数据库系统课程设计教学改革探索

来源:用户上传      作者:徐光美 张睿哲 王金华 王育坚 张军

　　[摘 要] 将项目驱动教学法引入数据库系统课程设计中，针对该课程特点，对实践项目进行了科学合理设计，对教学实施方案进行了合理规划，并对项目驱动教学的多元化考核方式进行探讨。教学实践表明，改革可以更有效地激发学生学习兴趣，进一步提高学生的创新协作能力，可以为相关课程的实践教学提供参考。
　　[关键词] 数据库系统课程设计;项目驱动;教学改革
　　 一、引言
　　数据库系统课程设计是数据库系统的后续实践课程。该课程旨在加深学生对数据库系统课程中应知必会知识的理解，并能加以灵活运用，拓宽学生知识的深度与广度。项目驱动教学法是在建构主义教学理论的指导下，通过对“项目”的选取和创设情境，主要由学生完成预定“项目工作”的学习方式。基于该方法进行教学，可以更好的突出学生的主体地位，因材施教并有效激发学生学习的主动性。赵一丁等将项目驱动教学法引入软件测试课程中，并对项目驱动教学法的过程控制方法进行了改进[1]。赵强等将项目驱动教学法引入地理信息系统课程，并对应用效果进行了评价[2]。陶少华对案例与项目相结合的教学模式做了研究，认为在项目教学过程中可以建设案例库[3]。胡劲松等将项目驱动教学法引入软件工程教学，为项目驱动教学实践提供了一定的借鉴[4]。
　　项目驱动教学法的核心是实践项目的合理选取，将典型毕业设计题目做必要的瘦身和凝练后，作为课程备选实践项目，既符合学生短期学习目标，又可以将理论知识与实践技能有机结合。实践表明，该方法可以更有效激发学生的学习兴趣，充分发挥学生的主观能动性，对于提高学生的知识理解能力、工程实践能力、创新能力有很大帮助，教学效果显著提高。
　　二、相关工作
　　数据库系统相关理论知识相对枯燥，为有效改善课程实施效果，国内外学者对数据库相关课程改革提出了很多有益的思路。文献基于项目驱动法对数据库原理与应用课程进行教学改革的探索与研究，研究认为基于项目驱动法的教学对应用型人才培养具有重要意义[5]。车艳等以地方本科院校为依托，研究了应用转型背景下数据库原理课程设计课程改革方法[6]。肖小聪等提出可以将敏捷开发方法引入数据库系统课程设计教学过程中[7]。邵虹等对数据库课程设计的考核方式进行了有益的探索。[8]针对传统教学中数据库相关课程各自独立讲授，无法形成完整的知识体系，且实践训练内容单一、重复等现状，林菁提出了在数据库课程体系中引入多级项目驱动的教学模式，从教学内容、教学思路和教学環节等多方面阐述，以分层次、分级别的多个项目开发为核心组织教学，将各种类型的项目开发实践贯穿于数据库系列课程中[9]。
　　三、基于项目驱动法的教学设计
　　1.实践项目的设计。项目驱动教学法要求教师设计出科学合理的实践项目，项目所涉及的知识与技能必须在教学大纲所要求的范围之内;项目所涉及的内容是学生比较熟悉的，同时具有一定的应用价值;项目要能将理论知识与实践技能有机结合;项目要有明确的目标，并允许学生在一定范围内自行组织与安排学习任务，并克服其中的困难。
　　选择企业真实项目作为数据库系统课程设计实践项目是以往的改革方向之一，但是，实际的企业题目太大，不适合2～3人为小组的短期实践课程，如果对企业课题进行模块拆解，学生更多的精力会集中在互相协作上，无法把学习重心放在数据库本身的知识强化和应用上。为此选择典型毕业设计题目，并根据学生所掌握基本知识的情况，对题目进行合理瘦身，并对每个题目进行合理的功能分析和设计，使得学生可以更专注于数据库设计本身，而不是系统的其他软件工程。该设计使得实践项目难易适中，既贴近学生的短期学习目标，又具备较强实践性，可以较好地培养学生自主学习的能力，有效改善教学效果。
　　2.教学实施方案设计。项目教学法的特征表现为以项目为中心，以成果为驱动力，以交叉的知识为内容，以小组合作为主要组织形式，学生学习具有一定的自由与自主性，工作成果具有多样性与展示性，学习评价具有多元性。基于毕业设计典型题目的数据库课程设计改革是“项目驱动教学法”的灵活应用。在教学实施过程中，需要学生自由分组（2～3人一组），并确定选题，学生还需通过查阅资料进行自主探索和互助式学习，在完成既定任务的同时，对数据库功能进行合理扩展，这也符合大数据背景下，培养应用型创新型人才的要求。
