數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)教學(xué)改革探索

徐光美 張睿哲 王金華 王育堅(jiān) 張軍

[摘 要] 將項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法引入數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)中，針對(duì)該課程特點(diǎn)，對(duì)實(shí)踐項(xiàng)目進(jìn)行了科學(xué)合理設(shè)計(jì)，對(duì)教學(xué)實(shí)施方案進(jìn)行了合理規(guī)劃，并對(duì)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)的多元化考核方式進(jìn)行探討。教學(xué)實(shí)踐表明，改革可以更有效地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)一步提高學(xué)生的創(chuàng)新協(xié)作能力，可以為相關(guān)課程的實(shí)踐教學(xué)提供參考。

[關(guān)鍵詞] 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì);項(xiàng)目驅(qū)動(dòng);教學(xué)改革

一、引言

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的后續(xù)實(shí)踐課程。該課程旨在加深學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)課程中應(yīng)知必會(huì)知識(shí)的理解，并能加以靈活運(yùn)用，拓寬學(xué)生知識(shí)的深度與廣度。項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法是在建構(gòu)主義教學(xué)理論的指導(dǎo)下，通過(guò)對(duì)“項(xiàng)目”的選取和創(chuàng)設(shè)情境，主要由學(xué)生完成預(yù)定“項(xiàng)目工作”的學(xué)習(xí)方式。基于該方法進(jìn)行教學(xué)，可以更好的突出學(xué)生的主體地位，因材施教并有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。趙一丁等將項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法引入軟件測(cè)試課程中，并對(duì)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的過(guò)程控制方法進(jìn)行了改進(jìn)[1]。趙強(qiáng)等將項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法引入地理信息系統(tǒng)課程，并對(duì)應(yīng)用效果進(jìn)行了評(píng)價(jià)[2]。陶少華對(duì)案例與項(xiàng)目相結(jié)合的教學(xué)模式做了研究，認(rèn)為在項(xiàng)目教學(xué)過(guò)程中可以建設(shè)案例庫(kù)[3]。胡勁松等將項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法引入軟件工程教學(xué)，為項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)實(shí)踐提供了一定的借鑒[4]。

項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的核心是實(shí)踐項(xiàng)目的合理選取，將典型畢業(yè)設(shè)計(jì)題目做必要的瘦身和凝練后，作為課程備選實(shí)踐項(xiàng)目，既符合學(xué)生短期學(xué)習(xí)目標(biāo)，又可以將理論知識(shí)與實(shí)踐技能有機(jī)結(jié)合。實(shí)踐表明，該方法可以更有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，對(duì)于提高學(xué)生的知識(shí)理解能力、工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力有很大幫助，教學(xué)效果顯著提高。

二、相關(guān)工作

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)相關(guān)理論知識(shí)相對(duì)枯燥，為有效改善課程實(shí)施效果，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)課程改革提出了很多有益的思路。文獻(xiàn)基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用課程進(jìn)行教學(xué)改革的探索與研究，研究認(rèn)為基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法的教學(xué)對(duì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)具有重要意義[5]。車艷等以地方本科院校為依托，研究了應(yīng)用轉(zhuǎn)型背景下數(shù)據(jù)庫(kù)原理課程設(shè)計(jì)課程改革方法[6]。肖小聰?shù)忍岢隹梢詫⒚艚蓍_(kāi)發(fā)方法引入數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程中[7]。邵虹等對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)課程設(shè)計(jì)的考核方式進(jìn)行了有益的探索。[8]針對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)中數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)課程各自獨(dú)立講授，無(wú)法形成完整的知識(shí)體系，且實(shí)踐訓(xùn)練內(nèi)容單一、重復(fù)等現(xiàn)狀，林菁提出了在數(shù)據(jù)庫(kù)課程體系中引入多級(jí)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)思路和教學(xué)環(huán)節(jié)等多方面闡述，以分層次、分級(jí)別的多個(gè)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)為核心組織教學(xué)，將各種類型的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)實(shí)踐貫穿于數(shù)據(jù)庫(kù)系列課程中[9]。

三、基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法的教學(xué)設(shè)計(jì)

