面向應用型人才培養的數據庫系列課程體系和教學模式改革探索

摘要:數據庫系列課程是計算機和信息管理類專業重要的專業基礎課,隨著信息技術的發展,合理設計符合面向實際應用特點的信息類專業的數據庫系列課程體系,已成為重要的課題。本文根據應用型院校信息類專業的教學及學生的特點提出數據庫類系列課程教學目標的定位,試圖從數據庫原理與應用、大數據庫系統等的課程模塊設置、課程內容選定、課程教學方法及教學資源建設來探索數據庫類系列課程教學模式,并提出初步的課程設計方案。

關鍵詞:數據庫系列課程;課程體系;教學模式

中圖分類號:G642 文獻標識碼:A

1問題的提出

隨著信息技術的發展,數據庫技術在管理信息系統中的地位也發生了根本性的變化,數據庫技術已經成為管理信息系統的核心技術。另外,社會特別是各類企業對信息化建設和應用的需求日益普遍,對數據庫設計和數據庫應用開發人員、數據庫管理員等工作崗位的需求量不斷增加,分別占到30.4%和37.6%。可是事實是:眾多高校每年源源不斷輸出學習掌握了數據庫技術的畢業生,并且 越來越多的人投入到數據庫領域中,但是專門精于數據庫領域的高級應用型人才,相對整個數據庫人才群體十分稀缺,大型項目實施過程中找不到合適的高級數據庫專才現象比較普遍,尤其是在一些國家投資的重點大型項目中,這一點體現的尤為明顯。因此,重新審定和修改數據庫系列課程的定位和內容,增加新的教研和相關實際內容,不但可以提升數據庫在整個信息技術的重要性,而且通過對數據庫系列課程體系和教學內容的改革,可以使學生加強數據庫基礎知識和對未來信息管理方向數據庫方面的應用能力。因此,我們必須考慮數據庫類系列課程教學應采用怎樣的教學內容和教學模式才能符合新環境的要求。

2數據庫應用型人才應有的知識能力

數據庫技術人才根據工作目標和工作范圍的不同,可以大致分為研究型人才、應用型人才和技能型人才。應用型數據庫人才主要從事和數據庫相關信息管理系統的設計、規劃、部署、實施、開發和高級管理工作,因此要求他們必須具備扎實的數據庫基礎知識、常用數據庫管理系統的技術知識和綜合應用開發數據庫應用系統的知識。同時,應用型數據庫人才還必須具備以下能力:學習應用數據庫基礎理論的能力;不斷學習的能力和持久的創新能力;很快熟悉企業業務并能綜合運用的能力;良好的溝通和合作能力。

3當前高校數據庫系列課程教學現狀分析

3.1數據庫系列后段課程教學設置和應用需求有出入

數據庫系統的系列課程一般包括數據庫原理、設計及應用三個部分,原理是基礎,設計和應用是提高,它們相輔相成、互相促進。但目前過分側重數據庫原理,而對數據庫設計和應用技術的重視程度不夠,表現在數據庫的原理課程是必修課,而實用課程是選修課,使很多學生并不去選修后段的課程,使學生對數據庫的知識缺乏完整性,不能適應企業對數據庫應用人才的需要。

3.2教學中的實踐環節不滿足工程化原則

目前實驗課堂教學主要采用驗證式的實驗方法。這種教學方法比較注重對學生現有單個技能的培養。除了畢業設計之外,上機實驗到課程設計,幾乎都是學生的個人行為。在畢業設計中反映出許多學生不懂得如何使用大型數據庫管理系統的高級技術,不會采用軟件工程的思想去合作開發一個實用的數據庫應用系統。

3.3缺乏綜合性應用能力的實踐平臺

企業對應用型數據庫人才的要求重在綜合能力與項目實施能力。但目前高校的數據庫實踐教學,基本上是采用課內教學方式進行,實驗的時間短,培養的只是基本的數據庫技能,并且數據庫平臺部署很簡單,基本處在單機系統環境下,與目前企業要求的大型數據庫網絡差別很大,難以培養學生的綜合動手能力和解決問題的能力及項目實施能力。

4課程教學模式的設計

合理的教學模式是實現教學目標的保證。教學模式的設計包括課程體系的設計、課程內容的設計與教學方法的設計等。其中課程體系設計是教學改革的焦點,而課程內容與教學方法的選擇則是檢驗教學模式設計的具體實踐。

4.1課程體系的設計與特點

在課程體系的構建上,要緊緊圍繞應用型院校信息類專業學生學習數據庫系列課程主要是為了數據庫相關信息管理系統的設計、規劃、部署、實施、開發和高級管理這一目標,可確定數據庫系列課程的主干課程為:“數據庫原理及應用”、“大型數據庫管理系統技術”、“數據庫應用系統開發”。

