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数据库课程设计报告

时间:2023-05-29 18:17:42

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇数据库课程设计报告,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

数据库课程设计报告

第1篇

关键词关键词:数据库课程设计;项目驱动;教学方法;考核方法;能力培养

中图分类号:G434 文献标识码:A 文章编号文章编号:16727800(2013)008017402

作者简介作者简介:邱月(1979-),女,硕士,湖北经济学院信息管理学院讲师,研究方向为数据库技术。

0 引言

数据库技术已经成为先进信息技术的重要组成部分,是现代计算机信息系统和计算机应用系统的基础和核心。数据库技术是将数据库与软件开发相结合,数据库设计和基于数据库的应用程序开发。为此,课程要求学生选用主流DBMS,自选某种高级程序设计语言,实现一个完整的以数据库为核心的B/S或C/S架构的应用系统。掌握设计实现一个完整的产品化导向的数据库应用系统的流程和方法,包括需求分析、数据库设计、应用程序设计。本文分析了湖北经济学院开设数据库课程设计以来,实践教学环节中存在的问题,结合项目模拟实训教学方法的基本原理,提出了基于团队项目模拟实训的数据库课程设计教学方法的具体方案及实施效果。

1 数据库课程设计教学现状

(1)题目过少不够开放。湖北经济学院是一所财经类教学型学校,开设的主要专业为经济管理类。但目前的题目多数都是老师提供给学生的,题材类似,不可避免地会出现学生相互抄袭的现象。另外,题目呆板,没有和本校的专业特色相结合,选择余地太少。长此以往,会使学生养成不劳而获的坏习惯,不利于学生毕业之后适应竞争激烈的社会。

(2)学生轻分析设计,重编程实现。 学生把编程工作放在数据库设计中的首要位置,轻数据库及其对象的设计,重开发工具的使用。很多学生只重视系统功能模块的设计与实现,缺乏全局观念。

(3)学生缺乏整体意识,团队协作能力不强。在数据库系统开发的过程中,学生对系统没有整体规划,经常把时间都花在需求分析和系统实现上,造成在学生项目后期没有时间做系统测试,这样开发出来的系统必然出现很多问题。

软件开发是一个系统工程,特别强调团队协作能力。如果一个课程设计题目只让学生一个人完成,缺少与他人相互的交流,不利于交流与沟通能力的培养和项目的正常开展。原有教学模式下,学生做课程设计往往单打独斗,没有形成一个团队。

(4)课程考核方式不够科学。老师通常采用平时成绩和实验报告相加权作为总成绩。在这种考核方式下学生是被动地完成任务,不知道所做项目的评定标准,因而积极性不高,也不能通过项目设计有效地提升自己的能力。

2 数据库课程设计基础准备及教学目标制定

2.1 基础准备

综合性的实验课程往往需要很多课程作支撑。在该课程开设之前,前期学生应该已经学习了C、C++等一些经典的程序设计课程,学习了数据库原理及软件工程课程,对于数据库原理课程中的相关概念例如数据库文件的创建、表的建立以操作、视图与SQL查询、存储过程与触发器等进行了相关实验,对于关系型数据库基本概念和特性有一个比较完整的认识。由于课程设计中需要将数据库原理与工程项目相结合设计出具体的应用程序和界面,所以学生还需掌握至少一门前台开发工具,如 、或PHP等,让不同层次的学生选择不同的培养方案,有针对性地进行学习。

2.2 教学目标

结合教材上关于数据库设计的思想和方法,对一些简单的信息管理问题进行必要的分析和设计。在掌握了数据库系统的基本原理和基本方法的基础上,熟悉数据库管理系统的工具及语言。能查阅资料解决数据库技术方面的问题,具备在微软开发平台下进行数据库设计和管理操作能力,培养数据库应用系统开发的基本能力,项目合作、团队精神及小组交流的能力,培养学生运用数据库管理系统解决实际问题的能力。

3 数据库课程设计教学构思

课程组根据学生的实际情况,制定了相应的教学计划。本课程安排在一个学期内,32学时,每周具体安排如表1所示。

3.1 人员安排及开题

把整个班级按照开发小组的形式进行分组,每组4~5人,选一名组长,每个同学承担不同的角色,共同完成任务。在整个过程中,为了达到锻炼的目的,每个同学的角色可以互换。

在选题方面,应充分考虑到学生的专业特色,体现经管类专业的特点,选择具有专业特色的案例,以激发学生的学习兴趣。比如,针对“旅游管理”专业和“国际金融”专业,可以根据专业要求来分别制定教学案例,使学生在数据库课程设计中加深对本专业课程的理解,从而达到数据库课程设计和专业特色融合的目的。在制定选题的过程中,教师应进行充分的调研,与该专业的教师进行讨论,帮助学生选择他们熟悉的题目,如旅游酒店管理系统、学生成绩管理系统、人力资源管理系统等,或者选择学生生活中经常接触、能很快上手的内容。同时,应注意控制题目的规模和难度,使学生经过努力后能在规定的时间内完成。这个阶段可以充分调动学生的积极性,鼓励学生自己选题组建项目小组。这种方式经检验取得了较好的效果。

3.2 需求分析

在此阶段,要尽可能收集课题的全面需求,利用不同小组互相模拟实际用户的形式,开小组讨论会来确定需求,增强学生的沟通能力和开发兴趣,并引导学生自己画出数据流图。

例如,某家工厂的采购部每天需要一张订货报表,表中列出所有需要再次订货的零件。对于每个需要再次订货的零件列出下述数据:零件编号、零件名称、订货数量,目前价格、主要供应者。零件入库应有入库单,零件出库应有出库单,通过放在仓库中的CRT终端把入库单或出库单报告给订货系统。当某种零件的库存数量少于库存量临界值时就应该再次订货。

当系统比较复杂时,应当采用分层描述的方法。一般第一层描述系统的全貌,第二层分别描述各子系统的结构。如还未表达清楚,可以继续细化。

3.3 系统设计与实施

确定用户需求后,进入系统设计阶段。物理设计阶段应该充分利用表、视图、存储过程、触发器等各个数据库对象的特点,建立一个完整的数据库。要引导学生利用课程设计来熟悉数据库开发的一些常用技术和工具。例如,在数据库课程设计中可以教学生怎样使用Power Designer来做数据库设计。在软件公司实际的数据库系统开发中,有很多工具可以直接完成从数据库概念模型到物理模型的设计和转化。

系统实施阶段,各小组可以选择自己熟悉的程序设计语言动手编写代码,完成系统各个模块的功能。开发语言可选择机房环境,有Java、VB、VC、PB等;数据库可使用提供的SQL Serever2000、DB2、MySQL5等主流DBMS;软件架构两层、三层都可以。教师对各小组学生在设计中遇到的具体问题,有针对性地给与启发式的引导。

3.4 系统测试

系统测试阶段可以选取小组之间交换测试,主要从功能测试、数据库测试两个方面找出系统的缺陷,对软件质量进行评价打分。列出测试计划,往各数据库表中插入正确的测试数据,测试数据插入情况和各种约束作用,并记录结果;往各数据库表中插入错误的测试数据,记录出错结果;在各数据表中修改测试数据,记录测试结果;各数据表中删除测试数据,记录测试结果;创建各权限等级的用户,授予相应的权限,然后按权限等级执行相应操作,查看操作结果是否正确,最后再编写实验报告。

数据库功能测试主要是对界面进行测试,按用户类型进行分部测试,查看每一种类型的用户功能是否有欠缺;用户操作是否符合实际,是否具有意义;尤其是在功能实现上,不同情况,会有怎样不同的处理;查看在出错的情况下,系统如何处理。3.5 完成设计报告

