黃　輝

(湖北工程學院 新技術學院，湖北 孝感 432000)

基于“項目驅動法”的“數(shù)據(jù)庫課程設計”教學

黃輝

(湖北工程學院 新技術學院，湖北 孝感 432000)

摘要：“數(shù)據(jù)庫課程設計”是“數(shù)據(jù)庫原理”的重要后續(xù)實踐性課程，設計合理有效的教學模式對實現(xiàn)學生從理論到實踐的升華非常關鍵。筆者從四個方面分析了現(xiàn)有教學模式存在的不足，并提出運用“項目驅動法”的“數(shù)據(jù)庫課程設計”教學設計方法，從教學目標、教學內(nèi)容、教學規(guī)程和考核評價四個方面設計教學模式，對指導數(shù)據(jù)庫課程設計的實踐性教學，全面提升學生數(shù)據(jù)庫技術的實踐能力，具有一定的參考價值。

關鍵詞：項目驅動法;數(shù)據(jù)庫課程設計;教學模式

數(shù)據(jù)庫技術是信息系統(tǒng)核心技術之一，也是計算機科學中應用最廣、發(fā)展最快的技術之一。作為計算機、經(jīng)濟管理、信息技術、市場營銷、電子商務等專業(yè)重要的專業(yè)基礎課，數(shù)據(jù)庫是一門應用性很強的課程，教學中必須做到理論與實際項目相輔相成，貫徹“理論和應用相結合”的宗旨，讓理論知識指導實踐，讓實踐深化理論知識。如今，在互聯(lián)網(wǎng)信息平臺上，數(shù)據(jù)庫技術在政府部門、企事業(yè)單位和社會團體都有廣泛的應用。

“數(shù)據(jù)庫課程設計”是“數(shù)據(jù)庫原理”的后續(xù)實踐課程。在教學中，一方面要圍繞“數(shù)據(jù)庫原理”課程的教學內(nèi)容，加深學生對數(shù)據(jù)庫課程中應知必會知識的理解，并能在實際工作中能加以運用；同時，還要選擇貼近學生生活的實際項目，循序漸進，逐步提高學生的數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)的設計與開發(fā)能力，培養(yǎng)學生分析問題與解決問題的能力，從而增強學生的就業(yè)競爭力[1]。

1現(xiàn)有教學模式存在的問題

從數(shù)據(jù)庫技術課程的教學大綱、課程設置和內(nèi)容安排等方面看，大多數(shù)高等院校都開設了“數(shù)據(jù)庫課程設計”實踐教學課程。但在開展具體教學時，教學內(nèi)容僅僅圍繞相關課程展開，不能與實際問題有效結合起來，導致學生在數(shù)據(jù)庫實際應用方面缺乏良好的理論基礎和工程實踐能力，無法適應企事業(yè)單位對數(shù)據(jù)庫專業(yè)技術型人才的需求。筆者結合多年教學實踐和市場調研情況，發(fā)現(xiàn)“數(shù)據(jù)庫課程設計”教學過程存在四個方面值得關注的問題。

1.1教學目標不明確

盡管很多高等院校的計算機專業(yè)在教學大綱中都開設了“數(shù)據(jù)庫課程設計”這門課程，但學時有多有少，時間安排上也不集中，僅僅當作一般的設計性實驗對待，沒有形成統(tǒng)一的教學標準和明確的教學目標。教學安排的不合理，導致學生和教師對“數(shù)據(jù)庫課程設計”重視程度不夠，從而影響課程設計的教學效果，無法達到鞏固數(shù)據(jù)庫課程知識、提高實際操作能力和綜合運用所學知識解決實際問題的能力的目的。

1.2教學內(nèi)容不合理

已有的數(shù)據(jù)庫課程設計教學內(nèi)容比較單一，缺乏對內(nèi)容的精心組織，基本上是圍繞“數(shù)據(jù)庫原理”課程的內(nèi)容而展開，教學知識點與實際問題聯(lián)系不緊密，缺少新知識和新的工程設計工具和方法的引入，不能讓學生從總體上形成數(shù)據(jù)庫技術的認識。盡管很多學生取得了“數(shù)據(jù)庫課程設計”的學分，但仍然不完全具備設計一個合理、完備、優(yōu)化的數(shù)據(jù)庫的基本能力。因此，教學內(nèi)容設計的不合理，對培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作精神、創(chuàng)新能力以及可持續(xù)發(fā)展的能力起不到積極作用。

