数据库开发技术课程建设和教学改革

摘要:为了能为社会培养出更多的应用型人才,满足海峡西岸经济区对计算机人才的实际需求,有必要对相关的计算机专业课程进行特色建设和教学改革。从课程定位、教学目标、教学手段改革、教学方法革新以及青年教师培养等多方面、多角度阐述数据库开发技术课程建设、教学改革的实施过程与实践效果。

关键词:课程建设;教学改革;应用型人才;数据库开发;激励式教学;CDIO教学理念

笔者所在院校是本科二类学校中的优秀院校,学校以工为主,是海峡西岸经济区人才培养重点基地。依据学校的办学定位,我系的人才培养目标是:培养具有计算机软、硬件系统设计及计算机应用系统开发基本能力,掌握嵌入式系统开发、软件开发和计算机网络技术,具有创新精神和实践能力的应用型高级工程专门人才。本文将围绕数据库开发技术课程的定位及教学目标,将我们在课程特色建设和教学改革过程中的一些方法与措施与大家交流分享。

1课程定位与课程目标

数据库开发技术处于3个层次课程体系(计算机文化基础、计算机技术基础、计算机应用基础)中的第3层次,在当今计算机3大支撑技术(计算机网络技术、数据库技术和智能技术)中占有非常重要的地位,发挥着重要的作用。数据库开发技术是计算机各专业学生都要修读的主干课程,与传统数据库原理课程相比,它是一门培养学生掌握数据库开发技术的实用型课程。为了能为社会培养出更多的应用型计算机人才,满足海峡西岸经济区建设对应用型计算机人才的社会实际需求,也因为这门课的成功建设能有效提高毕业生的就业率,所以对数据库开发技术进行特色建设和教学改革是必要和重要的。

数据库开发技术以高端的Oracle大型数据库管理系统为平台,学生通过本门课程的技术学习与应用开发实践,应达到以下目标:

1) 掌握大型数据库的体系结构、安装、基本操作和常用管理工具的使用。

2) 能熟练地使用非过程化的SQL语言进行数据定义、数据操纵、数据控制。

3) 掌握过程化的PL/SQL语言的开发技术与技巧,包括控制结构、游标、异常处理、复合数据类型和PL/SQL编程:存储过程、函数、触发器和包。

4) 胜任各类Oracle数据库管理和开发岗位,使学生在就业市场中具备竞争优势。

2教学改革与实践

近年来,我们积极探索本课程体系的构建与创新,改革教学内容、教学手段、教学方法和考核方式[1],着力强调围绕社会需求,围绕培养学生的创新及解决问题的能力,结合本课程的工程应用性,提高教学质量与教学效果。教师的课堂教学水平和实践指导能力得到显著的提高,综合教学效果受到许多同行教师与广大学生的好评。具体教学改革措施如下:

1) 把握课程特点、学生特点,精选教学内容。

数据库开发技术是一门培养学生掌握数据库开发技术的实用型课程,而我校是本科二类应用型院校,应在夯实学生基本理论的基础上,强调培养学生的工程应用能力。所以教学改革和课程建设的中心点是围绕着如何培养符合社会实际需求的工程应用型人才所展开,体现在精选教学内容,实施针对性教学,达到提高教学效率和效果的目的。

2) 理论与实践相结合,提高“三性”实验的比例。

理论与实践相结合,重理论教育的同时更加强调实践教育的重要性。在课程实践环节提高了“三性”(综合性、设计性和研究探索性)实验的比例,在实践环节中有50%设计为“三性”实验课程,课程教学理念是面向过程的重能力教育,着力培养学生的工程应用能力。

3) 引入CDIO教学理念。

CDIO是Conceive、Design、Implement、Operate 4个单词的缩写,意为构思―设计―实现―运行[2],是由麻省理工学院等4所大学通过几年的研究、探索和实践建立的一种先进的工程教育模式,此模式符合工程人才培养的规律,代表先进的教育方法。我们在课程建设中引入了CDIO教学理念,具体体现在制定合理和详细的课程教学大纲上,也体现在获取知识教育和能力培养双重效果的一体化课程计划的设计上。实践指导上贯彻“边做边学”、“做中学”的模式,力图让学生以生动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习和获取工程能力。

4) 对教学方法进行创新。

在教学实施过程中尝试激励式教学法和快乐教学法,注重创新思维的培养,实践的效果不错。比如,精心备课,精选教学实例,由浅入深,由易至难地渐近教学,方法虽然老套,但实施方法却创新巧妙。又如,实验任务按难易分层分级,使基础差的同学也能收获一定的成就感,针对本二学生特点让绝大多数同学都能在这门课程的学习中受益匪浅。再如,教学方式要幽默、恢谐,激发学生学习兴趣、学习热情和内在的学习欲望。

