建设数据库课程群体系 培养计算机创新人才

陆慧娟 关伟 高波涌 何灵敏

摘要：数据库课程是计算机专业的重要课程之一，对数据库课程体系的建设具有非常重要的意义。本文针对计算机专业的学生，对其相关的课程群体系做一个整体融合和规划，并根据大课程框架进行综合建设，使课程群成为具有整体优势的有机体。让学生在学习专业知识的同时，提高自身主动思考的能力，将数据库知识与新兴技术相结合，提高学生的创新能力，培养创新型人才。

关键词：创新人才；数据库教学；教学改革；课程群

中图分类号：G434 文献标识码：A 论文编号：1674-2117（2018）18-0091-04

● 引言

培养创新人才是中国成为创新型国家的重要战略，高校作为培养创新人才重要机构，要加快转变教育方式，提高学生实践能力与创新能力，为社会培养更多的创新型人才。[1]面对这样的要求，高校急需整合优化数据库课程内容，将数据库知识与其他专业知识融合，培养学生创新意识与创新能力，使学生成为新世纪的创新型人才。

中国计量大学数据库课程群包括计算机专业的《数据库系统原理》《数据库应用技术》《数据库课程设计》，中外合作办学计算机专业的《数据库原理及应用》《数据库课程设计》。数据库课程群是计算机专业的重要基础课程，该课程群理论性很强，发展迅速，且对学生实践动手能力要求较高，是一门集理论、实用、操作和创新于一体综合性课程。[2]随着大数据时代的到来，许多新技术对数据库课程群的教学提出了新的挑战。

● 教学现状

目前数据库课程群教学存在以下问题。

第一，教学培养目标不明确，理论与实际脱节。教学过程重点偏向理论教学，向学生介绍实际数据库的实用技术偏少，使学生不能将所学知识融会贯通，灵活运用。重点偏向流行数据库开发工具的使用，造成学生仅具备对数据库的具体操作能力，缺乏对数据库设计完整知识结构的理解，从而难以了解和掌握数据库系统原理更深层次的问题，不利于学生创新能力的发展。

第二，教学实践有悖工程化原则。数据库课程群涉及面广，除了应用技术，还牵涉到了软件工程、Web程序设计、软件质量管理等方面。但在现行教学模式中，虽然设置了实验、课程设计等实践环节，但却忽略了两个衔接：一个是忽略了知识点之间的衔接，无法使学生理解知识点间的联系；另一个是忽略了与软件工程等相关课程的衔接，使学生无法真正综合地了解、掌握并实践一个软件系统的开发、维护、扩充的全过程。

第三，教学方法和手段缺乏多样性。当前数据库课程群采用CAI课件进行多媒体教学日趋流行。利用多媒体教学是一种有效的方式，但如果课堂教学仅仅采用这个方法，很难达到好的教学效果。

第四，考核和评价体系不合理。数据库课程群的理论性和实践性都很强，现有的评价体系，注重考试成绩，未充分发挥大学生个性引导作用，缺乏创造力考核标准。

● 数据库课程群体系建设

1.数据库课程群建设主要教学内容

课程群建设是近年来课程改革的一个重要发展趋势，对课程群的建设主要是为了整合优化课程体系，将数据库知识与其他专业知识相融合，不仅能够完善学生的知识框架，而且能够推动高校课程改革，优化教学资源配置。[3]数据库课程群一般包括数据库系统原理、设计及应用三个部分，其教学内容如下图所示。不同的部分在相应的教学阶段侧重点应有所不同。原理部分应着重介绍数据库的基本概念、基本理论和原理等，让学生在头脑中建立概念体系，为下一步的设计做铺垫；设计部分应结合具体的一种数据库系统，并同时辅以案例教学、实验训练等方法详细介绍数据库设计的不同阶段，使学生真正掌握数据库设计的最新理论和技术；应用部分则应根据一个具体的项目，如酒店管理系统，指导学生自己完成整个阶段的工作，设计出一个符合项目需求的数据库产品。