1.3過程管理不規(guī)范

目前，很多學校的課程設計管理比較松散，在學時安排、師資配置和人員組織上不夠合理，缺少對整個課程設計過程的跟蹤和監(jiān)控，更沒有建立完善的監(jiān)督與修正機制，最終影響了課程設計的實踐效果。為實現(xiàn)規(guī)范化的過程管理，要結合本專業(yè)學生實際情況，在保證學時充足的情況下，采用分組合作形式組織課程實踐，通過制定具體的工作計劃和合理的工作進度，確保每個分組項目的穩(wěn)步推進。學生要詳細做好課程設計的工作記錄，及時匯報項目的進展情況，并總結項目開發(fā)過程中遇到的問題和解決方案；指導教師通過工作手冊記載工作記錄、學生的進度報告、小組討論和答疑情況。

1.4考核方式不全面

當前，很多高等學校的“數(shù)據(jù)庫課程設計”考核方式還不夠合理，僅僅從學生的考勤、報告、作品等少數(shù)幾個方面進行簡單的評價，不能全面反映教學全過程中學生的協(xié)作能力、工程能力、創(chuàng)新能力、文檔寫作能力和代碼質量，不利于客觀真實地反映學生的課程參與指數(shù)、專業(yè)技能指數(shù)、團隊協(xié)作指數(shù)、創(chuàng)新水平指數(shù)等方面的能力。因此，建立和完善以綜合測評與項目答辯相結合的考核機制，對提高數(shù)據(jù)庫課程設計實踐教學效果，鍛煉與培養(yǎng)學生的綜合素質具有促進和激勵作用。

2“項目驅動法”教學模式概述

“項目驅動教學法”是一種建立在建構主義學習理論基礎上的教學法，它將以往的以傳授知識為主的教學理念，轉變?yōu)橐越鉀Q問題、完成任務為主的多維互動式的教學理念，將再現(xiàn)式教學轉變?yōu)樘骄渴綄W習，使學生處于積極的學習狀態(tài)，每一位學生都能根據(jù)自己對當前問題的理解，運用共有的知識和自己特有的經(jīng)驗提出方案、解決問題[1]。這種教學方法要求有明確的目標任務，創(chuàng)設合適的教學情境，使學生帶著真實的任務在探索中學習。學生以小組為單位，在老師的指導下，緊緊圍繞已經(jīng)設定好的任務，在強烈的問題動機驅動下，通過對網(wǎng)絡、圖書資料等學習資源的主動索取應用，進行自主探索和互助式學習，在完成既定任務的同時，獲得了理論應用于實踐的機會。

近年來，以“項目驅動法”為教學理念的創(chuàng)新教學模式受到了廣大教育工作者的高度重視[2]。例如，文獻[3]提出運用“項目驅動法”，從課程設計、課程實施、效果評價三個方面對“JSP程序設計”教學模式進行改革；文獻[4]針對職業(yè)技術教育的特點，從綜合性、實踐性和探索性三個方面提出了“項目驅動法”運用于機械設計基礎課程教學改革的基本原則；文獻[5]運用基于主動學習的項目驅動法教學理念，利用分組合作的形式開展多層次、全方位的“計算機組成與結構”實驗教學，有利于提高學生主動學習能力；文獻[6]提出以項目驅動為基礎的“數(shù)據(jù)庫原理與應用”課程三維教學法，從項目選擇、項目導入和項目實施三個方面開展合作教學。文獻[7]以MySQL數(shù)據(jù)庫課程教學中索引的創(chuàng)建與應用為例，提出以工作過程為導向的項目驅動法的教學模式，從子項目設計、計劃制定、任務實施、任務交付、效果評價和項目擴展6個方面設計教學過程。

因此，“項目驅動法”以建構主義理論[8]為基礎，通過模擬真實項目的開發(fā)環(huán)境與開發(fā)過程，運用“教學做合一”模式充分發(fā)揮學生在學習過程中的主體地位，對于培養(yǎng)學生提出問題、分析問題與解決問題的實踐能力有很好的鍛煉作用，符合培養(yǎng)應用技術型創(chuàng)新性人才的內(nèi)在要求。

3基于“項目驅動法”的“數(shù)據(jù)庫課程設計”教學設計

本質上，“項目驅動教學法”是一種以建構主義學習理論為基礎的教學法，是激勵學生積極參與、協(xié)作、創(chuàng)新的一種教學模式。運用“項目驅動法”開展數(shù)據(jù)庫課程設計教學，一方面，需要根據(jù)學生已有的知識和能力，精心組織教學內(nèi)容，既要有必知必會知識的鞏固練習，還需要適當?shù)匾肱c實際項目密切相關的新知識、新工具，以擴大學生的視野；另一方面，需要將軟件工程的思想引入到教學當中，通過模擬軟件企業(yè)大中型數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)的開發(fā)過程，讓學生充當項目組中的不同角色，使他們在參與項目開發(fā)的過程中培養(yǎng)良好的創(chuàng)新意識和工程素養(yǎng)。

