信息化條件下軍事院校數據庫課程教學改革探討

李永杰　汪厚祥　崔良中

摘要:本文針對軍隊信息化建設對軍事院校數據庫課程教學提出的新要求,研究和探討了軍事院校數據庫課程的教學內容、教學結構、教學模式、教學方法、教學手段和考核方式,以提高教學質量和教學效果,使理論教學和實際應用更緊密地結合起來,培養出更多適應軍隊信息化建設的復合型、應用型人才。

關鍵詞:信息化;教學改革;任務驅動教學;專題教學

中圖分類號:G642 文獻標識碼:B

隨著我軍信息化建設的不斷推進,我軍院校開始進行人才培訓任務轉型,致力于培養大批信息化軍事人才。同時數據庫技術作為信息化建設的基礎技術,在信息化建設中具有舉足輕重的作用,如何加強數據庫課程在軍隊院校的教學改革,使數據庫課程教學適應我軍信息化建設,使教學內容具有時代性,無疑對軍隊院校加快人才培訓任務轉型,又好又快地培養信息化軍事人才大有裨益。

1軍隊信息化建設對信息化人才培養提出新要求

目前軍隊信息化建設進行的如火如荼,軍隊信息建設主要包括以下幾個階段:

1.1實現信息化辦公

信息化辦公,是將部隊所有軍事、后勤、裝備乃至政治工作實施網絡化、電子化的一種辦公形式,又稱“電子軍務”或“無紙化辦公”。

1.2完成自動化指揮系統的綜合集成

自動化指揮系統即“C3I”的國內稱謂,如今C3I 已發展到C4ISR(指揮、控制、通信、情報、計算機、監視、偵察)。美軍空襲阿富汗行動之后,他們又提出在未來要將武器系統與指揮控制系統聯合一體化,即C4KISR(在C4ISR 基礎上增加Killing,指殺傷性武器系統)。

1.3完成兵器裝備的數字化改造與研制

作戰兵器與保障裝備的數字化,是實現軍隊整體信息化的重要階段,是衡量信息化成功與否的基本標志。

1.4普及信息化管理

信息化管理涉及部隊的方方面面,大體而言包括:行政管理、訓練管理、后勤裝備管理等。

軍隊信息化建設加強了數據庫技術在軍隊當中的應用,同時也要求當代軍人要具有較高的信息素質,具有一定的數據庫技術知識對與當代軍人更好的服務于本職工作具有重要的意義;同時,我軍院校正處于人才培訓任務的轉型時期,致力于培養高信息素質軍事人才是打贏信息化戰爭的關鍵。

2完善教學內容,優化教學結構

數據庫課程作為信息技術的主干課程,在軍隊院校的教學必須緊跟信息化建設,在教學內容上將數據庫技術在軍隊信息化建設中的應用納入教學當中,使學員對數據庫技術在信息化建設中的應用有充分的認識,這樣才能夠有學習的動力,并不斷的創新,將數據庫技術應用到軍隊現代化建設中。

2.1完善教學內容

數據庫課程內容要具備前瞻性,在教學內容中不斷的緊跟數據庫技術的新發展,同時在教學內容上要緊密結合軍隊建設的需求。

數據庫技術從20世紀60年代中期產生到今天,僅僅三十多年的歷史,已經歷了三代演變,從最初的網狀數據庫、層次數據庫到今天的分布式數據庫、對象關系數據庫、數據庫倉庫、移動數據庫和嵌入式數據庫等,造就了C.W. Bachman、E.F.Codd和James Gray三位圖靈獎獲得者。數據庫技術是計算機科學技術中發展最快的領域之一,也是應用最廣泛的技術之一,已經成為計算機信息系統和應用系統的核心技術和重要基礎;因此在教學中要不斷的更新教學內容,屏棄舊的和不常用的內容,融入數據庫的新技術,使學員了解數據庫的新發展,拓展其視野。

數據庫課程的教學必須理論和實踐相結合,特別是與軍隊信息化建設緊密結合,在數據庫課程的教學中要將數據庫技術在軍隊信息化建設中各方面的應用融入教學當中,使學員在學習基礎知識的同時,能夠深刻的了解這些應用,特別是數據庫技術在本專業當中的應用。學員在學習本課程之前已經具有了一定的專業基礎,可以針對不同的專業的教學中融入數據庫技術在本專業中的應用,如在指揮自動化和信息安全等專業的教學中融入數據倉庫、知識庫系統和主動數據庫系統在本專業中的應用,在軍事指揮等專業的教學中融入空間數據庫數據庫在軍事中的應用,在裝備指揮管理管理等專業融入分布式數據庫和XML數據庫的應用等。使學員對數據庫技術在本專業的應用具有深刻的認識,使學習具有針對性,提高了學員的興趣和動手能力以及理論聯系實踐的能力,激勵和培養學員的創造性。

