基于工程實踐能力培養的數據庫原理及應用課程改革與實踐

張曉麗　胡秋霞　李丹丹

摘要：通過對《數據庫原理及應用》課程教學現狀的分析，以培養學生工程實踐能力為目的，開展了數據庫原理及應用課程教學改革與實踐研究，通過整合課程教學內容，創新教學方法，改革教學模式，完善課程評價體系，課外項目訓練等措施強化學生工程實踐能力。通過教學實踐證明，上述課程改革措施有效地提高了學生的工程實踐能力。

關鍵詞：數據庫原理及應用;工程實踐能力;課程改革

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）25-0118-03

Abstract：Through analyzing the current teaching situation in the course of database principles and applications，and in order to promote students engineering practical ability cultivation， this paper research the reform and practice in the course of database principles and applications.Integrate the teaching contents， innovative teaching methods， reform the teaching mode， improvement the curriculum evaluation system， and extracurricular training project to strengthening students' project practice ability. The teaching practice shows that the above measures have effectively improved the students engineering practice ability.

Key words： database principles and applications; engineering practical ability; course reform

隨著大數據技術、移動互聯網+等技術的飛速發展，為適應社會科技發展對高素質人才的需求，不斷提高學生的工程意識，培養學生創新設計能力與工程實踐能力已成為一個重要目標，改革課程內容、創新課程教學方法是提高學生工程實踐能力的有效途徑[1-3]。

《數據庫原理及應用》課程是計算機類專業課程體系中一門實踐性較強的專業基礎課，是學生學習高級語言、數據結構等課程之后，進一步學習軟件工程等專業課程和在軟件工程領域進行創新設計的基礎課程。本課程是集理論性、實用性、操作性、創新性于一體的綜合性課程，培養學生形成良好的設計表達能力和分析解決問題的能力，是該課程工程能力培養目標的重要方面，而傳統的以理論教學為主的授課方式導致學生在解決實際問題時，工程實踐能力不足。近年來，各高校針對該課程展開了全面且深入的教學改革，主要提出了基于任務驅動、CDIO、翻轉課堂、OBE等一系列數據庫課程教學改革[4-6]，其目標是為了提高學生專業技能和知識應用學習能力。以上改革方法有效提高了數據庫課程的教學質量，但是對于學生工程實踐能力的培養上還有待改進。

西安航空學院作為新建應用型本科院校，以培養適應社會發展需求的應用型工程人才為目標，傳統的教學模式已經不能適應學校人才培養規格的要求，在《數據庫原理及應用》課程的教學中進行改革和調整，理論聯系實際，把實踐教學與課程體系的知識點有機整合，構建以學生為中心的教學模式，重點培養學生解決相關復雜工程的工程實踐能力。

1 課程現狀及存在的問題

《數據庫原理及應用》課程內容廣泛，涉及較多抽象的理論概念，目前西安航空學院該課程在教學上仍然是以傳統的課堂講授為主，實驗內容多為驗證性實驗，學生學習積極性不高，同時對于學生工程意識及實踐能力的培養也遠遠不夠，主要存在以下幾點不足。

1）數據庫課程教學過程偏重理論知識的完整性，與工程實際有所脫節。目前該課程在教授過程中，側重理論知識講解，學生動手實踐少，在實驗實訓方面，實驗內容多以驗證性為主，缺乏設計性和綜合性試驗項目的訓練，忽視學生工程實踐能力的和訓練。

2）數據庫課程作為一門綜合性專業課程，目前在課程教學過程中偏重對單個知識點的講授，缺乏貼近生活環境需求的工程項目將整個課程內容串聯起來，達不到整體訓練的目的。

3）目前我校數據庫原理及應用課程的考核方式為：考試成績（70%）+平時成績（30%），在整個考核過程中，學生的成績評定主要來自筆試試卷，實驗部分占比很少。因此導致大部分學生只關注考試相關內容，在學習過程中缺乏對問題的分析理解，不重視個人能力的提升。

針對以上問題，在數據庫原理及應用課程教學中，以培養學生工程實踐能力為目標，改革和探索新型的教學模式，整合教學內容，創新教學方法，完善課程評價體系，結合課外項目訓練全面提升學生的工程實踐能力、科技創新能力和團隊協作能力。

2課程改革思路與措施

2.1基于工程能力培養，整合課程教學內容

數據庫原理及應用課程在講授數據庫系統理論的基礎上，要求學生結合軟件工程開發設計方法，設計滿足需求的數據庫應用系統。

在修訂課程大綱時，根據工程教育培養目標，結合學生創新能力和工程實踐能力培養目標對本課程的要求，對工程教育專業認證體系提出的12項合格畢業生要求進行合理分解，確定本課程的教學目標，根據該目標對確定課程教學內容的知識點，合理安排理論教學內容和實驗教學內容，建立了課程教學內容與畢業要求分解指標點的對應關系矩陣，同時，按照軟件工程設計方法，將數據庫原理及應用、軟件工程、軟件建模等課程集成，在教學中將理論知識、軟件工具和工程設計方法進行整合，形成理論—應用—工程設計方法的教學主線。

在教學過程中，將學生成績管理系統作為教學項目貫穿數據庫系統設計的整個階段，同時數據庫設計的各階段與軟件工程開發中軟件需求、軟件概要設計、詳細設計、軟件實現等階段相對應，從而將軟件工程的開發思想應用于數據庫系統程序設計。同時隨著學科技術進步，社會需求的變化，教學內容不斷進行調整，以保證教學內容的先進性和前瞻性。

