新工科背景下數據庫原理與應用課程教學改革探析

劉曉慶　吳炎太

[摘 要] 新工科概念的提出，對新形勢下高校各類課程的教學提供了機遇和挑戰(zhàn)。數據庫原理與應用課程是高校信息管理與計算機類相關專業(yè)的重要課程，新形勢下該課程的教學如何應對新工科的挑戰(zhàn)至關重要。本文以信息管理專業(yè)為例，從教學內容、教學方式、媒體手段等方面，探索數據庫原理與應用課程教學改革的新方案，以期對相關專業(yè)類似課程的教學改革提供一定的參考和幫助。

[關鍵詞] 新工科；數據庫原理與應用；教學改革

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2018. 17. 082

[中圖分類號] G642.0；TP311.13 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2018）17- 0206- 02

1 數據庫課程教學改革背景

1.1 新工科內涵

伴隨著互聯(lián)網+、人工智能、大數據的快速發(fā)展，新一輪的技術革命、產業(yè)革新也在加速進行，工科教育再次被重新審視，教育部提出了“新工科”的概念。新工科強調以信息化帶動工業(yè)化，新工科要求教師在新形勢下，探索工科教育的優(yōu)化革新的新思路，探索符合新發(fā)展需求的新工科學生的培養(yǎng)目標和培養(yǎng)方式，培養(yǎng)工程實踐能力強、具有較高的創(chuàng)新能力的復合型創(chuàng)新型“新工科”人才[1]。基于這樣的要求，新工科背景下計算機類課程的教學研究和革新顯得尤為重要。

1.2 新工科提出的需求

數據庫原理與應用是信息管理及計算機類專業(yè)重要的專業(yè)課程，是培養(yǎng)學生信息化能力和素養(yǎng)的重要課程，將直接影響到信管和計科類相關專業(yè)學生的相關課程學習及今后的工作、科研等。然而目前數據庫的課程大綱的專業(yè)設置特色不明顯，面對現階段大數據、云計算等新技術和應用的極大沖擊，傳統(tǒng)數據庫課程內容稍顯落后，課堂的實際教學效果并不理想。隨著數據庫技術的極大發(fā)展，各種新的理論和實踐成果也不斷出現，特別是大數據庫技術已經深入到社會生活的方方面面，目前主要以傳統(tǒng)的關系數據庫理論教學和結構化查詢語言（SQL）操作實驗為主的授課形式，顯然落后于數據庫技術的發(fā)展。

2 “新工科”背景下數據庫課程教學面臨的挑戰(zhàn)

新工科背景下，像數據庫這種專業(yè)課程，教學的目的除了使學生掌握寬廣的專業(yè)知識外，更多的是要求培養(yǎng)學生的工程意識和實踐能力。目前大部分教師在授課過程中側重于對專業(yè)理論知識的講解，而忽視了對學生的工程實踐能力和解決問題能力的培養(yǎng)和訓練。在這樣的教育模式下，學生的大部分精力都集中在專業(yè)理論知識的學習和考試成績上，從而忽視了對工程實踐應用技能的鍛煉，這與新工科背景下的培養(yǎng)目標并不一致。因此，為滿足社會實際需要，貼合新工科背景的需求，我們需要對現有的“講授式”的教學模式進行必要的改革和調整[2]。本文將以新工科中信息管理專業(yè)為例，從教學內容、 教學方式、媒體手段等方面探索數據庫原理與應用課程教學改革的新方案。

3 數據庫課程教學改革探析

3.1 教學內容結合專業(yè)

新工科建設需要“將產業(yè)和技術的最新發(fā)展、行業(yè)對人才培養(yǎng)的最新要求引入教學過程，更新教學內容和課程體系”[1]。高校的數據庫原理與應用教學內容基本相同，一般均是以經典的關系數據庫理論和結構化查詢語句操作為主，沒有結合具體專業(yè)進行內容的取舍和組織[3]。通過學習數據庫原理與應用一門課，學生主要掌握數據在計算機中的組織方式及數據編輯查詢操作過程。實際上在數據庫應用部分的課程內容中，有一部分內容——數據庫設計，經常被現在的課堂教學所忽略，同時學生在學習的過程中感覺這部分理論抽象難懂、實例與專業(yè)所學知識聯(lián)系不大，自然學習的主動性和積極性大打折扣。目前信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)畢業(yè)的學生很多都會在將來的工作中與信息系統(tǒng)打交道，包括系統(tǒng)的開發(fā)和設計等工作，而信息系統(tǒng)開發(fā)運行后臺基于的基礎就是數據庫，所以數據庫設計部分的內容對于信管專業(yè)的學生來說是很關鍵的。因此數據庫教學內容的選擇應該結合信息管理專業(yè)特色，突出基礎和重點，導入學生熟悉的專業(yè)問題作為案例說明和驗證理論。例如，數據庫設計，數據庫系統(tǒng)開發(fā)等，這些都可以使用與實踐相結合的案例來充實數據庫的應用教學環(huán)節(jié)。同時在教學中要勇于舍棄與專業(yè)關聯(lián)性較小的知識點，例如關系演算、函數依賴等內容。

3.2 教學方式趨于多樣

目前數據庫課程教學多數采取理論講授加實驗操作為主的教學方法。隨著新技術的發(fā)展，在今后的教學中應該多添加一些新的方法或技術在理論講授過程中，例如案例分析法、翻轉課堂法，再比如隨著手機微信的迅速發(fā)展，微課也可以引入到數據庫課程的教學中，這些對于調動學生的學習興趣和主動性有積極作用。

