應用型本科數據庫工程化教學改革研究

張會影

(南京工業大學浦江學院，江蘇 南京 211200)

0 引言

應用型人才是指具有成熟的專業技術知識和實踐應用能力，能綜合運用所學的專業理論知識解決生產和生活中實際問題的技術型人才。為促進地區經濟發展，教育部高等教育司已明確指出，在未來10年內，全國普通本科高校中，將有一半的學校逐步向應用技術型院校轉變。應用型獨立學院要持續優化人才培養結構，加大力度培養多規格、多樣化的應用型人才，把辦學思路轉移到服務地方經濟發展上[1-2]。

數據庫技術得到飛速的發展，數據庫的應用遍布企業資源計劃(ERP)、地理信息系統(GIS)、客戶關系管理(CRM)、聯機分析與處理系統(OLAP)等，并已經深入商業、工業、金融等應用領域, 特別是隨著大數據時代的到來，數據庫系統的應用涉及各個領域，信息技術已逐漸成為我國信息產業的龍頭與支柱。信息化社會對人才的培養提出了更高的要求和標準，掌握計算機技術并具備運用計算機的能力是信息化社會的基礎。“數據庫”技術是計算機軟件的一個重要組成部分，數據庫課程是計算機及相關專業和信息管理領域的一門重要專業基礎課，是計算機應用技術中發展最快、應用最廣的技術之一，數據庫技術研究如何科學地組織和存儲數據以及如何高效地獲取和管理數據。因此，數據庫技術是培養計算機應用技術型人才不可缺少的重要組成部分，“數據庫”教學質量的好壞直接影響計算機應用型人才的培養質量。數據庫體系結構嚴謹、知識面廣、操作性強，傳統的“數據庫”教學側重于理論講授，缺乏實戰，學生學習積極性不高，導致學生實踐動手能力不強。要培養高層次應用型計算機人才，必須積極探索“數據庫”課程的教學改革。

在應用型人才培養過程中，“數據庫”教學改革需要運用工程化的方法，有目標、有計劃、有步驟、系統化地進行，改革的原動力是激發學生的學習熱情和積極性，目標在于培養學生的綜合運用能力和實踐創新能力。

1 數據庫工程化教學改革的必要性

當前軟件企業對數據庫開發類人才的需求激增，大部分應用型本科院校的計算機相關專業為了適應市場對人才的需求，都開設了數據庫開發方面的相關課程。當前的“數據庫”教學仍然是重視理論教學而輕視實踐教學，學生的實際動手操作能力和應用能力相對較弱，“數據庫”教學的培養目標難以滿足當前就業崗位的任職需求，應用型本科獨立院校迫切需要緊跟時代步伐，改革“數據庫”傳統的教學模式[3]。以下從幾個方面來說明數據庫工程化改革的重要性。

提高“數據庫”教學質量是當前應用型本科院校的一個重要任務。隨著教育教學改革的不斷深入，為辦出應用型本科院校的特色，以項目驅動和案例教學為主的課程改革正在興起[4]。“數據庫”知識點多、操作性強，而當前的教學模式主要側重于理論教學，學生掌握概念、理論尚且困難，培養并提高學生的綜合能力和創新能力更是空談。培養高層次應用型計算機人才，必然要求學生具備綜合實踐動手能力，因此，“數據庫”教學改革迫在眉睫。

改革“數據庫”傳統的教學模式，激發學生的學習積極性和創造性，是培養學生綜合應用能力和創新能力的重要途徑。在傳統的“數據庫”教學模式中，老師填鴨式的教學，學生被動的學習，很難激發學生的學習興趣和學習的積極性，學生很難從學習中發現、提出、分析和解決問題，學生的團隊協作能力和創新能力得不到培養和充分發揮。工程化教學中精心設計安排實例，有助有學生理解概念，又具有啟發性和實用性，能夠激發學生的學習熱情。

改革“數據庫”傳統教學模式可以提高學生的綜合開發能力。傳統教學模式下，學生很難進行拓展性的思考和鍛煉。通過工程化的教學改革，引入工程化案例，使學生系統掌握數據庫設計、定義、操作和管理，提高系統綜合開發能力。

改革“數據庫”傳統教學模式能夠提高教師的教學能力。為適應社會發展，新的教學改革必然要求教師更新觀念，解放思想，需要教師有較強的社會實踐和企業實踐能力，領會任務引領和項目驅動的深刻含義，開發出高質量的課程資源。

