三位一体的数据库应用开发模式实践研究

时间:2022-04-15 02:30:04

三位一体的数据库应用开发模式实践研究

摘要:在信息技术飞速发展的过程中,应用型数据库开发人才的培养变得尤为迫切。在分析了当前杭州师范大学钱江学院信息与计算科学专业针对数据库应用相关课程教学现状的基础上,提出了构建“知识+方法+技能”的三位一体的数据库应用开发模式的改革目标,并依据此目标给出了相应的步骤措施。实践证明,该模式能够充分调动学生学习的积极性、主动性和创造性,取得了较好的教学效果。

关键词:数据库应用;软件开发;计算机教育

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)11-0106-02

现今社会已经进入高等教育大众化的阶段,按照高等教育人才培养目标的定位,高等教育人才的培养一般情况下可分为培养以学术性为主的研究型人才、培养以开发性为主的应用型人才和培养以技能性为主的实用型人才。[1]而杭州师范大学钱江学院(以下简称“本院”)作为地方性本科院校正是致力于培养以开发性为主的应用型人才。

随着我国计算机和信息化步伐的加快,对数据库应用开发人才的迫切需求,使得数据库应用开发系列课程在培养应用型人才系列课程中占据举足轻重的地位。但信息与计算科学专业的学生普遍抱怨,目前所学的计算机开发类课程与社会实际开发技术脱节严重,学无所用,不懂软件开发方法与技术,不会进行完整系统开发。究其原因,并非每门课程的内在问题,而是在教学过程中,每门课程只关心本课程的核心知识,缺少课程间的衔接,课程间知识的综合应用教学,缺少对学生综合知识的应用能力及软件开发技术的教学和培养。

本院在数据库系列课程中设置了“数据库原理与技术”、“基础”、“软件工程”、“数据库应用开发”等相关课程。但每门课程之间的连贯性不强,不能使学生在学习过程中一气呵成,相互关联,导致教学效果较差。因此,如何使学生在学习该系列课程时融会贯通,需要对相关知识点进行强化或去舍,将各课程的知识点串联起来,综合加以建设,培养学生的综合应用能力,强化数据库应用开发技能,十分必要和紧迫。

一、教学的现状

本院的数据库系列课程主要包括“数据库原理与技术”、“软件工程”、“基础”、“数据库应用开发”等四门课程。“数据库原理与技术”课程安排在第四学期,包括数据库基本原理和数据库的设计与应用两部分。“软件工程”课程安排在第五学期,主要介绍软件的基本概念和软件工程的目标。“基础”课程安排在第五学期,讲授利用Visual 集成开发环境进行基于的 Web应用程序设计的基本知识。“数据库应用开发”课程安排在第六学期,主要讲授一个数据库应用系统的构建过程和构建方法。但目前这四门课程之间存在下面几方面的问题:第一,四门课程授课内容缺乏内在联系,相互独立,部分授课内容有重复现象,导致教学效果不甚理想。第二,教学手段和教学方法比较单一,没有激发学生的积极性和主动性。第三,实践上机环节缺乏综合性实验,相互之间协调性差,没有形成一个完整的体系结构。第四,某些教学内容过于陈旧,覆盖面窄,实用性差。

二、教学改革的措施

1.改革目标

综上所述,在上述几门课程学习结束后,并没有达到从理论学习到实践应用的转换,使得学生在数据库应用系统的设计中束手无策,培养学生独立解决实际问题的应用型人才目标难以实现。因此,如何科学设立上述课程的教学内容,实验环节,教学目标,增强课程之间的相互关联性,将几门课程放到一个大的课程体系结构中去综合考量。通过加强数据库基础知识教学、程序访问数据库方法训练、综合数据库应用开发技能培养,建立“知识+方法+技能”的“三位一体的数据库应用开发能力培养模式”,从整体上提高教学质量,培养学生的数据库应用开发能力,成为目前本专业的改革的目标。

2.改革措施

(1)优化课程的教学内容,增强课程之间的内部联系,摒弃原有的广、大、全的教学理念,形成一个针对数据库应用开发的一体多翼的完备的体系结构。

针对“数据库原理与技术”,增强对数据库系统的设计方法和关系数据库标准语言SQL内容的关注度,压缩数据库的安全性、并发控制、关系数据库理论等原理性的内容,使学生能够熟练掌握数据库的设计理论和实现方法并使用T-SQL语言完成数据操作。在第七学期中开设该课程的后续课程Oracle数据库,详细介绍Oracle数据库的基础知识和使用方法,弥补课程教学中的空白。

而针对“软件工程”课程,通过引入基于项目的面向对象设计方法的理论,从面向对象的角度来分析和解决问题,并注重软件测试的方法,强化数据库应用系统的体系结构和功能模块设计以及后期测试的方法,主要讲授面向对象的方法,项目的概要设计、详细设计等内容,使学生能够在学习了本门课程的基础上从软件系统构架的角度上依托项目小组互助合作完成数据库系统的前期设计,侧重于设计方法的学习。

在“基础”课程中,依据既定的授课目标,抛弃原有的什么内容都讲一点注重覆盖范围大而全的教材,转而选择简而精的以Web数据库应用开发为核心的教材。在教学过程中整合现有教学内容,去掉了文件操作、类的构造函数和析构函数、XML语言等相关内容,转而着重讲授web窗体、服务器控件、编程技术,并使学生通过本课程的学习掌握基本的web数据库编程的技能,为数据库应用开发服务。上述三门课程成为体系结构的多翼,为了数据库应用开发这个主体而服务。