2.2優化教學結構

我們從知識層次上合理的組織和優化數據庫課程教學結構,形成“一個中心、兩個環節”的教學結構。

(1) 一個中心:在教學當中堅持以實際應用為目的,提高動手能力為核心的教學思想,立足基礎知識,突出能力培養,強調基本知識和動手實踐雙重訓練。教學內容不斷更新,密切聯系社會和部隊當中的實際,充分運用現代化教學手段,開展啟發式、討論式教學方法,培養和訓練學員分析、解決實際問題的能力。通過本課程的學習,讓學員深刻理解數據庫系統的基本原理,了解設計和實現數據庫系統的基本方法和技術,并能完成數據庫的實際應用。

(2) 兩個環節:整個教學過程要始終把握理論教學和實踐教學兩個教學環節的緊密結合的原則,采用教學中實踐、邊實踐邊學習的教學模式。在理論教學部分,我們主要以數據庫原理、方法和技術為主,精講重要的知識點,通過案例教學讓學員理解、消化理論知識。在實踐教學部分以任務驅動的方式來實現教學,數據庫課程是一門實踐性很強、極富創造性、具有明顯的時代發展性特點的課程。在實踐教學部分,教員要要以學員為中心,根據學員所在的專業設計多個與專業有關的實際應用,并將這些任務按照小組的形式進行分工,然后在這些實際應用中展開教學活動,引導學員由簡到繁、由易到難、循序漸進地完成一系列“任務”,在完成“任務”的過程中,培養分析問題、解決問題的能力。在這個過程中,要始終堅持以任務為主線、教師為主導、學員為主體,這樣學員會不斷地獲得成就感,可以更大地激發他們的求知欲望,從而培養出獨立探索、勇于開拓進取的自學能力。

3改革教學方法和教學手段

數據庫課程是學員在專業學習過程中接觸比較早的專業課程,很多學員在剛接觸該課程的時間往往不知道這門課程的作用,缺乏對這門課程的教學目標和具體應用的感性認識,因此在實際的教學過程中要合理的綜合使用各教學方法、教學手段,以學員為中心,多采用專題、案例、任務驅動等相結合的教學方法,增加學員的實踐機會、自學機會和創新機會,極大地調動學員的學習的主動性和積極性,激發學員探究創造的興趣,鼓勵學員獨立探索,促進知識的加深和遷移。

3.1采用案例教學

針對課堂教學、實驗教學和課下練習,均設計了不同的教學案例。從數據庫基本原理、系統設計、系統實現和運行維護等諸方面,對案例逐步展開,加快學員對抽象理論和方法的理解和掌握。如在數據庫設計這部分教學內容中,設計了“裝備維修保障管理系統的設計與實現”、“指揮自動化輔助決策系統設計與實現”、“通信值勤管理系統設計與實現”等教學案例,并將這些案例貫穿于數據庫設計的需求分析、概念設計、物理設計和數據庫的實施等幾部分內容,極大提高了學員的學習興趣,同時也將枯燥的知識點形象化,提高了學員的理解和掌握能力,使教學效果得到很大的提高,同時也為學員自己動手設計提供了很大的幫助。

3.2采用專題教學法

數據庫的課程內容包括很多方面,在某些內容方面采用專題教學會達到很好的教學效果。如在數據庫的安全和數據庫恢復技術的教學過程中,可以根據目前信息戰和軍隊的安全保密教育來設計專題教學。在該專題教學中首先以伊拉克戰爭為例向學員介紹美軍如何利用信息技術對伊拉克實施信息攻防戰,如何破壞其各種系統特別是指揮控制系統,達到不戰而屈人之兵的目的;然后就如何破壞信息系統的技術和手段進行分析;進而就數據庫系統的安全等級劃分、如何保障數據庫系統的安全、如何在數據庫系統遭到破壞后進行數據庫的恢復等幾個方面問題展開介紹;最后以SQL Server、Oracle數據庫管理系統為例講解這些數據庫管理系統如何進行安全控制和數據庫恢復,具有很好的教學效果。

3.3采用任務驅動教學法

針對教學中的重要知識點,精心設計教學任務。教員根據學員所在的專業設計多個與專業有關或者與學員密切聯系的實際應用,并將這些應用按照小組的形式進行分工,引導學員由簡到繁、由易到難、循序漸進地完成一系列“任務”,在完成“任務”的過程中,教員要將部分學員所做的設計進行展示和講評,讓學員進行講評,吸收優點,修改錯誤,引導學員自主思考,提高發現問題、解決問題和團結協作的能力。如針對指揮自動化專業的教學中,教員設置“指揮自動化輔助決策系統的設計與實現”的教學任務,該任務要求學員能根據作戰任務、空情、裝備部署及作戰能力等情況,根據作戰指揮原則、條令條例等規則對作戰預案進行分析與仿真,選擇最優方案供指揮員決策。任務按小組形式進行任務劃分,完成系統的功能設計、數據庫設計和系統的實現,重點實現系統的運行狀態庫、情報數據庫、部隊管理數據庫、作戰綜合數據庫、圖形圖像庫和資源數據庫等的設計。通過該任務的實施,使學員將本專業的知識與數據庫技術進行系統的結合,提高了學員的實際動手能力和分析問題、解決問題的能力,達到了很好的教學效果。

