以教材建設(shè)為中心的“數(shù)據(jù)庫(kù)原理及其應(yīng)用”課程改革與實(shí)踐

文章編號(hào)：1672-5913(2008)08-0139-02

摘要：本文分析了“數(shù)據(jù)庫(kù)原理及其應(yīng)用”課程傳統(tǒng)教學(xué)存在的主要問題，提出了教學(xué)改革的目標(biāo)和指導(dǎo)思想，確立了以教材建設(shè)為中心，實(shí)驗(yàn)改革為基礎(chǔ)，考試改革為導(dǎo)向的改革任務(wù)和具體實(shí)施方法。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)庫(kù)；原理；應(yīng)用；教學(xué)；改革

中圖分類號(hào)：G642

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

1存在的問題

“數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用”課程已經(jīng)成為各類高校計(jì)算機(jī)課程的一門必修課，特別是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)的專業(yè)必修課程。2002年以來，由于計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中新課程數(shù)目的不斷增多，在專業(yè)計(jì)劃總教學(xué)時(shí)數(shù)的限制下，“數(shù)據(jù)庫(kù)原理及其應(yīng)用”的教學(xué)課時(shí)數(shù)已從最早的72學(xué)時(shí)減少到48學(xué)時(shí)(含課內(nèi)實(shí)驗(yàn)8學(xué)時(shí))，教學(xué)中存在的問題和矛盾更加突出，改革勢(shì)在必行。

作為計(jì)算機(jī)本科專業(yè)基礎(chǔ)課程，其教學(xué)改革一直受到學(xué)校和學(xué)院的高度重視。從1996年以來，教學(xué)大綱幾乎年年修訂，教材也更換了4次，硬件環(huán)境從最早的VAX 8200小型機(jī)也轉(zhuǎn)為微型計(jì)算機(jī)的平臺(tái)，軟件環(huán)境也從低端的DBASE轉(zhuǎn)換為商用數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品SQL SERVER。但由于計(jì)算機(jī)非硬件課程的教學(xué)管理和研討主要由教研室主任負(fù)責(zé)，加之計(jì)算機(jī)非硬件課程的數(shù)量在計(jì)算機(jī)專業(yè)課程總數(shù)中占主導(dǎo)地位，教研室主任很難關(guān)心到每一門課程的教改與建設(shè)問題，這就導(dǎo)致老師只管上課，而教學(xué)改革和研究少人問津局面。2001年在學(xué)院教學(xué)管理采取系主任領(lǐng)導(dǎo)下的課程責(zé)任教師負(fù)責(zé)制的政策引導(dǎo)下，筆者作為課程責(zé)任教師在2001年申請(qǐng)的數(shù)據(jù)庫(kù)課程教改項(xiàng)目得到學(xué)校的立項(xiàng)，由此開始了“數(shù)據(jù)庫(kù)原理及其應(yīng)用”課程教學(xué)改革的探索與實(shí)踐。

課題組在經(jīng)過認(rèn)真調(diào)查，總結(jié)分析和交流討論的基礎(chǔ)上認(rèn)為，我校“數(shù)據(jù)庫(kù)原理及其應(yīng)用”課程主要存在以下4個(gè)方面問題必須解決。

(1) 課程管理缺位，教材變動(dòng)頻繁

學(xué)院每年都引進(jìn)一些青年教師并充實(shí)到教學(xué)第一線，導(dǎo)致任課教師經(jīng)常變化，有時(shí)一年一換，加之課程管理沒有具體的責(zé)任人，課程的教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)方案、教學(xué)方法和考試模式等問題少人問津，更缺乏科學(xué)的組織和管理。教材也更換頻繁，教學(xué)內(nèi)容不穩(wěn)定，教學(xué)目標(biāo)不統(tǒng)一、新技術(shù)知識(shí)不足等問題。

(2) 教學(xué)思想僵化、教學(xué)質(zhì)量下降

在教學(xué)思想上固守傳統(tǒng)，仍然沿用“理論—實(shí)踐—理論”的知識(shí)模塊組織順序進(jìn)行教學(xué)，即首先介紹數(shù)據(jù)庫(kù)的有關(guān)基本概念、概念模型、邏輯模型等各種數(shù)據(jù)模型、三級(jí)模式、關(guān)系代數(shù)等數(shù)據(jù)庫(kù)基本原理之后，再通過例子介紹這些原理的應(yīng)用，最后介紹其它相關(guān)的理論知識(shí)。由于數(shù)據(jù)庫(kù)基本原理、基本方法和基本技術(shù)的理論性強(qiáng)、抽象程度高，導(dǎo)致學(xué)生在最初的理論知識(shí)學(xué)習(xí)階段就感覺被動(dòng)乏味、興趣低下、理解困難。而進(jìn)入在實(shí)踐階段后，學(xué)生由于理論基礎(chǔ)不扎實(shí)，沒有理論指導(dǎo)，又感到實(shí)踐無從下手，致使實(shí)踐與理論之間產(chǎn)生嚴(yán)重脫節(jié)，進(jìn)一步挫傷了學(xué)生的積極性，教學(xué)質(zhì)量下降。雖然學(xué)生對(duì)教學(xué)方法、教學(xué)質(zhì)量等提出不少意見，但多數(shù)老師認(rèn)為是教學(xué)時(shí)數(shù)減少造成的，用傳統(tǒng)方法教學(xué)比較保險(xiǎn)，不會(huì)出大問題。

