面向新工科的數據庫原理課程教學改革探討

摘" 要：針對無錫學院數據庫原理課程體系的當前教學狀況，為積極響應新工科教育的人才培養導向，該文提出一套以車聯網應用為核心內容構建的教學改革。該項改革通過精心設計的實踐實驗，緊密圍繞畢業導向和以學生為中心的教學理念，通過線上線下相結合的混合教學方法。實踐結果顯示，此教學改革有效促進學生對數據庫知識體系的深入理解，顯著增強他們對數據庫系統在車聯網實際應用場景中應用的認識。極大地激發學生主動學習數據庫理論知識的積極性，進而提升課程學習的效率與質量。在新工科背景下，這一教學改革對于培養具備扎實理論基礎與實踐能力的數據庫專業人才具有重要意義。

關鍵詞：新工科教育；數據庫原理；車聯網應用；實踐教學；混合教學方法

中圖分類號：G642" " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2096-000X（2025）11-0138-04

Abstract： This paper addresses the current state of the Database Principles curriculum at Wuxi University and proposes a comprehensive teaching reform centered on Internet of Vehicles （IoV） applications， in response to the talent cultivation objectives of emerging engineering education. The reform is designed around meticulously crafted practical experiments that align closely with graduation outcomes and adopt a student-centered teaching philosophy， employing a blended teaching approach that integrates both online and offline methods. The results of this practical reform demonstrate a significant enhancement in students' deep understanding of the database knowledge system， as well as a markedly improved awareness of the application of database systems in real-world IoV scenarios. This initiative has greatly stimulated students' motivation to engage in active learning of database theoretical knowledge， thereby increasing the efficiency and quality of their course studies. Under the framework of emerging engineering disciplines， this teaching reform is of paramount importance for cultivating database professionals who possess a solid theoretical foundation and practical capabilities.

Keywords： emerging engineering education; Database Principles; Vehicles Internet Application; practice teaching; blended teaching approach

2017年教育部倡導全國各類高等學校推行新工科建設工作，以應對新一輪科技革命和產業變革，旨在培養具有扎實理論知識、創新能力、自主學習能力和綜合職業素養的新工科人才[1]。車聯網作為物聯網在交通領域的典型應用，不僅構建了物聯網、人類生活及互聯網之間的橋梁，還通過深度整合互聯網與汽車產業，實現了各方互利共生、協同發展的目標[2]。同時，車聯網的連接主體不局限在人與車，還涵蓋了車、智能終端、道路設施，以及其他物體之間的相互連接，形成了一個互聯互通的智能交通生態系統。此外，車聯網的應用場景廣泛，包括城市停車管理、安全預警、智能互動服務等，這些應用都能提升駕駛員的駕駛體驗。車聯網的穩定和高效運行依賴于多個關鍵因素的協同作用，如智能電子控制系統、無線識別技術、傳感器技術、新一代通信技術以及云服務技術[3]。云服務技術的有效實現，為車聯網的安全、高速互聯提供了有力保障，加速了車聯網及無人駕駛技術的普及與日常化應用。

鑒于車聯網應用技術的水平對社會及企業未來發展方向的深遠影響，應用型本科高校面臨著改革教學模式的迫切需求。為適應國家和社會對車聯網人才的新工科要求，高校需要不斷優化課程設置與教學方法，確保培養出的學生能夠緊跟時代步伐，滿足行業發展需求。本文以新工科建設為背景，以車聯網行業對計算機科學與技術專業的人才培養要求為導向，結合應用型本科高校數據庫原理課程的教學現狀，引入車聯網實踐案例，探討數據庫理論內容與實踐手段的改革方法，構建數據庫原理課程體系結構，提高學生對實際問題的分析、解決、創新及團隊協作能力，培養符合新工科需求的應用型人才。