教学过程中根据教学内容精心设计问题情境,激发学生解题兴趣。通过案例教学,示范完成一个数据库开发任务的正确过程和途径,示范如何寻找从难到易地分解问题、解决问题的正确切入点和常用方法,遇到困难时如何求助、求解直至最终得解。课堂提问讨论时,表扬、鼓励、记录所有的成绩(即使是很小的成绩),采取引导、纠正错误但不批驳错误的教学态度,实施快乐教学的理念。课堂上不局限于传授知识内容,借助宽厚的人文素养,传授学习方法、做学问做人的道理,传授如何从创新的角度和思维分析、解决问题等,让学生有课堂知识之外的收获。这些教学方法的践行收获了良好的教学效果。教学中具体运用的有关成功案例,由于篇幅与文题所限,将另撰文书写。

5) 加强对学生数据库开发能力的训练。

首先是提高实践教学的效果,采用实验过程的互动教学,提高实验课老师的指导质量,设计更有实用价值的实验任务,设计提高“三性”实验的比例和效果等。其次是在校内组织数据库开发软件比赛,指导学生参加校外信息系统设计与应用的软件大赛。

6) 帮助学生获得Oracle认证资格。

专业认证能够构建工程教育与企业界的联系机制,增强工程教育人才培养对产业发展的适应性[3]。为了更好地配合校系卓越工程师计划的实施与完成,我们在课程教学中与Oracle甲骨文公司授权的阿拉丁计算机国际认证培训中心进行校企合作,实施双语教学试点,方便学生取得业界认可的专业认证资格,提高学生就业率。制定了对成功取得Oracle认证资格学生的奖励措施,鼓励学生及时获得职业证书认证。

7) 教学资源的扩展供给。

教学资源供给不仅仅是课件、大纲、作业和习题的网络下载,还有为每一个重要的知识点准备的相关背景资源、扩展领域和前沿知识。举例来说,在第1章介绍Oracle数据库的发展历程中,课堂讲授时间并不多,但我们为学生准备了《Oracle公司传奇》等图文并茂、生动有趣的背景资源,以激发学生学习Oracle软件的兴趣。另外为课程内容中一些最能体现开发技巧和提高开发程序质量的知识点(如伪列在TOP n 分析中的应用、DECODE函数和过程调用中的NOCOPY参数的使用等)均准备了扩展学习资源和样例程序,为学有余力的学生提供更宽广的专业学科视野,指出深入发展的方向与途径。

8) 改革考核评价方法。

改革考核评价方法,重视对实践应用能力的考核,通过对学生的有效考核来促进教与学。考核成绩中包括了平时成绩和实践环节的成绩,综合成绩评定则侧重学生的过程实践能力。期末考试采用了限制性开卷的方法。本课程的考核内容主要是学生的数据库开发技术和能力,不要求学生死记硬背大量的语句语法格式,在考试时允许学生携带一张A4纸,记录相关语句的语法格式等,有助于学生将学习精力集中在更深层次的能力掌握上,也有益于提高试题的信息量,多出一些综合性和设计性高的考题,更好地考核出学生的真才实能。

3教学团队建设与青年教师培养

课程特色建设的关键是建设一支优秀的教学团队,而优秀教学团队建设的生命线是青年教师的培养。以下是我系数据库开发技术教学团队建设与青年教师培养的一些情况介绍。

1) 建设一支实践指导能力强的教学团队。

课程教学团队中有企业工程师背景的教师占40%,获软考高级程序员(工程师)资格的教师占20%,曾亲自动手为企业开发过软硬件应用系统的教师达到了100%。这些教师紧跟业界的发展趋势,是一支有着很强工程应用实践指导能力的教学团队,既具有扎实的相关技术理论知识,又具有实际工程实践背景和比较广阔的工程视野,学术风格各具特色,注重人文科学素养的积累。本课程教学科研的优势互补和整体实力的发挥均得益于此。本课程的教师队伍多人次获得校毕业设计优秀指导教师称号,所指导的软件大赛学生多人次获得各级比赛名次。

2) 派送青年教师在职参加学习和深造。

加大青年教师培养力度,支持课程组青年教师不断进行深入学习,选送他们到国内一流大学和世界著名企业进修或培训,参加数据库领域的国际和国内高层次学术活动,提高教师的学历层次,努力使师资队伍的梯次结构更趋合理。课程教学团队中在读博士占20%,去清华大学、东南大学等一流高校进修的访问学者占40%,先后参加了世界著名企业(Oracle公司、Borland公司和 Microsoft公司)关于数据库领域开发平台或应用软件培训达3次以上且获得认证证书的占60%。

3) 提高教学团队的教学质量。

组织教学团队成员集体备课、教学试讲,开设公开课,研讨教学大纲和教案;随着数据库技术的发展不断修订教学大纲,交流教学心得和经验;加强新教师的指导和考核,以老带新,加快青年教师的培养,提高青年教师业务素质。

