基于加拿大工程教育啟示的數據庫課程項目實訓式教學改革

吳婷 孫璨

[摘 要]數據庫課程是非計算機專業理工科大學生必修的通識課程之一。文章基于對加拿大工程教育先進理念方法的深入學習、體驗及思考，結合數據庫課程教學的工作實際，從教學理念、教學方法和教學過程設計等多個方面提出了數據庫課程教學改革的基本思路，對教學目標、教學計劃調整、優化和完善的基礎上，建立了數據庫項目驅動的全過程實訓教學體系，最后給出了四階段實踐方案。

[關鍵詞]數據庫;加拿大工程教育;項目驅動;全過程實訓體系

[基金項目]2018年國家留學基金委高等教育教學法出國研修項目（留金法[2018]5028號）;東莞理工學院質量工程項目（201802099）;2017年東莞市社會科技發展項目（重點）（2017507140429）;廣東省自然科學基金面上項目（2018A030313864）

[作者簡介]吳 婷（1981—），女，河南鄭州人，碩士，中原工學院計算機學院講師，主要從事圖形圖像處理研究;孫 璨（1980—），男，江蘇淮安人，博士，東莞理工學院生態環境與建筑工程學院副教授，主要從事高等工程教育教學改革研究。

[中圖分類號] G642[文獻標識碼] A[文章編號] 1674-9324（2020）27-0172-03[收稿日期] 2019-09-18

一、引言

Access數據庫課程是高校非計算機專業學生計算機能力素養培養目標中的重要教學層次之一[1]，具有較強的系統性、綜合性和實踐性[2]，因此，如何結合課程特點，深入開展數據庫課程的教學模式改革，如何構建結構合理、系統完整的課程體系，如何通過實踐、實訓將數據庫原理、知識點轉化為實操應用技能，既是培養新工科專業高素質應用型人才的需要，也是提升學生就業競爭力的迫切需求。

為了更深入地研修學習高等教育教學法，提升數據庫等工程應用型課程的教學能力，在國家留學基金委員會的資助下，筆者于近期在加拿大渥太華大學開展了為期半年的訪問學習。本次訪學的主要目標是通過聽講座、參與教法培訓、課堂聽課、觀摩實踐課等方式，深入了解加拿大高校工程教育現狀和課堂教學方法，進而結合國內高校工程教育實際和專業課程教學特點，改善既有的教學方法，優化教學體系，提升專業人才培養質量。基于本次訪學的收獲與思考，本文將重點探討如何進一步改革數據庫課程的教學模式和課程體系，進而建立全過程人才培養模式。

二、加拿大工程教育的啟示

訪學以來，渥太華大學安排的多場內容豐富的教學法講座，并定期旁聽、觀摩了多門計算機專業的本科及研究生課程。在研修學習過程中，深刻感受到渥太華大學乃至加拿大工程教育的特點之一，是非常注重培養學生學習的獨立性和思維的批判性[3]。歸納起來，有以下幾點凸顯其基本的工程人才培養理念特色：①在課程教學中，始終強調學生的主體地位和教師的主導地位，并注重學生的可持續發展;②十分注重培養學生的思辨能力，善于調動學生學習的積極性和主動性，鼓勵學生提出問題，發表見解，引導學生去發現問題、分析問題、解決問題;③強化項目實踐訓練在教學活動中的重要地位，強調小組合作討論學習的重要作用，引導學生通過項目實訓，自覺實現自我學習和團隊學習。

總體上，互動式的教學設計和基于項目問題的小組學習等模式，在加拿大高校工程教育中占據著重要的比例（如圖1—2），一方面能夠起到充分激發學生主觀能動性的作用，另一方面，更有利于在教育中做到“授人以漁”。而縱觀國內高校的工程教育，雖然近年來已經實現了重要而深刻的變革，在教學理念、教學模式和教學手段等方面均取得了長足的進步與改善，但在“重權威”的傳統觀念影響下，仍有相當一部分大學教師長期把注意力放在教師如何備好課、講熟講透知識點上，在啟發學生的主動性、培養學生的獨立思辨意識和批判能力等方面，仍存在明顯的短板和不足。因此，有必要進一步借鑒加拿大高等工程教育的先進經驗，結合數據庫課程教學的實際特點，轉變教師、學生的角色定位，強調“以生為本”的學生主體地位，明確教師引導者的角色，改革教學模式方法，有效引入項目實訓教學，引導學生開展研究討論式學習和小組合作學習，切實提升數據庫課程教學質量和工程人才培養質量。

三、數據庫課程教學改革思路

（一）數據庫課程教學的基本特點

數據庫在近幾十年來是計算機學科中發展最為迅速的應用技術，已經成為計算機科學的核心基礎之一。通過學習數據庫課程，學生可以理解數據庫的基本原理，并熟練掌握數據庫的設計思路和應用技能。數據庫課程的教學特點包括以下幾個方面：

