以能力培養(yǎng)為導(dǎo)向的數(shù)據(jù)庫實踐課程改革

王 新，董華松（中國石油大學(xué)（北京）　信息學(xué)院，北京 102249）

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以能力培養(yǎng)為導(dǎo)向的數(shù)據(jù)庫實踐課程改革

王 新，董華松
（中國石油大學(xué)（北京）信息學(xué)院，北京 102249）

摘 要：數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計是一門涉及多種計算機應(yīng)用技術(shù)的綜合性實踐訓(xùn)練課程。文章介紹依據(jù)任務(wù)驅(qū)動和項目管理模式，按照規(guī)范設(shè)計流程進行數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)的思想，提出通過注重過程化監(jiān)控和管理，從而提高學(xué)生進行復(fù)雜系統(tǒng)的分析、設(shè)計能力，強化學(xué)生綜合實踐技能和應(yīng)用開發(fā)能力。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)庫；課程設(shè)計；復(fù)雜系統(tǒng)；項目管理

0　引　言

數(shù)據(jù)庫技術(shù)是計算機專業(yè)學(xué)生必須掌握的核心技術(shù)之一，也是計算機專業(yè)學(xué)生就業(yè)的一個熱門方向。數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計是繼數(shù)據(jù)庫原理課程之后的必修實踐環(huán)節(jié)，是集程序設(shè)計、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)技術(shù)等內(nèi)容為一體的復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)訓(xùn)練。課程設(shè)計一般以項目組為單位，按照項目開發(fā)的管理模式運行，其目的是使學(xué)生深入理解數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的概念、理論、設(shè)計方法和實踐技能，掌握評判數(shù)據(jù)庫設(shè)計及其優(yōu)化的標準，提高學(xué)生分析問題和解決問題的綜合能力，強化學(xué)生設(shè)計復(fù)雜系統(tǒng)的實踐技能和應(yīng)用開發(fā)能力。

1　數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計教學(xué)現(xiàn)狀分析

1）培養(yǎng)計劃更新，課程學(xué)時大幅調(diào)整。

為滿足計算機專業(yè)認證要求， 2013年中國石油大學(xué)計算機系對計算機專業(yè)的培養(yǎng)方案進行了修改，數(shù)據(jù)庫相關(guān)課程在開設(shè)學(xué)期和教學(xué)學(xué)時上均有大幅調(diào)整，見表1。數(shù)據(jù)庫原理學(xué)時壓縮，而相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計學(xué)時增加了一倍，因此課程的目標和教學(xué)內(nèi)容均需做相應(yīng)調(diào)整。

表1　數(shù)據(jù)庫相關(guān)課程在培養(yǎng)方案調(diào)整前后的設(shè)置情況

2）課程要求提高，學(xué)生先修基礎(chǔ)變?nèi)酢?/p>

數(shù)據(jù)庫的設(shè)計課程提前一學(xué)期開設(shè)，課程學(xué)時增加一倍，意味著教學(xué)內(nèi)容的變更和要求的提升；而開設(shè)學(xué)期的變更，也使學(xué)生的先修課基礎(chǔ)發(fā)生了變化，如.Net程序設(shè)計、Java程序設(shè)計的訓(xùn)練不足，而操作系統(tǒng)、Linux系統(tǒng)等課程均未學(xué)習(xí)，學(xué)生的先修課基礎(chǔ)變?nèi)酢?/p>

3）學(xué)生輕視設(shè)計過程。

以往學(xué)生對數(shù)據(jù)庫的設(shè)計課程重視不夠，學(xué)習(xí)態(tài)度也不夠認真，往往重系統(tǒng)實現(xiàn)而輕系統(tǒng)的分析、設(shè)計及其相關(guān)文檔的撰寫；選題時沒有深入了解系統(tǒng)的功能，系統(tǒng)需求分析時不能認真分析具體的業(yè)務(wù)流程和數(shù)據(jù)需求，系統(tǒng)設(shè)計時又沒有詳細劃分具體的軟件功能和所需的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)的功能也就不能滿足應(yīng)用需求，撰寫的文檔也不遵循規(guī)范。

4）課程的考核不夠科學(xué)規(guī)范。

設(shè)計課程以項目組方式運行，成果是應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)效果。部分小組直接從網(wǎng)上下載一個應(yīng)用系統(tǒng)軟件，撰寫的報告和軟件不能很好地匹配，也有部分同學(xué)依靠同組其他人的工作成果蒙混過關(guān)。

2　重新定位課程目標

數(shù)據(jù)庫原理是計算機專業(yè)的核心課程，重點講述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念、基本工作原理和基本操作技能。原設(shè)計課程時間短，主要用于訓(xùn)練學(xué)生掌握數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)分析、設(shè)計的基本方法；掌握建立與維護數(shù)據(jù)庫的基本實施過程；能夠熟練地運用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件管理、操作數(shù)據(jù)庫中存儲的數(shù)據(jù)；具備數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計、開發(fā)的基本能力。在新培養(yǎng)方案中，課程授課學(xué)時和學(xué)生先修課程基礎(chǔ)均有較大變化，因此，應(yīng)將設(shè)計課程作為培養(yǎng)學(xué)生進行復(fù)雜系統(tǒng)分析、設(shè)計能力的起始，從而使學(xué)生能夠更深入地理解數(shù)據(jù)庫理論，掌握數(shù)據(jù)庫設(shè)計常用方法和設(shè)計規(guī)范；針對具體的實際應(yīng)用系統(tǒng)進行需求分析，按數(shù)據(jù)庫設(shè)計的規(guī)范和工作流程，利用當前流行的數(shù)據(jù)庫設(shè)計工具、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用開發(fā)程序設(shè)計語言和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件；搭建應(yīng)用系統(tǒng)軟件開發(fā)平臺，設(shè)計、開發(fā)中小型數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)，提高學(xué)生的實踐能力，培養(yǎng)學(xué)生與他人的協(xié)作能力、團隊精神和創(chuàng)新精神。同時，教師指導(dǎo)學(xué)生編寫出可運行的應(yīng)用軟件程序和相關(guān)設(shè)計文檔。

