面向应用型人才培养的数据库系列课程体系和教学模式改革探索

摘要:数据库系列课程是计算机和信息管理类专业重要的专业基础课,随着信息技术的发展,合理设计符合面向实际应用特点的信息类专业的数据库系列课程体系,已成为重要的课题。本文根据应用型院校信息类专业的教学及学生的特点提出数据库类系列课程教学目标的定位,试图从数据库原理与应用、大数据库系统等的课程模块设置、课程内容选定、课程教学方法及教学资源建设来探索数据库类系列课程教学模式,并提出初步的课程设计方案。

关键词:数据库系列课程;课程体系;教学模式

中图分类号:G642 文献标识码:A

1问题的提出

随着信息技术的发展,数据库技术在管理信息系统中的地位也发生了根本性的变化,数据库技术已经成为管理信息系统的核心技术。另外,社会特别是各类企业对信息化建设和应用的需求日益普遍,对数据库设计和数据库应用开发人员、数据库管理员等工作岗位的需求量不断增加,分别占到30.4%和37.6%。可是事实是:众多高校每年源源不断输出学习掌握了数据库技术的毕业生,并且 越来越多的人投入到数据库领域中,但是专门精于数据库领域的高级应用型人才,相对整个数据库人才群体十分稀缺,大型项目实施过程中找不到合适的高级数据库专才现象比较普遍,尤其是在一些国家投资的重点大型项目中,这一点体现的尤为明显。因此,重新审定和修改数据库系列课程的定位和内容,增加新的教研和相关实际内容,不但可以提升数据库在整个信息技术的重要性,而且通过对数据库系列课程体系和教学内容的改革,可以使学生加强数据库基础知识和对未来信息管理方向数据库方面的应用能力。因此,我们必须考虑数据库类系列课程教学应采用怎样的教学内容和教学模式才能符合新环境的要求。

2数据库应用型人才应有的知识能力

数据库技术人才根据工作目标和工作范围的不同,可以大致分为研究型人才、应用型人才和技能型人才。应用型数据库人才主要从事和数据库相关信息管理系统的设计、规划、部署、实施、开发和高级管理工作,因此要求他们必须具备扎实的数据库基础知识、常用数据库管理系统的技术知识和综合应用开发数据库应用系统的知识。同时,应用型数据库人才还必须具备以下能力:学习应用数据库基础理论的能力;不断学习的能力和持久的创新能力;很快熟悉企业业务并能综合运用的能力;良好的沟通和合作能力。

3当前高校数据库系列课程教学现状分析

3.1数据库系列后段课程教学设置和应用需求有出入

数据库系统的系列课程一般包括数据库原理、设计及应用三个部分,原理是基础,设计和应用是提高,它们相辅相成、互相促进。但目前过分侧重数据库原理,而对数据库设计和应用技术的重视程度不够,表现在数据库的原理课程是必修课,而实用课程是选修课,使很多学生并不去选修后段的课程,使学生对数据库的知识缺乏完整性,不能适应企业对数据库应用人才的需要。

3.2教学中的实践环节不满足工程化原则

目前实验课堂教学主要采用验证式的实验方法。这种教学方法比较注重对学生现有单个技能的培养。除了毕业设计之外,上机实验到课程设计,几乎都是学生的个人行为。在毕业设计中反映出许多学生不懂得如何使用大型数据库管理系统的高级技术,不会采用软件工程的思想去合作开发一个实用的数据库应用系统。

3.3缺乏综合性应用能力的实践平台

企业对应用型数据库人才的要求重在综合能力与项目实施能力。但目前高校的数据库实践教学,基本上是采用课内教学方式进行,实验的时间短,培养的只是基本的数据库技能,并且数据库平台部署很简单,基本处在单机系统环境下,与目前企业要求的大型数据库网络差别很大,难以培养学生的综合动手能力和解决问题的能力及项目实施能力。

4课程教学模式的设计

合理的教学模式是实现教学目标的保证。教学模式的设计包括课程体系的设计、课程内容的设计与教学方法的设计等。其中课程体系设计是教学改革的焦点,而课程内容与教学方法的选择则是检验教学模式设计的具体实践。

4.1课程体系的设计与特点

在课程体系的构建上,要紧紧围绕应用型院校信息类专业学生学习数据库系列课程主要是为了数据库相关信息管理系统的设计、规划、部署、实施、开发和高级管理这一目标,可确定数据库系列课程的主干课程为:“数据库原理及应用”、“大型数据库管理系统技术”、“数据库应用系统开发”。

