应用型本科院校数据库概论课程教学改革与实践

丁丙胜，宋卫华，王 勇

（黄山学院 信息工程学院，安徽 黄山245041）

1 引 言

数据库概论是计算机相关专业必修的一门重要专业基础课程，不仅讲述数据库相关的基础知识、数据库操作和管理维护等基本技术，还讲述了数据库系统设计的方法和步骤，与实际应用紧密相关，是各类程序员和信息系统管理员所必须掌握的基础知识和基本技能。

长期以来，受传统教学思维模式的影响，数据库概论课程教学一直沿用课堂理论知识讲授、实例介绍与演示、实验验证三步走的教学模型，所讲授知识很少考虑企业和社会对数据库技术人才的需求，缺乏面向实际应用的数据库技术的讲解，没有突出“实用性”，与社会实际需求严重脱节，不符合“地方性、应用型”的办学定位。因此，数据库概论课程的教学改革应结合学校实际情况，以培养高层次应用型人才为目标，优化教学内容、丰富教学方法、重视实践教学、改革考核方式，积极探索数据库概论课程教学的新模式[1]。

2 数据库概论课程教学改革措施探索

数据库概论课程教学改革以培养高层次应用型人才为目标，提高数据库技术能力和就业竞争力为导向，以服务行业为宗旨，着重从以下几方面进行改革。

2.1 教学目标的定位

教学目标是课程教学的总指导，教学目标的制定要以对市场和社会需求的调查为基础，要以企业对人才的认识，技能的需求为依据，针对不同的专业对数据库技术的不同需求制定相应的教学目标，并将课程教学目标细化。

数据库概论课程教学目标不仅要体现对基础知识的理解和掌握，更要强调应用能力的训练，尤其是创新能力的培养，实现由知识培养型到创新实践能力培养型的转变[2]。

2.2 教学内容的设置

数据库概论课程应以教学目标为指导、以应用能力和创新能力培养为导向来组织教学内容，对原有的知识点进行优化整合，适当增加应用性强或与实际应用关系紧密的知识介绍，减少理论性强，而实际应用很少用到的教学内容，例如关系演算、意向锁等。要打破原来知识体系顺序，将过去以知识体系为主的顺序转换为以能力体系为主的顺序重构教学内容[3]。

结合软件工程专业的实际情况，学生毕业后有相当一部分要从事软件开发工作，数据库的基本操作、管理和数据库系统的开发是必备技能。该专业的数据库概论课程围绕“讲解基础知识，训练基本操作技能，培养应用系统开发能力”这条主线来组织教学内容。

1.基础知识部分主要讲述数据库系统概述、数据模型、关系数据库的基本理论、事务与并发控制等，这些内容涉及数据库系统的基本概念、基本原理等，通过对这些知识的掌握，为后面学习数据库的操作、管理、设计和系统开发打下坚实的基础。

2.基本操作部分将以MySQL 为平台，介绍数据库和表的创建、管理和维护，数据的插入、修改、删除、查询和统计，视图、存储过程、函数的创建与应用等。这部分将采用“生活化”、“趣味化”和“实用化”的案例来组织教学内容，着重培养学生的实际动手能力和知识应用能力。教学中,将原来使用的SQL Server 平台改为现在的Mysql 平台，这是因为Mysql 数据库管理系统逐渐成熟，已被广大软件开发者所采用，尤其在Web 开发中应用广泛，这样有利学生将来在就业时能尽快地适应环境，不易产生转换困惑[4]。

3.应用系统开发部分将结合具体的案例介绍数据库应用系统开发的基本方法和步骤，并在课程设计时，为每组同学设计1个不同的课题，要求学生在系统需求分析的基础上进行概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计、软件模块的设计，最后设计完成1个小型数据库应用系统。这个环节要引导学生进行文献资料的查阅、组织学生展开讨论、督促学生切实做好每个环节的设计工作，让每位同学的应用系统开发能力得到真正的培养和提高。

在教学中，对教学内容的顺序做了适当的调整，将关系数据库的基本理论和数据库应用系统的设计调整到基本操作之后讲解，实践证明，这种调整可以让学生更早地动手实践，提前直观感触数据库的实际应用，有利于激发学生的学习兴趣。

