摘要：本文結(jié)合課程教學(xué)改革工作，提出了切實(shí)可行的實(shí)踐環(huán)節(jié)改革措施，主要包括作業(yè)和實(shí)踐環(huán)節(jié)改革、增設(shè)新的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)實(shí)踐課、建設(shè)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)、建設(shè)實(shí)驗(yàn)上機(jī)環(huán)境等等，并在近幾屆學(xué)生中連續(xù)實(shí)施了多年，取得了較好的效果。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)庫原理；教學(xué)改革；實(shí)踐環(huán)節(jié)

中圖分類號：G642文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1672-5913 (2007) 22-0139-03

1概述

數(shù)據(jù)庫原理是軟件工程專業(yè)的一門重要專業(yè)主干課，但目前軟件工程課程的教學(xué)和實(shí)踐，基本都沒和數(shù)據(jù)庫的設(shè)計、開發(fā)、維護(hù)結(jié)合起來，包括軟件質(zhì)量管理也是單純從代碼的角度考慮問題的，這樣難以讓學(xué)生真正綜合地了解、掌握并實(shí)踐一個軟件系統(tǒng)開發(fā)、維護(hù)、擴(kuò)充的全過程。國外著名大學(xué)已經(jīng)開始注意這個問題，如麻省理工學(xué)院已將軟件工程、數(shù)據(jù)庫設(shè)計及Web程序設(shè)計的關(guān)鍵內(nèi)容整合起來作為一門課程，使學(xué)生能夠系統(tǒng)地掌握Web環(huán)境下信息系統(tǒng)開發(fā)的全過程。國內(nèi)高校很多還沒有注意這一問題，包括CCSE2004里所規(guī)定的各門課程的知識點(diǎn)，并沒有注意這些相關(guān)課程的銜接。

我們自2005年開始立項(xiàng)進(jìn)行軟件學(xué)院數(shù)據(jù)庫原理課程實(shí)踐環(huán)節(jié)的改革，希望通過教改完善和調(diào)整軟件學(xué)院數(shù)據(jù)庫原理的教學(xué)內(nèi)容，重點(diǎn)是改革作業(yè)和實(shí)踐環(huán)節(jié)，通過綜合性的作業(yè)和實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)與軟件工程專業(yè)其它相關(guān)課程教學(xué)的協(xié)調(diào)和有機(jī)銜接，完善課程體系的建設(shè)，為國家培養(yǎng)更多專業(yè)基礎(chǔ)知識扎實(shí)、實(shí)際工程實(shí)踐能力強(qiáng)的軟件工程專業(yè)人才。本文對我們近兩年的教改工作進(jìn)行了總結(jié)，比較詳細(xì)地介紹了軟件學(xué)院數(shù)據(jù)庫原理課程實(shí)踐環(huán)節(jié)改革的教改思考、教改措施、教改實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)體會。

2改革思路

通過近年與國外高校比較密切的教師、學(xué)生的互訪、交流，我們感到國外高校，不論是大學(xué)還是理工學(xué)院，在教學(xué)工作中都特別注重學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，使學(xué)生掌握自我學(xué)習(xí)的技能。他們強(qiáng)調(diào)的是培養(yǎng)學(xué)生在遇到陌生問題時，通過查閱文獻(xiàn)、與他人交流，最終找出解決方案的能力，而不是由教師灌輸過多現(xiàn)成的知識；鼓勵學(xué)生盡早接觸社會，培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)環(huán)境、與人交流、與人合作、協(xié)調(diào)各方面關(guān)系的綜合能力，而不是單純進(jìn)行科技知識的學(xué)習(xí)。

