数据库课程设计总结范文

时间:2023-03-24 19:16:05

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数据库课程设计总结

篇1

关键词:数据库课程设计;教学改革

中图分类号:G 642.0 文献标识码:a DoI: 10.3969/j.issn.1003-6970.2012.02.028

0 引 言

培养和提高学生的创新思维和实践应用能力是高等教育改革的一项重要任务。在高校计算机专业中,数据库系统原理作为专业方向必修课,具有非常重要的地位和实际意义,而数据库课程设计作为其实践环节重要性也至关重要。数据库课程设计是计算机科学与技术专业集中实践环节的必修课,是学生学习完“数据库系统原理”课程后,进行的一次全面的综合训练。其目的在于加深对数据库基础理论和基本知识的理解,培养学生具有数据库应用软件系统的设计和开发能力,在课程设计实践过程中强化学生的实践意识,提高动手能力、创新意识和合作精神。然而目前有些高校本科计算机专业的数据库课程设计教学还存在一些问题,教学效果不够理想。本文结合琼州学院数据库课程的实践教学,就计算机专业数据库课程设计中存在的一些问题提出一些观点和建议。

1 高校数据库课程设计中存在的问题

1.1 对课程设计认识不足

根据我们在实际教学中掌握的情况,很多学生认为课程设计只不过是一门考查课,没有试卷,没有老师监考,自己知识把实验做一下,课程设计报告交上去就可以了。甚至有些同学根本就没有自己的东西,随便到网上下载一个管理系统应付了事,到验收的时间,具体的设计是怎么完成的,一问三不知,当问到通过课程设计学到了什么的时候,很多人表示自己也不清楚。可见,很多同学对课程设计的重要性认识不足。实际上,作为对理论的巩固与应用,数据库课程设计是一门综合性比较强的课程。它不仅要求学生具备基本的程序设计理论,还要求学生掌握规范化的软件开发流程,它不仅仅是像某些同学认为的比较复杂的程序,而是一个完整的软件,要包括规范的开发文档等一系列内容,在数据库课程设计中,学生就是一名数据库应用软件开发工程师。所以,我们要加强学生对这门课程认识上的引导,培养他们严谨,科学的研发态度。

对于课程设计的目标,有些同学并不清楚,他们只是根据老师的要求,完成自己的任务,而不知道通过课程设计,自己应该达到什么样的目标,应该收获什么东西。很多同学在课程设计中只是停留在老师给出的题目和任务上,没有进行更深层次的考虑,他们认为只要完成任务就可以了。事实上,数据库课程设计是对软件开发的一个系统模拟过程,通过这项课程设计,让学生熟悉软件开发,数据库及其应用开发的操作流程,掌握行之有效的软件开发方法和软件开发工具。更重要的是培养学生严谨细致规范的学习作风,为科研工作奠定基础。

1.2 课程设计选题存在的问题

优秀的课程设计选题方案不仅可以提高学生的学习兴趣,也会激发他们的创作性,从而在课程设计中做出一定的成绩。但是有些学校在选题上存在几个问题;选题没有新意,每年都是同样的几个题目,有些同学直接把师兄师姐们的东西拿来照抄,这种选题不仅不能引起学生的兴趣,也不能跟上发展的要求;题目过大,比如飞机订票系统,火车订票系统等。这些选题看似不错,能够锻炼学生的开发能,但实际上根本没有必要选择这么大的题目,学生也没有能力完成这样的题目,所以,课程设计的选题很重要,应大小适中,以实际能力出发,最好结合学生自己的兴趣爱好方向,贴近实际情况,让学生自主选题,指导教师提出针对性建议和方向,让学生发挥自己的特长与创造性,会获得更好的效果。

1.3 课程管理复杂,考核方式不够科学

通过调研一些高校学校,发现其数据库课程设计的考核方 式与其他课程的课程设计一样,但是数据库课程设计本身更注重实践、更贴近实际的特点使它不能跟其他课程同等对待。我们了解到很多学校通常采用平时分加实验分作为总成绩,但实验分数上面存在很大的问题,就是最终课程设计的验收往往只是随便问几个问题,根据学生的回答情况给出相应的分数。我们认为在这种考核方式下学生是在被动地完成任务,而不是进行创造性的思考,不能够通过课程设计有效地提升学生的创新能力。

2 加强数据库课程设计建设的几点措施

针对以上在数据库课程设计中存在的问题,我们结合本校教学研究实践,总结了以下几点措施。

2.1 引导学生树立严谨的学习研究态度

严谨的学习态度是培养学生的一个重要目标,他们在不久的将来要成为国家科技发展的脊梁,肩负着科技兴国的责任,一个没有严谨求实的研究态度的人,是不可能担此重任的,数据库课程设计中出现的应付了事、抄袭他人的现象,反映出学生学习浮躁、投机取巧的学习态度,这种现象的出现不是偶然的,具有一定的“遗传性”,它反映了一个学校近期的整体学习风气,从表面上看是学生的学习态度不端正,从深层次上看,这在一定程度上暴露了学科教师的科研治学态度问题。教师要求不严格,没有加以合理的引导,也会导致这一现象的产生。

所以,我们必须先从端正的学生学习态度,在教学过程中对学生进行学习研究以及科研工作的基本素养教育,这不仅促进了学生良好习惯的养成,更重要的是其在无形之中具备严谨、科学的学习研究态度,无论对他们课程设计的完成,还是以后的工作学习,都奠定了坚实的基础。

2.2 开放式教学方式,增强学习自主性与创造性

长期以来,在数据库课程设计中由于课时少时间紧,在选题上,大部分教师提供固定的题目供学生选择,这样可以更方便的进行指导与管理,但在另一个方面却忽视了学生的个性发展。每个学生对教学内容掌握情况不大一致,对课程的理解也参差不齐,所以有必要让学生自由发挥,自选题目,自由选择开发工具,只要完成所要求的设计内容即可。加入在数据库选择上,可以选择 SQL Server、Oracle、Mysql 等,在开发平台上,可以选择 Power Buider、Delphi、. net、J2EE,这些内容需要学生自己选择,老师尽量不去指定某个平台。这样学生的自主性、创造性可以更好地发挥出来。

在人员分工组织上,很多情况下还是一个人完成系统所有的开发任务,这种做法不符合实际情况,因为在公司里面几乎没有哪个软件是由一个人负责开发完成的。我们需要培养学生良好的合作、交流表达能力,而课程设计恰好提供了这样一个平台,在实际操作中,可以更具学生不同特点,合理进行项目的分组。比如,每个组里面各包含一个组织能力较强的同学、动手能力较强的同学、语言书写能力较强的同学,这样不仅可以发挥每个同学的长处,又可以避免有些组几个人都只擅长同一样东西,课题无法很好的完成的现象。另外,如果有条件,可以模拟公司的开发环境,组织每个小组进行团队开发,让他们掌握团队开发中的软件版本控制问题,这些都能为以后的实际工作积累很好的经验。

2.3 规范化课程管理的构建

在课程管理环节,建议采用了以下流程:确定选题,开题,中期检查,系统验收,课程设计答辩,提交设计报告。通过规范化管理模式,学生可以清楚的了解在什么阶段应该做什么,课程设计得以顺利进行。

确定选题要求学生根据自身情况,合理进行分组,确定题目,描述系统要实现的功能,为开题做好铺垫。

开题是整个开发过程中最重要的一环,我们要给学生以良好的指引。这个阶段要求学生对系统进行需求分析,确定系统边界,建立业务模型,对具体的业务流程绘出图表,确定各个业务功能模块之间的联系。之后根据系统的功能模块,进行数据库的概念设计,抽象出业务实体,进行数据库的概念模型设计,画出 E-R 图,描述各个实体的属性、联系。这是整个系统的关键,直接影响到后面的详细设计的完成。

中期检查是对学生上一阶段的设计情况作一个总结,解决开发中出现的问题,比如,小组成员之间的有效沟通,进度是否符合要求等。

系统验收是对完成后的系统的正确性、可用性、合理性及性能,实现的情况是否与初期设计目标一致进行的一个检查。这一验收结果是评价学生完成课程设计质量的主要依据,比如,系统是否能够完成基本的数据查询、更新,是否使用了视图机制保护数据库的安全,是否试用储存过程提高系统的性能,是否有完成的日志系统以保证系统具备良好的可维护性,系统界面是否符合操作习惯等。

课程答辩是对整个系统完成情况的一个系统的总结,也是最终评定课程设计成绩的重要依据。学生在此过程中可以提高总结描述能力,通过对整个开发过程的总结,对某些细节问题的回答,提高了学生的临场应变能力及口头表达能力。

2.4 考核方式的构想

在进行选题的开放性教学后,由于大家的选题不一样,开发平台不一样,最终系统完成的功能、效果不一样,很多老师会遇到一个共同问题就是如何对课程设计结果进行考核。根据课程设计的流程,我们可以分别在开题、中期检查、系统验收、设计答辩4个环节进行考核评价。由于各个小组完成系统功能的差异化相同的某项功能。开题考核占整个课程评价的15%,评价标准初步构想如下:

概念模型:E-R是否符合规范;实体属性师傅完整、恰当;实体联系师傅正确。(7分)

