殷偉鳳

（浙江傳媒學院電子信息工程系，杭州310018）

0 引言

高等工程教育是工程科技人員培養(yǎng)的主渠道,為工程科學技術的發(fā)展源源不斷地提供著新鮮活力。我國高等工程教育培養(yǎng)規(guī)模已經(jīng)躍居世界第一，但培養(yǎng)學生的質(zhì)量、工程素質(zhì)一直存在問題[1]。為了培養(yǎng)具有工程實踐和創(chuàng)新能力的工程技術人才，教育部于2010年6 月實施“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃（卓越計劃）”。工程教育理念強調(diào)在高等院校教學的基礎上，重視學生工程能力的培養(yǎng)，更加重視工程實際、工程本身的系統(tǒng)性和完成性。

工程類專業(yè)核心課程是培養(yǎng)能夠解決復雜工程問題的未來工程師的關鍵。提高工程技術人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要抓手是專業(yè)課程。專業(yè)課程著重培養(yǎng)學生扎實的學科專業(yè)知識以及動手能力、創(chuàng)新精神[2]。

隨著信息社會的到來，數(shù)據(jù)日益成為寶貴的資源，數(shù)據(jù)庫作為數(shù)據(jù)管理的基本技術和工具，正廣泛應用于各行各業(yè)?！稊?shù)據(jù)庫技術及應用》是計算機類及其他信息類專業(yè)的核心課程，是一門工程性、實踐性都非常強的課程，但目前普通高校整個數(shù)據(jù)庫課程與實踐教學中存在著重理論教學、輕工程實踐，重過程形式、輕能力培養(yǎng)，評價考核機制不科學、欠公平等問題，很多學生在學習完該課程后卻仍然無法從事數(shù)據(jù)庫工程應用與實踐開發(fā)，尤其是許多普通高校的學生，自學能力相對較弱，甚至連畢業(yè)設計中涉及到的一些數(shù)據(jù)庫工程設計任務也無法獨立完成，更別說行業(yè)內(nèi)一些實際的數(shù)據(jù)庫工程項目開發(fā)了[3]。造成這種現(xiàn)象的主要原因在于：一方面，任課教師本身缺乏工程實踐的背景，無法指導學生從事工程實踐；另一方面，學生學習過程中缺乏數(shù)據(jù)庫工程開發(fā)的理念和工程訓練實踐。在課程的教學上，知識點分散，缺乏連貫，所講解的原理知識點，穿插在各章節(jié)，較為零碎，各章節(jié)知識點的出現(xiàn)先后順序并不符合數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開發(fā)的生命周期，造成學生僅僅能掌握單獨的知識點，而無法從系統(tǒng)開發(fā)與應用層面將多個知識點融合起來，加以靈活地使用[4]。

針對目前普通高校尤其是應用型高校在數(shù)據(jù)庫課程與實踐教學中存在著的問題，對數(shù)據(jù)庫的教學內(nèi)容和教學模式進行改革，以數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開發(fā)生命周期為主線，將數(shù)據(jù)庫理論知識分解到各個階段，并以一個實際案例貫穿整個過程。將工程化的方法和思想貫穿于整個數(shù)據(jù)庫技術與應用課程的教學，通過漸進式工程能力培養(yǎng)模式的探索[3]，從而培養(yǎng)學生的工程能力。

1 教學內(nèi)容組織

數(shù)據(jù)庫課程所講授的理論知識一般涉及數(shù)據(jù)庫基本概念、關系代數(shù)與關系演算、關系模型、SQL 結(jié)構(gòu)化查詢語言、關系理論、數(shù)據(jù)庫安全、并發(fā)控制、數(shù)據(jù)庫設計過程等[5-6]。對數(shù)據(jù)庫教學內(nèi)容進行整理、分類，對每個模塊進行知識點劃分。如表1 所示。

表1 數(shù)據(jù)庫基礎理論知識點

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開發(fā)生命周期的各個階段及其主要活動內(nèi)容如表2 所示。其中的核心階段是數(shù)據(jù)庫設計，包括三個主要階段：數(shù)據(jù)庫的概念設計、邏輯設計和物理設計，給出了一套既能為專業(yè)技術人員也能為非技術人員所用的數(shù)據(jù)庫設計方法學[7]。數(shù)據(jù)庫的基本概念和理論主要也體現(xiàn)在這三個階段中，因此教學內(nèi)容的組織即以數(shù)據(jù)庫設計過程為主線，將知識點分解到各個過程中講授，如表2 所示，并以一個完整的案例貫穿整個數(shù)據(jù)庫的生命周期。

