摘 要：《數據庫技術》課程是大學計算機基礎課程的重要分支，也是對非計算機專業(yè)進行計算機能力培養(yǎng)的重要課程之一。本文分別從教學方法、能力培養(yǎng)、課程資源建設和考核制度改革四個方面進行了詳細描述，在整個創(chuàng)新教學活動中，既貫穿了計算思維能力的培養(yǎng)，又突出了CDIO工程化教育理念的實施，極大的提升了非計算機專業(yè)學生的學習興趣和計算機應用能力，取得了良好的效果。

關鍵詞：數據庫技術；計算思維；CDIO；教學改革

中圖分類號：TP311.13-4

隨著計算機技術的不斷發(fā)展，人類在利用計算機進行數據處理和管理的過程中，產生的一門新的技術——數據庫技術，隨著互聯網應用越來越廣泛，數據庫技術已成為各類信息管理系統(tǒng)的核心技術和重要基礎。

自20世紀90年代中期，我國大部分高校都將“Visual FoxPro”作為非計算機專業(yè)講授數據庫技術的必修課。有些甚至把它作為計算機專業(yè)數據庫技術的入門課程。隨后，Access、SQL Server等數據庫管理軟件日趨普及，也陸續(xù)走入高校計算機課堂。這樣就出現了有關“數據庫應用”的多門課程并存發(fā)展的局面。究其原因，主要表現為兩方面：一是DBMS多元化發(fā)展的結果，二是大學生們對計算機的了解和掌握能力逐步提高，對“數據庫技術與應用”的課程要求也相應提高，需求也變得多元化[1]。

有鑒于此，根據教育部高等學校非計算機專業(yè)計算機基礎課程教學指導委員會的要求，為更好實現應用型人才培養(yǎng)目標，依據我校辦學特色的定位——“應用型”地方本科院校及學生的專業(yè)特點，我們將這些分別講授的“Visual FoxPro”、“Access”、“SQL Server”及“Visual Basic”等課程整合為一個以“數據庫應用”為目的的課程體系進行建設。在教學活動中強調和深化計算思維的培養(yǎng)，注重應用（實踐）能力的培養(yǎng)，借鑒CDIO工程教育理念，為商洛市及周邊地區(qū)經濟發(fā)展培養(yǎng)具有專業(yè)思維和計算思維的復合型人才。

1 計算思維在國內外的研究

2006年3月，美國卡內基·梅隆大學計算機科學系主任周以真（Jeannette M.Wing）教授在美國計算機權威期刊《Communications of the ACM》雜志上給出并定義了計算思維（Computational Thinking）。周教授認為：計算思維是運用計算機科學的基礎概念進行問題求解、系統(tǒng)設計、以及人類行為理解等涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動[2]，其中包括：遞歸、關注點分離、抽象和分解、保護、冗余、容錯、糾錯和恢復等具體方法。計算思維融合了數學、工程和科學的思維方法，有助于人類解決問題。同時，她也提出計算思維代表一種普遍的認識和一類普適的技能，有助于學習者自我建構知識和培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力[2]。近幾年，世界各國正在積極的將計算思維的方法應用在各類教育和培訓當中，如美國國家科學基金會（NSF）重大基金資助計劃CDI中列出在軟件工程課程中引入計算思維中的關注點分離等方法[3]。

2010年7月在西安交大舉辦了首屆“九校聯盟（C9）計算機基礎課程研討會”上，教育部高等學校計算機基礎課程教學指導委員會主任委員陳國良院士作了題為“計算思維能力培養(yǎng)研究”的報告[4]，并提出“在計算機基礎教學過程中要完美地體現出以人為本、傳授知識、培養(yǎng)能力、提高素質、協(xié)調發(fā)展的現代教育理念，大力培養(yǎng)學生的計算思維能力?！奔从嬎銠C基礎教學的核心任務——培養(yǎng)學生的計算思維能力。

2 CDIO工程教育模式在國內外的應用

CDIO代表構思（Conceive）、設計（Design）、實現（Implement）和運作（Operate）是美國麻省理工學院和瑞典皇家工學院等大學繼承和發(fā)展歐美20多年來工程教育改革經驗，創(chuàng)立的先進工程教育模式。它以產品研發(fā)到產品運行的生命周期為載體，將工程教育與工程實踐相結合，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習。提升學生的工程基礎知識、個人技術能力、系統(tǒng)工程能力和團隊協(xié)作能力。在歐美大學的實踐中取得了良好的效果，得到了社會各界的認可。2007年11月教育部組織召開了2007中國高等工程教育改革論壇和CDIO國際合作組織會議，對當前高等工程教育存在的熱點問題進行了討論，與會的專家學者普遍認識到工程教育改革的緊迫性與必要性[5]。國內外的經驗都表明CDIO的理念和方法是先進可行的，適合工科教育教學過程各個環(huán)節(jié)的改革。

3 我院數據庫技術教學改革的思路與實施

3.1 突出計算思維意識，培養(yǎng)系統(tǒng)分析能力

“在傳統(tǒng)的教學中，計算思維是隱藏在能力培養(yǎng)內容中的，要靠學生“悟”出來，現在要把這些明白的講出來，讓學生自覺地去學習，提高培養(yǎng)質量，縮短培養(yǎng)的時間”[6]，這是一個由被動到主動的轉變。數據庫技術課程兼具了強理論性和重實踐性的特點，其中很多概念、原理和方法都成為計算思維引入的媒介。對于非計算機專業(yè)的學生來說，對于理論知識的理解更加困難，所以引入計算思維方法可以更好的淡化理論知識，強化分析解決問題的能力。

