地理信息科學學科的數據庫技術課程教改

邵燕林 劉學鋒 何貞銘 李功權

摘 ?要： 地理信息科學學科的課程體系中，數據庫技術相關的課程是很重要的課程。針對長江大學地球科學學院的地理信息科學專業數據庫課程教改展開討論。首先明確現有課程體系與教學大綱存在的問題;然后從課程的設置、教學目標的定位、教學內容選擇、教授方式與手段的改進等方面展開討論;最后針對數據庫技術課程教改效果進行分析，提出突出特色的數據庫技術課程教改思路。

關鍵詞： 地理信息科學; 課程體系; 數據庫技術; 教學改革

中圖分類號：G642.0 ? ? ? ? ?文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1006-8228（2015）01-48-02

Educational reform on database technology curriculum of geographic information science disciplines

Shao Yanlin， Liu Xuefeng， He Zhenming， Li Gongquan

（School of Geosciences， Yangtze University， Wuhan， Hubei 430100， China）

Abstract： In the curriculum system of geographic information science disciplines，database technology-related course is an important one. Educational reform on database technology curriculum of geographic information science disciplines of school of earth sciences， Yangtze University is discussed. The existing curriculum system and syllabus problems are clarified. The course setup， orientating teaching goals， teaching content selection， improvement on teaching methods and other aspects are discussed. The effect of educational reform on database technology curriculum is analyzed. Ideas which highlight the characteristics of educational reform on database technology curriculum are introduced.

Key words： geographic information science; curriculum system; database technology; educational reform

0 引言

20世紀80年代至今，地理信息系統歷經數十年的發展，已由單純的技術發展為一門學科[1-3]。地理信息系統（Geographical Information System，簡稱GIS），是一種在計算機軟硬件支持下，以空間位置為主線，以采集、存儲、管理、檢索、分析和描述空間物體的定位分布及與之相關的屬性數據，并回答用戶問題等為主要任務的計算機系統。1992年，Goodchild提出了地理信息科學的概念，地理信息科學更加側重于將地理信息視作為一門科學，而不僅僅是一個技術實現，主要研究在應用計算機技術對地理信息進行處理、存儲、提取以及管理和分析過程中提出的一系列基本問題，地理信息科學是自然科學、工程技術、社會科學等多學科、多手段聯合科學。地理信息科學在對于地理信息技術研究的同時，還注重支撐地理信息技術發展的基礎理論的研究[2]。

長江大學（原江漢石油學院）于2000年開設地圖學與地理信息系統專業，開始本科招生，學科代碼為070503。歷經十數年的發展，2012年長江大學將地圖學與地理信息系統專業更改為地理信息科學專業招生，學科代碼070504，順應了學科的發展趨勢與需要。地理信息學科專業下屬長江大學地球科學學院地理信息系，地球科學學院具有深厚的石油地質勘探專業背景，如何在普通高校中，辦出地理信息科學在石油地質勘探行業應用的特色，如何制定專業培養計劃與課程教學大綱成為了我校專業教師關注的重點。

數據庫技術是大容量海量數據的有效管理手段，能實現石油企業海量數據的安全共享與存儲管理。無論是早期的地圖學與地理信息系統，還是目前的地理信息科學，空間數據庫作為空間信息的有效管理手段，數據庫技術課程教學大綱的制定一直是教學教改的重點。本文結合石油地質勘探的專業背景，針對數據庫技術課程教改展開探討[4-5]。

1 現狀與存在的問題

我校自地圖學與地理信息系統專業招生以來，專業培養計劃的制定與課程的設置積極參考國內高校相關專業的優點，目前開設有“數據庫原理”與“數據庫運用技術”兩門數據庫技術相關的課程。隨著學科的發展，以及專業隊石油地質勘探領域應用的需要，現有的課程設置、課程的教學目的與教學內容的設置需要進一步改進，主要針對以下幾個方面[6-9]。

⑴ 總學時占比過高

現有的課程“數據庫原理”的課時為56，學分3.5，“數據庫運用技術”的課時為64，學分4，兩門課程總學分高達7.5，占專業核心課程總學分的23%，極大地擠壓了程序設計、GIS技術等方向課程的學時數，同時也增加了學生的負擔。

