"数据库技术与应用"教学内容和考核方式的改革与实践

　　摘要：针对目前很多高校非计算机专业“数据库技术与应用”课程的教学内容和考核方式所存在的问题，为了改变该课程教学内容滞后、与专业领域联系不紧密以及考核中未能对学生进行全方位评价等状况，对其教学内容和考核方式进行了改革探索。实践结果表明，这一改革取得了良好的教学效果，提高了学生的创新能力和数据库技术的应用能力。 　　关键词：数据库技术；教学内容；考核方式；改革 　　作者简介：罗永红（1975-），男，湖南邵阳人，长沙理工大学计算机与通信工程学院，讲师；杜伟章（1965-），女，湖南长沙人，长沙理工大学计算机与通信工程学院，教授。（湖南长沙410004） 　　中图分类号：G642.0     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2012）07-0047-02 　　 　　数据库技术是计算机科学技术中应用于其他学科和领域中最广的技术之一，目前数据库技术在互联网技术、交通信息处理与控制、多媒体技术、气象预报、人工智能、信息统计与管理、医疗影像处理等领域都有着广泛的应用。[1]随着计算机应用在各个领域的普及和不断深入，数据库技术也变得越来越重要，而掌握数据库系统的基本理论和基本技术又是应用数据库技术的前提。对于非计算机专业的学生来说，“数据库技术与应用”课程是一门基础的计算机类课程，该课程的学习对学生日后在各自领域的工作和发展具有重要的作用，因此很多高校的非计算机专业都开设了这门课程，比如长沙理工大学（以下简称“我校”）交通工程、财务管理、会计学、物流工程和工程管理等专业都将其列为必修或选修课程。教学目标是：希望通过该课程的学习，使学生掌握数据库的基本理论知识，面向专业领域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。[2]但是在很多高校的教学实施中，实际的教学效果往往不能达到预期的教学目标，学生觉得所学数据库管理系统和数据库开发工具等内容与实际应用脱钩，不能与时俱进；而教师觉得学生实践能力差，不能利用数据库技术来解决专业领域中遇到的各种问题。究其原因，与教学内容的设置和考核方式的选择等各方面有很大联系。因此，对非计算机专业“数据库技术与应用”课程的教学内容和考核方式的改革势在必行。 　　一、目前存在的主要问题 　　1.在教学内容的安排存在一些问题 　　（1）所采用的教材内容严重滞后。现有的大部分高校“数据库技术与应用”教材中所包含的有关数据库原理的理论知识较多，虽然强调要注重学生实践能力的培养，但不断出版的新教材内容只是在原来的基础上进行了小范围的增减，所介绍的各种数据库技术比新技术的应用明显滞后。比如我校的“数据库技术与应用”课程教学此前采用的都是《Visual FoxPro程序设计教程》。[3] 　　（2）课程实践与专业领域应用基本脱节。在大部分的“数据库技术与应用”课程的教学实践中都以学生信息管理系统为模拟项目，虽然这样的一个系统对学生来说非常熟悉，便于理解数据库基本理论中的一些抽象概念和专业术语，但通常会造成实践环节与专业领域的具体应用相脱节，影响对学生实践能力的培养。 　　（3）理论与实践课时的安排不合理。目前本科非计算机专业“数据库技术与应用”课程的学时安排较少，一般在32个课时左右，但是要求在较短的时间内让学生既要掌握数据库的基本理论知识，又要能够掌握主流数据库管理系统的使用，并且还要能够利用数据库开发工具实现数据库应用系统的开发。这样一来，在实际教学中很容易陷入误区，可能会造成要么过分强调理论教学，要么过分倾向数据库应用系统开发的教学，最终导致理论与应用的比例失调，不能为学生构建合理的课程知识结构。 　　（4）没有根据学生的不同专业和适用性确定教学内容。目前在很多本科高校中，对于非计算机专业数据库类课程，不分文科和理工科，不分所学专业，通通采用相同的教学内容和教学模式。 　　2.在考核方式的安排上存在一些问题 　　（1）注重考核学生对基本理论知识的掌握程度。目前国内外很多高校对于“数据库技术与应用”这门课程都是以笔试或者笔试为主+机试为辅的方式来进行成绩的评定，这样学生在准备考试的过程中大多以死记硬背或做题的方式进行，而忽略了对学生在本专业领域使用数据库技术的实践能力进行评价。 　　