数据库设计课程教学改革研究

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数据库设计课程教学改革研究

摘要:

文章从数据库设计与应用课程的特点出发,结合数据库设计与应用课程教学现状与存在的问题,提出了创新数据库设计与应用课程教学改革的措施。

关键词:

数据库设计与应用;教学改革;高校

一、数据库设计与应用课程的特点

随着信息网络技术的发展,数据库技术已成为信息社会中核心技术手段,在电子商务、人工智能、云计算等诸多领域有着广泛的应用,是当代大数据背景下信息技术的一个重要支撑。“数据库设计与应用”是计算机相关专业的骨干课程,是每个应用开发人员必备的专业基础知识,在人才培养中具有十分重要的作用[1]。因此,学生如果能够熟练掌握数据库设计方法和应用技术,并基于此学习一些相关数据挖掘、海量存储、信息检索等课程,必将成为一名极具实践经验的应用型人才。就国内高校而言,应用型人才培养的目标是切合市场需求、能将专业知识和能力素养应用于社会实践中的人才,因此在教学过程中不但要求学生掌握扎实的专业基础知识,还要拥有较强的动手实践能力。在讲授“数据库设计与应用”这门课中,传统的以理论知识和实验相结合的培养模式固然收到了一定的效果,然而还不足以达到我们的要求,这就需要我们探索新的教学方法、完善数据库设计与应用课程体系建设,为提高学生分析和解决实际问题能力、提高实践动手能力打下坚实基础。

二、数据库设计与应用课程教学现状

(一)偏重知识灌输,忽视动手实践

首先,国内部分高校在数据库课程教学过程中,仍是采用“以教为主”的传统教学模式,知识只是机械的灌输,并没有充分考虑到学生接受能力的差异,导致部分学生在学习过程中缺乏兴趣与热情。其次,部分教师采用的教学手段仅仅是多媒体与板书的结合,学生在课堂上鲜有动手实践的机会,导致学生在今后的工作中,缺乏解决实际问题的能力。

(二)授课缺乏启发性引导,思维训练不够

启发式教学的关键在于,恰当的设置问题,引导学生独立思考,调动学生的主观能动性,通过经历问题的解决过程,激发学生的自主学习热情,提高学习兴趣。然而,部分教师在数据库的实践教学过程中,只是简单地演示操作步骤,并没有积极地引导学生去思考“为什么这么做”,学生只是机械地模仿教师演示案例,没有经过思维训练过程,从而缺乏独立分析问题、解决问题的能力。

(三)实践内容缺乏连贯性与系统性

国内部分高校在数据库实践教学过程中,实验内容的设定往往只针对某个具体知识点,不注重前后章节的联系,课程设计缺乏连贯性及系统性,使学生所学知识无法应用到具体的项目实践中[2]。数据库的课程的实践方案设计尤为重要,其方案的设计应具备,使学生对数据库设计与应用能力的提高具有渐进性和持续性。

(四)重视数据库管理系统的应用,忽视理论讲授

很多高校在教学过程中为解决重理论,轻实践的缺陷,依托数据库管理系统(如Sql-Server、Oracle、MySql等),以案例的形式进行课程讲授[3]。数据库管理系统虽然是数据库系统的核心,但它仅仅是建立、使用以及维护数据库的管理软件,学生对管理软件的熟练掌握并不代表精通数据库的设计与应用。在教学过程中,如果过分强调数据库管理系统的应用,而忽视数据库系统理论体系的讲授,会使学生所掌握的知识仅限于平台应用。数据库理论基础知识不足,框架体系不完善,必然导致对数据库设计的缺陷,为学生后续的提高与发展埋下隐患。在笔者多年的教学与社会实践活动中,遇到很多程序员、系统分析员因缺乏理论体系的支持,而导致软件开发的进度延误,成本剧增。他们大多表现为:“以实现功能为导向,在简单了解完基本需求后便匆匆进入编码阶段,对于数据库设计的思考相对简单,大多设计都只停留在表面上。”这对软件开发来说,往往是致命的,会为系统留下诸多隐患。出现问题后,作为开发人员来说,可能是写代码过程中发现问题,或者是系统上线运转后出现问题。一般来说,越到后面发现设计上的问题,所付出的代价越大,修改的难度也越大。系统上线运行后,修改数据库设计或进行优化等同于推倒重来。因此我们必须重视数据库理论体系的讲授,夯实理论基础。

三、创新数据库设计与应用课程教学改革的措施

“数据库设计与应用”是高校计算机相关专业的核心课程,是一门理论与实践结合较强的综合性课程。因此,如何提高课堂教学效果,培养学生解决实际问题能力,是我们关注的重要问题。

(一)注重多种教学方法的综合运用

在教学方法方面,目前很多高校的工科专业,尤其是计算机相关专业,已普遍采用多角度、多方式相结合的教学方法。如案例教学、任务驱动、分组教学、启发参与等。上述教学方法已经很成熟,笔者这里仅仅对启发参与模式的教学方法作两点补充。启发参与模式更加注重培养学生自主学习能力。首先,在授课过程中,应充分调动学生自我学习的主观能动性,采用启发以及角色互换等互动模式,引导学生进行探索性学习,挖掘学生潜在学习能力,培养学生遇到疑难问题时,自行分析问题、解决问题的能力。其次,鼓励学生参与项目实践,如横向课题、实验室开放课题、创新项目等。在项目实践过程中,学生不但加深了对专业知识的理解,而且提高了动手能力。在就业方面,相较于缺乏实践经历的同学,具备明显的优势。同时,对于那些想在专业上有所深造的学生,可在教师指导下,了解追踪学科的前沿技术与发展动态,选择自己感兴趣的方向进行深入研究

