計算機應用型人才培養中數據庫課程教學改革研究

李超+謝坤武

DOI：10.16644/j.cnki.cn33-1094/tp.2016.02.027

摘 ?要： 當前嚴峻的就業形勢與軟件人才特別是高級軟件人才匱乏形成了鮮明對比。就應用型高校計算機專業數據庫課程理論及實踐教學中普遍存在的一些問題，提出了課程的教學內容、教學原則及教學方法，探討了如何實現理論教學與實踐教學的有機銜接，教師與學生的緊密合作，以及學習與工作的平穩過渡。通過教學實踐證明了該教學模式的可行性和有效性。

關鍵詞： 數據庫課程; 理論及實踐教學; 案例教學; 項目驅動

中圖分類號：G64 ? ? ? ? ?文獻標志碼：A ? ?文章編號：1006-8228（2016）02-92-04

Research on teaching reform of database course in cultivating applied talents

Li Chao1，2， Xie Kunwu2

（1. Department of Computer Science and Technology， Hubei Institute for Nationalities， Enshi， Hubei 445000， China;

2. College of Sciences and Technology， Hubei Institute for Nationalities）

Abstract： The current severe employment situation and the software talents， especially senior software talent shortage has formed a sharp contrast. To solve the problems presented in the theoretical and practical teaching of database course in application-oriented colleges， the demanded content， principles and methods in database course teaching are proposed. Meanwhile， how to achieve organic connection between theoretical and practical teaching， to work closely between teachers and students， and the smooth transition from study to work are proposed too. The feasibility and effectiveness of the teaching model are proved by the teaching practice.

Key words： database course; theoretical and practical teaching; case teaching; project-driven

0 引言

據人力資源和社會保障部統計，2013年全國普通高校畢業生規模達到699萬人，但就業專業對口率不到30%;2014年全國高校畢業生總數達到727萬人，比被稱為“史上最難就業季”的2013年再增加28萬人，創下歷史新高。截至2014年7月1日統計得到的結果顯示，2014年全國大學畢業生初次就業率超過70%。近年來，移動互聯網、物聯網、云存儲與計算等新興產業的快速發展，使計算機相關專業人才需求量不斷增加，這在給計算機相關專業的畢業生帶來了機遇的同時，也對傳統的教學模式、方法與手段提出了挑戰。那些對新技術掌握比較好的畢業生，多數能夠實現順利就業甚至未畢業就預定完，而一般傳統型畢業生則面臨著職業轉型的情況。嚴峻的就業形勢與軟件人才特別是軟件開發高級人才的匱乏形成了鮮明對比。中國軟件協會秘書長胡昆山表示，現階段我國軟件開發基礎人才不足，已成為制約我國軟件產業發展的瓶頸。我國500多所院校開設了計算機專業，培養方式各具特色。如何培養出優秀的軟件開發人員或管理人員，緩解中國軟件人才供需矛盾，是高校教學管理人員及教師得思考的問題。

數據庫課程是計算機專業的核心課程，在專業教學體系中，占據舉足輕重的地位，已形成比較成熟的知識體系與理論框架。該課程培養目標主要是使學生了解數據庫相關理論，掌握數據庫管理系統的使用方法，在此基礎上實現信息系統的開發及數據庫管理工作。目前本科院校計算機專業主要是面向工程需求培養應用型人才。國內教育工作者緊跟教育理論發展步伐，提出了一系列符合重點高校、普通院校、高職高專等層次的先進教學理念、教學方法[1-4]，如基于問題教學、項目引導教學、任務驅動、項目驅動、行動導向、就業為導向等。目前多數普通本科院校數據庫課程教學中，依然存在下列問題。

⑴ 教學方法依然重理論而實踐應用能力不足，教學內容無法跟上新技術發展需求。近年來，隨著網絡技術的發展，XML技術、云存儲、分布式存儲與計算、并行計算與集群等技術的發展，對傳統的數據庫技術帶來嚴重挑戰。

⑵ 沒有考慮學生的差異，教學多采用統一教學模式。教學方法呆板，教學目標、理論及實踐教學方法及考核方式不合理。教學理念、教學方法比較抽象，難以實施。

⑶ 教學內容體系不合理，教學內容取舍不當，沒有緊跟上開發工具和新技術發展。

⑷ 課程之間銜接不夠，沒有實現有機融合，系統性不強，教學內容重復、重點遺漏現象嚴重。

⑸ 雙語教學表現欠缺，對競賽、考證等方面重視不夠，學生就業競爭力不足。

我們就當前多數本科院校存在不同專業開設數據庫課程中存在的問題，結合教學團隊的經驗、切身體會及教學效果，對當前軟件行業人才需求進行分析總結，提出軟件項目需求驅動的數據庫課程教學模式及方法。