系统结构:系统设计整体思路师傅符合需求;难度、规范是否合理。(5分)

开题报告:开题报告是否符合规范。(3分)

中期检查主要是对学生进行课程设计进度的监督检查,目的是督促学生按照课程计划如期完成课程设计任务,检查的指标包括各种数据操作是否实现,系统功能模块完成情况。中期检查占整个课程评价的20%,评价标准如下:

各种数据操作:数据库连接;查询,更新。(10)

功能模块:模块划分是否合理;模块互操作是否实现;模块功能实现的程度;流程图是否正确。(10)

系统验收是对学生课程设计的主要评价,学生对整个系统开发设计的完成情况都体现在这里,我门主要对系统界面、功能实现、系统性能、创新点、帮助系统进行考核。占整个课程评价的45%,评价标准如下:

界面:界面显示效果;可操作性。((5分)

功能:正确性;实现程度;复杂性。(20分)

性能:稳定性;运行效率。(10分)

创新点:是否有创新之处。(5分)

帮助系统:完整性;操作是否方便快捷。(5分)

课程答辩是对整个系统完成情况的一个系统的总结,检查学生是否能够根据自身完成情况清楚流畅地介自己完成的工作,是否能够对老师提出的问题给出恰当的回答。占整个课程评价的20%,评价标准如下:

课题介绍:总结、表达能力。(5分)

答辩:正确性;实现程度。(7分)

课题评价:人员分工情况;团队合作情况。(2分)

课程答辩是对整个系统完成情况的一个系统的总结,检查学生是否能够根据自身完成情况清楚流畅地介绍自己完成的工作,是否能够对老师提出的问题给出恰当的回答。占整个课程评价的20%,评价标准如下:

课题介绍:总结、表达能力。(5分)

答辩:正确性;实现程度。(7分)

课题评价:人员分工情况;团队合作情况。(2分)

设计报告:课程设计报告是否符合规范。(3分)

技术文档:是否符合规范。(3分)

3 结束语

本文对数据库课程设计教学存在的几个问题作了深入的分析,提出了对学生严谨、科学、创新的教学目标,极大地调动学生的学习自主性,提高学生分析问题和解决问题的能力,培养学生的创新思维能力。几年来,我们在数据库课程设计教学中积累了丰富的经验,提高了学生分析问题和解决问题的能力,同时也提高了学生学习课程的兴趣和课堂教学质量,并将继续将其发展和完善,在教学指导方法上不断创新,并在其他课程的实验教学中逐步推广。

参考文献

[1] 陆慧娟. 数据库系统原理[M].杭州:浙江大学出版社.2004.

[2] 王珊,萨师煊. 数据库系统原理[M].4版.北京:高等教育出版社,2006.

篇2

关键词:CDIO工程教育模式;数据库课程设计;教学改革

中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2015)05-0141-03

Reform and Practice of Course Design of Database based on CDIO

LU Lu, LING Jie

(School of Computer Science and Technology, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006, China)

Abstract: Aiming at the problems of the shortcomings of the traditional pattern of traditional course design of database,Based on the concept of the CDIO engineering education, combining with the present teaching situation of course design of database of computer-related specialty in an university of Guangdong, the specific measures on the teaching system and evaluation for course design of database is expounded. The practice results show the teaching reform expands the students' open minds,stimulates students' initiative and raises the students' practical abilities .

Key words: CDIO engineering education; Course Design of Database; teaching reform

CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果。从2000年起,麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学经过四年的探索研究,创立了CDIO工程教育理念。CDIO代表构思(conceive)、设计(design)、实施(im-plement)、运行(operate),它是“做中学”和“基于项目教育和学习”(Project based education and learning)的集中概括和抽象表达。它体现了现代工程师所应具备的服务于现代工业产品从构思、设计、实现到运行的全过程所必须拥有的基本能力。CDIO培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、 个人能力、 人际团队能力和工程系统能力四个层面[1-2]。然而我国工科的教育实践中还存在不少问题,如重理论轻实践、忽视团队协作精神等问题。国内外的经验表明CDIO的理念和方法是先进可行的,适合于工科教育的教学改革。

1 数据库课程设计传统教学模式培养现状

数据库课程是计算机及其相关专业课程体系中的核心和基础;而数据库课程设计是数据库课程的实践科目,其特点是综合性强,对动手操作能力要求比较高。但是,传统数据库课程设计的教学模式,往往偏重理论,这会让学生处于课堂教育与实践操作严重脱节的尴尬境地。因此,针对计算机专业人才培养的现实需求,数据库课程设计教学改革势在必行。

2 数据库课程设计教学改革研究

为了达到让学生主动学习的目的,基于CDIO的模式理念,本文构建了数据库课程设计教学内容体系。该体系自始至终与数据库理论内容以及CDIO模式相结合,通过项目驱动,让学生参与其中,按照数据库设计的每个阶段由学生自发独立的发现问题以及解决问题,最终完成课程设计的各个内容。

2.1 数据库原理教学内容以及传统数据库课程设计教学安排

数据库原理针对计算机相关专业本科教学内容主要涉及关系数据库、关系数据库标准语言SQL,数据库安全性完整性、关系数据理论、数据库设计、查询优化、数据库恢复和并发技术[3]。

以广东某高校计算机学院为例,数据库原理理论教学56课时,授课时间为学期第1周至第16周。数据库课程设计16课时,课程设计准备工作主要集中在第13周到16周,设计完成以及检查时间为第17周。(教学内容与进度如图1所示)

这种传统教学的弊端主要体现在:

1)理论教学与实践操作相互脱节。学生不能发挥主动学习的积极性;

2)课程设计实践操作部分学时少,准备不够充分;

3)课时分布不均匀,前松后紧,学生动手实践部分大多放在学期末,容易造成学生在期末考试的压力中忽略动手能力的提高和培养,眉毛胡子一把抓;

4)单凭一个课程设计报告和程序很难衡量学生对知识的理解和掌握程度;

鉴于以上的内容,本文提出了基于CDIO模式的新的数据库课程设计教学体系。

2.2 数据库课程设计教学模式改革

数据库课程设计教学模式改革主要体现在:课程设计在理论教学中贯穿始终。基于CDIO的数据库课程设计教学改革内容如图2所示。

2.2.1 课前准备

CDIO模式不仅重视个人能力的培养,同时也关注团队协作的能力培养。因此,团队协作也作为数据库课程设计教学改革的一个重要内容。为了学生沟通方便,每个行政班中以寝室为单位(4个学生)组成若干个开发团队,选取组长,并且向老师上报各个组员的分工情况,之后各个开发小组可以根据老师给出的备选题目进行选题。

2.2.2构思(Conceive)

CDIO的精髓在于让学生“做中学”。但是对于没有任何数据库基础知识的学生来说,课程开始就投入到实践中是不现实的,所以范例教学十分重要。在理论教学开始时教师利用大概2周的时间,讲解数据模型、数据库系统结构、数据库系统的组成、数据库技术的研究领域以及前沿的知识体系、开发工具,让学生对该领域的知识产生浓厚的兴趣。然后,教师可以从典型案例着手――以学生管理系统为例,讲解如何进行业务流程分析、功能分析和数据需求分析,如何绘制用例图,在数据库设计过程中如何完成数据流图和数据字典分析,让学生在范例讲解中一步步的学会如何绘制ER图,如何设计数据字典中的各项内容。该阶段是构建系统蓝图的阶段,所以,教师要引导学生立足于不同项目的实际需求,通过调查问卷、查阅资料、客户走访等形式,深入探析软件的功能和性能,确定软件设计的限制和软件同其他系统元素的接口细节,定义软件各项有效的需求,与此同时,在确定需求过程中,团队成员之间的磨合与沟通也是必不可少的。通过各个成员的协调,才能最终确定该团队共同的软件需求以及数据库整体规划策略。该阶段的汇报成果即是各团队小组的需求分析报告。

2.2.3设计(Design)

数据库设计包括概念结构设计、逻辑机构设计和物理结构设计,所涵盖的理论知识点比较多。传统数据库原理教学和数据库课程设计在设计阶段几乎是相互脱节的,见图1。为了能让学生提高完成项目的主动性以及自我认知性,数据库课程设计调整幅度也相对比较大。

1)课堂学习关系数据库时,引导学生以课程设计中的选题项目为基础,编制相关的关系代数的演算

2)课堂学习关系型数据库标准语言SQL时,引导学生以课程设计为基础,利用SQL语句解决数据的增删改查的一系列问题,并且针对需求分析中不同的设计模块,设计不同的SQL操作,其中包括单表查询、多表查询、模糊查询、相关子查询、不相关子查询、多表更新操作、视图操作等。

3)课堂学习数据库的安全性和完整性时,通过一系列反例,例如违反实体完整性的数据操作会带来怎样的后果;违反了参照完整性的操作会有哪些危害等等,让学生强烈感知如何能设计出效率高、安全性较好的数据库基本表。此时,可以让学生根据项目选题设计出系统的各个分ER图并且形成初步ER图,在合并过程中找出冲突和问题所在,为后续内容做准备。

4)课堂学习规范化理论时,利用循序渐进的方法,举例说明,让学生利用范式的思想,对项目中的表格进行规范化分析,判断属于第几范式,有什么样的优缺点,能否进行优化。此时,课程设计的概念结构设计,逻辑结构设计已经初具雏形。