（2）考核过程中与专业领域的联系不紧密。在实际的考核中，笔试主要考核的是学生理论掌握水平，机试往往是考核学生通用数据库技术应用和基本操作能力。因此不管使用什么考核方式，最后都会让学生觉得该门课程的学习与本专业领域的应用没什么关联，不能达到预期的教学效果。 　　二、教学内容改革 　　根据“数据库技术与应用”课程的教学目的，学生通过学习该课程后，不仅应掌握数据库语言的基本概念、基本原理，而且还应根据专业领域掌握数据库系统分析及设计方法，并能运用数据库开发工具进行专业领域的数据库应用系统开发，也就是说学生不仅需要掌握扎实的数据库基本理论知识，还需具备良好的实践操作能力。针对前面所述的各种问题，本文主要从课堂教学和实验教学两方面阐述“数据库技术与应用”课程的教学内容改革。 　　1.课堂教学内容的改革 　　为了能在限定的课时内（一般为16课时）保质保量地完成教学任务，我们主要从教材选择、内容体系构建、内容优化这三个方面来进行课堂教学内容的改革。 　　（1）教材选择。目前在市面上能买到的数据库类课程的教材有很多，有熊拥军编著的《数据库技术与应用实践教程》[4]、许龙飞等编著《Web数据库技术与应用》[5]、高阳主编的《数据库技术与应用》[6]、刘卫国主编的《Visual FoxPro程序设计教程》和黄秀娟主编的《Access数据库技术与应用》等10多本。归纳起来主要可以分为两类：一类是以数据库原理为主题，侧重于数据库有关理论的介绍，而对DBMS和数据库系统开发工具技术介绍得很少；另一类是以数据库技术为主题，主要对某一具体数据库软件产品及其开发技术进行介绍，但所介绍的产品和工具一般不能做到与时俱进，与实际应用严重脱节。 　　面对当前数据库技术与应用教材名目、版本较多的现状，教材的选择将直接影响教学效果。因此，授课教师在选用教材之前一定要综合考虑专业领域、教学侧重点、应用价值和学生的接受能力等众多因素。比如对于我校的通信工程专业，考虑到该专业的性质和学生以后的就业领域，就选择了由杨小平主编、人民出版社出版的《数据库技术与应用》教材。 　　（2）教学内容体系的构建。教材选择好之后，还需要构建一个完整的教学内容体系。这就需要对所选教材进行认真分析，确定哪些内容应该出现在内容体系里，哪些不应出现在内容体系里，此外还需增加一些非教材内容来完善内容体系。对于非计算机专业的本科学生而言，一般可以构建如下内容体系：数据库基础理论知识，这一部分主要包含数据模型、数据库系统结构、关系数据库系统等；数据库管理系统，结合专业领域的具体应用，详细介绍某一种主流的数据库管理系统产品，因此这一部分可以是SQL Server、Oracle、DB2、Sybase等；数据库应用系统的设计和开发，其中设计部分包含关系数据库设计理论、需求分析、概念设计和逻辑设计等，开发部分则包括所采用的程序设计语言和开发工具；先进数据库技术，这一部分主要包括有关数据库发展的一些前沿技术，比如目前可以介绍分布式数据库、网络数据库、数据仓库和数据网格等方面的内容。

　　（3）内容优化。在规定的课时内要想讲授完内容体系所涉及的所有内容是不可能的，因此我们将学生所需要学习的内容分为两部分，见图1所示：随着时间的推移，不会发生很大变化的课堂教学内容；具有时间周期，会经常变化的自学内容。其中课堂教学内容在统一安排好的时间内讲授完成，而自学内容通过课外时间自学完成。此外，授课教师还需根据学生所学专业和教学目标对所有体系里的内容进行主次分类：需掌握的内容，应重点讲授；需熟悉的内容，应详细介绍；需了解的内容，简单介绍。比如对数据网格等先进数据库技术只需简单介绍就可以了。 　　2.实验教学内容的改革 　　（1）针对数据库应用，确定专业领域范围内的模拟项目。由授课教师根据学生的专业领域拟定项目范围，学生根据自己的兴趣选择其中的一个，然后所有的实验内容都以该项目为线索进行。模拟项目的确定需遵循以下三个原则：其一，代表性。最后确定的项目应能覆盖所有的实践教学内容，比如数据库应用系统的分析、设计和开发等都可以通过该项目而得到实施。其二，合理性。