面向工程教育认证的“数据库原理及应用”课程教学改革

作者:未知

  摘要:工程教育认证是实现国际间专业及其培养人才互认的主要途径。“数据库原理及应用”课程团队结合新形势下工程教育实际需求,进行了课程改革和体系构建。根据以大学生能力培养为导向的教学要求,在教学内容、教学方法和考核方式方面进行了相应改革,完成以教为中心向以学为中心的转变。经过几年的教学实践和持续反馈改进,学生的多项工程能力得到综合锻炼,教学改革收到了良好效果。
  关键词:工程教育认证;数据库原理;教学改革
  中图分类号:G642.0     文献标志码:A     文章编号:1674-9324(2020)13-0183-02
   随着我国新一轮科技革命与产业变革,对工程行业的人才需求越来越大。为了持续提升工程技术人才的培养质量和国际竞争力,我国在2016年加入《华盛顿协议》,成为该协议的正式成员国,在高校中开展工程认证工作将对中国工程教育质量的提高发挥极大的促进作用[1-2]。
  目前,受到人才培养目标、人才培养模式、师资队伍、实验条件等制约,日常教学活动中,电子信息类课程依然存在“重理论、轻实践”的现象[3-5],教学主要采用理论教学加实验教学的模式进行,教学过程以教师为中心,教学效果只注重考查学生某一门课程知识的掌握程度,学生缺乏对多学科、多个模块的知识间的融会贯通,不能深度掌握综合知识。学生学习自由度不足,对于解决复杂工程问题缺乏有效的支撑[6-10]。
  一、培养目标
  电子信息专业的培养目标是培養适应现代科技发展和地方经济建设需要,具有扎实的电子信息领域理论基础知识、良好的工程素养、较高的人文素养,具有团队精神、管理协调能力和社会责任感的,并能发现、研究与解决该领域中的复杂工程问题,能够在电子信息及相关领域从事电子设备与信息系统的分析与设计、研究与开发、运行与管理等工作的应用型人才。
  人才培养目标是立足于新时代的发展背景下,基于当前信息网络、大数据和人工智能的发展趋势,以具有理论联系实际、能够开拓创新、促进合作发展和提升综合素质为目标,培养信息通信领域的创新复合型人才,符合当前国家、社会、学校及学生个人发展。
  二、课程现状
  “数据库原理与应用”课程是培养电子信息学科学生数据库思维,增强对数据库问题分析能力和实践技能的核心课程。通过本课程的学习,使学生掌握数据库系统及其应用的基本理论知识和基本技术,掌握数据库设计、开发和应用的基本方法,培养学生从事数据库应用系统开发的能力。
  现有的教学模式仍然是“以教师为中心”的传统教学模式,主要表现在以下几个方面:
  1.课堂教学。数据库原理包含数据库系统概论、SQL语言、关系数据模型及其运算基础、数据库管理、数据库设计等内容,理论教学内容多。对于电子信息工程专业的学生而言,前面只学过C或者C++编程,对数据库的相关内容没有涉及,理解和掌握数据库的概念和应用比较困难。另外,电子信息专业授课班级人数一般在60人左右,考虑到课程进度及学时安排,只能采用以教师为中心的课堂教学为主,忽略对学生应用能力的培养。
  2.模式弊端。由于数据库理论内容较多,学生在经过课堂学习后,可以通过实验把课堂学习的理论知识应用到实践。但是,受到学时和实验条件的限制,在前期的基础实验中,主要是熟悉数据库管理软件,学生只是简单地熟悉数据库的基本操作和简单的SQL语言。后期的综合实验需要掌握HTML、JavaScript、ASP/JSP等开发语言,难度较大,学生需要花费大量的时间去自学相关内容,还没等学生熟练掌握开发语言,这门课基本就结束了,达不到实践锻炼目的。
  3.考核方式。目前的考核采用传统考试占70%+平时成绩30%的考核方式,由于缺乏系统性考核方法,导致学生综合性评价不准,造成学生考试前临时抱佛脚现象。
  三、教学改革对策
  1.改变课堂教学模式。在授课过程中,以学生为中心,采用多元化的教学方法。整个课程教学内容用JSP+MySQL开发大学生成绩管理系统项目,针对课程的不同教学内容,采用问题提出、技术路线、解决方案、案例讲解等步骤,结合教学内容,将理论和实践结合,充分调动学生学习的积极主动性,引导学生主动分析工程实践问题。
  按循序渐进、课内课外结合、层层深入、以项目为核心的思路,设计实验内容,通过设计性实验循序渐进地对学生构思、设计、实施和操作的能力加以强化,以成绩管理系统项目为核心,实验内容具有一定的实用性,与学生日常生活紧密联系,调动学习的积极性;为培养学生的工程创新思维和创新能力,工程能力训练体系中还引入了案例教学法、项目导向法、开放性实验法和学生创新小组等创新型实践教学方法。按照企业开发项目的流程,要求学生对需求分析阶段、概念结构设计阶段、逻辑结构设计阶段、数据库物理设计阶段、数据库实施阶段、数据库运行与维护阶段进行系统化的设计、编码、调试和测试,并提交规范的课程设计报告。
  以课内实践训练项目组、课外科技项目组、大学生科技创新训练等形式开展项目小组的课内外自主研究学习、创新实践技能训练,制定项目组及其成员的考核标准,整理项目集和学生项目组的开发作品,鼓励学生撰写科技论文。项目的主要研究方向以数据库、信息处理技术为核心,利用程序设计开发工具,让开设课程的大二、大三学生接受项目开发全过程训练,力争最后的研究成果产品化。