(二)重构教学内容体系

在教学内容方面,为使学生能够将所学知识运用到具体的项目实践中,在教学内容的设计上,一定要体现出课程体系的连贯性、系统性及方向性,经过课程的学习,使学生能够真正具备数据库设计及应用能力。同时,应考虑到学生接受知识能力的差异性。在实践教学过中,在学生上机时,应根据不同的学习情况和对知识的掌握情况,设计不同的上机内容。对一些学习能力比较弱的学生,以调试为主,通过调试,来掌握一些上课时不容易掌握的内容,不让他们失去学习的兴趣,并通过一些启发和其他同学的帮助,完成一些作业。激发他们更好地学习这门课程,变被动的“灌输”式为主动的“汲取”式,积极的学习这门课程,在自己学习的同时带动其他同学的学习。

1.内容设计多样化。

在数据库的实践教学过程中,应充分考虑学生能力的差异性。在上机实验过程中,应根据学生不同的学习情况和对知识的掌握情况,设计不同的实验内容。对一些学习能力较弱的学生,以调试为主,通过调试掌握课程中的难点,不让他们失去学习的兴趣,并通过教师启发和其他同学的帮助,完成实验内容,从而激发他们更好地学习这门课程,在自己学习的同时带动其他同学的学习。

2.将内容模块化。

数据库系统原理是数据库设计和应用的基础,而学生往往认为理论知识深奥难懂,缺乏对理论的学习兴趣。因此,在理论学习的过程中应结合实际案例,合理地将课程内容模块化,从而加深学生对理论知识的理解。例如,笔者在授课过程中,结合学生熟悉的选课管理系统,将项目划分成九个教学模块,分别为:数据库与表的创建;范式理论;完整性约束;索引;SQL语言;数据的增删改查;视图、游标及触发器;函数及存储过程;数据库安全与维护。在每个教学模块中,围绕教学目标、课程重点及难点逐步展开与延伸,以达到学生对理论知识掌握的系统性。

3.整合编程语言。

传统教学中数据库的学习是独立的,而无论是C/S模式还是B/S模式下,完整的数据库应用系统都需要使用前端开发工具,如C#、JAVA等应用程序编程语言。因此,在课程的学习中,结合选课管理系统,将C#等编程语言与数据库的有效地结合起来,学习如何完成前台界面与后台数据库的链接,如何查询、增删改数据,从而促进了学生学习的积极性。

4.注重课程的方向性。

数据库的学习同样存在很多的方向,如程序开发、数据库设计、数据库管理。一般开发人员注重编程,能够熟练使用SQL语言;数据库设计则是注重的是数据库原理、设计;数据库管理则负责全面管理和维护数据库服务器,如数据库的备份与恢复、数据库的安全等。

5.强化数据库技术的延伸与发展。

随着计算机应用领域的不断拓展,数据库技术已成为发展最迅速、应用最广泛的信息技术之一,与电子商务、物联网、云计算等技术相互渗透,相互结合,是大数据时代背景下最重要的技术平台。因此,在教学过程中,讲授主体知识的同时,有必要探讨一些数据库相关前沿技术,以此拓宽学生的知识层面,为学生今后的科研或应用打下基础。

(三)完善课程考核机制

既应考核学生对数据库理论关键性概念的理解程度,又应考核学生的动手实践能力。理论知识考核可通过查看学生对数据库的设计来了解;动手实践能力考核可通过具体查看每一位学生所做的工作(如数据库操纵、数据库应用以及程序源代码)来考核。在研究探索型实验中,鼓励学生大胆创新,不畏惧失败,考核的依据主要体现在学生面对新技术时,自主学习以及创新思维的能力。无论是理论考核还是实践考核,都应关注学生平时的实验过程,在每次的分组实验中,要求每一位学生积极参与、积极讨论,从而提高个人以及团队的整体协作能力。在分析传统数据库设计与应用课程局限性的基础上,提出了基于教学方法以及教学内容的若干改革措施。笔者基于上述改革措施,在教学实践中已取得较好的效果。上述措施使学生在深化理论知识的同时,提高了动手实践、团队协作、自主学习与解决实际问题的能力,激发了学生的专业兴趣,提高了学生的专业信心、专业素养,为今后的科研或开发工作打下坚实的基础。今后,我们将进一步研究数据库设计与应用课程改革措施,为社会输送具备解决实际问题能力的应用型人才。

作者:朱戈 单位:黑龙江大学

参考文献:

[1]萨师煊,王珊.数据库系统概论[M].北京:高等教育出版社,2000.

[2]刘春茂.数据库原理与应用教学改革研究与实践[J].济南职业学院学报,2010,(6).

[3]魏焕新.浅谈数据库原理与应用教学改革[J].电脑知识与技术,2009,(35).