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《数据库原理与应用》课程体系改革与实践

2010-08-15叶潮流

巢湖学院学报 2010年6期
关键词:关系数据库原理课程体系

叶潮流

(合肥学院管理系,安徽 合肥 230601)

《数据库原理与应用》课程体系改革与实践

叶潮流

(合肥学院管理系,安徽 合肥 230601)

《数据库原理与应用》是信息管理和计算机科学一门专业基础课,具有很强理论性和实践性。文章在分析了课程教学现状的基础上,提出对课程体系进行改革,完备了教学内容和教学设计,改进了教学方法和考核方式,取得了良好的教学效果。

数据库;教学现状;课程体系;改革;实践

1 引言

伴随科技进步和新兴产业崛起,数据库技术得到了迅速发展和广泛应用,并成为各种应用系统的核心技术和重要基础。与此相关,《数据库原理与应用》课程的价值和作用日益凸显。然而传统教学中的课程体系仍然停留在原理知识的完备性,很少涉及到应用技术和系统设计,致使实践和理论之间脱节,导致教师讲解缺乏应用性和针对性,学生学习感觉概念抽象和理论乏味,以至于教学质量难以提高。因此,必须对《数据库原理与应用》的当前课程体系进行改革,以反映数据库技术的应用现状和发展趋势,服务人才需求。

2 改革背景

《数据库原理与应用》是一门理论性和实践性都很强的综合性课程,同时也是一门前沿技术发展迅速、学科纵横交错的专业基础课程,具有内容覆盖面广和跨度大等特点,其教学质量的好坏直接关系到后续课程的学习,乃至人才培养质量。目前教学中存在如下几种情况:

2.1 重原理轻应用

注重关系数据库原理知识的完备性,很少涉及具体的DBMS技术应用和操作。教学内容缺乏直观性,造成学生难以理解抽象的原理,更谈不上如何从实践上去把握。[1]理论知识和实践应用无法衔接和对应,造成连贯性和深度不够。

2.2 重应用轻原理

注重一种商品化DBMS的基本应用和基本操作,忽视关系数据库原理的教学,造成对学生的数据分析能力和设计能力培养不够,[2]导致学生设计的数据库及其表不合规范和逻辑。

2.3 缺失项目案例

缺少一个完整的数据库应用系统的支撑,使学生对数据库的理解是片面的,无法感受到所学知识在应用实际中的地位和作用。

2.4 教学方法单调

一味强调教师的主导作用,认为课堂教学的任务就是传授知识、演示技能,知识的传递就是建立在“教师讲,学生听”单向授课基础上。这种“填鸭式”的灌输教学方法显然不能培养学生的创新思维和能力,[3]直接导致学生觉得课程枯燥乏味,降低学习效率低,起不到预期的教学效果。

2.5 教学考核陈旧

教学考核方式单一,注重期末笔试成绩,评价方式反映了理论水平掌握程度,不能反映课程的实践掌握程度,难以说服学生注重实践操作,迫使学生仍然停留在“理论最主要”,偏离了创新型、应用型人才的培养目标

3 课程体系建设

课程体系改革与建设是提高教学质量的核心,也是教学改革的重点和难点。面对新的形势,我们重新优化整合“数据库原理与应用”课程体系,力求在教学内容、教学设计、教学方法和教学考核上有所突破,引导学生自主获取新知识的能力,加强学生创新思维与应用能力的培养,主动适应社会对人才质量的需求。

3.1 总体目标

《数据库原理与应用》的前导课程是C#语言和计算机基础,后续课程是ASP(JSP、ASP.NET、PHP)程序设计等课程。为了满足学生的后续课程的学习需要,培养“创新型、应用型”人才,在教学内容编排上,坚持“原理清晰,应用突出,设计实用”原则,形成以开发SQL Server数据库应用系统为主的课程体系。通过本课程学习,使学生系统地掌握关系数据库原理,熟练地操作一种DBMS,能够使用一种数据库开发工具(VB、C#),完成一个简单的数据库应用系统的设计。

3.2 教学内容改革

教材是教学的基础,直接关系到教学目标的实现,因为它是教师教学和学生学习的主要依据,也是教学内容和教学方法的载体。[4]我们根据相关专业的课程设置和教学目的,并考虑到学生的实际情况,编写了主讲教材《SQL Server2000实用教程》(大连理工大学出版社),本书以“教学管理信息系统”的设计为主线,将《数据库原理与应用》分解为关系数据库原理、MS SQL Server应用技术和数据库应用系统设计三大模块,模块间彼此独立性又互相衔接。每个模块自成体系,能独立完成某一方面的教学任务,具有鲜明的独立性;同时后续模块是对前面模块知识的拓展和提升,推动知识层层递进,螺旋上升。