“項目驅動教學法”要求老師設計科學合理的實踐項目，培養(yǎng)學生自主學習的能力，引導學生團結協(xié)作，充分交流，利用所學的知識完成項目任務。

3.1制定明確的教學目標

制定明確的教學目標是搞好數(shù)據(jù)庫課程設計實踐教學的首要任務。首先，在設計教學內(nèi)容時，重視學生對先前已學數(shù)據(jù)庫理論和技術的鞏固，并與實際應用有效結合起來，實現(xiàn)理論到實踐的知識升級。其次，通過引入新的設計方法和設計工具，提高學生分析與解決實際應用問題的能力，模擬訓練數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)開發(fā)的全過程，以積累數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)開發(fā)方面的實際經(jīng)驗。再次，要通過分工和合作完成一個數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)，培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作精神和群體共識能力，認識團隊協(xié)同工作的重要性；最后，還要培養(yǎng)學生大膽學習和運行新知識和新方法的能力，激發(fā)他們的學習潛能，鼓勵創(chuàng)新。

3.2組織豐富的教學內(nèi)容

運用“項目驅動法”開展“數(shù)據(jù)庫課程設計”實踐教學，指導教師首先要了解學生對“數(shù)據(jù)庫原理”課程的學習情況，從數(shù)據(jù)庫課程中應知必會的知識點開始，根據(jù)學生的現(xiàn)有基礎和實施課程設計必需的工具出發(fā)，精心組織教學內(nèi)容，循序漸進地提高學生運用已有知識和學習新知識分析問題和解決問題的能力。筆者在教學過程中，主要從如下幾個方面組織教學內(nèi)容。

(1)開展結構化查詢語言(Structural Query Language, SQL)的實訓。SQL是關系型數(shù)據(jù)庫的標準語言，是數(shù)據(jù)庫原理教學中的重點和難點。對SQL語句進行專門的實訓，目的在于加強學生對已學知識的鞏固，提升學生數(shù)據(jù)庫操作能力，為后期數(shù)據(jù)庫的應用編程打好基礎。實訓內(nèi)容包括數(shù)據(jù)庫的簡單查詢和連接查詢、數(shù)據(jù)庫的嵌套查詢、數(shù)據(jù)庫的分組查詢和統(tǒng)計查詢、數(shù)據(jù)庫視圖的定義及使用四個方面。此外，在實訓過程中，還可以根據(jù)學生的實際情況，適當引入存儲過程和觸發(fā)器等新技術，激發(fā)學生實踐的積極性。

(2)拓展軟件工程知識。數(shù)據(jù)庫課程設計是數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)設計的一次模擬訓練，需要培養(yǎng)學生分析問題和解決實際問題的能力。由于學生普遍沒有項目開發(fā)和團隊協(xié)作方面的基本訓練和工作經(jīng)驗，因此了解基本的軟件工程知識，形成基本的軟件工程思維，是進行數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)開發(fā)必備的素質。在這一環(huán)節(jié)中，筆者以學生熟悉的學籍管理系統(tǒng)開發(fā)過程為案例，講解軟件工程在軟件產(chǎn)品開發(fā)各個階段的基本任務和基本方法，讓學生建立起模塊化的程序設計思想，樹立軟件產(chǎn)品的質量意識。重點講解自外而內(nèi)、自頂向下、逐層細化、逐步求精的需求分析過程，掌握使用Word、Visio等繪圖工具繪制數(shù)據(jù)流圖的方法，讓學生具備基本的數(shù)據(jù)庫和應用系統(tǒng)的需求分析能力。圖1是筆者在課程設計中為學生展示的學生管理0層數(shù)據(jù)流圖。

圖1　學生管理0層數(shù)據(jù)流圖

(3)數(shù)據(jù)庫建模工具的運用。在數(shù)據(jù)庫課程設計中，適當?shù)貙⑿鹿ぞ咭氲浇虒W當中，有利于激發(fā)學生學習熱情，提升學生運用新工具解決實際問題的能力。在教學中，筆者引入Sybase公司推出的企業(yè)級建模及設計工具PowerDesigner輔助數(shù)據(jù)庫的分析與設計。利用該工具中提供的圖形化的CASE工具集，能方便和簡化數(shù)據(jù)庫概念結構設計和邏輯結構的設計，有利于進一步加深學生對數(shù)據(jù)庫原理課程中概念模式向關系模式轉換規(guī)則的認知。圖2是教學中利用PowerDesigner設計的學籍管理系統(tǒng)的概念數(shù)據(jù)模型。