5)课堂学习第七章数据库设计时,结合实例,让学生独立完成概念机构设计中的消除冲突与优化,完成由基于项目的初步ER图到基本ER图的转变;同时结合需求分析中的数据字典,根据联系转换为关系表的知识点以及规范化理论,对初步的逻辑结构表进行修改和完善。

该阶段的汇报成果是各团队小组的概要设计报告。

2.2.4实现(Implement)

设计阶段其实是将任务离散化,那么实施阶段就是将项目综合化。该阶段中,书本上的重点内容已经基本结束,学生可以根据学过的基础知识自由发挥,将之前的需求文档以及概要设计文档进行拓展和完善,并且将自己设计的关系代数以及SQL语句转换成高级程序语言中的数据库操作的语句。这时候,有能力的同学也可以根据老师上课讲授的查询优化等内容针对具体项目实际进行查询算术优化和物理优化,并且对比执行效率,感受在不同的实际应用中对不同问题的处理方式。

该阶段的汇报成果是各团队小组成员的详细设计报告的综合文档。

2.2.5运作(Operate)

系统模型建立好之后,要进行软件的各项测试。学生可以通过学习恢复和并发控制等内容,对系统的完整性、安全性等性能进行进一步的改善,完善详细设计报告,补充系统测试内容以及使用系统安装使用说明。最后,通过小组的公开答辩,向老师和全班同学展示系统的设计思路、完成过程以及跟同学们交流心得和体会,并由其他非小组成员的同学作为评委进行点评。

2.3 课程设计考核评价改革

课程设计是一门衡量学生动手操作能力、综合运用能力的科目,所以这门课程更要体现对学生是实践能力的检验。数据库课程设计考核评价改革主要体现在:改变单一的评分标准为多角度综合性评价标准(如图3所示)。

2.3.1 项目文档(分数比例50%)

项目文档包括需求分析报告、概要设计报告、详细设计报告。

1)需求分析报告(分数比例10%),内容包括:

①可行性分析;

②拟采用的开发工具;

③用例图;

④数据字典,包括数据项,数据结构

⑤软件模块初步设想以及每个模块可能进行的操作。

2)概要设计报告(分数比例20%):

①数据库设计方面:分ER图和总体基本ER图(标明各实体之间联系的类型)、逻辑结构设计(有完整性约束说明,标明主码、外码,分析范式类型)、物理结构设计(索引、存储路径等)、数据库完整性设计(违反实体、参照完整性时的解决办法,比如触发器、存储过程等)

②软件设计方面:功能结构图以及各功能模块主要功能(明确小组成员的分工)

3)详细设计报告(分数比例20%),内容包括:

①系统与后台数据库连接的执行过程;

②系统各模块的主要界面和UI接口;

③系统各个模块的流程图以及详细实现过程;

④关键问题的解决方案;

⑤总结系统后续有待优化和改善的方面。

2.3.2 项目成果演示(分数比例40%)

该类别主要考核的方面如下:

1)系统运行正确;

2)功能完善:有增、删、改、查功能,输入、输出功能;

3)有基本的统计、报表功能;

4)有多表连接查询、自身连接查询、字符串匹配查询、模糊查询、分组查询等;

5)工作量饱满,系统实现技术的难度;

6)是否符合软件开发规范;

2.3.3 团队综合素质(分数比例10%)

该类别主要通过系统演示、课题答辩以及团队的出勤和会议纪要等信息考核团队成员的协同合作的能力,而且,尤其要注意有些同学过分依赖他人的思想。所以答辩过程中要求每个小组成员都要对自己所做的内容进行阐述和说明。

3 结束语

通过一系列的基于CDIO模式课程设计教学改革,使得每一个同学都有公平的主动参与的机会,同学们从这门课程开始就主动思考项目中各种实际问题,由“学中做”转变为“做中学”,极大发挥了学生的积极性和创造力,从而使得数据库课程设计的实践教学取得了非常好的教学效果。很多同学都对数据库产生了浓厚的兴趣,而且也有一部分同学毕业之后选择了数据库相关的行业。

参考文献:

[1] E.F.Crawley. Creating the CDIO Syllabus, a universal template for engineering education, fie, vol.3,Pp.F3F8 -13, 32nd Annual Frontiers in Education (FIE’02), 2002.

篇3

关键词:翻转课堂;任务驱动;数据库原理及应用

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)05-0263-02

20世纪中后叶以来,网络、多媒体、信息技术的飞速发展不断影响着人们的生活方式和观念。在其影响之下,教学方式也发生着深刻的变革,不断引入更加信息化的新型技术。最近十年来,伴随着网络的进一步普及,翻转课堂(flipped classroom)的理念被越来越多的学校采纳并作为一种教学方式而存在[1-6]。

翻转课堂的教学形式,是指在信息化环境下,授课教师课前提供相关课程的教学视频资源,可以是带有声音的PPT或者真人录像等多种形式,学生在每堂课前,先自学相应的视频内容,理清课程基本内容。在课堂上,授课教师的上课重点则放在答疑解惑、协作交流以及成果展示。翻转课堂颠覆了传统的灌输式的教学方式,提倡学生的主动性,在课前视频资源学习阶段,学生有任何不清楚的地方,可以采用反复重看视频、网络查询解惑等方式来厘清困惑。课堂上主要是知识内化的过程。老师进行答疑,课程中,老师更像是一个教练或者引导者的身份。

《数据库原理及应用》这门课程主要让学生了解数据库在当下信息化环境中的应用,要求学生必须要掌握数据库的基本概念,还要懂得数据库应用系统的设计、开发、维护等内容。必要时,学生需要进行课程设计来巩固学习所得,并加以展示。鉴于数据库在社会生活中的广泛应用,数据库类课程在高校中普遍开设。又由于数据库本身涉及到的知识点繁杂众多,课堂上需要花费大量时间来细述每一个命令的具体操作,或者概念的具体内容。高校对于课程的安排一般又比较分散,一周一次的课程教学并不利于学生系统地掌握数据库的相关知识和应用。可见,传统的课堂灌输式的教学方式,是并不太适用于数据库这类多信息量、高实践性的课程的。

在数据库课程教学中引入翻转课堂的教学理念是该课程教学上一个创新。引入翻转课堂之后,教师不仅会通过视频的方式提前讲授数据库的具体知识和使用工具,还会引导、启发学生自主探究数据库更深的课程之外的内容,并对学生提出课程设计的任务,让学生进行课堂展示相互交流。

一、翻转课堂式改革

鉴于传统课堂教学已经无法满足数据库的高度信息化的要求,我们在该课程中引入翻转课堂的教育理念,与数据库课程要求相结合,对传统课堂提出了一系列的具有实践性的改革。下面将对改革后的课堂模式进行具体的阐述。

(一)课前学习

近几年,伴随着网络教育的不断发展,mooc大学、百度传课、网易云课堂等网络教育媒体都有着大量受众。现在的大学生对于视频学习也越来越适应。数据库授课教师可以借鉴这类网络课程的形式,录制一些微课。微课可以是真人录像,也可以是带有声音讲解的PPT视频,形式不限。课前学习内容也可以是要求学生阅读教材的某一部分内容。

传统课堂一节课45分钟,教师真正用来讲授知识的时间也许还不到一半,课堂提问学生作答效率也不高。在翻转课堂的数据库教学中,教师可提前制作15~30分钟的视频内容来对数据库基本内容进行讲解,包括数据库的基本原理和概念,关系数据模型,关系数据库的设计方法,或者数据库应用程序开发技术,并留下基础问题和进阶问题供学生课下作答。

学生在观看视频的时候,与课堂授课不同的是,他可以后退、快进、重复观看。这样有利于学生对课程基本内容的把握。如果学生有不懂的地方,他们可以网络查询解答,也可以保留疑惑课堂提问。

基本内容的讲解不必过分深入,要注重循循善诱。课后进阶题目需要有一定的发散性。

(二)课堂进阶讲授阶段

在这一阶段中,需要数据库授课老师在课堂上抓住学生在第一阶段学习过程中的问题去解答他们的疑惑,并对课程难点进行讲解。如关系数据模型中的设计重点难点问题、数据库应用程序开发中的疑点等。除此之外,授课教师还要帮助学生复习和巩固第一阶段中的学习内容。

(三)课程设计阶段

数据库是一个重实践性的课程,学生所学到的所有知识,最终都是要转化为能够实际进行项目操作的技能。因此,数据库授课教师可以安排一次课程设计对学生的学习成果进行检阅,并督促他们自主学习更多的数据库知识。

由于在翻转课堂的教学理念中,学生的主要学习场景在课下,课程设计的完成时间也是在课下,教师可在课堂上对学生进行分组,然后拟出若干个数据库课程设计题目让学生自选。题目可以是常见的图书管理系统、医院就诊管理系统等,也可以是新颖的具有社会应用潜力的新题目。在这一阶段中,老师也可以准备一些具有挑战性开拓性的题目随课程设计任务一并布置。学生在课程设计中,不仅要运用到关系数据模型、流程图,还要涉及到具体的数据库设计。课程设计是对学生学习成果的检测,也是一种督促。

