應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下基于CDIO的數(shù)據(jù)庫教學(xué)研究

鄒瓊

（湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院法商學(xué)院，湖北武漢430205）

應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下基于CDIO的數(shù)據(jù)庫教學(xué)研究

鄒瓊

（湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院法商學(xué)院，湖北武漢430205）

為了實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，對(duì)非計(jì)算機(jī)專業(yè)數(shù)據(jù)庫課程教學(xué)中存在的突出問題進(jìn)行分析，提出以CDIO的工程教育的理念為基礎(chǔ)，重新修訂符合企業(yè)需求的教學(xué)大綱，設(shè)計(jì)以專業(yè)應(yīng)用為導(dǎo)向的案例及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，采用三級(jí)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ街鸩教岣邔W(xué)生的實(shí)踐能力，最終達(dá)到提高教學(xué)效果的目的。

數(shù)據(jù)庫教學(xué)；CDIO理念；課程改革

國家十三五規(guī)劃綱要提出要改革人才培養(yǎng)機(jī)制，實(shí)行學(xué)術(shù)人才和應(yīng)用人才分類、通識(shí)教育和專業(yè)教育相結(jié)合的培養(yǎng)制度，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)，著力培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。［1］這也為大多數(shù)三表普通院校明確了培養(yǎng)具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的實(shí)踐應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。一線教師必須在教學(xué)實(shí)踐中圍繞這個(gè)目標(biāo)進(jìn)行全面立體的改革，運(yùn)用先進(jìn)的教育理念重新構(gòu)造傳統(tǒng)課程的教學(xué)體系。對(duì)于數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)這門非計(jì)算機(jī)專業(yè)必修的數(shù)據(jù)庫課程而言，改革尤為緊迫。

一、數(shù)據(jù)庫教學(xué)現(xiàn)狀及成因

數(shù)據(jù)庫技術(shù)作為信息領(lǐng)域的基本支撐技術(shù)，已經(jīng)成為應(yīng)用型人才必須要掌握的一項(xiàng)基本技能。為提高畢業(yè)生的信息素養(yǎng)和競(jìng)爭(zhēng)力，我校許多非計(jì)算機(jī)專業(yè)如工商管理、會(huì)計(jì)、金融等都將數(shù)據(jù)庫應(yīng)用作為基礎(chǔ)必修課程進(jìn)行開設(shè)，著力培養(yǎng)有特色的應(yīng)用型人才。然而，數(shù)據(jù)庫技術(shù)原理抽象，邏輯思維能力要求較高。部分非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生出于對(duì)計(jì)算機(jī)類課程的天然畏懼感，很容易失去學(xué)習(xí)興趣，出現(xiàn)教學(xué)效果不佳，學(xué)生疲于應(yīng)付的局面。我分析主要有以下幾點(diǎn)原因比較突出：

（一）專業(yè)背景差異大

我校開設(shè)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用課程的專業(yè)跨度較大，從計(jì)算機(jī)、電子類的工科專業(yè)到文科背景下的金融、經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理等專業(yè)，甚至是對(duì)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)要求極低的藝術(shù)類專業(yè)都是這門課程的學(xué)習(xí)對(duì)象。這直接帶來不同專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)差別很大的問題。如果都采用相同的教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容進(jìn)行統(tǒng)一教學(xué)，勢(shì)必會(huì)給那些文科及藝術(shù)類專業(yè)中邏輯思維能力較差同學(xué)帶來較大的學(xué)習(xí)壓力進(jìn)而消極學(xué)習(xí)，這也違背了原本希望學(xué)生在學(xué)習(xí)中體會(huì)數(shù)據(jù)庫技術(shù)在專業(yè)領(lǐng)域的支撐促進(jìn)作用的初衷。