以愛爾蘭高校為例，除了研究論文、工作總結(jié)或研究開發(fā)報告、進(jìn)駐企業(yè)的實(shí)地實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計等學(xué)生可以應(yīng)用所學(xué)知識的實(shí)踐環(huán)節(jié)以外，也有和國內(nèi)高校專業(yè)課教學(xué)中的日常作業(yè)和實(shí)驗(yàn)類似的Assignments。雖然都叫作業(yè)和實(shí)驗(yàn)，但他們的Assignments和國內(nèi)高校通常所說的作業(yè)和實(shí)驗(yàn)是有區(qū)別的。國內(nèi)高校一般每門課都要指定一本教材，老師講完一節(jié)課后，布置書后針對這部分內(nèi)容的幾道習(xí)題作為作業(yè)，因此認(rèn)真聽講的學(xué)生最多用2～3小時就能完成；實(shí)驗(yàn)課也類似，一般一門課(IT類)有6個左右的實(shí)驗(yàn)，每次4小時，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容也基本都是單元性的。Assignments的不同主要體現(xiàn)在：首先，大部分專業(yè)課都沒有國內(nèi)高校那種指定的教材，主要依據(jù)是教師的備課筆記和教師所列的閱讀清單，每個Assignment都不是那么簡單地能在教材上直接找到答案，都需要閱讀大量文獻(xiàn)、上機(jī)編程驗(yàn)證自己的解決方案，因此對每個Assignment教師都會給幾周、1個月、甚至3個月的時間；其次，稍大的Assignments都是2～5人為一組共同完成，學(xué)生自行確定目標(biāo)、切割工作量、分配任務(wù)；第三，能夠這樣做的前提是學(xué)校為學(xué)生提供了免費(fèi)的、不限時的上機(jī)條件，以及免費(fèi)的、不受限的Internet訪問條件。實(shí)際上多數(shù)Assignments的規(guī)模和工作量都和國內(nèi)高校一般的課程設(shè)計差不多了。通過這些Assignments能夠使學(xué)生更加透徹地掌握教學(xué)內(nèi)容，多人合作、獨(dú)立分析問題、解決問題、自主學(xué)習(xí)的能力得到極大提高。而國內(nèi)傳統(tǒng)的作業(yè)和實(shí)驗(yàn)形式，明顯分量不夠，不利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。

針對這種現(xiàn)狀，為了進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)真正符合社會需求的軟件人才，我們在教學(xué)中應(yīng)該努力做到的是：

●改革和調(diào)整現(xiàn)有教學(xué)計劃，密切結(jié)合社會發(fā)展的實(shí)際需求，適當(dāng)精簡課內(nèi)學(xué)時，加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)的安排和管理，加強(qiáng)實(shí)踐條件的建設(shè)。

●教師要轉(zhuǎn)變觀念，努力提高業(yè)務(wù)能力。按照傳統(tǒng)的教學(xué)方法，每門課指定一本教材，一本書穩(wěn)穩(wěn)當(dāng)當(dāng)?shù)亟毯脦啄瓴荒苓m應(yīng)新形勢的要求。要精簡課內(nèi)學(xué)時，加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)、主動學(xué)習(xí)的能力，就要求教師對本領(lǐng)域知識有更深刻的理解和感悟，能夠用較少的課時講清本領(lǐng)域最核心的概念和方法，再通過精心設(shè)計的實(shí)踐環(huán)節(jié)引導(dǎo)學(xué)生在做中學(xué)、自己學(xué)。所以雖然講的少了，但對教師的要求卻更高了。

●學(xué)生要轉(zhuǎn)變觀念，努力培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)、主動學(xué)習(xí)的能力。目前國內(nèi)中小學(xué)教育的核心就是圍著高考指揮棒轉(zhuǎn)，學(xué)生從小接受的就是灌輸式應(yīng)試教育，自主學(xué)習(xí)、主動學(xué)習(xí)的能力較弱。到了大學(xué)階段應(yīng)自覺、有意識地鍛煉自主學(xué)習(xí)的能力，充分利用各種實(shí)踐機(jī)會，勤于思考，在做中學(xué)。真正掌握的知識是自己通過實(shí)踐學(xué)來的，而不是單純聽老師講得來的。

基于這種指導(dǎo)思想，我們采取了一系列的措施，并利用軟件學(xué)院得到的有利政策，大力改善實(shí)驗(yàn)條件，建設(shè)專用機(jī)房，確保學(xué)生具有不限機(jī)時的開放上機(jī)條件，使各項(xiàng)改革措施具備了最基本的前提保證。

3改革措施

在反思傳統(tǒng)的專業(yè)課教學(xué)和實(shí)踐環(huán)節(jié)安排的基礎(chǔ)上，借鑒國外先進(jìn)的教學(xué)改革理念，我們主要采取了以下措施，加強(qiáng)數(shù)據(jù)庫原理課程教學(xué)的實(shí)踐環(huán)節(jié)，探索適合我國國情的軟件工程人才培養(yǎng)方式，進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果：