(3) 實(shí)驗(yàn)方案陳舊、能力培養(yǎng)落空

目前我校該課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容僅以驗(yàn)證性為主(驗(yàn)證教材SQL命令的正確性)，技能訓(xùn)練(簡(jiǎn)單SQL Server工具的使用)為輔，缺乏能力培養(yǎng)方面的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，不能滿足培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決實(shí)際問題能力和創(chuàng)新能力的需要。

(4) 考核方法單一、失去導(dǎo)向作用

在考核方法上，一直采用期末閉卷考試作為學(xué)生課程結(jié)業(yè)成績(jī)的單一考核方法，沒有將課程實(shí)驗(yàn)、課堂參與情況等納入考核范疇，加之試題的類型以客觀題居多，簡(jiǎn)述、理解和應(yīng)用題型偏少，且每個(gè)題目都是必答，學(xué)生沒有靈活選擇的余地，這既不利于考查學(xué)生綜合素質(zhì)和能力，特別是操作能力以及利用數(shù)據(jù)庫(kù)原理知識(shí)進(jìn)行獨(dú)立思考、解決實(shí)際應(yīng)用問題的開發(fā)能力，也給學(xué)生學(xué)習(xí)以誤導(dǎo)，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)積極性降低，學(xué)習(xí)方法呆板，平時(shí)聽課后基本不看書、不查資料，有的干脆不來聽課，考前死記硬背復(fù)習(xí)一下就參加考試，表現(xiàn)出知識(shí)的綜合應(yīng)用能力比較欠缺。

2教學(xué)改革實(shí)踐

針對(duì)教學(xué)過程中存在的問題，我們確立了“以教材建設(shè)為中心，實(shí)驗(yàn)改革為基礎(chǔ)，考試改革為導(dǎo)向”的改革方針，并在教學(xué)實(shí)踐中取得了令人可喜成績(jī)。本課程在2004年和2006年分別被評(píng)為浙江工業(yè)大學(xué)優(yōu)秀課程和精品課程建設(shè)項(xiàng)目，2007年又成為浙江省精品課程建設(shè)項(xiàng)目。

2.1以教材建設(shè)為中心，提高教學(xué)質(zhì)量

根據(jù)我校計(jì)算機(jī)本科專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，我們提出以學(xué)生為中心，教師為主導(dǎo)的“實(shí)踐—理論—再實(shí)踐—再理論”的“雙循環(huán)”教學(xué)思想，將課程知識(shí)模塊按照“標(biāo)準(zhǔn)SQL及應(yīng)用實(shí)踐(應(yīng)用)，數(shù)據(jù)管理與數(shù)據(jù)庫(kù)、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)模型、規(guī)范化設(shè)計(jì)理論、數(shù)據(jù)庫(kù)安全與保護(hù)、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)(理論)、數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)(應(yīng)用)和數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)展新技術(shù)講座(理論)”精心組織，編寫出版了《數(shù)據(jù)庫(kù)原理及其應(yīng)用教程》(科學(xué)出版社，2006年7月第2版)以及相應(yīng)的學(xué)習(xí)指導(dǎo)書和電子課件。該教材已被列為“普通高等教育‘十一五’國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材”，并為課程實(shí)驗(yàn)改革和考試改革奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

在教材編寫思想指導(dǎo)下，我們提出以“需求”為導(dǎo)向的課堂教學(xué)方法，即以應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)際演示，提出對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(DBMS)的需求，對(duì)SQL Server的應(yīng)用提出數(shù)據(jù)模型、關(guān)系代數(shù)和模式規(guī)范化等理論需求。理論知識(shí)的完備為數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)提出應(yīng)用需求，簡(jiǎn)單應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)成功又對(duì)理論的進(jìn)一步發(fā)展提出了新的需求。這種以“需求”為導(dǎo)向的教學(xué)方法受到學(xué)生的極大歡迎。