2.3 教学方法的改革

在教学中，将采用以学生为中心、案例为向导、翻转课堂等多种方法相结合的教学模式，增加教学互动，启发学生思考、激发学生兴趣。

2.3.1 案例教学法

案例教学法与传统的举例法不同，传统的举例法一般先讲解基本知识，再举例介绍相应知识点的应用，而案例教学法则以案例为主线，从实际应用中提出问题，引导学生分析问题，启发学生寻找解决问题的方法，从而引出相关概念和相应的知识，并做归纳总结。

数据库概论是一门理论与实际应用紧密联系的课程，比较适合使用案例教学法。如在讲解备份和恢复知识的时候，以学校教学管理系统的维护为案例，首先提出当教学管理系统出现诸如硬盘损坏等故障后如何进行恢复的实际问题，接着引导学生分析数据库恢复必须具备的前提和基础——备份，再引出MySQL 中进行备份和恢复所用的工具Mysqldump、mysql，并通过演示介绍备份和恢复的具体方法和步骤，让学生直观感受备份和恢复在实际应用的价值，最后总结备份常见类型、针对不同问题所采用的备份策略及相应的恢复方式，并着重介绍基于二进制日志文件的故障完全恢复的实现方法。

案例教学法有利于引发学生的求知欲望，激起学生的学习兴趣，有利于培养学生的知识应用能力，在实际教学中效果良好。

2.3.2 互动式教学法

互动式教学法一般是为达到一定教学目标，先由教师向学生抛出主题，让学生思考、提出、争辩解决问题的方案，然后进行集体讨论，最后由教师和学生共同进行归纳和总结的一种教学方法。这种教学方式打破传统的教师讲学生听，或者是教师问学生答的填鸭式教学形式，让学生参与教学的整个过程，成为教学的主体，变被动接受为主动积极探索。这种教学方法可以活跃课堂气氛、启发学生灵感、挖掘学生的潜能、激发学生学习积极性和创新性，促进师生之间、学生之间相互学习、取长避短，共同进步。

如在介绍查询优化时，先举例在一些网站浏览信息时经常会遇到反映慢，半天没有显示结果的情况，说明造成这种情况的因素虽然很多，但是，从数据库检索信息花费时间太多是主要因素之一，从而抛出如何优化查询这一主题；接着让学生结合前面学习的知识分析原因，思考解决问题的方法，并让大家先进行小范围的讨论；在大家有了初步的方案后，让部分同学发言，提出自己的查询优化方案，说明理由，再进行集体讨论，探讨这方案的可行性；最后，由教师和学生共同归纳总结出查询优化的基本方法。从多年的教学实践来看，这种互动式教学方式学生参与积极性高，学生能很好地将前面所学的索引知识应用到查询优化中，或用连接查询替代嵌套查询来提高性能，有些同学还能提出一些新思路，如采用中间表、增加冗余等。这种教学方式还可以让教师能更好地了解学生，拉近师生间的距离，也有利于教学相长。

互动式教学的实施关键在于主题的设计和过程的控制，设计的问题要新颖，具有吸引力，能激发学生探索知识的欲望。在互动过程中要进行适当的引导，启动学生思考，必要时可以提供一些资料予以帮助，同时要控制好讨论的深度和广度。

2.3.3 翻转课堂教学法

翻转课堂教学法是指借助现代教育技术手段，将原先由教师在课堂讲授的知识信息放到课外，由学生在课前通过看视频、查资料、师生交流、同学交流等形式自主进行学习。课堂上，教师主要通过作业评讲，或者答疑等互动形式对重难点问题进行辅导。

翻转课堂教学的优点是学生可以根据自己的实际情况选择学习内容，安排课外学习时间，掌握学习进度，学生学习方式更灵活，参与度更高，而且提高了课堂教学效率。

如数据库概论涉及基本理论、基本操作、系统设计等内容，共有18章，内容较多，为了提高课堂教学效率，其中MySQL 概述、存储过程与函数、触发器、事务与并发控制、日志管理等章节内容要求学生通过网络课程在课余时间自学，网络课程上提供了视频和课件，各章节精心设计了习题，学生可在线与教师交流互动，学生间也可在线讨论，课堂上只安排少量的时间对重难点知识进行梳理、组织讨论和答疑等，利用翻转课堂教学有效地缓解了课堂教学时间不足的问题，提高了学习效率，学生自主学习能力也得到了很好地锻炼和培养。

