面向CDIO的项目驱动Access数据库课程教改研究

王 岩，孟亚坤，张 斌，朱世敏，张重阳

（东北大学秦皇岛分校计算中心，河北 秦皇岛 066004）

0 引言

基于项目的学习法起源于美国，起初是用于建筑和工程中，后续得到发展、扩展。基于项目的学习法在具体教学操作中贯彻了 CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate）的教育理念，成为实践中的教学理论依据。项目教学的应用研究目前多应用于特定的教学单元，针对一门课程的教学研究较少，值得进一步研究。

1 国内外研究现状

最早提及项目学习概念的是美国教育家杜威，他明确了项目学习的思想是让学生通过实际活动去学习，并认为知识只有通过行动才能获得。目前基于项目学习，在国外是应用较多的教学模式[1]。

2017年4月27日至28日，2017CDIO工程教育联盟会议在浙江大学城市学院召开。本次会议由CDIO工程教育联盟、中国高等教育学会工程教育专业委员会、全国地方高校卓越工程教育校企联盟主办，浙江大学城市学院承办。来自全国“985”、“211”等100余所高校和单位的600余名专家学者和代表参加会议。

目前，研究人员通过不同角度对Access数据库教学进行改革，在理论研究方面，商、刘侧重于研究理论与应用结合的数据库教学改革[1,2]；随着慕课的发展，项目驱动在教学改革的渗透，研究人员进行探索性研究，取得了不少该方向的研究成果[3,4]；而结合理论，实践教学是实验课程的重点教授目的，因此基于上述理论研究，将理论教学与实际相结合，并通过该方式提高学生的学习兴趣，以取得良好的教学效果[2]。

2 面向CDIO的Access数据库教学过程

根据教学内容进行模块划分，分为应用需求：涉及学习内容；数据存储：涉及表的建立；界面设计：涉及窗体建立；实际操作：涉及查询、宏、VBA基础。

2.1 多级任务规划的衍生教学内容设计

在第一步教学内容逐步的完成过程中，进行分段、进阶式教学内容的设计。

基础学习阶段：教师选取某个系统成品作为案例，将案例剖析，逐个分解，划分为实验内容对应的表、查询、宏和窗体建立等内容，从宏观到微观进行讲解，让学生有完整、系统的学习体验。

内容扩展阶段：在第一阶段的基础上，根据划分内容的讲解，进行内容的进一步深入，例如，对于表的建立，可以横向引申出针对“学生管理系统”、“旅游网系统”的表进行比较；讲解查询时，相似功能的查询，例如，“菜品选择查询”和“图书选购查询”进行对比，以加深知识块内容的理解及应用。

综合实操阶段：本阶段将教授对象由学生个体转化为学习小组，由教师提供题目，学生自主完成一个系统的建立。从系统前期设计、系统建立到系统维护，在整个过程中，不断强化学生的知识应用能力。

2.2 结合网络学习平台教学方式为复线完善教学过程

利用网络学习平台在数据库技术实验课程的应用过程如图1所示。

在具体操作中，针对学生专业、兴趣不同的问题，通过两方面得到解决：①可以通过提前释放部分教学内容让学生提前了解基础的学习内容；②通过讨论区的交流，可以让同学之间通过交流促进内容的理解，提高学生学习兴趣。

课前前期学习：在课程开始之前，教师在网络上提供该课程的教学资源，学生自主选择学习方式。首先，学生通过“数据库技术实验课程网上学习课堂”，总览该平台提供的全部教学资源，对课程有一个整体的认识。其次，学生通过观看网络教学平台教学视频学习第一阶段教师需要讲解相关的案例的知识点内容。

图1 面向CDIO的数据库技术实验课程新教学模式中教学流程图Fig.1 Teaching flow chart in new teaching mode of CDIO oriented database technology experiment course

课中自我学习结合小组讨论学习：在课程进行中，根据讲解内容，教师将学生分成协作小组，以小组为单位完成具体的系统实验。在规定时间内，每个小组需将小组的实训成果上传到“数据库技术实验课程网上学习课堂”中，系统评测机制会根据评价体系给出小组成绩，教师再结合小组答辩成绩给出最后的总评成绩[3]。

课后巩固及拓展：在本课程结束之后，学生还可以通过“数据库技术实验课程网上学习课堂”上的参考资料，继续深入学习数据库技术的相关知识，拓展自己的数据库技术技能。

3 项目驱动的 Access数据库的教学设计-学生选课管理系统

3.1 模块结构设计

模块结构是指将程序或系统按照功能或其他原则划分为若干个具有一定独立性和大小的模块，每个模块具有某方面的功能。模块结构图可以反映系统的控制层次，展现出各模块之间的数据传递与信息。根据课程内容安排及参考本文第3节设置，安排学生完成学生选课管理系统的模块结构如图2所示。

图2 学生选课系统模块结构图Fig.2 Module structure of student course selection system

3.2 功能描述

高校的学生选课管理系统是以数据库视图为基础，按照不同的功能进行相应的视图数据的分级管理，系统具有录入登记、单值和多值、精确和模糊查询的功能，报表显示功能，方便学生进行信息检索和数据分析，提高学生管理的效率[4]。

3.3 数据表设置

该数据库包含3个数据表，分别为学生信息表、课程信息表、学生选课信息表。表间关系如图3所示。

图3 学生选课系统数据表关系图Fig.3 Data table relation diagram of student course selection system

三个表之间实现一对多关系，并且实施参照完整性，级联更新相关字段和级联更新相关记录；设置各表的数据类型和属性，并且创建主键和索引，最后输入数据。

3.4 过程说明

3.4.1 自动运行的宏

打开Access，自动弹出消息框“欢迎进入学生选课管理系统”，点击确认后弹出登录页面。

3.4.2 窗体及报表设计

登录窗体设计：在登录页面输入正确的用户名和密码并按确认键后进入主页面“菜单导航”。

学生信息查询及修改选项卡设计：在学生信息窗体中点击各按钮，实现对姓名、学号、性别、联系方式等各种信息进行查询，修改等功能。

课程信息查询及修改选项卡设计：在课程信息窗体中点击各按钮，实现对课程名称、课程代码等各种信息进行查询，修改等功能。

学生选课登记窗体：通过下一项记录等按钮选择需选课学生姓名及对应的学号，在下方选项组按钮选择课程并保存至学生选课信息记录表当中。

报表设计：与主页面窗体建立联系，实现对所有选课学生信息及按系别分类查询学生选课信息的功能。

在学生选课管理系统设计中，数据库是否完整，直接影响信息系统的开发进程以及整个系统的安全性和运行性能。在整个设计过程中，都渗透数据库安全及严谨的关联操作说明，让学生更了解数据库学习的重点和深层次表现。

在完成上述第二阶段的任务学习，尤其是课程设计的基础上，本模块的设置更满足了学生的学习需求。通过整个课程的学习，学习之余，学生更愿意认真学习老师精心准备的资料，并且愿意与有相同爱好的同学共同探讨。教师在教授学生既定内容的同时，可以为这类学生安排深层次的提高内容，进一步安排学习任务，让学生以及团队合作者共同完成[5]。

4 结论

面向CDIO的项目驱动Access数据库课程研究为了达到面向 CDIO和教学理念的一体化教学要求，并将项目建设理念，有针对性地设计课程教学内容和互动方式，将理论学习与实践训练有机地结合起来，激发学生对Access数据库学习的兴趣，切实增强学生的工程意识、工程能力、就业素质和综合分析和解决问题的能力，以适应社会对工程技术人才新要求。