整個數據庫系列課程體系應體現原理、方法和應用的有機結合。如圖1所示。

該課程體系特點是改變了傳統的數據庫原理、大型數據庫應用的課程體系,建立了包括數據庫原理及應用、大型數據庫使用實訓和數據庫應用案例分析的新的課程體系。在“數據庫原理及應用”課程里,突出原理和系統設計的介紹;在“大型數據庫使用實訓”課程里,突出數據庫后臺程序設計和數據庫的管理;在“數據庫應用案例分析”課程里,讓學生切實了解幾個實際的信息管理系統和它的數據庫結構,使學生對數據庫有更深的感性認識,為今后進行系統設計和項目實施做好準備。

4.2教學內容的整合與確定

根據新的課程體系,在整合和確定數據庫系統課程的教學內容時一定要注重結合學生的應用型能力特點、注意知識的連續性與知識的變革性的有機結合,努力實現在傳授學生知識的同時,提高學生的認知能力和自主學習能力。

4.2.1數據庫原理及系統設計

本課程的主要內容如圖2所示。對于數據庫原理,這些內容是教學的重點,它們涵蓋了關系數據庫的基本原理,對數據庫的設計、應用和開發起著指導作用;在數據庫系統設計里,整個內容應涵蓋從基本方法到一個比較大的案例,要貫徹始終。

本課程在具體教學實施中,應該注意以下幾個方面:

(1) 安排好原理和系統設計講授的時間。如果按照常規,講完原理再講系統設計,顯然學生沒有時間去完成設計;如果先講設計,學生沒有關系數據庫的基本知識,也是不可行的。所以建議設計的講授安排在關系數據庫概念或關系數據庫查詢講授完之后進行,這樣學生可以有比較充足的時間完成需求分析、概要設計和邏輯設計。

(2) 略去或簡化關系代數和關系演算。關系數據模型提供了一系列操作的定義,這些操作稱為關系代數,另外也可以用謂詞演算來表達關系的操作,這是關系演算。盡管目前面向用戶的關系數據庫語言基本上都是以上述為基礎的,但畢竟在實際中使用的是數據庫語言。所以建議略去或少講,切忌占用大量時間。

(3) 使關系數據理論中的關系模式規范化很好的應用到學生前期數據表的設計。學生經過需求分析、概要設計和邏輯設計得出自己設計的數據庫應用系統,其中很多關系表已經滿足第三范式,因此當關系理論章節講完,學生很少再對自己的關系表實施規范化。因此建議加大范式分解方法的講解,在此增加一個實驗,要求學生對自己設計的關系表按照模式分解方法逐一檢查。

(4) 合理設計實驗,將后續實驗和前期需求分析、概要設計和邏輯設計的成果結合起來,避免僅做一些驗證性實驗。

4.2.2大型數據庫管理系統

大型數據庫管理系統是一個具體的數據庫管理系統軟件,它是數據庫原理的實例和在應用層面上的提高,是信息系統中數據存儲和管理的工具。比如:SQL Server、Oracle等。主要內容涉及數據庫管理、數據庫程序設計,如圖3所示。目前,幾乎所有的信息管理系統都要借助數據庫管理系統,因此數據庫管理系統課程在數據庫系列課程中的位置越來越重要。

本課程教學應注意以下幾個問題:

(1) 注意管理、原理和程序設計并重。信息管理和電子商務專業既可以從事數據庫管理,也可以進行管理系統設計、實施和維護,所以兩方面知識都應該重視。因為學生畢竟是本科學生,重要的原理一定要交待清楚,避免學生知道其然而不知道所以然的盲目現象。課程要循序漸進,重點采用實例分析。

(2) 整個課程應設計多個相對獨立的章節專題,每個專題基本能講清一個問題,同時應選用一個比較適中的實例,貫穿整個課程,這樣教師好教學,學生易學習,而且可使學生最后對大型數據庫應用有個比較完整的認識。

(3) 要加強實訓。精選少量驗證性實驗,增加設計性實驗,設計實驗也要遵循由簡到繁,由淺入深的指導思想,最后要有一個綜合設計實驗。同時,在設計實驗課程中,必須改變過去千篇一律的設計題目,選題力求實用化、多樣化。

4.2.3數據庫應用系統開發

本課程是選擇一個有代表性的系統管理,如網上商城系統。介紹系統中的業務流程,分析其中的數據流和功能模塊,最后形成數據庫表,講授其中的數據處理流程及數據庫結構以及數據傳遞關系,設計視圖和各種查詢的存儲過程。最后編制程序訪問數據庫。相關內容見圖4。

本課程教學實施應注意以下兩點:

(1) 數據庫應用系統開發是一個實訓,是對數據庫設計、大型數據庫技術應用以及程序設計的綜合訓練,其原理技術在前面課程都已經學習,所以這里不能籠統講述,需要安排實例逐步引入并展開,讓學生學習一個實際的數據庫應用系統是如何設計開發的。

