摘要:分析非計(jì)算機(jī)專業(yè)的數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用課程的現(xiàn)狀與尚存問(wèn)題,提出構(gòu)建基于CDIO的一體化課程設(shè)計(jì)方案,包括模塊化的理論課程授課體系、項(xiàng)目式實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)的習(xí)題課設(shè)計(jì)和階段性的考核體系。該方案使得數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用課程設(shè)計(jì)更加合理,進(jìn)一步提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力。
關(guān)鍵詞:CDIO;數(shù)據(jù)庫(kù)原理;一體化;課程設(shè)計(jì)
作者簡(jiǎn)介:陳廷斌,男,副教授,研究方向?yàn)楣?yīng)鏈、物流;魯艷霞,女,副教授,研究方向?yàn)閿?shù)據(jù)庫(kù)、物流。
1背景
CDIO代表構(gòu)思(conceive)、設(shè)計(jì)(design)、實(shí)施(implement)、運(yùn)行(operate)[1]。它提出了系統(tǒng)的能力培養(yǎng)、全面的實(shí)施指導(dǎo)以及實(shí)施過(guò)程和結(jié)果檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),為高等院校培養(yǎng)實(shí)踐創(chuàng)新人才提供了指南和實(shí)施方向[2]。CDIO系統(tǒng)地提出了具有可操作性的12條標(biāo)準(zhǔn),并有相應(yīng)的培養(yǎng)大綱。
數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)是計(jì)算機(jī)應(yīng)用的重要基礎(chǔ),具有廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域[3]。隨著Internet技術(shù)的迅速發(fā)展,數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)也已經(jīng)成為各高校計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)和業(yè)務(wù)應(yīng)用的必修課程。但是,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用課程中相關(guān)概念和思想比較抽象,尤其是三級(jí)模式和二級(jí)映像、關(guān)系代數(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)等部分,更是難以掌握。
隨著信息技術(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的快速發(fā)展,數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛。數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)不僅僅是計(jì)算機(jī)專業(yè)的主干課程,同時(shí)也是信息管理與信息系統(tǒng)、電子商務(wù)、物流管理、物流工程、人力資源等非計(jì)算機(jī)專業(yè)的主干課程之一,因此,對(duì)課程的建設(shè)與探索勢(shì)在必行。
2數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用課程現(xiàn)狀分析
數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用課程是一門理論與實(shí)踐相結(jié)合的課程。一般包括數(shù)據(jù)庫(kù)原理、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)應(yīng)用三部分。原理是基礎(chǔ),設(shè)計(jì)和應(yīng)用是提高,它們相輔相成、互相促進(jìn)[4]。隨著社會(huì)對(duì)學(xué)生技能操作的
要求,現(xiàn)在的數(shù)據(jù)庫(kù)課程已經(jīng)不再是傳統(tǒng)的理論課程,而是更偏向于社會(huì)需求的應(yīng)用課程。然而在目前數(shù)據(jù)庫(kù)課程教學(xué)過(guò)程中,還存在以下問(wèn)題。
1) 填鴨式的理論教學(xué)。
大部分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用相關(guān)教材基本上都是依據(jù)教學(xué)內(nèi)容,以知識(shí)體系為順序組織編排。然而在介紹理論基礎(chǔ)時(shí),教師往往忽視了學(xué)生學(xué)習(xí)的能動(dòng)性,只是填鴨式地“教”,往往會(huì)使得一部分同學(xué)由于學(xué)科的限制和理解的偏差,在學(xué)習(xí)過(guò)程中未取得較好的效果,甚至打消了學(xué)習(xí)積極性。
2) 被動(dòng)的實(shí)驗(yàn)課程。
在實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生不明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,?shí)驗(yàn)內(nèi)容不清楚,考核中實(shí)驗(yàn)課也沒(méi)有一定的比例等[5]。在實(shí)驗(yàn)課堂上,學(xué)生往往根據(jù)老師布置的實(shí)驗(yàn)任務(wù),逐項(xiàng)進(jìn)行練習(xí),缺乏主動(dòng)思考和討論的過(guò)程。
3) 缺乏動(dòng)力的習(xí)題課程。
在習(xí)題課上,經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)布置的作業(yè)學(xué)生并未完成,或者由于溝通和表達(dá)能力有限,即使對(duì)習(xí)題有較好的認(rèn)識(shí),學(xué)生也不愿意上臺(tái)與大家分享。因此,習(xí)題課的效果仍有待進(jìn)一步提高。
4) 機(jī)械式的考試過(guò)程。
傳統(tǒng)的考試模式通常以期終理論考試成績(jī)作為對(duì)學(xué)生最終評(píng)分的主要依據(jù),雖然有時(shí)中間會(huì)增加期中考試,但是仍然會(huì)造成學(xué)生為考試過(guò)關(guān)而學(xué),不注重自身綜合能力的提高。
