摘要:數(shù)據(jù)庫課程的知識點具有立體化特點。本文針對應(yīng)用性教育的特點和人才市場的需求，分析數(shù)據(jù)庫課程的教學(xué)目標(biāo)、能力要求，設(shè)計面向應(yīng)用性教育的數(shù)據(jù)庫課程體系，并提出相應(yīng)的教學(xué)方法、實踐訓(xùn)練建議。

關(guān)鍵詞:應(yīng)用性教育;課程改革;數(shù)據(jù)庫課程

數(shù)據(jù)庫類課程是計算機科學(xué)與技術(shù)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，涵蓋從基本原理到應(yīng)用實踐的多方面內(nèi)容。數(shù)據(jù)庫技術(shù)具有理論基礎(chǔ)強、實踐應(yīng)用性突出、學(xué)科間知識綜合性明顯、學(xué)科內(nèi)多層面內(nèi)容交融、前沿新技術(shù)發(fā)展迅速等特征。如何改革、設(shè)計數(shù)據(jù)庫課程，使之適應(yīng)應(yīng)用性教育的培養(yǎng)目標(biāo)，是需要認(rèn)真研究的問題。

1問題的提出

數(shù)據(jù)庫技術(shù)是計算機科學(xué)的重要分支，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)已經(jīng)成為信息系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)。隨著數(shù)據(jù)庫技術(shù)的成熟發(fā)展和系統(tǒng)產(chǎn)品的研制應(yīng)用，數(shù)據(jù)庫學(xué)科不斷豐富和發(fā)展，知識點形成了一個立體化的學(xué)科體系。課程體系可以按照應(yīng)用開發(fā)人員、數(shù)據(jù)庫管理員(DBA)、數(shù)據(jù)庫設(shè)計師、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)軟件設(shè)計人員所需的知識、理論、素質(zhì)、能力等多類型、多視角構(gòu)建。目前國內(nèi)計算機課程與技術(shù)專業(yè)數(shù)據(jù)庫類課程的問題如下:

(1) 教學(xué)目標(biāo)不明確。教學(xué)仍以理論教學(xué)為主、實踐教學(xué)為輔。學(xué)生畢業(yè)后沒有工程實踐經(jīng)驗，對軟件平臺不熟悉，既無法很快從事應(yīng)用開發(fā)及數(shù)據(jù)庫管理工作，又不具備參與數(shù)據(jù)庫設(shè)計工作的能力，對概念、術(shù)語、理論都知道一些，對DBMS也略有了解，但不能真正進(jìn)入工作狀態(tài)。

(2) 按照理論體系構(gòu)建課程體系。教學(xué)內(nèi)容理論性強，模型抽象，實踐教學(xué)多是針對SQL語言或某些技術(shù)環(huán)節(jié)進(jìn)行的。學(xué)生完成課程學(xué)習(xí)之后，往往對抽象的理論有模糊印象，但沒有建立起應(yīng)用體系的概念，不具備數(shù)據(jù)庫技術(shù)的應(yīng)用能力。

(3) 學(xué)習(xí)效果不好。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生首先接觸到的概念和理論抽象難懂、邏輯性強，他們很難建立起數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的概念，某些知識點，如安全性、完整性、范式理論、數(shù)據(jù)庫恢復(fù)、并發(fā)控制等內(nèi)容缺少具有代表性的實例，學(xué)生只能體會到概念和某些局部功能，無法深刻體會各個知識點在整個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的位置和作用，導(dǎo)致學(xué)習(xí)效果不好。

2數(shù)據(jù)庫課程的定位與目標(biāo)

2.1課程定位

“應(yīng)用性教育”與“學(xué)術(shù)性教育”的重要區(qū)別是，應(yīng)用性高等教育培養(yǎng)直接為生產(chǎn)、生活、工作服務(wù)的一線應(yīng)用性人才[1]，主要類型有技術(shù)應(yīng)用、復(fù)合應(yīng)用、服務(wù)應(yīng)用和職業(yè)應(yīng)用。這種為社會生產(chǎn)一線服務(wù)的人才，一方面要掌握某一領(lǐng)域?qū)W科的基本知識和基本技能，另一方面又應(yīng)具有較強的解決實際問題的能力。從培養(yǎng)目標(biāo)的內(nèi)涵來看，應(yīng)用性高等教育既不同于普通高等教育，也不同于高等職業(yè)教育，是一種全新的教育類型。與普通高等教育相比，二者都以學(xué)科為基礎(chǔ)，但應(yīng)用性本科教育更強調(diào)面向工作的應(yīng)用能力培養(yǎng)，與高等職業(yè)教育相比，應(yīng)用性本科教育強調(diào)學(xué)科知識平臺對培養(yǎng)應(yīng)用能力的支撐作用。應(yīng)用性本科教育是學(xué)科與應(yīng)用并重的一類高等教育。

