數(shù)據(jù)庫學(xué)科研究型教學(xué)探討

摘要：本文探討數(shù)據(jù)庫課程研究型教學(xué)過程中的一些重要問題。首先是教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變，這是教改的指導(dǎo)思想；其次是研究型教學(xué)師資建設(shè)；另外就是教學(xué)與科研項(xiàng)目有機(jī)結(jié)合，通過研究型教學(xué)提供科研的底層支撐，通過科研項(xiàng)目為研究能力培養(yǎng)和創(chuàng)新人格塑造提供機(jī)會；最后是討論創(chuàng)建研究型教學(xué)的硬件和軟件環(huán)境。

關(guān)鍵詞：研究型教學(xué)理念；數(shù)據(jù)庫課程；教學(xué)師資和科研驅(qū)動；教學(xué)環(huán)境

中圖分類號：G642

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1672-5913(2008)02-0017-03

當(dāng)今時代，計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)正在向計(jì)算科學(xué)技術(shù)的方向演進(jìn)和轉(zhuǎn)化，這對于其他學(xué)科的技術(shù)進(jìn)步和創(chuàng)新發(fā)展具有重要的基礎(chǔ)支撐作用。同時，計(jì)算機(jī)學(xué)科自身的知識體系日漸龐大，學(xué)科研究熱點(diǎn)變換頻繁，因此高等院校特別是具有研究型特征的高等院校計(jì)算機(jī)專業(yè)教育工作者需要探討和實(shí)踐研究型和創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)方法與有效途徑。在進(jìn)行計(jì)算機(jī)專業(yè)數(shù)據(jù)庫課程教學(xué)過程中，我們注重教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變，強(qiáng)化研究型教學(xué)環(huán)節(jié)與方案的實(shí)施，注重研究能力的培養(yǎng)與創(chuàng)新人格塑造，并將有關(guān)教學(xué)研究成果落實(shí)到研究型教學(xué)的實(shí)踐活動當(dāng)中。

1教學(xué)理念轉(zhuǎn)變

一般而言，計(jì)算機(jī)專業(yè)人才應(yīng)當(dāng)而具有研究創(chuàng)新能力、應(yīng)用開發(fā)能力和操作使用能力等三種能力，這也是高校計(jì)算機(jī)專業(yè)培養(yǎng)學(xué)生的主要特征。研究創(chuàng)新能力，是指具有自覺地創(chuàng)新意識和較強(qiáng)的研究能力，能夠想前人沒有想過的和沒有做過的事情，能夠獨(dú)立的、創(chuàng)造性的工作與再學(xué)習(xí)，能夠根據(jù)實(shí)際問題需要進(jìn)行計(jì)算機(jī)理論和應(yīng)用的研究工作。應(yīng)用開發(fā)能力主要表現(xiàn)為將有關(guān)知識與技術(shù)有效應(yīng)用于相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域與實(shí)際問題，而操作使用能力是指使用計(jì)算機(jī)各種基本操作以處理數(shù)據(jù)信息能力。這三種能力，高校計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生都應(yīng)當(dāng)具備，但其重點(diǎn)應(yīng)當(dāng)是創(chuàng)新研究能力，這是由于操作使用能力是一般職業(yè)培訓(xùn)的要求，應(yīng)用開發(fā)能力是非計(jì)算機(jī)專業(yè)的要求。而經(jīng)過高校計(jì)算機(jī)專業(yè)教育和訓(xùn)練的學(xué)生除了必須具備這兩種能力之外，研究創(chuàng)新能力應(yīng)當(dāng)是其最突出的特點(diǎn)，否則，就難以將計(jì)算機(jī)的專業(yè)培養(yǎng)與非專業(yè)訓(xùn)練進(jìn)行有效定位和基本識別。因此，計(jì)算機(jī)課程的研究型教學(xué)就成為創(chuàng)新研究能力培養(yǎng)的一個基本要求。為了有效實(shí)施研究型教學(xué)，首先需要具有相關(guān)的教學(xué)理念。