1 教學模式

課程教學需要師生采用多方位互動的教學模式，從培養本科學生“分析問題、解決問題”的能力轉移到“發現問題、分析問題和解決問題”的能力上，實行多方位互動的教學方式。傳統的教學過程中教師往往處于主導地位，學習過程是在教師指導下的“記憶—理解—使用”過程，不能充分發揮學生的主觀能動性，其結果是讓學生傾向于掌握大量理論及實踐工具，卻不知該如何解決實際問題。后來教學工作者提出了建構主義[3]及基礎上的項目教學法，強調學生的中心地位和主導作用，注重以已有的知識和經驗為基礎，主動有意識地將新知識與原有知識融合，完善自身的知識結構，將學習過程由原先的被動接受變為積極地自主構造。之后出現了許多具有一定效果的諸多教學模式，但隨著新興技術的發展仍顯露出許多不足。這就要求在理論和實踐教學上進行綜合改革，實現課堂教學、課程實驗和社會實踐的進一步結合，確立基于課程講授和實踐的互動模式，在新的環境和條件下探索教與學的新方法。

1.1 明確數據庫課程教學目標

首先必須明確數據庫課程的教學目標。本科階段學習數據庫課程主要是為了數據庫應用系統的設計、規劃、部署、實施、開發和管理。圍繞這一目標，我們認為整個數據庫課程體系結構應體現原理、方法、技術和應用的有機結合，如圖l所示。

1.2 課堂教學

⑴ 教學內容取舍、新知識引入

數據庫教程數量很大，教材層次不齊，許多教材存在問題。有些只注重理論，有些只注重實踐，不能滿足不同層次學生的需要。

軟件產業及技術發展很快，需要注重新知識（技術、標準、工具、管理模式等）的引入，跟上技術發展的步伐，了解新工具的發展及應用情況，實現與軟件開發企業有機對接，與人才需求市場接軌。授課中新知識以專題化形式呈現，注重介紹流行的且成熟的技術、工具及相關的國際標準，拓展學生的視野、明晰軟件技術的發展方向。

⑵ 數據庫管理工具、開發平臺的選擇與使用

在數據庫課程教材方面，一般重點本科院校多選擇數據庫原理等，普通本科既重視原理又注重應用，而普通高職或三本院校，多選擇結合特定類型的數據庫管理系統平臺，側重于應用。當前的中小型企業，由于在數據管理、分析、挖掘方面要求不強，多采用中小型數據庫管理系統。大型企業，采用Sybase、Oracle等中大型數據庫管理系統。有些院校開始了數據庫分析與設計、高級數據庫管理系統、數據挖掘等數據庫相關的選修課程。由于存在教學資源等條件的限制，可以考慮以專題方式，講解部分高級數據庫的知識，給那些在數據庫方面感興趣的學生一個指引。

⑶ 重視雙語教學與實踐

現有的開發工具和開發資料英文居多，通過雙語教學，可以提高學生外語語言能力。各高校根據教育部的有關要求，紛紛將雙語教學列為教學改革的重要內容。數據庫課程由于其具有一定的國際共通性，詞義、專業術語的理解和詮釋遵循國際慣例，其有既定的國際標準，因而往往率先成為進行雙語教學的試點課程。雙語教學需要學生和老師都具備較強的英語聽、說、讀、寫能力，中國大學生雖從初中甚至是小學就開始開設了英語，但要嫻熟的應用還很困難，數據庫雙語教學的效果并不理想。

⑷ 注重教學互動性

首先必須保證教與學的互動，如采用案例教學，讓學生發表對案例的看法，采用情景教學讓學生扮演不同角色，進行討論、爭論甚至辯論。其次通過網絡教學平臺進行互動，實現網上全程輔助教學，實現學生與教師基于網絡的平臺互動。

⑸ 章節習題案例化

一般來說，每章后面都有一些習題，可以考慮把一些典型的、具有一定難度的習題作為案例，給學生講解，引導學生由易到難完成習題。后面的幾個章節可以考慮把習題與項目實踐掛鉤。

1.3 項目實踐

注重實踐教學是社會對計算機專業應用型人才培養的必然。當前的實踐教學，一般認為只是增加上機時間，其實增加上機時間只是一種手段。在上理論課的時候，以案例方式給出展示實踐環節的內容，讓學生實踐時，教師要多加強過程性指導。

項目的開發涉及到調研、開發、運行、維護的生命周期。數據庫系統也涉及到設計、開發、運行、維護的過程。數據庫管理系統是為軟件的運行提供數據支持和服務。特定項目、項目的特定軟件開發方法，對于數據的組織、管理有不同的要求。軟件的開發，以功能為導向，以性能、安全、設計約束等其他需求為前提。這就要求在選好課題的前提下，按照軟件項目開發流程規范，在老師的指導下，完成項目實踐。

⑴ 組建項目開發小組

教師根據學生特點（如年齡、性別、個性、學習成績、學習方法和語言能力等），把能力參差不齊的學生安排在同一個小組，促使不同層次、不同特點的學生在合作學習中相互信任、互相學習。組員人數要適中，一般每個小組3-5個成員，每個小組由其成員推選出1名組長，組長的職責是在教師的指導下制定本小組的開發計劃，并負責本組成員的工作任務分配、監督實施等各方面的工作。

