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      計算機(jī)應(yīng)用型人才培養(yǎng)中數(shù)據(jù)庫課程教學(xué)改革研究

      2016-02-19 09:41:10李超謝坤武
      計算機(jī)時代 2016年2期
      關(guān)鍵詞:項(xiàng)目驅(qū)動案例教學(xué)

      李超+謝坤武

      DOI:10.16644/j.cnki.cn33-1094/tp.2016.02.027

      摘 ?要: 當(dāng)前嚴(yán)峻的就業(yè)形勢與軟件人才特別是高級軟件人才匱乏形成了鮮明對比。就應(yīng)用型高校計算機(jī)專業(yè)數(shù)據(jù)庫課程理論及實(shí)踐教學(xué)中普遍存在的一些問題,提出了課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)原則及教學(xué)方法,探討了如何實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的有機(jī)銜接,教師與學(xué)生的緊密合作,以及學(xué)習(xí)與工作的平穩(wěn)過渡。通過教學(xué)實(shí)踐證明了該教學(xué)模式的可行性和有效性。

      關(guān)鍵詞: 數(shù)據(jù)庫課程; 理論及實(shí)踐教學(xué); 案例教學(xué); 項(xiàng)目驅(qū)動

      中圖分類號:G64 ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A ? ?文章編號:1006-8228(2016)02-92-04

      Research on teaching reform of database course in cultivating applied talents

      Li Chao1,2, Xie Kunwu2

      (1. Department of Computer Science and Technology, Hubei Institute for Nationalities, Enshi, Hubei 445000, China;

      2. College of Sciences and Technology, Hubei Institute for Nationalities)

      Abstract: The current severe employment situation and the software talents, especially senior software talent shortage has formed a sharp contrast. To solve the problems presented in the theoretical and practical teaching of database course in application-oriented colleges, the demanded content, principles and methods in database course teaching are proposed. Meanwhile, how to achieve organic connection between theoretical and practical teaching, to work closely between teachers and students, and the smooth transition from study to work are proposed too. The feasibility and effectiveness of the teaching model are proved by the teaching practice.

      Key words: database course; theoretical and practical teaching; case teaching; project-driven

      0 引言

      據(jù)人力資源和社會保障部統(tǒng)計,2013年全國普通高校畢業(yè)生規(guī)模達(dá)到699萬人,但就業(yè)專業(yè)對口率不到30%;2014年全國高校畢業(yè)生總數(shù)達(dá)到727萬人,比被稱為“史上最難就業(yè)季”的2013年再增加28萬人,創(chuàng)下歷史新高。截至2014年7月1日統(tǒng)計得到的結(jié)果顯示,2014年全國大學(xué)畢業(yè)生初次就業(yè)率超過70%。近年來,移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云存儲與計算等新興產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,使計算機(jī)相關(guān)專業(yè)人才需求量不斷增加,這在給計算機(jī)相關(guān)專業(yè)的畢業(yè)生帶來了機(jī)遇的同時,也對傳統(tǒng)的教學(xué)模式、方法與手段提出了挑戰(zhàn)。那些對新技術(shù)掌握比較好的畢業(yè)生,多數(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)順利就業(yè)甚至未畢業(yè)就預(yù)定完,而一般傳統(tǒng)型畢業(yè)生則面臨著職業(yè)轉(zhuǎn)型的情況。嚴(yán)峻的就業(yè)形勢與軟件人才特別是軟件開發(fā)高級人才的匱乏形成了鮮明對比。中國軟件協(xié)會秘書長胡昆山表示,現(xiàn)階段我國軟件開發(fā)基礎(chǔ)人才不足,已成為制約我國軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。我國500多所院校開設(shè)了計算機(jī)專業(yè),培養(yǎng)方式各具特色。如何培養(yǎng)出優(yōu)秀的軟件開發(fā)人員或管理人員,緩解中國軟件人才供需矛盾,是高校教學(xué)管理人員及教師得思考的問題。