设计报告主要内容要求有系统需求分析(功能模块图)、基本ER图(要求标明主码、外码、联系类型)、用户子模式设计、按模块分析所编写的应用程序等。撰写设计报告前小组中各成员必须对自己的工作进行归纳、分析和总结。小结一般包括工作内容、工作量大小、自己完成情况、遇到的问题以及解决方法、收获与体会、今后努力与改进方向等。教师给出设计报告书写规范,学生根据系统分析设计结果完成该部分内容。报告编写是考查一个学生总结工作、撰写科技论文的能力。该环节考查的重点:报告是否内容完整、充实,条理是否清楚,格式是否符合科技文章规范。

3.6 检查与考核

考核是检验教学成果的有效方式和重要手段,对学生学习和教师教学具有重要导向作用,不同的考核方式能激发学生的学习动机。除了加强平时考勤外,教师还需在每个阶段对各个项目小组进行跟踪检查,对各个阶段的完成情况进行记录。从数据库原理、数据库应用和数据库设计三方面对学生进行综合评测,达到对数据库系统主要内容和框架的评测。具体考核指标权重为:平时表现 (25%) + 任务完成情况 (30%) + 答辩 (20%) + 设计论文 (25%)。同时还要鼓励学生在课程设计后,尽量撰写相应科研论文,积极申报校级学生科研项目。对于能力非常突出的学生,可以建立课外研究小组,让他们参与到教师在研的省部级科研项目中,进一步提升他们的专业技能和综合素质。

4 结语

数据库技术是一门理论和实践并重的学科。课程设计是否成功的标准在于学生是否通过项目开发,将自己所学到的数据库知识运用于实际需求中,是否提高了学生的动手能力。通过两年的教学实践证明,以这种方式开展课程设计更贴近企业实际的项目开发方式,能倡导学生主动参与的探究式学习和研究,改变学生被动接受、大量反复操练的学习和实验方式, 真正培养学生严谨周密的思维和临时处理问题的能力,满足企事业单位信息化建设的用人需求,有效地解决了理论教学与实践教学脱节和经管专业学生数据库工程实践能力薄弱的问题。另外,做好数据库课程设计作业有利于学生毕业设计报告和毕业论文撰写。今后学生面临的毕业设计其实就是一个完整的系统设计,是课程设计的扩大化、完整化,为设计报告的撰写、文献资料的查阅也为今后撰写毕业论文打下坚实的基础。

参考文献参考文献:

[1] 赵慧敏,杨鑫华,牛一捷. 数据库课程设计实践教学改革探索[J].当代教育论坛,2011(8).

[2] 张志锋,王文冰.以就业为导向的学生综合能力培养教改研究[J].计算机教育,2010(11).

[3] 林巧,丁革建.数据库课程设计的项目化实验教学方法[J]. 实验室研究与探索,2009(5).

第2篇

关键词:开放实践教学;教学改革;数据库课程设计;教学实施

培养和提高学生综合运用理论知识能力和实践能力是建设应用性大学的指导思想,是教学实施和教学效果评价的重要指标。数据库课程设计是计算机本科专业集中实践环节的必修课,是数据库原理与应用课程的后续实践课程。实践教学的目的是加深学生对数据库理论、方法和技术等内容的理解,让学生通过参与数据库设计和实现的完整过程,增强学习的应用性和趣味性,掌握设计一个应用系统数据库的实用技能,从而达到能够开发小型信息系统的初步能力,提升完成任务的成就感。教师如何充分发挥数据库课程设计的作用并达到预期的教学效果,是教学改革不断追求的目标。传统的教学模式出现很多弊端和问题,缺乏培养学生创新能力和主动学习的动力,而开放教学强调学生的自主性学习和个性化学习,能充分发挥学生的主体作用和创新潜能,因此我们将开放教学模式逐步引入数据库课程设计。我们经过精心的开放教学准备和近2年的教学实施,发现开放教学是数据库课程设计一个很好的改革方向。

1 传统数据库课程设计的教学实施方式及问题

数据库课程设计一般是2周(48学时)的集中实践课程,在数据库原理与应用课程结束后的学期末进行。传统的课程设计教学集中在一个固定的计算机机房,由教师给出3-5个选题,然后学生分组选题并完成设计和开发,课程结束时学生上交报告,教师进行验收。经过多年的教学实践,我们发现这种课程实施方式虽然在一定程度上能完成基本的教学目标,但是对于培养具有创新型和应用型人才却缺乏动力,逐步暴露出很多问题。

1)选题局限性大,学生缺少创新性动力。

数据库系统的应用非常广泛,在现实社会中有很多优秀案例。传统的课程设计选题仅局限于3~5个固定的题目,如图书管理系统和学籍管理系统等。教师通常会向学生描述系统的功能,学生按照功能描述进行设计和开发,因此教师在描述系统功能的过程中就代替学生完成了系统需求分析和功能设计的工作。然而,这是一个真实系统设计中非常重要的两个阶段,学生在被动的环境中完成课程设计,导致学生积极性不高,缺少创新性动力。

2)考核方式不够科学。

传统教学中,教师在对学生进行考核时只注重学生设计完成系统功能的情况,而没有对设计的质量进行有效的评估和对完成的过程进行监控,导致有些学生在相同的时间内对设计过程考虑较周到,但忽略对系统前台的完善,致使成绩不理想。例如,同样是完成图书管理系统的设计开发,有的学生设计5张表,有的学生却设计10张表,有的学生将有些功能做成存储过程或触发器,有的学生用前台开发语言完成开发等,然而没有具体的考核方式对这种设计上的差异进行评估。另外,学生对知识的掌握情况和对设计完成情况存在差异,而考核中没有与之相对应的分层次和分类型考核评价标准。

3)缺少对数据库的性能优化的考虑。

选题的功能由教师给出,一般为系统的基本功能,却很少有对系统优化的要求,如并发问题、安全控制、容错能力、海量数据存储等。因此,很多学生仅就功能描述进行设计和开发,而不知道在实际的应用中,系统性能的稳定和优化有时比系统功能本身更为重要。后果就是很多学生觉得完成一个软件系统并不是很复杂,但在就业和以后的工作中却缺少真正进行系统分析和设计的能力。在教学中,教师应引导学生意识到系统优化的重要性并教给学生对数据库优化处理的方法。

4)教学反馈少,学生得不到真正的提高。

由于课程设计主要由学生自主完成,课程结束验收时时间较紧,大多数教师只能指出学生系统设计和实现中的不足,却很少有时间与学生探讨和分析产生这些具体问题的原因和解决的方法。因此,学生完成课程设计之后的感受是自己有不足,但是对于如何更好地改进和提高却无从下手。

2 数据库课程设计开放教学

2.1 开放实践教学的思想

开放实践教学指的是利用现有的实验室资源和师资队伍,将实践时间、实践内容、实践地点等对学生开放,拓展学生的学习空间和时间,最大限度地发挥学生学习自主性和创新性的教育模式。开放实践教学是一个系统工程,是教育思想、教学内容、教学方法、师资队伍、教学保障条件等方面的转变和全方位开放。通过全开放式实践教学,教师能够为学生提供挖掘学习潜能和发展个性的场所,激发学生对实验的兴趣,培养学生的创新意识和应用能力。

与传统的时间固定、地点固定、内容固定的实践教学模式相比,开放实践教学更注重培养学生应用理论知识解决实际问题的能力,培养学生进行资料查阅、系统分析、系统设计和实现的能力。开放教学鼓励学生自主思考并自主设计。被规定的内容少了,可选择的空间大了,学生的创造性和积极性就能够被激发出来。

2.2 课程设计开放教学的条件准备

开放式的课程设计教学并不是对学生放任不管,任由学生发挥,而是在经过精心设计和准备的前提下,为学生提供尽可能自由的空间。因此,实行开放式的实践教学,对教师和实验室提出了更高的要求,需要教师做好充分的准备。

