數據庫原理及應用課程CDIO模式教學的探討

蘭翠

(黑龍江科技學院計算機與信息工程學院，哈爾濱150027)

數據庫原理及應用課程CDIO模式教學的探討

蘭翠

(黑龍江科技學院計算機與信息工程學院，哈爾濱150027)

CDIO作為一種工程教育的模式推動了工程教育改革的進程，數據庫原理及應用課程作為計算機專業的核心課程之一，可結合CDIO模式從構思、設計、實現、運作四個方面進行教學環節、教學手段、教學內容、教學方法的變革，從而進一步提高計算機專業的人才培養質量。

CDIO;教學;數據庫原理及應用

CDIO是構思(Conceive)、設計(Design)、實現(Implement)、運作(Operate)四個英文單詞的縮寫，它以產品研發到產品運行的生命周期為載體，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程［1］。“數據庫原理及應用”作為一門應用性極強的計算機專業的專業核心課程之一，為提高教學水平和專業建設水平，強調對基礎理論的掌握和應用數據庫技術解決實際問題的實踐創新能力，體現“精理論、熟軟件、能開發”的能力培養目標，培養學生思考式學習、研究式學習以及實踐操作式學習的習慣與能力。本文結合CDIO模式從課程構思、課程設計、課程實現、課程運作四個方面進行教學探討。

一、課程構思

計算機專業的人才培養目標是培養計算機專業技術應用型人才，掌握計算機軟件工程設計與開發、計算機網絡工程規劃與建設、計算機組裝與維護、數據庫維護與監控等理論基礎知識與專業操作技能。數據庫方向的部分就業崗位是從事數據庫設計與開發、數據庫系統規劃管理的數據庫信息維護員，或對數據庫進行性能分析、優化調整、維護數據庫安全、監控以及數據庫災難恢復的數據庫管理員，或具有一定研究能力，能夠設計與開發大型平臺數據庫的數據庫工程師，或進行業務系統數據庫的規劃、設計、實施、開發并優化數據庫物理建設方案的數據庫項目工程師等，學好數據庫原理及應用課基本上就具有了從事數據庫信息維護、數據庫管理以及數據庫設計、實施、開發的能力。

“數據庫原理及應用”是一門重要的專業核心課。它既是若干后續專業課程的知識基礎，也是程序設計類課程(如面向對象程序設計、可視化程序設計等)的極其重要的延伸。學生學習此門課程要掌握數據庫的基本知識、數據庫管理技能，以及基礎的數據庫系統開發技能，教學過程中要結合CDIO模式從實際、實用、實踐的角度進行產、學、研結合［2］，針對數據庫相關崗位的市場需求，圍繞數據庫操作以及管理技能進行訓練，引導學生參與解決實際工程問題，使學生能夠在“干中學”，激發學生學習主動性和創新應用能力，為專業培養目標的實現奠定良好的基礎。

二、課程設計

課程目標是培養學生理論聯系實際、初步掌握應用系統的開發設計能力;培養學生能夠應用現有的數據庫管理系統(DBMS)，進行信息系統數據庫模式的設計能力;培養學生使用SQL語言進行客戶端、服務器端的應用程序設計的能力;培養學生具有數據庫系統設計、管理、應用等方面的工作能力，能夠從事數據庫相關技術理論的研究、設計、開發、管理、應用、維護及教學等方面的工作，具有創新意識、創業精神和實踐能力。

為保證課程目標的實現可選用以下教學方法。(1)在精講數據庫基本原理、應用、操作的同時，以簡單實例引導學生通過教學輔助資源自學實現功能，培養學生自學能力; (2)在教學中突出重點和難點，提高學生邏輯思維能力，選擇實際案例，剖析疑難點，激發學生的學習興趣;(3)提供先進教輔資源，將電子教材、練習自測、在線交流等多種媒體有機結合，拓展教學內容，提供學生自學平臺;(4)靈活運用案例教學，以項目驅動教學，任務驅動教學、探究教學和研究性學習的方式方法，讓學生在知識、技能形成的過程中充分感知、體驗、獲取過程性知識和經驗，實現課程教學與崗位要求的無縫對接;(5)針對學生資質培養其專業能力特長，充分挖掘潛能，肯定進步，構建科學、全面、注重技能的評價機制; (6)提供企業實訓的機會，讓學生在實際工作中扎實理論基礎，提高理論與實際相結合，以及應用理論指導實踐的實際操作動手能力。