课程设计考核,可以设计报告的完善程度和课堂展示为主要参考因素。课堂展示主要是为了促进同学们之间的相互交流,提升对不同数据库系统的理解程度,相互学习,互通有无。

引入了翻转课堂的《数据库原理及应用》课程的教学改革大致可分为以上三个部分,授课教师也可以根据学生受众的接受程度的不同,在不同阶段中进行丰富和着重。翻转课堂强调高度信息化的学习环境,但是又并不完全受制于信息网络,主要还是依靠授课教师的指引和提点。

二、优点和不足

在《数据库原理及应用》课程教学中引入翻转课堂,可以将功能全面的学习管理系统来将线下课堂和先进的网络空间进行整合,通过线下学习的安排为正式课堂留出时间进行课程的深度拓展和答疑解惑,通过课程设计的任务安排增强学生在数据库系统设计方面的实践能力。同时,翻转课堂的教学理念对于学生的学习主动性有较大的要求,这也是培养学生自主探索的一个良好契机。

但是引入翻转课堂之后,《数据库原理及应用》课程教学也存在一些问题,这里需要进行讨论以便授课教师提前做出更好的应对。其一就是学生自学的难度比传统课堂要大。这就要求教师在第一阶段的教学中,要从最基础的开始抓起,循序渐进,并引导学生利用学习材料和网络资源自主解决疑惑。其二就是学生的学习进度和掌握程度难以明确把握。因为第一阶段的学习中教师没有随程参与,这样导致第一阶段很容易成为教学的盲区。因此教师最好能够在这一阶段利用一些比较好的在线学习平台,类似mooc等,教师能够在后台查看学生的学习进度并布置小测试。同时,精制教学视频也要花费教师大量的时间和精力。其三是教师的教学效果得不到及时的反馈。教师无法像传统的F2F教学中一样能够通过表情或者学生课堂提问来获得反馈,并改进教学方法。学生的疑惑是在后续的第二阶段的课堂上表现出来的。其三是课程设计的小组成员表现差异无法直接量化。由于课程设计强调组内合作,集中展示,因此教师会对成员的具体参与程度把握不清。这就需要教师改进评价方式,尽量公平客观。

三、总结

本文提出的基于翻转课堂的《数据库原理及应用》的课程教学是具有一定实践性的改革措施。它满足了数据库课程对于学生实际操作能力还有学习时间高投入的要求。虽然也有一些弊端,但是教师如果对于课程教学具有丰富的经验,又善于利用网络教育形式来激活线下教育,这些问题将迎刃而解,而且翻转课堂的优势将得到很好的体现。

参考文献:

[1]J. Bergmann,A. Sans. Flip your classroom:Reach every student in every class every day [M]. Washington DC:International Society for Technology in Education,2012.

[2]赵军合,贾丽敏,武丽丽.翻转课堂学习有效性评价研究[J].教育教学论坛,2015,(10):165-166

[3]赵兴龙.翻转课堂中知识内化过程及教学模式设计[J].现代远程教育研究,2014,(2):55-61.

[4]何朝阳,欧玉芳,曹祁.美国大学翻转课堂教学模式的启示[J].高等工程教育研究,2014,(2):148-151.

篇4

[关键词]CDIO 数据库原理 项目设计 做中学

[作者简介]应宏(1962- ),男,重庆人,重庆三峡学院,教授,主要从事网格计算和计算机教学研究。(重庆 404100)

[课题项目]本文系2010年重庆市教育委员会高等教育教学改革研究项目“基于CDIO的软件工程专业应用型人才培养模式研究与实践”的阶段性研究成果。(项目编号:CQJW20103119)

[中图分类号]G642 [文献标识码]A [文章编号]1004-3985(2013)06-0139-02

CDIO是构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)、运作(Operate)的缩写,CDIO工程教育理念已经成为国际工程教育的通用模式,它以工程项目(如产品)从研发到运行的生命周期为载体,让学生主动地参与到从理论到实践的转化过程中来,是一种倡导“基于项目的教育和学习”和“做中学”的新型教学模式。CDIO既注重抽象理论知识的“教”和“学”,又强调教学过程中“做”的重要意义,充分体现“以学生为中心”的主导思想,改变了传统教学“以教师为中心”的教学模式。我们在“数据库原理”课程教学中,结合CDIO模式进行了实践探索,取得了良好的教学效果。

一、教学内容设计

数据库原理课程教学内容以原理、设计和应用为主线,我们将课程教学内容划分成与之对应的三个部分:(1)数据库原理部分涉及数据库系统概述、关系数据模型、数据库的管理(包括故障恢复技术、并发控制、完整性和安全性)等;(2)数据库设计部分涉及数据模型、实体联系模型(E-R)、建模工具ERwin、关系规范化设计、数据库设计等;(3)数据库应用部分涉及SQL语言及其操作、数据库应用系统开发、数据库新技术、数据库实验等。

通过这样的设计,教师能从较高层次把握这些内容各自的地位和作用,学生容易理清数据库系统中各种内容之间的关系,从而凸显设计和应用,改变过去重视原理、弱视设计、忽视应用的状况。

二、基于项目的教学设计

CDIO模式要求学生基于工程项目的全生命周期进行学习与实践,对于一门课程的教学,倡导以项目作为基础知识传授与基本技能掌握的载体。为此,我们设计了基于CDIO模式的“数据库原理”课程教学体系,用鱼骨架图描述,如图1所示。图的中主线是能力目标,上半部分是知识框架体系,下半部分是项目能力体系。课程围绕使学生理解数据库基本概念、掌握数据库设计技术,并能够开发完整可用的数据库应用系统这一目标,结合知识框架设计了三个课程级项目。

1.“数据库应用与发展综述”项目。学生自己查阅资料,并对数据库技术在某一领域的应用进行探究,撰写综述报告。目的是激发学生学习“数据库原理”课程的兴趣,培养其对数据库应用领域的探究兴趣,训练其文献综述的写作能力,是毕业设计综述撰写的一次训练,即训练CDIO的C。

2.“基于ER模型的概念设计与逻辑设计”项目。要求学生在提供的项目实例中选择一个,独立进行需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计。引导学生领会设计步骤,掌握设计方法,优化各个环节,让学生在学习过程中体验到数据库应用系统设计的工程性、实用性和有趣性,即训练CDIO的D。

3.“课程设计”项目。要求以团队形式选择或自拟一个课题,遵循数据库系统设计的思想完成一个完整的CDIO项目周期,包括:构思—需求分析、设计—实施方案、实现—编写代码、运作—作品测试、展示、最后答辩、验收文档等。项目实施过程训练学生的工程意识和数据库应用系统开发的基本能力,整个过程体现CDIO。

三、CDIO能力培养的教学实施

1.课堂教学多样化。第一,讲授教学法。对新的、有一定难度的理论知识来说,讲授法是一种好方法。在讲授数据库系统概论、数据库体系结构、关系运算、关系规范化等内容时,主要采用了讲授法。第二,任务驱动教学法。在概念设计、逻辑设计的教学中,先通过一个案例,应用ERwin工具创建概念模型和逻辑模型,并将模型转化为具体的数据库脚本。然后给出一个简单任务,由学生动手完成任务。第三,启发式案例教学法。在讲解数据库设计时,运用一个案例,详细讲解如何进行需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理设计、程序编码及调试运行。引导学生领会设计步骤,掌握设计方法,学会评审各个环节,让学生在学习过程中体验到数据库应用系统设计的工程性、实用性和有趣性。启发式教学,可以帮助学生直观地理解概念、原理和方法,提高学生的学习兴趣,改善学习效果。第四,团队教学法。以项目为主线、团队为小组、任务目标为使命,以教师为主导、学生为主体的一种教学方法。在课程设计中采用了团队教学法,培养学生CDIO能力。

2.实践教学层次化。第一,课内实验。主要是基础性、设计性实验,以SQL的基本操作为重点,涵盖了SQL Server的安装与配置,数据库、数据表的创建维护,索引、视图和约束的创建与维护,数据的查询与更新等10个实验项目,以及“数据库应用与发展综述”项目。第二,开放实验。主要是设计性实验。以SQL的高级应用为重点,涵盖了函数操作、数据转换、SQL编程、数据库的恢复与安全、数据库对象的操作等10个实验项目,以及“基于ER模型的概念设计与逻辑设计”项目。第三,课程设计。综合性实验。学生从项目库中选择或自拟一个课题,每个课题应具有一定的综合性和复合性,训练学生的工程意识和数据库应用系统开发的基本能力。

3.课程设计体会“做中学”。“基于项目的教育和学习”和“做中学”是CDIO的核心思想。在课程结束之后,安排数据库应用课程设计。按照数据库应用系统开发过程,进行需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、功能设计、数据库创建、编写代码、调试、文档编写等,最终基本实现系统的功能。其别强调数据流图、数据字典、实体联系模型、基本表的分析与描述和系统基本功能的实现。图2描述了以CDIO工程教育理念的,以学生为主体、教师为主导的课程设计整体思想。

