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中图分类号:G434
文献标志码:A
文章编号:1002-0845(2007)05-0106-02
一、引言
随着信息社会的到来,既掌握专业技能又具有计算机应用能力的人越来越来受到欢迎。为了适应社会的发展,必须培养既熟悉专业又能把计算机技术同各领域的专业需要紧密结合的复合型人才。数据库技术成为高校各学科专业的必修或选修课程。数据库课程设计一般是大学三年级学生在学完计算机应用基础、计算机编程语言、办公自动化软件基础、数据库原理与应用等课程后进行的集中实践环节,主要内容是通过社会调查,选择一个实际课题,完成数据库应用系统设计工作,课程结束后提交应用软件系统和课程设计报告。通过课程设计,可以使学生较全面地理解、掌握和综合运用所学知识,培养学生调查研究,查阅技术文献、资料以及编写技术文献的能力。非计算机专业学生对于计算机类的课程通常有一定的畏惧感,尤其对计算机语言、编程等,觉得难以驾驭和掌握。如何让学生通过数据库课程设计,使他们的各方面能力得到培养和锻炼,一直是值得思考的课题。本文结合教学实践,就教学内容、教学手段、考核方式、课程管理等方面进行初步探索。
二、课程设计的目标、内容及要求
教师应了解学生以往所学过的计算机相关课程,注意课程的衔接,分析非计算机专业学生已经掌握的知识和知识的体系结构,明确数据库课程设计的教学目标、内容及课程设计要求,对需要加强或充实的内容要重点讲解和补充。数据库设计是指对于一个给定的应用环境,构造最优的数据库模式,建立数据库及其应用系统,使之能够有效地存储数据,满足各种用户的应用要求,包括数据库的结构设计(数据静态模型的设计)和数据库的行为设计(应用软件等的设计)。学生应按照数据库结构设计的需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计、数据库实施、数据库运行和维护这六个阶段,分阶段分步骤进行,完成每一个阶段的任务。根据软件工程的方法和理论进行应用程序的设计,熟练运用相关语言编制应用系统的界面,实现开发工具与数据查询语言的无缝连接,建立数据库应用系统。要求学生要提交课程设计报告、所开发的软件系统和程序清单。课程设计报告包括各阶段的设计内容和对所开发的应用系统的评价,以及课程设计的体会与建议。
为了发挥学生的主动性,教师授课的重点应放在系统化的开发步骤和关键性问题的求解上,首先要介绍设计思想、方法和程序设计的思想和方法。课程设计过程中教师要指导学生查资料,如数据库原理及应用,数据库系统,软件工程,管理信息系统等方面的书籍,同时要指导学生善用软件帮助系统,培养学生学会质疑、自学和调查研究解决问题的能力。针对在校学生接触实际比较少,没有实际开发软件和工作经验的特点,应精选有代表性的案例,从问题的提出、方案的设计与实施,到最终问题的解决,给学生全面了解解决问题的全过程。然后,由学生当主角,让学生自己解决问题,锻炼他们综合运用知识的能力。
三、课程设计的选题
选题是整个课程设计的前提和关键。课程设计题目选择的难易程度、范围的大小和是否能激发学生的学习热情,直接影响到这一实践教学环节的效果。一个好的题目应该符合以下原则:首先,要符合教学要求,使学生通过课程设计进一步巩固所学的专业知识,培养学生分析问题、解决问题的能力;其次,一个好的题目应该和实践紧密联系。理论来自于实践,又服务于实践。要贴近学生学习和生活实际,先选择容易开发的实用的数据库应用系统,对学生以后从事相关工作有帮助。脱离实践的题目往往激发不出学生的学习热情,达不到预期的目标。
首先,将学生分成若干个小组。分组的依据为:学生的学习成绩、知识结构、学习能力、性格特点、男女搭配等,遵循互补的原则,成绩好的与成绩差的搭配,性格内向的与外向的搭配等。每组人员为5~6名,每组设组长,全面负责小组的学习讨论和任务安排。在组长的指挥下,对成员进行分工,善于口头表达的负责联系工作和调查研究,计算机操作能力强的负责代码的编写,程序设计能力强的负责整体规划、程序调试和连编,写作能力强的负责技术文档的书写等,成员努力的成果与个体成员共同分享。教师只需提醒学生合理分配工作时间,注意小组成员之间的沟通,帮助把握进度。实践表明:在互相讨论又各自有所负责的学习氛围中,学生之间可以相互学习、取长补短,对知识的掌握与巩固有很大的帮助。
其次,各个小组通过讨论、观察、思考、查资料等方式,结合各个学生的特长,参考教师指定的范围选定课程设计题目,然后与教师进行交流。教师应对学生选定的题目进行批阅,在可行性、工作量大小、小组成员及题目意义等方面进行把关评估,及时将意见反馈给学生,学生再针对教师的意见进行调整,最终确定课程设计的选题。结合教学实践可以选择如下题目:客房管理系统、学籍管理系统、学校工资管理系统、科研项目管理系统、高校设备管理系统、档案管理系统、图书资料管理系统、教学成绩管理系统、后勤管理系统、系办管理系统、居委会管理系统、职工人事管理系统、宿舍管理系统等。
四、方案设计和方案实施
选定题目后,即可着手完成数据库课程设计的各个阶段的任务。首先,各小组应对所选题目进行分析,通过查阅资料、小组讨论、走访专家或社会调查等途径,进行调查研究和可行性分析。通过调查组织机构情况、业务活动情况、数据情况、用户要求,确定新系统的边界,完成系统需求分析。然后,采用实体联系模型确定应用程序中的实体和联系,确定实体的属性和实体之间联系的类型,得到局部E-R模型,异对局部E―R模型集成进行输入/输出设计和软件结构设计等,完成概念结构设计。接下来,实现E-R模型向关系模型的转化,利用关系规范化理论进行关系模式的优化,设计用户视图,同时进行界面设计,模块设计等,完成逻辑结构设计阶段的任务。再往下,进行物理设计和软件实施,最后是应用系统的集成与。小组成员在组长的领导下,可以分头完成各自负责的任务,小组成员要分工负责和团结协作。教师在指导课程设计过程中,可以设置几个检查点,制定阶段性任务。如根据课程内容、教学目的、系统规模、工作量等因素,审查各小组递交的初始设计方案,在设计方案的实现方法、表现形式等方面做出调整建议,以避免在方案实施过程中出现不必要的反复。
在课程设计过程中,提倡通过模仿来学习,只有多模仿才能掌握方法,才有可能创新。学生根据初始方案,通过各种途径查找与自己的题目类似的范例,通过模仿范例来实现自己的程序。有的学生在范例中看到自己感兴趣的内容,通过适当修改,将其应用到自己的程序中,使程序更合理,内容更丰富。学生在掌握了基本方法和解决问题的途径后,对自己感兴趣的内容,自然愿意努力去寻找答案。学生在方案设计、修改、实施的过程中不断发现问题与解决问题,逐步产生了学习的乐趣。为了避免在分组的实验、设计中有的同学不积极参与的现象,可以采用随机抽查的办法来考核小组的成绩,促使小组内部互相监督、互相帮助、互相学习,有利于培养学生学习的积极性,提高教学效果。
数据库课程设计中实验是重要的组成部分,教师要详细布置实验,制订上机纪律,并且督促学生严格按照课程设计各阶段工作要求操作。实验可以参考以下内容安排:(1)建立数据库。包括创建数据库,创建表,建立字段和记录的有效性约束,建立索引,创建表间关系和触发器设计等。(2)使用表单操纵数据库。包括设计表单,创建表单,为表单添加对象,定义表单及其对象的属性、事件和方法。(3)设计用户视图。包括创建不同的用户视图,实现用视图来控制更新数据库中的数据的目的。(4)设计报表。包括创建报表,打印和预览报表,注意各个带区的使用。(5)设计菜单系统。包括规划菜单系统,创建菜单及其子菜单,为菜单指定任务,调试和使用菜单系统。(6)项目集成。包括使用项目管理器集成数据库、表单、视图、报表等数据库对象,设置主控程序,编译和发行软件等。
五、课程设计的考核与评定
学生在课程设计结束后,不仅要提交软件系统,还要提交课程设计报告,阐述其设计思路、运用的知识及自己的体会。课程设计的成绩由以下几部分组成:考勤占10分,平时抽查和提问题情况占10分,课程设计报告占30分,软件系统设计占30分,演示与答辩占20分。课程设计报告主要看各个部分的完备性,分析的透彻性和独到的见解。在评分方式上采取自评和互评的方式,首先由各小组依据教师给出的评价标准给本小组打分,然后由每组各选一名代表给大家介绍系统开发的情况并演示系统,同时回答学生和教师提出的问题。所有小组代表陈述完后,由各组分组讨论,对其它组开发的系统进行评价和评分。最后由教师根据其自评、互评分数结合实际情况(包括软件开发水平、演示能力、回答问题能力、软件开发文档等)适当总结并公布成绩。
为有效避免学生在课程设计过程中的抄袭现象,教师可以对学生进行有针对性地提问,学生当场解答;教师也可以采取删除软件中一些关键性语句由学生当场调试的方法检查学生的学习效果。通过评价和自我评价,学生的学习主体意识得到充分体现和加强,激发了学生发现、分析和解决实际问题的学习积极性,不仅提高了学生运用数据库理论开发出具有实际应用价值的数据库应用系统的能力,而且学生思考和解决实际问题的能力也有了较大提高。
六、结束语
课程设计是一种学习、实践、探索和创新相结合的综合教学,是高等学校培养人才的重要教育教学环节。通过近年来课程设计的指导实践.笔者深切地体会到,正确合适的选题、恰到好处的指导、学生积极性的调动、科学的评价手段及课程设计规范化管理等对提高课程设计质量是至关重要的。实践证明,课程设计大大激发了学生的学习兴趣,促使学生将所学的课程知识运用到实践中去,使学生对所学的知识融会贯通,巩固加深。课程设计培养了学生的团队意识和协作精神,增强了学生的创新意识,提高了学生的创新能力。
参考文献:
[1]靳学辉.数据库原理与应用[M].北京:电子工业出版社,2004.