4) 加强青年教师的师德师风教育。

对青年教师进行师德师风教育,使敬岗爱业蔚然成风,提高教师的责任感和使命感。

5) 培养健康向上、均衡发展的团队精神。

鼓励青年教师积极参加文体活动和形式多样的工会活动,拥有健康的心理和强壮的身体,博览群书,培养宽厚的人文素养。全面均衡的发展,健康向上的教风,必将为学生带来课堂知识之外的良好影响和帮助。本课程组的大多数成员都是校系工会的积极分子,在校系组织的运动会上,在田径项目、羽毛球、乒乓球、排球等项目上多次获得各级好名次。

6) 鼓励支持青年教师进行校企合作。

让教师有机会到软件开发企业一线进行实践调研,扩大教师的知识面,使其具备广阔的工程视野,并紧跟数据库开发技术发展的趋势。

4实验教学的设计与改革

课程实验内容的设计是围绕课程知识点展开的,突出重点和难点部分的内容比重。目的是让学生学会在Oracle平台下进行SQL数据操纵和PL/SQL开发,掌握大型数据库开发的技术与技巧。在课程实践环节中有50%是设计成“三性”实验课程,也就是说设计的实验过程和结果要能够验证和分析本课程内容中不同知识点之间的因果关系或相互影响,是本课程不同知识点的综合。要完成这样的实验,要求学生熟练掌握多个章节的知识内容。具体要求为:

1) 学生在实验前应根据实验指导要求做好实验准备,复习理论知识、准备相关资料及预先编写好实验程序代码等。

2) 实验结束后,要求学生认真撰写实验报告,实验报告内容中最后要包括实验心得和实验小结,记录实验过程中遇到的困难和解决问题的方法。还要分析所设计的代码中主要使用了哪些知识点,解决同一个问题的不同方法有哪些,方法之间的优劣比较等。

3) 实验效果应能达到培养学生综合应用和综合分析能力的教学目的。对每个实验,我们都提供了实验指导书,学生在实验指导书的指导下,理解要求、设计程序、测试程序,深入理解和掌握知识点并提高数据库开发技能。

本着激励式教学和快乐式学习的教学指导原则,实验任务按难易分层分级,使基础差的同学也能收获一定的成就感。能力有高低,进步有大小,关键是每个学生都在不断进步,这样才能让那些学习能力较弱,几欲放弃的学生,逐渐树立起学习信心。再根据部分基础好,专业志向是从事数据库开发技术学生的思想特点和成才需求,设计出课外实践教学指导书,提出更高的设计目标,充分发挥学生的主体作用,调动学生的学习积极性。

教师在实验过程中进行全程指导,为遇到困难的学生答疑解惑,指导过程采用的是启发式教学方式,一步一步引导学生找到解决问题的方法,指导后要有恰当的总结,帮助同学遇到相似问题能举一反三,消除依赖学习的习惯,也鼓励学生之间的互动学习。如果现场发现统一的问题,就统一演示指导,提高指导效率。这也正是袁驷[1]在“改进教学模式、切实提高教学质量”一文中倡导的教学理念。

5结语

我们在数据库开发技术课程建设的过程中,引入了CDIO教学理念,边做边学,既摸索出一些成功的方法,也走过了曲折的道路。希望能借此文与所有有志于计算机教育的同行们交流分享,共同培养出更多更好的符合社会需要的应用型高级工程专门人才。

参考文献:

[1] 袁驷. 改进教学模式 切实提高教学质量[J]. 中国大学教学,2009(1):11-13.

[2] 顾佩华,沈民奋,陆小华. 重新认识工程教育:国际CDIO培养模式与方法[M]. 北京:高等教育出版社,2009.

[3] 蒋宗礼. 计算机科学与技术专业的认证与改革[J]. 计算机教育,2010(1):7-11.

Curriculum Building and Teaching Reform of Database Development Technique

HU Wen-yu1,2, CHEN Qing-qiang1, YANG Rong-hua1, ZHANG Guo-an1, JIANG Jian-hui1, CHEN Yu1

(1. Department of Computer and Information Science, Fujian University of Technology, Fuzhou 350108, China;

2. School of Computer Science and Engineering, Southeast University, Nanjing 21009, China)

Abstract: In order to cultivate more applied talents for society and to meet the demands for computer specialists in the Economic Zone on the west side of the straits, it’s necessary to carry out computer-related curriculum building and teaching reform. This article narrates the process and practical effects of Database Development Technique, and it includes many aspects such as the definition of this course, teaching goal, new teaching methods and training of young teachers.

Key words: curriculum building; teaching reform; applied talents; Database Development; incentive teaching; CDIO teaching ideas