数据库课程群教学包括课堂教学、实验和课程设计三个部分。课堂教学主要是介绍相关数据库原理和现有数据库技术，实验教学则主要是验证所学数据库技术，课程设计则是综合利用所学数据库知识自主进行数据库系统设计和开发。在课堂教学中，原理的学习对学生来说是枯燥的，也就成为学生学习的难点。数据库实验和课程设计则属于实践类的课程，这方面内容相对具体，学生通过动手实践可以很快地掌握相关知识。但这部分内容在传统设置中往往比较零散，没有形成一个完整的实践体系。学生可以掌握局部的知识，但对数据库系统的全局建立不起完整的概念，导致很难完成数据库的课程设计内容。

数据库在计算机专业的学习中处于基础且重要的地位。因此，数据库课程的教学，既要注重数据库原理、设计、应用等方面，也应在教学中引导学生建立起数据库系统的整体概念，将数据库系统与其他技术相结合，培养学生实践能力与创新能力。

2.构建以培养创新人才为核心的数据库课程群体系

（1）优化和完善课程教学内容和知识结构

①调研数据库人才企业需求的特点。分析现有的课程知识体系，优化课程内容，加强与软件工程等相关课程的衔接。在课程中加入实际案例，让学生在掌握理论的基础上真正综合地了解、掌握并实践数据库系统的开发、维护、扩充的全过程。

②有针对性地在理论和实践教学中引入开源软件。增加有关开源环境下数据库开发和维护的相关知识，让学生了解和掌握IT行业基本规范，培养他们的团队意识和协作精神，提高其解决问题的能力。

（2）数据库课堂教学方法和实践创新改革研究

笔者基于探究性学习和协作性学习的现代教育理念，研究多元化的教学模式，调动学生学习的主动性和积极性，激发学生探究创造的兴趣，使学生由被动接受知识向主动学习、自主创新转换。

①任务驱动式教学方法。例如，为了综合训练学生对所学数据库知识的理解，可以将学生分为几个小组，定期给每个小组安排实验任务，让学生合作设计完成一个整体的数据库应用系统，并适当地给学生增加实验难度。在这个过程中，学生不僅能进一步巩固在课堂上学习到的知识，提高动手能力，而且能提高合作意识和创新意识。

②案例教学方法。“数据库系统原理”是一门理论和实践相结合的课程，在理论教学中引入案例教学，重在让学生深刻理解数据库的基本原理，培养学生的创新思维意识，从本质上和全局上建立其对问题的解决思路。案例设计应具备以下4个特征：应该有具体的专业背景；没有明显答案，能给学生带来挑战性；提供必要的线索，帮助学生找到解决问题的方法；案例材料要给出能进行拓展分析的信息，便于引导学生进行批判性、分析性思考，以激发创新思维。实验教学案例的设计要注重趣味性，最好是贴近生活并融入专业知识的案例，这样才能最大程度地激发学生的学习兴趣。

③“课堂讲授+网络学习”的线上线下教学方法。在课堂上讲授数据库核心的理论知识和关键技术及方法，培养和训练学生用计算思维的核心思想考虑问题和解决问题。利用网络课程向学生讲授数据库具体的操作方法，如表的创建和操作、查询和报表的创建、界面设计以及数据库操作的编程实现等。网络课程不受课堂学时限制，有利于学生拓展知识范围，对于重点难点问题学生也可进行反复学习，有效解决了学生学习进度不同步的问题，在一定程度上起到了因材施教的效果。

④“大班上课、小班讨论”教学方法。在本课程群中，“大班上课”以讲授数据库基础理论为主，把握课程重点和教学难点，传授理论知识；“小班讨论”则以讨论为主，紧扣学科前沿焦点问题，为学生答疑解惑，该过程将整体教学转化为个别教学，能够调动大多数学生的积极性和主动性。“小班讨论”过程致力于理论联系实际，提出问题、讨论问题并解决问题，有助于提高学生解决实际问题的能力。“大班上课、小班讨论”模式有助于师生之间平等沟通、双向交流，形成民主的师生关系。“大班上课”以教师为主导，“小班讨论”以学生为主体，最终促进学生从被动接受知识向主动寻求知识转化。