案例分析法是通過具體案例來解釋和驗證數據庫設計部分內容的教學方法。實踐證明，案例對于提高學生的學習興趣和效率有著至關重要的作用，案例應該選擇學生熟悉的生活或學習問題。數據庫設計過程中需求分析和概念結構設計階段的工作，文字表述起來比較抽象，尤其是對于初次接觸數據庫課程的學生來說很不容易理解，教師在講授相關理論內容的同時，結合具體的案例進行需求分析，畫出相應的數據流圖和數據字典，畫出系統(tǒng)的ER圖，這樣可以把抽象的概念具體化、形象化。例如，學生對于學校的學生教務管理部分的工作比較熟悉，所以可以用“教務管理”案例來詮釋數據庫設計部分的內容。數據庫課程內容本身實踐性比較強，在教學中剖析課程教學團隊所擁有的實際案例，加深學生對基本概念的理解，幫助學生完成綜合項目的設計與開發(fā)。

翻轉課堂法是一種混合學習形式，學生通過手機端、電腦端課前觀看教師預先做好的教學視頻，然后在課堂上和教師面對面交流并完成作業(yè)[4]。翻轉課堂用于《數據庫原理與應用》的實驗環(huán)節(jié)，不僅能充分利用有限的實驗課時，還能增強師生之間的互動。因為實驗課時十分有限，以往教學過程中教師講解和演示要占用很多時間，如果用翻轉課堂法，可以把教師對實驗課的講解和示范制作成視頻，就可以把有限的實驗課時充分利用起來以供師生交流和練習操作。

3.3 媒體手段跟隨時代

新技術的全速發(fā)展，導致各種新媒體的出現，在一定程度上推動了教育的革新。計算機網絡、智能手機在我們的社會生活中使用頻率越來越高。數據庫課程由于課程性質決定難以選用單一的教學模式，在教學實踐中結合已有的網絡輔助教學平臺，積極探索先進的教學模式和教學理念。利用現代計算機網絡技術建立網絡輔助教學平臺。本課程已建有24小時面向學生開放的網絡課程平臺，通過使用該平臺，擴展了教學空間，實現了傳統(tǒng)教學方式無法或很難達到的教學目的，教師可以在網絡平臺發(fā)布各種教學資源，極大地方便學生課后復習、預習和自主學習；學生可以在平臺上提交電子作業(yè)和實驗報告，可以進行單元測試，其成績和完成情況都記錄在系統(tǒng)中，方便了學生的自主學習及教師對學生學習過程的監(jiān)督和督促。另外，隨著移動技術的發(fā)展，將來手機應用客戶端也可以作為教學活動中師生的互動平臺，增強師生互動效果，可以考慮利用手機QQ的作業(yè)功能來布置該課程的作業(yè)，學生直接用各自手機作答或直接在線提交結果，教師即刻了解學生的學習情況。

3.4 實驗教學基于項目

新工科背景下，對于學生的動手實踐能力的培養(yǎng)要求比較高。數據庫一門課教學的目標就是基于一定理論基礎上，結合某種開發(fā)工具的使用對數據庫應用系統(tǒng)進行設計與開發(fā)，從而培養(yǎng)學生的動手能力。所以數據庫課程教學中的實驗環(huán)節(jié)比較關鍵。目前大部分實驗教學以SQL語句操作等基礎實驗為主，在今后的教學中，希望實現基礎實驗與開放式實驗相結合，課內實驗與課外開放性創(chuàng)新實驗項目相結合，全程貫穿一個綜合性設計型實驗項目，將各知識貫穿一體，以期對學生綜合應用能力的鍛煉起到一定的積極的作用。課程教學團隊成員借助于各種開發(fā)經驗和實際案例，在教學中剖析這些案例，加深學生對基本概念的理解，幫助學生完成綜合項目的設計與開發(fā)。

4 結 語

數據庫原理與應用一門課是信息管理和計算機類相關專業(yè)的必修課程，在整個專業(yè)課程體系中起著承上啟下、融會貫通的重要作用（也是我校信息管理與信息系統(tǒng)省級特色專業(yè)的重要支撐課程），相信為學生的后期生產實習、畢業(yè)設計，乃至走上工作崗位打下堅實的理論和實踐基礎。隨著“新工科”的建設，教學也應順應專業(yè)發(fā)展的需求，我們應該調整教學內容，尋找更有效的教學方法，選擇更高效的媒體手段，提高學生學習的興趣，調動學生的積極性，才能讓學生真正學好數據庫原理與應用課程，為后續(xù)課程的學習及以后的工作奠定扎實的理論基礎。

主要參考文獻

[1]鐘登華. 新工科建設的內涵與行動[J]. 高等工程教育研究，2017（3）：1-6.

[2]徐艷， 周俊， 宋明. “互聯(lián)網+”時代工科教學改革的機遇與挑戰(zhàn)[J]. 產業(yè)與科技論壇，2017，16（13）：160-161.

[3]陳敏， 朱東芹. 信管專業(yè)數據庫技術類課程體系構建和教學模式探討[J]. 佳木斯職業(yè)學院學報， 2013（12）.

[4]米雁. 新工科背景下數據結構課程教學改革[J]. 學園，2017（22）.