关系数据库原理的内容包括:基本概念,数据模型,R-R模型,模式结构,数据库设计理论,数据库保护;关系数据库,数理逻辑,关系代数,关系演算,数据依赖,公理系统,范式,模式设计方法。其中数据模型(E-R模型),关系数据库设计理论,关系代数,数据依赖,范式,模式设计方法是教学的重点,是应用和设计的指导原则。教师在讲授这部分内容时,必须精讲细讲,[5]使学生彻底弄懂。

SQL Server技术应用的内容包括:SQL Server的安装与配置,数据库的创建于管理,表的创建与管理,数据操纵和SQL语言,T-SQL程序设计,视图和游标,存储过程和触发器,备份和恢复,数据库安全性管理,事务处理和并发控制,其中数据库的创建与管理,表的创建与管理,数据操纵和SQL语言是教学的重点,注重培养学生对数据库的实际操作能力。学生通过这部分学习,能熟练地将数据库原理的知识应用到SQL Server操作实践中,加深对数据库原理的理解。

数据库应用系统设计的内容包括:简要地介绍VB的基本操作和ADO技术,并详细分析了数据库设计的物理设计过程。重点培养学生了解数据库应用系统开发技术与流程。

3.3 教学设计改革

《数据库原理与应用》分为理论教学、实验教学、课程设计和等级证书四个模块。理论教学讲解本课程的基本概念、基本原理和应用技术;实验教学提高学生的实际操作能力;课程设计培养学生综合运用知识的能力,提高学生的创造力;等级证书是一种能力证明。四个模块循序渐进,相辅相成,共同构建了课程教学设计的完整体系。

3.3.1 理论教学是教学设计的基石。课堂教学是传播知识的主要手段,在有限的学时内,合理取舍课堂教学内容,是关系到能否实现课程目标的关键。[6]理论教学要从整体设计思想出发,精选教材中的重点难点,如关系数据库的基本概念、关系数据库原理、数据模型 (E-R模型)和SQL语句,特别是数据库创建以及数据操作作为理论教学的重点。

3.3.2 实验教学是教学设计的灵魂。实验不仅验证理论,加深理解,增强记忆,还能训练操作,启迪探索,培养创新意识。实验内容的设计要合理,既要紧扣理论知识,又要注重实际应用。实验环节的实施要控制,既要留有时间允许学生有所准备,做到心中有数,又要设置难度,做到个别指导和答疑提示。同时还要注意实验项目的连贯性和层次性,阶段性。

3.3.3 课程设计是教学设计的目标。它是对课程知识的综合应用,在对学生进行素质教育,培养学生工程意识和设计能力等方面具有独特的优势,[6]它使学生有机会将数据库原理与程序设计、软件工程等多门课程的知识综合在一起,融会贯通,真正体会到计算机各门课程之间内在的本质联系。课程设计的题目是经过反复研究、论证而具有代表性的选题。课程设计过程中,按照项目开发模式,分组实施完成一个小型数据库管理系统的开发工作,包括需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计、编写应用程序、存取数据库等一系列的流程。

3.3.4 等级考试[7]是教学设计的指标。等级证书是一种能力的证明,是对学生曾经的努力给予的认可和肯定,也是社会相关行业录用人员的“准入证”和重要标准,因而普遍受到学生欢迎。积极引导和鼓励学生报名参加全国计算机等级考试,获取三级数据技术证书或者四级网络数据库工程师证书,不仅调动了学生学习课程积极性,而且为学生就业创造了机会。

3.4 教学方法改革

根据对《数据库原理与应用》课程特点、教学目标、教学内容等方面的研究,并通过教学实践,我们可以发现,综合运用案例教学法、项目驱动教学法、任务驱动教学法等多种教学方法,可达到取长补短的目的,能收到理想的教学效果。

3.4.1 案例教学:通过对典型案例的分析、讨论和解答,引导学生自己抽象和总结出问题的本质以及解决问题的思路和方法。案例教学法符合人们的认知规律,促进学生主动参与学习,积极获取知识,有助于学生的创新能力和解决实际问题能力的培养。在课堂理论教学中穿插案例教学,实现边讲边练,不仅可以加快学生对原理和概念的理解,还可以加强学生对方法和技能的掌握,大大缩短了教学情景与实际情境的差距。案例教学中逐步展开的案例宜选取是学生熟悉的事例,例如在设计时可以选择学生成绩管理系统、图书管理系统等。

3.4.2 项目驱动教学法:以一个工程项目(教学管理信息系统)设计为主线,把零散的知识与技能训练串在一起,预设情境,让学生在教师的指导下,主动探究必要的知识资源来完成项目。项目驱动教学法符合建构主义学习理论,它认为学习是一个积极主动的建构过程。基于该理论,学生是学习的主体,不是被动接受知识,而是积极实践,建构新知识。围绕项目工程开展教、学、做,拉近了学生所学知识与实际应用的距离,有利于驱动学生主动性、积极性和创造性的充分发挥。虽然教的过程是分块的,但是做的过程却是连续的,学完之后因项目整体系统实用性而倍感成就感。项目驱动教学法立足于学习能力的培养,[8]非常适用于实践性和操作性较强的课程。