关键词:数据库;实践教学;实践能力
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)41-0242-03
数据库课程作为一门重要的基础课,其理论性、实践性与应用性都非常强。这门课程要求学生在掌握数据库理论知识的基础上,还要具有较强的数据库设计、数据库应用系统开发和管理能力,能够灵活运用数据库技术解决实际应用问题。为此,很多高校都增加了实践教学的学时以加强培养学生的实践能力和创新能力。但通过教学工作和教学调研发现,在数据库实验教学中还存在以下问题:
1.实践教学的内容没有紧跟当前形势和体现社会需求,造成人才培养与实际需求脱节。
2.虽然很多高校都提供课程学习网站来支持自主学习和课程管理,但大多数网站都以教学内容呈现为主,缺乏对学生的有效引导,不能满足个性化学习需求。
3.在实践教学过程中,缺乏有效的过程监控机制,使得实践教学最后流于形式,学生糊弄交差,没有达到实践教学的目的。
4.在传统的教学中一般采用课堂教学与上机实验相结合的教学方式,在课堂上以老师讲解为主,学生在上机实验时才能动手验证。由于受实验室和时间的限制,课程讲解的内容和上机实验之间有时会有比较长的间隔,这使得学生在上机时已经忘记老师课堂所讲的大部分内容,上机的质量和效率难以得到保证,使学生渐渐失去了对数据库课程的学习兴趣[1]。
5.目前很多院校的数据库课程都是依托微软的Access、SQL Server平台来展开教学和实践。这使得学生对Access和SQL Server比较熟悉,但对其他主流数据库产品(如Oracle、DB2等)不熟悉,而Oracle、DB2在数据库市场中占据非常重要的份额,许多单位需要熟练掌握这种大型数据库产品的人才。这样,就出现学生毕业后不能很快胜任工作的情况。针对上述问题,结合我院多名老师的数据库教学经验,我院从实践教学的内容安排、教学方法和考核方式上进行改革,提出了递进式数据库实践教学体系,旨在激发学生学习的自主性和积极性,让学生在掌握数据库理论知识的同时,能够利用所学知识解决实际问题,提高学生实际动手能力,满足当今社会对数据库人才素质和能力的新要求。
一、递进式数据库实践教学体系
“递进式”是指后一阶段以前一阶段为基础,有层次、有阶段地不断创新深化的模式[2]。将“递进式”模式运用在数据库实践教学中,主要体现在以下两个方面:
1.依托课程实验、课程设计和课外实训等多种教学形式,将实验分为基础型实验、综合设计型实验和创新型实验3个层次。通过这种从简单到深入,从模仿到创新的不断深化的模式来引导学生进行数据库实践活动,加深对理论知识的理解,提高学生的数据库实践能力和创新能力。
2.由于Oracle、DB2等数据库具有知识体系复杂、入门难的特点,所以在课程设置上,首先开设了基于SQL Server的“数据库系统基础”课程,在此基础上,学生还可以继续选修Oracle、DB2等数据库课程,如图1所示。这些选修课属于技能性课程,更偏重于训练和考查学生的实践、操作和对数据库管理的能力而非侧重理论知识。通过这种递进式方式,使学生具备较强的数据库技术基础和动手能力,提高学生学习新知识的能力。
二、实践教学层次
数据库实践教学层次包含了基础型实验、综合设计型实验和创新型实验。
1.基础型实验。基础型实验使学生在数据库应用、数据库管理方面得到实践的基本训练,可以加深对所学内容的理解,增强理论教学的效果[3]。在设置实验内容时,注重每个专业的特点、层次性和实用性。我院共有信息管理与信息系统、计算机审计、电子商务、信息安全和管理科学等5个专业。教师在设计实验内容时,结合专业的培养目标选择实验内容,如在信息管理与信息系统专业中,设置了数据库访问技术(通过访问数据库)的实验来培养学生的开发能力,而计算机审计专业则改成了数据的导入/导出实验来培养学生对多种数据源的采集能力。除此之外,还注意各实验之间的连贯性。教师根据专业特点,选择有实际意义的实验项目供学生完成,如在信息管理与信息系统专业中,基于“订货管理信息系统的设计与实现”项目案例,设计了一系列的验证和设计类上机实验,供学生在实验课上逐步分阶段完成。设计的基础型实验包含数据库的创建与管理、表的创建与管理、数据操纵、数据查询、视图的创建与管理、存储过程与触发器、用户和权限管理、数据库备份和恢复、并发控制、数据库访问技术等。这些实验涉及数据库及其对象的创建、使用、管理和维护等各个方面的基本操作,需要和课堂教学相辅相成,可在SQL Server、Oracle和DB2平台上完成。
2.综合设计型实验。由于每个基础型实验针对的是某个范围的知识点,具有一定局限性,因此在“数据库系统基础”课程后期安排了20学时的课程设计。该课程设计属于综合设计型实验,要求学生选择一个具有一定实用价值的项目,利用数据库设计工具,完成整个系统的数据库设计并构造目标数据库,满足信息需求和处理需求。课程设计采用分组方式,由2-3名学生完成。在小组里,每人都有明确的分工,通过这种分工协作、共同完成设计任务来锻炼学生的交流沟通、团队合作的能力。在课程设计的实施过程中,采用教师引导,学生自主为主的方式。学生可以通过互联网、校园网、课程学习网站和图书馆查找相关资料,在实践中思考如何合理设计表及其结构,表和表之间的联系是什么,系统有哪些角色和权限,系统的备份策略是什么等问题。通过这种有针对性的训练,一方面促使学生对数据库的基本概念、基本原理和技术的深入理解和掌握,另一方面有助于培养学生分析问题和解决问题的能力。
3.创新型实验。创新型实验项目包括学生从现实生活中提炼出的创新项目以及教师根据科研项目提炼出的创新项目。学生可以向学校提出项目申请,如果批准之后将会得到一些经费用于创新探索。除此之外,还可以通过参加学科竞赛来提高创新能力。自2009年起,我院每年都与企业合作开展数据库竞赛,如2009年的Sybase杯数据库应用大赛、2010-2013年的Oracle杯数据库应用大赛。竞赛采用组队(2-3人)的方式报名参赛,选题方式为开放选题,可以选择与数据库应用相关的主题(如:数据库设计、网站开发、移动数据库应用开发、数据库应用解决方案等)。在指导老师的引导下,学生可以尽情地拓展思路,选择具有创新和实用性的题目,然后根据选定的题目,分工协作完成作品。由于是学生自己选择的题目,这将极大地激发他们的学习兴趣和创新意识。学生在完成作品的过程中,会面临很多问题,这将锻炼他们的自主学习能力和解决问题的能力。通过选拔推荐,我院每年都有参赛队进入中国大学生计算机大赛的决赛,并取得好成绩,如在2012年获得了1个一等奖和2个二等奖[4]。从大学生科技创新项目和数据库竞赛的结果中可以发现,学生的数据库实践能力、创新能力和自主学习能力均有了一定的提高。创新型实验对学生的数据库理论与实践水平的提高所起的作用也进一步显现出来。
三、实践教学手段和方法
为了达到数据库实践教学的目的,必须采用多种实践教学手段和方法。
1.充分利用网络教学资源,调动学生自主学习能力。为了共享学习资源、强化课程学习内容、弥补课时不足,我院建立了数据库课程学习网站[5]。在实践教学方面,网站除了提供常规的实验及实验报告的管理、学习交流等功能外,还提供以下功能来满足学生自主学习和个性化学习需求:①支持对文本、视频、图像等多种类型的学习资源进行管理,学生可以利用这些资源进行自主学习,了解数据库学科的发展动态和最新技术。例如:教师把一些操作性强或有一定难度的实验(如数据库安装、并发控制等)制作成视频放在网站上,指导学生学习和实验;对于一些扩展知识或实验(如DDL触发器)也可以放在网站上供学生选学;②对创新型实践项目和参加数据库学科竞赛的实践项目进行管理,为培养学生的自主创新能力提供一个管理平台。
2.多元化的实验教学方法。教学方法在实现教学目标中起着非常重要的作用。结合前面提出的递进式数据库实践教学体系,针对不同的实验教学层次和教学内容,采用相适应的教学方法。例如:当学生在实践过程中遇到难于理解的问题时,教师可以采用启发式教学方式让学生学会思考,鼓励学生进行探究式的学习,而对于普遍存在的问题则通过集中演示,引导学生主动完成实验[6];在课程设计、科技创新项目、学科竞赛的实践环节中,可以采用项目驱动教学法、团队合伙式教学法来培养学生的团队协作精神、交流能力、分析问题和解决问题的能力;由于不同数据库之间既有相似之处,又有不同,学生在学习过程中容易混淆,有的甚至是学一门忘一门,因此,在Oracle、DB2课程的实践教学中,采用比对式教学法,对各DBMS(数据库管理系统)的体系结构、SQL语法、安全控制、数据备份与恢复等内容上进行比对,让学生能够快速地掌握这些大型数据库的应用。
3.开放的实验平台。仅靠教学计划里安排的课时无法满足教学的需要,为了便于学生利用课余时间上机,实验室采取了开放的机制,保障学生在非教学时间能够进行自主的实践活动。实验室还提供了数据库创新型实验项目,供学生实践,这样在时间和空间上增加了实践教学的灵活性,有助于培养学生的创新能力。
4.加强与IT企业合作和课外实训。为了加强学生的实践能力和创新能力,提高学生的就业质量,我院加大了与IBM、Oracle和微软等企业的合作。主要的合作形式和实训有:①IBM、Oracle和微软为数据库课程组的教师提供课程和认证培训,以提高教师的实践水平;②建立IBM联合人才培养基地;③将IBM的认证考试(DB2 302A,DB2 730,DB2 731)作为选修课,让学生选修。以此加强实训,提高学生的就业能力;④安排学生参与甲骨文培训机构的实训――“电子商务平台(EBP)系统实训”,让学生熟悉软件架构,提高系统开发能力。
四、实践教学考核方式
传统的考核方式比较简单,没有注重阶段性考核,这样不能全面客观地反映学生的实际水平,对教学起不到应有的考查作用,还阻碍学生技能的培养和创造力的提高。为此,需要对传统的考核方式进行改革,加大对学生学习过程的检验和监督,采用多样考核和多次考核相结合的方法,具体如下:
1.“数据库系统基础”课程考核方法。将课程考核分为三个部分,即期末考试(50%)、实验成绩(20%)和平时成绩(30%),其中期末考试主要考查基本概念及基本理论,实验成绩考查学生的数据库操作及设计能力,平时成绩考查学生平时表现和平时学习的效果,包含随堂测验、阶段性测验、考勤、实验完成情况和作业情况[7]。期末考试采用笔试方式,在题型上增加了综合题,主要考核学生将理论知识运用到实际应用的能力。实验成绩采用上机考试方式,考核内容包括:SQL、数据库编程(游标、存储过程、触发器的应用)和数据库管理。
2.数据库课程设计的考核方法。数据库课程设计为综合设计型实验,教师只给出了基本要求,学生需要选题、设计、实践和撰写课程设计报告。课程设计的成绩评定一般包括如下步骤:①首先根据分工进行小组内自评,根据贡献大小和能力排出名次;②教师检查各小组所研制的系统,并对学生提交的报告进行评判;③分小组进行答辩,组长做系统综述,每个成员叙述自己完成的工作;④具有创新和实际意义的题目适当加分;⑤最后教师做出综合评判、并给出成绩,成绩为五级制。在整个课程设计中,教师要进行过程性监督,要求学生提交阶段性报告和成果,如:需求分析报告、系统设计报告和设计结果等。这样便于教师及时发现问题,并给出相应的指导。
3.“Oracle数据库系统”“DB2 Family Fundamental”等选修课的考核方法。Oracle、DB2等数据库选修课采用上机考试(70%)+平时成绩(30%)的考核方式。上机考核的内容包括数据库管理、数据库对象管理和数据操作等。平时成绩包含考勤、实验完成情况和作业情况,另外还要求学生查阅文献资料,撰写主流数据库某一专题的技术报告作为平时成绩。
按照上述教学方法、教学手段和考核方式,我院在数据库实践中采用递进式数据库实践教学体系,学生的学习能力、设计能力和实际动手能力得到了增强。学生的综合素质在循序渐进的实践教学过程中不断得到锻炼和提高,从而成为社会所需要的人才。
参考文献:
[1]马春梅,高仲合,禹继国等.CDIO模式下数据库系统概论课程的教学改革与实践[J].计算机时代,2012,20(8):55-57.