　　实践过程中，学生需要分工协作完成，如数据库的需求分析、概念结构设计、逻辑结构及物理结构设计、数据库的建立实施等过程，并需要根据规范形成必要的文档和图表。尤其是数据库ER图，教师应鼓励学生对ER图设计多讨论。此外，主外键关系设计也是学生容易出错的环节，教学实施过程中需要不断强调主键外键合理设计的重要性，以及对数据库后期实施的影响。还要引导学生为数据库设计合理的触发器和存储过程，充分利用数据库自带功能，更好的完成系统目标。
　　3.教学考核方式设计。项目驱动教学法的特点是工作成果的多样性与展示性，以及由此导致的学习评价的多元性。评价通常应包含自我评价、组内互评、组间互评和教师点评等方面。针对数据库系统课程设计自身特点，本课程实践结束时，教师需要组织各小组制作演示文稿进行实践项目答辩与成果展示。演示文稿中需要包含小组分工情况、分析和设计过程中的图表、实现的数据库功能和特色之处等基本内容。每组介绍完毕后，教师和其他组同学需进行提问，并综合答辩情况为每个同学打分（分数要考虑实现的难度以及独立性等多方面因素）。课程总体考核评价可采用多元化的评价方案，包括平时成绩和项目成绩两部分。平时成绩可以考虑学生平时的出勤情况和项目进展情况等因素，项目成绩可以根据教师、同学的评分按比例进行合理分配，其中同一小组内不同学生的成绩可以根据分工情况赋予不同的权重。项目成绩的评定教师评分占40%、组间互评占30%、组内互评占30%，教师可以根据授课情况合理调整权重。
　　四、结论和展望
　　选择典型毕业设计题目作为数据库系统课程设计实践项目，是“项目驱动法”在教学中的灵活运用，是激励学生积极参与、协作、创新的一种教学模式。实践表明，基于典型毕业设计题目，并根据学生知识水平对题目进行合理瘦身，使得实践题目更贴近学生实际，可以提高学生学习兴趣，有效提高学生的数据库设计和开发能力。更合理的教学实施方案和考核方式的制定也有助于更好的改善课堂教学效果，更好的激励学生的自我奋斗和创新意识。
　　学生掌握知识水平不同，对学习的目标定位也不同，虽然实践过程中鼓励学生根据自己的调研对项目做适当扩展和完善，但实践要求并没有明确分层次给出。下一步可以把参考项目的功能要求分层给出，将项目教学法和分层教学法更好的结合，以进一步提高教学质量。
　　参考文献
　　[1]赵一丁，缑西梅，底恒.项目驱动教学法在软件测试课程中的过程控制[J].计算机工程与科学，2016，38（S1）：112-116.
　　[2]赵强，刘常瑜，黄木易，解华明.项目驱动教学法在地理信息系统课程中的应用评价[J].测绘工程，2019，28（01）：73-76+80.
　　[3]陶少华.案例与项目相结合的教学模式研究[J].计算机工程与科学，2014，36（S2）：210-212.
　　[4]胡劲松，张亮，黄海军.项目驱动的启发式教学在软件工程课程中的应用[J].计算机工程与科学，2016，38（S1）：228-231.
　　[5]黄辉，基于“项目驱动法”的“数据库课程设计”教学[J].湖北工程学院学报，2016，36（3）：124-128.
　　[6]车艳，李少芳.应用转型背景下“数据库原理课程设计”课程改革——基于新建地方本科院校[J].教育教学论坛，2018，（16）：126-127.
　　[7]肖小聪，曹步清，龚波.基于敏捷开发的数据库系统课程设计教学研究与实践[J].当代教育理论与实践，2016，8（1）：37-39.
　　[8]邵虹，崔文成.数据库课程设计考核方式探索[J].教育教学论坛，2016，（51）：144-145.
　　[9]林菁.多级项目驱动教学在数据库系列课程中的应用[J].计算机教育，2013，（16）：72-76.
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