计算机应用型人才培养中数据库课程教学改革研究

2016-02-19李超谢坤武

计算机时代 2016年2期

李超+谢坤武

DOI：10.16644/j.cnki.cn33-1094/tp.2016.02.027

摘要：当前严峻的就业形势与软件人才特别是高级软件人才匮乏形成了鲜明对比。就应用型高校计算机专业数据库课程理论及实践教学中普遍存在的一些问题，提出了课程的教学内容、教学原则及教学方法，探讨了如何实现理论教学与实践教学的有机衔接，教师与学生的紧密合作，以及学习与工作的平稳过渡。通过教学实践证明了该教学模式的可行性和有效性。

关键词：数据库课程; 理论及实践教学; 案例教学; 项目驱动

中图分类号：G64 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2016）02-92-04

Research on teaching reform of database course in cultivating applied talents

Li Chao1，2， Xie Kunwu2

（1. Department of Computer Science and Technology， Hubei Institute for Nationalities， Enshi， Hubei 445000， China;

2. College of Sciences and Technology， Hubei Institute for Nationalities）

Abstract： The current severe employment situation and the software talents， especially senior software talent shortage has formed a sharp contrast. To solve the problems presented in the theoretical and practical teaching of database course in application-oriented colleges， the demanded content， principles and methods in database course teaching are proposed. Meanwhile， how to achieve organic connection between theoretical and practical teaching， to work closely between teachers and students， and the smooth transition from study to work are proposed too. The feasibility and effectiveness of the teaching model are proved by the teaching practice.

Key words： database course; theoretical and practical teaching; case teaching; project-driven

0 引言

据人力资源和社会保障部统计，2013年全国普通高校毕业生规模达到699万人，但就业专业对口率不到30%;2014年全国高校毕业生总数达到727万人，比被称为“史上最难就业季”的2013年再增加28万人，创下历史新高。截至2014年7月1日统计得到的结果显示，2014年全国大学毕业生初次就业率超过70%。近年来，移动互联网、物联网、云存储与计算等新兴产业的快速发展，使计算机相关专业人才需求量不断增加，这在给计算机相关专业的毕业生带来了机遇的同时，也对传统的教学模式、方法与手段提出了挑战。那些对新技术掌握比较好的毕业生，多数能够实现顺利就业甚至未毕业就预定完，而一般传统型毕业生则面临着职业转型的情况。严峻的就业形势与软件人才特别是软件开发高级人才的匮乏形成了鲜明对比。中国软件协会秘书长胡昆山表示，现阶段我国软件开发基础人才不足，已成为制约我国软件产业发展的瓶颈。我国500多所院校开设了计算机专业，培养方式各具特色。如何培养出优秀的软件开发人员或管理人员，缓解中国软件人才供需矛盾，是高校教学管理人员及教师得思考的问题。

数据库课程是计算机专业的核心课程，在专业教学体系中，占据举足轻重的地位，已形成比较成熟的知识体系与理论框架。该课程培养目标主要是使学生了解数据库相关理论，掌握数据库管理系统的使用方法，在此基础上实现信息系统的开发及数据库管理工作。目前本科院校计算机专业主要是面向工程需求培养应用型人才。国内教育工作者紧跟教育理论发展步伐，提出了一系列符合重点高校、普通院校、高职高专等层次的先进教学理念、教学方法[1-4]，如基于问题教学、项目引导教学、任务驱动、项目驱动、行动导向、就业为导向等。目前多数普通本科院校数据库课程教学中，依然存在下列问题。

⑴ 教学方法依然重理论而实践应用能力不足，教学内容无法跟上新技术发展需求。近年来，随着网络技术的发展，XML技术、云存储、分布式存储与计算、并行计算与集群等技术的发展，对传统的数据库技术带来严重挑战。

⑵ 没有考虑学生的差异，教学多采用统一教学模式。教学方法呆板，教学目标、理论及实践教学方法及考核方式不合理。教学理念、教学方法比较抽象，难以实施。

⑶ 教学内容体系不合理，教学内容取舍不当，没有紧跟上开发工具和新技术发展。

⑷ 课程之间衔接不够，没有实现有机融合，系统性不强，教学内容重复、重点遗漏现象严重。

⑸ 双语教学表现欠缺，对竞赛、考证等方面重视不够，学生就业竞争力不足。

我们就当前多数本科院校存在不同专业开设数据库课程中存在的问题，结合教学团队的经验、切身体会及教学效果，对当前软件行业人才需求进行分析总结，提出软件项目需求驱动的数据库课程教学模式及方法。

