蘭翠

(黑龍江科技學(xué)院計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院，哈爾濱150027)

數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用課程CDIO模式教學(xué)的探討

蘭翠

(黑龍江科技學(xué)院計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院，哈爾濱150027)

CDIO作為一種工程教育的模式推動了工程教育改革的進(jìn)程，數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用課程作為計(jì)算機(jī)專業(yè)的核心課程之一，可結(jié)合CDIO模式從構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)作四個(gè)方面進(jìn)行教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)手段、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法的變革，從而進(jìn)一步提高計(jì)算機(jī)專業(yè)的人才培養(yǎng)質(zhì)量。

CDIO;教學(xué);數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用

CDIO是構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(jì)(Design)、實(shí)現(xiàn)(Implement)、運(yùn)作(Operate)四個(gè)英文單詞的縮寫，它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程［1］?！皵?shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用”作為一門應(yīng)用性極強(qiáng)的計(jì)算機(jī)專業(yè)的專業(yè)核心課程之一，為提高教學(xué)水平和專業(yè)建設(shè)水平，強(qiáng)調(diào)對基礎(chǔ)理論的掌握和應(yīng)用數(shù)據(jù)庫技術(shù)解決實(shí)際問題的實(shí)踐創(chuàng)新能力，體現(xiàn)“精理論、熟軟件、能開發(fā)”的能力培養(yǎng)目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生思考式學(xué)習(xí)、研究式學(xué)習(xí)以及實(shí)踐操作式學(xué)習(xí)的習(xí)慣與能力。本文結(jié)合CDIO模式從課程構(gòu)思、課程設(shè)計(jì)、課程實(shí)現(xiàn)、課程運(yùn)作四個(gè)方面進(jìn)行教學(xué)探討。

一、課程構(gòu)思

計(jì)算機(jī)專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)計(jì)算機(jī)專業(yè)技術(shù)應(yīng)用型人才，掌握計(jì)算機(jī)軟件工程設(shè)計(jì)與開發(fā)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程規(guī)劃與建設(shè)、計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)、數(shù)據(jù)庫維護(hù)與監(jiān)控等理論基礎(chǔ)知識與專業(yè)操作技能。數(shù)據(jù)庫方向的部分就業(yè)崗位是從事數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)與開發(fā)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)規(guī)劃管理的數(shù)據(jù)庫信息維護(hù)員，或?qū)?shù)據(jù)庫進(jìn)行性能分析、優(yōu)化調(diào)整、維護(hù)數(shù)據(jù)庫安全、監(jiān)控以及數(shù)據(jù)庫災(zāi)難恢復(fù)的數(shù)據(jù)庫管理員，或具有一定研究能力，能夠設(shè)計(jì)與開發(fā)大型平臺數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)庫工程師，或進(jìn)行業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、實(shí)施、開發(fā)并優(yōu)化數(shù)據(jù)庫物理建設(shè)方案的數(shù)據(jù)庫項(xiàng)目工程師等，學(xué)好數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用課基本上就具有了從事數(shù)據(jù)庫信息維護(hù)、數(shù)據(jù)庫管理以及數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)、實(shí)施、開發(fā)的能力。

“數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用”是一門重要的專業(yè)核心課。它既是若干后續(xù)專業(yè)課程的知識基礎(chǔ)，也是程序設(shè)計(jì)類課程(如面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)、可視化程序設(shè)計(jì)等)的極其重要的延伸。學(xué)生學(xué)習(xí)此門課程要掌握數(shù)據(jù)庫的基本知識、數(shù)據(jù)庫管理技能，以及基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開發(fā)技能，教學(xué)過程中要結(jié)合CDIO模式從實(shí)際、實(shí)用、實(shí)踐的角度進(jìn)行產(chǎn)、學(xué)、研結(jié)合［2］，針對數(shù)據(jù)庫相關(guān)崗位的市場需求，圍繞數(shù)據(jù)庫操作以及管理技能進(jìn)行訓(xùn)練，引導(dǎo)學(xué)生參與解決實(shí)際工程問題，使學(xué)生能夠在“干中學(xué)”，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主動性和創(chuàng)新應(yīng)用能力，為專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)奠定良好的基礎(chǔ)。

二、課程設(shè)計(jì)