[2]段辉艳,罗丽琳.递进式法学实践教学体系的探讨与实践[M].北京:知识产权出版社,2013.
[3]符蕴芳.“数据库原理与应用”实验教学模式探索[J].实验技术与管理,2011,28(8):291-293.
[4]车蕾,崔巍,王晓波等.数据库实践类课程体系优化方案研究[J].中国电力教育,2013,34(12):154-155.
[5]北京市精品课程数据库系统基础教学网站[EB/OL].http://..
关键词: 数据库技术; 应用能力; 教学改革; 案例式教学; 设计型实验
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1006-8228(2017)03-80-03
Abstract: Advanced database technology, as the main course of information related specialties, focuses on the management of the database and the design of the background program to meet the needs of the society for the talents of database application. Aiming at the existing problems of the course, the idea of teaching reform guided by application ability training is put forward, which the teaching content is optimized, the case-teaching method is used, the design-oriented experiments are added, the teaching resources are improved and the end of term grouped curriculum design is set up, so as to improve students' application ability of large database management system.
Key words: database technology; application ability; teaching reform; case-teaching method; design-oriented experiment
0 引言
S着信息技术的快速发展,数据库技术已成为管理信息系统的核心技术,企业对于应用型数据库人才的需求也日益增加。作为浙江省首批应用型建设试点示范学院,我院依托母体高校的教学模式和改革思路,面向信息分院计算机科学与技术专业以及信息管理与信息系统专业,开设了一系列数据库课程,包括数据库原理、高级数据库技术等。其中,数据库原理是基础,是低年级学生的必修课,该课程注重数据库原理和系统设计介绍;高级数据库技术是对数据库原理的扩展和在应用层面上的提高[1],是高年级学生的专业选修课,该课程注重数据库的管理以及数据库后台程序设计。
相较于数据库原理课程,高级数据库技术是一门应用性和实践性非常强的课程。然而纵观该课程目前的理论教学和实验教学环节,教学效果均不是很理想,学生对于数据库程序设计的动手能力、对于实际问题的解决能力以及对于具体项目的实施能力均有所欠缺。因此,分析该课程目前存在的问题,以应用能力为导向[2],从教学内容、教学方法和考核方式等方面进行教学改革和探索,具有十分重要的意义。
1 教学现状分析
1.1 教学内容有待优化
作为数据库系列课程的主干课程,数据库原理和高级数据库技术这两门课程体现了理论和应用的有机结合。前者的教学重点为数据库基本原理(包括关系型数据库、查询语言SQL等)和系统设计的六个阶段;后者是对原理的扩展和在应用层面上的提高,其尽管是一门选修课,但其对于应用型数据库人才培养非常重要,因此在培养方案中都会标注选课引导。
这两门课的教学内容易出现重复现象。比如在数据库原理课程中学生已掌握使用界面的方式创建数据库、操作表结构和表数据,而后续课程又要求学生使用T-SQL命令来实现。枯燥的代码和重复的内容,一定程度上会影响学生学习的积极性。
1.2 理论教学方法单一
高级数据库技术课程的授课总学时数为64学时,其中理论32学时,实验32学时。理论教学环节在多媒体教室进行,教师结合多媒体课件,将理论知识分点传输给学生,学生被动接受教学内容,缺乏与教师之间的互动,部分坐在后排的学生课堂参与度低。这种传统的理论教学模式的教学效果相对较差,难以调动起学生的学习兴趣与自主学习的积极性[3]。
1.3 实验教学以验证型为主
实验课安排在实验室进行,每位学生配有一台电脑,学生根据老师的讲义独立完成实验。但就目前设计的12个实验来看,均验证型实验为主。比如通过定义一个只读游标来逐行显示学生表中的部分字段信息;通过创建触发器来实现在学生表中删除某一学生,该学生在选课表中的记录同时被删除。此类验证型实验的特点就是在明确实验目的的同时,还给定了实现该实验的具体技术和方法。学生在过于详细的指导下按部就班执行实验步骤,虽然对数据库对象的操作有一定程度上的掌握,但涉及到具体项目的应用时,会缺乏使用SQL技术进行主动分析、思考和设计的能力[4]。
1.4 期末考核方式有待改进
高级数据库技术是一门实践性非常强的课程,当前的考核方式是以期末课程设计的形式。由教师选定一个关系数据库模型,并给出包含表数据的数据库备份文件以及需求文档,学生根据要求进行数据库的管理以及后台程序设计,重点考查用户自定义函数、游标、存储过程以及触发器等高级数据库对象的设计与实现。该课程设计方式过于简单,类似于更换了数据库系统的多个验证型实验的叠加,并不能反映学生对于SQL Server数据库应用系统设计、实现与管理的掌握情况。此外还存在学生之间相互抄袭的风险以及设计结果雷同难以评分等问题。
另外,从该课程的实验教学环节到期末课程设计,都是以个人来完成,只注重学生个人技能的培养,而忽略了团队协作能力的培养。而在实际应用中,一个大型数据库应用系统的设计和开发往往是一个团队共同协作的结果。因此以小组形式进行期末课程设计是非常有必要的。
2 基于应用能力培养的教学改革
近年来,浙江省众多独立院校面向经济社会发展和人才培养需要,积极探索加强应用型建设的有效途径和措施,努力培养高素质应用型人才。作为浙江省首批应用型建设试点示范学校,我院在应用型课程体系建设上具有一定的基础和优势。
2.1 明确教学目标,优化教学内容
简单来说,高级数据库技术课程就是学习一个具体的数据库管理系统软件――SQL Server,它是近年来国内外广泛使用的大型数据库管理系统。通过该课程的学习,帮助学生掌握该数据库管理系统的设计、实现与管理能力。
在教学内容的设置上,应尽量避免与数据库原理出现重复的现象。优化后的教学内容涉及数据库系统的管理和数据库后台的程序设计。其中数据库管理包括SQL Server服务器配置与管理、索引的规划与管理、用户角色和访问权限管理等;数据库后台程序设计包括用户自定义函数设计、游标操作与应用、存储过程设计与实现、触发器设计与使用等。
2.2 运用案例教学,易于学生掌握
高级数据库技术课程的授课方式应以案例式教学法为主。尽管课程包含众多相对独立的知识点,但教师尽量选用一个既贴近学生生活又易于学生理解的实际数据库应用案例,贯穿整个理论教学环节。例如选用教学管理数据库作为课堂演示案例,包括选课表、开课表、学生表、教师表、课程表这五张表以及若干条记录,从前期简单的表结构操作、索引规划到后期复杂的存储过程、触发器设计,均采用该案例进行演示,循序渐进、由浅入深地展现教学内容,既方便教师授课,也易于学生掌握。
同样,在实验教学环节,可以选择与课堂演示不一样的案例,适用于每次实验。例如选用更接近于现实中企业组织和工作过程的项目管理数据库,包括员工表、部门表、项目表、员工参与项目表这四张表以及若干条记录。学生通过前期的实验对表结构、表之间关系了如指掌,那么在后期进行较复杂的数据库对象设计时,会更加得心应手。
通过两个完整实例的演示与操作,帮助学生对大型数据库应用系统有一个比较全面的认识,也为期末综合型课程设计打下扎实的基础。
2.3 增加设计型实验,提升主动探索能力
验证型实验在很大程度不利于学生掌握具体数据库技术的应用,因为在具体项目实施过程中,没人会告知实现某一功能或某一目的的方法和过程,需要自己通过已掌握的数据库知识去分析问题并使用SQL Server技术进行程序设计。因此在该课程的实验教学环节应尽量减少验证型实验,而多设置一些设计型实验。教师只负责拟定实验目标,而不限制实现的方法,让学生运用已掌握的知识和技术自主完成实验的全过程。比如,设置实验目标为向班级表中新增加的“班级人数”字段填充数据,学生可以设计一个通过班级号返回班级人数的标量函数,并通过调用该函数进行数据填充;也可以设计一个游标逐行读取数据,并通过游标定位更新来实现这一目标。再比如,设计触发器实验时,不指定触发器关联的表与具体的功能,而是让学生根据实际情况来设计多个触发器,实现表间的参照完整性。
设计型实验引导学生由被动接受实验演示转变为主动探索实验实现的过程,有助于提升学生对于数据库程序设计的动手能力,对于实际问题的分析和解Q能力,从而进一步推进学生创新意识的培养。
2.4 完善教学资源,引导自主学习
我院于2014年引入网络教学综合平台,并于2016年搭建起移动版网络课堂,为实现教师与学生进行网上互动式教学提供了可能性。经过多个学期的建设与调整,高级数据库技术课程的网络教学平台已初具规模。学生可以随时上网,甚至使用手机、平板等移动终端来查看该课程的教学大纲、课程通知、教学资源、课程作业,提交课程实验,进行在线测试,并在讨论区向教师进行提问。
此外,教师还可以充分利用互联网上丰富的资源,向学生推荐优秀的MOOC课程、精品共享教程等网络教学资源[5],引导学生在课后自主学习,巩固理论基础,探索技术前沿,增加学生对该课程学习的热情及参与程度。
2.5 改革期末课程设计,注重团队协作能力
优化后的期末课程设计采用分组协作的方式进行,由之前的教师选定课程设计题目改为教师指导学生自主选题。本着选题服务于实际应用的原则,教师提供多个数据库应用方向供学生选择,比如企业进销存管理系统、客户关系管理系统、网上购物库存管理系统等,选题尽可能与企业实际生产过程相符合。学生自行组成3-5人团队,在与教师的沟通与指导下选定主题,通过查阅文献和资料、实际调研等方式,构建出与选题对应的关系数据库模型,从而进行表与表数据模拟、用户角色管理、以及对一些重要数据库对象(用户自定义函数、游标、存储过程、触发器)的设计,最终形成一份详细的数据库系统设计报告。
教师可以根据每组数据库功能实现的准确性、合理性、完整性、可扩展性,以及SQL代码和报告文档的规范性等多方面进行综合评价。时间允许情况下还可组织现场答辩,进一步了解小组每位成员对数据库技术的掌握情况,避免存在部分学生搭便车的行为。
改革后的期末课程设计充分发挥学生主体作用,在实践中相互学习、相互促进,提高学生对SQL Server技术应用能力的同时培养其团队合作精神。
3 结束语
高级数据库技术是一门实践性和应用性很强的课程,本次教学改革的核心思路是在平时的教学过程中开展案例式教学法和设计型实验教学,在期末设置以小组为单位的课程设计,帮助提升学生数据库管理系统应用能力的同时,培养其主动思维和团队合作意识。经过多个学期的探索与实践,以应用能力培养为导向的高级数据库技术教学改革,在我院取得了一定的成效。根据本届信息管理与信息系统和计算机专业学生的毕业设计,可以看出学生能够熟练使用SQL技术对数据库管理系统进行设计、实现与管理。
本文提出的教改思路仍存在较大进步空间,比如作为财经类院校,如何将数据库技术应用于金融、会计等领域并设置相关的实验与课程设计,值得今后继续探索与思考。
参考文献(References):
[1] 孟宪虎.面向应用型人才培养的数据库系列课程体系和教学模式改革探索[J].计算机教育,2009.24:6-9
[2] 应新洋,刘慰,魏平.能力导向的应用型本科数据库教学改革与实践[J].大学教育,2015.6:98-99
[3] 张海燕,陈志泊,王春玲.《高级数据库技术》课程教学改革的探讨[J].教育教学论坛,2011.9:126-127
【关键词】软件工程专业 数据库原理 实践
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1006-9682(2009)04-0070-02
【Abstract】The aim of software engineering education is to cultivate students’ engineering capabilities to analyze, design and implement software. But currently, there exists problems in practice education――ignoring connection among knowledge and ignoring relation between other courses. While pointing out these problems, we also propose solutions to solve them.