确定的项目难度应合理，基本符合非计算机专业本科学生的整体水平、所在学科特点及专业领域的不同，从而确保学生在教师的指导下能顺利完成各个实验的操作。其三，实践性。所确定的项目应具有一定的实际意义，这样才会有利于激发学生的学习兴趣，调动学习的积极性。例如，物流专业可以选择项目“物流信息管理系统”，会计专业可以选择“公司工资管理系统”。 　　（2）设置实践教学内容体系。在设置数据库技术与应用课程的实验内容时，应尽可能地与学生所学专业密切联系起来，并以其之前所学过的计算机课程为基础，如此一来能让学生看到学科之间结合的可行性及实际用途，从而培养学生的主动学习意识。根据前面所确定好的专业领域模拟项目，本课程设置的实践内容体系如下（见图2所示）：其一，DBMS产品的使用。对于数据库管理系统的使用主要包括三个方面：产品的安装与基本使用，数据库管理，表管理。其二，SQL语言的应用。针对数据定义、数据查询、数据操纵和数据控制分别进行实验，其中的重点是数据查询，应涉及到基本查询、复杂查询和联接查询。其三，数据库项目的设计和开发。这部分应是实验的重点，围绕前面确定好的模拟项目进行展开，主要包括以下内容：数据库的概念设计、逻辑设计和数据库的实施，项目各个功能模块的编程实现和测试。 　　 （3）创新实验的设置。实验教学不仅需要培养学生对数据库技术的实际操作能力，还需培养学生的创新能力。为帮助学生提高这方面的能力，在“数据库技术与应用”的实验教学过程中，应结合项目的设计开发和课外的兴趣开设一些创新型实验。此外，应鼓励学生积极自主立项，适当参与教师的有关数据库应用方面的研究课题。如果条件许可，还可以和企业合作进行产学研一体化，加强对学生数据库技术应用能力和创新意识的培养。 　　三、考核方式改革 　　由于“数据库技术与应用”是一门实践性非常强的课程，要求学生能利用所学知识解决专业领域中面临的各种数据库方面的问题，学习效果可以通过问题解决的全过程而得到直接反映。因此，授课教师要建立合理的考核机制，对学生的成绩给予客观公正的评价。 　　针对一次笔试或机试等考核方式的不足，本课程的考核采用“逐步达标”的多阶段考核方法。在实施过程中充分发挥学生的主体作用，建立“逐步达标”的分阶段考核方式，对学生进行全方位的评价。只有让学生在每个阶段的考核中都能意识到自己的学习可以提升实际问题的解决能力，从而激发自己在下一个环节的学习热情，才能达到本课程教改的真正目的。具体实施如下：其一，阶段的划分。可以将整个课程的考核划分为四个阶段：基础理论知识考核，数据库的分析设计能力考核，数据库应用系统的开发能力考核，综合能力考核。其二，考核形式。除了基础理论知识的考核可以采用笔试外，数据库的分析设计能力和数据库应用系统的开发能力考核采用机试进行，而对于综合能力的考核则采用机试+答辩的方式进行。其三，成绩的评定。每个阶段考核所占比例分别为：基础理论知识考核为20%，数据库的分析设计能力考核为20%，数据库应用系统的开发能力考核为20%，综合能力考核40%。其四，注重反馈。每一阶段的考核完成后，还应注重考核后的反馈机制。要使得学生通过考试发现自己在哪个方面还存在问题，教师也能够通过考核找到教学中的不足。 　　四、结论 　　按照上述教学内容和考核方式的改革方案，我校在实践中采用“基础理论+工具+模拟项目”的教学模式和“逐步达标”的分阶段考核模式，明显提高了学生的数据库实际操作能力，增强了学生的独立学习、吸收新技术的能力，在培养学生的创新能力和数据库技术综合应用能力上也获得了良好的效果。 　　 　　参考文献： 　　[1]陈建平,潘李宜基.数据库教学选材与教学策略[J].肇庆学院学报,2005,26(2):58-59. 　　[2]沈晓近,张昭玉,黄研秋.非计算机专业“数据库技术与应用”教学改革探讨[J].电脑知识与技术,2010,6(25):6917-6918. 　　[3]刘卫国.Visual FoxPro程序设计教程[M].北京:北京邮电大学出版社,2005. 　　[4]熊拥军.数据库技术与应用实践教程[M].北京:清华大学出版社,2010. 　　[5]许龙飞.Web数据库技术与应用[M].北京:科学出版社,2005. 　　[6]高阳.数据库技术与应用[M].北京:电子工业出版社,2003. 　　（责任编辑：刘辉）