以创新能力培养为核心的数据库课程群建设理论与实践研究*

徐龙琴，刘双印①，冼远清

（1.仲恺农业工程学院 信息科学与技术学院，广东 广州510225；2.广东海洋大学 数学与计算机学院，广东湛江524025）

以创新能力培养为核心的数据库课程群建设理论与实践研究*

徐龙琴1,2，刘双印1,2①，冼远清2

（1.仲恺农业工程学院 信息科学与技术学院，广东 广州510225；2.广东海洋大学 数学与计算机学院，广东湛江524025）

文章以数据库课程体系建设存在问题入手，提出构建以创新能力培养为核心的数据库课程群体系，并整合优化数据库课程群理论与实践教学内容、改革数据库课程群教学体系与教学方法、构建合理教师团队、完善考核方式等方面，分析了数据库课程群建设主要内容，构建了多平台、多手段、多层面渐进式理论实践教学模式，以提高学生综合应用能力和创新能力。

创新能力；数据库；课程群；教学改革；立体化教学

创新人才是创新型国家建设成败的关键。高校作为创新人才培养重要机构，要充分利用各种资源、转变教育模式，才能培养和塑造出具有创新意识、创新素质、创新能力和创新精神的人才，以满足社会快速发展对创新人才的需求。高校应优化课程内容，丰富学生知识储备，将学生被动学习转变为主动学习，将注重知识传授转变为注重创新思维培养，从而培养学生创新实践能力。

数据库是计算机等专业的重要专业基础课，它贯穿计算机科学与技术、信息管理与信息系统、物联网工程等专业各个层次，是信息系统的核心和基础，目前占整个计算机应用的70%以上。但对数据库相关课程教学现状进行调研发现仍存在一些问题[1]：①只注重单门课程完整性，课程间缺乏交叉融合，未将环环相扣教学内容合理划分、优化整合，导致课程间教学合力不足、教学内容重复、遗漏、衔接不畅等问题。②重理论，轻实验，且实验单一，设计性、综合性实验较少，实验关联度小，不利于学生创新思维和动手能力的培养。③实践环节重视不够、呈现碎片化，特别是数据库实践教学体系中还未考虑云计算、大数据和移动互联网、物联网等应用需求，与社会需求严重脱节，造成学生缺乏实际分析解决问题能力。④教师授课各自为政，忽视沟通与交流，理论联系实际不足，不利于学生实践技能和创新能力的培养。

针对上述问题，有必要从系统工程和培养创新能力为核心的视角着手，把数据库类课程内容密切相关、相近、渗透、互补的多门课程进行重新规划和优化整合，形成结构合理、层次清晰，课程间相互连接、优势互补而又彼此独立的连环式数据库课程群体[1]，进而获得具有整体优势、资源共享的有机整体，最终达到提高学生创新能力和实践能力的目的。本文依据教育理论与规律，结合我校实际情况，将数据库相关课程统一规划、相互协调，对如何构建数据库课程体系推进创新人才培养进行探讨，以有效解决目前该课程体系建设存在的问题。

一、数据库课程群建设原则与思路

明确数据库课程群建设目标。针对计算机科学与技术、物联网工程等专业应用型人才培养目标及方案，审定数据库类课程内容之间的层递性和关联性，注重内容间交叉融合，从系统工程的角度将数据库课程群的各知识点串联或并联成一个有机网络，根据侧重点不同重新分配学时，以综合培养学生创新能力和实践技能。

数据库课程群是个动态系统，要根据社会需求和专业发展动态调整数据库课程群体系，使其适合社会需要。

瞄准专业定位，以数据库原理为核心，向外辐射至数据库工具使用、数据库应用开发等方面的相关课程集合，主要包括数据库原理、数据库技术、数据库课程设计、大型数据库以及数据库为基础的软件工程、Java程序设计、中间件技术、Web程序设计、MIS项目管理、毕业设计、企业生产实习、实训和就业等，其重要任务为培养学生解决实际问题能力、协同创新能力等。

二、构建以创新能力培养为核心的数据库课程群体系

以创新能力培养为核心的数据库课程群体系建设是以教师团队合作为支撑，以提高学生综合素质和创新能力为主线，以课程逻辑联系为纽带、规划好课程群涵盖的知识结构和框架体系，整合教学内容，修订教案，开发教学资源共享网络平台，将各课程知识点、相关理论、基础实验、综合实验和科研项目点、线、面有机联系起来，建设具有集约化、系统开放化、成员团队化、连环互动性(师生、师师、生生可实现连环互动)等特点的课程群体系。数据库课程群建设是一个综合性和系统性的问题，建设内容繁多，但最重要有以下几点：