【Key words】Software engineering major Principles of database management Practice
一、引 言
数据库技术是信息技术中发展最快的领域之一,也是应用最广的技术之一,已成为计算机信息系统与应用系统的核心技术与重要基础。数据库原理课程是软件工程专业的一门主干必修课程,该课程系统、完整地讲述了当前数据库技术从基本原理到应用实践的主要内容,力争使学生能够正确理解数据库的基本原理,掌握数据库的设计方法和应用技术。能在现有主流的数据库管理系统之上进行应用系统的开发和管理。因此,数据库原理是集理论性、实用性、操作性、创新性于一体的综合课程。
数据库原理[1]是软件工程专业的一门主干必修课程,其重要性不言而喻。这门课程不仅要求学生掌握数据库的基本概念、原理,还特别强调培养学生应用数据库技术动手解决实际问题的能力。如何使理论与实践不脱节,真正培养出具备扎实的基础知识、较强的实际工程实践能力的软件工程专业人才,是讲授这门课程的教师一直都在探索的问题。根据切身的教学经验,从实践环节着眼,对数据库原理课程的讲授进行了思考。
二、实践教学普遍存在的问题
数据库原理是一门综合性的课程,主要表现在:内容庞杂,包括了数据库的基本概念、理论、关系代数和关系演算语言、关系规范化理论、SQL语言、数据库设计、数据库保护等;涉及面广,除了数据库技术,还牵涉到了软件工程、Web程序设计、软件质量管理等方面。目前各高校软件工程专业的数据库原理课程教学内容和教学方法大致相近,大都依据指定的一本教材,按编排顺序进行课堂教学和实验,在学期末进行课程设计。在这样的教学模式下普遍存在教学与实践脱节的问题,主要表现在如下几个方面:
1.学生对基本概念理解不透彻,基本理论掌握不扎实。基本概念、基本理论是授课的重点。如果没有适当的工程项目经验,仅凭理解加记忆的方法来应付考试,许多知识点理解就不会透彻,并且学完以后印象不深、很快就会遗忘。
2.大部分学生分析问题、解决问题的能力差。在教学过程中,时常会发现一些学生考试分数很高,但是在课程设计或毕业设计中却体现不出相对应的能力来。所学的知识没有被转化成为分析问题、解决问题的能力。
3.学生感到时间紧、任务重。主要原因是课程设计的课时安排不合理,将课程设计集中安排在学期末的一周内。这么短的时间内既要调研、做需求分析、数据库设计,又要编程、写设计报告等,学生必然会感到时间很紧张、课程设计的质量也难以保证。
简而言之,在现行教学模式中,虽然设置了实验、课程设计等实践环节,但却忽略了两个衔接。一个是知识点之间的衔接。通常,实验的设计是以课堂讲解的知识点进行设计,各个实验是单元性的,相互独立,无法使学生理解知识点间的联系。然而,课程设计却要求学生在临近期末的一周时间里,综合所学,完成一个小型数据库系统的设计、开发。这对于大部分初学数据库的学生而言,难度很大。导致很多学生纷纷选择与开发能力相对较强的学生组成小组,共同完成课程设计,从而无法在实践中真正锻炼自己的动手能力。另一个是忽略了与软件工程等相关课程的衔接,使学生无法真正综合地了解、掌握并实践一个软件系统的开发、维护、扩充的全过程。
三、改进实践教学的措施
目前的教学中,主要依据教材,以关系数据库为基础、数据库管理系统为中心,介绍关系系统的基本原理,教材中很少涉及到具体应用,学生在学习过程中很难深入理解数据库中的一些重要技术,更谈不上如何从实践上去把握。而数据库原理课程的后续课程一般又不再安排一门操作性强的商业数据库课程,比如SQL Server数据库等。知识点之间、数据库原理与相关课程之间的脱节,一方面无法调动学生的自主学习积极性;另一方面因为实践内容欠缺连贯性、综合性,无法培养学生的实际工程实践能力。要消除脱节,实现两个衔接,势必要对现行的教学方法进行改进。
现行教学模式中,实验的设计是以课堂讲授的知识点为驱动,能起到加深学生对知识点印象的作用,但却无法调动学生自主学习的积极性。比如建立数据库、建立表、完成特定SQL操作等单元性实验,学生依葫芦画瓢,大都能顺利完成。但实际上,学生却对各个知识点的联系理解不够,比如表与视图的关系。当临近期末,需要完成综合性较强的课程设计时,学生明显感到相较于实验,课程设计难度增大;同时,由于学生平时缺乏综合训练,很难达到预期的教学效果。要实现实验与实验的衔接,就要使实验内容间有连贯性,就是要以任务为驱动对实验进行设计。 以一个具体的、能调动学生学习积极性的任务,对讲授的知识点进行合理的组合,将要传授的琐碎、枯燥的理论知识巧妙地蕴含其中。以知识点为驱动设计建立视图的实验,通常要求学生按教材及老师的讲解,采用SQL语句直接完成视图的建立。而以任务为驱动设计的实验,则只给出任务描述,调动学生积极性,综合运用所学知识点,自己想办法完成实验。比如,要求学生利用数据库管理一个单位职工的薪酬记录,要求财务主管可对单位所有职工的薪酬进行操作,部门主管可对部门所有职工的薪酬进行查询,职工能对自己的薪酬进行查询。以任务为驱动设计实验,能有意识地锻炼学生的自主学习能力,通过实践理解知识点及其之间的联系。
现行教学模式中,虽然设置了综合性较强的课程设计环节,但由于培养计划设置的问题,软件工程、Web程序设计等课程与数据库原理课程并行开设,使学生很难体会从需求分析开始,掌握并实践一个软件系统开发、维护、扩充的全过程。因此,可将课程设计独立出来,整合数据库原理及其相关课程,开设一门12学时左右的数据库开发的实践性课程。这一课程以某一个主流数据库软件为基础,结合软件工程导论、大型软件系统的设计和体系结构的课程,使学生能够将相关教学内容融会贯通,有机会完整地了解并实践一个大型应用软件的整个生命期的所有问题,而不是每门课都只了解其中的一个片段。
四、小 结
对于软件工程专业的学生而言,扎实掌握数据库的基本原理、设计和开发技术,是增强其就业竞争力,满足用人单位需求的重中之重。对数据库原理课程的实践环节进行反思,有利于进一步促进实践教学,更好地达到课程的教学目标和效果。本文指出了实践环节中存在的知识点脱节、与相关课程脱节的问题,并提出了其改进措施。
关键词:数据库系统;数据库;属性;码;教学方法
中图分类号:G642文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2007)05-11445-01
1 引言
根据《高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告暨专业规范(试行)》数据库系统原理课程是计算机科学与技术、计算机工程、软件工程及信息技术专业方向的核心课程,主要研究信息模型与信息系统、数据库系统、数据建模、关系数据库、数据库查询语言、关系数据库设计、事务处理等核心内容。其中还包括分布式数据库、物理数据库设计、数据挖掘、信息存储与信息检查、超文本和超媒体、多媒体信息与多媒体系统、数字图书馆等选修内容。关系数据库理论与设计是整个数据库系统原理课程中核心中的核心内容。根据笔者近二十年对数据库课程的讲授经验,从关系数据库原理课程的教学内容出发研究数据库课程的教学方法。
2 认真分析研究教材,注重学科联系
数据库是研究数据处理技术的一门综合性的学科,它涉及到离散数学、数据结构、操作系统、软件工程、计算机原理及其它应用领域的知识和方法相结合的学科。在关系代数和关系演算中,用到离散数学的理论;在研究数据的物理组织时,用到数据结构的相关知识;在研究事务的并发时,用到操作系统的理论和方法;在进行数据库设计时,用到软件工程的原理和方法;在讲授数据库系统的组成时,用到计算机原理等方面的知识。由于学科的交叉性,突出了数据库课程在整个计算机学科中的重要地位。
由于大部分学校在讲授数据库系统原理前开设了Visual Foxpro 6.0程序设计课程,它属于原理的应用部分,是关系数据库的产品之一。教师在进行课程讲授时,要结合理论讲清Visual Foxpro6.0应用了数据库的哪些原理。如数据表来源于规范化理论或者模式分解理论,Visual Foxpro6.0讲的数据表、记录、字段(数据项)和原理中讲的关系、元组、属性是同一个概念的不同名称等。
3 注重基本概念教学,为理论学习打好基础
3.1 弄清概念之间的区别与联系
在数据库课程的教学中,掌握好基本概念对理论课程的学习很有帮助,数据库中的有些概念贯穿在课程的始终,这些概念的掌握对整个课程的学习有很重要的作用。如数据库、数据库系统、关系、元组、实体、属性、事务、完整性约束等。有的概念联系比较紧密,弄清概念之间的联系与区别,对概念的掌握有较大帮助。如实体和属性的概念,实体是客观存在并可以相互区别的事物,属性是对实体特征的描述,它们之间有必然的区别,但是也有一定的关系。实体和属性不是绝对的,如果属性需要进一步描述,则属性就作为实体,反之如果实体不需要再进一步描述,则实体也可以作为另一实体的属性。如在考虑学生管理数据库时,政治面貌如果只考虑现在的情况(党员、团员等),则政治面貌就是学生实体的属性,但是如果考虑学生何时入团、何时入党,则政治面貌就是一个实体。再如事务和程序的概念等都有较强的联系。
3.2 掌握概念定义的前提和层次性
数据库中的概念由渐入深,随着课程教学内容的逐渐深入一些基本概念也更加具体和完善。例如在课程中,有四个地方都定义了码,在介绍概念模型时,码定义为:唯一标识实体的属性集。在研究关系模型时,码定义为:表中的某个属性组,它可以唯一确定一个元组。给出了码的粗略描述,没有实质性的量化定义。而在关系数据库中,讲授关系的形式化定义时,码定义为:若关系中某一属性组的值能唯一的标识一个元组,则称该属性组为候选码,若一个关系有多个候选码,则选中一个为主码。在讲授规范化理论时,学习了函数依赖后,利用函数依赖的概念定义码为:设K为R中的属性或者属性组合,若KU则K为R的候选码。若候选码多于一个,则选定其中的一个为主码。从理论上来说,这四个概念都是正确的,但一个比一个更具体、更严密、更准确。