课程设计采用团队操练的方式进行。一个团队由4~5名学生组成,在每个项目实施之初,由指导教师指定组长,再由组长组建团队。在组长的带领下,每个团队针对选定的具体课题,展开“用户”需求分析、研究项目实施方案、进行成员任务分派。项目实施中,团队成员之间要相互支持、共同讨论,学会思考与倾听别人的意见,学会交流沟通并解决问题,培养团队整体责任意识。项目完成后,团队要总结经验,查找不足,撰写项目报告,学会提炼成果,并在全班答辩,提高逻辑思维和知识发现的能力。经过课程设计训练之后,学生的团队合作能力、组织管理能力、创新探索意识、社会责任感等得到明显提高。

4.基于CDIO的考核方式。CDIO的教育模式要求培养学生的多种能力,而传统的笔试只能测试学生对知识的掌握程度,较难体现学生工程、团队协作、交流等能力。CDIO主张不同的能力用不同的方式进行考核,为此,在“数据库原理”课程考核评价中,我们从以下六个方面进行考核。(1)理论基础。通过阶段性小测验、期末考试。(2)技术能力。通过完成15个实验任务和3个课程级项目。(3)工程素质。通过项目开发生命周期的过程实施。(4)沟通能力。通过课程中的讨论和课程级项目、课程设计答辩。(5)协作能力。通过考查项目完成情况、团队成员的分工和任务完成情况。(6)创新能力。通过考查课程设计中学生在基础需求上所做的扩展和在基础功能上做的扩展及其实现情况。这六个方面的考核通过作业、课堂讨论、实验、项目训练和期末考试四种形式的考核来进行,并按不同的权重计入最终成绩。

四、结束语

采用CDIO模式开展“数据库原理”课程的教学改革,取得了明显的教学效果。在课程结束后,学生基本都建立起数据库系统的思想,针对实际应用问题,能按照数据库设计的步骤进行设计,实现数据库应用系统的预定功能。通过CDIO模式的应用,激发了学生的学习积极性和兴趣,促进了学生的学习自觉性,培养了学生的工程素养,提高了团队合作能力和交流能力,较好地实现了课程教学的目标。

[参考文献]

[1]顾学雍.联结理论与实践的CDIO[J].高等工程教育研究,2009(1).

[2]孙浩军,孙梅,熊智.计算机专业基于课程群的EIP-CDIO项目设计[J].计算机教育,2010(11).

篇5

摘 要:为了培养适应时代需求,具有创新精神、团队合作精神、和工程实践应用能力的高素质工程技术人才,该文结合课程实际教学情况,提出了基于CDIO教学理念的创新实践教学模式,以CDIO教学理念为基础,采用项目驱动的方式,论述了数据库系统实现课程实践教学改革的方法和具体实现过程。实践证明,该教学方法促进了理论知识向实践技能的转化以及实践技能向综合素质的转化,激发了学生主动学习的兴趣,提高了学生的实践技能以及独立思考问题的能力,增强了学生的创新能力,取得了良好的实践教学效果。

关键词:CDIO 实践教学 软件工程

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)09(c)-0118-02

近些年来国内一些高校积极开展了工程教育改革探索和实践,其中最重要的实践之一是引入了际上先进的工程教育改革成果――CDIO工程教育理念。CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate),它以产品从研发到运行的生命周期为载体,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程的理论、技术与经验[1,2]。CDIO教学理念是将工程实际的项目内容引入教学,并通过完整的实际案例贯穿于教学目标和教学方法当中,将理论与实践有机结合,培养学生创新能力和解决实际问题的能力。

学生能力的培养如何在本科教学中得到体现,即如何将学生能力培养过程具体化并确定可操作的培养实施方案,是在专业建设中难以把握的难点。该校电信学院软件工程专业在数据库系统实现课程实践教学的改革中采用了基于CDIO工程教学理念的思想,根据人才培养方案的具体要求,建立课程理论和实践教学体系,通过项目教学法建立理论课程知识体系,通过实践加强学生理论和实践应用技能,通过各种教学方法和手段提高学生综合素质和能力。

1 教学模式的改革

CDIO工程教育模式强调工程实践教学的重要性,强调培养学生主动学习、动手实践以及分析问题和解决问题的能力,强调培养学生职业技能和道德,以及团队合作能力和交流能力,这些也充分体现到了数据库系统实现课程实践的教学改革中[3]。

软件工程专业教育缺乏完整、真实的软件工程实践过程一直是个问题,也是一个薄弱环节。教育部软件工程本科专业规范中软件工程专业人才培养目标包括:培养具备应用知识,具有软件开发能力,具有软件开发实践和项目组织的初步经验,具有竞争和团队精神的高素质软件工程专门人才[4]。

在数据库系统实现实践教学的改革中,CDIO教学理念贯穿于整个课程教学实施过程当中,通过项目教学法将项目内容分解到教学环节当中,将理论与实践结合,培养学生综合素质能力。

2 基于CDIO的课程实践教学改革

《数据库系统实现》课程是计算机科学与技术专业、软件工程专业的核心专业课程。设置该课程的目的是培养学生在学习与掌握数据库基本原理与相关概念的基础上,按照《软件工程》要求规范进行数据库应用系统的分析、设计、强化学生对数据库开发工具的使用。通过课程的学习使学生具备数据库设计及应用的基本技能和进行数据库应用开发的基本能力,并使学生对数据库前沿技术有一定的了解。该课程涉及到的内容较多,包含数据库系统原理、软件工程、JAVA语言程序设计等多方面课程的内容,因此该课程是前续课程的综合应用课,对学生实践动手能力的提高有很大的帮助。

根据课程大纲的设置,将理论教学、实验教学和课程设计三者相互结合,设立三维教学模式,确保教学模式的先进性和可操作性。

2.1 理论教学内容选取

理论教学是实践教学的基础,它决定着学生的知识和能力结构,决定着向社会输出的人才质量。该课程在总结数据库原理、软件工程的基础上,要求学生掌握基于数据库应用系统架构的概念及其原理,严格按照软件工程方法进行数据库设计与建模,了解数据库系统实现的过程与步骤。理解数据库应用技术主要包括存储过程、触发器的基本概念及其创建与使用、ORACLE数据库中大对象等特殊数据类型、应用系统事务处理技术、应用系统安全性的概念及其主要实现技术等。通过1~2个较完整的实际数据库应用系统案例,详细讨论数据库应用系统实现的主要过程、方法与难点,通过案例介绍、案例分析、难点讨论让学生基本掌握数据库应用系统实现的主要方法。

2.2 实验教学环节的改革

该课程涉及数据库新技术概念较多且比较抽象、难于理解,学生仅通过理论教学很难对课程内容进行消化和吸收,因此在理论课程教学环节中穿插安排了相应的实验教学环节,力求帮助学生理解数据库基本原理、概念,掌握数据库应用系统的实现技术,实验教学内容的选择显得尤为重要。《数据库系统实现》课程主要介绍基于J2EE平台的数据库系统开发技术,实验内容涉及3个方面。

(1)数据库应用高级编程技术。涉及PL/SQL编程知识(数据类型、程序结构)、存储过程(包括存储函数)、触发器和包以及Oracle的事务处理与并发控制等内容。

(2)数据库中间件应用技术。涉及Oracle的JDBC编程,包括驱动类型选择、驱动运行环境配置、驱动应用编程步骤、LOB处理、事务处理、存储过程调用等内容。

(3)数据库应用系统架构。涉及C/S架构、B/S架构和数据库系统综合应用等内容。

CDIO倡导“基于项目的教育与学习”。项目设计与实现是培养学生应用能力、工程能力和素质的有效途径,因此实验内容设计应充分体现出项目设计的思想。在实验项目内容设计当中,将一个完整的项目作为案例,通过该案例项目将实验的主要内容联系起来,使得实验成为一个有机的整体。在具体的实施中,将案例项目进行分解,将分解后的项目模块分布到整个实验中。这些项目模块紧密相连,让学生充分体会到系统开发的连续性[5]。

笔者根据理论教学内容,结合CDIO工程教育理念,参考CDIO工程教育能力大纲的内容,将实验内容分为三个层次:第一层次是专业基础性实验,对ORACLE数据库中存储过程、触发器的使用进行基础理论的验证,同时在JAVA应用程序中实现存储过程的调用;第二层次是在专业基础性实验上进行的小项目综合实验,是学生从基础到综合的一个过渡阶段,主要涉及到C/S和B/S架构应用程序设计。通过实验,使学生对C/S和B/S架构有一个初步的认识,掌握C/S和B/S架构应用系统的基本开发过程;第三层次是由前阶段项目组合的数据库应用实现综合实验。进一步培养学生的综合和设计能力,体现了不同专业知识的交叉与渗透,是实验教学的创新教育阶段,主要培养学生融合多专业知识、自主思考并进行创新性研究的能力。

2.3 课程设计强化实践应用技能

CDIO提倡“做中学”,强调学生主动学习[6]。在完成理论教学和实践教学后,学期末安排学生进行课程设计环节的训练。

课程设计安排1周时间集中进行训练,课程设计提供16个题目供学生自主选择,例如:图书管理系统、学籍管理系统、学生管理系统、教学管理系统、银行储蓄管理系统、网上书店、仓库管理系统、房屋出租系统等,题目范围涉及工程领域各方面的业务需求。由于课程设计是以案例项目为线索进行的,因此在工程实践的氛中,项目的成就感鼓励学生自主学习[7]。

教师在理论课程结束后提前下达课程设计任务,要求学生分团队进行合作,一般3人一组,团队成员自由组合,实施过程按照软件工程的项目管理和开发模式进行,重点放在软件需求、软件设计和软件测试以及软件开发工具的使用上,强调团队之间的交流和合作能力。团队成员之间应有明确的分工,项目的实施进度,注重开发文档的书写规范。

课程设计项目结束后,教师组织学生以PPT讲解及答辩的形式进行项目集中验收。验收环节不仅锻炼了学生的实际动手能力和团队合作能力,而且加强了学生的语言组织和表达能力,为今后的毕业设计答辩打下坚实的实践基础。

3 结语

数据库系统实现课程实践教学采用CDIO工程教育模式进行改革,通过以上教学模式的建立,使学生熟悉并了解了工程项目开发的基本流程,掌握了软件开发的基本能力,锻炼了学生团队合作的意识等多方面的能力,促进理论知识向实践技能的转化和实践技能向综合素质的转化,激发了学生主动学习的兴趣,提高了学生的实践技能以及独立思考问题的能力,增强了学生的创新能力。

参考文献

[1] 陶勇芳,商存慧.CDIO大纲对高等工科教育创新的启示[J].中国高教研究,2006(11):81-83.