1.数据库课程群体系构建与划分

基于计算机科学与技术、物联网工程等专业课程特点，结合大数据、物联网和云计算等技术背景下“厚基础、宽口径、重能力”应用型人才需求，研究以创新能力培养为核心的数据库课程群中课程间的层次性、逻辑性、递进性，注重技能培养，优化课程设置、调整理论教学内容和实践教学内容，实现数据库课程群体系中相关课程的组合优化，构建以创新能力为核心且适宜于应用型本科院校IT类人才培养的数据库课程群体系，实现数据库课程群体系中相关课程的优化组合。以物联网工程专业为例，其数据库课程群体系结构如图1所示。

图1 数据库课程群体系结构图

根据数据库课程群体系构建与划分原则，将数据库课程群体系划分为三个递进式层次，即基础理论层、综合应用层、高级应用层，具体如下：

（1）基础理论层。该层主要学习数据库基本原理、基本操作以及MS SQL、My SQL等主流的关系型数据库原理及操作，同时还要熟练掌握数据库创建、备份与恢复，数据的增、删、改、查、权限控制，存储过程、触发器、游标等数据库基本操作和简单数据库应用系统开发技能；理论和实践课结束后，以1-3人为小组进行需求分析、数据库设计、编程、测试和部署一个中小型数据库应用系统，以巩固数据库课程基础理论知识，利用所学知识解决实际问题。

（2）综合应用层。该层次主要学习Java、C#、ASP.NET、JSP等开发工具及项目开发流程，对具有一定复杂度的Web应用系统进行的设计与开发，而实验教学以综合性、设计性为主，主要让学生熟练Web应用系统开发工具和数据库应用实践，强化培养学生的数据库分析、设计和部署能力，最终使学生及其小团队研制出有一定应用价值的综合性Web应用系统[2]。

（3）高级应用层。该层次主要是通过生产实习（工程训练），引导学生做一个贯通信息感知、数据可靠传输和应用服务等三个层次的中型数据库应用系统，扩展云计算、大数据处理等课程前沿理论与技术，加强学生对数据库知识和技能的理解和熟练使用。

2.数据库课程群教学内容与教学方法改革

采用CDIO工程教育理念和立体化教学模式[3]，将传统教学资源与新媒体技术相结合，注重夯实基础理论，灵活运用综合性知识，突出学生自主性、创造性学习及分析解决实际问题的能力。通过构建数据库课程资源网络平台，提升课程共享性、开放性和普适性，优化调整“教”、“学”、“做”的过程[4]，实现教学内容的优化、教学方法的立体化、教学手段的现代化[3]，具体方法及措施见图2。

（1）始终贯彻“知行合一”的理论与实践教学模式。在认真优化计算机相关专业数据库类课程理论与实践教学内容基础上，采用CDIO工程教育倡导的“做中学”和“基于项目教育和学习”新型理论与实践教学方法，将理论和实践教学紧密结合，结合实际项目，由浅入深、循序渐进，设计合理的教学内容，使学生在学中做，做中学,始终坚持“知行合一”的理论实践教学模式，形成“理论一验证一设计一综合一实训”多层次理论实践教学模式[5-6]。通过把教师科研成果、计算机相关新技术及国内外相关新实验相融合，将实践教学分为基础性实验、设计性实验、综合性实验、工程训练四个层次[5-6]，并以设计性、实训为主，突出学生创新思维、创新与实践能力培养。

（2）创设典型的计算机系统应用案例。创设的计算机系统案例至少包括国内外研究现状、存在的问题、用户业务需求、系统分析、功能设计、编码测试等部分，每个案例剖析和讲授至少2学时，讨论至少1学时，使优选的教学案例不仅要体现专业特色，还要涵盖教学知识点，这样才能更好地激发学生学习积极性和主动性[4]。

（3）改进与完善授课手段，实现分层次、立体化教学。在深入研究CDIO工程教育理念的基础上，通过多媒体、黑板、网络信息、移动APP、微课等手段改进课程讲授方式，集实际典型案例、学科前沿技术、创新素质、创新能力及团队协作能力等技术与素质培养为一体，实现授课手段立体化，全方位提高学习者自身素质、分析问题、解决问题的实际能力[2]。

图2 改革方法与措施示意图

（4）强化“交互”和学生参与，建立分组讨论和成果汇报答辩机制。交互是数据库课程教学环节中的重要因素，是师生间双向交流促进学习的重要手段。在教学过程中，采用“授人以渔”的教学思路，设计交互式教学场景，使学生协同分工，多渠道检索相关资料，撰写专题研究报告，建立“交互式”或“分组式”讨论和成果定期汇报答辩机制，共同创造创新氛围，培育学生多向交流的积极性和自主探究问题的意识。上述措施有效增强了学生参与度，提升了学生学习兴趣和认知度[4-5]。