1)实验室开放。

开放实践教学首先需要开放实验室,即实验室不是只有学生在固定上课时间内才能使用,而是在保证实验教学正常运行的前提下提供预约开放。学生可以根据自己的情况和实验室安排跟实验室管理员预约实验时间,然后在预约时间内做实验。实验室的开放为学生提供了实验环境保证。

2)时间开放准备。

传统的课程设计集中在2周时间内并且大多在学期末进行,学生面临期末考试,复习课程压力大,对课程设计中碰到的很多问题想深入思考和解决却没有足够的时间和精力。因此,教师可以放宽课程设计时间限制,在学期中期就将课程设计的要求发给学生,学生自己到实验室操作,教师在课程设计期间设置3-4次中期检查和答疑,向学生明确项目检查要求并进行答疑,指出学生在前一阶段工作中的问题。课程设计结束时教师安排验收和学生讨论环节,整个课程设计时间跨度为6周左右,从时间上为学生提供保证,同时重视过程监控。

2.3 课程设计开放教学设计

1)总体思想。

数据库课程设计开放教学要求教师通过案例进行教学,引导学生从调研和学习人手,通过分析调研资料确定自己的选题,然后进行数据库设计和系统设计,最终完成系统实现。在这个过程中,教师要一直追踪每个学生的阶段进展,及时指出问题和提出指导建议,在最后验收时组织一次全班研讨,对学生完成系统的情况分别进行评价并指出不足,引导学生提出完善建议,使学生真正掌握数据库设计和实现的方法。

2)内容要求及评分标准设计。

课程设计分为两部分,第一部分为调研和设计任务,占总成绩的70%;第二部分为撰写报告和演示验收任务,占总成绩的30%。其中,第一部分任务分解为6个小项目,第二部分任务分解为2个项目。具体任务分解要求如表1所示。

从以上分解的任务中可以看出,课程设计不是要求学生闭门造车,而是鼓励学生走出去,让学生通过调研对自己的选题提出想法并针对需要进行数据库和系统设计,在合理的范围内给学生充分的自由。

对于评分标准,我们尽量做到量化和细化,针对以上每一个项目都列出详细的评分标准。我们以第一部分的第4项任务为例介绍评分标准,评分标准如表2所示。

3)时间节点设计。

开放的课程设计时间跨度大,学生完成情况灵活多样。为了加强过程监控,及时纠正学生在设计过程中出现的问题,教师在整个课程设计过程中设计了6个检查和答疑时间点。在这些时间点上,学生和教师必须在指定的实验室进行工作。在课程设计结束时,教师不只是对学生的作品进行检查,还要对学生作品中的优点和不足进行点评,提出进一步完善的方向和建议,让学生得到真正的提高。检查和答疑的时间点设置如表3所示。

3 教学实施与评价

课程设计的开放教学已经实施了3个学期,授课对象分别是2008级、2009级和2010级本科生。从实施过程和效果上看,课程设计的开放教学跟传统的课程设计有以下几点不同。

1)由于时间和地点的开放,学生可以结合检查和答疑时间点机制,更加灵活地安排自己的时间,不至于太散漫而耽误进度。

2)课程设计内容上的开放,激发了学生的学习兴趣和积极性。学生为了调研,上网查阅很多网站和资料,有的还跑到超市、订票点、饭店等机构观察取证,基于自己的调研和分析对数据库系统有更加全面的认识。然后,学生开始考虑系统的安全性、优化性、交互友好性等方面的解决方案,写出的调研报告内容翔实丰富。学生选题的思路广了,选题和设计的系统更多地考虑了实际应用和需求,使得课程设计几乎不再出现雷同作品。

对教学对象的调查结果显示超过80%的学生赞同这种开放式教学模式,这种教学模式不仅能够发挥学生学习的自主性,而且体现出对学生的信任和宽容,大大提高学生的学习积极性;30%左右的学生表示在课程设计之后,会继续完善自己的作品;也有15%左右的学生习惯于完成既定题目,认为通过自己调研、选题、设计而实现任务的难度较大,教师对这部分学生应加强鼓励和引导,因为学生步入社会也需要自主和创新的能力。

第3篇

关键词:数据库原理;体系结构;教学改革

中图分类号:TP3-4 文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2012) 02-0000-02

Teaching Reform and Practice of Database Theory

Cui Yuanquan1,Zhang Lei2

(1 Personnel Department of Harbin Normal University,Harbin 150025,China;2.Harbin Normal University,Graduate School,Harbin 150025,China)

Abstract:This paper describes the present situation and problems of teaching of database theory,discusses the inevitability of reform measures to be taken based on database theory course architecture and reform,and finally introduced the application and effect of teaching reform in practice.

Keywords:Database theory;Architecture;Teaching reform

一、数据库原理教学现状及问题

(一)教学模式单一,教学思想传统:高校教师往往采用原理介绍、问题举例、课程练习的三步教学方式,在此过程中由于缺乏与实际的联系与实践,学生不能将数据库原理的知识与实际系统设计相结合,只是被动的接受该课程内容;数据库原理的教学思想与模式类似,也是采用概念介绍、练习的串行教学,对于数据库原理的基本概念如:数据库模型、数据库原理概念、逻辑模型等相对于学生来讲抽象度高、理论性强,使学生在学习的过程中理解困难,学习热情也就逐渐降低。从长时间的观察中发现,在理论概念讲解后的练习阶段学生实践效果并不好,这也是由于理论学习阶段掌握不扎实造成的,直接导致了理论与实践的严重脱节,使教学质量与效果逐渐下滑。

(二)教学管理缺失、教材更新滞后:由于青年教师不断引入,为锻炼教学能力每年都会把青年教师安排数据库原理这样的专业基础课程中去,任课教师的不断变更导致了教学案例、教学方法的不断不变化,在这个过程中没有一个统一的、科学的管理模式,也就导致了教学质量的下降;对于高校中使用的教材一般长期不会有变更,而且同一套教材的出版周期也比较久,教材的更新严重滞后,不能够与现实中不断变更的新技术相结合。

(三)实践与实践脱节、课程考核陈旧:由于对于理论知识的接受薄弱,导致了学生对于知识的运用、实践应用严重缺乏,使学生在程序开发中不能很好的结合数据库原理的知识;在数据库原理的考核方面一直都采用闭卷考试的方式,题型往往都以理论题为主,实践设计偏少,不能够考核出学生的综合水平及学生理论应用实践的能力。

二、课程体系结构

随着数据库技术的广泛应用和迅速发展,数据库原理的教学将着重发展学生的创新能力和应用技能,学生在全面掌握概念及原理的基础上,结合实际应用了解发展趋势,使数据库知识水平不断提高,对培养综合性人才有着极大的好处。

数据库原理作为基础学科对学生进行理论教育,是基本概念、技术、方法的教授,为学生的具体应用打下基础,理论授课也是重中之重,因此,作为必修课程进行安排。数据库系统的使用让学生通过工具的使用更多的了解抽象概念的具体实施,学生的动手能力得到了提高。数据库原理课程设计是学生通过基本知识及工具对实际问题解决能力的提高,也是课程体系结构中的重点,通过对基础知识的掌握学生融合其他学科内容对具体问题进行解决,达到实践应用的教学目的。

通过以上课程体系结构及课程安排的介绍,可以看出数据库课程的教学内容还需要进一步进行优化,其中优化的内容主要包括:教学重点的明确、内容结构化、与其他课程融合但不重复,使教学目标最大化。在数据库原理的教学安排中重中之重的就是原理的学习,所以对这种抽象内容的授课也成为了课程优化的一个重点,通过研究发现实践与理论相结合的课程安排是学生接受效果比较好的一种模式,如在介绍的数据库基本原理的基础上结合SQL语言、编程语言拿出具体案例进行设计和构思,介绍数据库安全性的时候可以结合当前的前沿技术与成功案例,使学生将抽象的概念融入的具体的案例中去。这样的课程体系结构也将不断的进行完善。

