多級項目驅動教學在數據庫系列課程中的應用

摘要：針對傳統教學中數據庫相關課程各自獨立講授，無法形成完整的知識體系，且實踐訓練內容單一、重復等現狀，提出在數據庫課程體系中引入多級項目驅動的教學模式，從教學內容、教學思路和教學環節等多方面闡述以分層次、分級別的多個項目開發為核心組織教學，將各種類型的項目開發實踐貫穿于數據庫系列各門課程中的教學理念。

關鍵詞：多級項目驅動；教學模式；數據庫

0、引言

在應用型本科院校的信息管理與信息系統專業中，數據庫及其應用是重要的專業方向。本專業課程通常開設以數據庫為核心的一系列相關課程，包括數據庫系統概論、數據庫應用系統設計、大型數據庫應用等。傳統的教學方式是每門課程獨立地進行授課、實驗和考核，但由于這些課程之間存在知識上的聯系，即使學生對每門課程的掌握情況都不錯，總體上也無法形成完整統一的知識體系，綜合應用能力的培養則更薄弱。為了取得更好的教學效果，需要改變教學觀念，調整教學方式，采用更加符合課程體系特點的教學模式進行補充。筆者分析了目前數據庫系列課程的教學內容和特點，提出了“多級項目驅動”的教學模式，倡導在不同課程中以不同層次和級別的項目設計和開發作為實踐教學的核心，引導學生在項目的開發和實施中自主學習，在掌握數據庫原理的基礎上培養較好的數據庫管理和應用技能。

1、數據庫系列課程的教學現狀

信息管理專業課程體系中，數據庫系統概論是專業基礎課，通常以該課程作為先行課，開設數據庫應用系統設計（或信息系統分析與設計）、大型數據庫應用等專業課。數據庫系統概論是數據庫及其應用方向的核心專業課，其教學內容主要是數據庫的基本概念、原理和設計方法，重點是關系型數據庫的相關理論和關系型數據庫標準語言SQL。以該課程為基礎，數據庫應用系統設計主要介紹數據庫系統的設計方法和當前流行的數據庫系統開發工具，其教學目標是讓學生掌握構筑數據庫應用系統的方法，并能熟練地運用某個具體的DBMS（如MS SQL Server）作為后臺數據庫服務器進行應用系統的設計與開發。“大型數據庫應用”則圍繞大型數據庫管理系統Oracle及其應用展開，讓學生全面掌握Oracle的功能、基本操作方法、日常管理方法和維護方法，并運用Oracle進行數據庫系統的開發。與數據庫系統概論主要講授數據庫相關的基礎理論知識不同，數據庫應用系統設計和大型數據庫應用課程均偏重實踐訓練。可以說，這三門課程的內容既緊密關聯又各有重點，較好地將基礎理論和實踐應用銜接起來，形成了完整的數據庫知識體系。

在數據庫系列課程的傳統教學方式中，這幾門課程各自獨立地完成授課、實驗和考核，這就存在以下弊端：

1）難以形成理論知識體系。

在課堂上講授各門課程的理論知識時，教師大多依賴教材，沒有將知識點統一貫穿在所有課程中，即使在覆蓋所有知識點的情況下做到了重難點突出，學生學習到的知識點也沒法系統地關聯起來，尤其是各門課程之間有關聯的知識容易被人為割裂，知識點無法科學、合理地交叉、融合和滲透，難以形成完整的知識體系。特別是類似“數據庫系統設計方法”這樣的知識點，需要在這些課程中層層遞進地講授，而傳統的教學方式無法很好滿足這個要求。

2）實踐內容單一。

傳統的教學模式比較注重傳授理論知識，實踐環節學時不多，有限的實踐環節也多以驗證性實驗為主，綜合性實驗較少。如此一來，實驗內容較為單一，若干實驗也不能有機地結合在一起。此外，針對同一知識點設計的實驗在不同的課程中只是簡單的重復，對學生綜合能力的訓練比較欠缺，教學效果也不理想。

3）課程考核不合理。

課程考核是教學評價中的一項重要內容。傳統的課程考核標準通常是“筆試+上機+考勤”模式，其中筆試所占比重最大，一般占總評成績的70%以上，上機考試和考勤所占比重較小。這種方式注重理論知識層面的考核；卻忽視了學生的認知能力、組織能力、實踐操作能力等綜合素質的評判。傳統的考核方式無法真正考核出學生的能力，因為有些能考出高分的學生實際動手能力并不強，而實踐操作能力強的學生未必能在筆試中考出高分。