  2.改进考核方式。按照课程大纲要求,基础知识考核占30%,其余70%为知识点结合案例方法考核。作业以编程或完成设计为主。实验分为两个部分,一部分是基础实验,让学生熟悉HTML、JavaScript、JSP和MySQL数据库基本指令和操作;另一部分以成绩管理系统为主,分为基础数据维护和成绩管理、成绩统计三个模块,让学生结合所学,大部分时间在课外完成。注重过程的综合考核,设置更为具体的评价指标,包括设计的难易度、数据库中表设计的合理性、数据关联性、界面布局及美观、功能丰富程度、用户体验、报告的规范程度等。   四、結语
  以我校电子信息工程专业工程教育认证为契机,秉承工程教育中的“以学生为中心”“成果为导向”“持续改进”核心理念,最终实现以教为中心向以学为中心、终结性评价向发展性评价、重知轻行向知行合一的转变。我们对“数据库原理与应用”课程的课堂教学、实验教学和考核评价方式进行了教学改革和研究,为保障教学目标顺利达成进行了有益尝试,在实际教学中取得了良好的效果。
  参考文献:
  [1]李姝霖.《华盛顿协议》框架与工程教育专业认证标准[J].文教资料,2018,(8).
  [2]罗静.工程教育认证下教育质量的提高与发展[J].考试周刊,2018,(11).
  [3]王春霞,谢剑.基于计算思维和CDIO的数据库技术课程教学模式探讨[J].教育观察,2018,(3).
  [4]史瑞刚,周亮,秦琴琴,等.基于B/S的网络教育管理系统的设计与实现[J].信息技术与信息化,2019,(5):177-180.
  [5]李永业,张雪兰.基于MySQL数据库的工程水力学试题库系统的开发探索[J].教育教学论坛,2019,(26).
  [6]张艳丽.数据库课程教学改革的建议——以MySQL为例[J].数码世界,2018,(7).
  [7]姬晓辉,王国强.基于工程教育认证的《数据库原理与应用》课程教学改革研究[J].电脑知识与技术,2019,15(10):106-107.
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  [9]马力,张琼声.基于形成性和总结性评价的数据库原理考试改革探索[J].教育教学论坛,2019,405(11):94-96.
  [10]兰翠.数据库原理及应用课程CDIO模式教学的探讨[J].黑龙江教育学院学报2011,(6):67-68.
  Research on Educational Reform of "Database Principles and Applications" Course for Engineering Education Certification
  TIAN Bin,LI Qiong,XIA Hang,LIANG Bing,LI Xi
  (School of Electrical and Information Engineering,Wuhan Institute of Technology,
  Wuhan,Hubei 430200,China)
  Abstract:Engineering education certification is the main way to achive international recognition of majors and personnel training.The curriculum team of "database principles and applications"has carried out the curriculum reform and system construction in combination with the actual needs of engineering education in the new situation.According to the teaching requirements of student achievement management system development and ability development orient,this course carries on the corresponding reform in teaching content,teaching methods and assessment methods and transforms from "teacher-centered" to "student-centered".After several years of teaching practice and continuous feedback improvement,students'multiple engineering abilities have been comprehensively trained and the educational reform has received good results.
  Key words:engineering education certification;database principles;educational reform
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