同样在对函数依赖讲授时也采用了同样的手法,在关系数据理论中函数依赖定义为:设R(U)是属性集U上的关系模式,X、Y是U的子集,若对于R(U)的任意一个可能的关系r,r中不可能存在两个元组在X上的属性值相等,而在Y上的属性值不等,则称X函数确定Y或者Y函数依赖于X,记作XY。为了便于Armstrong公理的证明,对函数依赖又给出了定量的描述。定义为:若对于R(U)的任意一个可能的关系r,t和s是r的任意两个元组,X、Y是U的子集,若对于任意一个t[X]=s[X],必然有t[Y]=s[Y],则称X函数确定Y或者Y函数依赖于X,记作XY。教师要讲清楚对同一概念为什么这样处理,这些概念层层的描述有什么好处。掌握了同一概念的不同定义,便于对这些概念的深入理解。
4 注重理论与实践的结合
4.1 注重动手能力,搞好课程实验
学习数据库课程的主要目的是为了应用,结合所学的数据库语言搞好每一章的课程实验,以便验证所学理论是很重要的。如在讲授SQL语言时,让学生建立一个数据库,并结合所学内容做查询、插入、删除、修改等实际操作,真正理解和掌握SQL语言的应用环境。在讲授数据库安全性和完整性时,利用实际系统让学生对系统做数据控制。提高学生对数据库课程的认识,激发学生的学习欲望。
4.2 加强课程设计,提高学生综合能力
数据库设计理论主要是为了指导数据库实践,通过系统的理论学习和部分单元训练,通过课程设计让学生掌握数据库设计的全过程,并进一步掌握数据库课程。课程设计是数据库中必不可少的,我采取将学生分组的方式每5-6名同学一组,为每组同学拟定一个题目,如图书管理系统、学生档案管理系统、销售管理系统、能源管理系统等,教师提出要求让学生深入图书馆、学生管理部门或者企业进行系统调查,进行需求分析设计出数据流图,编写数据字典,然后进行概念结构设计,从数据流图和数据字典中提炼出E-R图,再进行逻辑结构设计、物理结构设计、数据库实施和维护的设计。让每一位同学明确数据库设计的过程,使每一组同学进行上机调试,使所有功能进行程序实现,最后让同学们进行设计答辩。
通过课程设计和设计答辩,学生巩固了理论知识,丰富了课程实践,掌握了如何运用理论指导实践,也对今后其它课程设计以及毕业设计和毕业论文的书写打下了基础,收到较好的效果。
4.3 扩展学生思路,向学生传授新知识
由于课本的出版周期长,更新也较慢,也由于课本编写的一些要求,所以课本上有些内容是陈旧的,对有些问题也不可能全面的介绍,有些新知识也很难溶入到教材中。我在讲授课程时,除了给学生有意补充新知识外,又给学生开设了“数据库中的空值问题”、“数据仓库和数据挖掘技术”、“目前数据库的研究方向”、“数据库的查询优化问题”等专题讲座。扩充了学生的视野,激发了学生的兴趣,为他们今后的学习和研究打下了一定的基础。
5 结语
数据库系统原理课程是计算机专业的核心课程,随着计算机科学的发展,数据库系统原理课程也在不断的发展,教学内容不断更新,教学方法也在不断改革,所以课程教学改革是一个永恒的课题。只有不断的改革教学方法和教学手段,才能使教学更加丰富,使学生学到更多的知识。
参考文献:
[1]教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会编制.高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告暨专业规范(试行)》[M].北京.高等教育出版社,2006.
[2]王珊,萨师煊.数据库系统概论(第4版) [M].北京.高等教育出版社,2006.
关键词:课程建设;课程设计;计算机软件
作者简介:张艳(1976-),女,河南南阳人,上海理工大学光电信息与计算机工程学院,讲师。(上海 200093)
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)05-0096-01
计算机是一门技术性、工程性和应用性很强的学科,教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会的发展战略研究报告中也指出:计算机专业的人才应该被分为科学型、工程型、应用型三类,而绝大多数应该是工程型和应用型的。许多高校注重学生专业能力的培养,纷纷开设实践类课程以满足信息社会对实用型人才的需求。因此,如何建设实践类课程无疑是摆在每位一线专业教师面前的重要课题。本文以“应用软件课程设计”课程的建设为主要探讨对象,介绍了该课程的设置意义、教学方法和实施细则,希望能对计算机专业实践类课程的建设和教学以及学生的就业有所帮助。
一、课程设置的重要意义
在大学里,设置一门课程,不能只关注这门课程所含的内容,更要考虑本科教育培养学生基本专业能力、可持续发展能力等这些本质性的问题。计算机学科问题求解的基本思路是“问题形式化描述计算机化”,以抽象、理论、设计为其学科形态。按照计算机科学与技术专业本科生的培养目标,到学生毕业时应具备计算思维;算法设计与分析;程序设计与实现系统的认知、分析、开发与应用等四大基本能力。
“应用软件课程设计”课程面向大三的学生开设,在计算机科学与技术专业四年本科教学中,是以前期的“数据结构”、“计算方法”、“离散数学”、“软件系统”(包括编译原理,操作系统)、“软件工程”、“程序设计”、“数据库原理”以及“计算机网络与通信”等课程为基础的一门软件开发技术综合应用的专业课程。该课程让学生综合运用专业知识,通过动手实践,以团队协作的方式根据软件工程的原理选择难度适中的课题,完成网络环境下基于B/S架构的综合应用软件的系统设计与实现任务。课程设置的目的就是通过本课程的系统学习与实训,达到全面提升学生综合应用软件的实际开发能力和团队合作能力,以解决传统教学中理论学习与工程应用相脱节、单门课程孤立地学习与缺乏正确运用学科体系的理念来指导学生实现综合技术全面应用的突出问题,以期有效地实现计算机科学与技术专业本科学生的培养目标。
课程开设近10年的实践证明,学生综合运用计算机专业基础知识,科学设计、开发软件,合理进行软件开发的能力得到全方位的、实战型的锻炼,不仅实现了专业理论知识与实践有效地相互结合,而且很好地锻炼了学生的动手实践能力和团队协作能力,为日后的择业起到很好的铺垫作用。
二、“应用软件课程设计”的教学内容
“应用软件课程设计”主要以曹渠江教授编写的《综合运用软件设计》一书为教材,辅助以课程网站和网络上的各类学习资源,要求学生利用软件工程、面向对象程序设计的思想,根据课程项目任务和功能完成课题的需求分析;制定课程项目详细的时间进度规范;利用面向对象程序设计、计算机网络、数据库原理、多媒体技术等相关知识来进行数据库设计与开发;熟悉和掌握网络应用的开发环境,分析课题中技术难点并进行技术攻关;根据制定的时间进度计划和需求分析,进行网络环境下基于B/S架构的系统软件模块的编写、开发与整合;对整个项目所有模块进行代码集成测试、软件产品完善;最后提交课程设计个人报告、课程设计小组报告以及完整程序。整个课程总学时为64学时,主要以机房实践为主,通过演示软件、答辩的形式公开、公平地评定成绩。
三、应用软件课程设计的实施方法
1.本课程的实施原则
实践类课程不同于其他计算机专业课程,主要以实践为主,这就比较难控制进度和公正地评价学习成绩,因此笔者制定了如下实施原则:
由教师提供网上新闻管理系统、网上宠物商店、网上公文流转系统、药品管理系统、继续教育管理系统、网上用户投诉系统、在线同学录、企业仓库管理系统、班级相册管理系统、在线学籍管理系统、网上聊天室、客户关系管理系统等难度适中的十几个项目,对于每个项目都讲明设计要求和要求实现的基本功能;按照自愿原则,四到六个同学组成一个项目小组,推选出一位组长。对于没被组合的同学,由教师统一安排,每组配备一位有项目开发与项目管理经验的研究生为指导教师,负责学生的上机辅导、课外答疑、技术咨询与指导;每组由组长填报所有成员的个人信息,以便师生之间紧密联系;每组组长代表小组全体成员与指导教师商定每周一次的辅导、提问与答疑的时间,并互通联络信息;教师每周安排两次上机,每次4个学时。最初的3周(12学时)进行理论授课,主要讲课程基本要求和安排以及软件工程、软件开发工具和方法的基本知识;设立课程公共电子邮箱,上传所有课程资料、进度安排和学生要提交的各个阶段的文档模板,每位学生必须根据给定的工作模板与课程要求,在不同时间节点完成个人与小组的初期、中期、末期三个时期的阶段报告和最终的课程设计报告;最后进行大组公开演示和答辩,全体指导教师根据答辩情况、提交的报告质量、平时上机表现与平时的检查情况集体打分,综合评定出每位学生的最终成绩。
2.本课程的教学安排
整个课程在实际教学过程中,按照16周的总体时间共分为以下5个阶段。
(1)课程设计第一阶段(3周):认真学习教材和阅读课题任务说明书,根据软件工程的理论和选定项目任务完成课题的需求分析;制定本课题的实施方案,完成个人角色任务分配等各类文档和开发规范;确定课题技术难点及其攻关措施;熟悉和掌握.NET的开发环境、后台数据库开发工具以及与课题相关的开发工具。在本阶段结束时,向指导教师提交课程设计个人及小组的初期报告。
(2)课程设计第二阶段(4周):根据制定的时间进度计划和需求分析,进行系统数据库的实现及应用软件的初步模块编写与开发。在本阶段结束时,向指导教师提交课程设计个人与小组的中期报告以及个人阶段性开发的程序源码。
(3)课程设计第三阶段(4周):本阶段是项目开发的实质性阶段,对整个项目所有模块进行开发并进行代码集成测试、完善整个软件产品。在本阶段结束时,向指导教师提交课程设计末期的个人和小组的报告。
(4)课程设计第四阶段(3周):完成全部代码的开发工作,检查并汇总本课题小组成果,课题小组完成项目开发总结报告,个人完成各自的课程设计个人报告。在本阶段结束时,向指导教师提交课程设计个人与小组的报告以及小组的完整的、可供运行的代码文档。
(5)最后是课程设计综合评价阶段(2周):对本课题设计项目综合评价,最后进行大组公开演示和答辩,检查程序运行效果;全体指导教师根据答辩情况、提交的报告质量与平时的上机情况集体打分,综合评定出每位学生的最终成绩,力求公平、公正。
另外,在课程结束后会召开师生座谈会,集中讲评、总结课程的教学、学习情况,征求学生对课程和教学方面的建议和意见,同时给学生指出专业学习的努力方向,学生给教师提出今后课程需改进的地方,使教与学相互促进从而不断完善该课程。
四、结论
