《数据库原理》课程“项目-案例”式教学模式设计与实践

沈德海，伞晓丽，刘大成，邢 涛

（1.渤海大学 信息科学与技术学院，辽宁 锦州 121000；2.清华大学 工业工程系，北京 100084；3.北京城市系统工程研究中心 北京 100089）

《数据库原理》课程“项目-案例”式教学模式设计与实践

沈德海1，伞晓丽1，刘大成2，邢 涛3

（1.渤海大学 信息科学与技术学院，辽宁 锦州 121000；2.清华大学 工业工程系，北京 100084；3.北京城市系统工程研究中心 北京 100089）

从《数据库原理》课程的特点和地位出发，分析了当前高校在该门课程教学中存在的一些问题，提出了一种基于数据库原理课程的“项目-案例”式教学模式。实践结果表明，该教学模式在激发学生的学习兴趣，提高他们对数据库的分析、设计及实际操作能力等方面效果良好，有效的提高了教学质量。

数据库原理；教学模式；案例；项目驱动

随着信息技术和数据库技术的迅速发展，数据库的应用领域越来越多，《数据库原理》这门课程已经成为各本科院校和高职高专等院校计算机相关专业的必修课程。但是，《数据库原理》课程中相关概念和思想比较抽象，原理与实际应用联系不紧密，根据笔者对本校和其他院校学生的调查，发现学生对该门课程的学习存在着机械盲目、知识点理解不透彻、理论与实践脱节等严重问题。为此，我们需要思考和探索如何有效地提高这门课程的教学质量以推进这门课程的教学模式改革，这也是我院“适用型人才培养模式改革”的一个重要分支。

1 《数据库原理》课程的地位和特点

数据库技术是当今计算机技术中的一个重要分支，在现代信息社会中应用极其广泛，涉及到各个领域，尤其是企事业信息管理方面[1-2]。《数据库原理》课程是各高校计算机相关专业的必修课程，学好该门课程，学生能够在数据库软件开发过程中正确地选择数据库平台，合理设计数据库的结构，提高软件开发的质量，为今后的毕业和就业打下坚实的专业基础。

《数据库原理》课程包括数据库原理、数据库设计和数据库应用3部分知识，相应部分逻辑性强且抽象，内容枯燥，许多知识点联系不紧密，学生普遍感到理论部分较难，因而传统教学模式势必导致学生学习兴趣降低，学习盲目，对理论知识掌握模糊，不能将所学知识很好地应用到实践中去。因此，如何提高学习兴趣，使学生更好的理解和掌握数据库的理论知识，能够正确应用到软件开发的实践中，是该门课程教学模式改革的关键所在。

2 《数据库原理》课程教学中存在的问题

当前各高校的计算机、信息管理等专业都开设了《数据库原理》课程，教学模式基本上采用的是传统教学模式，因此，在教学内容、教学方法、教学组织、教学评价等方面不可避免存在着很多弊端，直接导致该门课程教学质量的下降，无法达到课程的教学目标。笔者在以往的《数据库原理》课程教学中，经过多角度的观察、分析和研究，总结出了传统教学模式存在以下几个方面的问题。

2.1 教学内容书本化

传统教学模式中教学内容完全依赖于教材，教学幻灯片上的教学内容就是教材内容的简化版，而且传统的经典教材主要以关系数据库为基础，数据库管理系统为中心，介绍基本原理。主要包括数据库介绍、关系模型的基本概念、关系代数、关系数据库查询语言、关系系统的查询优化、关系模式规范化、数据库安全性和完整性以及数据库应用系统设计等内容，其中的原理内容占据了大部分，教材中很少涉及到具体的应用[3]。另外，传统教材中只注重理论的系统化，联系实际较少，而且内容更新速度慢，许多新技术不能及时纳入进来。如果教学内容照搬教材，没有变化。学生在学习过程中会缺少学习兴趣，很难深入理解数据库中的一些重要技术更不知如何将理论运用到实践中去。

2.2 教学方法单一

在传统的教学模式中，比较注重传授数据库的理论知识和片面的操作技能。在理论教学中，通常是选用经典教材，教学方法以课堂讲授理论为主，对课程中各部分内容进行详细讲解[4]。在这种灌输型的教学方法下，学生对于理论知识的接受是非常被动的，加之理论性又较强，教学内容与实际应用联系不紧密，教师与学生之间缺少互动，使得多数学生对知识的学习会感到枯燥、厌烦，逐渐失去学习兴趣，听课状态不佳。教师也会感到疲惫和无奈，学生对理论知识掌握不牢固，教学效果很不理想。在实践教学中，多是验证性试验，教师演示后由学生再去做。另外，若干个实验题目不能有机地结合在一起，因此，导致学生知其然不知其所以然，他们的思考能力、设计能力及综合运用能力得不到进一步的提高。