（二）教學(xué)時(shí)間不充足

高校培養(yǎng)目標(biāo)每年都會(huì)有新思路和新變化，隨之而來的培養(yǎng)方案的制訂和修訂也會(huì)使得許多課程在設(shè)置上刪繁就簡(jiǎn)，不少非主干課程的學(xué)時(shí)都受到擠壓。數(shù)據(jù)庫應(yīng)用作為非計(jì)算機(jī)專業(yè)的通識(shí)課程，學(xué)時(shí)也是一減再減，從最開始的64學(xué)時(shí)到后來的54學(xué)時(shí)，現(xiàn)在更是少到48學(xué)時(shí)，所謂巧媳難為無米之炊，想要在這么短的時(shí)間內(nèi)讓學(xué)生掌握必要的知識(shí)點(diǎn)，整合教學(xué)內(nèi)容的難度可想而知。

（三）實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容陳舊

當(dāng)前數(shù)據(jù)庫的實(shí)踐教學(xué)中主要存在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)過多且內(nèi)容陳舊的問題。一個(gè)教學(xué)管理系統(tǒng)“通吃”所有專業(yè)學(xué)生，實(shí)踐內(nèi)容體現(xiàn)不出專業(yè)特色。單一的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ绞沟脤W(xué)生實(shí)驗(yàn)過于依賴實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，缺乏獨(dú)立思考的精神，甚至出現(xiàn)直接拷貝實(shí)驗(yàn)結(jié)果的不良習(xí)氣，很難調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性。

二、數(shù)據(jù)庫教學(xué)改革措施

針對(duì)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)需求，在數(shù)據(jù)庫課程體系構(gòu)建、教學(xué)內(nèi)容編排、教學(xué)過程實(shí)施等方面我們做出了如下嘗試。

（一）引入CDIO的工程化理念優(yōu)化教學(xué)流程

CDIO是近年來國際上比較流行的工程教育理念，主要包括構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）和運(yùn)作（Operate）四個(gè)方面，采用一種生命周期的運(yùn)行模式將教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理規(guī)劃，使學(xué)生的基礎(chǔ)專業(yè)能力、實(shí)踐能力以及人際交流能力和綜合應(yīng)用能力得到提升。［2］［3］具體的做法包括，按照實(shí)際的企業(yè)需求設(shè)計(jì)實(shí)踐項(xiàng)目和內(nèi)容；引導(dǎo)學(xué)生從工程項(xiàng)目的思想構(gòu)思解決問題的思路；運(yùn)用個(gè)人的專業(yè)知識(shí)和技術(shù)設(shè)計(jì)解題步驟；與同學(xué)或老師合作解決最終任務(wù)等。通過這一流程的實(shí)施能夠極大程度的促進(jìn)非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生工程化思維方式的形成，更好的滿足企業(yè)對(duì)應(yīng)用型人才的需求。

3)聯(lián)合速度控制能夠有效降低車輛制動(dòng)的熱量集聚和工作溫度，防止制動(dòng)器的熱衰退和高溫磨損，有效保護(hù)車輛制動(dòng)器，延長(zhǎng)剎車片更換里程，降低了人員的工作強(qiáng)度。

（二）確定恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)目標(biāo)，重新修訂教學(xué)大綱

多數(shù)企業(yè)對(duì)人才不一定要求有很強(qiáng)的創(chuàng)新思維和科研能力，但必須具有科技成果應(yīng)用甚至轉(zhuǎn)化的能力。特別是隨著互聯(lián)網(wǎng)+的不斷深入，即便是非計(jì)算機(jī)專業(yè)的畢業(yè)生，進(jìn)入企事業(yè)單位后也可能立馬需要擔(dān)負(fù)起部門信息化建設(shè)的具體工作。能否靈活運(yùn)用理論知識(shí)創(chuàng)造性地解決實(shí)際問題成為應(yīng)用型人才的重要衡量依據(jù)。因此數(shù)據(jù)庫課程的教學(xué)目標(biāo)要圍繞這個(gè)目標(biāo)而確立。我們通過走訪企業(yè)，調(diào)查社會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)庫技術(shù)的要求，確定了本課程的教學(xué)目標(biāo)為：掌握關(guān)系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本原理；了解面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的思想；能夠使用Access開發(fā)工具建立一個(gè)小型數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)。圍繞這一目標(biāo)，我們需要重新修訂數(shù)據(jù)庫的教學(xué)大綱，研究如何利用有限的教學(xué)時(shí)間，優(yōu)化流程，完成必修課的教學(xué)內(nèi)容，同時(shí)促進(jìn)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力。具體的做法是縮減教學(xué)內(nèi)容中數(shù)據(jù)庫原理中較難理解的部分。如關(guān)系的規(guī)范化理論和VBA程序設(shè)計(jì)中較復(fù)雜的程序流程控制部分，一定程度地降低學(xué)習(xí)難度；增加窗體、報(bào)表等可以直接看到可視化結(jié)果的實(shí)例，以更直觀的方式吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（三）以專業(yè)為導(dǎo)向設(shè)計(jì)教學(xué)案例，注重教材建設(shè)