[2] 张慧平,戴波,刘娜,等.基于CDIO教育理念的自动化课程的改革与实践[J].电气电子教学学报,2009,31(z2):138-141.

[3] 刘京志,李宁,胡景凡,等.基于CDIO模式的软件项目综合实践课程教学改革研究与实践[J].计算机工程与科学,2011,33(A1):34-37.

[4] 教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会编制.高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告暨专业规范(试行)[M].北京:高等教育出版社,2006.

[5] 顾学雍.联结理论与实践的CDIO――清华大学创新性工程教育的探索[J].高等工程教育研究,2009(1):11-23.

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关键词:数据库;高职教育;教学改革

1 引言

《数据库技术与应用》课程是高职计算机类专业学习数据库技术的一门专业核心平台课程,担负着培养学生数据库技术的基础知识和SQL语言基本应用能力,为信息系统和网站开发建立稳固的后台基础。而高职院校主要培养技术应用型人才,作为计算机技术开发离不开数据库,因此要培养满足企业需求的计算机技术人才,数据库技术必不可少。如何合理的组织课程教学,它是全体高职师生所面临的重要难题。数年的实践教学经验表明,对数据库课程构建以“实践为主,理论够用”的原则,抛开传统的章节式的理论讲解,通过项目案例式的教学模式,在项目实现过程中逐步牵引出相关理论知识的讲解,教学效果提高较为明显。

2 课程设置

根据高职教育的特色和要求,课程设置应本着“以就业为导向、以岗位为依据、以能力为本位”的理念,根据岗位需要,模拟企业工作模式对学生进行专门的岗位技能培训,使学生在充分了解企业需求的同时,既学习到知识技能,又获得相关的行业认证资格证书。依据岗位系列课程构建原则和基本思路,广泛开展市场需求调研,确立了本课程的职业岗位:数据库管理员,针对数据库管理员这一岗位进行能力分析,又确定了该岗位所需的知识能力体系:数据库知识技能、数据库应用技术、数据库开发技术。

3 课程实施

在课程实施过程中,依据所确立的知识能力体系,在教学方法上改变了由原来的主要针对教师的“教”切换到现在的主要针对学生的“学”和“做”,相比传统的教学授课模式,在该课程的内容组织、教学方法和考核方法上都有了突破和创新。

3.1内容组织

根据该课程设置所确立的知识能力体系结构内容的三大模块:数据库基础理论、数据库应用技术及数据库开发技术,如表3-1所示。不难看出各模块所涉及的知识点不同,但总体也基本涵盖了数据库技术课程里相关理论,通过对各模块的讲解及实现,使学生能够对数据库技术理论中常用和必用的知识有个比较系统的了解和掌握。

表3-1 数据库课程模块设计

模块设计教学内容设置技能训练项目数据库基础理论1.数据库技术概论SQL数据库安装与认识2.关系数据库数据库及表的建立、操作及关联3.关系SQL语言数据库的查询(含SQL命令)4.数据库设计方法数据库建模工具的使用数据库应用技术1.数据库管理SQL Server数据库及表的建立、维护2.数据库应用数据库的多表连接查询、视图及游标3.数据库编程数据库的编程、存储过程、触发器4.数据库保护数据库安全性控制、完整性控制数据库开发技术1.数据库开发(后台)2、数据库开发(前台)SQL Server图书数据库开发综合实训

数据库应用系统设计综合实训

在各教学模块实施过程中,尽量引导学生密切联系实际,把与学生相关的图书管理、学生成绩管理等案例进行分析统计,这样能让学生在学习知识时产生亲切感,避免由于抽象带来的厌学情绪。

3.2 教学方法

(1)采用合作学习教学法,可以增强学生学习的兴趣。合作学习教学法是教师依据学生的能力、所具备的知识等相关因素,将学生分成小组形式进行教学的一种方法。小组成员彼此相互合作,互相激励,主动积极地参与学习,从中既可以建构出自己对学习内容的系统知识,又能够完成整个小组的共同目标。这样,不仅增强了学生学习的兴趣,还提高了他们与人合作的能力。适用模块:数据库基础理论。

(2)采用案例教学法,可以提高理论知识的教学效果。由于数据库原理及应用课程的理论部分比较抽象难懂,学生在学习的过程中容易产生厌倦的心理。而案例教学法符合人们的认知规律,它注重学生的创新能力和解决实际问题能力的培养,它能循序渐进地引导学生掌握相应的知识和技能,可大大缩短教学情景与实际情境的差距。适用模块:数据库应用技术。

(3)采用任务驱动教学法,可以培养学生的自学能力。任务驱动教学法的基本过程可分为提出任务、分析任务、学生自主学习、交流讨论、解决问题及总结经验等几个阶段。其核心是在教师精心为教学设计的任务驱动下,学生通过各种学习形式完成任务。在此过程中,学生始终处于主体地位,教师是学生学习的组织者、服务者和导航者。其结果是学生既学到了知识,又培养了分析问题、解决问题的能力,更重要的是提高了学生的自学能力。适用模块:数据库开发技术。

3.3 考核方法

本课程是一门专业课,考核着重基本知识和应用能力两方面,考核方法分期末闭卷和课程设计两个环节组成,所占比重均为50%。

* 闭卷考试:要求学生在学完本课程以后,能比较系统的了解数据库的基础理论知识,为以后更深入的学习数据库相关课程打下良好的基础。

* 课程设计:是高职课程教学的要求,该课程是计算机专业非常重要的实践性环节之一,学完后进行一次全面的综合练习,以SQL Server 2005作为后台数据库,以所学的任一门高级语言作为前台开发工具,完成一个小型数据库应用系统的设计开发。本课程设计主要在于巩固学生对数据库基本原理和基础理论的理解,掌握数据库应用系统设计开发的基本方法,进一步提高学生综合运用所学知识的能力。

4 结语

数年的教学实践结果表明,采用新的案例项目式的教学方法,学生的学习目标更加明确,学习兴趣普遍得到提高,补考率明显下降,学到的知识更加实用,但是,这种新的教学方法也存在一定的难度和不足,如对教师的教学水平和实验实训场所硬件设备都提出了更高的要求,校企合作需要更加深入,才能培养出更加优秀的人才。

参考文献:

[1] 数据库系统概论,萨师煊,王珊,2000.3,高等教育出版社

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一、关于数据库原理的学习

与其他语言相比,数据库原理尽管从内容上偏重于理论,但在学习过程中仍然要注重解决实际问题的能力,可采用如下方法来学习:

1.学习数据库设计时必须要对整个数据库设计流程有清晰的认识。从“需求分析概念结构设计逻辑结构设计数据库物理数据库运行和维护”,各阶段的主要任务都要清楚明了。建议大家参照数据库书中例题多做一些数据库设计,会有很好的效果。

2.学习时首先应注重对一些基本概念的理解,然后通过必要的实践性环节加深对概念的理解,以此掌握实际动手能力。通过在SQL Server 2005这种的中型数据库系统的大量的操作练习,不仅能加深对数据库教材内容的理解,同时还可以全面提高实际的运用能力。在课程设计中,通过运用所学的数据库设计理论来指导完成数据库系统的实际项目设计,可以进一步巩固所学的理论知识。

3.要认真消化书本和补充素材内容,认真完成作业和课程设计实验。

4.充分利用丰富网络教学资源(国内外大学同类课程链接、数据库工业界和学术界资源等),不断扩展相关的知识。大家可以多读别人的代码,通过模仿、修改、创新,迅速掌握最新技术和解决实际问题的方法。

5.数据库内容的学习涉及计算机许多领域的知识和相关的应用,它是一门承前启后的课程。在学习的过程中要注意相互之间的联系。

二、关于数据库设计

我们已经懂得了数据库原理的一些知识后,数据库设计就提到日程来了。由于“数据库原理”课程不仅具有很强的理论性,而且具有很强的实用性,数据库原理学习的好坏将直接影响到我们开发数据库应用系统的能力。我现在给大家介绍一些数据库设计中的几个技巧。

