“数据库系统”教材建设的探索与实践

霍 英 苗雪兰

摘要:本文结合地方高校现状,提出在新形势下“数据库系统”课程教材建设的总体思路,并结合本单位实际,在教学改革与教材建设的创新性、实用性和立体性方面取得了较好效果,以推动地方高校教学改革,提高教学质量。

关键词:教材建设;数据库;教学改革

中图分类号:G642 文献标识码:B

1引言

教材建设是高校教学基础建设的重要组成部分,是深化高等教育教学改革,全面推进素质教育,提高教学质量、师资水平,反映教学改革成果,培养创新人才的重要保证;是高等学校学科建设的重要组成部分,是教学管理的重要内容,是巩固教学内容、优化教学成果的集中表现。

教育部关于高等学校本科教学质量与教学改革工程中,高校的教材建设是重点建设内容之一。能否编写出好的课程教材,关系到一种新的教育理念能否体现,能否提高教学质量,培养出高素质的专业人才问题。

2 “数据库系统”课程教材建设的思路

教学改革与教材建设的关系是相辅相成的,只有加强课程的教学内容、结构、教学方法、手段的研究,教学改革才能取得实质性成果;只有将教学成果落实到教材编写和选用上,才能促进教材建设,促进教学质量的提高。

我们进行“数据库系统”教材建设的总体思路是:以学科、专业建设、课程建设为依托,优化资源建设,重点抓好教材建设规划与实施,加强教材研究与队伍建设,实施精品教材战略,力争编写出版高质量、具有学科与自身专业特色的优秀教材。为此,我们进行了以下工作。

2.1深入分析了“数据库系统”课程的教学层次和教学目标

为使“数据库系统”的教学目标个性化,我们把“数据库系统”课程的教学分为应用层次、开发层次和研究层次。

(1) 应用层次。应用层次是“数据库系统”课程的基础层次或初级层次,其教学目标是使学生掌握“数据库系统”的基本知识和管理技术,培养学生的实际动手能力和解决问题的能力,使之能够进行数据库系统管理和维护。

(2) 开发层次。开发层次是“数据库系统”课程的提高层次或中级层次,其教学目标是使学生掌握数据库系统的设计理论和开发技术,了解数据库的新技术和发展,培养学生的数据库系统设计和开发能力及计算机综合素质,使之能够进行数据库系统设计和开发。

(3) 研究层次。研究层次是“数据库系统”课程的综合层次或高级层次,其教学目标是使学生深入理解数据库系统的理论、技术和发展,培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,使之具有一定的科研素质和数据库技术研究的基础。

2.2探索了“数据库系统”课程创新教育的教学模式和教学方法

为实现三个不同教学层次的教学目标,使之在每个教学层次或阶段都能提高学生的知识、能力和素质,我们提出了“数据库系统”课程各层次的教学模式和教学方法。

(1) 案例和任务驱动结合教学法。案例教学法是在课堂教学中,教师运用若干具体典型的案例提出一些具体问题,把知识与社会需求联系起来,启发学生思考、推理、分析和理解,帮助学生学习知识和提高能力。任务驱动教学法是教师和学生都围绕一个教学目标,基于几项任务,在问题的驱动下,通过对学习资源的积极主动运用,进行自主探索和互动协作学习,旨在完成既定任务的同时产生新的学习时间活动。案例和任务驱动结合教学法主要用于基本层次的教学中,这一阶段包括课堂学习和上机实验两部分:课堂学习主要使用案例教学法,教师是教学中心,围绕如何实现“学生-课程管理系统”案例进行,包括系统规划、数据库的设计与建立、实现各种数据查询、数据维护、实现数据库安全保护等等;上机实验中主要采用任务驱动教学法,学生处于主动的主体地位,教师是学生学习的组织者、服务者和导航者,以如何实现“图书-读者管理系统”为目标,学生通过系统分析理解并提出任务,包括数据库结构、系统功能、实现方法、采用的技术及关键问题等,通过学习、研究、分析和反复实践,解决问题并完成任务。

(2) 集中和开放结合的教学法。集中和开放结合的教学法是在教学过程中采用灵活主动的教学模式,对于基本知识、基本技术和基本方法采用集中授课和统一要求,对于学科前沿技术和创新知识采用开放式学习和非统一要求,充分发挥学生的自主性、积极性和创造性,使每个学生都能达到较好的学生效果。集中和开放结合的教学法用于提高层次的高级数据库技术的教学中。在教学过程中,对于必要的数据库规范化理论及数据库发展趋势,采用集中统一的教学方法;对于新型数据库系统和设计方法,例如Oracle数据库管理系统、对象-关系数据库模型、分布式数据库及并行数据库等,学生可根据自己的情况自学或选学。此外,通过让学生参与教师科研和教改活动、参加高级程序员资格考试及计算机等级考试、自行选题实验项目等开放式学习,也较好的提高了学生综合素质和创新能力。

(3) 主体教学和个性化教学结合的教学法。主体教学和个性化教学结合的教学法以学生为主体,重视学生的差异,保持群体协调良性发展和个体参与,通过师生互动培养学生主动学习,通过启发思维激发学生的积极性和创造性。主体教学和个性化教学结合的教学法用于综合层次的数据库课程设计教学中。在教学过程中,要求学生实现一个基于B/S或C/S架构的信息管理系统,学生作为主体形成团队,通过讨论制定课题、选择方法和技术,通过学习、研究、分析和实践,设计和实现系统功能,完成教学任务。老师驾驭主题教学,以教为先,为学生提供现场帮助指导,逐步引导学生走向成功。

