優(yōu)化整合，導(dǎo)致課程間教學(xué)合力不足、教學(xué)內(nèi)容重復(fù)、遺漏、銜接不暢。以大課程框架的課程群建設(shè)通過項目開發(fā)實(shí)施過程將數(shù)據(jù)庫相關(guān)課程按照基礎(chǔ)課、應(yīng)用課和實(shí)戰(zhàn)開發(fā)課建立數(shù)據(jù)庫課程群體系架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)課程之間的銜接與交叉融合，以提升學(xué)生對專業(yè)和知識體系的認(rèn)知，提升學(xué)生實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，促進(jìn)學(xué)生零門檻就業(yè)[4]。

優(yōu)化課程設(shè)置、調(diào)整理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。原有數(shù)據(jù)庫相關(guān)課程重理論，輕實(shí)驗(yàn)，不利于學(xué)生創(chuàng)新思維和動手能力的培養(yǎng)。數(shù)據(jù)庫課程群的設(shè)置將涵蓋的知識結(jié)構(gòu)和框架體系進(jìn)行規(guī)劃，以理論知識模塊為基礎(chǔ)，以案例為核心驅(qū)動，重新組織教學(xué)和實(shí)踐環(huán)節(jié)，修訂教案，開發(fā)教學(xué)資源共享平臺，將各課程相關(guān)理論、基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)和教師科研結(jié)合，優(yōu)化課程設(shè)置，構(gòu)建環(huán)環(huán)相扣的課程體系結(jié)構(gòu)。

加強(qiáng)課程群教學(xué)資源建設(shè)，融入企業(yè)、教師科研案例以提升學(xué)生實(shí)踐能力。

數(shù)據(jù)庫類課程的教師在教學(xué)過程中各自獨(dú)立，缺乏相互間的溝通和交流，導(dǎo)致教學(xué)資源相互獨(dú)立，難以有效整合。同時，理論與實(shí)踐脫節(jié)的問題較為凸顯，不利于學(xué)生實(shí)踐技能和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。為了解決這一問題，建立數(shù)據(jù)庫課程群顯得尤為重要。通過課程群的建立，可以優(yōu)化和整合教學(xué)資源，并將教師的科研項目和企業(yè)的工程案例融入其中。借助工程案例和教師科研的力量，推動學(xué)生能力的培養(yǎng)。學(xué)生通過參與項目的設(shè)計和開發(fā)，在實(shí)際操作中鍛煉解決問題的能力，最終達(dá)到工程教育認(rèn)證中“培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力”的要求。

2.2以大課程框架為目標(biāo)的數(shù)據(jù)庫課程群教學(xué)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計

數(shù)據(jù)庫課程群是一個動態(tài)系統(tǒng)，必須緊密追蹤社會需求和專業(yè)的最新發(fā)展，適時調(diào)整其體系結(jié)構(gòu)，以確保其與社會需求保持同步。以數(shù)據(jù)庫原理為核心，向外輻射至數(shù)據(jù)庫工具使用、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用開發(fā)等方面的相關(guān)課程集合，主要包括數(shù)據(jù)庫原理、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計、大型數(shù)據(jù)庫以及數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)的軟件工程、Java程序設(shè)計、中間件技術(shù)、Web程序設(shè)計、MIS項目管理等多個領(lǐng)域。此外，畢業(yè)設(shè)計、企業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)和就業(yè)等環(huán)節(jié)也納入其中，數(shù)據(jù)庫課程群的核心使命在于培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力、協(xié)同創(chuàng)新能力等多方面的綜合素質(zhì)，數(shù)據(jù)庫課程群體系結(jié)構(gòu)，如圖1所示。

結(jié)合具體項目案例，由淺入深、逐步深入，設(shè)計了一系列既符合教學(xué)規(guī)律又貼近實(shí)際應(yīng)用的教學(xué)內(nèi)容。設(shè)計旨在構(gòu)建一個多層次的理論與實(shí)踐教學(xué)模式，從而確保學(xué)生在掌握知識的同時，也能鍛煉實(shí)際操作能力和解決問題的能力[5]。

2.3基于大課程框架的數(shù)據(jù)庫課程群教學(xué)內(nèi)容與方法設(shè)計

創(chuàng)設(shè)典型案例，強(qiáng)化教師科研項目與學(xué)生的參與度，提升學(xué)生對數(shù)據(jù)庫課程群課程體系的認(rèn)知與項目實(shí)踐。通過把教師科研項目、科研成果創(chuàng)設(shè)的計算機(jī)系統(tǒng)案例至少包括國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、存在的問題、用戶業(yè)務(wù)需求、系統(tǒng)分析、功能設(shè)計、編碼測試等部分，每個案例剖析和講授至少2學(xué)時，討論至少1學(xué)時，優(yōu)選的教學(xué)案例需體現(xiàn)專業(yè)特色且涵蓋教學(xué)知識點(diǎn)，有效增強(qiáng)學(xué)生參與度，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和專業(yè)的認(rèn)知度。

構(gòu)建高效且便捷的數(shù)據(jù)庫課程群資源共享平臺。致力于強(qiáng)化師生之間線上線下的多渠道交流與互動?；赪eb和移動互聯(lián)網(wǎng)的先進(jìn)技術(shù)，對課程組成員多年來精心積累的教學(xué)大綱、生動動畫、科研項目案例以及精美的課件等教學(xué)資料進(jìn)行梳理、優(yōu)化與整合，形成資源共享平臺。

以競賽為媒介，以賽促教、以賽代練、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。密切關(guān)注大數(shù)據(jù)、云計算等與數(shù)據(jù)庫相關(guān)的前沿技術(shù)，向?qū)W生介紹這些技術(shù)，以拓寬其視野。同時，指導(dǎo)學(xué)生積極參與學(xué)科競賽，并根據(jù)競賽反饋及時調(diào)整綜合性實(shí)踐項目或案例。將行業(yè)技能競賽與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合的以賽代練模式，提升了學(xué)生對理論知識與技術(shù)，為學(xué)生未來的就業(yè)奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)。

3結(jié)論

針對培養(yǎng)目標(biāo)，圍繞數(shù)據(jù)庫原理設(shè)計涵蓋理論課程設(shè)計、實(shí)踐課程設(shè)計和綜合項目課程的課程群。首先對項目所需的能力和知識進(jìn)行分析和細(xì)化。去除重復(fù)的知識點(diǎn)和模塊，保留項目中必要且完整的知識點(diǎn)和能力，并將其精準(zhǔn)地映射到理論課程內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)的對應(yīng)模塊中。通過理論課程進(jìn)行知識模塊的分析，對照課程實(shí)驗(yàn)知識模塊以及綜合實(shí)驗(yàn)項目內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計，使綜合項目的實(shí)施更加系統(tǒng)化。

通過采用自底向上的模塊化方法建立基于大課程框架的數(shù)據(jù)庫課程群體系結(jié)構(gòu)，信息類相關(guān)專業(yè)培養(yǎng)計劃，以實(shí)踐應(yīng)用能力培養(yǎng)的大課程框架，針對學(xué)生的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與維護(hù)能力、系統(tǒng)需求分析、系統(tǒng)設(shè)計、開發(fā)與調(diào)試能力，以及協(xié)作與發(fā)展能力等方面，進(jìn)行了積極的嘗試與改革，取得了顯著的教學(xué)效果。