三、教学改革具体措施

(一)课程安排改革

“数据库原理”课程是高校计算机专业的重要课程,作为基础培养学生处理数据的技能和能力,将数据库的知识应用到具体的程序设计中去,以此来解决现实中的问题。因此在课程安排上也要结合实际情况,将贴近生活的课题带到课程安排中来。对于典型课程的安排及手段的变更,如数据库原理课程中所讲授的概念;数据库创建;数据表的建立、查询、修改等内容都需要以项目案例的形式将理论与实践相结合,最大化开发学生潜能,使学生可以在实践中得到深刻的理解。

课程环节的安排主要包括:实践环节和课程设计两大部分,其中实践环节需要通过教师概念讲解、上机练习、项目设计等几部分打到实践与理论融合,培养学生的开发能力;课程设计是为学生适应将来的工作内容打下基础,对实际中的项目进行模拟,充分利用各种介质来进行学习和知识的深入理解。

(二)实践教学的改革

在实践教学的过程中我们不断进行着改革,从早期的附属形式的实践到配合式实践直到结构式实践。在附属形式的实践主要是在理论课程结束后安排的上机课程,让学生进行数据库原理的实践,上机课程课时通常占课程比例的10%,学生分组根据选定的课程设计进行上机操作及小组讨论,一般是进行数据库表的设计及查询、修改、删除等操作,学生完成实验后上交各自的实验报告描述整个实践中所参与的模块及工作量,但该方法的弊端是学生在实践中理论结合较弱造成了理论与实践脱节,除少数主动学习数据库管理系统及编程语言的同学可以完成实验外大多数同学实践课程比较吃力,理论掌握比较浅显。配合式实践是指在理论介绍的同时通过一个大的案例将理论知识渗透给学生,例如通过一个学生成绩管理系统对学生展开数据库原理概念、SQL语句、数据库关系模型、关系代数等一系列的介绍,我校在课程内容制定上从认识SQL Server到数据库基本操作、SQL语言、完整性控制恢复最后到数据库应用系统设计,通过这几项内容让理论学习和实践相互穿插,这有利于学生对于理论知识的深刻理解和巩固;结构式实践是将数据库原理课程分为三个部分,分别为:数据库原理介绍、面向对象程序设计、数据库原理课程设计。通过数据库原理介绍教师为学生讲解理论知识,面向对象程序设计通常安排为上机操作,个人单独完成通常选择的语言为JAVA。数据库原理课程设计也为实践课程,主要分为:数据库管理系统的学习通常为Oracle、数据系统课程设计,学生分组对教师准备的课程设计题目自行选择,每个小组一个题目,学生需要从需求分析、概要设计、详细设计直到编码实现完成课程设计。这种实践教学在一定程度上能够解决理论与实践脱节的问题,使学生的数据库原理知识的掌握得到提高。

(三)学习方式的改革

教学过程中教师往往过于注重教的过程而忽视了学生接受的能力,使得学生被动的接受课堂知识,因此,在教学中如何使学生的学习方式变被动为主动也是高校教学改革的一个重点。

首先,需要在心理上让学生认识到学习是自己的事情,而不是单纯的应付考试,是要从内心真正的接受,应用心理干涉的方法让学生从被动的学习中转移到主动的学习中去;在教学中不断锻炼学生举一反三的学习能力。教师通过为学生布置作业、分组完成、各组对作业的分析、任务完成、讨论评价等,使学生成为学习的主导者,大家通过交流及教师指导协同完成任务;在课程设计上也要尽量挑选贴近实际生活的素材,使学生在理解上可以接近实际,如:教师资料管理系统、学生成绩管理系统等,让学生在设计和实现的过程中对数据库原理有深入浅出的理解;在实践课程中也要养成学生自动思考的习惯,这需要教师的不断引导,教导学生找到解决问题的办法而不是问题的结果。

四、教学改革效果及实践应用

(一)教学改革效果

在教学改革中通过对教材的改进和建设提高了教学的质量,高校计算机专业中要求以教师为主体,学生为中心进行实践、理论相结合的教学模式。通过对实践课程的改革提高了学生的创新能力,我们由过去10%的实践课增加到50%的实践课程,在实践课程中划分了单元实践、小组实践等不同的方式,并最后的实践报告和成果作为考核的一部分,这一改革方式直接推动了学生自主学习的能力和钻研探索的兴趣。

通过考试的改革培养提高了学生自学的能力,传统的期末闭卷考试往往不能全面考核学生学习的成果而且不够灵活,因此我们将数据库原理的成绩分成几个方面:平时课堂测试占15%;单元实践测试占20%;课程设计占20%;期末闭卷考试占45%。通过这种考试方式可以比较全面了解学生的接受效果并且可以看出实际应用的情况。在平时课堂测试中可以随机的进行测试主要以论证、计算题为主,这种方式可以检验学生这一段时间的学习情况,也可以起到考勤的作用,并及时发现课程教授过程中需要改进的地方。单元实践主要以学生上机操作为主根据实验情况及实验报告进行评分,促进学生的自学能力。课程设计以小组为单位教师给出设计题目,学生进行小组讨论及设计,在此过程中学生可以系统的认识数据库原理的知识体系及内容。

(二)教学实践应用

数据库原理的学习主要是为了实践应用,我们可以借助程序设计语言及数据库系统工具进行课程内容的进一步渗透。VISUAL FOXPRO作为一种简单易学的面向对象的数据库管理系统,在小型信息系统开发方面显得极其方便,我们可以选择这种工具进行课程设计,培养学生处理数据的基本方法、技能和能力,培养学生根据需求分析、概要设计、详细设计这种系统开发的能力,通过这种数据库管理系统培养学生处理数据流转过程的思维。

在语言的选择上我们选择比较流行的事件驱动和面向对象的编程语言VFP,它也是专门为程序开发、数据库管理而设计的。对于大量数据的处理需要不断的进行实践,以达到理论与实际相结合的效果,如开发一个图书馆信息管理系统,学生可以通过VFP自助开发数据库系统,使概念逐渐融合到具体的案例中去,这种应用也使得学生对抽象的概念认识加深并不再感到枯燥乏味。

五、结束语

数据库原理的教学是计算机专业重要的一门专业基础学科,在理论教育的过程中着重实践教育是我们不断探索并改革的地方,如何让学生最大程度的理解和学习这门课程也是教学工作者最关心的问题,通过课程内容改革、实践教学改革、学习方法的改革让学生提高自主学习的能力,使理论与实践相结合,不断提高学生的学习热情及创新的能力。在改革的过程中取得了一定的成效,使得教学质量有了较大的提高,这也促使教学工作者在改革中更多的进行探索,不断的提高教学质量。

参考文献:

[1]王珊.数据库系统概论[M].计算机教育,2009(06):19.

