基于加拿大工程教育启示的数据库课程项目实训式教学改革

吴婷 孙璨

[摘 要]数据库课程是非计算机专业理工科大学生必修的通识课程之一。文章基于对加拿大工程教育先进理念方法的深入学习、体验及思考，结合数据库课程教学的工作实际，从教学理念、教学方法和教学过程设计等多个方面提出了数据库课程教学改革的基本思路，对教学目标、教学计划调整、优化和完善的基础上，建立了数据库项目驱动的全过程实训教学体系，最后给出了四阶段实践方案。

[关键词]数据库;加拿大工程教育;项目驱动;全过程实训体系

[基金项目]2018年国家留学基金委高等教育教学法出国研修项目（留金法[2018]5028号）;东莞理工学院质量工程项目（201802099）;2017年东莞市社会科技发展项目（重点）（2017507140429）;广东省自然科学基金面上项目（2018A030313864）

[作者简介]吴 婷（1981—），女，河南郑州人，硕士，中原工学院计算机学院讲师，主要从事图形图像处理研究;孙 璨（1980—），男，江苏淮安人，博士，东莞理工学院生态环境与建筑工程学院副教授，主要从事高等工程教育教学改革研究。

[中图分类号] G642[文献标识码] A[文章编号] 1674-9324（2020）27-0172-03[收稿日期] 2019-09-18

一、引言

Access数据库课程是高校非计算机专业学生计算机能力素养培养目标中的重要教学层次之一[1]，具有较强的系统性、综合性和实践性[2]，因此，如何结合课程特点，深入开展数据库课程的教学模式改革，如何构建结构合理、系统完整的课程体系，如何通过实践、实训将数据库原理、知识点转化为实操应用技能，既是培养新工科专业高素质应用型人才的需要，也是提升学生就业竞争力的迫切需求。

为了更深入地研修学习高等教育教学法，提升数据库等工程应用型课程的教学能力，在国家留学基金委员会的资助下，笔者于近期在加拿大渥太华大学开展了为期半年的访问学习。本次访学的主要目标是通过听讲座、参与教法培训、课堂听课、观摩实践课等方式，深入了解加拿大高校工程教育现状和课堂教学方法，进而结合国内高校工程教育实际和专业课程教学特点，改善既有的教学方法，优化教学体系，提升专业人才培养质量。基于本次访学的收获与思考，本文将重点探讨如何进一步改革数据库课程的教学模式和课程体系，进而建立全过程人才培養模式。

二、加拿大工程教育的启示

访学以来，渥太华大学安排的多场内容丰富的教学法讲座，并定期旁听、观摩了多门计算机专业的本科及研究生课程。在研修学习过程中，深刻感受到渥太华大学乃至加拿大工程教育的特点之一，是非常注重培养学生学习的独立性和思维的批判性[3]。归纳起来，有以下几点凸显其基本的工程人才培养理念特色：①在课程教学中，始终强调学生的主体地位和教师的主导地位，并注重学生的可持续发展;②十分注重培养学生的思辨能力，善于调动学生学习的积极性和主动性，鼓励学生提出问题，发表见解，引导学生去发现问题、分析问题、解决问题;③强化项目实践训练在教学活动中的重要地位，强调小组合作讨论学习的重要作用，引导学生通过项目实训，自觉实现自我学习和团队学习。

总体上，互动式的教学设计和基于项目问题的小组学习等模式，在加拿大高校工程教育中占据着重要的比例（如图1—2），一方面能够起到充分激发学生主观能动性的作用，另一方面，更有利于在教育中做到“授人以渔”。而纵观国内高校的工程教育，虽然近年来已经实现了重要而深刻的变革，在教学理念、教学模式和教学手段等方面均取得了长足的进步与改善，但在“重权威”的传统观念影响下，仍有相当一部分大学教师长期把注意力放在教师如何备好课、讲熟讲透知识点上，在启发学生的主动性、培养学生的独立思辨意识和批判能力等方面，仍存在明显的短板和不足。因此，有必要进一步借鉴加拿大高等工程教育的先进经验，结合数据库课程教学的实际特点，转变教师、学生的角色定位，强调“以生为本”的学生主体地位，明确教师引导者的角色，改革教学模式方法，有效引入项目实训教学，引导学生开展研究讨论式学习和小组合作学习，切实提升数据库课程教学质量和工程人才培养质量。

三、数据库课程教学改革思路

（一）数据库课程教学的基本特点

数据库在近几十年来是计算机学科中发展最为迅速的应用技术，已经成为计算机科学的核心基础之一。通过学习数据库课程，学生可以理解数据库的基本原理，并熟练掌握数据库的设计思路和应用技能。数据库课程的教学特点包括以下几个方面：