5) 缺乏整體性學(xué)習(xí)和實(shí)踐。
學(xué)生學(xué)完課程后只是掌握了幾個(gè)孤立的知識(shí)點(diǎn)和一種軟件的基本操作,不會(huì)設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)具體的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),無(wú)法完成預(yù)定的教學(xué)目標(biāo)。
3基于CDIO的一體化課程設(shè)計(jì)
3.1模塊化的理論課程授課體系
數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用課程主要介紹數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的基本概念和基本理論,主要包括數(shù)據(jù)管理的發(fā)展過(guò)程、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)、關(guān)系代數(shù)、基本SQL語(yǔ)句的使用、關(guān)系規(guī)范化理論、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)并發(fā)機(jī)制、數(shù)據(jù)庫(kù)安全管理等內(nèi)容。
CDIO更加強(qiáng)調(diào)對(duì)課程的設(shè)計(jì),因此,對(duì)于非計(jì)算機(jī)專業(yè)來(lái)說(shuō),數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用課程根據(jù)專業(yè)不同,會(huì)產(chǎn)生不同的教學(xué)內(nèi)容。往往同樣的大綱內(nèi)容對(duì)不同專業(yè)的效果也可能完全相同。因此,在課程設(shè)計(jì)時(shí),我們將數(shù)據(jù)庫(kù)課程的理論知識(shí)分解為以下幾個(gè)模塊,如表1所示,根據(jù)學(xué)生的能力和專業(yè)性質(zhì)進(jìn)行選取。
表1數(shù)據(jù)庫(kù)理論知識(shí)模塊分解
3.2項(xiàng)目式實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)
CDIO工程教育理念就是要以教學(xué)實(shí)踐全過(guò)程來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的工程能力,此能力不僅包括學(xué)科知識(shí),而且包括學(xué)生的個(gè)人能力、人際交流能力和產(chǎn)品、系統(tǒng)和過(guò)程的建造能力。以項(xiàng)目設(shè)計(jì)為主線,完整地、有銜接地貫穿于整個(gè)本科教學(xué)階段,可以使學(xué)生得到構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)作的整體訓(xùn)練。通過(guò)項(xiàng)目設(shè)計(jì)可以將整個(gè)課程體系有機(jī)地、系統(tǒng)地結(jié)合起來(lái)。
根據(jù)CDIO工程教育理念,我們?cè)跀?shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)內(nèi)容方面進(jìn)行了探索與重新設(shè)計(jì)。所有的項(xiàng)目均為團(tuán)隊(duì)合作項(xiàng)目,學(xué)生在項(xiàng)目進(jìn)行的過(guò)程中學(xué)習(xí)探索,綜合應(yīng)用知識(shí),鍛煉團(tuán)隊(duì)精神,學(xué)習(xí)基本項(xiàng)目組織、管理,培養(yǎng)CDIO能力。
數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用課程要求學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫(kù)原理的基礎(chǔ)上,從實(shí)用的角度掌握數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)、使用與維護(hù)的思路和方法。
根據(jù)課程要求和CDIO理念,實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)思想設(shè)計(jì)如下:
1) 學(xué)生在教師指導(dǎo)下,通過(guò)討論確定某超市采購(gòu)系統(tǒng)、圖書(shū)館書(shū)籍管理系統(tǒng)、某小區(qū)物業(yè)管理系統(tǒng)、倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)、某電器配送管理系統(tǒng)等五個(gè)項(xiàng)目。
2) 根據(jù)教師要求,每4~6人組成一個(gè)團(tuán)隊(duì),每個(gè)學(xué)生團(tuán)隊(duì)選擇一個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行學(xué)習(xí)、設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)。
3) 學(xué)生結(jié)合所學(xué)的數(shù)據(jù)庫(kù)基本知識(shí)和對(duì)特殊業(yè)務(wù)的理解,進(jìn)一步通過(guò)Google、Baidu等查找資料,擬定設(shè)計(jì)方案。
4) 根據(jù)教師指導(dǎo),學(xué)生選擇合適的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng),實(shí)施自己的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方案。
5) 對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)效果評(píng)估。
主要實(shí)驗(yàn)內(nèi)容如表2所示。
表2數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)
3.3任務(wù)驅(qū)動(dòng)的習(xí)題課設(shè)計(jì)