2.3.4 启发式教学方法

启发式教学是把学生作为学习的主体，在教师的主导下启发学生积极思考问题，引导学生寻找解决问题的途径，激发学生求知欲望和学习积极性，从而达到学习知识、掌握技能、培养能力的目标。

在数据库概论课程教学中，启发式教学与案例教学法、互动式教学法、翻转课堂教学法等相互交织，贯穿于课程教学中。通过设疑、启发思考、组织讨论、质疑，再思考、总结等环节，层层推进，不断激发学生的好奇心和强烈的求知欲，引导学生分析思考，逐步寻找解决问题的方案，最终达到教学目标。例如在学习自连接时，教师先抛出如何查询各门课程先行课课程名的问题，学生思考一会儿可能还是不知从何入手，教师这时引导学生考虑能否可以使用连接查询来解决问题，在教师的启发下，部分同学可能就会想到将课程表进行自连接来查询，按照学生提出的方法进行演示，并将结果展示给同学，通过分析结果就会发现一些没先行课的课程信息查询结果中没体现，提示学生现在查询到的信息只是内连接的结果，于是，就会有不少同学想到使用左自连接来解决这个问题。这一过程，由教师提出问题，启发学生思考，引导学生分析问题，寻找解决问题的方法，教师始终处于主导地位。学生是学习的主体，在教师的启发下积极思考，在与教师互动的过程中提高了学习兴趣，掌握了知识，培养了分析问题、解决问题的能力及创新能力。

2.4 教学手段的改革

现代科学技术让现代化的教学手段成为现实，以计算机为基础的多媒体课件、网络课程和软件演示平台等在教学中得到广泛应用，多样化的教学手段的综合运用增加了课堂信息量，拓展了教学形式，增强了教学吸引力，提高了教学质量和教学效率。

2.4.1 多媒体课件的应用

数据库概论课程采用多媒体教学，每节课都精心制作多媒体课件，通过文字、图形图像、声音等多种形式来展示教学内容，生动、形象、直观，更具教学吸引力。多媒体教学能使学生产生身临其境的感觉，充分地调动他们的一切感觉器官，增强他们感观认识；有助于培养学生的形象思维能力，拓宽他们的想象空间；课堂信息量大幅提升，教学质量和教学效率得到了有效提高。

多媒体教学不是对传统教学手段的全面否定，也不能照本宣科，要与教材、板书、肢体语言等传统的教学手段有机地结合，与互动式教学、启发式教学等协调运用，才能达到最佳的教学效果。

2.4.2 数据库管理系统演示平台的应用

数据库概论是一门应用性较强的课程，教学中依托信息工程学院的实验室平台，采用远程桌面连接方式使用实验室MySQL 数据库服务器进行教学演示。如数据库基本操作、管理和维护等章节以培养学生实际操作能力为主，学习时通过具体案例演示操作的方法和操作过程，能让学生快速的熟悉软件环境，掌握操作方法，直观地感觉知识的应用，达到事半功倍的效果。

2.4.3 网络教学平台的应用

基于黄山学院的网络教学平台，创建了具有知识性、交互性、实践性的数据库概论网络课程，提供有教学大纲、PPT课件、教学视频、章节习题、在线测试、案例作业等丰富的教学资源，师生之间可通过网络互动，答疑解惑，同学之间也可在线讨论与交流。数据库概论网络课程的建成，使教学突破时间和空间的局限，为翻转课堂教学法的运用提供了有力的支撑，是课堂教学的延伸和补充，有利于培养学生自主学习能力。

2.5 实践教学的改革

实践教学是数据库概论课程教学的重要环节，通过上机实验可以让学生加深对理论知识的理解，培养学生分析问题解决问题的能力、实际动手能力和知识应用能力，培养学生创新意识。