圖2　學籍管理概念數(shù)據(jù)模型

(4)數(shù)據(jù)庫技術的編程實踐。在教學中，為提高學生分析問題和解決問題的能力，積累他們在數(shù)據(jù)庫編程方面的實踐經(jīng)驗，有必要設計數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)編程的教學內(nèi)容。考慮到大多數(shù)學生不具備復雜軟件開發(fā)工具的編程實踐能力，在教學中，筆者選用簡單的可視化編程工具Visual Basic 6.0和學生熟悉的SQL Server數(shù)據(jù)庫作為開發(fā)工具，并以學籍管理系統(tǒng)中典型的學生信息管理模塊為案例，為學生詳細講解如何使用VB和ADO (ActiveX Data Objects，ActiveX數(shù)據(jù)對象)數(shù)據(jù)庫訪問技術，實現(xiàn)學生信息的查詢、增加、修改和刪除等基本功能。通過該環(huán)節(jié)的教學實踐，使學生能掌握如何使用數(shù)據(jù)庫技術與某個具體程序開發(fā)語言開發(fā)數(shù)據(jù)庫應用軟件的基本過程。另外，對有基礎的學生，也鼓勵學生自學ASP和JSP技術編程進行數(shù)據(jù)庫操作的編程實踐。

3.3制定規(guī)范的教學管理規(guī)程

在教學計劃中，筆者所在的學院為“數(shù)據(jù)庫課程設計”安排了48個學時，并專門安排“數(shù)據(jù)庫原理”的任課教師擔當實踐教學的指導教師，有利于根據(jù)學生的實踐能力進行個性化教學。為培養(yǎng)學生團隊協(xié)作精神，采用分組的形式進行，以3～4個學生為一組，由每組成員推薦組長一名。為保證每個分組人員知識結構和實踐能力的合理分配，由該教學班的班主任、指導教師以及班委配合進行分組，以均衡每個分組的實踐能力，使每個學生都能從課程設計中提升能力。在整個實踐教學中，在指導教師的指導下，組長負責本組的任務分配，檢查本組成員的實踐記錄，及時與指導教師溝通在課程設計中遇到的技術難題，定期匯報項目的進展情況，組織小組成員撰寫課程設計報告，并參與最終的成績評定。

3.4考核評價

“數(shù)據(jù)庫課程設計”是一門實踐性課程，不同于其他理論課程的考核，在進行考核時，必須將平時訓練和課外實踐教學環(huán)節(jié)結合起來，既要考察學生對數(shù)據(jù)庫必知必會知識的掌握情況，也要重點考核學生將數(shù)據(jù)庫理論知識運用于實踐的能力，特別是大中型數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)的開發(fā)設計和解決實際問題的能力。同時，還需要考查他們在數(shù)據(jù)庫設計和應用系統(tǒng)開發(fā)中的工程設計能力和協(xié)作能力，并采用指標量化的形式評價課程設計報告和答辯成績。表1是課程設計報告的評分標準。

表1　課程設計報告評分標準

4總結

“項目驅動教學法”是一種建立在建構主義學習理論基礎上的教學法，它改變了以傳授知識為主的傳統(tǒng)教學理念，培養(yǎng)了學生分析問題、解決問題以及分工協(xié)作的思維模式。數(shù)據(jù)庫設計是一門實踐性非常強的課程，既要使學生完成理論知識到實踐技能的升華，也要培養(yǎng)學生的工程思維和創(chuàng)新能力。本文提出的基于“項目驅動教學法”的“數(shù)據(jù)庫課程設計”教學設計模式，對激發(fā)學生學習的主觀能動性和學習潛能具有積極作用，符合新時期培養(yǎng)復合應用型人才的內(nèi)在要求。在將來的課程實踐中，筆者將從優(yōu)化課程教學內(nèi)容、規(guī)范課程設計管理模式以及細化考核標準等方面繼續(xù)研究“數(shù)據(jù)庫課程設計”教學的新模式。

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[8]張勇昌.基于“項目驅動”的計算機實驗教學模式的研究[J].電腦知識與技術,2010,6(8):1936-1937.

(責任編輯：張凱兵)

Instruction of Database Course Design Based on Project-Driven Method

Huang Hui

(CollegeofTechnology,HubeiEngineeringUniversity,Xiaogan,Hubei432000,China)

Abstract：Database course design is one of the most important practical course following database theory. Hence it is crucial for students to design a reasonable teaching pattern for the transformation from theoretical knowledge to practice. The author proposes to conduct the teaching of Database Course by employing the project-driven method, where teaching pattern is designed as four parts, including teaching objective, contents, procedures, and performance evaluation. The presented teaching pattern is significant for students to guide the practice teaching of database course design and boost up the practical ability of database technology application.

Key Words：project-driven method; database course design; teaching pattern

收稿日期：2016-02-19

基金項目：湖北工程學院新技術學院教學研究項目(2014JY04)

作者簡介：黃輝(1976-)，湖北孝感人，湖北工程學院新技術學院講師，碩士。

中圖分類號：G642

文獻標志碼：A

文章編號：2095-4824(2016)03-0124-05