（5）建立数据库课程群资源共享平台，加强多渠道线上线下师生交流与互动。借助Web和移动互联网平台，把课程组成员多年教学大纲、教学动画、拆解的科研项目案例和精美课件等教学资料进行分类梳理、优化和整合，建立数据库课程群资源共享平台，课程组成员通过E-mail、QQ群、微信群、移动APP、论坛等多渠道线上线下与学生交流互动，及时答疑学生存在的问题，提高数据库课程群教学效果。

（6）行业技能竞赛融入教学，以赛代练，以赛促教，激发学习兴趣。密切跟踪并介绍云计算、大数据、社会网络分析、NoSQL等与数据库相关最新前沿技术，开阔学生视野；指导学生积极参加“中国软件杯”、“蓝桥杯”、“挑战杯”、“全国大学生物联网设计竞赛”等竞赛，及时修正和调整综合性实践项目或案例，合理布置项目任务，在多个教师综合指导下，采用分组合作、讨论、交流方式，确保小组项目有序开展。这种将行业技能竞赛与实践教学相结合的以赛代练模式，不仅使学生所学理论知识与技术直接与企业需求对接，还能大幅提高学生实践动手能力和创新能力，有效防止所学技术与行业需求脱节，为今后就业奠定项目研发经验和团队协作能力。

3.加强数据库教学团队建设

教学团队是数据库课程群建设的主力军和人力资源保障。在课程群负责人的带领下，每个成员都要高屋建瓴，具有对数据库课程群的教学内容进行多层次和多角度融合优化的能力。为此，可通过多次课程组研讨、成员自身知识互补性学习、到兄弟院校走访、专业技术培训机构再教育等方式，加强数据库教学团队建设。只有施教者拥有创新思维、创新意识，创设出具有一定创新思维的教学素材，才能培养出具有创新能力的学生。

4.改革考核方式，注重阶段性评价

改革传统的考卷定“终身”考核方式，加强学习阶段性评价，如在理论和实验课堂上可通过回答问题、专题讨论、作业质量、计时完成实验操作、前沿性技术总结、系统演示与答辩等措施加大平时考核比例，培养学生自主学习、创新意识等能力，使传统的“要我学”填鸭式教学模式向“我要学和我要创业”等新模式转变，引导学生注重平时知识积累，重视自学能力、创新思维等方面培养。此外，引入企业实习实训评价、同行专家评价、教师评价、学生间互评等多种方式相结合的教与学效果评价机制，实现评价形式多元化和动态化，并根据评价结果，及时调整教学内容、学生学习方向与方法等，提高教与学透明度、应用度，使教学目的更加明确，教学效果更好。

本文提出了创新型数据库课程群建设体系，并从改革教学体系与教学方法、整合优化教学内容、教师团队、完善考核方式等方面讨论了数据库课程群建设主要内容，构建了多平台、多手段、多层面渐进式理论和实践教学模式，从系统工程的角度将数据库课程群的各知识点串联或并联成一个有机网络，克服了原数据库课程教学的诸多不足，提高了学生实践创新能力，为学生从事数据库应用系统开发奠定了一定基础，为类似课程群教学改革起到示范和辐射作用。

[1]刘双印,徐龙琴.“数据库原理及应用”教学改革探索与实践[J].中国电力教育,2012(34):56-58.

[2]徐龙琴,刘双印.“教学做一体化”的C＋＋程序设计教学改革研究[J].中国电力教育,2014(21):24-25.

[3]刘闪.基于CDIO理念数据库课程体系实践教学改革研究[J].福建电脑,2013(11):65-66.

[4]解迎刚,王志良.“物联网与信息服务”立体化教学实践[J].中国电力教育,2012(26):78-80.

[5]高岩.大数据背景下信息管理专业的课程群建设[J].计算机教育,2014(24):8-10.

[6]陈敏,朱东芹.信管专业数据库技术类课程体系构建和教学模式探讨[J].佳木斯教育学院学报,2013(12):140-141.

(编辑：鲁利瑞)

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1673-8454（2017）12-0066-03

①刘双印为本文通讯作者

国家基金项目“基于动态多尺度分析的水产养殖水质非线性组合预测模型研究（编号：61471133）”；广东海洋大学教改项目“物联网工程专业数据库课程群建设理论与实践研究 (编号：XJG201404)”。