2.5.1 基础实验改进

基础实验主要是训练学生基本操作技能，巩固基础知识。根据多年的教学实践，数据库概论课程精心编写了实验指导书，每个实验都包含背景知识介绍和实验过程指导，实验内容尽可能选择学生身边熟悉的案例，使实验具有可操作性和趣味性，提高学生对实验的兴趣。加强实验过程的指导和监督，强调人人亲自动手，并将学生个人信息融入案例，这些个人信息将会反应在学生提交的实验结果中，尽可能地避免了复制和抄袭现象的发生。每个实验都设有巩固练习部分，巩固练习只给问题和要求，让学生自己探求解决问题的方法，设计实验步骤，将知识现学现用，有效地培养了学生的知识应用能力。

2.5.2 课程设计改进

数据库概论课程设计安排在课程学习结束后的下一学期，主要目的是通过具体的数据库应用系统的设计与实现，让学生掌握系统设计的基本方法、步骤和主要内容，熟悉各种设计工具的使用，初步学会软件的开发。课程设计有明确的任务和要求，要求学生严格地按照数据库应用系统设计的方法和步骤进行，每个阶段的设计结果表达力求规范，并加强对各个设计环节的指导。数据库概论课程设计改变过去一人一题的模式，将学生分成若干个小组，每个小组可以根据自己的兴趣自主选择要设计的数据库应用系统，但不同的小组设计的系统不同。在小组内部每个人都有具体的分工，每个小组都设有1 名小组长，组长负责召集组员开会讨论相关事宜，统一协调本组各项工作。这种方式有利于发挥各人的特长，有效地培养了团队协作精神，系统设计的质量比以前有明显地提高。数据库应用系统的设计过程实质就是一个作品的创作过程，需要融入学生自己的创意思想，有利培养学生的创新意识；需要学生投入一定的精力和时间，大量工作要在课余时间进行，借助网络等现代通信手段，加强课余师生交流互动，是取得良好教学效果的重要保证。

2.6 教学评价与考核方式的改革

教学评价与考核要避免过去那种重视期末考试结果，轻视平时过程；重视基础知识，轻视实践能力的现象。科学的教学评价与考核方式不仅要反映学生对知识的掌握程度，更要体现学生的知识应用能力，尤其是创新能力。经过多年的教学实践，数据库概论课程探索出一套较为科学、可操作性强的教学评价与考核方式。

2.6.1 理论课考核成绩构成

课程成绩=期末考试成绩(70%)+平时考核成绩(30%)

期末考试采取闭卷笔试，平时考核主要综合考虑上课的出勤率、作业、课堂提问、课外读书笔记等, 其中，考勤占课程成绩的30%,作业占课程成绩的40%，课堂提问占课程成绩的20%、课外读书笔记占课程成绩的10%。

2.6.2 实验考核成绩构成

实验成绩=期末考核成绩(40%)+平时考核成绩(60%)

实验期末考核采取机试，平时考核主要综合考虑上课的出勤率、实验报告, 平时测验等，其中，考勤占实验成绩的30%,实验报告占实验成绩的50%，平时测验占实验成绩的20%。

2.6.3 课程设计考核成绩构成

课程设计成绩=设计结果考核成绩(70%)+平时考核成绩(30%)

设计结果主要考虑实现的数据库系统和撰写的课程设计报告两方面情况，前者占30%,后者占70%，平时考核主要考虑上课的出勤率和在小组中的任务分担，前者占60%，后者占40%。

这种将理论教学、基础实验和课程设计分开考核的方式，更能直观地反应学生的基础知识、基本操作技能掌握情况和知识综合运用能力，课程成绩中兼顾期末考核与过程考核两个方面，尽可能地避免了只重视考试结果，而轻视平时过程的现象，能更好地激发学生学习积极性与主动性，有利于能力的培养[3]。

3 结束语

近年来，数据库概论课程从学校实际出发，以培养高层次应用型人才为目标，在教学目标定位、教学内容设置、教学方法与手段改革、教学评价与考核方式改革等方面进行了一系列有意义的探索，改革初见成效，学生学习积极性、主动性有所提高，自主学习能力、实际动手能力得到增强，综合应用能力明显提升。今后仍需继续进行改革探索，加大改革力度，推进网络课程建设，完善考核方式，丰富教学方法和手段，强化实践教学，研究构建应用性人才培养的新模式，大力培养应用型、创新型人才，努力为地方经济建设和社会发展服务。