應(yīng)用性本科教育的課程強調(diào)學(xué)科和應(yīng)用兩個方面，既強調(diào)學(xué)科基礎(chǔ)，又重視應(yīng)用能力。前者為培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力打好學(xué)科基礎(chǔ)，使學(xué)生具備運用理論和原理解決實際問題的學(xué)術(shù)性知識，后者提高畢業(yè)生可能從事工作的應(yīng)用能力。落實培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目標(biāo)，課程體系的設(shè)計、建設(shè)是關(guān)鍵的環(huán)節(jié)之一。

設(shè)計應(yīng)用性課程體系需要進(jìn)行如下工作:第一，明確學(xué)生將要從事的工作所需的應(yīng)用能力，包括通用能力和專門能力;第二，分析、確定與應(yīng)用能力相關(guān)的學(xué)科性知識，包括經(jīng)驗性知識和工作過程性知識。

根據(jù)調(diào)查，我國目前數(shù)據(jù)庫應(yīng)用人才主要有三類角色:數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)人員、數(shù)據(jù)庫管理員(DBA)和數(shù)據(jù)庫設(shè)計師。應(yīng)用開發(fā)人員是在DBMS上開發(fā)信息系統(tǒng)的一組專門技術(shù)人員，能夠利用DBMS提供的接口開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)。DBA負(fù)責(zé)維護(hù)系統(tǒng)，對于大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，則需要非常有經(jīng)驗的高水平DBA來管理、維護(hù)數(shù)據(jù)庫，包括日常的性能檢測、故障排除、數(shù)據(jù)備份、安全審計、性能調(diào)優(yōu)、系統(tǒng)升級等。中、大型軟件系統(tǒng)的開發(fā)往往需要專門的數(shù)據(jù)庫設(shè)計師，他們要掌握數(shù)據(jù)庫設(shè)計的方法、技術(shù)，熟悉DBMS及開發(fā)平臺的特性，需要有實際經(jīng)驗。DBA和數(shù)據(jù)庫設(shè)計師都需要不斷的經(jīng)驗積累和較深厚的專業(yè)功底，經(jīng)過本科教育的學(xué)生難以達(dá)到DBA和數(shù)據(jù)庫設(shè)計師的要求，這部分教學(xué)主要讓學(xué)生掌握知識、概念，并通過簡單的設(shè)計、數(shù)據(jù)庫管理的實踐，掌握知識、理論，初步積累對相關(guān)工作的認(rèn)知和感受。學(xué)生參加工作后，一般以數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)或簡單的數(shù)據(jù)庫管理工作為起點，積累一定工作經(jīng)驗后才能夠承擔(dān)DBA和數(shù)據(jù)庫設(shè)計師的工作。

需要說明的是，數(shù)據(jù)庫知識理論體系中有一部分內(nèi)容是對DBMS本身功能的設(shè)計與開發(fā)。DBMS是一個大型復(fù)雜的基礎(chǔ)軟件，對系統(tǒng)軟件設(shè)計開發(fā)人員的要求非常高?，F(xiàn)階段，在服務(wù)北京市信息產(chǎn)業(yè)的定位之下，對這類人才的培養(yǎng)不是重點。

2.2課程目標(biāo)

根據(jù)人才市場的需求及應(yīng)用性本科計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)方向，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)課程的教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生具備對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的認(rèn)知、分析、設(shè)計、應(yīng)用能力和學(xué)科素質(zhì)。具體而言，就是使學(xué)生較全面地掌握數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念和基本原理，了解學(xué)科的發(fā)展前沿和發(fā)展趨勢，學(xué)習(xí)、掌握數(shù)據(jù)庫的基本理論、技術(shù)和方法，提高學(xué)生綜合運用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的知識、技術(shù)和方法進(jìn)行數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計和實施能力，在掌握相關(guān)課程、技術(shù)的基礎(chǔ)上具備開發(fā)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的能力，較熟練地從事應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā);能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的日常管理;能夠參與數(shù)據(jù)庫設(shè)計工作。在有一定的工作積累后，能夠承擔(dān)DBA和數(shù)據(jù)庫設(shè)計師工作。

3構(gòu)建數(shù)據(jù)庫課程體系

目前，數(shù)據(jù)庫教材及課程教學(xué)基本都是以知識體系為順序組織、編排的:前半部分集中介紹數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)理論;后半部分介紹一種具體的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件，也有一批研究型院校使用的教材以理論為主。隨著數(shù)據(jù)庫技術(shù)的不斷豐富和發(fā)展，數(shù)據(jù)庫學(xué)科的知識點形成了一個立體化的學(xué)科體系，研究領(lǐng)域涉及理論、方法、技術(shù)、應(yīng)用多個方面。立體化的學(xué)科體系決定了我們的課程體系應(yīng)該是多層次、多類型、多視角的。