課程目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、初步掌握應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計(jì)能力;培養(yǎng)學(xué)生能夠應(yīng)用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)，進(jìn)行信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫模式的設(shè)計(jì)能力;培養(yǎng)學(xué)生使用SQL語言進(jìn)行客戶端、服務(wù)器端的應(yīng)用程序設(shè)計(jì)的能力;培養(yǎng)學(xué)生具有數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)、管理、應(yīng)用等方面的工作能力，能夠從事數(shù)據(jù)庫相關(guān)技術(shù)理論的研究、設(shè)計(jì)、開發(fā)、管理、應(yīng)用、維護(hù)及教學(xué)等方面的工作，具有創(chuàng)新意識、創(chuàng)業(yè)精神和實(shí)踐能力。

為保證課程目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)可選用以下教學(xué)方法。(1)在精講數(shù)據(jù)庫基本原理、應(yīng)用、操作的同時(shí)，以簡單實(shí)例引導(dǎo)學(xué)生通過教學(xué)輔助資源自學(xué)實(shí)現(xiàn)功能，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力; (2)在教學(xué)中突出重點(diǎn)和難點(diǎn)，提高學(xué)生邏輯思維能力，選擇實(shí)際案例，剖析疑難點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;(3)提供先進(jìn)教輔資源，將電子教材、練習(xí)自測、在線交流等多種媒體有機(jī)結(jié)合，拓展教學(xué)內(nèi)容，提供學(xué)生自學(xué)平臺;(4)靈活運(yùn)用案例教學(xué)，以項(xiàng)目驅(qū)動教學(xué)，任務(wù)驅(qū)動教學(xué)、探究教學(xué)和研究性學(xué)習(xí)的方式方法，讓學(xué)生在知識、技能形成的過程中充分感知、體驗(yàn)、獲取過程性知識和經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)與崗位要求的無縫對接;(5)針對學(xué)生資質(zhì)培養(yǎng)其專業(yè)能力特長，充分挖掘潛能，肯定進(jìn)步，構(gòu)建科學(xué)、全面、注重技能的評價(jià)機(jī)制; (6)提供企業(yè)實(shí)訓(xùn)的機(jī)會，讓學(xué)生在實(shí)際工作中扎實(shí)理論基礎(chǔ)，提高理論與實(shí)際相結(jié)合，以及應(yīng)用理論指導(dǎo)實(shí)踐的實(shí)際操作動手能力。

教學(xué)內(nèi)容不但包括書本上的基礎(chǔ)理論知識，還要包括實(shí)際操作的技術(shù)和技巧，同時(shí)結(jié)合企業(yè)實(shí)訓(xùn)進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生學(xué)習(xí)過程中要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行指導(dǎo)。(1)讓學(xué)生親自對數(shù)據(jù)庫行業(yè)的工作過程進(jìn)行考察、實(shí)踐、總結(jié)，提高對本門課程的重視程度;(2)對數(shù)據(jù)庫操作常出現(xiàn)的錯(cuò)誤進(jìn)行分析、實(shí)驗(yàn)、對比，提高系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)能力;(3)通過項(xiàng)目小組的形式開展自習(xí)、項(xiàng)目開發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作的團(tuán)隊(duì)精神以及組織協(xié)調(diào)能力;(4)以數(shù)據(jù)庫項(xiàng)目難點(diǎn)為導(dǎo)向，引導(dǎo)學(xué)生通過查閱網(wǎng)絡(luò)資源，解決難題，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和實(shí)踐方法能力。

教學(xué)手段的選擇主要從以下幾個(gè)方面入手。(1)由于本課程操作性較強(qiáng)，需結(jié)合多媒體進(jìn)行實(shí)例講授;(2)在實(shí)例講授中，拋出問題，讓學(xué)生思考討論，以不同方式解決; (3)根據(jù)不同學(xué)生個(gè)體的資質(zhì)，進(jìn)行不同層次的技能培養(yǎng); (4)采用形式多樣的考核方案，客觀地評價(jià)學(xué)生資質(zhì)、能力等綜合素質(zhì)。

教師、教學(xué)環(huán)節(jié)、教輔資源、考核方案、教學(xué)手段與學(xué)生等課程要素的整合模式與運(yùn)行結(jié)構(gòu)如下圖所示。

三、課程實(shí)現(xiàn)