第4篇

关键词:数据库原理与应用;实践教学;教学改革;教学模式

中图分类号:G642文献标识码:A

1引言

“数据库原理与应用”是计算机能力教育中占有重要地位的一门课程,而实践教学是该课程教学过程中的重要环节,它可以弥补理论教学的不足,可以加深学生对理论的理解,加强学生对数据库技术的训练,从而引导学生深入思考,达到良好的理论联系实际的教学效果。根据近年来对“数据库原理与应用”的讲授经验,本文从该课程的实践教学环节出发,对其教学方法进行了一些改革和探索。

“数据库原理与应用”课程的内容主要分为数据库原理与数据库应用两大部分,应用部分主要涉及到具体的实践环节。传统的教学内容主要以原理部分为中心,很少涉及到具体的应用,教学内容缺乏直观性,学生在学习过程中很难深入理解原理,更谈不上如何从实践上去把握。其次,该课程的原理部分与应用部分没有很好地衔接与对应,教学中涉及的实例前后连贯性不强,造成原理与实践的脱节。因此,在实际教学中,应该使“原理”与“应用”并重,两者相互融合。“原理”部分的教学内容绝大多数是理论性内容,所以,“应用”部分中要将实践与理论相结合,在“应用”教学不断深入的过程中,将理论有机融入教学环节中,达到用“应用”强化“原理”,用“原理”指导“应用”的效果。该课程的实践教学环节主要分为课堂实践教学、课程设计实践教学和课外活动指导几个方面,具体内容如下所述。

2课堂实践教学

2.1教学模式

(1) 案例教学模式

传统教学中,该课程的课堂实践主要是教师根据教材挑选一些习题或例题,这导致整个实验环节过程中实验内容孤立、零散,且缺乏延续性和整体性;学生上机实践目的性不强、任务不明确、效果不好,制约了学习主动性的发挥,制约了学生设计能力和探索精神的增强,影响了教学质量的提高。

在课堂实践中采用案例教学模式,教师针对一个实际案例,从问题的提出、分析、方案的设计与实施,到最终问题的解决,给学生全面讲解解决问题的全过程;然后,教师提出相似的案例,由学生自己解决问题,锻炼他们综合运用知识的能力。在选择案例时,应选与人们日常生活有联系、学生感兴趣的案例,而且要以教学内容为依据,具有一定的综合性和难度。如可选择“学生成绩管理系统”,“新生入学管理系统”等题目进行课堂实践。通过案例教学模式,教师给学生指定有利于理解课堂理论知识的实验题目,让学生上机时做到目的明确、触类旁通,这样不仅提高了实验的效率,也加深了对数据库理论知识的理解和掌握。上机时教师应对学生进行指导,个别问题单独辅导,共性问题统一讲解。

(2) 自学模式

自学模式通过为学生创建良好的自学学习环境实现,包括以下几个方面。

自由上机:由学校实训中心提供自由的上机环境,为同学们课后实践提供了便利。通过自由上机使学生加深了对课程内容的理解,增强了学习兴趣,为接下来的课程奠定了基础。

网络资源:我们在校内网增设了本课程网络学堂,网络学堂的主界面如图1所示。该网络学堂为学生提供了丰富的学习资源,为师生之间的信息交互提供了有效的手段。网络学堂主要提供教师的多媒体教案、相关的电子文档、配套的应用软件系统等学习资源。学生课后可随时浏览所需内容,从而达到自学消化课堂所讲、巩固学习成果,提高学习兴趣的目的。这样做既丰富了教学手段,又缩短了教学时间,开辟了学生自学天地。

辅导答疑:教师的电子邮箱地址向学生公布,遇到疑难问题,学生可随时给任课教师发邮件;教师每周有固定的答疑时间和地点,学生可以根据自身情况进行答疑。另外,学生也可通过校内的网络学堂,参与课程讨论,与老师在线交流。

2.2实践内容

该课程的实验内容主要包括:基础性实验;数据库、表、视图、索引的建立与数据的更新;关系数据库的查询;数据库系统的实现技术等。课堂实践阶段实验主要分为:演示性、验证性和设计性实验,其中演示性实验占5%,验证性实验占50%,设计性实验占45%,见表1。

通过完成案例教学模式下课堂实践内容,使学生完成了一个综合设计,逐步将理论与应用融会贯通,并且掌握了一种工程设计的方法,为后续课程设计打下基础。

2.3评价方法

在传统的考核方式中,期末理论考试常常作为学生最终评分的主要依据,这样的评价方式使学生只会“纸上谈兵”,并脱离实践,因此,我们在期末总评成绩中融入课堂实践的考核。即期末总评成绩=笔试成绩(50%)+平时成绩(30%)+期中成绩(20%)。其中“平时成绩(30%)”是在每个实验完成后,根据学生完成的实际情况,教师应给予及时的评价和记录,作为学生平时成绩的依据。课堂实践成绩的评定督促了学生上机操作的积极性和对理论知识进行应用的能力,培养了学生分析问题解决问题能力,提高了学生的学习积极性。

3课程设计实践教学

3.1教学模式

(1) 合作教学模式

合作教学模式实施的前提是教师为学生创设良好的合作学习环境和有良好的师生关系,然后在此基础上开展有价值的学习内容。在此教学模式下,学生进行合理分组,以小组的总体成绩为考核依据。因此,小组成员需将资源共享、任务分工,每个小组成员都要具有为小组荣誉而学习、完成任务的责任,使之在小组内相互合作和激励,主动积极地参与学习,此模式也有利于培养学生探索创新能力和团结协作的精神。

(2) 研究性教学模式

研究性教学模式的核心理念是“教学与研究相统一”,它使学生在学习中,可以结合其他学科选择并确定学习的内容,自己动手收集、分析、判断大量的信息材料,进行积极地探索、发展和体验。在具体教学过程中,一般由教师设置教学情境,引导学生提出研究主题,学生以小组为单位,围绕主题展开协作学习。此模式中,教师最重要的任务是教会学生如何学习、如何思考和帮助学生养成严谨求实的科学态度和不断追求、勇于探究的进取精神。此模式提高了学生的学习热情和积极性,增加了团队协作精神,启发了学生的学习思维,激发了学生学习的主动性和创造性,培养了学生科学严谨的工作作风,锻炼了学生的动手能力,做到了理论与实践相结合。

3.2实践内容

课程设计的题目应该具有实用性,贴近生活,如学生档案管理系统、学生成绩管理系统、图书资料管理系统、工资管理系统、宿舍管理系统等。以“学生成绩管理信息系统”,为例,学生要从分析软件需求、数据库设计、数据库优化、数据库实现、模拟主要数据操作一体化完成等方面进行学习,让学生通过此课程设计把各个知识点串联起来。在上述基础上,结合所学的程序设计语言制作应用软件,学生能够将所学知识学以致用,体会到数据库在信息系统中的核心地位。

课程设计中要求学生提交规范的课程设计报告及软件,还要进行以小组为单位的答辩。首先,各小组选代表进行成果展示,其次,教师有针对性地对系统中的关键设计问题提出疑问,然后,随机指定小组成员当场解答。通过此环节可以有效避免学生在课程设计中的抄袭现象,可以根据学生实际付出的努力和掌握知识的情况进行成绩的评定。

3.3评价方法

课程设计成绩的评定,主要是根据各小组系统演示和答辩情况,综合教师的评价、学生自评和互评给定相应的成绩,即课程设计总成绩=教师评价(70%)+学生互评(20%)+学生自评(10%),见表2。

学生自评目的在于让学生养成自我总结和自我完善的习惯,同时,提高学生参与教学活动的积极性和主动性。

学生互评的目的是要提高学生相互协作的能力,鼓励学生尊重他人的劳动成果。

教师的评价不仅要表扬作品的优点,还要指正作品在系统方面的不足,并在一定的高度全方位地评价学生的工作,这样利于学生的个性发展,使学生的自学能力和创新能力得到充分的发挥。教师通过评价的过程,可以掌握学生对知识的理解和熟练应用程度,也可以了解学生在学习过程中的经验和教训,并总结教学中的经验,以便促进教学工作的开展。

4 课外活动指导

4.1参与教师科研

鼓励和吸收成绩优秀的学生参与教师的科研活动,以科研促进教学,以教学推动科研,使课程的教学内容和教

学水平不断提高,先后指导学生设计并完成了以下开发课题:学生选课管理系统、网上书店管理系统、高校科研管理系统等。

4.2成立兴趣社团

组织成立该课程的兴趣社团,具体活动包括:

(1) 定期举办讲座:数据库前沿知识讲座,应用技巧讲座,或资深开发人员的经验报告等。

(2) 参观访问:到一些大中型企业参观学习数据库技术的应用情况。

(3) 举办竞赛:包括知识、操作、开发系统等竞赛。这些活动的开展深受广大师生的好评,激励了学生对数据库技术的兴趣,培养了学生的动手能力和创新力,从而引导他们结合自身的专业在将来有所造诣。