教學內容不但包括書本上的基礎理論知識，還要包括實際操作的技術和技巧，同時結合企業實訓進行教學，學生學習過程中要從以下幾個方面進行指導。(1)讓學生親自對數據庫行業的工作過程進行考察、實踐、總結，提高對本門課程的重視程度;(2)對數據庫操作常出現的錯誤進行分析、實驗、對比，提高系統分析和設計能力;(3)通過項目小組的形式開展自習、項目開發，培養學生團結協作的團隊精神以及組織協調能力;(4)以數據庫項目難點為導向，引導學生通過查閱網絡資源，解決難題，培養學生創新思維和實踐方法能力。

教學手段的選擇主要從以下幾個方面入手。(1)由于本課程操作性較強，需結合多媒體進行實例講授;(2)在實例講授中，拋出問題，讓學生思考討論，以不同方式解決; (3)根據不同學生個體的資質，進行不同層次的技能培養; (4)采用形式多樣的考核方案，客觀地評價學生資質、能力等綜合素質。

教師、教學環節、教輔資源、考核方案、教學手段與學生等課程要素的整合模式與運行結構如下圖所示。

三、課程實現

課程的主要知識點有關系數據模型、數據庫設計、數據庫管理、關系數據庫SQL語言、數據庫系統的訪問、數據庫恢復、并發控制、數據庫安全保護、SQL Sever的基本操作等，主要的操作技能點有數據庫服務器配置與注冊、企業管理器的使用、數據庫的建立、數據表、索引和視圖的建立、數據查詢和更新、SQL Sever的T－SQL語法、游標和儲存過程、SQL Sever的觸發器等。其中E－R數據模型、關系運算、SQL查詢、關系模式規范化、數據庫設計為本課程的重點，利用ODBC、JDBC、ADO.NET幾種常見的數據庫訪問接口進行數據庫增、刪、改、查等操作，為本課程難點。

課程總學時60學時，其中課堂講授48學時，上機操作12學時，課程設計2周，企業實踐2周，上機操作以學生最容易調研的學生信息數據庫管理系統為例，進行創建基本數據表、創建視圖及索引、SQL語言簡單查詢、SQL語言復雜查詢、應用存儲過程與觸發器、事務編程、數據庫備份和恢復等幾個模塊的操作練習，課程結束后，由專門的指導教師帶領學生到相關軟件公司進行為期兩周的企業實踐，主要完成企業數據庫應用概況，數據庫設計，數據信息維護、常出現的錯誤及解決方案等幾方面的資料調研，企業實踐結束后，進行為期2周的課程設計，學生需分成小組，進行自由選題、需求分析、數據庫邏輯結構設計、系統功能設計、總體設計、詳細設計、編碼、單元測試、詳細設計驗收、整體測試和完善，撰寫課程設計報告并驗收，最后以小組為單位演示、講解所設計軟件，每位成員應接受指導老師的提問，參與答辯。進而鍛煉學生自主思考、學習、研發、團結協作、實干的能力。考核成績由理論考試成績、實驗考試成績、課程設計成績、平時成績四部分組成，分別占50%、20%、20%、10%。

四、課程運作

課程的主講教師都要求具備“雙師”資格，并參與數據庫原理及應用精品課程建設，具有豐富的教學經驗、較強的科學研究能力以及扎實的實踐操作能力，實驗實訓場地要為每位學生配備單獨的計算機，并開通網絡資源，提供網絡學習平臺，方便學生進行網端數據庫的連接和操作，而課程教學大綱、課程實驗教學大綱、課程設計大綱、電子教材、PPT教學課件、練習自測、綜合實驗指導書、企業實踐任務書等教學資源都可以在學院“數據庫原理及應用”立體化教材網站上獲得。

［1］林藝真.CDIO高等工程教育模式探析［J］.哈爾濱學院學報，2008，(4):137－140.

［2］E.Crawley etc.Rethinking Engineering Education［M］.Berlin:Springer，2007:4.

G642

A

1001－7836(2011)06－0061－02

10.3969/j.issn.1001－7836.2011.06.025

2011－03－16

2010黑龍江省新世紀高等教育教改工程項目;黑龍江科技學院教學研究項目(49)

蘭翠(1977－)，女，黑龍江雙城人，講師，碩士，從事于人工智能、數據挖掘研究。