1. 教學(xué)內(nèi)容改革：借鑒麻省理工學(xué)院的教學(xué)思路，整合軟件工程、數(shù)據(jù)庫原理、數(shù)據(jù)庫設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)、Web程序設(shè)計等課程內(nèi)容，結(jié)合軟件工程導(dǎo)論、大型軟件系統(tǒng)的設(shè)計和體系結(jié)構(gòu)等課程的設(shè)置或調(diào)整，實(shí)現(xiàn)相關(guān)課程教學(xué)內(nèi)容的有機(jī)協(xié)調(diào)和銜接。當(dāng)然，整合并不是說將這些教學(xué)內(nèi)容都放到一門課中，中國的國情畢竟與國外不同，我們希望通過共同設(shè)計的大作業(yè)或?qū)嶒?yàn)，協(xié)調(diào)各相關(guān)課程的教學(xué)，使學(xué)生能夠?qū)⑾嚓P(guān)教學(xué)內(nèi)容融會貫通，有機(jī)會完整地了解并實(shí)踐一個大型應(yīng)用軟件的整個生命期的所有問題，而不是每門課都只了解其中的一個片段。以此為目的，適當(dāng)調(diào)整并精簡各相關(guān)課程的課內(nèi)教學(xué)內(nèi)容。

2. 引導(dǎo)學(xué)生開放式自主學(xué)習(xí)：結(jié)合雙語教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生直接閱讀Asilomar報告、Lowell報告等國際數(shù)據(jù)庫權(quán)威們定期召開的研討會報告原文和其它最新文獻(xiàn)資料，理解大師們的觀點(diǎn)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展趨勢，要求學(xué)生以小論文的形式總結(jié)自己的體會和收獲，鼓勵學(xué)生積極思考，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。

3. 作業(yè)和實(shí)踐環(huán)節(jié)改革：借鑒國外高校日常教學(xué)中的Assignments，改革作業(yè)和實(shí)驗(yàn)，取消傳統(tǒng)的作業(yè)和實(shí)驗(yàn)之分，作業(yè)就是實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)也就是作業(yè)；不再布置每章后附的習(xí)題作為課后作業(yè)，而是根據(jù)課程知識點(diǎn)，安排六次階段性的綜合作業(yè)和一個完整的綜合作業(yè)，所有作業(yè)都必須上機(jī)操作或編程才有可能完成。最后的綜合作業(yè)要求學(xué)生以數(shù)據(jù)庫的設(shè)計與應(yīng)用為核心，綜合運(yùn)用軟件工程、數(shù)據(jù)庫原理、數(shù)據(jù)庫設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)、Web程序設(shè)計等各方面知識，多人合作，分配角色，共同完成。為學(xué)生提供開放上機(jī)條件，所有作業(yè)均只設(shè)提交截止期，不限機(jī)時。

4. 增設(shè)新的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)實(shí)踐課(32學(xué)時)：利用我們在各種數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開發(fā)方面的長期科研積累，安排學(xué)生3～4人一組，分配角色，不限機(jī)時，遵循軟件工程的要求自行設(shè)計并實(shí)現(xiàn)一個麻雀雖小、五臟俱全的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)MyDBMS，通過實(shí)踐更加透徹地理解數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本原理和內(nèi)部實(shí)現(xiàn)技術(shù)。從教學(xué)實(shí)際情況來看絕大多數(shù)學(xué)生都能按要求完成任務(wù)，學(xué)生普遍反映雖然很辛苦，但收獲很大。目前國內(nèi)能夠?yàn)楸究粕_設(shè)這種實(shí)踐課的高校很少，我們利用軟件學(xué)院的特殊條件和科研方面的長期積累，成功地開設(shè)了這門配套的實(shí)驗(yàn)課，通過兩屆學(xué)生的實(shí)踐，證明是可行的，并且取得了較好的效果。下一步將結(jié)合這些實(shí)踐環(huán)節(jié)的改革，編寫出版《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)實(shí)踐教程》，以便更好地推進(jìn)實(shí)踐環(huán)節(jié)改革。

5. 大力建設(shè)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)：除課程網(wǎng)站外，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)還包括網(wǎng)上作業(yè)提交系統(tǒng)和在線作業(yè)批改分析系統(tǒng)。不同于目前許多僅是發(fā)布信息和提供資料下載的靜態(tài)課程網(wǎng)站，本課程的網(wǎng)上作業(yè)系統(tǒng)提供了學(xué)生之間、師生之間的短消息平臺和BBS平臺，可以實(shí)現(xiàn)師生之間全互動的網(wǎng)上交流。目前課程所有教學(xué)活動均可在網(wǎng)上進(jìn)行，取消了紙質(zhì)作業(yè)，大大提高了效率，也便于優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的積累。

6. 大力建設(shè)實(shí)驗(yàn)上機(jī)環(huán)境：充分利用軟件學(xué)院擁有的政策，建設(shè)自己的專用機(jī)房，為學(xué)生提供不限機(jī)時的開放用機(jī)條件，使各項(xiàng)教改措施能夠得以實(shí)施。這樣我們布置的所有作業(yè)不必再考慮機(jī)時問題，只需向?qū)W生明確作業(yè)要求和通過網(wǎng)上作業(yè)系統(tǒng)提交作業(yè)的截止期。