“应用软件课程设计”在上海理工大学已经开设10年,是上海理工大学精品课程与上海市教委重点课程建设项目,它很好地体现了计算机专业课程的系统性、完整性、科学性和原理性,有效锻炼了学生的动手实践、软件开发和团队协作能力,对提高学生的专业能力和专业素质起到了关键作用。任课教师在教学实践中付出了很大的努力,不断完善课程的教学模式和评价手段,积累了大量经验,该课程多次受到学生的好评,很多已就业的学生反馈的信息表明:该课程对学生专业素养的培养和从学校到职场的衔接起到了很好的作用,为计算机专业的实践教学探索出一条切实可行的道路。
参考文献:
关键词:;程序设计;前导课程;教学方法;考核方式
中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1009-3044(2008)19-30082-02
Exploration of " Programming" Teaching Methods
JIN Ming-xia
(Zhejiang Yuying College of Vocational Technology, Hangzhou 310018, China)
Abstract: At present the institutions of the most computer professional set up rogramming courses, the paper from the course preparation、teaching methods、practice teaching、curriculum design and other aspects sum up how to the better development of programming courses teaching methods.
Key words: ; Programming; Course leader; Teaching Methods; Assessment methods
1 引言
是面向下一代企业级Web应用程序的开发平台,是建立在框架通用语言运行环境上的编程框架,可用于在服务器上生成功能强大的Web应用程序。与以前的Web开发模型相比,具有开发效率高、使用简单快捷、管理更简便、全新的语言支持以及清晰的程序结构等优点。自Microsoft公司推出以来得到了广大编程爱好者的喜爱,是目前主流的网络编程语言之一。当前各院校的计算机专业大都开设了程序设计课程,如何更好的开展程序设计课程的教学是一个值得探讨的问题。实践课程教学要取得好的效果,应该从课程准备、教学方法、实验和实训环节、课程设计等方面进行考虑。
2 课程准备
程序设计课程包含的内容很多,在教学过程中,首先要向学生介绍计算机网络的一般知识及Web体系结构,然后是HTML超文本标记语言,接下来便是或C#语言;数据库操作是程序设计课程中很重要的一部分内容,因此还要向学生介绍数据库的知识及操作,但是由于课程课时的设置以及课程重点难点知识点的设置,教学过程中不可能安排太多的课时讲授这些内容。我校在开设该课程前,静态网页制作、程序设计、SQL Server2000、网站规划与设计等课程相继开设完毕,学生有一定的编程基础,程序设计课程相关的知识又有一定的掌握,再经过一学期的该课程的学习,绝大多数学生的动态网页制作技术都有明显的提高。
3 教学方法
针对高职学生的特点,为了更好地培养学生应用开发能力,我在本课程教学中采用了案例教学方法,教学过程的设计采用全程案例驱动的教学模式。首先要根据课程目标选取一个典型且功能完善的案例,该案例能覆盖课程的主要知识点。课堂教学中模拟软件项目的开发流程,将这个案例作为开发任务,并且将该案例以模块化方式贯穿整个教学,使学生体验使用开发基于WEB的应用程序的实际过程,突出课程的综合能力训练、职业能力培养,达到专业培养目标所必需的知识和能力。
3.1 教学目标分析
程序设计的教学目标是:让学生掌握基本的技术、基本的数据库访问技术以及WEB应用程序开发的基本方法。在此基础上,培养基本的网站应用开发技能,形成良好的编程习惯,提高学生的职业素养。因此,程序设计课程的主要教学单元是:一、HTML语言基础;二、语法基础;三、HTML控件和WEB控件;四、其它控件;五、常用内置对象;六、数据库访问技术。其中,前五个单元是介绍的主要技术,第六单元数据库访问技术是课程的重点和难点。
3.2 综合案例提出
提出学生感兴趣、贴近他们生活的案例可以充分调动学生参与项目设计与开发的热情,激发学生的求知欲望及学习兴趣,在融洽和谐的情境中获得良好的教学效果。课程选用了与学生学习密切相关的学生选课系统作为案例,在这个系统中学生作为系统的主角,可以从自身的角度出发,提出系统的需求,为案例的具体实施作铺垫。
3.3 案例模块化分解
合理分解案例是本课程教学的关键,我们将上述案例分成项目模块,再将模块分解成子模块,直到每个小模块可通过各个知识点来解决。通过模块分解,就将一个综合案例划分成了相对容易的小模块,这样既可以树立学生完成任务的信心,又能使教学过程得以顺利开展。
根据案例的实际情况,我们将案例分成了四个大模块,并将这四大模块又分解成了30多个具体的小模块,在课程教学和实验教学中逐一解决。具体的项目模块划分如下:
3.3.1 HTML语言设计的页面布局
对应“页面布局”模块,主要知识点:常用的HTML标记。
这是案例教学的启动阶段,和学生一起分析学生选课系统需要哪些功能,让学生对案例有个全局
认识,并了解教学的总体目标。然后根据分析结果给学生演示如何设计系统的静态首页,在首页的制作过程中,介绍并字体标记、表格标记以及超链接标记等多种标记的使用。
3.3.2 WEB控件设计的用户窗体
对应“窗体控件设计”模块,主要知识点:基本语法、常用的控件。
在这一部分,我们引导学生在原来设计好的静态页面基础上,利用中的控件,往各页面窗体添加控件,比如该系统的用户登录页面,添加控件加入代码后,让用户登录窗体能够对于输入的用户名给出友好的问候信息。这样,学生不仅熟悉了HTML控件和WEB控件,而且体会到了网页是如何“动”起来的,形象地建立起了动态网页的概念。同时,用户登录窗体的内容更加丰富,用户登录窗体中不仅可以有文本的输入用户名及密码的功能,还以具有单选、多选和下拉菜单等多种输入方式用于提交输入用户资料。
3.3.3 用户窗体与数据的连接
对应“数据库访问”模块。主要知识点:常用内置对象、及数据库访问基础。
在前面设计的登录功能中,用户名和密码都是事先设置在程序代码中,这样的登录检查不具备实用性。学生也会怀有这样的疑问。针对这个问题,在“访问数据库”一章中,引导学生建立合法用户的数据库记录,并利用数据库访问技术,从数据库的合法用户表中检索是否存在登录用户的信息。
这部分内容在本课程教学中是关键的一步。通过新知识点的应用,检查用户登录的功能有了质的提升。用户名和密码的检测不再是程序中事先在代码中事先设定的,而是通过对象连接到后台数据库,查找用户名表中是否有输入用户的记录,如果有,说明是合法用户,登录成功,并转到一个新网页中;若没找到相应的记录,则说明是非法用户,给出相应提示。这样,通过采用数据库访问技术,用户登录窗体对于事先在用户名表中记录的合法用户,都能检验通过。相对于原来仅能检验固定用户的情形来说.新的用户登录窗体的功能得到了很大加强。
3.3.4 用户窗体数据的查看
对应“数据查看”模块。主要知识点:数据绑定及数据显示控件Data Grid、Repeater。
这是案例的最后功能部分,也是教学的最后一部分内容。经过前面模块的操作,学生已经不断提升了案例的功能,在最后这部分,主要是完成各类数据的显示、查询、插入和删除。学生需要做的工作是在前面模块对数据库连接和检索技术的基础上,进一步通过SQL命令来完成学生信息表、成绩表等表的处理,并利用数据绑定技术,将需要的结果通过典型的数据显示控件显示出来。
4 实验和实训环节
程序设计课程是一门实践性非常强的职业技能课,其实践教学环节是实现本课程培养目标的关键因素,为此,在实践教学的设计上,始终贯彻“以学生为主体,以能力培养为目标”的指导思想,充分体现以职业能力,创新能力和就业能力培养为中心的设计思路。整个实践教学设计分成四个阶段:导入阶段模拟阶段实战演习阶段总结提高阶段。在导入阶段,选取合适的实例,通过 Flash 动画或多媒体教学手段来确立目标,激发兴趣;模拟阶段将实践教学设计按任务分解成若干个教学模块,实行分阶段、分层次、循序渐进的能力培养模式组织教学内容。通过“教师做,学生模拟” ,实现从概念的理解到实际编程的转变;实践演练阶段则配备相应的实战演习项目,使学生能牢固的掌握相关的技术,对知识有一个基本的感知与理解;总结提高阶段对所学理论与技能的一个总结提炼,并提供综合多知识点的项目,供能力强的学生练习,实现分层次教学。
5 课程设计
在学习过程中,学生建立起来的知识往往是零散的,通过课程设计,学生能将一学期学到的知识结合起来,提高他们的综合应用能力。课程设计的选题很重要,选题要符合学生的实际水平。选题太难,会打击学生的积极性和信心;选题太简单也不利于学生水平的提高。学生基础和水平参差不齐,因此,在制定课程设计时,指定不同难度的题目,由学生根据自己的实际水平和兴趣来选定。比如,在课程设计中,制定了3个题目:用户注册系统、婚纱摄影网站制作、小型航空公司订票系统。实际上后两个题目已包含了用户注册功能,学得较好和对自己要求较高的学生,他们更乐于选择后面两个题目。在平时的授课中,应灌输一些系统设计和开发的思想、方法和技巧给学生。在课程设计阶段,先详细讲述网站应用系统开发的步骤和过程:需求分析、数据建模、技术架构的选择、界面设计、编写代码、调试。课程设计完成,使学生掌握较系统、较完整的设计方法。
6 考核方式
学生在课程设计结束后,不仅要提交课程设计报告及软件,还要对软件进行讲解,教师有针对性地对系统中的关键设计问题提出问题,学生当场解答;或者教师删除软件中一些关键性语句要学生当场调试。通过这些环节可以有效的避免学生在课程设计中出现抄袭情况。
7 结束语
以上讲述了程序设计课程的一些教学体会,通过在实际教学过程中的实践,取得了很好的教学效果。
参考文献:
[1] 池瑞楠.高职程序设计类基础课程的教学探索与实践[J].专业教学研究,2006.10.