3 “数据库系统”课程教材建设的实践

在明确了教学改革要求与方向后,结合学校的定位,我们确定了教材编写的具体要求:首先,教材应具有“应用型”特色,要贯彻理论与实际相结合的,加强基础理论、基础知识和基本技能的训练,培养学生分析问题、解决问题的能力,支持教师进行教学、教材改革试验;其次,教材编写要在总结教学经验与科研成果的基础上,以教学大纲、教学计划、课程建设为依据,认真组织编写,在内容安排上要循序渐进、由浅入深、由深到难,对关键性的难点、重点要阐述清楚透彻。具体而言即要求做到:

3.1创新性

(1) 内容创新

教材内容必须适合社会经济和现代高新技术发展需要,要编写涵盖地方主体经济发展有关知识和体现培养实践操作能力的教材,使培养的人才真正能够为地方经济发展服务。为此我们在教材编写过程中注重训练和培养学生应用能力与创新意识。教材在内容的安排上与社会需求相适应,一方面考虑了与本地科研单位、工矿企业、大公司等用人单位之间的合作,对生产实际进行调查研究和深入了解,对职业岗位(群)所需的专业知识和专项能力进行科学的分析,这样既提高了教师的实际工作经验,又缩短了学生从学校到工作岗位的距离,提高了学生的实践创新能力;另一方面还邀请了生产、建设、服务、管理一线的技术人员参与编写有针对性的专项实训教学内容,通过专业实训,使学生提高动手能力、分析问题、解决实际问题的能力、创新能力,使学校教育真正符合社会需求。

(2) 写法创新

采用现代教学观点和面向对象思想方法设计教材内容结构,在教材知识结构和内容安排上符合人们的认知规律。教材编写中有两条主线:一条是数据库的理论知识,包括数据库基础知识、关系数据库及理论、数据库保护理论和新型数据库及数据库技术的发展;另一条主线是数据库实用技术,包括数据模型与概念模型、数据库系统的设计方法、关系数据库标准语言、SQL Server关系数据库系统、数据库保护技术。这两条主线相互呼应,相互渗透,理论与技术密切结合。

3.2实用性

我们在编写教材的过程中,注重满足学生对实用技术和新技术的求知需要,服从创新教育和素质教育的教学理念。教材内容以技术问题为中心来设计和组织,注意以问题引出概念知识,多举有实际应用价值的实例、案例,促进对概念方法的理解。例如为了锻炼学生综合运用知识的能力,在教材的应用实例部分,安排了与日常生活或生产实践结合密切的范例,如“学生-课程管理系统”、“图书-读者管理系统”,这样学生在学习过程中,既能获取有效的知识,又能培养认知能力、自主学习能力和科学研究能力。

3.3立体性

考虑到当代青年的接受心理和阅读习惯,教材在形式上创新,建立了以课堂教学为中心、以实践教学为导向、以自主性学习为辅的立体化教材体系。在形式上除了包括传统的纸介质教材与配套的实验指导与习题解答外,还建立了较为完整的教学资源库和教学CAI软件,包括:实验教学的操作方法库、案例库和模型库;课程设计的实例库;理论和实验教学CAI软件(全部软件约300个模块,500MB);多媒体课件;教学视频录像;习题库;课程设计、教学标准和实验指导等教学文档。此外还建立了基于Web的数据库系统网络教学平台,为学生自主学习提供了完整的教学资源和教学平台。

4小结

为实现上述目标,我们编写出版了系列有特色、有影响的数据库系统教材和相关教学参考书,并建立了立体化教材体系。该教材自2001年由机械工业出版社出版以来,目前已多次再版。编著的“数据库系统”课程教材由于有突出特点和创新:语言通俗易懂,内容系统全面;教学内

容结构按面向对象方法设计,内容结构符合人们认识、理解问题的自然规则,遵循教学的特点和规律;例题具有整体性和示范性,实验具有的系统性和代表性。被国家教育部高等教育司列为普通高等教育“十一五”国家级教材规划本科教材。该教材被合肥工业大学等多所大学(包括多所重点大学)确定为计算机本科教材;被广东工业大学等许多学校的专业确定为考研专业书;被清华大学等多所大学或图书馆收藏;被多篇论文或教科书引用为参考文献。仅《数据库系统原理及应用(第2版)》,2003年至今已发行14万册,平均每年达3万多学生使用,每年约100所大学选用此教材,成为国内高校具有代表性和选用最多的教材之一。

教材建设是教学管理的一项重要任务,是教学质量的源头,是一项长期的、经常性的艰苦而复杂的基础工作。只有把教材建设目标、学校办学目标和人才培养目标统一起来,将学校的办学宗旨、培养模式、质量标准等信息通过教材传递给学生,才能培养出具有特色的教育产品。

参考文献:

[1] 陈春茹. 高校教材建设与创新型人才培养的若干问题[J]. 宁夏大学学报:人文社会科学版,2006(6):135-137.

[2] 陈秀玲. 地方高校教材建设的探索与实践[J]. 高等农业教育,20O6(9):60-62.

[3] 苗雪兰. 数据库系统课程创新教育的改革[J]. 计算机教育,2004(12):82-85.

[4] 苗雪兰. 数据库系统原理及应用教程[M]. 3版. 北京:机械工业出版社,2008.