數(shù)據(jù)庫應(yīng)用課程想要提升在非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的中的吸引力必須以專業(yè)為導(dǎo)向，設(shè)計(jì)與專業(yè)聯(lián)系緊密的教學(xué)和實(shí)踐案例。例如旅游和酒店管理專業(yè)的客房管理系統(tǒng)，工商管理專業(yè)的進(jìn)銷存系統(tǒng)，會(huì)計(jì)專業(yè)的財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)等等。通過這些常見系統(tǒng)的教學(xué)練習(xí)，學(xué)生能夠更容易地掌握數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)，并加深對(duì)數(shù)據(jù)庫技術(shù)的支撐作用的理解，同時(shí)也離企業(yè)要求更進(jìn)一步。這也對(duì)我們的教材提出新的要求，必須按專業(yè)不同設(shè)計(jì)不同案例及側(cè)重點(diǎn)，對(duì)于藝術(shù)類學(xué)生應(yīng)該注重窗體報(bào)表等功能的實(shí)現(xiàn)；對(duì)于管理類專業(yè)這可以重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的數(shù)據(jù)模式設(shè)計(jì)及查詢的應(yīng)用。

（四）按難度設(shè)計(jì)三級(jí)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ剑鸩教岣邔?shí)踐能力

按難度分級(jí)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，主要包含三個(gè)層次。第一層是驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，在實(shí)驗(yàn)初期進(jìn)行，用來驗(yàn)證數(shù)據(jù)基本理論及數(shù)據(jù)庫操作步驟。第二層是綜合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，在完成了第一層次的實(shí)驗(yàn)并熟悉了數(shù)據(jù)庫操作環(huán)境后，提出具體的項(xiàng)目要求。比如給出窗體功能要求，由學(xué)生來設(shè)計(jì)具體窗體界面，選擇控件，設(shè)置屬性，綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決問題。第三層也是最高層以解決專業(yè)實(shí)際問題為目標(biāo)設(shè)計(jì)一個(gè)完整的信息管理系統(tǒng)包括需求分析、數(shù)據(jù)庫的邏輯和物理設(shè)計(jì)，到最后的實(shí)施運(yùn)行。［4］其中前兩層基本由學(xué)生個(gè)人可以獨(dú)立完成，第三層則需要學(xué)生分組協(xié)作將前面所學(xué)貫穿起來精心完成。題目案例的選擇既要考慮專業(yè)特點(diǎn)盡量選擇學(xué)生日后使用率高的系統(tǒng)，同時(shí)也必須兼顧設(shè)計(jì)的難度，分層次有梯度地向?qū)W生發(fā)布任務(wù)。通過這種逐層遞進(jìn)的實(shí)驗(yàn)過程，逐步引導(dǎo)學(xué)生掌握數(shù)據(jù)庫技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。

（五）數(shù)據(jù)庫輔助教學(xué)平臺(tái)建設(shè)

