新工科背景下應用型高校數(shù)據(jù)庫課程教學改革研究

許芳芳，馬小琴

(池州學院數(shù)學與計算機學院,安徽池州247000)

0 引言

新工科(Emerging Engineering Education,3E)這一概念自2016年首次被提出，目前已經成為大學教育的熱詞。新工科是在新科技革命、新產業(yè)革命、新經濟背景下工程教育改革的重大戰(zhàn)略選擇，是今后我國工程教育發(fā)展的新思維、新方式[1]。對于以培養(yǎng)應用型和技能型人才為目標的應用型本科院校而言，機遇與挑戰(zhàn)并存，需要嘗試開展多樣化的教學改革，切實提高學生工程實踐能力及創(chuàng)新能力，培養(yǎng)未來多元化、創(chuàng)新型人才[1]，以適應國家在新工科背景下對人才培養(yǎng)的要求。

《數(shù)據(jù)庫原理與應用》課程是應用型高校計算機相關專業(yè)的核心課程，也是一門理論性和實踐性較強的課程。隨著大數(shù)據(jù)、云計算、“互聯(lián)網+”時代的到來，用人單位對從事與數(shù)據(jù)庫技術相關工作的畢業(yè)生提出了更高更新的要求。然而數(shù)據(jù)庫課程實際教學效果并不理想，學生培養(yǎng)無法達到用人單位的需求。在新工科建設背景要提高《數(shù)據(jù)庫原理與應用》課程的教學質量，提升學生專業(yè)能力、培養(yǎng)學生分析問題解決問題的能力、自主學習及團隊協(xié)作能力，以適應行業(yè)對工程人才的需求，必須從教學目標、教學內容、教學手段和課程評價等方面出發(fā)，探索應用型高校數(shù)據(jù)庫課程教學改革的新舉措。

1 調整教學目標

當前數(shù)據(jù)庫課程的教學更多地關注學生對數(shù)據(jù)庫基本知識和操作技能的掌握，缺少多課程、多學科知識交叉融合，學生綜合實踐能力及創(chuàng)新能力培養(yǎng)不足。新工科背景下，人才培養(yǎng)要求以產業(yè)和社會需求為導向[2]，因此數(shù)據(jù)庫課程教學目標不能僅僅局限于理論知識和技術的傳授，還應關注學生工程實踐能力、創(chuàng)新能力、學習新知識能力、團隊協(xié)作能力的培養(yǎng)，以適應當前新技術、新產業(yè)、新經濟發(fā)展的需求。

數(shù)據(jù)庫課程的教學目標是要培養(yǎng)學生的個人能力、團隊協(xié)作能力和全局意識[3]。個人能力是指培養(yǎng)學生具備數(shù)據(jù)庫專業(yè)知識的能力，即傳授學生數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本原理和技術、數(shù)據(jù)庫設計的基本方法，使其熟練掌握某一主流數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)軟件的使用；除此之外，還要培養(yǎng)學生運用數(shù)據(jù)庫知識分析問題解決問題的能力、培養(yǎng)其工程實踐能力和創(chuàng)新能力以及自主學習的能力等；團隊協(xié)作能力是指培養(yǎng)學生的表達與交流能力，情緒管理和控制能力等；全局意識是指教學中進行多課程、多學科知識交叉融合，培養(yǎng)學生跨專業(yè)、跨學科思維能力、系統(tǒng)性思考能力等。

2 更新教學內容

在新工科背景下，要以技術發(fā)展為導向更新教學內容，做到理論與實踐并重，學習與應用并重。數(shù)據(jù)庫是一門新技術和新方法不斷涌現(xiàn)的學科，因此理論教學內容除了包括數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念、基本原理和基本方法外，還應增加一些新技術和新方法的介紹，如大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)倉庫等數(shù)據(jù)管理新技術，也要介紹數(shù)據(jù)庫技術與其他計算機技術的結合、與其他學科的交叉融合，如人工智能的融合等，以開拓學生視野和培養(yǎng)其創(chuàng)新意識和全局意識。對于實踐教學內容的安排應遵循“少驗證性實驗，多設計性、綜合性實驗”的原則，除了安排驗證性實驗外，還要增加課程設計環(huán)節(jié)。課程設計是數(shù)據(jù)庫理論教學的一個不可或缺的補充，用以幫助學生掌握數(shù)據(jù)庫的具體應用，是重要的實踐教學環(huán)節(jié)，一般可安排在理論教學任務完成之后進行。學生通過系統(tǒng)設計的過程，不僅熟練掌握了SQL語句的使用，掌握了將數(shù)據(jù)庫知識與其他專業(yè)課程如JAVA程序設計、WEB開發(fā)技術等的知識密切結合的方法，完成了一個完整的數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)的開發(fā)任務，還提升了自身團隊協(xié)作能力和大局意識的培養(yǎng)。

