基于“三位一體”的“數據庫原理”課程教學體系

王智明

（莆田學院 信息工程學院，福建 莆田351100）

“數據庫原理”是計算機專業基礎課，主要講授數據庫系統的基本原理，同時也涉及到數據庫系統設計開發方面的內容。通過該課程的學習，學生能夠了解數據庫的基本概念、相關原理和數據庫開發的基本方法。課程教學安排包括理論、實驗、課程設計3個部分，理論和實踐內容相互穿插，相輔相成，在計算機專業的課程體系中屬于先導課，學生該課程的學習效果將會直接影響到后續專業課程的學習。隨著近年來大數據、人工智能技術的飛速發展和應用，用人單位對計算機專業畢業生的考量標準也在不斷變化和提高，畢業生除了要掌握必要的理論知識外，更要具有扎實的實踐動手能力和主動學習意識［1］。而現有的教學內容和教學方式，離市場需求對計算機專業人才的要求還存在一定的差距。面對當前形勢，圍繞“應用型”人才培養的定位，根據畢業生的就業需求情況，“數據庫原理”課程教學改革很有必要，而且勢在必行。

一、“數據庫原理”教學中存在的問題

“數據庫原理”課程教學總學時為48學時，每周兩節理論課和兩周一次實驗課，期末安排一次課程設計。該課程具有實踐性很強的特點，除了要求學生掌握一定的理論知識，還需要具備較強的動手實踐能力。理論和實踐相輔相成，理論知識積累為實驗操作奠定了必要的知識基礎，而實踐動手操作反過來會促進學生對理論的理解。從近幾年計算機專業學生的畢業設計、畢業生就業情況的反饋來看，目前的理論教學和實踐環節，主要存在以下幾個問題。

（1）部分學生學習興趣度不高，學習的主動性沒有被充分調動起來，課堂學習以教師講授為主，實驗則根據實驗步驟要求按部就班地完成，缺乏創新與思考［2］，整體效果不太理想。一小部分同學對于學習甚至完全是“混”的態度，只求期末及格就好［3］。

（2）學生對于一些基本實驗技能掌握得比較好，但涉及到綜合實踐能力、創新能力、團隊合作能力，則存在較大的不足。創新意識淡薄，思考問題考慮因素不夠周全、不夠深入。對于前沿知識不求甚解，導致學生畢業時難以直接勝任崗位工作。

（3）任課教師缺乏業界經驗交流。傳統的教學模式，一般是課程理論與實踐內容全部由任課教師給出，而高校任課教師往往具有扎實的理論知識功底，但實踐動手方面與企業技術人員相比存在一定的差距。任課教師勤于“閉門造車”，缺乏與企業計算機技術人員溝通交流的機會，導致教學以自我為中心，缺乏對市場最新技術的動態聯系，這樣難免導致教學效果偏離和滯后，最終影響到課程的教學效果［4］。

（4）課程考核方式不合理。傳統教學模式下的課程考核主要是以理論知識為中心，通常采用“筆試+上機考試+考勤”的模式，而筆試往往所占比重最大，能達到總評成績70%。這樣的課程考核方式重點考核的是理論知識，而學生的創新能力、團隊合作能力、實踐操作能力等卻被忽視了，致使學生養成“重理論，輕實踐，重記憶，輕理解”的不良學習態度。

二、構建“三位一體”的課程良性自循環教學模式

以應用型本科人才培養目標為導向，緊跟社會需求，結合計算機專業本科生的實際情況，構建課程內容設計與實踐同步、綜合實踐項目驅動學生興趣、實踐環節過程化監督的“三位一體”課程教學模式。在“三位”上做深內容設計，讓“三位”成為螺旋式推進的良性“一體”系統。

（一）教學內容的設計

教學內容的設計需緊密聯系實踐環節，本部分研究重點是圍繞實踐項目串聯不同章節的教學內容，適當調整理論教學內容的側重點，讓教學內容與實驗時間同步，形成一個理論與實踐無縫連接的共同體，為學生實踐能力鍛煉提供好的科學支撐系統［5］。