      數(shù)據(jù)庫課程是計算機(jī)專業(yè)的核心課程,在專業(yè)教學(xué)體系中,占據(jù)舉足輕重的地位,已形成比較成熟的知識體系與理論框架。該課程培養(yǎng)目標(biāo)主要是使學(xué)生了解數(shù)據(jù)庫相關(guān)理論,掌握數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的使用方法,在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)信息系統(tǒng)的開發(fā)及數(shù)據(jù)庫管理工作。目前本科院校計算機(jī)專業(yè)主要是面向工程需求培養(yǎng)應(yīng)用型人才。國內(nèi)教育工作者緊跟教育理論發(fā)展步伐,提出了一系列符合重點(diǎn)高校、普通院校、高職高專等層次的先進(jìn)教學(xué)理念、教學(xué)方法[1-4],如基于問題教學(xué)、項(xiàng)目引導(dǎo)教學(xué)、任務(wù)驅(qū)動、項(xiàng)目驅(qū)動、行動導(dǎo)向、就業(yè)為導(dǎo)向等。目前多數(shù)普通本科院校數(shù)據(jù)庫課程教學(xué)中,依然存在下列問題。

      ⑴ 教學(xué)方法依然重理論而實(shí)踐應(yīng)用能力不足,教學(xué)內(nèi)容無法跟上新技術(shù)發(fā)展需求。近年來,隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,XML技術(shù)、云存儲、分布式存儲與計算、并行計算與集群等技術(shù)的發(fā)展,對傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫技術(shù)帶來嚴(yán)重挑戰(zhàn)。

      ⑵ 沒有考慮學(xué)生的差異,教學(xué)多采用統(tǒng)一教學(xué)模式。教學(xué)方法呆板,教學(xué)目標(biāo)、理論及實(shí)踐教學(xué)方法及考核方式不合理。教學(xué)理念、教學(xué)方法比較抽象,難以實(shí)施。

      ⑶ 教學(xué)內(nèi)容體系不合理,教學(xué)內(nèi)容取舍不當(dāng),沒有緊跟上開發(fā)工具和新技術(shù)發(fā)展。

      ⑷ 課程之間銜接不夠,沒有實(shí)現(xiàn)有機(jī)融合,系統(tǒng)性不強(qiáng),教學(xué)內(nèi)容重復(fù)、重點(diǎn)遺漏現(xiàn)象嚴(yán)重。

      ⑸ 雙語教學(xué)表現(xiàn)欠缺,對競賽、考證等方面重視不夠,學(xué)生就業(yè)競爭力不足。

      我們就當(dāng)前多數(shù)本科院校存在不同專業(yè)開設(shè)數(shù)據(jù)庫課程中存在的問題,結(jié)合教學(xué)團(tuán)隊(duì)的經(jīng)驗(yàn)、切身體會及教學(xué)效果,對當(dāng)前軟件行業(yè)人才需求進(jìn)行分析總結(jié),提出軟件項(xiàng)目需求驅(qū)動的數(shù)據(jù)庫課程教學(xué)模式及方法。

      1 教學(xué)模式

      課程教學(xué)需要師生采用多方位互動的教學(xué)模式,從培養(yǎng)本科學(xué)生“分析問題、解決問題”的能力轉(zhuǎn)移到“發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題”的能力上,實(shí)行多方位互動的教學(xué)方式。傳統(tǒng)的教學(xué)過程中教師往往處于主導(dǎo)地位,學(xué)習(xí)過程是在教師指導(dǎo)下的“記憶—理解—使用”過程,不能充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,其結(jié)果是讓學(xué)生傾向于掌握大量理論及實(shí)踐工具,卻不知該如何解決實(shí)際問題。后來教學(xué)工作者提出了建構(gòu)主義[3]及基礎(chǔ)上的項(xiàng)目教學(xué)法,強(qiáng)調(diào)學(xué)生的中心地位和主導(dǎo)作用,注重以已有的知識和經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ),主動有意識地將新知識與原有知識融合,完善自身的知識結(jié)構(gòu),將學(xué)習(xí)過程由原先的被動接受變?yōu)榉e極地自主構(gòu)造。之后出現(xiàn)了許多具有一定效果的諸多教學(xué)模式,但隨著新興技術(shù)的發(fā)展仍顯露出許多不足。這就要求在理論和實(shí)踐教學(xué)上進(jìn)行綜合改革,實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)、課程實(shí)驗(yàn)和社會實(shí)踐的進(jìn)一步結(jié)合,確立基于課程講授和實(shí)踐的互動模式,在新的環(huán)境和條件下探索教與學(xué)的新方法。

      1.1 明確數(shù)據(jù)庫課程教學(xué)目標(biāo)

