基于软件工程观的“数据库课程设计”教学改革探索

时间:2022-08-18 07:47:16

基于软件工程观的“数据库课程设计”教学改革探索

摘要:基于华北水利水电大学软件学院人才培养模式,根据软件工程专业“数据库课程设计”实践教学环节中发现的问题,并结合软件工程观念,提出对课程设计的题目、实施过程、考核方式等方面进行改革和研究。实践证明,通过改革能明显提高学生的实践动手能力和自主创新能力。

关键词:数据库课程设计;实践教学;软件工程观

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)21-0022-02

教育部2012年对《普通高等学校本科专业目录》和《普通高等学校本科专业设置管理规定》进行修订。以此为契机,结合华北水利水电大学(以下简称“我校”)软件人才培养模式,根据软件工程专业的培养目标和培养要求,积极借鉴“高等学校本科教学质量与教学改革工程”实施以来的教学改革理念、措施和经验,对“数据库课程设计”实践教学环节存在的问题进行反思,提出将工程设计的理念固化在课程设计的各个环节,对其进行改革和研究,旨在提高学生的实践动手能力和自主创新能力。

一、“数据库课程设计”现状概述

“数据库课程设计”为软件学院(以下简称“我院”)软件工程专业在学习完“数据库系统”(包括“数据库原理”与“数据库应用”)课程之后于学期末独立开设的一个综合实践教学环节。实践教学在工科教学领域是一个不可忽视的环节,它不但是理论知识得以迁移的手段,也是抽象与具体、理论与实践结合的基点。数据库系统是一门理论性、实践性均非常强的课程,开设该环节旨在加深学生对数据库系统相关理论知识的理解,培养学生分析、设计和编程实现数据库应用系统的能力,并在具体的数据库应用系统开发过程中强化学生的专业技能。

“数据库课程设计”是让学生独立地根据具体的应用环境,构造满足相应需求的数据库应用系统,它属于设计性实验范畴。设计性实验不但能够促使学生运用所学知识培养综合解决问题的能力,而且也会充分激发学生的学习动机,培养学生的学习兴趣,加强学生的实践能力。但在目前的实施过程中达不到预期的效果,通过分析和反思主要原因如下:

1.轻视实践教学环节

“数据库课程设计”于学期末开设,为期2周。从时间上考虑课程已全部结束,从心理上处于一个放松的状态,已不能全身心地投入学习。且时间较短,学生总以为2周的时间学不到专业技能,不能充分认识安排实践环节的目的和重要性,缺乏学习的兴趣,不能积极参与。

2.缺乏软件工程观念

在学习完“数据库原理”之后进行“数据库课程设计”,大部分学生认为该课程设计只需编程完成数据库的建立、各位数据库对象的建立及数据的添加、删除、修改和查询等功能。学生根据老师布置的课程设计题目马上就做这部分工作,对系统设计缺乏一个整体认识。这部分工作一天时间足以完成,在实际的实践教学环节中,学生大部分时间会浪费在数据库的连接、登录等问题上。这就出现了重程序设计技能,[1]轻软件工程方法,热衷于探索各种机巧的程序设计方法,忽视需求分析、评审、测试等软件工程的基本原则与方法。

3.考核模式过于传统

“数据库课程设计”作为一个独立的实践教学环节,传统的考核方式为出勤率(10%)、电子版系统(30%,界面+数据库连接+数据库设计)和纸质课程设计报告(50%),没有对学生所设计的数据库应用系统进行深入分析,投入的人力、精力不足,没有充分调动学生的自主创新能力。

如何充分发挥“数据库课程设计”的作用,收到良好的教学效果,是本次教学改革的主要研究任务。基于以上分析,主要从以下几个方面进行研究。

二、课程设计实践环节改革思路

1.任务提前分配

通过“数据库系统”课程的教学及“数据库课程设计”实践教学环节的实施,经过反思和讨论,认为通过对课程设计任务的提前分配可以充分认识到实践环节中的要求,调动学生的学习兴趣积极参与其中。关键问题是任务如何分配,提前到什么时候。

“数据库课程设计”是在学习完“数据库系统”课程之后于学期末开设,课程与实践环节是前后连贯的。那么在讲授“数据库系统”时就把“数据库课程设计”的题目、内容、要求、目标及成果提交的方式等分配给学生,在学生认识到学习完课程之后还有一项重要的任务。在学习课程的过程中,学生自己就能认识到学习的重点与难点。