（二）綜合實踐項目設計

對現有的實驗項目進行整合調整，形成一個或若干個較大的綜合項目。項目設計應考慮聯系現實生活，在平時教學中我們發現結合實際的項目往往更能激發學生濃厚的學習興趣。同時項目的設計內容應適當考慮層次性，讓不同基礎的學生都能各有所獲。實驗前給學生提供參考資料和預習指導，使學生實驗前做好相關準備，提高實踐課的效率和收獲。

（三）實踐環節監督評價系統

開發一套實踐環節監督評價軟件，用以督促那些學習自覺性不高的同學。利用實驗課結束的十來分鐘，隨機生成與本實驗相關的調查問卷，檢驗學生是否認真對待實驗過程步驟，測試的結果可作為學生平時成績。這部分研究重點在于科學地設計測試題目以及保證題庫量足夠豐富，題庫過少的話鄰座同學題目就容易出現重復。

“三位一體”教學模式要利用系統工程思想，理順并且優化“三位”之間的銜接，逐步求精形成良性循環的“一體”化系統，真正形成一個在實踐中檢驗，從實踐中反饋優化的“三位一體”動態修復系統。

三、教學改革實踐

（一）教學內容重構

綜合實踐項目設計要對現有的課程設計及實驗項目重新打碎和重構，圍繞著spj、school、mydb3個數據庫，體現實驗和課程設計的整體性和連貫性，內容的設計考慮市場對計算機崗位的需求和學生的興趣，既有學生熟悉的學校數據庫，又有符合社會實際的供應商數據庫，題目由易到難，保證不同基礎的同學都能有所收獲。

理論教學內容的設計要對教學內容以實際案例為中心，比如第5章數據庫完整性，不設單獨教學，而是在平時實驗課創建數據庫時候，把實體完整性、參照完整性、用戶自定義完整性的概念滲透進去。而觸發器的部分，則歸到第8章數據庫編程里，同樣通過學校數據庫,通過實驗案例，讓學生理解游標、函數、存儲過程、觸發器。

良性自循環是“三位一體”教學體系的一個很重要特性，通過教學過程中發現的問題，追溯問題源頭，返回到系統出錯節點，改良問題所在，并追蹤后期實施效果，如果依然有問題，再次回溯。比如計算機本科的課程設計過程中，發現部分同學對查詢語句中3張以上表連接不熟練、對范式規范化設計理論不能很好應用于具體的數據庫設計實踐中，于是經過教研討論，在實驗二中強化多表查詢習題的訓練，在第6章關系數據理論部分，加強范式規范化理論的案例教學，使得教學體系中內容設計得以優化，為后續班級的課程教學提供了更好的資源［6］。

（二）教學手段多樣化

將“數據庫原理”課程知識模塊化，多使用學生有興趣的案例開展教學，根據課程章節內容的特點，利用好“翻轉課堂”和“微課程”兩把利器。“翻轉課堂”將傳統課堂中的知識傳授和知識內化進行了顛倒，能促進學生自主學習、提高學生實踐動手和創新能力。“微課程”則以微型教學視頻為載體，將視頻、課件、案例等資源更有效地“融為一體”，比較生動地展示給學生。在課程教學過程更多使用“翻轉課堂”和“微課程”，可以強化學生自學能力與課堂學習的積極性。

為了讓理論教學與實踐環節達到同步，形成一個理論、實踐無縫鏈接，在做相關實驗之前，劃出相關章節和提供一些課外資料，讓學生提前預習，通過某學院計算機151、152和創新162班的情況看，學生對實驗的理解和實驗效果提高明顯，學生所提問的問題明顯比以往更有深度。計算機151、152兩個本科班期末考試90分以上達18人，平均分79.07，較以往有較大提升。根據課程特點，此次課程改革優先使用案例教學、啟發式教學，根據章節內容的特點，適時引入“翻轉課堂”、“微課程”。將課堂內容難點部分通過短視頻方式讓學生課前預習，而將部分典型的易錯的學生作業，拿到課堂上啟發式講解，協助學生共同完成較難的作業。從與班級同學交流的反饋來看，大多數同學認為短視頻的時間短，注意力容易集中，視頻語言風格通俗易懂，而且具有反復播放的優點，大多同學覺得對預習、復習本課程很有幫助。