1.数据库课程是低年级大学生基本素养课程。

2.数据库课程教学要以实践操作为主。

3.数据库课程学习环境以机房教学为主。

4.教学条件与教学方法都要与时俱进。

（二）当前数据库课程教学中存在的问题

总结以往的数据库课程教学情况及教学评价效果，归纳出以下几方面的不足：

1.在教学过程中，教师对理论和知识点讲解得多，对案例讲解和分析得少，学生往往觉得数据库理论抽象难懂，失去了学习兴趣。

2.数据库课程与其他计算机语言课程的关联少，学生在学习了SQL语句的语法规则和应用方法后，仍难以灵活构建数据库应用程序[4]。

3.对学生的数据分析能力和设计能力培养不足，学生在学习课程后仍难以寻找到合适的分析过程和方法来建立合理的数据库表、字段信息项和数据表关联关系。

4.实践项目的综合性、系统性、针对性不足，造成实训的效果不佳，学生主动思考探索少，缺乏团队协作精神，最终使得学生设计的后台数据库和数据表的结构逻辑不太合理，冗余度高。

（三）数据库课程教学改革思路

教学是由教师的教和学生的学共同组成的一种双边性的教育活动。现代教学观提出，应该将教与学科学动态地整合起来，以引导学生主动地学习知识与获得发展[5]，这一点在渥太华大学的很多课程教学中均有所体现。而数据库原理课程的教学目的是使学生全面地了解和掌握数据库系统的基本概念、原理及应用技术，教学内容包括基础知识、关系模型、关系数据库理论、数据库设计和数据保护等[6]。因此，面对这样一门实践性强、综合要求高的课程，我们亟待在理念、模式和教学过程中进行必要的改革和创新。

1.坚持教学理念与思想创新。在教学理念上，首先要突破“教师主导、学生接受”这一传统模式的局囿，以预期成果为导向，以培养学生数据库设计应用能力为目标，优化调整课程教学的具体目标，坚持向学生主动学习、教师策划指导的方向转变。

2.积极推进教学方法与模式改革。在教学方法上，要积极推进从传统的强调知识和技能传授的教学方法，向培养和促进大学生达到预期能力的教学方法的转变。要将以教师课堂演示、学生课后练习为主的固有模式，转变为以综合实训项目驱动学生进行自主学习、团队协作。

3.开展全过程实训教学体系优化设计。在促进学生将数据库课程知识内化为专业技术和实践能力的过程中，要紧密围绕教学目标和进程，将项目驱动教学作为主线，设计基于PBL（Project Based Learning）的教学全过程课内实训教学体系，同时，积极融入和应用新型的教学辅助工具、教学效果评价模式，包括问卷调查、案例讨论、任务驱动、团队答辩等（如图4）。

四、基于项目实训实践的数据库教学体系改革优化

基于在加拿大访学过程中的启示以及对数据库课程教学改革的深入思考，可以从以下几个方面系统构建和完善新型的数据库课程项目实训驱动的课程教学体系。

（一）调整明确数据库课程教学目标和要求

为进一步调整和明确数据库课程的教学目标，基于BLOOM教学目标分类法（如图4），划分记忆、理解、应用、分析、评价及创新等六个层面，選择适当的词语指征各项教学要求的程度，进而调整课程教学的目标设定（如图5）。

（二）优化数据库课程教学大纲和教学计划

基于教学过程的分层次设计方法，在数据库课程教学全过程中，结合项目任务驱动这一基本主线，在原有教学大纲和教学计划的基础上进行重新设计和优化，凸显项目驱动主线，同时明确学生在教学活动中的主体地位。

（三）数据库课程教学全过程实训实践体系及方案设计

在调整教学目标、优化教学大纲的基础上，紧密围绕数据库课程的教学进程计划和成果导向，切实提升实训教学的比重和成效，合理设计综合实训项目，创新组织方式和考核评价方法，提出建立学生主导、团队协同的数据库项目全过程驱动的实训实践教学体系（如图6数据库项目全过程驱动实训实践体）。

五、结语

本文结合在加拿大渥太华大学开展高等教育教学法研修访学的学习成果，简要阐述了加拿大高校开展工程教育的主要优势特色，进而在分析国内数据库课程教学的特点、现状及不足的基础上，对数据库课程的教学体系改革优化进行了深入的思考，提出建立了基于数据库项目全过程驱动的实践实训教学体系，以团队项目设计开发作为课程教学的主线，把零散的技能知识通过综合项目的实践训练串联起来，有效增强学生学习的系统性、完整性，切实体现“以学生为本”、由学生主体进行自主学习的教育理念，为进一步开展数据库课程教学改革实践奠定了良好的基础。

参考文献

[1]张永恒.《Access数据库应用基础》教学改革探究[J].榆林学院学报.2012，22（06）：42-44.

[2]叶霞，李俊山，李海龙.数据库原理及应用实践教学改革[J].计算机教育，2011（01）：56-59.

[3]彭育园，邹强，周春林.加拿大高校人才培养理念、特色及其启示—基于加拿大三所大学的实践考察[J].湖北科技学院学报.2017，37（01）：133-136.

[4]刘畅.案例法和项目驱动法在“数据库原理”教学实践中的应用探索[J].计算机教育，2009（19）：75-77.

[5]周丽娟.数据库教学体系改革与优化[J].高教论坛，2009 （01）：59-61.

[6]吴晓刚.基于项目驱动的数据库课程自主探究式教学模式[J].计算机教育，2012（02）：81-83+87.