2 教學過程實施

我院目前的數(shù)據(jù)庫課程的教學安排是理論學時為32，實驗學時為16，改革之前的教學模式是典型的課堂+課后作業(yè)+課內(nèi)實驗的傳統(tǒng)授課模式，教學內(nèi)容完全按照教材的章節(jié)進行授課，學生以紙質(zhì)形式完成每章的課后習題。實驗內(nèi)容主要是選取某一個DBMS（如MySQL），熟悉DBMS 的使用，圍繞SQL 語句（表定義、更新、查詢）的使用進行，基本上是處于驗證實驗。

表2 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開發(fā)生命周期各個階段的主要活動及知識點

改革后的課程教學選取一個典型的案例——“學生自動注冊系統(tǒng)”[8]，該案例與學生的學習生活息息相關，易于學生理解，相關的數(shù)據(jù)和系統(tǒng)規(guī)模適合課程教學和說明數(shù)據(jù)庫設計的過程，其實現(xiàn)也可與面向?qū)ο蟪绦蛟O計課程對接。將此案例與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開發(fā)的生命周期的各個階段進行結(jié)合，對此案例進行分析、設計、實現(xiàn)和運行，并在生命周期的每一個階段結(jié)合案例對表2 所定位的知識點進行講解，使得數(shù)據(jù)庫的理論知識不再枯燥、脫離應用實際。

在教學實施過程中，引導學生進行自主學習，依托網(wǎng)絡平臺，為學生提供課程內(nèi)容視頻和網(wǎng)上題庫，數(shù)據(jù)庫理論知識的理解和鞏固完全采用網(wǎng)上平臺的題庫形式來完成。為了提高學生的工程實踐能力，學生的課后作業(yè)和實驗將結(jié)合小型項目設計進行。每個班的學生以1至3 人分組，教師提供案例如表3 所示。每組學生選取其中一個案例，按照數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開發(fā)生命周期的要求分階段完成相應任務，最終以一個完整的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)項目的大作業(yè)形式完成。大作業(yè)的要求如圖1 所示。

表3 供學生選用案例

圖1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)大作業(yè)要求

課堂教學方式除了教師講授以外，還組織學生就其案例完成情況進行說明、討論、交流以及互評等多種形式。

3 漸進式的工程教學模式

工程能力的培養(yǎng)不僅僅是一門課程所能解決的，而是需要建立一個相關的課程體系，針對計算機工程實踐能力的培養(yǎng)，建立高級語言程序設計（C 語言）、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、Java 語言程序設計、數(shù)據(jù)庫技術與應用的計算機類課程群，提出以學生實踐為主的自主學習模式和漸進式工程能力培養(yǎng)訓練模式[9]，并進行了實踐。在此模式的實踐下，對“初步體驗、獨立項目實踐、從業(yè)實踐與實訓”3 個層次的漸進式實踐教學進行了深化和改進。對三個層次的內(nèi)容和要求進行調(diào)整。

以數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)為核心，根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)方案的設置，三個層次的實踐活動分別安排在課程教學、短學期集中實踐、畢業(yè)實習和畢業(yè)設計中。

在初步體驗層次，由于受課時和時間限制，只能以較簡單、小型化的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)為案例，主要完成表2 中開發(fā)生命周期的前5 個階段的活動。在短學期的集中實踐，要求完成完整的生命周期，實現(xiàn)一個功能相對完整的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)案例，在此階段可以獨立完成，也可以進行1-3 人的組隊。而在畢業(yè)設計階段，要求獨立完成，盡量選取與現(xiàn)實應用接軌的項目，綜合應用專業(yè)的相關知識和技術，項目的規(guī)模和要求要達到畢業(yè)設計的要求。

4 結(jié)語

通過教學改革，學生能更好地理解和掌握數(shù)據(jù)庫的基本原理，并能將理論和概念與實際應用相結(jié)合，提高了學生的實踐動手能力。改革的模式和內(nèi)容要不斷適應社會的發(fā)展和需求，教學改革也是一個不斷實踐的過程。隨著大數(shù)據(jù)的應用和發(fā)展，以及互聯(lián)網(wǎng)+的應用，教學內(nèi)容和教學手段還將持續(xù)的改進和改革。結(jié)合工程專業(yè)認證，還將對課程做進一步的改革，切實達到學生工程能力的培養(yǎng)。