（三）偏重于學生實踐能力培養

1.企業參與課程內容的制定

以往所有教學內容都由任課教師根據教學大綱決定，使得學生的實踐能力與市場需求存在一定的脫節情況，本次課程改革，讓企業參與進來共同制定課程內容。由學校的課程組教師團隊主導，了解市場對計算機專業人才的需求，與企業專家、軟件技術員共同開展教學研討，以用人單位的需求為目標進行倒推，設計出項目式、啟發式，能吸引學生興趣的教學內容。

2.促進師資實踐能力持續提高

IT行業競爭激烈，技術更新日新月異，作為計算機專業的教師，必須及時更新自己的知識結構，才能更好服務于學生。按照課程開展的需要，不定期組織課程組教師到實踐基地和企業中參與項目開發的實踐，培養技術過硬的“雙師雙能型”教師，為后續指導學生項目實踐做好充分準備［7］。

3.強化實踐的過程化監督

在日常教學過程中發現，許多同學的自主學習積極性不高，甚至少數學生忙于考研、經商、游戲，平時完全放棄學習，靠期末短時間突擊來應付考試。但如果過程化監督都由課任教師來完成的話，任務量巨大，會耗費教師大量的精力和時間。對此，教研組設計了一個“實踐環節監督評價”軟件，通過隨機生成一份與本實驗相關的問卷，利用實踐結束時很短的幾分鐘時間，測驗學生是否認真對待實驗，考慮可操作性，問卷內容采用選擇題形式，題目都是非常基礎輕松的，主要目的是找出毫無準備、學習態度不認真的同學，問卷的成績作為平時表現計入期末成績。從該軟件投入使用情況來看，較好避免了學生抄襲作業、期末臨時抱佛腳的情況。

四、進一步改革的設想與建議

高校轉型的目的是為社會提供符合當前市場發展需求的應用型人才，但是就目前情況來看，各高校應用型人才培養模式還處于探索階段，許多問題需要在實踐中不斷優化。結合某學院應用型人才培養的目標，就本課程改革提出一些設想與建議。

（一）進一步促進校企深度融合

由于應用型本科院校受到學校自身辦學實力、財政制度等多種因素的影響，往往造成校企合作人才培養模式無法深入展開，甚至流于形式。當前“互聯網+”背景為校企深度融合創造了良好的條件，應該制定細則措施引導合作企業更積極參與到包括專業建設、人才培養方案制定、課堂教學、實踐教學等應用型本科人才培養的全過程中。另外，在本科院校實習實訓基地建設、企業生產過程方面，出臺更多政策鼓勵雙方人員的交流往來，引導企業深度參與，實現校企的深度融合，強化應用型本科人才實踐能力的培養。

（二）增加自主創新型實驗內容

在實驗內容的設計上，適當增加自主創新型設計的內容。創新型實驗能提高學生的創新能力和研究開發能力，使學生將所學理論知識融入到平時的實驗操作中，學生參與到實驗的所有過程，即查閱文獻、與小組成員討論實驗方案、制定詳細的實驗步驟，將方案提交給教師并共同討論，分析可行性和可操作性，最終確定實驗方案。這樣的模式有利于學生綜合能力的鍛煉，有利于嚴謹科學態度的培養［8］。

（三）逐步增設雙語教學

經濟全球化的發展，使得社會對具備雙語能力的計算機應用型人才需求量越來越大。在“數據庫原理”課程中增設雙語教學能提高學生對計算機領域英語的認識和應用能力，有利擴寬學生的就業領域，使他們有機會參與國際交流與合作。當然一刀切地在“數據庫原理”課程中增設雙語教學也不現實，可以鼓勵任課教師參加外語培訓，提高他們的外語能力；在實驗預習和課后作業中，布置一些外語題目，提供一些外文參考資料，并要求學生查閱一定量的外文文獻；提前了解所教班級學生的外語程度，不搞一刀切，因材施教設計雙語內容。