3 優(yōu)化教學方法和手段

授人以魚不如授人以漁，教師在教學過程中要改變以“教師講，學生聽”為主的滿堂灌式授課方式，更應該教授學生掌握學習的方法，鼓勵學生自己發(fā)現(xiàn)問題，動手解決問題，從解決問題的過程中積累經驗。同時，教學也要“問學生志趣”，學生的興趣是主動學習的內在驅動力。因此，教師在教學過程中可以使用啟發(fā)式、問題式、任務驅動式、案例式等靈活多樣的教學方法，也可使用微課、慕課等網絡教學平臺開展線上線下互動教學，以取得較好的教學效果，保證教學目標的實現(xiàn)。

數(shù)據(jù)庫理論知識的教學，可以采用教師講授和學生自學相結合的方式。數(shù)據(jù)庫課程概念多，抽象難懂，教師在授課中可引入實際案例，用生動具體的開發(fā)案例詮釋復雜抽象的概念，如引入學生熟悉的規(guī)模適中的教務管理系統(tǒng)案例，來解析關系型數(shù)據(jù)庫設計的過程；課堂教學也可借助“學習通”等工具增強師生互動；課堂教學具有不可再現(xiàn)性，因此可引導學生借助MOOC、SPOC等網絡教學平臺進行課外自主學習，增加學生對課程學習的參與度。對于實踐教學，教師的任務是引導和監(jiān)督學生實驗。針對驗證性實驗，教師在課前預先布置實驗任務，學生課下通過各種途徑查閱資料，先行完成；若遇到解決不了的問題，留到實驗課上相互討論解決或求助教師；最后教師要對實驗典型操作進行總結，引導學生舉一反三，培養(yǎng)其自我學習的能力。為杜絕課外抄襲現(xiàn)象，也可當堂布置額外實驗任務，對學生進行隨機提問抽查，并要求其演示操作過程。針對課程設計，采用小組合作的方式完成。每組內部選出組長，負責整個項目的實施。確定選題后，組內共同探討制定項目開發(fā)計劃、成員任務劃分，并按時間要求完成項目的開發(fā)。在設計過程中，學生是主角，教師只需做好組織和指導工作即可。這種小組合作的方式，可以加強學生分析處理問題能力和團隊協(xié)作能力的培養(yǎng)。值得注意的是，由于大部分教師從高校畢業(yè)后直接進入校園，缺少工程實踐經驗，因此高校需加強教師的工程實踐能力培訓[4]，或可實行校企合作，邀請經驗豐富的企業(yè)工程技術人員來指導學生實踐，由校內專職教師、企業(yè)導師共同參與數(shù)據(jù)庫技術人才的培養(yǎng)。

4 改進考核與評價機制

考核評價機制具有重要的導向性，合理的考評制度對學生的學習有積極地激勵作用，能促使學生以極大的熱情和信心自覺地投入到學習中去。數(shù)據(jù)庫課程實踐性很強，若只采用傳統(tǒng)的期末閉卷考核方式，可能存在學生為了應付考試而死記硬背知識點的情況，導致不能全面有效地評價學生的實踐能力和學習效果。因此，除了期末筆試考核外，還可進行過程考核[5]。過程考核是對學生各學習階段進行評價，客觀檢測學生的平時學習效果，通過將過程考核和期末考試相結合，可以多角度、全面地考核學生對數(shù)據(jù)庫理論知識的掌握情況和實踐操作能力。過程考核一般可由學生考勤、分階段隨堂測驗、實驗表現(xiàn)、實驗報告等要素組成。其中，學生考勤不僅指學生到課率，還要包含學生上課態(tài)度、課堂問答表現(xiàn)。數(shù)據(jù)庫課程內容大體分成數(shù)據(jù)庫基本知識、數(shù)據(jù)庫設計和事務管理三部分，在每部分授課結束后即可組織隨堂測試；將分階段隨堂測試替代一般性的課后作業(yè)，更能檢測學生掌握理論知識的實際情況。實驗表現(xiàn)是指學生在每次實踐課上的任務完成度表現(xiàn)?？稍O置過程考核占總評成績的百分比高于筆試成績百分比；同時對過程考核的各組成要素所占比例要設置合理，如降低實驗報告成績的比例，提高實驗表現(xiàn)成績的比重等。課程設計環(huán)節(jié)可單獨考核，也采用過程考核方式。

5 結語

新工科是今后我國工程教育改革的方向，針對當前應用型高校數(shù)據(jù)庫原理與應用課程教學中存在的問題，從教學目標、教學內容、教學方法和手段、考核與評價機制四個方面展開，探討了應用型高校數(shù)據(jù)庫課程教學改革問題。當然，數(shù)據(jù)庫課程教學改革也會受到其他條件的制約，如學校的教學設備、經費投入、教師的知識水平與教學能力等。新工科建設背景下，數(shù)據(jù)庫原理與應用課程教學改革勢在必行。