关键词:数据库,Access,教学改革
随着计算机在工作和生活中的应用越来越广泛,计算机技术已广泛应用于社会生活的各方面。数据库技术是随着计算机科学技术的发展的需要而产生的,是计算机科学与技术领域中发展最快应用最广泛的领域之一,经过多年的发展该技术已经形成了比较完整的理论体系和非常广泛的应用系统。目前,各高职院校已将《数据库原理及应用》这门课程列为高职教育中计算机类专业的骨干专业课程。
《数据库原理及应用》作为高职高专院校计算机类专业的一门重要的专业课,课程本身比较抽象,而数据库技术又是计算机科学中最活跃、应用最广泛的内容之一,其教学主要任务就是要通过课堂教学和课后实践练习,使学生能够较全面的掌握数据库系统的基本概念、基本原理和基本方法,初步掌握数据库的设计方法,并能初步具备用数据库技术解决实际问题的能力。当前本课程的教学还存在着一些问题,因此对其进行改革势在必行。
一、《数据库原理及应用》课程目标
本课程系统地介绍数据库的原理知识,并结合具体的数据库管理系统软件(Access)来介绍原理的应用过程。通过这门课程的学习,使学生掌握数据库应用系统开发方法,在数据库软件开发的过程中能够选择正确的开发平台,正确地、合理地进行数据库设计,能有效地使用数据库技术解决数据处理中的实际问题,从而提高软件开发的整体质量。
二、《数据库原理及应用》教学内容
《数据库原理及应用》的课程内容牵涉的范围是比较广,其主要包括关系数据库理论知识、Access数据库的设计和管理以及数据库应用三方面。而传统的教材编辑往往以理论为主,整本书主要介绍了有关数据库的基本概念,实际的综合操作应用内容较少,而实际应用是非常关键的。面对这种情况,教师应在总体上把握,抓住主脉络把学生尽快地引导到学习的主干上来。一旦把基础打好,教师就可以适当举些实例,将所学的内容联系到实际中去解决问题,这样就可以保持知识的连贯性,并且可以加深学生们对所学内容的理解。
三、目前的《数据库原理及应用》教学现状及其存在的问题
现在高职高专院校都开设了数据库技术这门课程,教学的内容和教学方法也大体相同,并且大都呈现出同样状况,学生的学习状态不佳,学习目的不明确,导致学习效果不理想,在实际应用的过程中无从下手。目前的高职高专院校的《数据库原理及应用》的课程的教学方法和教材大部分照搬普通本科院校,不适应高职院校教学发展的需要。在教学过程中存在如下几个方面的问题:
1.教学内容陈旧
传统教材主要以关系数据库Access为例介绍数据操作及数据库编程,内容包括:Access数据库的基本操作和七个对象的基本操作,结构化查询语言SQL,关系数据库理论等内容。由于教材编写时间相对较早,其中的许多理论和技术在实际中已经没有或很少得到应用,并且七种对象的综合应用部分少;另一方面,教材中大部分程序设计和命令对高职院校大一学生来说较难理解。2.实践教学环节重视不够
目前实验课教学存在很多弊端,如:学生不明确实验目的,实验的内容不清楚,实验环境不方便,考核中实验课占的比例小。博士论文,Access。课程设计时间少,大多数学生为了完成任务,只有仿照参考书上的案例用开发工具去实现,甚至互相拷贝修改,没有经历软件开发的系统分析过程,如:需求分析、概念结构设计和逻辑结构设计。
3.课程考核方式不合理
课程的评价方式一般是笔试考试和课程设计。但课程设计考核方式一般是只提交电子版本实习(实验)报告和所做的软件系统,这种方式难以避免学生相互复制或从网络上下载等现象。并且传统的考试制度使大部分学生死记硬背,不会灵活运用所学知识。
四、改革《数据库原理及应用》课程教学的几点思考
针对目前普遍高职高专院校的《数据库原理及应用》课程的教学体系存在的不足,只有通过教学内容的整合与优化,并以课堂教学环节、实践教学环节、考核方式的改革相配合,建立一个合理的教学体系,才能提高学生的学习兴趣,提高学生在数据库技术课程应用中分析问题和解决问题的能力,促进教学质量的提高。
1.课程目标与内容体系的改革
《数据库原理及应用》课程的最终目标是培养学生使用数据库技术解决实际应用中的各类问题。因此,该课程的教学不仅要让学生理解数据库的基本概念和基本原理,掌握数据库设计的方法,更重要的是培养学生逻辑思维和逻辑推理的能力、自学能力、动手能力、分析问题和解决问题的能力、创新意识和创新能力;此外,在完成课程没计和课题开发的同时,还要培养学生的团队协作精神。博士论文,Access。创新的具体实施和体现是在课程的内容体系上,本课程的内容体系以厚实的基础为原则,处理好传统与现代、理论与实践、知识与创新的关系,保持教学内容的完整性、先进性。
该课程内容体系的主要特点是:(1)理论教学与实践操作相结合。在理论教学的基础上,配以一定数量和较高质量的习题练习,强化了学生对具体问题的分析设计能力,教学实践起到了触类旁通、事半功倍的效果。(2)强调实务操作的真实性。教材中的练习基本上都是理论,为了让学生在一个实践课中能充分利用有限的时间,课程组组织编写了与教材配套的《数据库原理及应用实训指导》,在实训过程中,要求学生严格按照实训步骤进行,不断提高动手实践能力。(3)强化数据库应用系统的开发能力。该课程的最终培养目标是让学生在理解数据库理论的基础上,掌握数据库应用系统的开发与设计。博士论文,Access。为此,课程组安排了课程设计、毕业设计及课题开发等实践环节,让学生在大量的实践过程中掌握数据库应用系统的设计方法,培养学生的数据库应用能力、创新能力和团队协作精神。
2.编写新的教材,更新教学方法
为了使学生掌握流行的数据库管理软件,我们重新编写了新的教材,参加编写的人员都是长期从事数据库技术教学第一线的教师,在总结多年教学经验的基础上,选用了Access这种数据库管理系统作为教学示例软件,同时Access也成为全国高等院校计算机等级考试中的二级考试内容。Access数据库是Office办公系列软件的主要组件之一,是一种为数据库管理和应用程序开发而设计的面向对象的可视化程序设计语言,不仅能使编程人员从复杂的工作中解脱出来,而且在程序开发上不再需要过多地与语言打交道,可视化的开发过程使原先以编码为主的开发变为以操作为主的开发,从而极大地提高了开发效率,缩短了开发周期。在教学过程中,针对数据库技术发展迅速、内容丰富和实用性强的特点,总结出“理论与实践并重,体现案例教学”这两条原则和三种授课方式:课堂理论讲授、机房上机实践和学生分组分项目完成项目练习。
通过这样的教学方法提高学生的学习兴趣,培养学生团队合作精神,加强学生对数据库技术的掌握。案例教学起源于哈佛大学商学院,它是一种与传统教学的“概念——理论——应用”模式完全相反,采用“案例——理论和概念”模式的教学方法。通俗地讲,案例教学是通过对具体实例的演示、讲解,让学生对案例进行分析、讨论、交流,充分表达自己的见解,以达到高层次认知学习目标的一种启发式教学方法。案例教学的过程主要步骤如下:(1)教学案例的选择与设计;(2)案例分析与讲解;(3)课堂讨论;(4)综合讨论结果,得出结论。
3.完善考核制度,重视能力培养
《数据库原理及应用》这门课程要求学生既掌握一定的理论知识,也能熟练运用一种数据库管理系统软件。博士论文,Access。传统的单独理论试卷考试会导致学生为应付考试而对相关理论知识在考前临时突击,死记硬背,出现“高分低能”现象,这与该课程培养应用型人才的目标是相悖的。博士论文,Access。为此可以采用理论笔试与平时实践各占一定比例的考核方法。博士论文,Access。平时实践分项目实践可以督促学生增强自己的动手能力和对所学知识进行应用的能力,理论考试采用机考的形式,通过考试系统软件随机生成试卷,使相邻学生的试题摘要素的综合改革和建设。
五、结束语
随着数据库技术的不断发展,知识的不断更新,即使在现在看来是比较合适的教材,教学方法等在经过一段时间之后,也可能显得过时和落后。因此,我们应经常进行教学研究讨论,在教学过程中,认真思考、积极探索,使此门课程的教学水平有进一步的提高。
参考文献:
[1]王珊,萨师煊.数据库系统概论(第四版)[M].北京:高等教育出版社,2006.5
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[3]宣军英.浅谈数据库原理的教学方法[J].嘉兴学院学报,2006,(3)。
(1.杭州师范大学 钱江学院,浙江 杭州 310018;2.杭州师范大学
杭州市电子商务重点实验室,浙江 杭州 310036)
摘 要:针对目前数据库课程群建设中急需理顺课程关系并提高学生综合实践能力等需求,提出将沙盘模型引入数据库课程群的建设过程,诠释“类沙盘”的创新概念和含义,分析采用“类沙盘”模式进行数据库课程群教学改革的设计和实施过程。
关键词 :数据库课程群建设;erp沙盘;教学改革;教学过程设计
0 引 言