      首先必須明確數(shù)據(jù)庫課程的教學(xué)目標(biāo)。本科階段學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫課程主要是為了數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計、規(guī)劃、部署、實(shí)施、開發(fā)和管理。圍繞這一目標(biāo),我們認(rèn)為整個數(shù)據(jù)庫課程體系結(jié)構(gòu)應(yīng)體現(xiàn)原理、方法、技術(shù)和應(yīng)用的有機(jī)結(jié)合,如圖l所示。

      1.2 課堂教學(xué)

      ⑴ 教學(xué)內(nèi)容取舍、新知識引入

      數(shù)據(jù)庫教程數(shù)量很大,教材層次不齊,許多教材存在問題。有些只注重理論,有些只注重實(shí)踐,不能滿足不同層次學(xué)生的需要。

      軟件產(chǎn)業(yè)及技術(shù)發(fā)展很快,需要注重新知識(技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、工具、管理模式等)的引入,跟上技術(shù)發(fā)展的步伐,了解新工具的發(fā)展及應(yīng)用情況,實(shí)現(xiàn)與軟件開發(fā)企業(yè)有機(jī)對接,與人才需求市場接軌。授課中新知識以專題化形式呈現(xiàn),注重介紹流行的且成熟的技術(shù)、工具及相關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn),拓展學(xué)生的視野、明晰軟件技術(shù)的發(fā)展方向。

      ⑵ 數(shù)據(jù)庫管理工具、開發(fā)平臺的選擇與使用

      在數(shù)據(jù)庫課程教材方面,一般重點(diǎn)本科院校多選擇數(shù)據(jù)庫原理等,普通本科既重視原理又注重應(yīng)用,而普通高職或三本院校,多選擇結(jié)合特定類型的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)平臺,側(cè)重于應(yīng)用。當(dāng)前的中小型企業(yè),由于在數(shù)據(jù)管理、分析、挖掘方面要求不強(qiáng),多采用中小型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。大型企業(yè),采用Sybase、Oracle等中大型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。有些院校開始了數(shù)據(jù)庫分析與設(shè)計、高級數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)挖掘等數(shù)據(jù)庫相關(guān)的選修課程。由于存在教學(xué)資源等條件的限制,可以考慮以專題方式,講解部分高級數(shù)據(jù)庫的知識,給那些在數(shù)據(jù)庫方面感興趣的學(xué)生一個指引。

      ⑶ 重視雙語教學(xué)與實(shí)踐

      現(xiàn)有的開發(fā)工具和開發(fā)資料英文居多,通過雙語教學(xué),可以提高學(xué)生外語語言能力。各高校根據(jù)教育部的有關(guān)要求,紛紛將雙語教學(xué)列為教學(xué)改革的重要內(nèi)容。數(shù)據(jù)庫課程由于其具有一定的國際共通性,詞義、專業(yè)術(shù)語的理解和詮釋遵循國際慣例,其有既定的國際標(biāo)準(zhǔn),因而往往率先成為進(jìn)行雙語教學(xué)的試點(diǎn)課程。雙語教學(xué)需要學(xué)生和老師都具備較強(qiáng)的英語聽、說、讀、寫能力,中國大學(xué)生雖從初中甚至是小學(xué)就開始開設(shè)了英語,但要嫻熟的應(yīng)用還很困難,數(shù)據(jù)庫雙語教學(xué)的效果并不理想。

      ⑷ 注重教學(xué)互動性

      首先必須保證教與學(xué)的互動,如采用案例教學(xué),讓學(xué)生發(fā)表對案例的看法,采用情景教學(xué)讓學(xué)生扮演不同角色,進(jìn)行討論、爭論甚至辯論。其次通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺進(jìn)行互動,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上全程輔助教學(xué),實(shí)現(xiàn)學(xué)生與教師基于網(wǎng)絡(luò)的平臺互動。

      ⑸ 章節(jié)習(xí)題案例化

      一般來說,每章后面都有一些習(xí)題,可以考慮把一些典型的、具有一定難度的習(xí)題作為案例,給學(xué)生講解,引導(dǎo)學(xué)生由易到難完成習(xí)題。后面的幾個章節(jié)可以考慮把習(xí)題與項(xiàng)目實(shí)踐掛鉤。

      1.3 項(xiàng)目實(shí)踐

      注重實(shí)踐教學(xué)是社會對計算機(jī)專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的必然。當(dāng)前的實(shí)踐教學(xué),一般認(rèn)為只是增加上機(jī)時間,其實(shí)增加上機(jī)時間只是一種手段。在上理論課的時候,以案例方式給出展示實(shí)踐環(huán)節(jié)的內(nèi)容,讓學(xué)生實(shí)踐時,教師要多加強(qiáng)過程性指導(dǎo)。