3　改革數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法

數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計是獨立開設(shè)的實踐課程，重在訓(xùn)練學(xué)生進行系統(tǒng)軟件環(huán)境的搭建和應(yīng)用系統(tǒng)軟件的設(shè)計、開發(fā)能力。

1）更新教學(xué)內(nèi)容。

針對復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計、開發(fā)技術(shù)需求，實訓(xùn)環(huán)境由原MS SQL Server數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)+Windows操作系統(tǒng)的應(yīng)用開發(fā)，轉(zhuǎn)變?yōu)榕囵B(yǎng)學(xué)生熟練地掌握主流的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)管理軟件Oracle和實際生產(chǎn)環(huán)境——Unix/Linux（或Windows）系統(tǒng)操作，能夠在不同的平臺中正確地安裝、使用Oracle軟件系統(tǒng)。

針對具體的實際應(yīng)用系統(tǒng)（規(guī)定項目、自選項目）設(shè)計與開發(fā)過程，現(xiàn)在由各小組自己隨意定制的報告格式、命名方式和進度安排，轉(zhuǎn)變?yōu)榕囵B(yǎng)學(xué)生按事先制訂的數(shù)據(jù)庫設(shè)計命名規(guī)范和應(yīng)用系統(tǒng)分析流程進行系統(tǒng)需求分析；利用主流的數(shù)據(jù)庫設(shè)計工具（如PowerDesigner）完成系統(tǒng)的概念設(shè)計、邏輯設(shè)計和物理設(shè)計，進而創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫；運用熟悉的程序設(shè)計開發(fā)工具完成系統(tǒng)軟件的編寫與測試。

2）提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計的教學(xué)內(nèi)容以學(xué)生自學(xué)為主，教師講授為輔，必須轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)觀念。學(xué)生只有在詳細地學(xué)習(xí)實踐指導(dǎo)手冊，同時參考大量的圖書、網(wǎng)絡(luò)資料之后，才能在規(guī)定的時間內(nèi)搭建起應(yīng)用系統(tǒng)平臺，完成Unix/Linux系統(tǒng)、Oracle軟件系統(tǒng)的安裝并能熟練地操作與使用。學(xué)生按照企業(yè)常規(guī)的設(shè)計規(guī)范、工作流程以及文檔基本結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)對復(fù)雜系統(tǒng)的分析、設(shè)計與實現(xiàn)。

3）采用有效的教學(xué)手段。

數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計的教學(xué)過程中，引入了案例教學(xué)、任務(wù)驅(qū)動、項目管理的教學(xué)模式，采用規(guī)范化的設(shè)計標準、工作流程和文檔結(jié)構(gòu)，改進考核的方式，重視對階段成果的考核以及個人對項目的貢獻。學(xué)生根據(jù)任務(wù)發(fā)現(xiàn)問題，進行有目的的學(xué)習(xí)、訓(xùn)練，尋找解決方案和實現(xiàn)方法，獲得成就感。各項目組以最終提交的各階段文檔和軟件最終完成的情況作為本課程的成績評價依據(jù)，采用作品演示+答辯+階段報告+個人對項目貢獻的評價體系，這有利于培養(yǎng)學(xué)生的動手實踐能力、團隊協(xié)作能力、創(chuàng)新分析能力和職業(yè)道德素養(yǎng)。

4）提升教師業(yè)務(wù)能力 。

設(shè)計課程是復(fù)雜系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)的過程，涉及多種技術(shù)。任課教師不但要有較高的理論指導(dǎo)水平，還需具有豐富的復(fù)雜系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)的實踐經(jīng)驗，掌握主流的應(yīng)用開發(fā)技術(shù)。因此，教師自身技術(shù)水平的培訓(xùn)與提升也是課程有效進行的關(guān)鍵之一。

4　結(jié)　語

我們將設(shè)計定位為第一門綜合設(shè)計課程，以培養(yǎng)學(xué)生復(fù)雜應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計、開發(fā)能力為目標，因此教學(xué)中必須根據(jù)每一批學(xué)生的實際情況認真做好實訓(xùn)方案的設(shè)計，明確本次課程的具體任務(wù)及要求、課程的考核方式，并能比較準確地評估課程的教學(xué)效果，使之真正成為學(xué)生進行復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計的磨刀石。

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（編輯：孫怡銘）

第一作者簡介：王新，女，副教授，研究方向為數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)挖掘、分布計算，xinwang@cup.edu.cn。

基金項目：中國石油大學(xué)（北京）本科教學(xué)改革項目（2014yb098）；中國石油大學(xué)（北京）研究生質(zhì)量與創(chuàng)新工程項目（2013yb039）。

中圖分類號：G642

文章編號：1672-5913(2016)04-0100-03