① 基本的研究型教學(xué)理念。相對于接受型教育、收成型教育和傳統(tǒng)型教育，研究型教育著眼于培養(yǎng)學(xué)生自我學(xué)習(xí)研究和主動探索精神，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新人格為基本價值取向的教學(xué)范式。它關(guān)系到國家和民族創(chuàng)新體系模型的實(shí)現(xiàn)。通過研究型教學(xué)培養(yǎng)人才的重要環(huán)節(jié)主要包括：打下堅(jiān)實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)思維方式的數(shù)學(xué)化；系統(tǒng)掌握堅(jiān)實(shí)的計(jì)算科學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)(技術(shù))理論知識；較好地掌握計(jì)算科學(xué)基本實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù)；培養(yǎng)正確的思想方法，注重全面發(fā)展。

② 研究型大學(xué)的研究型教學(xué)理念。研究型大學(xué)需要瞄準(zhǔn)國家創(chuàng)新體系目標(biāo)，為國家和民族的現(xiàn)代化建設(shè)提供充足的人才支持和知識貢獻(xiàn)。在當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)時代，就計(jì)算機(jī)學(xué)科來說，對于其他學(xué)科的科學(xué)進(jìn)步和對于眾多領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展具有重要的基礎(chǔ)作用，因此其整個教學(xué)過程需要從研究型教學(xué)基本觀點(diǎn)出發(fā)，著重于學(xué)生的綜合素質(zhì)提高，而不是著眼以掌握具體應(yīng)用技術(shù)為主，走職業(yè)技術(shù)教育道路以簡單滿足就業(yè)需要。

③ 計(jì)于研究型教學(xué)的教改研究理念。基于“基礎(chǔ)、研究、創(chuàng)新”觀點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)過程的組織，依照自身發(fā)展線索和學(xué)科內(nèi)涵規(guī)律組織教學(xué)與改革，避免單純根據(jù)就業(yè)需要，按照外延方式添加和組織教學(xué)改革，使得某些教學(xué)活動呈現(xiàn)出“文科化”的現(xiàn)象。

2師資團(tuán)隊(duì)建設(shè)

計(jì)算機(jī)學(xué)科與其他學(xué)科比較，相對來說，專業(yè)理論與技術(shù)進(jìn)展迅速，知識更新速度較快，對師資要求更高，從事相關(guān)科研與教學(xué)的老師經(jīng)常會感到力不從心。要實(shí)現(xiàn)研究型教學(xué)，教師首先面臨挑戰(zhàn)，但更提供了一種良好的自身發(fā)展環(huán)境，從中獲益。首先，研究型教學(xué)能夠有效調(diào)動教師學(xué)習(xí)研究的積極性與主動性，激發(fā)出自身的進(jìn)行研究與搞好教學(xué)的潛能，較快較好地實(shí)現(xiàn)科研教學(xué)雙豐收。其次，科學(xué)研究的一個基本要素是團(tuán)隊(duì)合作，科研與教學(xué)有機(jī)融合與相互促進(jìn)，有利于教學(xué)團(tuán)隊(duì)形成與有效運(yùn)作，形成合力，加快教學(xué)研究與改革，爭取獲得大面積的豐收。另外，研究型教學(xué)環(huán)境和氛圍還為教師自身可持續(xù)發(fā)展提供了強(qiáng)大動力，在教學(xué)過程中，教師一般都會具有強(qiáng)烈的奮發(fā)精神和再學(xué)習(xí)意識，不斷夯實(shí)自身理論與技術(shù)基礎(chǔ)，積極從各個方面汲取科研創(chuàng)新思想的源泉。在這方面，我們體會是：

① 組織團(tuán)隊(duì)教師學(xué)習(xí)相關(guān)教學(xué)要求和標(biāo)準(zhǔn)，積極運(yùn)用最新教育科學(xué)成果，并主動運(yùn)用到教學(xué)理念改變和教學(xué)改革組織當(dāng)中，創(chuàng)造出具有獨(dú)特見解、不拘一格和行之有效的研究型教學(xué)方法。例如，我們在數(shù)據(jù)庫教學(xué)中提出并采用了“本(科)—碩(碩士研究生)—博(博士研究生)”系統(tǒng)教學(xué)體系，對數(shù)據(jù)庫課程的研究型教學(xué)方法與模式進(jìn)行了積極探索，收到了較好成效。