      項(xiàng)目的開發(fā)涉及到調(diào)研、開發(fā)、運(yùn)行、維護(hù)的生命周期。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)也涉及到設(shè)計、開發(fā)、運(yùn)行、維護(hù)的過程。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是為軟件的運(yùn)行提供數(shù)據(jù)支持和服務(wù)。特定項(xiàng)目、項(xiàng)目的特定軟件開發(fā)方法,對于數(shù)據(jù)的組織、管理有不同的要求。軟件的開發(fā),以功能為導(dǎo)向,以性能、安全、設(shè)計約束等其他需求為前提。這就要求在選好課題的前提下,按照軟件項(xiàng)目開發(fā)流程規(guī)范,在老師的指導(dǎo)下,完成項(xiàng)目實(shí)踐。

      ⑴ 組建項(xiàng)目開發(fā)小組

      教師根據(jù)學(xué)生特點(diǎn)(如年齡、性別、個性、學(xué)習(xí)成績、學(xué)習(xí)方法和語言能力等),把能力參差不齊的學(xué)生安排在同一個小組,促使不同層次、不同特點(diǎn)的學(xué)生在合作學(xué)習(xí)中相互信任、互相學(xué)習(xí)。組員人數(shù)要適中,一般每個小組3-5個成員,每個小組由其成員推選出1名組長,組長的職責(zé)是在教師的指導(dǎo)下制定本小組的開發(fā)計劃,并負(fù)責(zé)本組成員的工作任務(wù)分配、監(jiān)督實(shí)施等各方面的工作。

      ⑵ 給定部分課題,學(xué)生選題

      數(shù)據(jù)庫是一門工程學(xué)科,它與許多課程可以做到有機(jī)互補(bǔ),如C語言課程設(shè)計、面向?qū)ο蟪绦颍罢n程)設(shè)計、數(shù)據(jù)庫原理(及課程設(shè)計)、軟件工程等內(nèi)容有許多交叉知識點(diǎn)。在實(shí)踐教學(xué)和課程設(shè)計中,對這些課程(知識點(diǎn))進(jìn)行整合,教師給出一定數(shù)量、一定難度的課題,學(xué)生也在教師同意前提下,自己擬定課題,最終實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一選題。

      ⑶ 實(shí)施嚴(yán)格的過程監(jiān)督、結(jié)果考核

      對課題的實(shí)施過程及結(jié)果實(shí)行嚴(yán)格考核。開題階段:以系統(tǒng)需求為基礎(chǔ),撰寫開題報告,包括課題主要內(nèi)容、需求分析及總體設(shè)計說明、各成員角色、時間安排等。審查合格后方可進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)。中期檢查:根據(jù)計劃表檢查開發(fā)進(jìn)度,對遇到的問題進(jìn)行指導(dǎo)與解決。驗(yàn)收:學(xué)生演示系統(tǒng),說明和解釋運(yùn)行效果。項(xiàng)目完成后可進(jìn)入答辯。答辯:各組指派一名代表進(jìn)行陳述,然后進(jìn)入教師提問環(huán)節(jié)。課程設(shè)計報告:主要考查總結(jié)工作、撰寫文檔的能力。包括報告是否內(nèi)容完整、充實(shí)、條理是否清楚,格式是否符合科技文章規(guī)范。

      現(xiàn)代企業(yè)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用基本上是工程化的合作開發(fā),要按軟件工程學(xué)的原則進(jìn)行組織。將軟件工程學(xué)基本方法融入數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用課程的實(shí)踐環(huán)節(jié),使學(xué)生盡早建立起工程化的概念。按照工程化的規(guī)范,嚴(yán)格撰寫系統(tǒng)開發(fā)階段的文檔。

      1.4 教學(xué)考核

      要改變課程成績以考試成績?yōu)橹鞯姆绞?,鼓勵學(xué)生多參加項(xiàng)目實(shí)踐,參與大學(xué)生創(chuàng)新基金項(xiàng)目。許多教學(xué)研究者探討了該課程的考核方式,甚至給出了理論考核、課內(nèi)試驗(yàn)、課程設(shè)計以及平時考核的各自所占比例,提倡提高實(shí)踐部分考試的比重。總體來說,就是在考察學(xué)生對數(shù)據(jù)庫原理、方法、技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的掌握情況下,重視他們進(jìn)行項(xiàng)目管理過程中的基礎(chǔ)技能、團(tuán)隊(duì)合作、人際交流的綜合能力的提高。

