基于“三位一体”的“数据库原理”课程教学体系

王智明

（莆田学院 信息工程学院，福建 莆田351100）

“数据库原理”是计算机专业基础课，主要讲授数据库系统的基本原理，同时也涉及到数据库系统设计开发方面的内容。通过该课程的学习，学生能够了解数据库的基本概念、相关原理和数据库开发的基本方法。课程教学安排包括理论、实验、课程设计3个部分，理论和实践内容相互穿插，相辅相成，在计算机专业的课程体系中属于先导课，学生该课程的学习效果将会直接影响到后续专业课程的学习。随着近年来大数据、人工智能技术的飞速发展和应用，用人单位对计算机专业毕业生的考量标准也在不断变化和提高，毕业生除了要掌握必要的理论知识外，更要具有扎实的实践动手能力和主动学习意识［1］。而现有的教学内容和教学方式，离市场需求对计算机专业人才的要求还存在一定的差距。面对当前形势，围绕“应用型”人才培养的定位，根据毕业生的就业需求情况，“数据库原理”课程教学改革很有必要，而且势在必行。

一、“数据库原理”教学中存在的问题

“数据库原理”课程教学总学时为48学时，每周两节理论课和两周一次实验课，期末安排一次课程设计。该课程具有实践性很强的特点，除了要求学生掌握一定的理论知识，还需要具备较强的动手实践能力。理论和实践相辅相成，理论知识积累为实验操作奠定了必要的知识基础，而实践动手操作反过来会促进学生对理论的理解。从近几年计算机专业学生的毕业设计、毕业生就业情况的反馈来看，目前的理论教学和实践环节，主要存在以下几个问题。

（1）部分学生学习兴趣度不高，学习的主动性没有被充分调动起来，课堂学习以教师讲授为主，实验则根据实验步骤要求按部就班地完成，缺乏创新与思考［2］，整体效果不太理想。一小部分同学对于学习甚至完全是“混”的态度，只求期末及格就好［3］。

（2）学生对于一些基本实验技能掌握得比较好，但涉及到综合实践能力、创新能力、团队合作能力，则存在较大的不足。创新意识淡薄，思考问题考虑因素不够周全、不够深入。对于前沿知识不求甚解，导致学生毕业时难以直接胜任岗位工作。

（3）任课教师缺乏业界经验交流。传统的教学模式，一般是课程理论与实践内容全部由任课教师给出，而高校任课教师往往具有扎实的理论知识功底，但实践动手方面与企业技术人员相比存在一定的差距。任课教师勤于“闭门造车”，缺乏与企业计算机技术人员沟通交流的机会，导致教学以自我为中心，缺乏对市场最新技术的动态联系，这样难免导致教学效果偏离和滞后，最终影响到课程的教学效果［4］。

（4）课程考核方式不合理。传统教学模式下的课程考核主要是以理论知识为中心，通常采用“笔试+上机考试+考勤”的模式，而笔试往往所占比重最大，能达到总评成绩70%。这样的课程考核方式重点考核的是理论知识，而学生的创新能力、团队合作能力、实践操作能力等却被忽视了，致使学生养成“重理论，轻实践，重记忆，轻理解”的不良学习态度。

二、构建“三位一体”的课程良性自循环教学模式

以应用型本科人才培养目标为导向，紧跟社会需求，结合计算机专业本科生的实际情况，构建课程内容设计与实践同步、综合实践项目驱动学生兴趣、实践环节过程化监督的“三位一体”课程教学模式。在“三位”上做深内容设计，让“三位”成为螺旋式推进的良性“一体”系统。

（一）教学内容的设计

教学内容的设计需紧密联系实践环节，本部分研究重点是围绕实践项目串联不同章节的教学内容，适当调整理论教学内容的侧重点，让教学内容与实验时间同步，形成一个理论与实践无缝连接的共同体，为学生实践能力锻炼提供好的科学支撑系统［5］。