1.實(shí)踐項(xiàng)目的設(shè)計(jì)。項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法要求教師設(shè)計(jì)出科學(xué)合理的實(shí)踐項(xiàng)目，項(xiàng)目所涉及的知識(shí)與技能必須在教學(xué)大綱所要求的范圍之內(nèi);項(xiàng)目所涉及的內(nèi)容是學(xué)生比較熟悉的，同時(shí)具有一定的應(yīng)用價(jià)值;項(xiàng)目要能將理論知識(shí)與實(shí)踐技能有機(jī)結(jié)合;項(xiàng)目要有明確的目標(biāo)，并允許學(xué)生在一定范圍內(nèi)自行組織與安排學(xué)習(xí)任務(wù)，并克服其中的困難。

選擇企業(yè)真實(shí)項(xiàng)目作為數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)實(shí)踐項(xiàng)目是以往的改革方向之一，但是，實(shí)際的企業(yè)題目太大，不適合2～3人為小組的短期實(shí)踐課程，如果對(duì)企業(yè)課題進(jìn)行模塊拆解，學(xué)生更多的精力會(huì)集中在互相協(xié)作上，無(wú)法把學(xué)習(xí)重心放在數(shù)據(jù)庫(kù)本身的知識(shí)強(qiáng)化和應(yīng)用上。為此選擇典型畢業(yè)設(shè)計(jì)題目，并根據(jù)學(xué)生所掌握基本知識(shí)的情況，對(duì)題目進(jìn)行合理瘦身，并對(duì)每個(gè)題目進(jìn)行合理的功能分析和設(shè)計(jì)，使得學(xué)生可以更專注于數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)本身，而不是系統(tǒng)的其他軟件工程。該設(shè)計(jì)使得實(shí)踐項(xiàng)目難易適中，既貼近學(xué)生的短期學(xué)習(xí)目標(biāo)，又具備較強(qiáng)實(shí)踐性，可以較好地培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，有效改善教學(xué)效果。

2.教學(xué)實(shí)施方案設(shè)計(jì)。項(xiàng)目教學(xué)法的特征表現(xiàn)為以項(xiàng)目為中心，以成果為驅(qū)動(dòng)力，以交叉的知識(shí)為內(nèi)容，以小組合作為主要組織形式，學(xué)生學(xué)習(xí)具有一定的自由與自主性，工作成果具有多樣性與展示性，學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)具有多元性。基于畢業(yè)設(shè)計(jì)典型題目的數(shù)據(jù)庫(kù)課程設(shè)計(jì)改革是“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法”的靈活應(yīng)用。在教學(xué)實(shí)施過(guò)程中，需要學(xué)生自由分組（2～3人一組），并確定選題，學(xué)生還需通過(guò)查閱資料進(jìn)行自主探索和互助式學(xué)習(xí)，在完成既定任務(wù)的同時(shí)，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)功能進(jìn)行合理擴(kuò)展，這也符合大數(shù)據(jù)背景下，培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新型人才的要求。

實(shí)踐過(guò)程中，學(xué)生需要分工協(xié)作完成，如數(shù)據(jù)庫(kù)的需求分析、概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、邏輯結(jié)構(gòu)及物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)的建立實(shí)施等過(guò)程，并需要根據(jù)規(guī)范形成必要的文檔和圖表。尤其是數(shù)據(jù)庫(kù)ER圖，教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)ER圖設(shè)計(jì)多討論。此外，主外鍵關(guān)系設(shè)計(jì)也是學(xué)生容易出錯(cuò)的環(huán)節(jié)，教學(xué)實(shí)施過(guò)程中需要不斷強(qiáng)調(diào)主鍵外鍵合理設(shè)計(jì)的重要性，以及對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)后期實(shí)施的影響。還要引導(dǎo)學(xué)生為數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)合理的觸發(fā)器和存儲(chǔ)過(guò)程，充分利用數(shù)據(jù)庫(kù)自帶功能，更好的完成系統(tǒng)目標(biāo)。