      將數(shù)據(jù)庫原理、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用和數(shù)據(jù)庫設(shè)計三部分有機(jī)地聯(lián)系起來形成數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu),因此對課題設(shè)計的評測也從這三方面著手,建立評測框架。

      ⑴ 數(shù)據(jù)庫原理部分:主要評測學(xué)生在數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)總體設(shè)計以及數(shù)據(jù)庫安全保護(hù)方面完成的工作。

      ⑵ 數(shù)據(jù)庫設(shè)計部分:主要評測學(xué)生如何將現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通過某種數(shù)據(jù)模型組織起來,并利用DBMS系統(tǒng)提供的功能,完成結(jié)構(gòu)及其約束的建立。

      ⑶ 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用部分:主要評測現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)業(yè)務(wù)邏輯的實(shí)現(xiàn),即用特定程序設(shè)計語言、開發(fā)技術(shù)和工具,在數(shù)據(jù)庫設(shè)計以及DBMS平臺支持的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)業(yè)務(wù)功能,為用戶提供友好和人性化的業(yè)務(wù)操作界面。

      1.5 鼓勵參加競賽、考證及培訓(xùn)

      軟件用人單位對于IT人才的要求會考慮兩大因素:“即招即用”和“潛能”。學(xué)生通過參加各種競賽,可以挖掘其特長和創(chuàng)新意識,培養(yǎng)其創(chuàng)新能力。參加軟件及相關(guān)技術(shù)的認(rèn)證考試,可以深入掌握相應(yīng)的技術(shù)及應(yīng)用,同時,有了認(rèn)證書更加可以吸引用人單位。當(dāng)前有許多各種培訓(xùn)機(jī)構(gòu),提供系統(tǒng)的培訓(xùn),可以在短期內(nèi)很快的提高學(xué)生的實(shí)踐動手能力。經(jīng)過競賽訓(xùn)練、考試認(rèn)證、正式培訓(xùn)等環(huán)節(jié)的畢業(yè)生,就業(yè)優(yōu)勢比較明顯。

      2 教學(xué)效果分析

      近年來,學(xué)院不斷完善軟件專業(yè)教學(xué)模式和學(xué)生實(shí)踐環(huán)境(校外基地20來個、學(xué)校有一個省級實(shí)驗(yàn)示范中心、一個創(chuàng)新中心、多個開放的專業(yè)課程試驗(yàn)室),取得了良好的效果。近三年來,有近100名學(xué)生參與老師主導(dǎo)的多項(xiàng)校企聯(lián)合項(xiàng)目的開發(fā),項(xiàng)目都順利結(jié)題;計算機(jī)專業(yè)學(xué)生參加電子設(shè)計大賽或國家二等獎1名,湖北省一、二、三等獎10余名;畢業(yè)生的畢業(yè)設(shè)計及論文成果及質(zhì)量明顯提高,獲得了20余次湖北省大學(xué)生畢業(yè)優(yōu)秀論文一等獎,二、三等獎若干個;畢業(yè)生實(shí)習(xí)及畢業(yè)就業(yè)獲得了用人單位一致好評,畢業(yè)生就業(yè)率穩(wěn)定在98%以上;今年對往屆畢業(yè)生的近200份有效調(diào)查問卷結(jié)果統(tǒng)計顯示,學(xué)生對學(xué)校特別是計算機(jī)軟件專業(yè)培養(yǎng)模式的滿意度達(dá)98%。

      通過不斷的改進(jìn)軟件工程教學(xué)模式,學(xué)生的基礎(chǔ)知識和技能、團(tuán)隊(duì)合作精神、溝通能力、分析解決問題能力、適應(yīng)能力、創(chuàng)新能力等得到明顯提高,達(dá)到了軟件工程應(yīng)用性人才的目標(biāo)。該模式符合“按需施教,按需育人”的理念。

      3 結(jié)束語

      本文對應(yīng)用型高校計算機(jī)專業(yè)數(shù)據(jù)庫課程理論及實(shí)踐教學(xué)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)原則及教學(xué)方法進(jìn)行了探討。通過教學(xué)實(shí)踐證明了該教學(xué)模式的可行性和有效性。隨著今年“互聯(lián)網(wǎng)+”概念的提出,計算機(jī)軟件相關(guān)人員將迎來新一輪機(jī)遇。

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