在實際教學中，我們采用的是“案例教學”，引入和學生最為貼近的數據庫系統(tǒng)——教務管理系統(tǒng)進行講解。從系統(tǒng)分析-系統(tǒng)設計-系統(tǒng)實現-系統(tǒng)的運行與維護，無一不滲入計算思維的方法。在對整個教務管理系統(tǒng)分析中，我們采用“關注點分離”的方法，將這個復雜的系統(tǒng)進行分解，分解成若干個子模塊進行設計。在每個模塊的概念模型設計中，又引入“抽象”的方法，對現實世界中的事物進行抽象，特征提取，得到局部E-R圖，最后通過“折衷”、“約簡”整合為全局E-R圖。在將概念模型轉換為數據模型的過程中，又會引入“約簡”、“冗余”、“容錯”的計算思維方法。最后在系統(tǒng)實現部分，選擇具體的開發(fā)軟件、采用的體系結構、數據庫的訪問等操作，又會使用到“規(guī)劃”、“關注點分離”、“遞歸”等思維方法。在解決問題的過程中體現知識點的講解，由淺入深，讓學生感受整個知識發(fā)現的過程，提升教學的質量。學會如何運用計算思維的方法之后，再通過已獲得知識和方法內化知識，反思評價自己的學習過程和學習方法，建構屬于自己的學習框架和方式。

3.2 加強技術應用與系統(tǒng)設計能力

精心組織設計配套的上機實驗內容。整個課程的上機與課堂教學達成一致，繼續(xù)使用教務管理系統(tǒng)，應用“關注點分離”的方法將知識點滲入到每個實驗當中，按照數據庫設計的流程一步步完成。在學期最后安排為期2周的集中上機實踐，要求學生以小組為單位自擬題目完成一個大作業(yè)（數據庫系統(tǒng)設計），每個小組選取一個組長作為整個項目的負責人，對整個項目進行統(tǒng)籌規(guī)劃。按照CDIO的教育模式，讓學生在老師的引導下，自主的分析問題，運用計算思維的方法探索項目任務的完成渠道，尋求網絡、書籍等多種途徑思考解決問題的方法，選取合適的開發(fā)工具，合理的劃分子項目任務，并指定相應的小組成員擔任完成各個子項目的負責人。項目完成后，組織集中答辯評價活動。每組由組長進行答辯，指導教師和其他小組長組成評委打分，最終選取優(yōu)秀的作品參加學校計算機協(xié)會組織的“計算機軟件設計大賽”及校團委組織的“大學生創(chuàng)新實踐活動”。通過這種集中實踐，使學生在數據庫技術的掌握上有了一個質的飛躍，也極大的激發(fā)了學生的學習熱情，既升華了他們的理論知識又鍛煉了個人技術能力、系統(tǒng)工程能力和團隊協(xié)作能力。

3.3 課程體系及教學資源的建設

基于我院學生的專業(yè)特點（文史、藝術、數理化、生物），我們將整個數據庫技術的公共課分為理科和文科兩大類。文科講授的是Access，理科講授的是VFP或VB，把這些課程整合成一個課程包，不管學生選擇的是哪一種開發(fā)工具，教師在講授數據庫技術這門課程的時候都是從三方面著手：基礎理論、基本操作和系統(tǒng)開發(fā)。其中，“基礎理論”是這個“課程包”中的公共部分，主要內容是與關系數據庫相關的基本概念、模型和原理?！盎静僮鳌本唧w講授一種開發(fā)工具的使用。教師可根據學生實際認知的情況來調整課程內容及章節(jié)次序?！跋到y(tǒng)開發(fā)”則體現為2周的集中實踐，鍛煉學生系統(tǒng)分析設計的能力。

3.4 考核方式的變革

在課程考核方面，打破傳統(tǒng)的期末考試“一刀切”。實行過程考核與期末考核相結合，綜合實踐能力為重點的考核制度。平時成績占10%，涉及到出勤、課堂提問、課后作業(yè)；實踐成績40%，涉及到上機實驗、集中實踐、答辯、文檔等過程性學習；期末成績占50%。通過這種改變，強化對學生能力和素質的考評，使得CDIO的教育模式更加深入人心，激發(fā)了學生勇于探究、積極實踐的熱情，達到了計算思維理念的最終目的，讓學生掌握自主學習的方法，架構屬于自己的知識框架和體系。

4 結束語

參考文獻：

[1]李雁翎.“數據庫技術與應用”的課程改革與實踐[J].計算機教育，2006（01）：75-77.

[2]Wing J M.Computational thinking[J].Communication of ACM，2006（03）：33-35.

[3]郭鋰，葉惠文.TPBIM在“廣東省高校計算機公共課教學改革”試點課程中的構建與應用——以“網頁設計與制作”課程為例[J].中國電化教育，2012（12）：111-114+135.

[4]九校聯盟（C9）計算機基礎教學發(fā)展戰(zhàn)略聯合聲明[Z].中國大學教學，2010（09）：9.

[5]http：//baike.baidu.com/view/2402813.htm？fr=aladdin

[6]李廉.計算思維——概念與挑戰(zhàn)[J].中國大學教學，2012（01）：7-12.

[7]Cyber-enabledDiscoveryandInnovation（CDI）[OB/OL].http：//www.nsf.gov/crssprgm/cdi/，2012，09，09.

[8]何明，陳衛(wèi)衛(wèi).基于計算思維的大學計算機基礎課程改革方法探析[J].計算機工程與科學，2014（z1）.

作者簡介：劉雅莉（1979-），女，講師，碩士，研究方向：數據庫技術、圖像處理。

作者單位：商洛學院 經濟與管理學院信息管理系，陜西商洛 726000

基金項目：商洛學院教育教學改革項目（項目編號：12jyjx219）；2013年陜西省教育科學規(guī)劃課題（項目編號：sgh13399）；商洛學院教育教學改革項目（項目編號：13jyjx112）。