課程的主要知識點(diǎn)有關(guān)系數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫管理、關(guān)系數(shù)據(jù)庫SQL語言、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的訪問、數(shù)據(jù)庫恢復(fù)、并發(fā)控制、數(shù)據(jù)庫安全保護(hù)、SQL Sever的基本操作等，主要的操作技能點(diǎn)有數(shù)據(jù)庫服務(wù)器配置與注冊、企業(yè)管理器的使用、數(shù)據(jù)庫的建立、數(shù)據(jù)表、索引和視圖的建立、數(shù)據(jù)查詢和更新、SQL Sever的T－SQL語法、游標(biāo)和儲存過程、SQL Sever的觸發(fā)器等。其中E－R數(shù)據(jù)模型、關(guān)系運(yùn)算、SQL查詢、關(guān)系模式規(guī)范化、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)為本課程的重點(diǎn)，利用ODBC、JDBC、ADO.NET幾種常見的數(shù)據(jù)庫訪問接口進(jìn)行數(shù)據(jù)庫增、刪、改、查等操作，為本課程難點(diǎn)。

課程總學(xué)時(shí)60學(xué)時(shí)，其中課堂講授48學(xué)時(shí)，上機(jī)操作12學(xué)時(shí)，課程設(shè)計(jì)2周，企業(yè)實(shí)踐2周，上機(jī)操作以學(xué)生最容易調(diào)研的學(xué)生信息數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)為例，進(jìn)行創(chuàng)建基本數(shù)據(jù)表、創(chuàng)建視圖及索引、SQL語言簡單查詢、SQL語言復(fù)雜查詢、應(yīng)用存儲過程與觸發(fā)器、事務(wù)編程、數(shù)據(jù)庫備份和恢復(fù)等幾個(gè)模塊的操作練習(xí)，課程結(jié)束后，由專門的指導(dǎo)教師帶領(lǐng)學(xué)生到相關(guān)軟件公司進(jìn)行為期兩周的企業(yè)實(shí)踐，主要完成企業(yè)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用概況，數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)信息維護(hù)、常出現(xiàn)的錯(cuò)誤及解決方案等幾方面的資料調(diào)研，企業(yè)實(shí)踐結(jié)束后，進(jìn)行為期2周的課程設(shè)計(jì)，學(xué)生需分成小組，進(jìn)行自由選題、需求分析、數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)、總體設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、編碼、單元測試、詳細(xì)設(shè)計(jì)驗(yàn)收、整體測試和完善，撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告并驗(yàn)收，最后以小組為單位演示、講解所設(shè)計(jì)軟件，每位成員應(yīng)接受指導(dǎo)老師的提問，參與答辯。進(jìn)而鍛煉學(xué)生自主思考、學(xué)習(xí)、研發(fā)、團(tuán)結(jié)協(xié)作、實(shí)干的能力?？己顺煽冇衫碚摽荚嚦煽儭?shí)驗(yàn)考試成績、課程設(shè)計(jì)成績、平時(shí)成績四部分組成，分別占50%、20%、20%、10%。

四、課程運(yùn)作

課程的主講教師都要求具備“雙師”資格，并參與數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用精品課程建設(shè)，具有豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、較強(qiáng)的科學(xué)研究能力以及扎實(shí)的實(shí)踐操作能力，實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)場地要為每位學(xué)生配備單獨(dú)的計(jì)算機(jī)，并開通網(wǎng)絡(luò)資源，提供網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺，方便學(xué)生進(jìn)行網(wǎng)端數(shù)據(jù)庫的連接和操作，而課程教學(xué)大綱、課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱、課程設(shè)計(jì)大綱、電子教材、PPT教學(xué)課件、練習(xí)自測、綜合實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書、企業(yè)實(shí)踐任務(wù)書等教學(xué)資源都可以在學(xué)院“數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用”立體化教材網(wǎng)站上獲得。

［1］林藝真.CDIO高等工程教育模式探析［J］.哈爾濱學(xué)院學(xué)報(bào)，2008，(4):137－140.

［2］E.Crawley etc.Rethinking Engineering Education［M］.Berlin:Springer，2007:4.

G642

A

1001－7836(2011)06－0061－02

10.3969/j.issn.1001－7836.2011.06.025

2011－03－16

2010黑龍江省新世紀(jì)高等教育教改工程項(xiàng)目;黑龍江科技學(xué)院教學(xué)研究項(xiàng)目(49)

蘭翠(1977－)，女，黑龍江雙城人，講師，碩士，從事于人工智能、數(shù)據(jù)挖掘研究。