2.3 教学组织不灵活

传统的教学模式下，《数据库原理》课程理论教学和实验教学的采用的教学组织形式基本是一样的，即大班整体教学，不分组，同一专业的2个班或3个班在一起上课。在这样的教学组织环境下，不利于学生的积极思考和自主学习，学生之间的竞争意识和团队合作精神不能得到激发和培养，同时，也不利于教师对学生进行有效的指导和传授知识。

2.4 课程考核不合理

课程考核是教学评价中的一项重要内容，课程考核主要考查学生对所学课程的学习效果。传统教学模式下的课程考核主要是以知识为中心，考查学生对所学知识的数量和掌握程度[5-8]。《数据库原理》课程具体考核标准通常是“笔试+上机考试+考勤”模式，其中笔试所占比重最大，一般占总评成绩70%以上，上机考试和考勤所占比重较小。课程考核方式注重理论知识层面的考核，却忽视了学生的认知能力、组织能力、实践操作能力等综合素质。这样“一刀切式”考核方式下的“合格”或“不合格”的评判结果是极其不合理的，对于那些笔试分数低但实践操作能力强的学生来说是不公平的，而且更严重的是这种考核方式逐渐使学生们滋生了一种“重理论，轻实践，重死记，轻理解”的不良心态，不利于学生身心的健康发展。

3 “项目-案例”教学模式的探索与实践

针对传统教学模式存在的问题，作者根据多年的教学经验，借鉴以有的教学模式提出了“项目-案例”式教学模式，教学模式以开发项目为驱动，以案例讲解为引导，从教学内容、教学方法、教学组织、教学评价等多个方面分析和设计《数据库原理》课程教学，现从如下几个方面介绍。

3.1 教学模式的中心思想

“项目-案例”式教学模式的理论依据是学习动机理论和建构主义理论，该模式以激发学生的学习兴趣，提高学生学习的主动性为根本出发点。整个教学体系中以案例教学、项目实施为主线，将教学内容进行实质性的改进，结合理论知识，融入了“教学案例”的实践内容，将理论和实践很好的结合到了一起。学生以小组为单位，分阶段合作完成事先选择的实验项目。最后以“笔试+答辩”方式对学生进行整体考核，从多角度考查了学习效果，教学模式的体系结构如图1所示。

图1 “项目-案例”教学模式的体系结构Fig.1 Architecture of“Project-Case” Teaching Mode

3.2 教学模式的操作程序

1）改进教学内容，融入案例

针对传统教学模式在教学内容上存在的问题，“项目-案例”式教学的实施首要解决的就是改进教学内容，不能照搬书本。具体方法是对经典教材“数据库系统概率”的教学内容做了增删改。增加了案例教学内容，案例选取了学生比较熟悉的“学分查询与管理系统”，将整个案例开发过程中涉及到的数据库知识部分进行详细设计，并分解到各章节，与相应知识点结合。由于学时有限，需要对于教材中与实际应用联系很少或过于理论化的知识点进行删减，比如“关系演算语言ALPHA”、“域关系演算语言QBE”、“关系数据库的查询优化”等。对于教材内容中与实验或案例中不一致的语法、方法进行修改。比如教材中的SQL实例是在数据库管理系统“Kingbase Enterprise Server”上运行的，其中有很多在我们的实验平台“SQL Server”上是无法运行的，需要做修改。另外，在章节顺序上做了相应调整，将“关系数据理论”和“数据库设计”章节提到“关系数据库标准语言SQL”章节之前，这样是为了与下面的学生项目开发阶段相呼应。

2）划分项目小组，确立题目

项目驱动使学生在自己感兴趣的项目开发过程中，结合所学知识，主动地进行知识的建构，达到解决实际问题能力的教学目标。在学期的一开始，教师将项目和具体要求布置给学生。项目题目可由教师提供，也可由学生自拟。学生组成项目小组共同完成一个项目。小组成员的划分要兼顾性别、能力等的差异，合理安排。整个项目共分4个阶段完成，每一阶段都包含具体的任务，其进度是与教学内容相对应的，如表1所示。

表1 项目阶段进度及具体任务分配表Tab.1 The allocation table of the project phase schedule and the specific task

3）案例教学，分组讨论

在数据库原理的 “项目-案例”教学模式中，教师将数据库原理的知识点分散融入到教学案例 “学分查询与管理系统”的开发过程中，使得原本枯燥的理论变得现实和鲜活，突出了技术性，提高了学生的学习兴趣。教学案例的选取比较关键，“学分查询与管理系统”比较贴近学生，在分析、开发时涉及的业务流程比较容易接受。教学案例贯穿整个《数据库原理》课程的知识体系。教师对案例系统开发的整个过程要认真分析，精心选取系统开发每个阶段所涉及的核心知识点，比如需求分析、概念模型、关系模式等基础知识，将这些嵌入到案例系统开发的不同阶段讲授。在对每个核心知识点的讲授过程中，教师要精心准备教学内容，设置课堂教学情境，采用启发式、讨论式等教学方法引导学生对案例的学习。教师在教学过程中以“提出问题-分析问题-解决问题”方式进行，以项目小组为单位对于一些典型的重点、难点问题进行分组讨论，充分调动学生的积极性，加强师生互动，活跃课堂氛围，增强教学效果。