整个数据库系列课程体系应体现原理、方法和应用的有机结合。如图1所示。

该课程体系特点是改变了传统的数据库原理、大型数据库应用的课程体系,建立了包括数据库原理及应用、大型数据库使用实训和数据库应用案例分析的新的课程体系。在“数据库原理及应用”课程里,突出原理和系统设计的介绍;在“大型数据库使用实训”课程里,突出数据库后台程序设计和数据库的管理;在“数据库应用案例分析”课程里,让学生切实了解几个实际的信息管理系统和它的数据库结构,使学生对数据库有更深的感性认识,为今后进行系统设计和项目实施做好准备。

4.2教学内容的整合与确定

根据新的课程体系,在整合和确定数据库系统课程的教学内容时一定要注重结合学生的应用型能力特点、注意知识的连续性与知识的变革性的有机结合,努力实现在传授学生知识的同时,提高学生的认知能力和自主学习能力。

4.2.1数据库原理及系统设计

本课程的主要内容如图2所示。对于数据库原理,这些内容是教学的重点,它们涵盖了关系数据库的基本原理,对数据库的设计、应用和开发起着指导作用;在数据库系统设计里,整个内容应涵盖从基本方法到一个比较大的案例,要贯彻始终。

本课程在具体教学实施中,应该注意以下几个方面:

(1) 安排好原理和系统设计讲授的时间。如果按照常规,讲完原理再讲系统设计,显然学生没有时间去完成设计;如果先讲设计,学生没有关系数据库的基本知识,也是不可行的。所以建议设计的讲授安排在关系数据库概念或关系数据库查询讲授完之后进行,这样学生可以有比较充足的时间完成需求分析、概要设计和逻辑设计。

(2) 略去或简化关系代数和关系演算。关系数据模型提供了一系列操作的定义,这些操作称为关系代数,另外也可以用谓词演算来表达关系的操作,这是关系演算。尽管目前面向用户的关系数据库语言基本上都是以上述为基础的,但毕竟在实际中使用的是数据库语言。所以建议略去或少讲,切忌占用大量时间。

(3) 使关系数据理论中的关系模式规范化很好的应用到学生前期数据表的设计。学生经过需求分析、概要设计和逻辑设计得出自己设计的数据库应用系统,其中很多关系表已经满足第三范式,因此当关系理论章节讲完,学生很少再对自己的关系表实施规范化。因此建议加大范式分解方法的讲解,在此增加一个实验,要求学生对自己设计的关系表按照模式分解方法逐一检查。

(4) 合理设计实验,将后续实验和前期需求分析、概要设计和逻辑设计的成果结合起来,避免仅做一些验证性实验。

4.2.2大型数据库管理系统

大型数据库管理系统是一个具体的数据库管理系统软件,它是数据库原理的实例和在应用层面上的提高,是信息系统中数据存储和管理的工具。比如:SQL Server、Oracle等。主要内容涉及数据库管理、数据库程序设计,如图3所示。目前,几乎所有的信息管理系统都要借助数据库管理系统,因此数据库管理系统课程在数据库系列课程中的位置越来越重要。

本课程教学应注意以下几个问题:

(1) 注意管理、原理和程序设计并重。信息管理和电子商务专业既可以从事数据库管理,也可以进行管理系统设计、实施和维护,所以两方面知识都应该重视。因为学生毕竟是本科学生,重要的原理一定要交待清楚,避免学生知道其然而不知道所以然的盲目现象。课程要循序渐进,重点采用实例分析。

(2) 整个课程应设计多个相对独立的章节专题,每个专题基本能讲清一个问题,同时应选用一个比较适中的实例,贯穿整个课程,这样教师好教学,学生易学习,而且可使学生最后对大型数据库应用有个比较完整的认识。

(3) 要加强实训。精选少量验证性实验,增加设计性实验,设计实验也要遵循由简到繁,由浅入深的指导思想,最后要有一个综合设计实验。同时,在设计实验课程中,必须改变过去千篇一律的设计题目,选题力求实用化、多样化。

4.2.3数据库应用系统开发

本课程是选择一个有代表性的系统管理,如网上商城系统。介绍系统中的业务流程,分析其中的数据流和功能模块,最后形成数据库表,讲授其中的数据处理流程及数据库结构以及数据传递关系,设计视图和各种查询的存储过程。最后编制程序访问数据库。相关内容见图4。

本课程教学实施应注意以下两点:

(1) 数据库应用系统开发是一个实训,是对数据库设计、大型数据库技术应用以及程序设计的综合训练,其原理技术在前面课程都已经学习,所以这里不能笼统讲述,需要安排实例逐步引入并展开,让学生学习一个实际的数据库应用系统是如何设计开发的。

(2) 数据库应用系统开发案例分析这部分少有院校开设,但若要开设,有一定难度,所以必须找好案例,如果有好的案例,就会收到事半功倍的效果。

4.3教学方法的确定

数据库系统系列课程属于工具类课程。这类课程的教学方法应该采用案例教学与模拟实验教学相结合。通过案例与模拟实验教学能培养学生对知识的综合理解和归纳能力,并能提高学生的分析能力与获取信息的能力。

同时,信息类专业是一门应用型学科,它具有较强的技术性和实践性。因此,在案例教学过程中课堂教学要灵活组织,要注重示例性讲解,掌握教学节奏,让学生的思维活跃起来,积极地参与思考,提出问题,引导学生主动地、积极地参与教学活动,不是以老师讲解为主,而是采用大作业的形式让学生自己做。案例教学中教师的责任不再只是单纯地传授知识,而要与学生一起创造出能激发学生努力地探索和思考的氛围和环境。这时学习不再是个人的单独活动,是一个群体成员之间进行积极交往的集体活动过程。如在“数据库系统原理与应用”的教学中可穿插案例教学,教师可设计一个或两个案例,让学生根据所学知识进行分析,提出自己的设计方案。通过模拟实验教学为本专业提供了一个实践场所。在模拟实验中进行教学不但使学生的专业知识进行一次模拟实践,同时也是对学生处理和解决问题的综合素质的一次锻炼。如“数据库应用系统开发”可通过进行模拟实验教学,让学生在贴近实际环境中了解掌握数据库应用系统开发全过程。然后要求学生在某个大型数据库管理系统上,利用合适的应用系统开发工具为某个部门或单位开发一个小型的数据库应用系统,并进行项目实施。通过案例分析和实际应用可提高学生积极思考的能力、处理问题分析问题的能力和团结协作的能力。

4.4教学资源的建设与完善

课程、教材和实验的建设是课程体系与教学内容的重要载体。只有做好这些,才能真正实现课程体系改革和教学内容的整合优化。

(1) 完善各门课程建设。有了好的理念,没有下功夫进行课程建设,要搞好教学是不可能的。因此,必须对数据库系列课程进行大力度建设。结合社会发展的需要,按照应用人才培养的要求,要求课程建设能够体现数据库系列课程群内各个课程之间的融合;能够体现培养学生实践能力、设计能力、创新能力;能够体现教师科研和教学的结合。在这个原则下,我们对数据库系列中的各个课程都进行了重点建设。目前我们的数据库原理课程已经被学校确定为校精品课程,大型数据库被确定为学校一类课程建设。

(2) 加强有特色的教材建设。好的教材,可以丰富教学内容,帮助学生理解相应的知识,所以,近年我们密切跟踪专业领域的最新发展动向和前沿课题,思考课程内容的取舍,进行章节的调整,不断把先进的科研成果引入到教学中,并及时完善教材建设。近年来,我们编写了一批教材讲义,包括“十一五”国家规划教材《大型数据库系统管理、设计与实例分析——基于SQL Server》,一定程度满足了教学的需要。

(3) 进行提升能力的实验建设。在实验室要以课程设计等形式组织完整的分析、设计和开发实践,锻炼学生的实际操作能力。针对某一应用,讨论分析学生提出的数据库和系统设计方案;通过按时提交实验作业,检查学生对知识的掌握情况;通过提交系统设计报告的形式,督促学生形成规范技术文档的写作习惯。

(4) 初步建设课程教学网站。为了方便教师和学生的交流,初步建成了“数据库原理与应用”、“大型数据库系统”教学网站。

5结语

数据库技术是一门理论和实践并重的学科,对师资、设备、课程设置和实验实践环节要求都很高。随着信息技术的高速发展,及国家的企业信息化进程的不断推进,企业及其他组织的信息化速度必将加快,数据库技术更显得重要和迫切,因此合理进行数据库系列课程教学模式改革,已成为培养高素质的信息类人才的重要课题。以上是我们的一些想法和做法,肯定存在不足或欠缺,但它可以引发大家思考,我们希望和同行一起,通过讨论,建立起一套适合普通院校的数据库系列课程体系和教学模式。

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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