三、改革效果分析

近兩年來，我們課題組老師一直在不遺余力地改革教學(xué)方法，并積極加以驗(yàn)證和實(shí)施。以上改革措施在我院非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用課程教學(xué)中逐步實(shí)施已經(jīng)有兩界，教學(xué)效果初步展現(xiàn)。我們選擇了會(huì)計(jì)、工商管理和旅游三個(gè)專業(yè)分別實(shí)施不同的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容，并設(shè)計(jì)了相關(guān)的實(shí)踐內(nèi)容。通過64個(gè)學(xué)時(shí)的學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)，分別記錄三個(gè)專業(yè)在實(shí)施改革前后的3年中課程學(xué)習(xí)情況并進(jìn)行調(diào)查和取樣。每專業(yè)抽取一個(gè)班級(jí)50人為樣本，將3個(gè)專業(yè)在2014年、2015年、2016年的課程結(jié)業(yè)成績(jī)優(yōu)秀比率、計(jì)算機(jī)二級(jí)的通過比率還有參加國家級(jí)競(jìng)賽的獲獎(jiǎng)比率分別加以記錄和比較分析，結(jié)果如下：

（一）三個(gè)專業(yè)的學(xué)生結(jié)業(yè)考試通過率明顯提高

85分以上的良好和優(yōu)秀比率大幅提高。最明顯的是旅游專業(yè)由改革前的16%的良好率，直接跨越到44%。充分證明側(cè)重專業(yè)為導(dǎo)向的案例教學(xué)能夠極大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，明顯改善他們的學(xué)習(xí)成效。

（二）全國計(jì)算機(jī)二級(jí)考試通過率穩(wěn)步提升

三個(gè)專業(yè)150人中總共通過二級(jí)的人數(shù)由改革前的8人激增至2016年的36人。這一方面是由于就業(yè)的需求，計(jì)算機(jī)二級(jí)考試在學(xué)生心目中地位有所提高，同時(shí)也體現(xiàn)出新的教學(xué)模式對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的促進(jìn)作用。

（三）競(jìng)賽得獎(jiǎng)人數(shù)和獎(jiǎng)項(xiàng)等級(jí)逐年升級(jí)

通過參加全國大學(xué)生信息技術(shù)大賽，同學(xué)們進(jìn)一步磨練了實(shí)戰(zhàn)技術(shù)。3年來累計(jì)參賽人數(shù)90人，獲得國家級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)的有22項(xiàng)，其中國家一等獎(jiǎng)1項(xiàng)，二等獎(jiǎng)3項(xiàng)，三等獎(jiǎng)18項(xiàng)。競(jìng)賽不但增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)也為日后的理想就業(yè)增加了砝碼，拓寬了就業(yè)道路。

四、結(jié)語

在CDIO教學(xué)理念的指導(dǎo)下，圍繞提高學(xué)生實(shí)踐能力所嘗試的各種教學(xué)模式和教學(xué)方法的改革都是為培養(yǎng)應(yīng)用型技術(shù)型人才來服務(wù)，而這所有一切成敗的關(guān)鍵歸根結(jié)底還是在于我們的教師。只有教師不斷提升自身的教學(xué)和科研水平，我們的培養(yǎng)目標(biāo)才不會(huì)成為空中樓閣。所以師資的培養(yǎng)和自我成長(zhǎng)將是現(xiàn)在到以后需要我們不斷努力的方向。

（注：本文系湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院法商學(xué)院2014湖北省教育科學(xué)規(guī)劃“十二五”規(guī)劃課題，項(xiàng)目編號(hào)：2014B349）

［1］吳中江，黃成亮.應(yīng)用型人才內(nèi)涵及應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)［J］.高等工程教育研究，2014，（2）：66-70.

［2］丁桂芝.CDIO12個(gè)標(biāo)準(zhǔn)本土化應(yīng)用專題之六本土化應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)——工程實(shí)踐場(chǎng)所［J］.計(jì)算機(jī)教育，2012，（19）：107-110.

［3］顧長(zhǎng)林.基于CDIO理念的數(shù)據(jù)庫課程體系的構(gòu)建［J］.？遼寧師范大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2016，（2）：64-68.

［4］逯燕玲，戴紅，侯爽.基于CDIO教育理念的數(shù)據(jù)庫課程實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)［J］.實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2013，（1）：22-24.