在案例教学的实施过程中，为了使开发过程更加完整和连贯，教师要引入一些新的技术，比如.net技术、web数据库技术、面向对象技术等关键技术。这些技术反映了当前软件开发的最新潮流，既可以使学生初步了解当前软件开发的趋势，又可以使学生全面掌握数据库的实际应用，较快速的投入到实际项目开发中去。

4）教学网站辅导

为了配合课程教学，实现教学方法多样化，建立一个课程教学网站。网站包括课程资源下载（课件、视频、电子书、案例材料）、留言板、虚拟课堂（相当于聊天室功能）、在线测试、作业/项目查询与提交等几个主要模块。由于课堂时间有限，学生的项目大部分都在课外时间去完成，不可避免地遇到一些问题，在这种情况下，教学网站发挥了作用，学生们可以在必要时登陆教学网站进行在线学习，可以与同学、老师在虚拟的空间里进行学习和交流，进一步弥补了课堂教学的时空限制。课程教学网站不仅方便了学生的学习，提高了教师的工作效率，而且也拉近了学生之间，师生之间的距离，为“项目-案例”教学模式的开展提供了巨大的技术支持和有效的保障。

5）实施课程考核

传统的课程考核方式偏重于理论知识，忽视了实践能力。在“项目-案例”教学模式下，具体考核方案包括两大项：笔试+项目答辩，比重各占50%。笔试是由学校统一安排的期末考试；项目答辩在课程结束后的一周内进行，由学院组织本专业相关教师对本课程各小组的项目成果进行考核。与毕业论文答辩类似，项目答辩考查内容包括数据库的分析与设计能力、论文规范程度、团队合作情况、数据库技术应用能力等方面。该模式下的课程考核方式减少了理论知识考核的比例，增加了对学生的数据库分析、设计及实际操作能力的考核力度，很好地体现了本课程的教学目标的要求。

3.3 对比数据分析

为了验证“项目-案例”式教学模式的效果，将我院同一专业的2007级1～3班 （以下称为对比班）和2008级的1～3班（以下称为实验班）进行了实验测试和问卷调查（人数均为78人），对比班采用的是传统教学模式，实验班采用的是“项目-案例”式教学模式，实验测试和问卷调查均在学期课程结束后进行，统计数据分别如表2和表3所示。

表2 实验测试成绩对比统计Tab.2 Comparative statistical data experimental test results

实验测试从测试分数上对比学生在数据库分析、设计和实际操作能力上的差异。表2的测试结果表明，实验班的测试成绩整体均高于对比班，其中90～100分段和80～89分段的人数明显增多，60～69和60以下分段人数大幅度减少，说明了实验班的分析、设计和应用能力强于对比班。

表3 学习兴趣对比统计Tab.3 Comparative statistical data of interest in learning

调查问卷主要检验学生的学习兴趣和学习态度的变化，表3是对实验班和对比班在学习兴趣上的问卷调查的统计数据。从表中不难看出，实验班学生的学习兴趣明显高于对比班，说明了采用“项目-案例”式教学模式对于激发学生学习兴趣起到了非常重要的作用。

4 结束语

“项目-案例”式教学模式是在现代教学理念的基础上提出来的，充分体现了“教育要以学生为本”的思想。教学从激发学生的学习积极性和主动性出发，以提高学生的数据库分析和设计能力、数据库实际操作能力为宗旨。教学过程中教师以“案例引导”贯穿整个课程的知识系统，学生以“项目驱动”为主线构建对数据库应用技能的体系。教学模式从教学内容、教学方法、考核方式等方面进行了积极探索与改革，经过一年多的教学实践，学生的实践能力得到很大提高，反响很好，教学效果比较明显。为了更充分地发挥“项目案例式”教学模式的优越性，还需要在今后的教学过程中做进一步研究和探索。

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Design and practice of project-case teaching mode in “database principles”

SHEN De-hai1， SAN Xiao-li1， LIU Da-cheng2， XING Tao3
（1.College of Information Science and Technology，Bohai University，Jinzhou121000，China；2.Department of Industrial Engineering，Tsinghua University，Beijing100084，China；3.Beijing Research Center of Urban Systems Engineering，Beijing100089，China）

According to the character and status of the “database principles” course， analyzes the some problems existed in the course teaching in current university， proposes a “project-case” teaching model based on database principles course.Practical results indicates the teaching model has better effects in stimulating students’ interest in learning， improving their analysis abilities and design abilities and practical skills for the database，it improves the teaching quality effectively.

database principles； teaching mode； case； project-driven

G642.4

A

1674－6236（2012）05-0022-04

2012-01-15稿件编号：201201063

国家自然科学基金项目（70871067）；北京市科学技术研究院创新团队计划项目（IG201106N）；渤海大学2011年校级教学改革研究基金项目（2011B1-12）

沈德海（1978—），男，辽宁兴城人，硕士，讲师。研究方向：计算机课程教学研究、数据库技术与图像处理。