面向應(yīng)用性教育的數(shù)據(jù)庫課程不能是研究型本科教學(xué)內(nèi)容的簡單刪減，也不是以某個DBMS軟件為核心的軟件使用培訓(xùn)，而是要按照數(shù)據(jù)庫應(yīng)用人才的能力需求，從教學(xué)內(nèi)容、形式、組織方法等多方面進(jìn)行改革，重新構(gòu)造課程體系。

表1是將數(shù)據(jù)庫知識體系與相關(guān)能力重構(gòu)后得到的課程體系，重構(gòu)的依據(jù)是應(yīng)用能力。

數(shù)據(jù)庫課程改革不是簡單按照角色的知識、能力要求重新組合課程單元，而是按照培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化、取舍、重組。例如，在數(shù)據(jù)庫理論體系中，數(shù)據(jù)庫的安全性、并發(fā)控制、備份與故障恢復(fù)等內(nèi)容是面向DBMS設(shè)計的，面向應(yīng)用的教育可以簡化這部分內(nèi)容，只介紹基礎(chǔ)概念，不必詳細(xì)分析原理。

4課程教學(xué)設(shè)計

4.1教學(xué)方法

數(shù)據(jù)庫技術(shù)的立體化對有效教學(xué)提出了更高要求。課程內(nèi)容多，即有抽象概念，又有應(yīng)用技術(shù)，學(xué)生在短期內(nèi)接受并掌握課程的概念、理論、方法和技術(shù)，有很大困難。因此，不同類別的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)采用不同的教學(xué)方法。

(1) 一般到抽象。根據(jù)思維與能力訓(xùn)練的循序漸進(jìn)性，在教學(xué)過程中，改變先講關(guān)系數(shù)據(jù)庫模型，后講SQL語言的慣例，先介紹SQL語言的查詢，并在給定的具有良好結(jié)構(gòu)的樣例數(shù)據(jù)庫上進(jìn)行操作，引導(dǎo)學(xué)生理解查詢的含義，再學(xué)習(xí)關(guān)系代數(shù)形式化描述，然后學(xué)習(xí)查詢優(yōu)化的一般方法。在這個過程中，還要引導(dǎo)學(xué)生觀察、分析樣例數(shù)據(jù)庫，為學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫設(shè)計打下基礎(chǔ)。

(2) 案例教學(xué)+任務(wù)驅(qū)動+課堂討論。講授數(shù)據(jù)庫設(shè)計時，采用案例教學(xué)+任務(wù)驅(qū)動+課堂討論的教學(xué)方法。通過分析與設(shè)計實際案例，講授數(shù)據(jù)庫設(shè)計的理論、方法及技術(shù)，學(xué)生以小組為單位接受任務(wù)，設(shè)計數(shù)據(jù)庫，在完成設(shè)計的基礎(chǔ)上進(jìn)行討論，闡述設(shè)計思路和方案。教師適當(dāng)點評并予以引導(dǎo)，幫助學(xué)生從應(yīng)用的角度建構(gòu)數(shù)據(jù)庫設(shè)計的方法和技術(shù)體系，深化對相關(guān)內(nèi)容的理解。

4.2實踐訓(xùn)練

數(shù)據(jù)庫課程的實踐教學(xué)對于學(xué)生鞏固知識，提高實際動手能力和綜合素質(zhì)十分必要。實踐教學(xué)體系包括課程實驗教學(xué)和綜合實踐教學(xué)兩部分。

課程實驗是對理論知識的驗證、吸收和消化，主要是使學(xué)生全面、系統(tǒng)地理解和掌握數(shù)據(jù)庫的操作。綜合實踐教學(xué)是課程實踐教學(xué)體系中最重要的一個環(huán)節(jié)，重點是建立數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)，包括從數(shù)據(jù)庫設(shè)計到應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的全過程。綜合實踐教學(xué)能夠幫助學(xué)生建立數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的整體概念，有利于發(fā)揮和挖掘?qū)W生的潛能。實踐教學(xué)體系與理論教學(xué)體系應(yīng)融為一體，相互補充、相互發(fā)展。

4.3數(shù)據(jù)庫課程教學(xué)方案設(shè)計

培養(yǎng)目標(biāo)