数据库课程群是指以数据库原理为核心,向外辐射至数据库工具使用、数据库应用开发等方面的相关课程集合,主要包括数据库原理、数据库应用、数据库课程设计以及以数据库为基础的软件工程、组件技术、网站设计与制作等。数据库系列课程群是应用型计算机专业的核心基础课程群,还包括学生的毕业设计、企业实习和就业等。整个课程体系目前还存在以下问题[1-3]。
1)缺乏统一规划的课程体系,缺少相关课程的合理衔接。
尽管与数据库相关的课程很多,但在培养方案的制订上缺少统一规划,导致各门课程的学时配比不合理且不同课程讲授重复知识。由于单门课程往往只重视本课程知识的连贯性,学生只能自己理解和整合课程知识体系,对学生的能力要求很高。
2)教学方式无法满足课程特点,缺少与实际应用的对接。
数据库系列课程具有很强的理论性和实践性,而传统的教学方式存在重理论轻实践、实践与实际应用脱节等问题。数据库原理,尤其是关系数据理论涉及较多的数理知识和逻辑推理,内容抽象、晦涩、难度大,容易引起学生的畏难情绪[4-5]。同时,目前数据库相关课程、综合实训和毕业设计仍然局限于使用传统开发工具进行小系统设计,脱离具体应用环境,缺少与当前企业数据库实际应用的有效对接,不利于帮助学生就业。因而,需要在教学内容和方法上进行改革,提高学生解决具体问题的能力和未来从事数据库相关工作的能力。
总之,建设数据库课程群、整合课程资源、理顺课程关系是提高数据库及相关课程教学质量的有效手段。
1 教改思路
1.1 沙盘教学模式
沙盘最初起源于军事领域。最原始的沙盘是用沙土或其他材质做成的地形模型。在战争年代,沙盘被军事指挥员用于研究地形和敌情以及分析作战方案。后来经管、企管等管理类专业为了提高教学的生动性和互动性,借鉴沙盘的概念,形成ERP沙盘教学模式。
ERP沙盘教学是一种体验式的互动学习方式,它在课程中让学生参与模拟企业的整体战略规划、产品研发、投资改造、市场营销、财务管理等环节,使学生真实体验复杂、抽象的经营管理理论,提升受训者在经营管理方面的综合素质与能力[6]。目前,在企管类课程中使用的沙盘模拟教学主要有手工或电子沙盘两种方式 [7]。
1.2 “类沙盘”教学模式
1.2.1 “类沙盘”的创新定义
“类沙盘”是指引入ERP沙盘的基本原理和操作特点,同时根据IT企业,尤其是计算机软件企业的特色,批判式地继承、修正和调整形成实战型教学模式。
“类沙盘”教学模式仍然将教学的重点放在提升数据库及相关课程教学的实战体验之上。数据库课程群的最终教学目标是培养学生根据需求设计并开发完整数据库应用系统的能力和运行维护常用的数据库平台的能力。据此,我们将IT软件企业的需求分析、产品设计、研发、测试、推广、技术支持以及成本核算、经营分析等过程导入教学过程,通过分工分组、任务分配、角色定位、定额定量、成本控制以及利润分析等方式,使学生体验真实的数据库相关企业和数据库相关产品的运作过程,从而将复杂、抽象、晦涩的理论以一种直观的方式展示出来,提高学生对知识的认知度,提升学生的IT综合素质。
1.2.2 “类沙盘”用于数据库课程群建设的可行性分析
尽管数据库课程群不属于经管或企管类课程体系,然而其培养目标与企管类课程有诸多相似之处。比如,数据库课程群的教学目标是培养学生在实际企业中从事数据库开发和维护的能力;数据库系统的设计、开发及运维过程属于团队活动,需要采用类似企业项目组的方式进行管理,包括对团队成员进行明确分工、团队协作、形成稳定的团队关系等。因此,将“沙盘”原理应用于数据库课程群的建设过程,形成“类沙盘”教学模式,通过学生进行分组,在项目组中模拟实际项目开发过程的角色扮演,从项目的可行性研究、需求调研、设计、开发等环节进行实战演练,能够加深学生对课程群中各主要课程逻辑关系的理解,提高学生对相关知识的掌握程度和实践能力,从而提高学生从事实际工作的能力和就业能力。
2 教改方案设计
2.1 改革目标和内容
根据数据库相关课程的教学现状,结合目前外部环境和实际需求,我们拟从以下几方面进行改革。
1)明确教学目标,构建以数据库原理为核心的课程群。
修订人才培养方案和教学大纲,建立以数据库原理为基础的课程群,合理分配不同课程的学时数,理顺课程关系,明确各门课程的教学目标和主要内容,注意课程衔接。
2)改革课堂教学方式,突出实践环节。
进行教学方式的探索性改革,引入“案例分析”“项目驱动”“幕课”等新型教学方法,同时,增加对流行开发工具的介绍,加大设计性实验的比重,加强对学生系统开发能力的培养。
3)紧密结合市场需求,加强与企业的合作。
引入新的实用技术,通过开展企业讲座、校企共建等方式,提高学生应对市场需求的能力和就业能力。
4)引入“类沙盘”教学模型并在实践中不断调整和优化。
引入“类沙盘”模型,在实际操作中,根据教学反馈不断进行调整。
2.2 关键问题分析
项目拟解决的关键问题如下。
(1)将管理类教改的“沙盘”模式应用于计算机专业课程群,形成“类沙盘”教学模式,需要调整传统沙盘组织形式和实施过程,以适应新的环境。同时,采用沙盘教学,需要参与教师有足够的驾驭能力。在实施的早期,学校可以引入企业导师,但随着项目的进行,应培养专任教师的企业实战能力,培养“双师型”教师。
(2)在建设数据库课程群的过程中,应注重分析当前的IT环境,理顺课程群中不同课程的关系,形成合理的课程体系。
3 具体实施设计
3.1 实施方案和方法
1)引入陀螺式教学法。
在数据库课程群的建设中,拟引入陀螺式教学法,通过“学习—练习—实践—综合应用”的螺旋式上升过程,培养学生有效学习的良好习惯。
(1)基础教学阶段:以数据库原理为主,讲清课程体系,讲解基本概念和基本理论。
(2)数据库工具阶段:讲授某一种数据库产品,介绍数据库管理工具及SQL语言。
(3)数据库设计阶段:引导学生做数据库系统的综合开发,培养学生的综合设计能力。
(4)“类沙盘”实战阶段:引入“沙盘”模型,通过虚拟公司运营、项目招标、数据库产品开发等模拟实战,提升学生应对实际工作的能力。
(5)企业级应用阶段:通过企业对接、企业培训和实习等方式,使学生初步具备实际工作能力。
2)建立适合创新思维培养的实践教学体系。
我们拟将实践教学分为“验证性实验—课程设计实验—综合设计实验—沙盘—企业实习”5个层次。
(1)验证性实验:主要指课内实验,是促进学生深化理论知识、掌握基本实验技能的教学环节。
(2)课程设计实验:面向课程核心内容,培养学生具备初步的系统设计能力的实验环节。
(3)综合设计实验:面向课程群的实验,培养学生综合运用多门课程知识分析问题和解决问题的能力。
(4)“沙盘”综合实践环节:通过“沙盘”,使每一个学生参与数据库项目的开发过程,鼓励学生参加课程竞赛,培养学生创新意识。
(5)企业实习:面向对口企业输送学生,使学生参加实际环境的数据库运维或开发。
3)“类沙盘”式教学模式的探索。
拟从以下3个层次进行“类沙盘”教学模型的探索 。
(1)“类沙盘”式课程设计:根据软件项目的特点,在每一期课程中若干数据库应用系统的招标公告,学生以5~7人为一个开发小组,通过公开竞聘,使组员分别担任项目组的项目经理、系统设计师、程序员、经济师等角色;学生从系统的可行性研究、需求分析、系统设计到实施,均按照企业的运作过程进行组织和协作。每个开发组最终拿出一套解决方案或产品,由教师根据项目完成情况进行科学评价和案例分析。
(2)“类沙盘”式跨专业综合实训平台的搭建[8-10]:拟构建跨专业综合实训平台,通过设立虚拟公司,扩大上一层“类沙盘”课程设计的范畴,增加新角色,通过软件项目组、市场组和运维组的协作来体验真实软件公司的运营过程。
(3)完善“类沙盘“模型的业绩评价、考核和认证体系:评价学生业绩的因素包括项目的完成度、可扩展性、经济效益等。考核的形式通过“产品说明会”“认证考试”或参与“软件外包”大赛等形式进行。
3.2 总体实施计划
“类沙盘”数据库课程群建设预计花费两年,实施过程细分为如下阶段。
第1阶段(约3个月)完成文献调研,完成课题文献综述报告;
第2阶段(约3个月)修订教学大纲和人才培养方案,理顺课程关系,合理分配学时;
第3阶段(约6个月)提出创新性课程改革方案,导入“类沙盘”教学模型;
第4阶段(约6个月)开展与相关企业的对接,引入校企共建课程,根据实践完善“类沙盘”教学模型;
第5阶段(约3个月)鼓励学生进入企业实习、实训,提高学生就业能力;
第6阶段(约3个月)成果总结和推广。
4 结 语
目前我们已在杭州师范大学钱江学院计算机专业就该教改课题进行了实验性的教学尝试,取得了良好效果。根据计算机专业的特点修正“类沙盘”模型,在实践中不断完善,同时将成果推广至相近专业是我们下一步的目标。
基金项目:国家自然科学基金项目(61402144);杭州师范大学钱江学院教改项目。
第一作者简介:李文娟,女,讲师,研究方向为云计算、并行计算,liellie@163.com。
参考文献:
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