⑵ 給定部分課題，學生選題

數據庫是一門工程學科，它與許多課程可以做到有機互補，如C語言課程設計、面向對象程序（及課程）設計、數據庫原理（及課程設計）、軟件工程等內容有許多交叉知識點。在實踐教學和課程設計中，對這些課程（知識點）進行整合，教師給出一定數量、一定難度的課題，學生也在教師同意前提下，自己擬定課題，最終實現統一選題。

⑶ 實施嚴格的過程監督、結果考核

對課題的實施過程及結果實行嚴格考核。開題階段：以系統需求為基礎，撰寫開題報告，包括課題主要內容、需求分析及總體設計說明、各成員角色、時間安排等。審查合格后方可進行系統開發。中期檢查：根據計劃表檢查開發進度，對遇到的問題進行指導與解決。驗收：學生演示系統，說明和解釋運行效果。項目完成后可進入答辯。答辯：各組指派一名代表進行陳述，然后進入教師提問環節。課程設計報告：主要考查總結工作、撰寫文檔的能力。包括報告是否內容完整、充實、條理是否清楚，格式是否符合科技文章規范。

現代企業數據庫應用基本上是工程化的合作開發，要按軟件工程學的原則進行組織。將軟件工程學基本方法融入數據庫原理與應用課程的實踐環節，使學生盡早建立起工程化的概念。按照工程化的規范，嚴格撰寫系統開發階段的文檔。

1.4 教學考核

要改變課程成績以考試成績為主的方式，鼓勵學生多參加項目實踐，參與大學生創新基金項目。許多教學研究者探討了該課程的考核方式，甚至給出了理論考核、課內試驗、課程設計以及平時考核的各自所占比例，提倡提高實踐部分考試的比重。總體來說，就是在考察學生對數據庫原理、方法、技術、標準和規范的掌握情況下，重視他們進行項目管理過程中的基礎技能、團隊合作、人際交流的綜合能力的提高。

將數據庫原理、數據庫應用和數據庫設計三部分有機地聯系起來形成數據庫系統的總體結構，因此對課題設計的評測也從這三方面著手，建立評測框架。

⑴ 數據庫原理部分：主要評測學生在數據庫的數據結構設計、數據庫系統總體設計以及數據庫安全保護方面完成的工作。

⑵ 數據庫設計部分：主要評測學生如何將現實系統的數據通過某種數據模型組織起來，并利用DBMS系統提供的功能，完成結構及其約束的建立。

⑶ 數據庫應用部分：主要評測現實系統業務邏輯的實現，即用特定程序設計語言、開發技術和工具，在數據庫設計以及DBMS平臺支持的基礎上，實現系統業務功能，為用戶提供友好和人性化的業務操作界面。

1.5 鼓勵參加競賽、考證及培訓

軟件用人單位對于IT人才的要求會考慮兩大因素：“即招即用”和“潛能”。學生通過參加各種競賽，可以挖掘其特長和創新意識，培養其創新能力。參加軟件及相關技術的認證考試，可以深入掌握相應的技術及應用，同時，有了認證書更加可以吸引用人單位。當前有許多各種培訓機構，提供系統的培訓，可以在短期內很快的提高學生的實踐動手能力。經過競賽訓練、考試認證、正式培訓等環節的畢業生，就業優勢比較明顯。

2 教學效果分析

近年來，學院不斷完善軟件專業教學模式和學生實踐環境（校外基地20來個、學校有一個省級實驗示范中心、一個創新中心、多個開放的專業課程試驗室），取得了良好的效果。近三年來，有近100名學生參與老師主導的多項校企聯合項目的開發，項目都順利結題;計算機專業學生參加電子設計大賽或國家二等獎1名，湖北省一、二、三等獎10余名;畢業生的畢業設計及論文成果及質量明顯提高，獲得了20余次湖北省大學生畢業優秀論文一等獎，二、三等獎若干個;畢業生實習及畢業就業獲得了用人單位一致好評，畢業生就業率穩定在98%以上;今年對往屆畢業生的近200份有效調查問卷結果統計顯示，學生對學校特別是計算機軟件專業培養模式的滿意度達98%。

通過不斷的改進軟件工程教學模式，學生的基礎知識和技能、團隊合作精神、溝通能力、分析解決問題能力、適應能力、創新能力等得到明顯提高，達到了軟件工程應用性人才的目標。該模式符合“按需施教，按需育人”的理念。

3 結束語

本文對應用型高校計算機專業數據庫課程理論及實踐教學的教學內容、教學原則及教學方法進行了探討。通過教學實踐證明了該教學模式的可行性和有效性。隨著今年“互聯網+”概念的提出，計算機軟件相關人員將迎來新一輪機遇。

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