1.综合运用数据库原理的知识,完成小型数据库系统底层的全面设计,初步掌握数据库系统开发的基本方法。

2.掌握数据库的设计的每个步骤,以及提交各步骤所需图表和文档。通过使用目前流行的DBMS,建立所设计的数据库,并在此基础上实现数据库查询、连接等操作和触发器、存储器等对象设计。

3.需求分析。根据自己的选题,绘制的DFD、DD图表以及书写相关的文字说明。

4.概念结构设计。绘制所选题目详细的E-R图。

5.逻辑结构设计。将E-R图转换成等价的关系模式;按需求对关系模式进行规范化;对规范化后的模式进行评价,调整模式,使其满足性能、存储等方面要求, 设置实体完整性、域完整性和参照完整性。根据局部应用需要设计外模式。

6.物理结构设计。选定实施环境,存取方法等。

7.数据实施和维护。用DBMS建立数据库结构,加载数据,实现各种查询、链接应用程序,设计库中触发器、存储器等对象,并能对数据库做简单的维护操作。

8.用Delphi等设计数据库的操作界面。

9.设计小结。总结数据库设计的过程、体会及建议。数据库设计小结有以下三个方面的要求:(1)问题描述。包括此问题的理论和实际两方面。(2)解决方案。包括:E-R模型要设计规范、合理,关系模式的设计至少要满足第三范式,数据库的设计要考虑安全性和完整性的要求。解决方案中所设计的E-R模型、关系模式的描述与具体实现的说明。(3)具体的解决实例。

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到目前为止不少学校都建立了网络教学平台,并且将课程教学资源,如课程介绍、教学大纲、教学日历、教学信息、教学课件、教学材料、课程作业等信息共享到网络教学平台,在一定程度上拓展了教与学的空间,不足之处是大部分网络教学平台更多的是教师信息平台,虽然对教学质量和教学效果有一定的促进作用,但是跟学生的实时互动性欠缺,更重要的是无法对教学进行实时评价,教师无法从网络教学平台实时掌握学生的学习状况和效果。

2改革与创新

数据库课程从开课开始,各高校一直在进行相应的教学改革,目前数据库课程教学改革主要以“项目驱动”、“与科研结合”等教学模式为主,重视学生为主体的项目导向、任务驱动等教学模式。通过对国内外教学模式和国内大型数据库课程教学模式的亲身体验和总结反省,本文提出从以下几个方面进行教学改革和探索。

2.1优化教学内容,明确教学目标

Oracle数据库体系结构复杂庞大,涉及的知识点非常多,在以往的教学过程中力求大而全,结果往往是每个知识点都没讲透,学生没学好,没学精。针对这种状况,考虑到应用型教育的学生特点,提出“小而精,小而美”的教学理念,重新优化教学内容,重点突出强化数据库设计和数据库编程开发两大块知识结构,新增课程设计及项目案例环节,考虑到课时紧张的现实情况,充分利用多维教学平台,将课程学习延伸到课外,课程课后练习、综合练习与思考和课程设计等教学内容主要布置给学生课外完成。而数据库的系统架构和性能调优等内容只做简要的介绍,优化后的教学内容和教学目标如图1所示。

2.2建立多维立体化教学平台

为了给全校教师和学生提供教与学互动平台,为开展探究式学习、自主学习和全天候学习创造条件我校于2011年9月引进了清华大学教育技术研究所开发的网络教学综合平台。《大型数据库》课程也第一时间在网络教学平台安营扎寨,经过3年的课程建设,课程网络教学已初具规模,所有的教学内容实施要素都已至网络教学平台,在该教学平台可查阅的资源如下:课程介绍、教学大纲、教学日历、电子教材、网络课件、教学案例、习题作业、实验教学、文献资料等等,同时还有辅助教学资源:作业、邮件、答疑、通知等。不仅如此,在新一轮的教学改革中还将与甲骨文学院合作,引入Oracle公司的两大在线学习平台:iLearning和APEX。OracleiLeaming平台是一个在线学习、练习、测验平台,平台中包括数据库设计、数据库开发编程的所有课件和其他教学材料。每章都配有相应的在线练习题,即做即评分,对于做错的题或者是掌握不够好的内容可以反复多次练习,系统最终记录最高分。iLeaming还有在线测验和考试功能,自动阅卷,给学生提供成绩、做错题目、需要复习的章节等反馈信息。教师可以通过iLeaming生成学生成绩报表,实时掌握学生的学习情况。APEX(OracleApplicationExpress)是一个针对Oracle数据库的Web应用程序快速开发平台。只需要一个Web浏览器和有限的编程经验,学生就可以开发和部署快速、安全的专业应用程序。APEX还可以为学生提供SQL/PLSQL的练习环境。利用该平台,学生可以创建和管理数据库对象、执行SQL/PLSQL命令、构建基于Web的数据库应用程序。教师可以在线查看每个学生的SQL/PLSQL命令执行历史,了解学生的练习情况。

2.3多样化的教学设计

经过多年的教学积累,我校大型数据库课程已形成多种教学手段相互补充,集课堂、实验、网络教学于一体的多维立体化教学模式,该教学模式具有如下特点:“课内教师教学+课外学生小组学习+竞赛协会”、“常规教学+实验教学+网络教学”、“课上多媒体教学为主/板书为辅+启发引导为主/讲授为辅+现场实验演示师生互动+精讲多练、循序渐进”、“开放实验室+教学网站”及“课后作业练习+课下实验练兵+机上考试实战+课外创新实践提高”。多样化教学设计如图2所示。

3结束语

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关键词:高职;课程设计;课程建设

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2014)08-0046-02

基金项目:本文系安徽省省级质量工程项目“省特色专业网络系统管理”(编号:20101425)、院级精品课程“企业级数据库安装、配置与管理”(编号:zlgc2012011)、院级教学项目课题“项目化教学中存在的问题及对策研究”(编号:zlgc2012043)的科研成果。

一、课程设计的理念与思路

1.“数据管理策略化、教学模式任务化”的设计理念。以数据库管理员工作岗位及网络管理岗位中数据库安全规划、安全防护技术实施的职业能力培养为目标建构课程;以数据库管理需求为主线,提炼职业岗位的工作过程;以工作任务为中心,将数据库管理所需的理论知识和管理技术根据任务需要融入学习情境,实现理论对实践的指导,学生在完成具体任务的过程中更深入地理解理论知识和技能;按照教育规律,结合学生的认知规律,构建3大学习情境,学生以完成工作任务来获得数据库管理的知识和技能,循序渐进地提升数据库管理能力;综合运用多种教学方法,以促进学生的学习效果;以全国计算机信息高新技术考试和微软认证考试标准为参照,开发习题自测、认证模拟和实践能力测评,实现多元综合评定。

2.设计思路。围绕岗位职业能力培养,开展岗位工作任务和工作能力分析,建立课程标准,整合并序化教学内容;采用任务驱动教学模式,实施理论实践一体化、教学做一体化教学;充分利用校内外实训基地进行综合实训,完善课程考评体系建设,开发基于工作过程的精品课程;注重实训、综合实训环节的衔接,注重在校学习与实际工作的一致性,教学过程体现职业性、实践性和开放性。见图1。

二、教学内容

1.教学内容的针对性与适用性。该课程定位于培养能够解决不同应用环境下数据库问题的“数据库管理员”。从职业资格来看,对应全国计算机信息高新技术考试的操作员和高级操作员,以及微软认证技术专家(MCTS);从技能上来看,具有数据库管理系统的使用能力和数据库系统应用知识与技能;从职业岗位来讲,定位于数据库操作员和高级数据库操作员岗位,数据库管理师和数据库系统管理员(MCITP)是学生的职业升迁目标。

2.教学内容的组织与安排。遵循教学及学生的认知规律,情境设计由易至难,体现出技术要求从易到难、职业能力不断提升。每个学习情境对应不同的应用环境,以确定数据库管理的3大学习情境,并将学习情境所需的技能进行序化,形成5个相同的教学任务,教学内容见图2。

任务内容来自于真实的工作情境,以能力训练任务为单元,科学设计学生行动标准和教师教学方法,灵活采取任务驱动、虚拟训练、讨论分组实施等多种教学方法。

三、教学方法与手段

1.教学模式的设计与创新。①与行业专家共同分析数据库系统的管理需求。课程设计来源于对数据库系统管理需求的理解,以安全管理数据库系统为核心,分别是管理对SQL SERVER实例的访问、管理对SQL SERVER数据库的访问、管理对数据库架构的访问、管理对数据库表和列的访问;②总结数据库管理员的工作过程。数据库管理员的工作有两个起始点:一是对现有数据库系统进行安全评估,根据检查结果设计系统数据库和用户数据库的恢复策略、数据库访问策略;二是针对建设中的数据库系统管理需求,提出完整的数据库系统管理方案。一般需要安装SQL Server 2005平台,迁移数据库、设计系统数据库和用户数据库的恢复策略和数据库访问策略,并能够根据实际情况对数据库服务器和用户数据库进行日常管理,等等;③分解数据库管理员的技能要求,见图3;④按照数据库管理系统的安全技术要求,从数据安全需求分析开始进行评估,并制定数据访问策略。数据访问策略由4个层次组成:实例访问策略、数据库访问策略、架构访问策略、数据库对象(表和视图等)的访问策略;⑤课程标准参照职业资格认证。结合数据库管理领域的资格认证,将涉及的知识、能力要求融入课程标准;⑥优质的教学资源库为课程实施提供保障。除基本教学资源外,还有供学生自主学习的资源,包括各种课件、电子书和视频。