3.4加強科研成果向教學成果的轉化

在教學過程當中,教學組可以將所承擔的科研課題或其他科研成果進行匯總和總結并引入教學當中。如將數據庫技術在訓練管理、裝備維修、后勤和裝備管理、指揮自動化和裝備數字化等方面的具體科研成果向學員進行介紹,使學員能夠切實了解部隊數據庫技術應用的方向,將理論知識與實際應用結合起來,加深了對課程知識的理解,為學員以后的應用打下良好的基礎。

3.5使用多種教學手段進行教學

倡導基于信息網絡的自主、開放的課堂教學模式。一是采用網絡和多媒體教學、小組討論、調研報告等多種教學手段來使學員提高主動參與意識,建立教員與學員的互動關系,確立教員是學員知識構建的幫助者、引導者和促進者的角色,運用講解式、討論式和探討式相結合,并以后兩者為主的新型教學方法。二是加大實踐教學力度,一方面是有計劃、有目的地讓學員走出課堂,參加或觀摩部隊、科研單位和院所的相關系統,另一方面是通過網絡來查詢相關的資料,了解數據庫的新的發展方向和新的技術,了解國內外軍隊的信息化建設狀況,將信息獲取、傳遞、處理、再生、控制技術以及信息進攻和信息防御等技術引入課堂,增強學員對數據庫技術在未來信息化戰爭的感性體驗。同時在教學過程中重視因材施教,努力實現教學方法的個體化,針對學員學習的個別差異解決好因材施教問題。

4改革考核方式

在學員成績評價的環節中,我們要以“考試是手段,掌握是目的,應用是關鍵”為指導思想。為了督促學員重視知識獲取和應用能力提高的過程,充分調動學員在課堂學習、實踐訓練、協作交流等方面的積極性和主動性,建立平時考查、課程實驗、課程設計和期末考試相結合的評價體系。

其中平時考查成績包括課堂討論、作業完成情況和課堂表現等。

課程設計主要是按照分組的形式,由學員合作完成一個信息管理系統的需求分析、概念設計、邏輯設計和系統實現等,按照論文的形式提交系統的需求分析報告和系統設計文檔,并提交系統原型。

在期末考試中,考試不再側重與基本理論知識點的考查,而是加大了基本知識的綜合應用能力的考核。不再按知識點考試傳統的問答題,而是要學員根據一個實際的問題來分析和解答,命題方式靈活多變,將知識點的考核與實際應用結合到一起,如對關系數據理論知識點的考核,給定一個艦船專用器材管理的相關知識、數據庫的初步設計以及相關要求,讓學員判斷數據庫設計是否滿足要求,不滿足如何改進數據庫設計等。這種考核模式對避免了考核枯燥的知識點,對提升學員的理論聯系實際、分析問題和解決問題的能力起到很好的促進作用。

5結束語

數據庫技術從20世紀60年代中期產生到現在幾十年來得到了迅速的發展,是計算機科學技術中發展最快的技術之一,同時隨著軍隊信息化建設的加快,數據庫技術在軍事當中的應用也越來越廣泛。數據庫課程作為軍隊院校信息類課程的主干課程,對提高軍隊各類人員的信息素質,提高其信息化管理的能力、軍事指揮能力和裝備應用能力等方面具有重要的作用。

我們從實際應用出發,介紹了數據庫類課程內容的要求和“一個中心、兩個環節”教學結構的設置,使學員能夠正確理解和掌握數據庫的基本知識,熟練掌握數據庫的設計方法和應用技術。通過對教學模式、教學方法、教學手段和考核方式等方面的深入研究和探討,以提高教學質量和教學效果,使理論教學和實際應用緊密地結合起來,培養出更多適應軍隊信息化建設的復合型、應用型人才。

參考文獻:

[1] 要振生. 信息化條件下美軍院校軍事人才培養的特點及啟示[J]. 高等教育研究學報,2008(7).

[2] 程正紅. 信息化建設的五大階段[J]. 國防技術基礎,2008(10).

[3] 周麗娟. 數據庫教學體系改革與優化[J]. 高教論壇,2009(1).

[4] 王珊,薩師煊. 數據庫系統概論[M]. 4版. 北京:高等教育出版社,2006.