改革“數據庫”傳統的教學模式，是計算機技術發展的必然結果。隨著社會經濟的迅速發展，計算機技術近年來得到前所未有的發展。計算機技術的發展促進經濟的發展，經濟的發展促進計算機技術更加完善，二者相互促進相互制約。計算機研究和應用型人才社會需求很大，計算機專業及相關專業畢業生的就業市場前景廣闊。

2 數據庫工程化教學基本思路的轉變

教育是一門科學，它的價值在于求真，教育是一門藝術，它的生命在于創新。大學教育應真正教會學生學習能力、應用能力和創新能力，大學的學習過程應該是超越課本知識的學習過程。“數據庫”的教學內容應廣泛新穎，取材豐富實用、深入淺出，結構合理清晰。首先理解應用型本科院校的辦學思路和辦學理念，在此基礎上樹立數據庫工程化的教學思想，切實理解工程化教學的內涵，將工程化教學貫徹“數據庫”教學的全過程[5]。傳統的“數據庫”教學模式，由重理論輕實踐向重綜合應用能力培養轉變，由傳統的考試考核評價向數據庫開發應用能力轉變。由工程化教學的基本思想，構建“數據庫”教學模式的工程化改革。

3 數據庫工程化人才培養模式的改革探索

3.1 轉變教育理念

工程化教育理念應落實到教學改革的具體環節，以切實提高“數據庫”教學的有效性[6]。探索將“數據庫”工程化教育貫徹到數據庫教學中，運用工程化的方法，有目標、有計劃系統地進行教學改革，引入案例-原理-實踐的教學模式。經過精心設計安排的典型案例，具有啟發性和實用性，案例提供總體上的理解，同時也為案例正確實施提供工具、技術和原理，由案例引出對應知識點，與對應知識點緊密結合，使學生輕松學習。為加強學生的實戰能力，課程的教學過程中安排典型的數據庫開發案例，根據學生的學習情況分組完成。

3.2 實現知識傳播和能力培養有效結合

結合數據庫的最新發展，以典型的數據庫應用系統項目的設計為主線，在此過程中融入大量應用實例，結合數據庫系統的基本原理、方法、應用技術開展學習，注重項目驅動式教學，理論與實踐相互作用、相互滲透，技術與應用有機結合。

教學過程中面向任務，選取學生能接觸或者容易理解的項目作為對象，例如引用“高校教務管理系統”“網上書店管理系統”等開發項目，從建立數據庫、建表及各種數據庫對象到數據設計的需求分析、概念結構的設計、邏輯結構的設計、物理結構的設計到數據庫的實施和維護等，加入案例的引入，對項目的開發是對重點內容的升華，案例運用功能模塊的形式說明任務，并將任務細化為具體模塊，激發學生的學習興趣和積極性，由此及彼、由表及里、由淺入深。使學生先理解應用背景，掌握基本應用，然后進行理論講解和知識的拓展延伸，擴大學生的知識面，拓寬學生對知識理解的深度和廣度，拓展其解決問題的思路，這種方式有利于知識學習的完整性和系統性，有利于學生循序漸進和受到較為逼真的系統訓練，使學生在畢業后和工作無縫連接，并在工作中從容不迫。落實具體操作并結合實際的題目，指導學生動手實踐、設計，熟練掌握所學知識，達到融會貫通、觸類旁通的目的。

3.3 重視翻轉課堂

翻轉課堂是指調整課堂內外的時間，將學習的決定權從教師轉移給學生[7]。翻轉課堂的教學模式使學生專注于共同研究解決面臨的問題，從而主動地分析項目、解決問題，使學生對知識的學習和獲取得到更深層次的理解。翻轉課堂模式可以與混合式學習、探究性學習等一些教學方法有所重疊，其目的在于使學生的學習參與度更高、更主動，靈活性更高。數據庫工程化教學必然要求學生主動參與項目的設計、開發和應用，培養學生的學習積極性、實際動手能力和創新能力。

3.4 線上線下相結合

為使教學資源多樣化和優質化，“數據庫”線上課程的建立和使用尤為重要。特別是疫情常態化防控下，線上教學作為一種全新的教學模式優勢明顯。線上教學和線下教學相結合，對線下教學查缺補漏，將教學大綱、教學日歷、課件、上課視頻內容、案例、習題等上傳慕課、超星等學習平臺，特別是教學視頻內容的共享，教學重點內容和重點章節可以重復學習，精心設計助力學生學習，多措并舉實現教學，為學生提供不同的教學資源，滿足不同學生的學習需求，避免千篇一律的方式帶來的枯燥。