（二）综合实践项目设计

对现有的实验项目进行整合调整，形成一个或若干个较大的综合项目。项目设计应考虑联系现实生活，在平时教学中我们发现结合实际的项目往往更能激发学生浓厚的学习兴趣。同时项目的设计内容应适当考虑层次性，让不同基础的学生都能各有所获。实验前给学生提供参考资料和预习指导，使学生实验前做好相关准备，提高实践课的效率和收获。

（三）实践环节监督评价系统

开发一套实践环节监督评价软件，用以督促那些学习自觉性不高的同学。利用实验课结束的十来分钟，随机生成与本实验相关的调查问卷，检验学生是否认真对待实验过程步骤，测试的结果可作为学生平时成绩。这部分研究重点在于科学地设计测试题目以及保证题库量足够丰富，题库过少的话邻座同学题目就容易出现重复。

“三位一体”教学模式要利用系统工程思想，理顺并且优化“三位”之间的衔接，逐步求精形成良性循环的“一体”化系统，真正形成一个在实践中检验，从实践中反馈优化的“三位一体”动态修复系统。

三、教学改革实践

（一）教学内容重构

综合实践项目设计要对现有的课程设计及实验项目重新打碎和重构，围绕着spj、school、mydb3个数据库，体现实验和课程设计的整体性和连贯性，内容的设计考虑市场对计算机岗位的需求和学生的兴趣，既有学生熟悉的学校数据库，又有符合社会实际的供应商数据库，题目由易到难，保证不同基础的同学都能有所收获。

理论教学内容的设计要对教学内容以实际案例为中心，比如第5章数据库完整性，不设单独教学，而是在平时实验课创建数据库时候，把实体完整性、参照完整性、用户自定义完整性的概念渗透进去。而触发器的部分，则归到第8章数据库编程里，同样通过学校数据库,通过实验案例，让学生理解游标、函数、存储过程、触发器。

良性自循环是“三位一体”教学体系的一个很重要特性，通过教学过程中发现的问题，追溯问题源头，返回到系统出错节点，改良问题所在，并追踪后期实施效果，如果依然有问题，再次回溯。比如计算机本科的课程设计过程中，发现部分同学对查询语句中3张以上表连接不熟练、对范式规范化设计理论不能很好应用于具体的数据库设计实践中，于是经过教研讨论，在实验二中强化多表查询习题的训练，在第6章关系数据理论部分，加强范式规范化理论的案例教学，使得教学体系中内容设计得以优化，为后续班级的课程教学提供了更好的资源［6］。

（二）教学手段多样化

将“数据库原理”课程知识模块化，多使用学生有兴趣的案例开展教学，根据课程章节内容的特点，利用好“翻转课堂”和“微课程”两把利器。“翻转课堂”将传统课堂中的知识传授和知识内化进行了颠倒，能促进学生自主学习、提高学生实践动手和创新能力。“微课程”则以微型教学视频为载体，将视频、课件、案例等资源更有效地“融为一体”，比较生动地展示给学生。在课程教学过程更多使用“翻转课堂”和“微课程”，可以强化学生自学能力与课堂学习的积极性。

为了让理论教学与实践环节达到同步，形成一个理论、实践无缝链接，在做相关实验之前，划出相关章节和提供一些课外资料，让学生提前预习，通过某学院计算机151、152和创新162班的情况看，学生对实验的理解和实验效果提高明显，学生所提问的问题明显比以往更有深度。计算机151、152两个本科班期末考试90分以上达18人，平均分79.07，较以往有较大提升。根据课程特点，此次课程改革优先使用案例教学、启发式教学，根据章节内容的特点，适时引入“翻转课堂”、“微课程”。将课堂内容难点部分通过短视频方式让学生课前预习，而将部分典型的易错的学生作业，拿到课堂上启发式讲解，协助学生共同完成较难的作业。从与班级同学交流的反馈来看，大多数同学认为短视频的时间短，注意力容易集中，视频语言风格通俗易懂，而且具有反复播放的优点，大多同学觉得对预习、复习本课程很有帮助。