4.3参加全国等级考试

以往学生对全国等级考试(数据库技术)三级考试“望尘莫及”,但通过加强实践教学环节,辅导学生参加全国等级考试,增加学生平时上机实践,学生机考的通过率达到80%以上。等级考试的通过,不仅锻炼学生的实践能力,还树立了学生的学习信心,为将来的就业也创造了更多的机会。

5结论

“数据库原理与应用”是一门理论性较强的课程,但如果不加强实践教学的训练,理论知识就得不到应有的理解和巩固,也无法培养学生使用数据库原理和方法解决实际问题能力。我们通过对“数据库原理与应用”实践教学的改革与探索,在该课程的教学中培养了学生对计算机编程的兴趣,提高了学生的积极性和主动性,增强了学生的动手操作能力、创新能力和分析解决实际问题的工作能力。随着计算机科学的发展,数据库技术在不断的发展,教学内容需要不断更新,教学方法也需要不断改革。因此,我们仍需不断地研究,不断地总结教学经验,使整个实践教学环节更加完善合理。

参考文献:

[1] 伍俊良,刘飞.数据库原理与基础实践环节在信息专业类教学中的应用与教学要求解析[J].计算机教育,2004(6):59-61.

[2] 萨师煊,王珊.数据库系统概论[M].3版.北京:高等教育出版社,2000.

Exploration and Practice on Practice Teaching of Database Principles and Applications

XUE Yun

(Department of E-commerce, Business College of Beijing Union University, Beijing 100025, China)

第5篇

关键词:实验室;网络;数据库;RFID

作者简介:刘丽娟(1975-),女,山西原平人,中北大学机械与动力工程学院,讲师;武(1967-),男,山西太原人,中北大学机械与动力工程学院,教授。(山西 太原 030051)

基金项目:本文系山西省高等学校青年学术带头人项目、山西省重点实验室开放基金项目(项目编号:2007031007)、中北大学自然科学基金项目的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)08-0182-02

实验室作为学生实践活动的基地,在高校的人才培养、科学研究以及服务经济等方面具有独特的、不可替代的作用,建设并管理好实验室是建设高水平大学的必要条件之一。现有的实验室由于场地等的限制,必须合理共享有限的硬件资源,大多实验是在同一实验室通过不断轮换实验器材来完成繁重的教学任务,实验器材利用率增高,损坏率也随之增高,无法确认损坏时间与人员,实验室的运行成本不断提高。如何对高校实验室进行科学管理,使得实验室的管理智能化,是我国大多数高校实验管理面临的一个现实问题。

一、基于RFID的自选式实验室管理

本系统建立了一种基于RFID的自选式学院实验中心。RFID(Radio Frequency Identification),射频识别技术,是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术,多用于管理系统。该实验方法以学院为单位进行建立并管理,各个系的实验室统一到学院进行管理,以机械工程实验中心为例,涵盖了先进制造实验室、机械性能实验室、互换性与测量技术实验室、精密与特种加工实验室、机械原理及零件实验室、计算机实验室等多个专业的实验室。在购置实验器材时统一采购,分配唯一的条码并入库。数据库系统记录实验器材的入库时间、购入金额、实验项目、故障与维修、使用时间、使用人等信息。该开放平台可以最大限度地满足学生进行实验课程的需求。从实验项目上完全开放,学生可自主选择实验项目,不仅可以完成与理论相配套的经典实验课程,而且可以完成教学计划规定内容以外的开放选修实验,培养学生的动手实践能力和创新能力。

将学院各系的实验室统一到学院建立与管理,分成计算机区、机床区、检测仪器区、电气设备区、刀具区、实验台区、配件区以及开放实验区,如图1所示。各类实验器材分门别类地进行存放。开放实验区主要用于学生完成开放性实验,如自选课程的实验、参加各类创新性比赛需要完成的实验以及参加科研项目需要完成的各类实验等。

实验室配置TSC条形码打印机3台,SymbolMC70数据采集器2台,扫描枪5把,磁卡阅读器10只。条形码由13位数码组成,1位奇偶校验码,3位分类码,后9位按类别设置,主要用于实验内容的分类,如配件码、年份码、实验类别码、数量码等,确保记录对象的唯一性。光电扫描平台利用光源系统,由光电转换器将光信号转换成电信号,并对电信号进行放大和整形,最后以二进制脉冲信号输出给译码器。条形码译码器将扫描器输出的脉冲数字信号解释成计算机可识别的信号,并传输给计算机。实验器材购置后要进行入库、校验、使用、维修、报废等一系列过程,带有自己的“身份证”,整个实验器材管理流程有条不紊地进行下去。新购入器材时,根据各自的“身份证”将各仪器器材自编条形码,自编条形码打印系统软件自动生成EAN-13码,可以使用TSC条码打印机打印。然后通过扫描器扫入条形码并传入计算机,进入入库操作。工作人员将器材的条码扫入计算机直接进行校验,并将校验结果自动记录入库,需优化数据的在优化后将优化数据一并入库,将校验合格的器材数据通过接口程序输入服务器中的数据库中。学生预约实验时,利用一卡通的号码建立账户,做实验时通过磁卡阅读器读入一卡通,将需要的器材等通过扫描平台或扫描枪读入自己的账户,实验开始记录时间,仪器定时两小时,如超时仪器将自动关闭。每台仪器安装一套自测系统,当实验完毕后需再次刷卡,系统记录实验操作时间,这时仪器自测启动,运行无误后仪器自动关闭,这时学生方可离开实验室。这样可以及时发现实验过程中仪器的损坏,并相关到人。

二、实践课程智能系统

实践课程智能系统包括三个子系统:实验室智能系统、课程设计交互系统,以及实习工作系统。系统整体框图如图2所示。

1.实验室智能系统

实验室智能系统是该系统的主要子系统,包括预约系统、实验器材管理系统、网上实验室以及成绩评定系统。这里主要介绍网上实验室系统。

网上实验室可进行软件实验与虚拟实验。实验由两部分组成:学习部分与实验部分。学生在做实验前可进入学习模块,学习该实验的先修课程,了解注意事项,下载相关图纸,将问题提前上传至数据库或与教师线上交流,完成一些小的测试环节,保证做实验时的质量与进度。通过局域网,开展网上实验室,学生可以与教师在线交流,教师根据学生实验情况评定成绩。如在数控编程实验环节中,为教师和学生提供一个能够不依赖机床硬件而存在的数控编程平台,避免由于数控机床数量不能满足教学要求和直接在数控机床上做实验对设备的损坏。在数控编程课程的测验中,教师通过局域网向学生发送编程任务,并对学生的编程结果进行评价。在该模块中有两个分支系统:学生可以根据系统提示进入学习模块,系统根据学生输入的信息进行处理,经过逻辑推理和专家智能判断得出比较接近的程序供学生参考,学生可将这些程序导入程序软件进行编译并输出结果。开发此模块的主要目的是让学生能掌握数控编程的基本流程,并且在实践中学习,达到日后也成为一个数控编程专家的目的。在本模块中包含有具体的编程实例、对实例的分析以及对图纸的分析等。另外还对实际工作中会用到的一些事项进行介绍,如具体工作步骤、参数的设定、刀具补偿、对刀等。另一个分支系统是学生在学习分支完成学习后,教师在线对学生实验过程进行考核。

2.实习工作系统

实习教学是实践教学的一个模块,包括实习前准备工作、实习报告工作、实习成绩评定工作。在实习前准备中,学生可以通过网络下载实习表格以及实习相关知识资料,在出发前对实习地点、实习内容、实习方向等进行详细了解,做到有的放矢;实习报告环节主要是完成实习回校后做的工作,这时学生可以通过网络与实习教师进行在线交流,下载相关技术资料以及注意事项,并上交实习报告的电子稿,教师可以根据学生在实习中的表现以及在实习报告过程中学生的表现评定成绩,并将它导入学校成绩录入系统。