3.4.3 任务驱动教学法:教师精心设计各种任务,巧妙地将要学习的知识隐含在任务当中,[9]引导学生分析任务、自主学习、交流讨论、解决问题及总结经验,学生在完成任务的过程中达到理解学科知识、掌握技能。任务驱动教学过程中,兴趣是鼓舞和推动学生学习的自觉动机,是调动学生积极思维、探求知识的内在动力。学生始终处于主体地位,教师是学生学习的组织者、服务者和导航者]。

3.4.4 合作学习教学法:通过创建良好的合作学习环境和良好的师生关系,然后开展有价值的学习内容。这就要求在教学时应加强课程设计,由教师指定或学生自由选题进行实际系统的开发。在这个开发过程中,小组成员彼此相互合作,互相激励,主动积极地参与学习从中既可以建构出自己对学习内容的系统知识,又能够完成整个小组的共同目标。

3.4.5 启发式教学法:精心创设问题情境,引而不发,循循善诱,调动学生积极思考,提高分析问题和解决问题的能力。在教学活动中穿插启发式教学,关键在于设计的问题是学生力所能及的,允许学生通过适当努力、联想可以解决。启发式教学是激发学生学习动机的重要手段,不仅可以温故而知新,而且可以锻炼思考和判定能力。

3.5 教学考核改革

科学地评价学生的成绩,能够促进教学质量的提高。对学生成绩的评定执行“N+2”考核方式,其核心思想是重视终结性考核,强化过程性考核,体现发展性评价。

3.5.1 终结性考核(占40%):以闭卷形式考试,题型结构要多样化,知识覆盖面要广,难度要适宜。重点考查原理和应用两大模块的内容,包括关系数据库的原理和概念,表和数据库的基本操作的相关SQL语句,以及安全性控制和维护。

3.5.2 过程性考核(占50%):鉴于数据库原理与应用是一门实践性很强的课程,笔者建议细化过程性考核方式,增设为三种形式,其中实验成绩占20%,课程设计20%,课后作业占10%。考查的重点放在考核学生的思维方法、思路和见解以及获取知识、信息的能力、实验和作业提交的数量和质量。

3.5.3 发展性评价(占10%):发展性考核是很难的评定办法,重点考核课堂出勤、课堂提问、读书笔记、课堂测验、学习态度和综合表现。

通过这种理论与实践相结合的考核方法,既促使学生掌握基本原理和概念,又能提高学生的应用技术的实践能力和系统设计的分析能力,同时强化了学生学习过程的监督和考核。

4 结束语

本文针对数据库原理与应用课程体系进行改革与实践,收到较好的教学效果。学生不仅掌握了数据库的基本原理和应用技术,而且锻炼了系统设计的分析能力。当然,随着计算机新理论、新方法层出不穷,数据库技术业已呈现出与多学科结合、相互渗透和知识倍增的局面,数据库原理与应用课程体系改革任重而道远,需要不断的探索与创新。

[1]柳佳刚.数据库原理及应用课程教学改革的思考[J].北京:中国现代教育装备,2009,(14).

[2]刘 畅.案例法和项目驱动法在“数据库原理”教学实践中的应用探索[J].北京:计算机教育,2009,(19).

[3]张荣华.数据库系统原理及应用课程教学探索[J].济南:现代企业教育,2009,(9).

[4]陈国聪.浅议数据库原理与应用课程的教学改革[J].南宁:大众科技,2010,(2).

[5]霍本耀,张滨燕.高职“高等数学”课程体系改革的探索与实践[J].北京:教育与职业,2009,(18).

[6]于晓红,王小群,邱丽芳.机械原理与机械设计课程体系的优化整合[J].北京:中国大学教学,2008,(7).

[7]薛 云.“数据库原理与应用”课程实践教学中的改革与探索[J].北京:计算机教育,2009,(22).

[8]刘金岭.“数据库原理及应用”教学中的项目教学法[J].北京:计算机教育,2009,(24).

[9]胡珊珊,乔静,屈志强.数据库原理教学改革与实践[J].北京:中国教育技术装备,2009,(30).

INNOVATION AND PRACTICE ON CURRICULUM OF DATABASE PRINCIPLE AND APPLICATION

YE Chao-liu
( Department of Management,Hefei university,Hefei Anhui 230601)

"Database Principles and Applications"is a professional basic course for the major of information management and computer science,there are strong theoretical and professional practicality. This paper,based on analyzing the status of teaching,proposed reform of the curriculum system,complete the course content and instructional design,improved teaching methods and assessment methods,and achieved good teaching results.

Database; Teaching; curriculum; Innovation;practice

G642.0

:A

:1672-2868(2010)06-0131-04

责任编辑:陈 凤

2010-10-11

合肥学院教研资金(项目编号:2010jyyb27)

叶潮流(1972-)男,安徽庐江人。合肥学院管理系师。研究方向:ASP程序设计、数据库、计算机网络。

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