7. 利用已有師資條件，提供SQL Server、DB2等主流數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品的應(yīng)用開發(fā)輔導(dǎo)，使學(xué)生在完成課程實(shí)際環(huán)節(jié)的同時，參加并通過DB2或SQL Server的認(rèn)證考試。

8. 加強(qiáng)國際合作：充分利用軟件學(xué)院與愛爾蘭、印度、澳大利亞的多所大學(xué)的穩(wěn)定合作關(guān)系，加強(qiáng)課程建設(shè)交流，合作高校一些好的實(shí)踐環(huán)節(jié)設(shè)計經(jīng)改進(jìn)后可直接用于課程的實(shí)踐教學(xué)。

總之，根據(jù)學(xué)生已有基礎(chǔ)，改革教學(xué)方式，注意節(jié)奏，使學(xué)生課后有較多發(fā)展空間。理論聯(lián)系實(shí)際，深入淺出，突出重點(diǎn)。最終目的是達(dá)到少講、多練、自己學(xué)，讓學(xué)生在完成綜合性作業(yè)的過程中，自我學(xué)習(xí)、主動學(xué)習(xí)，掌握課程知識點(diǎn)。

4結(jié)束語

本課程教學(xué)改革總的指導(dǎo)思想是借鑒國外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合國內(nèi)實(shí)際，精簡課內(nèi)學(xué)時，加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)，最終目的是達(dá)到少講、多練、自己學(xué)，讓學(xué)生在完成有份量的作業(yè)的過程中自主學(xué)習(xí)，在做中學(xué)。近三年的教改實(shí)踐，特別是作業(yè)和實(shí)驗(yàn)的改革，雖然還存在一些問題，但總體效果還比較不錯。事實(shí)證明，盡管國內(nèi)學(xué)生從小學(xué)開始就一直接受的是灌輸式的教學(xué)，但只要加以合理引導(dǎo)，是完全可以實(shí)現(xiàn)本課程預(yù)定的改革思路的，軟件學(xué)院提供的相應(yīng)軟硬件條件支持也使這些教改措施得以落實(shí)。

實(shí)踐表明，像數(shù)據(jù)庫原理這類專業(yè)課的實(shí)踐環(huán)節(jié)改革，對提高學(xué)生以下六個方面的能力是很有益處的：

1. 分析、歸納和設(shè)計能力。學(xué)生應(yīng)能深刻理解基本概念與方法，歸納現(xiàn)象，權(quán)衡因素，設(shè)計合理系統(tǒng)；

2. 自主學(xué)習(xí)與實(shí)際動手能力。學(xué)生通過大量實(shí)踐環(huán)節(jié)，課余自學(xué)和動手開發(fā)調(diào)試應(yīng)用系統(tǒng)，可大大增強(qiáng)這方面能力；

3. 系統(tǒng)集成和綜合能力。學(xué)生應(yīng)能懂得數(shù)據(jù)庫技術(shù)與其他技術(shù)的相互關(guān)系，能綜合運(yùn)用所學(xué)知識，把握整體結(jié)構(gòu)，集成優(yōu)化。

4. 研究創(chuàng)新能力。數(shù)據(jù)庫技術(shù)發(fā)展快，新內(nèi)容層出不窮，學(xué)生通過學(xué)習(xí)類比，課外閱讀，能夠用批判的眼光看問題，觀察提煉、勇于創(chuàng)新。

5. 團(tuán)隊(duì)合作能力。這是軟件工程專業(yè)學(xué)生應(yīng)具備的基本素質(zhì)，學(xué)生應(yīng)通過綜合性的實(shí)驗(yàn)，共同探討、互相協(xié)作。

6. 外語能力。本課程采用雙語教學(xué)，而且學(xué)生在完成大量實(shí)踐環(huán)節(jié)的過程中，必須閱讀許多原版文獻(xiàn)，快速獲取新知識和新信息。

參考文獻(xiàn)

[1] 徐立臻，唐繼衛(wèi). 愛爾蘭高等教育對我國高校教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)改革的借鑒意義[J]. 中國大學(xué)教學(xué)，2006，(4).

作者簡介

徐立臻，男，東南大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院教授，中國計算機(jī)學(xué)會電子政務(wù)與辦公自動化專業(yè)委員會秘書長，數(shù)據(jù)庫專業(yè)委員會委員，主要研究方向?yàn)閿?shù)據(jù)庫技術(shù)及其應(yīng)用，主持建設(shè)的數(shù)據(jù)庫原理課程于2006年被評為江蘇省一類精品課程。

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