1.數據庫課程是低年級大學生基本素養課程。

2.數據庫課程教學要以實踐操作為主。

3.數據庫課程學習環境以機房教學為主。

4.教學條件與教學方法都要與時俱進。

（二）當前數據庫課程教學中存在的問題

總結以往的數據庫課程教學情況及教學評價效果，歸納出以下幾方面的不足：

1.在教學過程中，教師對理論和知識點講解得多，對案例講解和分析得少，學生往往覺得數據庫理論抽象難懂，失去了學習興趣。

2.數據庫課程與其他計算機語言課程的關聯少，學生在學習了SQL語句的語法規則和應用方法后，仍難以靈活構建數據庫應用程序[4]。

3.對學生的數據分析能力和設計能力培養不足，學生在學習課程后仍難以尋找到合適的分析過程和方法來建立合理的數據庫表、字段信息項和數據表關聯關系。

4.實踐項目的綜合性、系統性、針對性不足，造成實訓的效果不佳，學生主動思考探索少，缺乏團隊協作精神，最終使得學生設計的后臺數據庫和數據表的結構邏輯不太合理，冗余度高。

（三）數據庫課程教學改革思路

教學是由教師的教和學生的學共同組成的一種雙邊性的教育活動。現代教學觀提出，應該將教與學科學動態地整合起來，以引導學生主動地學習知識與獲得發展[5]，這一點在渥太華大學的很多課程教學中均有所體現。而數據庫原理課程的教學目的是使學生全面地了解和掌握數據庫系統的基本概念、原理及應用技術，教學內容包括基礎知識、關系模型、關系數據庫理論、數據庫設計和數據保護等[6]。因此，面對這樣一門實踐性強、綜合要求高的課程，我們亟待在理念、模式和教學過程中進行必要的改革和創新。

1.堅持教學理念與思想創新。在教學理念上，首先要突破“教師主導、學生接受”這一傳統模式的局囿，以預期成果為導向，以培養學生數據庫設計應用能力為目標，優化調整課程教學的具體目標，堅持向學生主動學習、教師策劃指導的方向轉變。

2.積極推進教學方法與模式改革。在教學方法上，要積極推進從傳統的強調知識和技能傳授的教學方法，向培養和促進大學生達到預期能力的教學方法的轉變。要將以教師課堂演示、學生課后練習為主的固有模式，轉變為以綜合實訓項目驅動學生進行自主學習、團隊協作。

3.開展全過程實訓教學體系優化設計。在促進學生將數據庫課程知識內化為專業技術和實踐能力的過程中，要緊密圍繞教學目標和進程，將項目驅動教學作為主線，設計基于PBL（Project Based Learning）的教學全過程課內實訓教學體系，同時，積極融入和應用新型的教學輔助工具、教學效果評價模式，包括問卷調查、案例討論、任務驅動、團隊答辯等（如圖4）。

四、基于項目實訓實踐的數據庫教學體系改革優化

基于在加拿大訪學過程中的啟示以及對數據庫課程教學改革的深入思考，可以從以下幾個方面系統構建和完善新型的數據庫課程項目實訓驅動的課程教學體系。

（一）調整明確數據庫課程教學目標和要求

為進一步調整和明確數據庫課程的教學目標，基于BLOOM教學目標分類法（如圖4），劃分記憶、理解、應用、分析、評價及創新等六個層面，選擇適當的詞語指征各項教學要求的程度，進而調整課程教學的目標設定（如圖5）。

（二）優化數據庫課程教學大綱和教學計劃

基于教學過程的分層次設計方法，在數據庫課程教學全過程中，結合項目任務驅動這一基本主線，在原有教學大綱和教學計劃的基礎上進行重新設計和優化，凸顯項目驅動主線，同時明確學生在教學活動中的主體地位。

（三）數據庫課程教學全過程實訓實踐體系及方案設計

在調整教學目標、優化教學大綱的基礎上，緊密圍繞數據庫課程的教學進程計劃和成果導向，切實提升實訓教學的比重和成效，合理設計綜合實訓項目，創新組織方式和考核評價方法，提出建立學生主導、團隊協同的數據庫項目全過程驅動的實訓實踐教學體系（如圖6數據庫項目全過程驅動實訓實踐體）。

五、結語

本文結合在加拿大渥太華大學開展高等教育教學法研修訪學的學習成果，簡要闡述了加拿大高校開展工程教育的主要優勢特色，進而在分析國內數據庫課程教學的特點、現狀及不足的基礎上，對數據庫課程的教學體系改革優化進行了深入的思考，提出建立了基于數據庫項目全過程驅動的實踐實訓教學體系，以團隊項目設計開發作為課程教學的主線，把零散的技能知識通過綜合項目的實踐訓練串聯起來，有效增強學生學習的系統性、完整性，切實體現“以學生為本”、由學生主體進行自主學習的教育理念，為進一步開展數據庫課程教學改革實踐奠定了良好的基礎。

參考文獻

[1]張永恒.《Access數據庫應用基礎》教學改革探究[J].榆林學院學報.2012，22（06）：42-44.

[2]葉霞，李俊山，李海龍.數據庫原理及應用實踐教學改革[J].計算機教育，2011（01）：56-59.

[3]彭育園，鄒強，周春林.加拿大高校人才培養理念、特色及其啟示—基于加拿大三所大學的實踐考察[J].湖北科技學院學報.2017，37（01）：133-136.

[4]劉暢.案例法和項目驅動法在“數據庫原理”教學實踐中的應用探索[J].計算機教育，2009（19）：75-77.

[5]周麗娟.數據庫教學體系改革與優化[J].高教論壇，2009 （01）：59-61.

[6]吳曉剛.基于項目驅動的數據庫課程自主探究式教學模式[J].計算機教育，2012（02）：81-83+87.