3.5 重視大學生創新創業大賽

大學生是創新創業的重要組成部分，通過創新創業大賽開拓學生的視野，激發學生的創新活力，促進人才培養，推動產業發展。引導、鼓勵學生參與全國大學生互聯網軟件設計大獎賽、中國大學生計算機設計大賽、高校計算機能力挑戰賽等國內計算機專業大學生競賽，以及學校組織的創新創業大賽。學生通過參與比賽，綜合利用所學知識并對所學知識進行提升，提高學生的實際分析問題和解決問題的能力，同時提升實際操動手能力[8-9]。以賽促學、以賽促教，激發學生的學習積極性及創造性。另外，鼓勵學生參與老師的科研項目，老師引領學生參與科研，親歷研究過程，體會研究樂趣，了解專業最新研究方向，增強學生的學習興趣和自信心。通過競賽、科研項目提高學生的創新精神、創業意識和創新創業能力，推動人才培養深刻變革，形成新的人才質量觀、教學質量觀。

3.6 加強工程化教師隊伍改革

為全面加強教師隊伍建設，國務院印發了《國務院關于加強教師隊伍建設的意見》，對教師隊伍建設提出了若干意見，并提出到2020年，形成一支師德高尚、業務精湛、結構合理、充滿活力的高素質專業化教師隊伍。教師隊伍整體素質大大提高，普遍具有良好的職業道德素養、先進的教育理念、扎實的專業知識基礎和較強的教育教學能力；數據庫工程化教學既要求老師具備扎實的理論教學基礎，也要具備工程化教學素質。師資隊伍工程素質水平的高低是制約學生工程化培養的關鍵因素之一。高校教師大多都是學校畢業后就進入工作崗位，他們雖然具有高學位，理論知識扎實，但工程實踐經驗缺乏，影響工程化教學改革的開展。工程化教學改革中，教師起關鍵作用，因此必須提高教師的工程化水平。一方面，加強和企業的聯系與合作，加大校企合作的力度，鼓勵產學合作協同育人項目，提高教師的“數據庫”教學工程水平。另一方面，引進經驗豐富的企業工程師作為專職或兼職教師，按企業的用人標準與崗位需求參與制定課程改革的人才培養方案。教學課程時間上安排合理，企業工程師和教師之間有充裕時間進行溝通、交流和課題研究，使數據庫工程化教學改革得以順利開展。

3.7 加強“數據庫”課程建設，組織集體備課和集體教學研究

組織建立健全“數據庫”課程建設小組，樹立、落實“數據庫”課程數據庫應用型人才的培養目標、“數據庫”課程建設的理念及數據庫工程化建設的思想。教師方面，對新的教學模式進行精心思考和設計，體現出“數據庫”課程建設的優勢、個性和創造性。采用多種手段和形式，鼓勵并激發學生動腦思考，啟發、引導學生自主學習、合作學習，學生參與，提高學習興趣和學習熱情。通過集體備課和集體教學研究，發揮集體力量、凝聚集體智慧，使課程組全體教師資源共享、取長補短，促使教研室成員業務水平迅速提高，更快、更好地促進數據庫工程化教學改革，提高教學質量。另一方面，教師作為學生學習的組織者、引導者，應包容學生、尊重學生、理解學生，站在學生的角度考慮問題、分析問題，在學習的過程中給予學生相應的鼓勵和肯定，促使學生對學習充滿信心。

4 總結

計算機技術已成為信息社會的重要支柱，信息化社會對計算機人才的培養提出了更高的要求，掌握計算機技術并具有應用計算機的能力是適應信息化社會的基礎。傳統的“數據庫”教學不能適應社會發展的需要，當前的“數據庫”教學應圍繞科教和人才強國、服務地方經濟的發展戰略，開展應用型本科數據庫工程化教學改革。數據庫工程化教學改革不可能一蹴而就，首先要求教師轉變傳統的教學模式，數據庫工程化教學改革要求教學明確任務、突出重點、重于實用，先實踐后理論，先認識后提高；先掌握基本應用，再進行理論講解，然后進行知識的擴展與延伸，最后具體操作，指導學生動手設計；在教學過程中聯系實際，精心設計項目驅動及案例教學。