針對數據庫系列課程的教學現狀和存在的弊端，我們對目前的教學模式提出了新的補充，即采用多級項目驅動教學，較好地彌補了傳統教學方式中的缺陷。

2、多級項目驅動教學理念

項目驅動是一種建立在建構主義理論上的新型教學法。建構主義學習理論認為，知識不是通過教師傳授得到的，而是學習者在一定的情境下，借助他人的幫助，利用必要的學習資料，通過意義建構方式獲得的。“項目驅動”教學法打破了傳統的教師循序漸進傳授知識點、學生被動學習的教學模式，以完成實際項目為驅動進行教學。

數據庫系列課程的多級項目驅動教學核心思想是指在數據庫系列課程的實踐環節中，核心內容不再是分散的驗證性實驗，而是多個分級別的項目，即在數據庫系統概論、數據庫應用系統設計、大型數據庫應用中，分別完成由易到難的不同級別的項目開發，理論知識通過各項目的實踐得以應用，實現理論和實踐的良好結合。多級項目與各課程的關系見圖1。

由圖1可以看出，根據每門課程的特點和開設的先后順序，共設置3個層次的項目，分別是小型虛擬MIS項目、小型教科研項目和中大型校企合作項目。項目的內容大致如下：

1）小型虛擬MIS項目。

在數據庫系統概論課程的實踐性環節中，可以進行虛擬MIS系統的設計和開發，例如圖書管理系統、人事管理系統等。這是級別最低、最容易完成的項目。通過這個級別的項目，讓學生掌握基本的數據庫系統開發知識和技術，訓練學生熟練運用流行的DBMS工具，如用MS SQLServer開發具備簡單功能的數據庫系統。

2）小型教科研項目。

以數據庫系統概論課程中的小型虛擬MIS項目為基礎，數據庫應用系統設計課程可以實施小型真實MIS項目的開發。真實項目可以多種多樣，大多以教師個人承擔的教科研項目為主，也包括企業和學校聯合開展的工程項目等。教師應該通過多種渠道提供一系列真實的教研項目或科研項目給學生進行訓練，如教師承擔的精品課程網站建設，某些企事業單位委托教師開發的軟件，學校的教務處、后勤處等部門需要開發的各類管理系統等小型MIS系統都可作為真實項目在實驗教學中提供給學生。與第一個層次的小型虛擬項目不同，這些項目都是基于真實需求的案例。要完成這些項目，必須在真實的需求分析基礎上進行項目的設計、開發、測試、運營和維護。從難度上說，這個層次的項目比第一個層次復雜，進一步鞏固了學生對數據庫系統開發原理、方法、技術等知識的全面掌握，并使學生能夠熟練地使用數據庫系統的前臺和后臺開發工具。此外，小型真實項目的開發經驗也能為學生參與完成中大型項目打下良好的基礎。

3）中大型校企合作項目。

大型數據庫應用的核心教學內容是Oracle數據庫的操作和管理。通過前兩門課程小型MIS項目的開發，學生已經有了一定的經驗積累，在大型數據應用課程的實踐教學環節中，可以采用校企合作的形式實施中大型項目的開發，讓學生參與其中。學校可以聯系一些業務范圍涵蓋Oracle數據庫應用開發或管理的企業并與之建立長期合作關系，讓盡可能多的學生到企業進行短期的集中式項目實訓。這樣，學生可以直接參與到企業的項目開發團隊中，并在其中承擔部分工作，邊做邊學。通過企業集中實訓，學生不僅業務能力突飛猛進，而且對軟件企業的工作流程、企業文化有較深入地了解，實訓期間表現優秀的學生還有機會進入企業工作。此外，也可以聘請這些企業中具有豐富項目經驗的技術人員到校內擔任學生項目團隊的指導教師，有效地解決學校教師存在的項目經驗不足等問題。

可以看出，在數據庫系列課程中以這3個級別的項目為核心，層層遞進地開展教學，將相關的知識在實踐訓練中巧妙地進行融合和滲透，使學生對知識的掌握不再是紙上談兵，而是真正將知識轉化為能力。

3、教學環節設計

根據上述的教學思路，在數據庫系列課程中實施項目驅動教學，可以將教學環節分為理論教學、實踐教學和課程考核。

3.1 理論教學

根據多級項目驅動的教學理念，在理論教學環節，采用將基礎理論的課堂講授和示范項目的開發過程講授相結合的形式進行教學，即在每門課程的教學過程中，首先針對基礎知識用傳統的教學方式進行講授，然后選用同一個典型的項目實例貫穿始終，依據該實例講授項目開發相關的理論知識點，并對項目的開發過程進行模擬。表1是各門課程中的主要理論知識及其所對應的教學方式。