2.多种教学方法的运用。①项目教学法。以完成3~5个具体的项目为任务;②讨论交流法。针对项目中的问题,组织学生进行讨论、发表意见,发挥集体的力量来解决问题,并在解决问题的过程中学习知识;③查找资料法。要求学生根据项目需求查阅资料;④教学做三位一体教学法。学生边学、边实践、边做,遇到问题时教师边讲解、边指导、手把手教;⑤激励教学法。项目完成后,对做得好的小组给予表扬,并把项目在课堂上进行展示。鼓励做得好的小组再接再厉,让其他小组朝此方向努力。

3.现代教学技术手段的应用。充分运用现代教育技术,发挥网络系统管理专业的技术力量和网络资源的开放性、交互性等优势。①充分利用虚拟机技术,构建仿真实训环境。采用计算机虚拟化技术VMWare建成高度仿真的虚拟网络实训环境。每台计算机均可同时模拟多台Windows服务器或客户端,模拟企业真实的网络运行环境,使每个学生均可扮演企业网络的数据管理员。虚拟的企业网络环境方便学生练习多数据库服务器之间的数据迁移和注册等技能;②发挥网络教学平台优势,延伸学习空间。本课程的网络教学资源包括任务示范视频、教材展示等丰富资源,同时利用网络教学平台,延伸学生的学习空间。

4.网络教学资源和硬件环境。将各类教学资料上传至网络,供学生随时随地学习访问;教师可定期题目,学生通过自测来检验知识掌握程度;开通“教学论坛”栏目、QQ群、YY语音,学生随时随地将问题到网上,任课教师定期给予辅导答复,成为师生之间的交流平台。

四、特色与创新

1.依据岗位需求和职业资格标准确定教学内容。课程针对数据库管理员岗位进行分析,抽取其中的核心内容,形成如下典型的工作任务:安装SQL Server 2005平台、设计数据迁移方法、设计数据库保护策略、设计数据库安全访问策略、数据库的日常管理5个方面。

2.依据工作过程和学生的认知规律序化教学内容,见图4。

3.统筹兼顾,突出三个“并重”。①理论与实践并重。课程设计体现了数据库管理理论与实践技能并重,以任务为载体,让学生根据实际工作所需技能的操作方法和规范要求进行学习、训练,针对不同任务的技能需求引入相关理论知识,用工作任务驱动学生积极主动地进行学习和训练,有效调动学生对操作技能和理论知识学习的积极性;②职业技能与职业道德并重。数据库安全是“三分技术,七分管理”,提高数据库管理岗位人员的职业道德非常重要。课程教学从安全管理的案例分析切入,引导学生认识数据风险,并重视数据安全事件所带来的灾难性后果,培养学生的安全意识;同时,利用数据安全标准、法律法规的宣讲培养学生职业道德,引导学生更有效地利用技术手段来维护数据库系统安全;③顶岗实习与可持续发展并重。通过校内外实训基地的任务训练、综合实训及顶岗实习的实践锻炼,培养分析问题、解决问题的能力,并逐步培养针对应用需求合理制定并实施安全防护策略的职业能力。

参考文献:

[1]高玉萍.项目化教学课堂实施中存在的问题与对策[J].天津职业大学学报,2009,(05).

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关键词:Android 课程教学 工程项目

中国分类号:TP302 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2015)12-0000-00

Abstract: This paper analyzes the current situation of Android personnel training and enterprise needs.And the design strategy of Android is given.At the same time, introduced the project as the center of the Android course content design. Finally explain the specific implementation process of the Android curriculum design, Mainly from the android teaching objectives, project situation, teaching content design.

Keywords:Android; Course teaching; Engineering design

在行业如此高速发展的背景之下,对Android人才的需求缺口也随之扩大。作为人才培养单位,我们有些兄弟单位没有开设该课是一方面,但更主要的是我们的传统教学模式是以教师课堂讲授与上机实训操作为主。以教师讲授某知识点、学员上机实训验证的教学模式能够保证Android知识的系统性和连贯性,使学员具备一定的动手解决问题能力,但却离企业单位对Android人才能力要求的实践能力、团队协作能力、沟通能力等综合素养有很大的距离。现实是众多实际工程项目成果没有较好地反哺到Android课程教学之中,教学模式没有因企业对人才要求而得到相应的调整,这也是目前培养的Android人才与企事业单位要求相脱节的原因之一。

1 Android课程设计策略研究

(1)Android课程培养目标。本课程基于企业实际工程项目需求出发,要求学员们达到以下几点:具备计算机基础知识、JAVA面向对象程序设计知识、数据库知识、多层架构技术,同时应具备一定的创新能力,目标是培养适应企业Android项目开发的一线实用工程人才。

(2)Android课程项目选择。Android课程的所有日常教学活动均以工程项目为载体进行设计,工程项目教学的成败与企业工程项目的选择与设计有较大关系。任课教师需具有一定的项目经验、工程规模应适中、工程内容应有一定的创新性和行业技术代表性、能兼具日常教学的要求和实际教学条件,还需要兼顾学员已有知识的储备和培养目标。

2 基于工程项目的Android课程内容设计

在Android课程的教学实施过程中,需要考虑学员实际就业情况、企业岗位要求情况,目标是培养符合长三角地区劳动力市场对Android人才需求的工程人员。因此,本课程将以手机APP行业的典型项目为教学中心,制定对应的教案方案并开展教学任务。具体的工程项目反哺Android课程教学设计方案如图1所示。设计方案将以手机APP工程项目为中心,从任课教师与学生两条主线予以展开,最终目标是实现理论与实际的有效结合,解决学员的实际动手瓶颈、解决企业用人单位与人才培养单位间脱节问题。

图1 以工程项目反哺课堂教学的Andorid课程设计方案

3 Android课程设计具体实施过程

3.1确定Andorid课程内容

一线企业对Android人才主要提供以下一些岗位,例如Android手游开发、Android应用系统开发、Android前台界面开发、Android中间层开发以及驱动开发等,本文以需求量最大的Android应用系统开发人员为培养目标,设计相应教学计划。本项目目标使学员们通过一个完整的Android工程项目,熟悉Android开发软件环境,掌握Android的Broadcast Receiver广播接收组件、Service服务组件、Content Provider组件、Activity组件,同时需理解Android项目整体开发思路。

3.2 Android工程项目总体情况

以JAVA语言为基础、Android studio为开发环境,目标为共同完成移动互联客户端购物商城。通过该项目,把JAVA语言、Android studio工具、Android四大组件、移动客户端与WEB服务器的数据交互、数据库等知识进行整合,达到融会贯通之目标。移动互联购物商城系统将从互联网服务器端、移动终端两方面予以展开,具体划分如图2所示。

图2 移动互联购物商城系统模块划分

3.3移动互联端与WEB服务器交互业务

移动互联端需要为每个交互业务设计JSON消息报文,具体涉及到用户信息报文、产品信息报文、评论信息报文、订单信息报文、购物车信息报文。在移动端需要通过HTTP协议访问服务端接口。具体本项目涉及用户网络访问权限问题、服务器商Servlet技术、Android网络链接技术、JSON在移动端与客户端的封装与解析等等技术。具体业务交互部分如图3所示。

图3 系统交互业务

3.4项目在课程中的具体应用

首先,需要组建Andorid项目小团队、教师任务分解。根据班级实际情况进行项目团队划分,分配每项目组组长、前台界面人员、后台开发人员、数据库处理等角色,确定每个项目组人员构成情况。同时,制定开发计划、进入工程项目情境。任课教师需对项目总体开发计划向每个项目组进行讲解、任务开发部署、讲解项目进度。同时,需运用基础Android开发知识对每个模块逐一设计与开发,及时总结得失。在任课教师的带领下进行手把手教学,同时在每个工程项目小组组长的领导下开展小组内的分工与协作。每个项目组均需共同完成本Android项目的系统分析、总体结构设计、系统子模块的详细设计、系统代码、单元测试与调试等工作。最后,各工程项目组均需编写项目文档,包括数据库表结构说明文档、系统接口功能性描述文档及各模块总结等文档。任课教师需从工作项目选择、Android知识点运用、教学模块设计、开发计划、详细设计、开发过程中碰到问题的处理、文档等方面进行总结与评估,以便对教学效果进行检验并调整课程设计。

4 结语

本文分析当前Android人才培养与企业要求相脱节情况,并给出了Android课程设计策略。介绍以工程项目为中心,从任课教师与学生两条主线对Android课程内容进行详细设计。最后讲解Android课程设计具体实施过程,主要从Android知识教学目标、项目情况介绍、具体系统交互设计、基于项目的具体教学内容设计等方面进行阐述。通过工程项目反哺Android课程教学,有利于学员们感受项目情境、学习专业知识、增强团队意识。

参考文献

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[4]张敏辉.将案例驱动教学法运用于程序设计类课程的实践与成[J].中国高等教育,2012(06).

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