(2) 數據庫應用系統開發案例分析這部分少有院校開設,但若要開設,有一定難度,所以必須找好案例,如果有好的案例,就會收到事半功倍的效果。

4.3教學方法的確定

數據庫系統系列課程屬于工具類課程。這類課程的教學方法應該采用案例教學與模擬實驗教學相結合。通過案例與模擬實驗教學能培養學生對知識的綜合理解和歸納能力,并能提高學生的分析能力與獲取信息的能力。

同時,信息類專業是一門應用型學科,它具有較強的技術性和實踐性。因此,在案例教學過程中課堂教學要靈活組織,要注重示例性講解,掌握教學節奏,讓學生的思維活躍起來,積極地參與思考,提出問題,引導學生主動地、積極地參與教學活動,不是以老師講解為主,而是采用大作業的形式讓學生自己做。案例教學中教師的責任不再只是單純地傳授知識,而要與學生一起創造出能激發學生努力地探索和思考的氛圍和環境。這時學習不再是個人的單獨活動,是一個群體成員之間進行積極交往的集體活動過程。如在“數據庫系統原理與應用”的教學中可穿插案例教學,教師可設計一個或兩個案例,讓學生根據所學知識進行分析,提出自己的設計方案。通過模擬實驗教學為本專業提供了一個實踐場所。在模擬實驗中進行教學不但使學生的專業知識進行一次模擬實踐,同時也是對學生處理和解決問題的綜合素質的一次鍛煉。如“數據庫應用系統開發”可通過進行模擬實驗教學,讓學生在貼近實際環境中了解掌握數據庫應用系統開發全過程。然后要求學生在某個大型數據庫管理系統上,利用合適的應用系統開發工具為某個部門或單位開發一個小型的數據庫應用系統,并進行項目實施。通過案例分析和實際應用可提高學生積極思考的能力、處理問題分析問題的能力和團結協作的能力。

4.4教學資源的建設與完善

課程、教材和實驗的建設是課程體系與教學內容的重要載體。只有做好這些,才能真正實現課程體系改革和教學內容的整合優化。

(1) 完善各門課程建設。有了好的理念,沒有下功夫進行課程建設,要搞好教學是不可能的。因此,必須對數據庫系列課程進行大力度建設。結合社會發展的需要,按照應用人才培養的要求,要求課程建設能夠體現數據庫系列課程群內各個課程之間的融合;能夠體現培養學生實踐能力、設計能力、創新能力;能夠體現教師科研和教學的結合。在這個原則下,我們對數據庫系列中的各個課程都進行了重點建設。目前我們的數據庫原理課程已經被學校確定為校精品課程,大型數據庫被確定為學校一類課程建設。

(2) 加強有特色的教材建設。好的教材,可以豐富教學內容,幫助學生理解相應的知識,所以,近年我們密切跟蹤專業領域的最新發展動向和前沿課題,思考課程內容的取舍,進行章節的調整,不斷把先進的科研成果引入到教學中,并及時完善教材建設。近年來,我們編寫了一批教材講義,包括“十一五”國家規劃教材《大型數據庫系統管理、設計與實例分析——基于SQL Server》,一定程度滿足了教學的需要。

(3) 進行提升能力的實驗建設。在實驗室要以課程設計等形式組織完整的分析、設計和開發實踐,鍛煉學生的實際操作能力。針對某一應用,討論分析學生提出的數據庫和系統設計方案;通過按時提交實驗作業,檢查學生對知識的掌握情況;通過提交系統設計報告的形式,督促學生形成規范技術文檔的寫作習慣。

(4) 初步建設課程教學網站。為了方便教師和學生的交流,初步建成了“數據庫原理與應用”、“大型數據庫系統”教學網站。

5結語

數據庫技術是一門理論和實踐并重的學科,對師資、設備、課程設置和實驗實踐環節要求都很高。隨著信息技術的高速發展,及國家的企業信息化進程的不斷推進,企業及其他組織的信息化速度必將加快,數據庫技術更顯得重要和迫切,因此合理進行數據庫系列課程教學模式改革,已成為培養高素質的信息類人才的重要課題。以上是我們的一些想法和做法,肯定存在不足或欠缺,但它可以引發大家思考,我們希望和同行一起,通過討論,建立起一套適合普通院校的數據庫系列課程體系和教學模式。

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Application-Oriented Talents Training Database Course System and Teaching Model Reform

MENG Xian-hu

(School of Information, Zhejiang University of Finance & Economics, Hangzhou 310018, China)

Abstract: Course of database series is an important professional & basic course for Computer & Information Management's Discipline. As the development of information technology, designing a systemic database series course, which is suitable for the practical application, is becoming an essential project. Through studying of characteristics of students and tuition in application-based Institutes, author gives the direction of teaching goals for database series course. Author explores teaching model and brings up a preliminary design proposal of this course by investigating principles and application of database, pattern-setting-up of courses modules in large-scale database system, selecting of course contents, construction of teaching method and teaching resource.

Key words: course of database series; course system; teaching model