⑤翻转课堂教学方法。翻转课堂是指教师不再利用课堂的时间来讲授书本上内容，而是让学生通过观看网络上的讲课视频，查阅资料在课前自己完成学习，而课堂上的时间则留给学生将在课前没看懂、没理解透的问题提出来与教师和同学讨论。通过这种方式，学生可以自主规划自己的学习内容和学习进度，选择自己喜欢的学习方式，教师也有了更多的时间与学生交流讨论，更好地了解学生的学习情况和进度，并及时教授和协作学生，促进学生的个性化学习。

（3）学生能力和教学效果评估机制和评估方法研究

笔者所在学校建立了在项目案例支撑下，注重学生知识结构、创新意识、团队精神等多种因素的重实践的多维度评价和考核体制，建立动态反馈机制，整合出一套以考核自主学习和主动创新能力为主，以过程跟踪取代单一的按考试成绩比较优劣的多维综合且具动态导向作用的科学可行的综合素质测评体系。

（4）改进教学方法，提高教学效率

①开展层次化、个性化教学，实施因材施教。可以开展分组模式，按照学生对计算机所学知识的认知能力高低平衡分配，小组编号并选出组长，组长根据任务要求及各组员的擅长依次分配任务。这样能让学生在学习知识和完成任务的同时，培养协作、沟通、发现问题、解决问题的能力。

②螺旋式递进问题情境。在课堂教学中，采用基于问题的教学法，能使师生在“提出问题、探究问题、解决问题、引发新问题”的螺旋式递进问题情境中进行交流和学习。在讲授过程中，以问题为载体，学生在设问和释问的过程中主动思考和解决问题，提高自主学习的能力。这样能激发学生的实践能力和创新意识，并使其在实践的过程中逐渐提高创新能力。

③任务驱动理论知识认知。在课堂上教师要让学生明确应该完成的基本操作任务。在教学中，首先要让学生展示任务完成的效果，让其明确学习的目的；在操作实践的同时渗透相关理论知识，使学生知道理论的实际应用，提高知识应用能力，避免枯燥的理论知识学习，从而有效改善教学效率。

（5）鼓励学生参加学科竞赛

通过各种比赛促进学生学习更多专业知识，以此激发学生主动学习和思考的兴趣。行业技能竞赛与实践教学相结合的模式不仅能使学生将所学的理论知识与企业需求对接，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的需求脱节，为今后就业积攒项目研发经验和团队协作能力。

（6）学校与企业积极合作

现代社会飞速发展，社会对人才的要求也越来越高。尤其是对于计算机专业的学生，由于计算机行业发展迅速，书本上和教师教授的知识相对于企业需求往往已经过时。因此让学生提前到企业实习，感受企业的工作环境对学生以后的发展有利。学校可以借此机会与企业合作，让学生到企业中锻炼，并认清自己的工作能力，明确自己的发展方向。学校也应定期派遣教师进入企业，了解企业需求和社会最新动态。

● 结束语

随着数据库技术的不断发展和更新，建设数据库课程群体系已是必然趋势。本文提出的由浅入深、由简到繁、循序渐进的数据库课程群教学改革方法，充分发挥了学生的主体作用，把学习的主动权还给学生，把发展的空间留给学生，最大限度地提高了课堂教学效率。在课堂中引入实际案例，用案例教学，以“教会学生思考，教会学生学习，教会学生发展”为根本，树立学生在整个案例教学过程中是认识和发展主体的思想，促进学生主体的回归和学习能力的提高，关注学生在案例教学中的思维发展和成长过程，激发学生的内在动因，促进学生的主动发展，培养学生的创新意识，真正实现了数据库课程群教学的综合改革。

参考文献：

[1]徐龙琴，刘双印，冼远清.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[J].中国教育信息化，2017（12）：66-68.

[2]吴璟莉.地方高校本科计算机专业数据库系统课程体系建设[J].计算机时代， 2013（11）：61-62.

[3]刘加伶，曾庆森，闫河.基于数据库技术的课程群建设[J].重庆工学院学报：社会科学版，2008（9）：167-169.

作者简介：陆慧娟（1962—），女，教授，浙江省高校教學名师，主要研究方向为大数据分析、生物信息学、模式识别等。