3.课程设计交互系统

在课程设计模块中,教师可以浏览到由审核员的课程设计题目,能浏览相关信息以及题目下载等;可以上传教师的课程设计题目和相关信息及说明文档,提交到数据库中去,由审核员审核后进行;可以查看学生的情况,浏览学生的选题,做到一人一题;可以下载学生提交的课程设计说明书及图纸,指导学生进行课程设计及说明书的修改。学生通过自己的账号进入系统,浏览经过教研审核入库的题目,查找自己的设计题目与设计要求、指导教师以及相关资料等;学生选择题目后可以与指导教师联系,在教师的指导下完成具体设计并提交设计说明书;另外,还为学生提供下载有关课程设计撰写过程中需要的相关资料。管理员的主要工作有课程设计的浏览、审核、入库,将学生提交的所有说明书显示,由审核员点击查看具体要求和说明,审核说明书是否符合要求。如果通过审核则进行。处于状态的论文将不能再,教师和学生登录时只能看见由审核员通过了的论文;当答辩结束后,由审核组成员将学生的成绩录入到数据库,并将学生的课程设计相关资料刻成光盘,记录下光盘的序号,以便后期查找。学生的答辩记录以文档的形式生成到指定的文件夹下,能够以报表的形式打印下载。

4.网络与数据库技术

用户通过IE、Netseape等浏览器向Web服务器发出的请求,web服务器响应请求,通过web服务的中间组件访问后台数据库,并将操作结果以HTML页面的形式返回给前端浏览器。本智能系统选用B/S模式通过浏览器,如IE就能实现在Intemet或hitranet上的应用和管理,并且在客户端无需进行任何配置。数据库放在服务器端集中管理,系统的升级和改进比较方便。操作系统为Windows Server,选择PHP作为开发工具,开发环境为Dreamweaver。它同时支持多种服务器技术生成由动态数据库支持的web应用程序。Dreamweaver MX是建立Web站点和应用程序的专业编辑器,与Dreamweaver配合使用,建立用数据库连接web服务和旧式系统Internet应用程序。

系统采用MySQL作为数据库后台。新建一个名为“sjxt”的数据库,为了使各个表之间不产生冗余,把每个表里可能出现的数据字段写在一个表里,表与表之间通过关键字相连。这样,出现冗余的情况就减少,表与表之间的联系也更加紧密。本系统可以根据要求建立三个大型数据库文件,以课程设计为例进行说明。在课程设计子系统中建立一个名为“kssj”的数据库,包括11个表,分别为: 系统设置(by_config);留言板(by_gb);评分表(by_mark);信息表(by_msg);新闻表(by_news);用户表(by_user);用户数据内容表(by_userdata);button编辑器表(ewebeditor_button);style编辑器表(ewebeditor_style);system编辑器表(ewebeditor_system);toolbar编辑器表(ewebeditor_toolbar)。MYSQL可通过两种方式通过PHP与WEB相连,一种通过PHP的MYSQL相关函数,另一种通过PHP的ODBC相关函数。PHP连接MYSQL需要4个参数:数据库地址、数据库名、数据库用户名、数据库密码。

三、实践课程系统的实现

由于该系统内容较多,不能一一介绍,这里仅对系统的核心模块――实验室智能模块进行简单介绍。该模块汇总了我院所有的实验器材,对各类数据进行分类与管理,可根据用户要求对实验设备器材等进行在线入库、出库、查询、修改等操作,还可对实验课程进行管理,可预约、查询、修改、删除等,如图3所示。

四、总结

本文提出了应用于机械工程专业的高校实践课程的技术与方法,建立了基于一卡通的RFID自选式学院实验中心以及高校机械工程实践课程智能管理系统,为高校机械工程专业实践课程提供有益的参考和指导作用。系统选用Windows Server为操作系统,PHP与Dreamweaver为开发工具,MySQL为数据库后台,以实现管理为目标,具有较强的现实可行性。

参考文献:

[1]安小龙,陈佳丽.DreamweaverMX2004网页设计[M].北京:电子工业出版社,2005.

[2]魏应彬,周星,康耀红.网页设计与 Web 数据库技术[M].北京:清华出版社,2002.

第6篇

关键词:数据库课程;教学模式;行业特色;CDIO理念

数据库系统原理课程是中国民航大学计算机学院的专业骨干课程,教学目标要求学生掌握扎实的数据库基础理论,具有较强的设计与实现数据库的能力。传统的教学过程理论环节多于实践,考核又以笔试为主,因此,学生有重理论轻实践的问题。基于民航信息化高速发展的迫切需求,结合CDIO教学理念,紧跟民航大学加强行业特色,突出工程型、应用型人才培养方向,对数据库系统原理课程的教学模式进行改革,逐步形成具有行业特色的教学体系。

1、教学理念和教学目标

数据库课程是计算机专业的骨干课程,在人才培养中具有十分重要的作用,信息化社会中信息资源管理与开发利用离不开数据库基础。民航是信息技术应用程度较高的行业,信息化建设涉及民航领域的方方面面,从航班控制到机票预定,从安检到离港,从空中交通管制到地面机务维修。

CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果,CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate),它以产品研发到产品运行的生命周期为载体,让学生以主动、实践、联系的方式学习工程。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4个层面,大纲要求以综合的培养方式使学生在这4个层面达到预定目标。

基于民航信息化高速发展的迫切需求,结合CDIO教学理念,数据库系统原理课程给出“夯实基础理论,面向行业应用,提高工程能力,培养创新精神”的教学理念。目的在于通过理论学习、基础实验以及项目开发等环节的相互渗透、相互促进,让学生掌握数据库系统的基本原理和基本操作,并具有较强的实际动手能力,结合行业应用需求,提高综合工程能力、开拓创新能力。

2、教学模式

根据课程教学理念和教学目标,数据库系统原理的教学体系由理论教学、基础实验、课程设计和应用实习实训4部分构成,形成四位一体的教学模式。体系结构如图1所示,其中的学时分配如表1所示。

2.1 理论教学

学习数据库系统原理是为了掌握数据库技术,开发满足需求的数据库应用系统。理论教学目的在于为后续的应用开发奠定基础。理论课程内容主要包括数据库体系结构、关系数据库理论、数据库设计理论、数据库保护和数据库技术新进展5个教学模块。实践离不开理论的指导,而理论学习的最终目的又在于应用。在教学实施过程中注重理论联系实际,教学伊始结合民航实际应用背景,首先给学生抛出课程学习结束后需要完成的设计任务,并简要列出完成该任务所用到的基础理论、相关知识点及与理论教学章节的对应关系。虽然任务中存在许多学生未知的内容,但目标远景激发了学生浓厚的学习兴趣,区别于被动学习的方式,学生有了明确的学习方向,知道要学什么,为什么学,提高学生主动学习的热情。

2.2 基础实验

与理论教学并行的是基础实验教学,分别进行数据定义语言(DDL)、数据操作语言(DML)、游标及存储过程、触发器及数据库完整性和数据库安全性及数据库恢复等实验,各实验项目彼此衔接,循序渐进。实验平台选择目前大中型信息系统工程的主流数据库软件产品Oracle数据库。

实验教学过程中,为了明确实习内容,提高操作效率,要求学生在实习课前完成实习报告的主要内容,写出具体的操作命令并对相应的实习结果进行预期,实习课后给出计算机操作的最终结果,并对比分析预期的正确性。通过Oracle的用户管理、模式管理、存储管理和实例管理进一步体会数据库系统原理课堂教学的相关知识点。通过实习,学生不仅能够熟练掌握数据库基本操作,而且可以加深原理内容的理解。