“数据库系统”课程与“数据库课程设计”各个环节的对应关系如图1所示。

2.注重题目设计

“数据库课程设计”的第一个环节:题目的设计,至关重要。教师查阅资料,认真选题。首先题目的难度要适中,若选题简单,会让学生误认为数据库应用系统开发是一件很容易的事情,学生不能在设计中全面了解数据库设计的全过程及数据库系统的各种功能,达不到课程设计的目的;若选题过难,部分学生会知难而退。其次,题目要充分,避免抄袭现象,要设计到较多的领域,题目示例如表1所示。由于在学期初进行任务分配,学生有充分的时间对自己感兴趣的题目进行详细地实地调研,并能让学生充分认识到所学的知识并不抽象,能用来解决现实生活、工作中的实际问题,理论与实践完美结合。

由于学生的工作经验和社会阅历都不够丰富,在给出题目时,不但包括系统应该完成的功能需求,也包括一些描述系统的素材,同时还对各系统中现实环境中的情景用flash或DV制作了一系列的虚拟片断,从而为学生直观地理解系统中的业务需求奠定了基础。[2]

3.培养团队合作意识

学生分组,每组一题,不能重复,组内成员分工合作,培养团队协作能力,避免出现注重个人程序设计技能的运用和各种经典程序设计难题的解决,轻视团队协作能力和具体项目环境下的工程开发能力。

尤其在设计环节,要求学生灵活运用学过的知识进行设计,给同学们提供了较大的思维想象空间,调动了学生的学习兴趣,勤于思考,充分表达对不同设计的看法,然后集体讨论和总结,发挥集体的智慧,得到较优的数据库模式。

4.加强软件工程观

根据学生在进行数据库信息系统设计时重编程、轻设计的问题,提出把软件工程的观念贯穿到信息系统设计的各个环节。基于国际软件工程学科CC-SE2004规范,软件工程的教学与实践,从早期注重培养学生的软件工程观。

软件开发过程是一个系列活动,应包括:需求分析、软件设计、实现与调试、测试与验收、部署、维护等活动,具体过程如图2所示,在此过程中要借鉴工业工程中的“过程决定质量”的理论,强调过程对于软件开发的作用。[3]由此可见,编程只是其中很小一部分工作,应把重点放在分析和设计阶段。

为帮助学生以工程方法构建中小规模软件系统的知识和技能,演示一完整的项目作品,并制作开发视频,视频中展示数据库应用系统开发中每个阶段的主要任务和具体做法,尤其是需求分析和项目设计阶段,从而避免重编程实现而轻分析、设计的现象。

5.考核模式创新

为充分调动学生积极参与到课程设计各个环节,课程设计最后一天,每个设计小组分别答辩,讲解项目开况并回答老师提出的问题,最后提交课程设计报告。最终的成绩由考勤记录、课程设计报告和答辩三部分组成,成绩比例为2:3:5。该方式可充分调动学生的积极性,让每个学生均参与其中。

在此基础上,院里可以组织系统设计大赛,课程设计的作品可以参赛,并把获奖作品上传到院系网站,让学生自己进行投票,评选出界面设计奖、功能奖、代码设计奖等奖项。

6.实践效果的评价与反思

在课程设计结束后要做好教学效果的反思工作,通过问卷、交谈、建议等方式了解学生的心得体会,[4]特别是在实践动手能力方面的收获以及不足之处,以便进行教学改革,逐步提高教学水平,达到更好地教学和实践效果。

三、总结

根据软件工程专业特色,对“数据库课程设计”实践教学环节的任务分配、题目设计、团队意识、软件工程观及考核模式等方面进行改革和研究。近几年的实践表明,改革后效果良好,提高了学生的实践能力,达到了课程设计的预期效果。

参考文献:

[1]何福保,吴德道,胡开华.基于项目模拟实训的“数据库课程设计”教学方法研究[J].福建电脑,2012,(1):31-32.

[2]刘智,刘加伶,闫河,等.数据库课程设计的教学思路与实施[J].软件导刊,2009,(1).

[3]骆斌,邵栋,任桐炜.软件开发的编程基础[M].北京:机械工业出版社,2012.

[4]董崇杰.以就业为导向的数据库课程设计改革[J].软件导刊,

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