（三）偏重于学生实践能力培养

1.企业参与课程内容的制定

以往所有教学内容都由任课教师根据教学大纲决定，使得学生的实践能力与市场需求存在一定的脱节情况，本次课程改革，让企业参与进来共同制定课程内容。由学校的课程组教师团队主导，了解市场对计算机专业人才的需求，与企业专家、软件技术员共同开展教学研讨，以用人单位的需求为目标进行倒推，设计出项目式、启发式，能吸引学生兴趣的教学内容。

2.促进师资实践能力持续提高

IT行业竞争激烈，技术更新日新月异，作为计算机专业的教师，必须及时更新自己的知识结构，才能更好服务于学生。按照课程开展的需要，不定期组织课程组教师到实践基地和企业中参与项目开发的实践，培养技术过硬的“双师双能型”教师，为后续指导学生项目实践做好充分准备［7］。

3.强化实践的过程化监督

在日常教学过程中发现，许多同学的自主学习积极性不高，甚至少数学生忙于考研、经商、游戏，平时完全放弃学习，靠期末短时间突击来应付考试。但如果过程化监督都由课任教师来完成的话，任务量巨大，会耗费教师大量的精力和时间。对此，教研组设计了一个“实践环节监督评价”软件，通过随机生成一份与本实验相关的问卷，利用实践结束时很短的几分钟时间，测验学生是否认真对待实验，考虑可操作性，问卷内容采用选择题形式，题目都是非常基础轻松的，主要目的是找出毫无准备、学习态度不认真的同学，问卷的成绩作为平时表现计入期末成绩。从该软件投入使用情况来看，较好避免了学生抄袭作业、期末临时抱佛脚的情况。

四、进一步改革的设想与建议

高校转型的目的是为社会提供符合当前市场发展需求的应用型人才，但是就目前情况来看，各高校应用型人才培养模式还处于探索阶段，许多问题需要在实践中不断优化。结合某学院应用型人才培养的目标，就本课程改革提出一些设想与建议。

（一）进一步促进校企深度融合

由于应用型本科院校受到学校自身办学实力、财政制度等多种因素的影响，往往造成校企合作人才培养模式无法深入展开，甚至流于形式。当前“互联网+”背景为校企深度融合创造了良好的条件，应该制定细则措施引导合作企业更积极参与到包括专业建设、人才培养方案制定、课堂教学、实践教学等应用型本科人才培养的全过程中。另外，在本科院校实习实训基地建设、企业生产过程方面，出台更多政策鼓励双方人员的交流往来，引导企业深度参与，实现校企的深度融合，强化应用型本科人才实践能力的培养。

（二）增加自主创新型实验内容

在实验内容的设计上，适当增加自主创新型设计的内容。创新型实验能提高学生的创新能力和研究开发能力，使学生将所学理论知识融入到平时的实验操作中，学生参与到实验的所有过程，即查阅文献、与小组成员讨论实验方案、制定详细的实验步骤，将方案提交给教师并共同讨论，分析可行性和可操作性，最终确定实验方案。这样的模式有利于学生综合能力的锻炼，有利于严谨科学态度的培养［8］。

（三）逐步增设双语教学

经济全球化的发展，使得社会对具备双语能力的计算机应用型人才需求量越来越大。在“数据库原理”课程中增设双语教学能提高学生对计算机领域英语的认识和应用能力，有利扩宽学生的就业领域，使他们有机会参与国际交流与合作。当然一刀切地在“数据库原理”课程中增设双语教学也不现实，可以鼓励任课教师参加外语培训，提高他们的外语能力；在实验预习和课后作业中，布置一些外语题目，提供一些外文参考资料，并要求学生查阅一定量的外文文献；提前了解所教班级学生的外语程度，不搞一刀切，因材施教设计双语内容。