通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念和基本原理，了解學(xué)科發(fā)展前沿和發(fā)展趨勢，培養(yǎng)學(xué)生綜合運用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的知識、技術(shù)和方法進(jìn)行數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計和實施的能力。使學(xué)生在掌握相關(guān)課程、技術(shù)的基礎(chǔ)上，具備開發(fā)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的能力;能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的日常管理;能夠參與數(shù)據(jù)庫設(shè)計的工作。在有一定的工作積累之后，能夠承擔(dān)DBA和數(shù)據(jù)庫設(shè)計師的工作。

基本要求

基本素質(zhì):

具有工程意識和素質(zhì)

具有團隊合作的品質(zhì)

具有良好的職業(yè)道德和品質(zhì)

具有良好的身心素質(zhì)

基本理論、概念、方法:

數(shù)據(jù)模型、關(guān)系模型

關(guān)系數(shù)據(jù)理論

關(guān)系的安全性、完整性、并發(fā)控制、故障恢復(fù)

數(shù)據(jù)庫規(guī)范化理論

數(shù)據(jù)庫設(shè)計方法

應(yīng)用能力:

安裝、配置、使用一種DBMS

使用SQL語言管理、訪問數(shù)據(jù)庫

通過接口訪問數(shù)據(jù)庫

數(shù)據(jù)庫管理:安全性、備份與恢復(fù)

數(shù)據(jù)庫設(shè)計

課程內(nèi)容

● 數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、關(guān)系數(shù)據(jù)模型

● 數(shù)據(jù)庫與SQL語言

● 數(shù)據(jù)庫的完整性

● 數(shù)據(jù)庫編程

● 關(guān)系數(shù)據(jù)理論

● 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

● 數(shù)據(jù)庫管理(安全，備份與故障恢復(fù))

● 數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展

教學(xué)策略

● 課堂授課:常規(guī)以班級為單位的教學(xué)組織形式

● 課程實驗:學(xué)生個人獨立完成SQL、安全性、備份與恢復(fù)的實驗

● 開放設(shè)計與討論:以小組為單位進(jìn)行數(shù)據(jù)庫設(shè)計，按照答辯和設(shè)計報告評定成績

● 綜合實踐:以小組為單位開發(fā)小型數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)，撰寫設(shè)計報告，以項目驗收方式評定成績

5結(jié)論

數(shù)據(jù)庫課程是計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的核心課程。對于培養(yǎng)學(xué)生掌握數(shù)據(jù)存儲和檢索的原理方法、設(shè)計合理的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)、掌握數(shù)據(jù)存儲與前臺應(yīng)用的綜合開發(fā)等具有十分重要的意義。筆者針對教學(xué)實踐中的問題和發(fā)展應(yīng)用性教育的要求，對課程的課程體系、課程內(nèi)容進(jìn)行了改革，加強學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，鍛煉學(xué)生良好的職業(yè)規(guī)范道德、團隊分工協(xié)作等素質(zhì)，對推進(jìn)應(yīng)用性人才培養(yǎng)有著非常重要的意義。在今后的教學(xué)實踐中，我們會繼續(xù)豐富和完善課程體系，使之適應(yīng)應(yīng)用性教育的發(fā)展要求。

參考文獻(xiàn):

[1] 高林. 應(yīng)用性本科教育課程設(shè)計理念和構(gòu)想[J]. 北京教育(高教)，2006(02):35-36.

[2] 許明月. 應(yīng)用性本科教育課程開發(fā)研究[J]. 教書育人，2007(2):97-98.

[3] 王育堅，鮑泓. 應(yīng)用性本科計算機專業(yè)設(shè)置與培養(yǎng)方案的改革[J]. 計算機教育，2008(10):134-136.

[4] 鮑潔，梁燕. 應(yīng)用性本科教育人才培養(yǎng)模式的探索與研究[J]. 中國高教研究，2008(5):47-49.

[5] 高林，鮑潔. 應(yīng)用性高等教育課程模式研究[J]. 北京聯(lián)合大學(xué)學(xué)報:人文社會科學(xué)版，2006(4):88-90.

[6] 陳紅梅. 數(shù)據(jù)庫原理課程教學(xué)探討[J]. 計算機教育，2008(14):126-128.

[7] 李雪嬋. 高校數(shù)據(jù)庫課程的教學(xué)改革[J]. 教育評論，2008(3):100-101.

Study on Reform of Application-oriented Curriculum in Database Courses

YUAN Mei， SHANG Xin-na

(School of Technical Information， Beijing Union University， Beijing 100101， China)

Abstract: Database courses are characterized by their stereoscopic knowledge structures. Grounded on features of application-oriented education and requirement of talent market， this article designs an application-oriented curriculum after a detailed analyze on teaching objectives and competencies of database courses. This article also issues suggestions on teaching method and practical training of the curriculum.

Key words: application-oriented education; curriculum reform; database courses

(編輯:張玥)