② 引導(dǎo)團(tuán)隊(duì)教師圍繞研究型教學(xué)目標(biāo)，充分利用和善于變換各種教學(xué)手段(例如靜態(tài)的“粉筆—黑板”常規(guī)模式，動態(tài)的“計(jì)算機(jī)—大屏幕”多媒體模式，交互的“課堂教學(xué)—網(wǎng)絡(luò)輔助”的開放式模式等)，積極啟發(fā)學(xué)生主動思考，參與課堂教學(xué)過程，相互交流，展開討論。

③ 通過教學(xué)研討，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)教師駕馭教材、把握教學(xué)的基本能力，努力做到想象力豐富，在完整把握主要教學(xué)內(nèi)容、尊重教學(xué)基本規(guī)則以及實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)完成教學(xué)任務(wù)前提下，體現(xiàn)創(chuàng)新意識，強(qiáng)調(diào)個人特色，憑直覺進(jìn)行教學(xué)，適當(dāng)進(jìn)行發(fā)揮和引申，圍繞主題，貼切自然地講述必要的“題外話”，對學(xué)生的課堂反映具有較強(qiáng)的敏感性，不拘泥于現(xiàn)有規(guī)劃或既定程序。

④ 在教學(xué)風(fēng)格上，教師首先需要具有較為豐富的專業(yè)知識和素質(zhì)底蘊(yùn)，能夠比較有效解答同學(xué)提出各種問題，還需要通過各種教學(xué)活動經(jīng)常地、自然地表現(xiàn)出自身強(qiáng)烈的求知欲望和不斷追求的成就動機(jī)，以自身明顯的研究型意識和創(chuàng)新性思維潛移默化地感染學(xué)生，激勵學(xué)生，營造廣闊的發(fā)展空間和相對自由的成才環(huán)境，帶動學(xué)生自覺進(jìn)入研究型學(xué)習(xí)和創(chuàng)新意識培養(yǎng)的境地。

3科研項(xiàng)目驅(qū)動

所謂驅(qū)動就是研究和解決問題的出發(fā)點(diǎn)和動因。在計(jì)算機(jī)教育的各個領(lǐng)域，職業(yè)培訓(xùn)是基于“就業(yè)”驅(qū)動，非計(jì)算機(jī)專業(yè)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育是相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用驅(qū)動，而計(jì)算機(jī)專業(yè)貫穿于基本教學(xué)活動中主要應(yīng)是“創(chuàng)新研究”驅(qū)動。在高校中，不少教師的科研項(xiàng)目實(shí)際上都可以對研究型教學(xué)活動起到有效驅(qū)動和良性催化的積極作用。

① 現(xiàn)在高校從事計(jì)算機(jī)課程教學(xué)的人員大多都在積極從事相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)研究，承擔(dān)著一定的科研開發(fā)項(xiàng)目，因此具有組織學(xué)生參與項(xiàng)目基礎(chǔ)和和以科研驅(qū)動研究型學(xué)習(xí)的優(yōu)勢。因此需要將這種資源優(yōu)勢及時有效的轉(zhuǎn)化為研究型教學(xué)優(yōu)勢，探討將科學(xué)研究理念融入到研究型教學(xué)過程的適當(dāng)形式和有效手段。

② 因材施教，組織學(xué)生積極參與適當(dāng)?shù)目蒲许?xiàng)目研究與開發(fā)當(dāng)中，以轉(zhuǎn)項(xiàng)目驅(qū)動研究，以研究帶動教學(xué)，通過科研活動培養(yǎng)研究型思維、創(chuàng)新意識和實(shí)踐動手能力。