2.2以實(shí)驗(yàn)改革為基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

我們將原先的3個(gè)知識(shí)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，改造提出10個(gè)集知識(shí)驗(yàn)證、技能訓(xùn)練和能力培養(yǎng)為一體的單元實(shí)驗(yàn)方案，并將學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告作為期末考試評(píng)分的一部分。這些改革措施和改革方法推出以后，學(xué)生不僅在課內(nèi)積極認(rèn)真進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，課后也不斷進(jìn)行深入地鉆研和探討，撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。通過這些實(shí)驗(yàn)的鍛煉，學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)積極性也得到空前提高，大大提高了學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。

2.3以考試改革為導(dǎo)向，培養(yǎng)學(xué)生自主獲取知識(shí)能力

針對(duì)以前由單一的期末閉卷考試成績(jī)作為學(xué)生課程結(jié)業(yè)成績(jī)存在的問題，我們將該課程的期末成績(jī)分解成四個(gè)方面，即平時(shí)隨機(jī)小測(cè)驗(yàn)(15%)，平時(shí)單元實(shí)驗(yàn)(20%)、半期閉卷考試(20%)和期末閉卷考試(45%)四個(gè)部分，逐步形成了原理與應(yīng)用兼顧、平時(shí)與期末并舉、開卷與閉卷結(jié)合、必答與選答組合的多樣化、多層次考試模式。

(1) 平時(shí)隨機(jī)小測(cè)驗(yàn)(屬開卷考試)，就是在課堂結(jié)束前10分種左右布置給學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)回答的思考題，測(cè)驗(yàn)題目一般需要計(jì)算和推理才能得出答案。每學(xué)期一般安排4~5次這樣的測(cè)驗(yàn)，其具體時(shí)間由教師根據(jù)教學(xué)實(shí)際情況隨機(jī)選取，不僅可以檢驗(yàn)學(xué)生最近課堂學(xué)習(xí)的情況，起到考勤抽查的效果，而且促進(jìn)了學(xué)生更加注意平時(shí)的知識(shí)學(xué)習(xí)和積累，減少了學(xué)生無故缺課的現(xiàn)象，還可能及時(shí)發(fā)現(xiàn)教師授課過程中值得改進(jìn)的問題。

(2) 平時(shí)單元實(shí)驗(yàn)，就是我們改革后提出的9個(gè)SQL上機(jī)操作實(shí)驗(yàn)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)都要求學(xué)生提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，期末時(shí)教師從中隨機(jī)抽取4~5個(gè)實(shí)驗(yàn)報(bào)告作為評(píng)定成績(jī)的依據(jù)(屬于操作型開卷考核)。這樣，學(xué)生對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告都做得非常認(rèn)真，促進(jìn)了學(xué)生平時(shí)自主學(xué)習(xí)和操作實(shí)踐的積極性，收到了很好的學(xué)習(xí)效果。

(3) 在半期和期末考試中，我們采取了“多題選答”的閉卷考試方式，即除了考核學(xué)生基本原理和基本方法的單項(xiàng)選擇題、填空題、簡(jiǎn)答題、計(jì)算題等必答題以外，還在簡(jiǎn)答題、計(jì)算題和綜合題中增加了選答題，比如，在簡(jiǎn)答題部分規(guī)定1~3題為每個(gè)學(xué)生的必答題，它們涉及數(shù)據(jù)庫(kù)原理課程的基本概念和基本原理，另外要求學(xué)生在4~7題中任意回答2個(gè)問題，這些問題主要是增加知識(shí)覆蓋面的擴(kuò)展性知識(shí)題目，既考察學(xué)生對(duì)知識(shí)的擴(kuò)展能力，有增加了學(xué)生答題的靈活性，避免學(xué)生因一個(gè)題目不能回答就被扣分的僵化考試模式，受到學(xué)生的普遍歡迎。

參考文獻(xiàn)

[1] 張愛春. 教學(xué)改革的原則—以學(xué)生為中心[J]. 安順師范高等專科學(xué)校學(xué)報(bào)，2004，(2):21-23.

[2] 段利華，顧應(yīng)龍，左國(guó)超. 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)現(xiàn)狀分析和人才培養(yǎng)模式改革研究[J]. 高等理科教育，2007，(7):82-84.

[3] 蔣宗禮，姜守旭，趙一夫. 培養(yǎng)學(xué)生理論與實(shí)際相結(jié)合的能力[J]. 計(jì)算機(jī)教育，2007，(5):26-29.

[4] 郭業(yè)才. “數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程建設(shè)與教學(xué)改革實(shí)踐[J]. 高等理科教育，2006，(6):99-102.

[5] 趙靜靜，徐新民. 論課程改革的基本特征[J]. 教育探索，2007，(1):26-27.

[6] 黃德才. 數(shù)據(jù)庫(kù)原理及其應(yīng)用教程[M]. 北京:科學(xué)出版社，2006.

[7] 高艷陽，栗秀萍. 改革考試方法，加強(qiáng)素質(zhì)教育[J]. 華北工學(xué)院學(xué)報(bào)(社科版)，2002(增刊):65-67.