從表1中可以看出，各門課程中都包括數據庫系統的設計和管理知ahwLA1QAcvDxcZ6HNU7RfQ==識，只不過側重點不相同，數據庫系統概論課程中偏重原理，數據庫應用系統設計中偏重方法和技術，而大型數據庫應用則完全是針對Oracle這一特定的DBMS進行學習。基于這一點，采用典型項目實例教學非常有優勢，可以圍繞這個項目循序漸進地對該知識點展開全面的講授，并為第二階段真正的項目實踐打下良好的基礎。

3.2 實踐教學

由于多級項目驅動教學理念的核心就是項目的開發，因此實踐教學將是重中之重。我們對傳統的學時安排進行調整，適當壓縮理論課的課時，增加實踐環節。實踐教學環節包括兩種形式，即實驗課和集中性實踐環節。課程設計一般在課程結束后開設，如數據庫課程設計、大型數據庫應用課程設計，它和前期的實驗課進行銜接，可以集中完成項目的開發和實施。表2是各門課程中的基礎實驗內容和項目開發內容。

根據前文所述的多級項目驅動教學理念，學生可以自由結合組成項目開發團隊，選定項目經理，依次完成三級項目的開發。在開發的過程中，每個學生均承擔不同的角色，如項目經理、軟件設計師、測試工程師等，通過協作共同完成整個項目。在項目的需求分析階段，項目團隊成員可以通過集體討論、集思廣益，制定出項目的設計方案。在設計過程中，由項目負責人安排各成員的分工協作，確定每人所承擔的任務。項目成員還可以輪流承擔各階段的設計、編碼和測試任務，每個成員嘗試在項目開發過程中扮演不同的角色，培養各方面的能力，加強與他人的溝通。

與傳統的講授方式不同，教師在項目開發實施過程中只充當引導者和協調者，項目的完成主要依靠學生自身的能力和團隊的協作。如果遇到困難，盡量讓學生自己查閱資料及網絡獨立解決。在這個過程中，教師僅輔助學生的自主學習，通過Email、QQ群、面對面討論等方式答疑解惑，對設計過程中可能遇到的較深入的知識點進行指導，或對設計過程中出現的偏差進行糾正，以及在項目的一些關鍵階段進行小結。

值得注意的是，這3個級別的項目開發需要遵循以下的原則實施：第1個級別和第2個級別的項目采用項目團隊的方式進行實施，第3個級別的實訓可以用較為靈活的方式開展，部分學生直接進入企業參與工程項目的開發，還有部分學生在校內由有經驗的企業技術人員帶領，模擬企業項目開發模式進行訓練。

3.3 課程考核

課程結束后，教師采用“平時成績+項目考核與評價”的方式對學生的成績進行綜合評定，因此，教師需要對各團隊完成的項目進行檢查與評價。項目考核成績由兩部分組成，首先是對學生的實踐操作技能進行評價，以小組為單位，每位成員對自己的工作進行總結和自評，闡述自己在項目準備、具體設計和測試過程中完成的主要工作、碰到的各種問題以及解決的方法，并演示結果；然后由教師進行提問，學生進行回答；最后，教師依據項目的總體完成情況，該成員在設計過程中的工作難易程度、完成情況和個人對團隊的貢獻以及回答問題的情況等因素進行綜合評判，給出學生的實踐操作成績，指出其差距與改正方法。除了實踐操作技能評價外，還應指導學生撰寫實踐報告，書面報告的完成情況也作為項目考核成績的標準之一。

4、結語

基于多級項目驅動的教學模式在2009級本科生中實施以來，收到了較好的教學效果。與2008級學生相比，2009級學生的學習積極性明顯提高，更多的學生不再局限于課堂上的學習，逐漸開始課堂外的自主學習，并積極組織團隊，展開各種形式的討論，與教師在課后的交流也明顯增多，學習氣氛濃厚。同時，學生動手能力普遍得到了提高，團隊協作精神、溝通能力和合作意識也得到了鍛煉。從教師的角度來說，學生在項目開發過程中不斷出現的新問題、新理解和新思路也促使教師更深入地進行思考，對未來的教學內容和方式加以完善，真正實現了教學相長。

雖然項目教學法優勢明顯，但并不能完全替代其他的教學方式和教學手段，所以教師應該正確處理項目教學與傳統課堂講授教學的關系。課堂講授應當是誘導式和啟發式的，應與項目教學結合起來，充分發揮傳統講授與項目教學各自的優勢，取長補短。此外，其他教學手段也不能忽視，比如建設在線教學網站等。

為了充分發揮“多級項目驅動”教學模式的優越性，我們會總結經驗教訓，不斷研究和探索，并將其推廣到其他實踐性較強的課程中。