③ 科研項(xiàng)目中不少科目既體現(xiàn)了學(xué)科前沿，又融入了學(xué)科的各種基本原理，其研究和實(shí)現(xiàn)都是研究型學(xué)習(xí)和創(chuàng)新意識發(fā)揮的生動實(shí)例，需要將其及時總結(jié)提高，作為基本案例引入課程教學(xué)和教材編寫。

④ 在教學(xué)活動中注重將學(xué)科最新動態(tài)和基本教學(xué)內(nèi)容有機(jī)結(jié)合，在數(shù)據(jù)庫教學(xué)過程中，組織和引導(dǎo)學(xué)生收集相關(guān)學(xué)術(shù)期刊和重要學(xué)術(shù)會議資料，綜合篩選出當(dāng)前研究的前沿課題，明確當(dāng)前學(xué)習(xí)內(nèi)容的學(xué)術(shù)意義和發(fā)展方向。

4教學(xué)環(huán)境建設(shè)

由于研究型教學(xué)要求學(xué)生不是簡單從教師和教科書中接受現(xiàn)成的規(guī)律規(guī)則、操作方式和解答方案，使之整個教學(xué)成為對于學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)引導(dǎo)和學(xué)習(xí)組織的過程，因此，需要建立起相適應(yīng)的研究型教育環(huán)境。

4.1硬環(huán)境建設(shè)

① 做好原理學(xué)習(xí)與實(shí)踐操作的配置。研究型教學(xué)并不輕視實(shí)踐技能培養(yǎng)和訓(xùn)練，但不能簡單地將上機(jī)訓(xùn)練和實(shí)踐設(shè)計(jì)當(dāng)作就業(yè)前的培訓(xùn)，而應(yīng)當(dāng)看做是相關(guān)原理學(xué)習(xí)的深化拓展和動手操練。首先從教學(xué)計(jì)劃上保證原理學(xué)習(xí)與上機(jī)實(shí)踐的配置，將數(shù)據(jù)庫實(shí)驗(yàn)課單獨(dú)分離，自成體系，獨(dú)立開設(shè)綜合性課程設(shè)計(jì)，同時給與課時、學(xué)分和考核等方面的“法定”保障。其次減少或弱化驗(yàn)證形實(shí)驗(yàn)，增加和強(qiáng)化設(shè)計(jì)性與綜合性實(shí)驗(yàn)。

② 實(shí)行和推廣雙語教學(xué)。培養(yǎng)較強(qiáng)的能夠直接學(xué)習(xí)國外資料文獻(xiàn)的能力是研究型教學(xué)應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)的一個基本目標(biāo)。根據(jù)計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生基礎(chǔ)較好，外語能力較強(qiáng)特點(diǎn)，選用經(jīng)典的優(yōu)秀國外教材，按照研究型學(xué)習(xí)需求，因材施教，積極開展雙語教學(xué)的實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新，通過接觸與學(xué)習(xí)外文資料，為當(dāng)前學(xué)習(xí)和以后研究打下良好基礎(chǔ)。

③ 建立研究性教學(xué)的支撐平臺。研究型教學(xué)包括不同教學(xué)環(huán)節(jié)，涉及眾多教師和學(xué)生，建立相應(yīng)教學(xué)支撐平臺是本項(xiàng)目的重要內(nèi)容。

●加強(qiáng)基本教材建設(shè)。在我們已經(jīng)出版使用的多部計(jì)算機(jī)學(xué)科專著和課程教材基礎(chǔ)上，借鑒國外優(yōu)秀教材，完成研究型數(shù)據(jù)庫課程教材的研究和編寫，并且開展相關(guān)英文專著和教材的編寫。首先努力做到定位準(zhǔn)確，明確教材服務(wù)于研究型教學(xué)，從內(nèi)容組織，原理的講述和實(shí)踐的安排上充分體現(xiàn)研究型教學(xué)新理念；其次是內(nèi)容先進(jìn)，積極反映數(shù)據(jù)庫學(xué)科新的研究與應(yīng)用成果；然后是風(fēng)格突出，強(qiáng)調(diào)重要概念和理論引入的背景知識和基本思路，并且從相關(guān)科研中抽取基本實(shí)例和開源代碼有選擇地選擇融入教材當(dāng)中；最后配置相應(yīng)的電子化教學(xué)資源與手段。