(2)丰富教学方法,引入项目导学,案例教学等多种教学方法,激发学生的学习兴趣。项目导学法萌芽于欧洲的劳动教育思想,它的思想主旨是不以教师掌握的现有知识传授给学生作为学习的最终目标,[2]而是在教师的协助和指导下,从激发学生的兴趣入手,通过兴趣引领学生自动自觉寻找解决问题的思路和方法从而得到最终结果。

教学改革将项目导学和模块化教学相结合引入课堂教学实践中。在数据库应用开发课程中实施该方法的过程中可以采用下面几个步骤:先将学生自由组合形成小组,选择各自感兴趣的项目作为出发点;其次是协助学生重新搭建总体解决方案,这是教学设计的中心任务;再次是细化全局性解决方案,这个过程中需要学生在教师的指导下通过查阅资料,分析和总结,突破原有的一门课程的知识体系,将几门课程的知识点进行融会贯通的过程。同时,在实现的阶段,可以继续深化前期尚未完全解决的问题,这将成为引领学生继续探索的动力源泉。

针对数据库系列课程,可以采用案例教学法与体验教学法相结合的方法组织教学。例如在数据库应用开发课程教学中可以先通过一个大家都非常熟悉的数据库应用系统来引入,这样可以从直观上增强学生学习数据库原理的兴趣。然后,使学生站在使用者的角度来体验使用该系统,并分析该系统功能模块和系统构架以及系统的设计方法。以此使学生掌握系统需求分析、数据库概念结构的设计、数据库逻辑结构的设计、数据库物理结构的设计,达到以点带面,从而学会自主设计的思路和方法。

(3)强化实践环节,构建多层次、一体化、开放型的梯度递进实验体系。实践环节是计算机类应用开发课程中非常重要的组成部分,该环节可以丰富和深化现有的理论教学,培养学生的动手操作能力。在实践教学中,本教改就是要构建以基本课程实验、设计型综合实验、学年论文、毕业论文为主体的多层次、一体化、自主设计实验的开放化梯度递进实践体系。该实践体系如图1所示,培养学生自己发现问题、分析问题、寻求解决问题的思路和方法,充分调动了学生的主动性和创造性。

首先在上述各门课程中,建立基本课程实验,尽量使用当前最为流行的软件开发平台SQL Server 2008,Visual Studio 2010,Power Designer。这类的课程实验主要是以验证型实验和章节型设计实验为主,此类实验是针对教学过程中的数据库基本原理,几种软件建模工具,动态网页编程来设计的,要求学生能够通过本实验来验证教学过程中学到的基本原理和基本技术。

在第二层实验体系中主要是综合型设计实验,需要学生利用所学过的原理和方法独立解决综合性实际问题。在本层实验体系中,引入开放性实验,要求学生自己设计实验目的和实验要求,独立完成实验。以此检验学生能否在课程学习结束后,将相互之间存在联系的知识点结合起来,融会贯通。

第三层体系设计为学年论文环节。在学年论文环节要求将学生分成几组依据项目化的方法来完成各自的任务,并在每组中选出一位项目组长,由他领导分工合作。论文的选题主要来自于学生自主命题和某些实践合作单位的命题,论文完成后还要进行设计理念陈述,依据提交的论文和陈述给出学生成绩。每个设计小组必须独立完成需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计,并依据数据库的逻辑情况完成数据库的实施。本层体系目的是培养学生团队意识,提高学生综合利用专业知识解决实际问题的能力,提高学生的工程素养和工程实践能力。

第四层体系为毕业论文。依托上述几个层次的实践能力的培养,学生在毕业论文中能够主动将理论与实践相结合,提高学生工程素质和岗位适应能力。

三、结论

通过召开师生座谈会和针对学生的调查意见反馈,笔者发现在针对三位一体的数据库应用开发模式的培养教学过程中,采用上述改革措施后,可有效地提高学生的数据库开发能力,并从根本上提高教学质量,受到学生的广泛欢迎。其效果主要体现在以下几个方面。

第一,知识的学习形成了一个体系结构。在本课题的系列课程中,每门课程在教学过程中都能够站在全局的角度上面开展课程教学,教学过程中逐渐对于后续课程起到一个渗透的作用,使得学生在学习过程中能够在一个知识体系中学习,使得教学效果成倍增长。

第二,理论与实践之间互相促进,共同发展。通过理论教学内容和实验教学体系的建立,使得实验成为理论学习的载体。学生在实验操作过程中,将课堂上的理论知识运用其中,而实践中遇到的问题又需要理论知识的辅助解决。理论与实践之间环环相扣,相辅相成,极大地激发了学生学习的主动性和发现问题、解决问题的自主探索精神。

第三,学生的综合实践动手能力有了很大的提高。学生在实验教学体系中通过独立思考和分析研究,完成一个数据库应用系统的分析、设计和开发工作,从而提高学生分析、解决实际问题的能力以及数据库应用系统的开发能力。

参考文献:

[1]李晓明,陈平,张铭,等.关于计算机人才需求的调研报告[J].计算机教育,2004,(8):11-18.

[2]高雅娟.任务驱动法在数据库教学中的应用[J].剑南文学,2011,(4):116-117.

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