在習(xí)題課上,往往會(huì)發(fā)現(xiàn)學(xué)生過(guò)多依賴于教師講授,忽視了自身能動(dòng)性的發(fā)揮。因此教師應(yīng)根據(jù)習(xí)題課內(nèi)容,事先布置任務(wù)。通過(guò)指定、鼓勵(lì)等措施調(diào)動(dòng)學(xué)生上習(xí)題課的積極性。在習(xí)題課程上,不要局限于每道題的標(biāo)準(zhǔn)答案和習(xí)題內(nèi)容,更多是對(duì)學(xué)生做題思路的引導(dǎo)。尤其是對(duì)于有特定思想和解題方案的同學(xué)給予精神鼓勵(lì)。CDIO理念強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)工作和交流,可以通過(guò)發(fā)言的方式鼓勵(lì)學(xué)生將自己和本小組的解題思路與別人分享,從而也鍛煉學(xué)生的溝通與表達(dá)能力。
3.4階段性的考核體系
根據(jù)CDIO工程教育標(biāo)準(zhǔn)11——學(xué)生考核。強(qiáng)調(diào)應(yīng)該考核學(xué)生的個(gè)人能力,包括人際交往能力,產(chǎn)品、過(guò)程和系統(tǒng)建造能力以及學(xué)科知識(shí)等。
為了更好地加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),改善理論與實(shí)際脫節(jié)問(wèn)題,改變傳統(tǒng)的考試方式,課程考核應(yīng)注重考察學(xué)生的綜合能力和素質(zhì)??己烁母锏膭?chuàng)新點(diǎn)在于將傳統(tǒng)的理論考核變?yōu)槿粘?己?、?shí)驗(yàn)考核、期中考核和期末考核四個(gè)環(huán)節(jié)。其中,日常考核和實(shí)驗(yàn)考核為形成性考核,期中考核和期末考核為終結(jié)性考核,如表3所示。通過(guò)各個(gè)環(huán)節(jié)的相配合,實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力和應(yīng)用能力的最終目標(biāo)。
表3數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用考核環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)
1) 日??己?。
日??己酥饕ㄟ^(guò)教師的正常教學(xué)過(guò)程,來(lái)考察學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和效果。主要分出勤情況、課堂表現(xiàn)、作業(yè)完成情況三個(gè)部分。課堂表現(xiàn)主要考察學(xué)生上課的態(tài)度和認(rèn)真程度,計(jì)入平時(shí)成績(jī),占總成績(jī)的5%;出勤情況由授課教師隨堂記錄,并計(jì)入平時(shí)成績(jī),占總成績(jī)的10%;作業(yè)主要包括平時(shí)的小作業(yè)和數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的作業(yè),在數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方面,需要學(xué)生提交相關(guān)的設(shè)計(jì)文檔,共占總成績(jī)的15%。
2) 實(shí)驗(yàn)考核。
實(shí)驗(yàn)課考核主要考察學(xué)生實(shí)驗(yàn)課的表現(xiàn)情況和實(shí)驗(yàn)完成情況??己藘?nèi)容主要為SQL Server的安裝與基本管理、數(shù)據(jù)定義語(yǔ)言、數(shù)據(jù)操縱語(yǔ)言、數(shù)據(jù)控制語(yǔ)言以及數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)。主要以完成實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容為主,考核時(shí)間隨實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行。每次實(shí)驗(yàn)課結(jié)束,授課教師對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)情況以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告給予評(píng)定,并在教學(xué)手冊(cè)上記載成績(jī)。實(shí)驗(yàn)課總成績(jī)占期末總成績(jī)的10%。
3) 期中考核。
期中考核主要考核學(xué)生對(duì)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言
的掌握情況,占總成績(jī)的20%。
4) 期末考核。
期末考核主要考察學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的綜合理解和知識(shí)的掌握,占總成績(jī)的50%。考核內(nèi)容為整個(gè)理論年學(xué)期的所有授課內(nèi)容。考核形式為筆試,采用閉卷,題型包括選擇題、判斷題、簡(jiǎn)答題、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)題等。
4結(jié)語(yǔ)
筆者探討了在CDIO工程教育理念下如何對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用課程進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)課程的重新設(shè)計(jì),使學(xué)生更加明確各自專業(yè)所需要的數(shù)據(jù)庫(kù)理論知識(shí),提高了學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。課程單元項(xiàng)目的設(shè)計(jì),使90%以上的學(xué)生能夠明確自己對(duì)實(shí)驗(yàn)知識(shí)的掌握還有哪些欠缺,從而在后續(xù)學(xué)習(xí)時(shí)有努力的方向。同時(shí),通過(guò)考核環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)提高了考核的真實(shí)性和公平性。今后在課程項(xiàng)目設(shè)計(jì)方面,還需要更加注重貼近企業(yè)的真實(shí)數(shù)據(jù),這將我們的下一步工作。
參考文獻(xiàn):
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