一" 課程教學現狀

（一）" 傳統課程教學形式固化

在數據庫原理課程的傳統教學模式下，主要依托線下的課堂教學，以教師的單向知識傳授為主，更注重教師在知識點的輸出方式上，較少把重心放在學生上，使得師生互動性不夠，無法精準把握學生的學習動態與成效[4]。同時，針對此類教學過程應用的評價體系通常局限于學生的出勤率、作業完成情況以及期中、期末考試等幾個方面，對作業的反饋信息以及學生學習成效情況了解不全面，難以滿足學生的學習需求。

（二）" 實驗課程設計缺乏行業實踐場景

當前數據庫課程的實踐教學環節顯得較為薄弱，傳統的課程教學方式有助于學生掌握一定的理論知識，卻未能給予學生充分參與課堂實踐操作的機會，限制了學生實踐能力的提升[5]。雖然數據庫系列課程配套的實驗環節在一定程度上填補了部分實踐知識的空白，但其教學模式和教學內容單一化問題凸顯，難以滿足不同學習層次學生的個性化需求，影響了實踐教學的效果與廣度。

數據庫原理課程教學，其核心目標不僅在于向學生傳授數據庫系統的基本概念、原理與設計方法，更在于培養學生獨立設計與開發數據庫應用系統的綜合能力[6]。然而，現有實驗課程多以基礎驗證性實驗為主，輔以少量的設計性實驗。這些實驗內容雖有一定教學價值，卻普遍缺乏與企業實際項目接軌的真實案例。同時，支撐案例教學的資源有限，學生難以獲得貼近車聯網等行業實踐的學習體驗，影響了整體學習效果。

針對這一現狀，亟需對數據庫原理實驗課程引入企業真實項目案例作為教學載體，設計更貼近實戰的數據庫實驗內容。通過將數據庫理論知識深度融入項目實踐的全生命周期中，不僅能使學生在解決真實問題中深刻理解關鍵技術與知識要點，還能促進他們對項目開發的系統性認知與全局把控能力的提升，激發學生的學習興趣與探索欲，鍛煉其動手實踐能力與團隊協作能力，為學生未來職業生涯奠定堅實的實踐基礎。

（三）" 教學內容更新滯后

在智能交通領域中，車聯網技術作為推動交通系統智能化轉型的關鍵力量，已被確立為國家重點發展的戰略方向[7]。鑒于此，高等院校作為人才培養的搖籃，承載著為車聯網產業輸送高素質專業人才的重大使命。車聯網技術的核心內容涵蓋GPS定位系統、RFID無線射頻技術、高精度傳感器技術、智能圖像處理以及云服務處理等多個關鍵領域[8]。云數據庫技術作為數據云服務管理與應用的重要支撐，其重要性日益凸顯。特別是像阿里巴巴OceanBase、華為GaussDB這樣的國產云數據庫產品，憑借卓越的性能與安全性，在眾多行業中脫穎而出，成為政府機構、事業單位及國有企業信息系統升級換代的優選方案[9]。

然而，在當前數據庫教學的實踐中，部分教師的教學內容仍側重于SQL Server、MySQL等國外數據庫系統的知識，未能跟上時代變遷與技術革新的號召，及時將教學內容的重心調整至更貼近國家科技發展戰略需求、更具前瞻性的國產數據庫技術上。這種現狀與科技自立自強的時代要求及車聯網產業的快速發展需求之間存在一定差距，亟需通過教學方案的多樣化、多元化來體現和優化，確保教育鏈、人才鏈與產業鏈、創新鏈的有效銜接，為車聯網產業的蓬勃發展提供堅實的人才支撐。

（四）" 教學方案單一化

在當前的新工科教學改革背景下，數據庫課程教學方案設計面臨著無法有效整合交叉學科內容的問題，且教學體系的更新速度也無法滿足時代發展的需求[10]。數據庫系列課程作為計算機或軟件工程專業的必修課程，通常開設多組不同的課程，例如：數據結構+數據庫技術、Java EE+JSP結合數據庫存儲技術、數據庫管理與分布式存儲等。這些課程在實際教學中由不同教師負責，各自的側重點和開設學期也各不相同，導致相關課程難以構建一個完整且連貫的教學體系。