⑵ 教學重點不突出

現有的兩門數據庫技術課程，教學目標不夠明確，且對于地理信息科學專業的學生，教學目標過高。例如，在“數據庫原理”課程中，對關系代數的教學要求過高，是參照計算機技術相關專業的要求來制定的，該內容對地理信息科學專業的學生的發展作用不大，學生學習起來還比較吃力。教學重點也不夠突出，例如，“數據庫運用技術”中的T-SQL語言基礎、存儲過程與觸發器等內容，是教學的重點，但在課時上沒有體現。甚至有部分內容在兩門課程中重復明顯。

⑶ 教學內容特色不明顯

我校地理信息科學專業在地球科學學院開設，具有較強的石油地質勘探專業背景，但數據庫技術相關課程教學大綱的制定，沒有體現專業特色，沒有緊密結合石油企業對海量數據的存儲管理與共享、數據安全的需要，導致教學內容特色不夠明顯，影響了畢業生的行業競爭力。

2 數據庫技術教改

2.1 課程調整

結合我校的行業背景與地理信息科學專業的教學需要，數據庫技術相關課程的教學目標進行相應調整，以數據庫技術的應用為主，針對石油行業海量數據存儲共享、安全管理的需求，對數據庫技術相關課程進行教改。將“數據庫原理”與“數據庫運用技術”兩門課程共計120學時，7.5學分，調整為一門課程“數據庫原理與應用技術”，64學時，4學分。由于學時的壓縮，更需要明確課程的教學目標，突出重點教學內容。

2.2 教學目標

在數據庫技術課程與學時的調整基礎上，進一步明確“數據庫原理與應用技術”的教學目標，使學生通過課程的學習，理解關系數據庫的基本原理，并掌握主流數據庫平臺SQL SERVER的應用技術，掌握基于SQL SERVER的數據庫及邏輯對象的創建，重點掌握存儲過程與觸發器的數據庫編程，能利用其解決石油行業的海量數據存儲管理的需求，明確數據庫安全管理的實現機制，能基于SQL SERVER實現石油行業數據的安全控制。

2.3 教學內容

重新整合了原有的“數據庫原理”、“數據庫運用技術”兩門課程的教學內容，設置了新課程“數據庫原理與應用技術”的教學內容。壓縮了數據庫原理的教學內容，剔除了關系代數等難度大、實用性不強的教學內容，突出了T-SQL語言基礎、存儲過程與觸發器等數據庫編程等內容的地位，增加其課時，進行重點教學。并且，針對地理信息科學專業特點，補充了空間數據庫內容，針對石油勘探開發專業背景，增加了數據安全管理教學內容。

2.4 教學方式與手段

為了提高教學效果，在“數據庫原理與應用技術”的教學過程中，采用課堂教學+課堂實訓+上機實踐+課程設計的模式，培養學生的實踐動手能力，使學生能從真正意義上掌握一種商業數據庫SQLSERVER的應用。同時，為了順應社會知識傳播技術的發展，在教學過程中，采用多媒體+板書的模式，多媒體信息量大，并且方便現場演示教學，板書能強化學生對重點知識的掌握，記錄教學過程中的重點教學內容。

3 教改效果分析

數據庫技術教改在2011級學生中開始實施，基于學生的理論課程成績，分析難度系統與往年相當的考題，平均成績由原來2010級學生的72，提升至79分，教學效果提升明顯;基于學生的課程設計大作業情況，學生能更加順利地完成數據庫課程設計，質量有顯著提高;針對2010級、2011級學生展開問卷調查，學生對數據庫的實踐應用更感興趣，對過于基礎的關系原理等內容，感覺枯燥，學習起來比較吃力，驗證了此次數據庫教改的效果。

4 結論

通過地理信息科學專業數據庫技術教學改革，我們取得了以下的認識與結論。

⑴ 教學目標要適應專業背景和發展需求，針對我校石油地質勘探專業背景，修正了數據庫技術的教學目標，以數據庫技術的應用為重點。

⑵ 教學內容要根據學生情況制定，針對我校普通高校的地位，生源質量，制定合理的教學內容，提出關系代數等，對數據功底要求過高，行業應用價值不大的教學內容，突出重點，提升教學效果。

⑶ 教學方式要多樣，采用課堂教學+課堂實訓+上機實踐+課程設計的模式，將理論教學與實踐緊密結合起來，增強學生動手能力的培養。

⑷ 教學手段要與時俱進，采用多媒體+板書的，發揮多媒體教學信息載荷大，能現場演示教學的優勢，同時配以傳統的板書，能加深學生對關鍵知識點的理解與記憶的優勢，傳統板書和快捷多媒體相配合，提升課堂教學效果。

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