3.教學(xué)考核方式設(shè)計(jì)。項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的特點(diǎn)是工作成果的多樣性與展示性，以及由此導(dǎo)致的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)的多元性。評(píng)價(jià)通常應(yīng)包含自我評(píng)價(jià)、組內(nèi)互評(píng)、組間互評(píng)和教師點(diǎn)評(píng)等方面。針對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)自身特點(diǎn)，本課程實(shí)踐結(jié)束時(shí)，教師需要組織各小組制作演示文稿進(jìn)行實(shí)踐項(xiàng)目答辯與成果展示。演示文稿中需要包含小組分工情況、分析和設(shè)計(jì)過(guò)程中的圖表、實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)庫(kù)功能和特色之處等基本內(nèi)容。每組介紹完畢后，教師和其他組同學(xué)需進(jìn)行提問(wèn)，并綜合答辯情況為每個(gè)同學(xué)打分（分?jǐn)?shù)要考慮實(shí)現(xiàn)的難度以及獨(dú)立性等多方面因素）。課程總體考核評(píng)價(jià)可采用多元化的評(píng)價(jià)方案，包括平時(shí)成績(jī)和項(xiàng)目成績(jī)兩部分。平時(shí)成績(jī)可以考慮學(xué)生平時(shí)的出勤情況和項(xiàng)目進(jìn)展情況等因素，項(xiàng)目成績(jī)可以根據(jù)教師、同學(xué)的評(píng)分按比例進(jìn)行合理分配，其中同一小組內(nèi)不同學(xué)生的成績(jī)可以根據(jù)分工情況賦予不同的權(quán)重。項(xiàng)目成績(jī)的評(píng)定教師評(píng)分占40%、組間互評(píng)占30%、組內(nèi)互評(píng)占30%，教師可以根據(jù)授課情況合理調(diào)整權(quán)重。

四、結(jié)論和展望

選擇典型畢業(yè)設(shè)計(jì)題目作為數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)實(shí)踐項(xiàng)目，是“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法”在教學(xué)中的靈活運(yùn)用，是激勵(lì)學(xué)生積極參與、協(xié)作、創(chuàng)新的一種教學(xué)模式。實(shí)踐表明，基于典型畢業(yè)設(shè)計(jì)題目，并根據(jù)學(xué)生知識(shí)水平對(duì)題目進(jìn)行合理瘦身，使得實(shí)踐題目更貼近學(xué)生實(shí)際，可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，有效提高學(xué)生的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)能力。更合理的教學(xué)實(shí)施方案和考核方式的制定也有助于更好的改善課堂教學(xué)效果，更好的激勵(lì)學(xué)生的自我?jiàn)^斗和創(chuàng)新意識(shí)。

學(xué)生掌握知識(shí)水平不同，對(duì)學(xué)習(xí)的目標(biāo)定位也不同，雖然實(shí)踐過(guò)程中鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)自己的調(diào)研對(duì)項(xiàng)目做適當(dāng)擴(kuò)展和完善，但實(shí)踐要求并沒(méi)有明確分層次給出。下一步可以把參考項(xiàng)目的功能要求分層給出，將項(xiàng)目教學(xué)法和分層教學(xué)法更好的結(jié)合，以進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]趙一丁，緱西梅，底恒.項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法在軟件測(cè)試課程中的過(guò)程控制[J].計(jì)算機(jī)工程與科學(xué)，2016，38（S1）：112-116.

[2]趙強(qiáng)，劉常瑜，黃木易，解華明.項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法在地理信息系統(tǒng)課程中的應(yīng)用評(píng)價(jià)[J].測(cè)繪工程，2019，28（01）：73-76+80.

[3]陶少華.案例與項(xiàng)目相結(jié)合的教學(xué)模式研究[J].計(jì)算機(jī)工程與科學(xué)，2014，36（S2）：210-212.

[4]胡勁松，張亮，黃海軍.項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的啟發(fā)式教學(xué)在軟件工程課程中的應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)工程與科學(xué)，2016，38（S1）：228-231.

[5]黃輝，基于“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法”的“數(shù)據(jù)庫(kù)課程設(shè)計(jì)”教學(xué)[J].湖北工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2016，36（3）：124-128.

[6]車艷，李少芳.應(yīng)用轉(zhuǎn)型背景下“數(shù)據(jù)庫(kù)原理課程設(shè)計(jì)”課程改革——基于新建地方本科院校[J].教育教學(xué)論壇，2018，（16）：126-127.

[7]肖小聰，曹步清，龔波.基于敏捷開(kāi)發(fā)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)教學(xué)研究與實(shí)踐[J].當(dāng)代教育理論與實(shí)踐，2016，8（1）：37-39.

[8]邵虹，崔文成.數(shù)據(jù)庫(kù)課程設(shè)計(jì)考核方式探索[J].教育教學(xué)論壇，2016，（51）：144-145.

[9]林菁.多級(jí)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)在數(shù)據(jù)庫(kù)系列課程中的應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)教育，2013，（16）：72-76.