數據庫課程作為一門具有高度交叉性的支撐性課程，限于課程培養的學時，往往難以在課程中實現與其他學科的有效交叉與應用。因此，如何優化教學方案，使其能夠涵蓋交叉學科的內容，不再單一化，并定期更新教學體系結構，成為當前亟待解決的重要課題。

二" 數據庫課程教學改革方法探討

在探討新工科教育理念下的教學創新時，跨學科融合對該理念的落地具有重要意義。本文提議在數據庫系列課程的教學實踐中，構建以車聯網為核心的教學框架。車聯網，作為物聯網技術在交通運輸領域的具體體現，其研究焦點明確聚焦于車輛系統，通過集成車輛設備（包括各類傳感器）、服務器設備（如云服務應用）以及用戶設備（涵蓋電腦端與移動應用等）三大關鍵組成部分，實現了車輛間及車輛與外界環境的智能互聯。

本文試圖將車聯網的實際案例深度融入數據庫系列課程的教學內容中，旨在通過這一舉措，在豐富課程內容，提升學生的學習興趣與實踐能力的同時，促進數據庫技術與現代交通信息技術領域的交叉融合，實現教學相長與學科間的無縫對接。此教學方案的設計，緊密結合課程培養目標。圖1為物聯網實踐教學案例融入的具體實施路徑。

通過在教學實踐中系統地展示如何在理論教學、實踐操作及案例分析等環節中有效嵌入車聯網元素，以期達到深化理解、拓寬視野、增強創新能力的教育目標。在數據庫系列課程中引入車聯網案例的教學策略，是對新工科背景下教學改革的一次積極探索，旨在通過跨學科的教學實踐，培養具備綜合知識體系與創新能力的復合型人才。在數據庫課程教學過程中，以“車聯網”為落腳點，具體實踐方案如下。

（一）" 融合車聯網案例的精細化教學

首先，需要針對數據庫課程進行車聯網案例系統性的劃分，以具體案例教學的形式加深學生對理論知識的理解和應用。在云服務的教學模塊中，我們巧妙地將數據庫高級課程與車聯網云服務平臺相結合，通過此類真實項目案例，強化學生對后端技術的掌握。同時，針對移動端與電腦端應用，適當帶入數據庫前端技術，例如HTML、JavaScript等前端知識，設計并演示車聯網前端開發教學案例，增強學生對前端開發過程的理解。在硬件部分，積極探索校企合作模式，嘗試通過跨學科合作案例拓寬學生的視野，增強學生對車聯網硬件技術的理解與應用能力。采用實踐案例教學模式，確保學生能夠從理論到實踐，全面掌握車聯網應用的各個環節。

（二）" 教學資源的動態更新與拓展

動態更新教學資源對保障數據庫課程教學內容的時效性與前沿性具有重要意義[11]。通用教材具有一定的普適性，此類教材的選用是教學資源更新的基礎。同時，針對教材中過時的知識點，有必要進行補充和說明，廣泛收集最新的數據庫課程資料，通過預習材料的形式提前發放給學生。此外，我們還將所有知識點材料整理形成詳盡的講義，在課堂上結合具體案例進行深入講解，幫助學生構建完整的數據庫知識體系。

（三）" 構建以學生為中心的互動課堂

學生是教學過程的核心主體。新工科背景下，通過提出開放性問題、設計實踐項目等方式，構建以學生為中心的課堂教學模式，激發學生的主動學習熱情。車聯網案例作為教學支撐素材，鼓勵和引導學生自行設計并實現車聯網實時數據的數據庫端、云端存儲和分析，提升學生對實際問題的解決能力和團隊協作能力。適當配合課堂展示與討論等教學手段，增強學生參與感，提高學生的學習效率。