2.2改革教學方法，提高教學效果

目前數據庫原理及應用課程仍采用理論講授和實驗相結合的教學方法，在激發學生自主學習的積極性和培養工程能力方面仍有欠缺，因此，在課程教學中，需要改變傳統的教學方法，讓學生主動思考，將理論知識應用于實際問題的解決，并在該過程中主動探索和學習新知識，從而激發自主學習的興趣。綜合數據庫原理及應用的教學內容，在教學中通過采用案例教學法、問題驅動法、任務導向法、小組討論法等教學方法，將實際項目案例融入課堂教學，從而促進營造積極的課堂氛圍，引導學生自主學習，以提高學生的創新設計和工程實踐能力。

在課程教學中，設計諸如圖書管理系統、學校科研管理系統、學報投稿系統、課程試題庫等項目案例，按照工程設計思想，從系統需求分析、概要設計、數據庫設計、數據庫實現等方面，逐步分析案例，使學生清楚地認識到所學內容在實際系統中的應用，更加透徹的理解相關理論知識，加快學生對抽象理論和方法的理解和掌握，提高學習積極性。

針對教學中的重要知識點，采用任務導向教學方法，按照“為什么學“、“學什么”、“如何學”的思路精心設計教學任務，提出工作任務、分析任務、交流討論、最后進行總結創新。在任務完成過程中，學生分小組討論分析系統功能，查閱相關資料實現工作任務，并總結創新任務內容。在任務的驅動下，促使學生自主思考，并通過自主學習、交流討論、協作學習等方法，探求解決問題的途徑。

此外，在教學中采用問題驅動法。如在關系規范化理論的教學過程中，首先提出問如何構造一個好的數據庫模式的問題，在提出一個存在缺陷的數據庫設計之后，然后讓學生分析討論該設計中存在的問題，之后再針對這一問題提出解決問題的方法，最后進行總結。在這一教學過程中，應用“提出問題-解決問題-總結提高”的教學方法，注重師生之間的互動，以學生為中心，調動學生的主動性和積極性，從而提高學生分析問題和解決問題的能力。

2.3以學生為中心的課堂教學模式

由于教學內容發生了變化，數據庫原理及應用課程在教學過程中，改變傳統的以教師為中心的教學模式，實施以學生為中心的授課過程，課堂上通過問題驅動、項目案例等方法，激發學生自主學習的熱情，將課程案例庫的工程實踐問題以任務的形式發布給學生，提倡學生以小組進行合作學習、討論，分析案例中的任務需求，找出需要解決的問題，按照軟件開發思想分步驟完成任務，形成項目設計方案。在實踐環節中，調整實驗實踐內容，增加綜合性、設計性項目，老師及時跟蹤指導、反饋學生設計過程中存在的問題。通過綜合性、設計性實驗，使學生熟悉軟件工程的開發思想和流程，掌握一定的工程基礎知識和實踐操作能力，在小組合作學習過程中不斷交流經驗，相互促進，提高了學生的團隊意識和團隊協作能力。

“以學生為中心”的教學模式使得學生在課堂教學過程中變被動為主動，以培養學生“學”和“做”為目標，通過做學結合，及時把理論知識和能力培養結合起來，提升學習的主動性。

2.4 課外項目引導，強化工程實踐能力

數據庫原理及應用課程知識量多，加上新大綱整體課時的壓縮，僅靠課堂教學、實驗、綜合實驗等常規的教學方式，對學生掌握相關知識，提升工程實踐能力的培養還不夠，因此，可以充分利用課外時間來提升學生的工程應用能力。

工程實踐能力的培養離不開實際應用項目訓練，因此本課程在教學過程中，將實際項目案例貫穿在整個學習過程中，同時在課外讓學生形成項目組，針對實際的在線考試系統、學報投稿系統等工程項目，展開廣泛調研和查閱文獻資料，使用powerdesigner、Rational Rose等工具進行系統建模，使用sqlserver、mysql等數據庫管理系統完成數據庫應用系統的實現，最后編寫項目報告，優秀的項目報告整理為項目案例加入課程案例庫中。通過團隊項目組的形式，從多方面鍛煉學生，真正提高學生工程實踐和應用能力。

2.5改革考核方式，構建多元化評價體系

在課程建設中，考核評價是檢驗教學質量的一個重要指標，也是檢驗學生知識理解與掌握的基本手段。在提高學生工程實踐能力為目標的課程建設中，傳統的以筆試為主的考核方式已不能全面考查學生的知識掌握程度及能力培養情況，需要構建新的考核評價體系，以便對學生的學習狀態及水平進行隨時檢測，保證全過程的教學質量。

本課程的建設中，課程的考核將采用“理論考核+過程考核+項目考核”相結合的多元化考評體系。理論考試是對課程內容的全面考核，一般采用筆試方式，主要考核學生對各個理論基礎知識和相關知識點的掌握情況，屬于知識考核。過程考核主要考核學生在學習過程中的主動性、積極性、創造性，注重學生在整個學習過程中的成長與改進。項目于考核主要針對平時訓練中的項目練習，考核內容包括數據庫模型設計、項目過程編碼、項目成果演示答辯、項目報告等。

3 結論

課程改革是教學改革的關鍵環節，針對我校《數據庫原理及應用》課程教學中存在的問題，本文基于“以實踐能力為核心，讓工程教育回歸工程”的教育理念，從教學內容、教學方法、教學模式、項目訓練和考核方式等多方面探討了數據庫原理及應用課程的教學改革思路。經過課程教學的應用實踐證明，該改革體系很好地解決了理論知識與工程設計相脫節的問題，有利于提高學生對理論知識的掌握，很好地調動了學生的學習積極性，提升了學生的工程實踐能力。

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【通聯編輯：王力】