●統(tǒng)一管理資源。以現(xiàn)有的教學(xué)資源網(wǎng)站為基礎(chǔ)，完成相關(guān)教學(xué)資源的統(tǒng)一管理和使用。對于參與教師來說實(shí)現(xiàn)研究型教學(xué)過程中教改實(shí)施元素(教學(xué)大綱、教學(xué)方案、案例分析、教學(xué)課件和實(shí)驗(yàn)安排)的統(tǒng)一配置使用，避免重復(fù)勞動，解決可能出現(xiàn)的不一致與不協(xié)調(diào)問題；對于學(xué)生來說，統(tǒng)一管理歷年學(xué)生的學(xué)習(xí)報(bào)告和文獻(xiàn)，提高研究性學(xué)習(xí)的效率。

4.2軟環(huán)境建設(shè)

① 研究生與本科生的互動。現(xiàn)有教師大都帶有博士和碩士研究生，充分發(fā)揮不同層面上學(xué)生“互帶、互幫和互學(xué)”的心理認(rèn)同，建立起研究型教學(xué)過程中教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生的互動機(jī)制。根據(jù)數(shù)據(jù)庫教學(xué)中相關(guān)課題，組織有關(guān)本科生跟著研究生進(jìn)行研究活動與學(xué)習(xí)，既減輕了教師某些事務(wù)性工作，又為學(xué)生研究型學(xué)習(xí)提供了具有親和力的良好環(huán)境。從底層開始逐步培養(yǎng)學(xué)生研究型學(xué)習(xí)模式和創(chuàng)新人格等綜合素質(zhì)。

② 在教學(xué)機(jī)制上特別強(qiáng)調(diào)知識點(diǎn)與能力點(diǎn)的密切結(jié)合。整個教學(xué)過程不僅要表現(xiàn)“教”，更要體現(xiàn)出“導(dǎo)”。通過大作業(yè)提高學(xué)生研究型學(xué)習(xí)和創(chuàng)造性思維能力；通過各種實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)讓學(xué)生有更多自主創(chuàng)新和實(shí)際演練機(jī)會；通過學(xué)術(shù)研討激發(fā)學(xué)生更多的研究型思維，增強(qiáng)學(xué)術(shù)表達(dá)和學(xué)術(shù)溝通能力。

③ 在教學(xué)考核措施上采取多環(huán)節(jié)、多要素和累計(jì)計(jì)分制方式，強(qiáng)化通過個性化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、大作業(yè)、基本內(nèi)容串講、專題學(xué)習(xí)報(bào)告、前沿課題綜述和小論文等考核手段，逐步建立有助于研究型學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的考核體系和激勵機(jī)制。

5結(jié)束語

研究型教學(xué)的目標(biāo)是培養(yǎng)研究型和創(chuàng)新性人才，這種人才不僅是全面發(fā)展人才，也是充分發(fā)展人才，更是走出高校、融入社會的具有可持續(xù)發(fā)展能力和對社會有較大貢獻(xiàn)的人才。因此，瞄準(zhǔn)國家創(chuàng)新目標(biāo)，探討通過研究型教學(xué)培養(yǎng)高素質(zhì)的計(jì)算機(jī)專業(yè)高級人才的有效途徑對于建設(shè)創(chuàng)新性國家具有積極的意義。

收稿日期：2007-10

參考文獻(xiàn)

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[4] 趙致琢. 計(jì)算科學(xué)導(dǎo)論(第二版)[M]. 北京:科學(xué)出版社，2000.

作者簡介

葉小平，男，博士，副教授，研究方向是數(shù)據(jù)庫與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，智能計(jì)算與知識發(fā)現(xiàn)。

通信地址：廣州市 新港西路135號，中山大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)系，510275

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