1 教学模式

课程教学需要师生采用多方位互动的教学模式，从培养本科学生“分析问题、解决问题”的能力转移到“发现问题、分析问题和解决问题”的能力上，实行多方位互动的教学方式。传统的教学过程中教师往往处于主导地位，学习过程是在教师指导下的“记忆—理解—使用”过程，不能充分发挥学生的主观能动性，其结果是让学生倾向于掌握大量理论及实践工具，却不知该如何解决实际问题。后来教学工作者提出了建构主义[3]及基础上的项目教学法，强调学生的中心地位和主导作用，注重以已有的知识和经验为基础，主动有意识地将新知识与原有知识融合，完善自身的知识结构，将学习过程由原先的被动接受变为积极地自主构造。之后出现了许多具有一定效果的诸多教学模式，但随着新兴技术的发展仍显露出许多不足。这就要求在理论和实践教学上进行综合改革，实现课堂教学、课程实验和社会实践的进一步结合，确立基于课程讲授和实践的互动模式，在新的环境和条件下探索教与学的新方法。

1.1 明确数据库课程教学目标

首先必须明确数据库课程的教学目标。本科阶段学习数据库课程主要是为了数据库应用系统的设计、规划、部署、实施、开发和管理。围绕这一目标，我们认为整个数据库课程体系结构应体现原理、方法、技术和应用的有机结合，如图l所示。

1.2 课堂教学

⑴ 教学内容取舍、新知识引入

数据库教程数量很大，教材层次不齐，许多教材存在问题。有些只注重理论，有些只注重实践，不能满足不同层次学生的需要。

软件产业及技术发展很快，需要注重新知识（技术、标准、工具、管理模式等）的引入，跟上技术发展的步伐，了解新工具的发展及应用情况，实现与软件开发企业有机对接，与人才需求市场接轨。授课中新知识以专题化形式呈现，注重介绍流行的且成熟的技术、工具及相关的国际标准，拓展学生的视野、明晰软件技术的发展方向。

⑵ 数据库管理工具、开发平台的选择与使用

在数据库课程教材方面，一般重点本科院校多选择数据库原理等，普通本科既重视原理又注重应用，而普通高职或三本院校，多选择结合特定类型的数据库管理系统平台，侧重于应用。当前的中小型企业，由于在数据管理、分析、挖掘方面要求不强，多采用中小型数据库管理系统。大型企业，采用Sybase、Oracle等中大型数据库管理系统。有些院校开始了数据库分析与设计、高级数据库管理系统、数据挖掘等数据库相关的选修课程。由于存在教学资源等条件的限制，可以考虑以专题方式，讲解部分高级数据库的知识，给那些在数据库方面感兴趣的学生一个指引。

⑶ 重视双语教学与实践

现有的开发工具和开发资料英文居多，通过双语教学，可以提高学生外语语言能力。各高校根据教育部的有关要求，纷纷将双语教学列为教学改革的重要内容。数据库课程由于其具有一定的国际共通性，词义、专业术语的理解和诠释遵循国际惯例，其有既定的国际标准，因而往往率先成为进行双语教学的试点课程。双语教学需要学生和老师都具备较强的英语听、说、读、写能力，中国大学生虽从初中甚至是小学就开始开设了英语，但要娴熟的应用还很困难，数据库双语教学的效果并不理想。

⑷ 注重教学互动性

首先必须保证教与学的互动，如采用案例教学，让学生发表对案例的看法，采用情景教学让学生扮演不同角色，进行讨论、争论甚至辩论。其次通过网络教学平台进行互动，实现网上全程辅助教学，实现学生与教师基于网络的平台互动。

⑸ 章节习题案例化

一般来说，每章后面都有一些习题，可以考虑把一些典型的、具有一定难度的习题作为案例，给学生讲解，引导学生由易到难完成习题。后面的几个章节可以考虑把习题与项目实践挂钩。

1.3 项目实践

注重实践教学是社会对计算机专业应用型人才培养的必然。当前的实践教学，一般认为只是增加上机时间，其实增加上机时间只是一种手段。在上理论课的时候，以案例方式给出展示实践环节的内容，让学生实践时，教师要多加强过程性指导。

项目的开发涉及到调研、开发、运行、维护的生命周期。数据库系统也涉及到设计、开发、运行、维护的过程。数据库管理系统是为软件的运行提供数据支持和服务。特定项目、项目的特定软件开发方法，对于数据的组织、管理有不同的要求。软件的开发，以功能为导向，以性能、安全、设计约束等其他需求为前提。这就要求在选好课题的前提下，按照软件项目开发流程规范，在老师的指导下，完成项目实践。

⑴ 组建项目开发小组

教师根据学生特点（如年龄、性别、个性、学习成绩、学习方法和语言能力等），把能力参差不齐的学生安排在同一个小组，促使不同层次、不同特点的学生在合作学习中相互信任、互相学习。组员人数要适中，一般每个小组3-5个成员，每个小组由其成员推选出1名组长，组长的职责是在教师的指导下制定本小组的开发计划，并负责本组成员的工作任务分配、监督实施等各方面的工作。