（四）" 小組化學習與精細化管理

在實踐教學中，為了提高學生參與度，可以采用小組化學習模式。通過設立組長、明確分工、互相監督等機制，確保每名學生都能深度參與實踐項目。同時，對教學管理過程中的監督環節進行加強，整合現有各類學習平臺，通過不同的形式和方法，實時掌握學生學習動態。在車聯網案例實踐教學環節中，還需要根據教學進度對各小組完成情況進行定期檢查與指導，督促學生扎實做好實踐項目，促進課外學習效率的提升。

（五）" 跨學科人才培養

車聯網技術具有明顯的跨學科特性，在人才培養的確定過程中，需要在課程教案設計過程中注重跨學科知識的融合。特別是在傳感器、控制器、傳輸模塊等硬件部分，需要加強與其他學科的合作，制定跨學科課程教案，旨在培養既懂數據庫軟件又懂硬件基礎的復合型人才。通過課程的跨學科培養教案，促進知識的交叉融合與人才的全面發展。這種綜合性的教育模式將有助于學生在車聯網產業領域中脫穎而出，具備更強的適應能力和創新能力，更好地滿足行業對高素質人才的需求。

（六）" 校企聯合培養實踐

為增強學生的實踐動手能力，提升就業競爭力，可以通過與企業建立深度合作關系，共同制定校企聯合培養方案。同時，教師可以更好地了解行業最新動態，從而調整和優化課程內容，使其更具實用性和針對性。在實踐教學環節中引入企業真實項目案例，配合企業開發場景，使學生在校期間就能接觸到行業前沿技術，將所學的理論知識應用到實際開發中，將知識儲備量轉化為實際工作能力。這不僅有助于提升學生的綜合素質，也為他們進入職場打下了堅實的基礎，最終實現教育與行業需求之間的良性互動。

（七）" 線上教學平臺的充分利用

數據庫技術具有廣泛的應用領域，且與前端技術的緊密結合，對數據庫課程平臺資源的更新頻率提出了更高的要求。針對當前學校的線上資源，充分利用線上教學平臺如“超星”“慕課”等，為學生提供豐富的課外學習資源。線上平臺課程具有明顯的靈活性與便捷性，能夠彌補線下課堂教學的不足，提升學生的自主學習能力和終身學習能力。

新工科背景下，我們以數據庫原理課程為對象，圍繞車聯網應用實踐教學展開了一系列教學改革與創新實踐。通過精細化案例劃分、教學資源更新、以學生為中心的課堂模式構建、小組化學習管理、跨學科人才培養、校企聯合培養實踐，以及線上教學平臺的靈活使用等措施，有效提升了學生的實踐動手能力和綜合素質，為培養符合新工科需求的應用型人才奠定了堅實基礎。

三" 結束語

在新工科背景下，數據庫原理課程的教學以培養適應新工科要求的應用型人才為目標。本文針對數據庫系列課程的教學現狀進行了調研，分析和探討傳統的教學方法，發現其存在傳統課程教學形式固化、實驗課程設計缺乏行業實踐場景、教學內容更新滯后以及教學方案單一化等問題。因此，本文依據無錫學院工科類專業的特點，深入研究數據庫系列課程的教學方法，在課程教學中引入了車聯網的教學案例，設計構建小組化實踐課程，并細分到每個教學環節中，以促進課程體系的形成。

同時，本文提出在數據庫課程教學改革中，需堅持定期更新教學資源，堅持以學生為中心的教學理念，實施精細化案例劃分、小組化學習管理、跨學科人才培養、校企聯合培養實踐以及線上教學平臺的靈活使用等多種方法。在數據庫體系課程的建設中，以服務學生畢業培養方案畢業要求為原則，設計合理的教學大綱和教案，構建健康的教學體系，融合多樣化的教學手段。以車聯網應用實踐為例的數據庫課程教學改革方案能夠增強學生對數據庫實際應用場景的認知，提高課程學習的針對性，激發學生的主動思考能力，從而更好地滿足新工科背景下對數據庫人才的培養需求，為其他相關學科的課程提供了有益的教學改革思路與方法。

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