⑵ 给定部分课题，学生选题

数据库是一门工程学科，它与许多课程可以做到有机互补，如C语言课程设计、面向对象程序（及课程）设计、数据库原理（及课程设计）、软件工程等内容有许多交叉知识点。在实践教学和课程设计中，对这些课程（知识点）进行整合，教师给出一定数量、一定难度的课题，学生也在教师同意前提下，自己拟定课题，最终实现统一选题。

⑶ 实施严格的过程监督、结果考核

对课题的实施过程及结果实行严格考核。开题阶段：以系统需求为基础，撰写开题报告，包括课题主要内容、需求分析及总体设计说明、各成员角色、时间安排等。审查合格后方可进行系统开发。中期检查：根据计划表检查开发进度，对遇到的问题进行指导与解决。验收：学生演示系统，说明和解释运行效果。项目完成后可进入答辩。答辩：各组指派一名代表进行陈述，然后进入教师提问环节。课程设计报告：主要考查总结工作、撰写文档的能力。包括报告是否内容完整、充实、条理是否清楚，格式是否符合科技文章规范。

现代企业数据库应用基本上是工程化的合作开发，要按软件工程学的原则进行组织。将软件工程学基本方法融入数据库原理与应用课程的实践环节，使学生尽早建立起工程化的概念。按照工程化的规范，严格撰写系统开发阶段的文档。

1.4 教学考核

要改变课程成绩以考试成绩为主的方式，鼓励学生多参加项目实践，参与大学生创新基金项目。许多教学研究者探讨了该课程的考核方式，甚至给出了理论考核、课内试验、课程设计以及平时考核的各自所占比例，提倡提高实践部分考试的比重。总体来说，就是在考察学生对数据库原理、方法、技术、标准和规范的掌握情况下，重视他们进行项目管理过程中的基础技能、团队合作、人际交流的综合能力的提高。

将数据库原理、数据库应用和数据库设计三部分有机地联系起来形成数据库系统的总体结构，因此对课题设计的评测也从这三方面着手，建立评测框架。

⑴ 数据库原理部分：主要评测学生在数据库的数据结构设计、数据库系统总体设计以及数据库安全保护方面完成的工作。

⑵ 数据库设计部分：主要评测学生如何将现实系统的数据通过某种数据模型组织起来，并利用DBMS系统提供的功能，完成结构及其约束的建立。

⑶ 数据库应用部分：主要评测现实系统业务逻辑的实现，即用特定程序设计语言、开发技术和工具，在数据库设计以及DBMS平台支持的基础上，实现系统业务功能，为用户提供友好和人性化的业务操作界面。

1.5 鼓励参加竞赛、考证及培训

软件用人单位对于IT人才的要求会考虑两大因素：“即招即用”和“潜能”。学生通过参加各种竞赛，可以挖掘其特长和创新意识，培养其创新能力。参加软件及相关技术的认证考试，可以深入掌握相应的技术及应用，同时，有了认证书更加可以吸引用人单位。当前有许多各种培训机构，提供系统的培训，可以在短期内很快的提高学生的实践动手能力。经过竞赛训练、考试认证、正式培训等环节的毕业生，就业优势比较明显。

2 教学效果分析

近年来，学院不断完善软件专业教学模式和学生实践环境（校外基地20来个、学校有一个省级实验示范中心、一个创新中心、多个开放的专业课程试验室），取得了良好的效果。近三年来，有近100名学生参与老师主导的多项校企联合项目的开发，项目都顺利结题;计算机专业学生参加电子设计大赛或国家二等奖1名，湖北省一、二、三等奖10余名;毕业生的毕业设计及论文成果及质量明显提高，获得了20余次湖北省大学生毕业优秀论文一等奖，二、三等奖若干个;毕业生实习及毕业就业获得了用人单位一致好评，毕业生就业率稳定在98%以上;今年对往届毕业生的近200份有效调查问卷结果统计显示，学生对学校特别是计算机软件专业培养模式的满意度达98%。

通过不断的改进软件工程教学模式，学生的基础知识和技能、团队合作精神、沟通能力、分析解决问题能力、适应能力、创新能力等得到明显提高，达到了软件工程应用性人才的目标。该模式符合“按需施教，按需育人”的理念。

3 结束语

本文对应用型高校计算机专业数据库课程理论及实践教学的教学内容、教学原则及教学方法进行了探讨。通过教学实践证明了该教学模式的可行性和有效性。随着今年“互联网+”概念的提出，计算机软件相关人员将迎来新一轮机遇。

参考文献（References）：

[1] 陈鸣，郑旭东等.基于信息系统的课程教学改革实践与思考[J].

中国大学教育，2014.5：47-50

[2] 宁黎华，陈光喜.数据库原理实验教学改革研究[J]. 计算机教

育，2014.16：60-63

[3] 林钦.新建本科院校数据库课程教学改革探索[J].赤峰学院

学报，2014.30（2）：25-26

[4] 周民，段云涛.以创新基地为依托的数据库课程教学改革[J].

计算机教育，2014.16：73-75