另外,引入课内外一体化教学机制,补充10个学时的课外实习,要求在Sql Server环境下完成一个综合实验。由于具备了必要的理论知识并且有了Oracle的实习基础,学生通过自学即可完成相关内容。该教学环节让学生通过练习,掌握另一种主流数据库产品的操作,引导、培养学生的自学能力。

2.3 课程设计

借鉴CDIO的教学理念,以数据库课程教学目标为向导,立足行业的应用需求,实施课程设计。教学要求以学生设计为主,教师讲授指导为辅,注重学生综合能力的培养。以数据库理论为指导,满足应用需求为导向,培养学生理论指导实践的应用能力,发现问题、分析问题和解决问题的思维能力,团队合作协调能力以及开拓创新能力等。教学要求学生以小组(每组约3人)为单位,完成小型的仿真行业功能需求的数据库应用系统设计开发。题目规模不限,但知识点要覆盖全面,让学生体会从需求分析到数据库实施的数据库设计全过程。教学过程中应注重如下环节。

1)远景展示。

将相似设计要求的成品进行展示,不仅提供了设计远景,还激发了学生的设计热情。

2)开发环境确定。

计算机发展日新月异,实践教学必须与时俱进,结合当前设计热点和应用需求,要求学生开发浏览器/服务器模式(C/S模式)的3层体系结构,以Oracle或Sql Server作为数据库服务器,应用开发工具方面,建议采用MicrosoftVisual 环境中基于C#语言的,允许学生根据自己的爱好选用其他开发工具,如Java、PHP等,运行结果通过浏览器展示。为了减少学生熟悉环境的时间,教师先用少量课时介绍开发工具概况、基本控件的使用以及与数据库的连接等关键环节,使学生可以投入更多精力丰富系统的设计功能。

3)选题方式。

计算机学院教师在民航相关项目的研发过程中积累了大量的数据库设计应用需求场景,结合民航特色实验室建设,提供丰富的课程设计题目供学生选择。同时鼓励学生根据实际应用需求自拟题目,例如可以结合学生所参与的科研项目、所喜爱的社团建设和所熟悉的应用背景等选题。教学实施中,对于自拟题目情况,先由学生提交需求分析,经任课教师批准后方可进行。灵活的选题方式,很大程度上激发了学生的设计热情,由被动学习转化为积极主动开展设计活动,独立思考,创造性思维活跃。

4)团队合作个人全能。

数据库设计应具备多方面的知识和技能,主要包括软件工程基本理论和方法、数据库基础及数据库设计技术、应用程序设计方法与技术、应用领域知识、应用开发工具的使用等。因此,数据库应用项目开发强调团队合作,小组成员优势互补,相互协调,共同努力。任务明确落实到个人,同时要求每个同学除主要负责自己的任务外,要了解整体设计的各环节。

2.4 应用实训

应用实训是数据库系统原理课程教学体系结构的选修环节,旨在进一步强化应用项目开发实战经验,提高学生就业竞争力。在理论教学、基础实验、课程设计完成的基础上,针对毕业班同学开设暑期应用实训。采用校企联合培训的方式,聘请具有丰富开发经验的企业培训教师指导学生完成行业相关的数据库应用项目设计开发。

3、行业特色实践支撑平台建设

3.1 加强实验室建设经费投入

加大数据库实验室经费投入力度,配备高、中档微机和服务器,安装先进的数据库系统。从软、硬件资源上满足学生实验和实际应用开发要求。

3.2 建设民航信息系统仿真实验室

学院与民航行业IT公司合作,建立民航机务维修系统仿真实验室,安装民航机务维修管理信息系统。通过该系统,学生可以全面了解机务维修管理机制,包括工程管理、生产管理、航材管理、设备管理、质量控制管理和审核管理等一整套工作流程。学生不仅能够熟悉行业相关业务,而且能够结合数据库课程实验从行业需求的角度理解数据库设计在信息管理系统中的重要作用。

机务维修仿真实验室的建设过程为行业特色实践教学探索,积累了宝贵的经验,取得了较好的效果。学院目前正在规划民航运营系统的仿真实验室,以期进一步强化特色实践支撑平台,使学生通过课程实践熟悉、理解民航业务,为未来服务民航打下坚实基础。

3.3 承接中国民航信息技术科研基地

2007年底由民航总局人事科教司主持,经行业专家评审会评审通过,依托中国民航大学设立中国民航信息技术科研基地。基地成立以来承接了国家科技部863高技术项目,国家自然基金项目,国家自然基金与中国民航联合基金项目,国际民航组织、国际航协和中国民航大学联合开发项目等多项民航相关科研项目。

计算机专业课程建设工作积极努力推动科研项目向教学实践转化,支持、促进了包括数据库系统原理课程在内的民航特色计算机专业课程建设。

3.4 建立学生科研基地

为引导学生积极投入多种形式的专业、行业实践活动,充分利用课余时间从事科研项目,计算机学院特别安排一间教室作为活动空间,建立了学生科研基地。基地有力地支撑了挑战杯学生应用能力竞赛和学生科技立项等工作并获得多项省部级科研项目奖励。

第7篇

关键词:数据库;教学改革;教学方法

中图分类号:TP311.138-4 文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2011) 19-0000-02

Teaching Reform Research and Practice of Database Course in College

Diao Hongxiang

(Information Science and Technology College of Hunan Agricultural University,Changsha410128,China)

Abstract:According to the database course teaching problems,this paper has carried on the thorough discussion,and unifies own teaching method and teaching experience,puts forward some corresponding measures for the teaching reform to apply the practical teaching process to stimulate students interest in learning,and achieved good results.

Keywords:Database;Teaching reform;Teaching method

一、引言

数据库(Database)是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库,经过六十多年的发展,在各个领域都得到了广泛的应用。数据库课程是《中国高等学校计算机科学与技术专业学科教程》中规定的9门核心课程之一。通过课程的学习,学生既能够正确理解数据库的基本原理和概念,又能熟练掌握数据库的设计方法和应用技术。然而很多高校在课程教学过程中过于强调数据库理论知识讲授,缺乏对理论知识和实践应用的结合,以至于造成了理论和实践教学存在不同程度的脱节。因此对这门课程的教学我们需要打破传统的古板式教学方法,寻找新的教学思路、科学的教学手段,在调动学生们的学习兴趣的基础上培养应用实践能力和创新能力。本文针对这一问题进行了深入的探讨,并提出了一些建议和方法应用与教学实践,取得了很好的效果。

二、课程教学过程中存在的问题

笔者多年一直从事高等院校计算机专业《数据库原理与应用》课程的教学工作,通过多年的教学经验以及教学改革方法的研究,对该课程进行了认真的分析和探讨,对存在的一些问题做了如下归结。

(一)理论与实践联系脱节

《数据库原理与应用》课程一般包括数据库原理、设计和应用三个部分,相互之间是相辅相成、互相促进。但是一部分院校的教师授课过程中基本上是前半部分集中介绍数据库的基础理论,后半部分重点介绍具体的一种数据库管理系统。这种教学方法使得学生的学习也分成了两个阶段:对于前期部分纯粹的理论知识的讲解,学生在学习过程中接受的都是一些抽象晦涩的概念和理论,造成学生的学习兴趣降低;后期介绍一种具体的数据库管理系统,授课的内容就变成了纯粹的软件的操作和使用,以至于理论和实践脱节。因此,学生学完课程后,只是掌握了几个孤立的知识点和一种软件的基本操作,不能将学到的理论应用于具体的数据库管理和设计,同时对数据库的相关操作也无法联系到对应的理论知识。

(二)实践教学目的单一

数据库原理与应用课程是一门实践性很强的计算机课程,但目前实验课教学存在很多弊端,而且理论课和实验课都是在不同的时段分开讲授,理论课基本上都是教师在讲台上授课和演示操作,实验课都是学生在机房按照课程实验指导书实际练习,使得学生学习到的理论知识不能及时的进行相应的实践联系。而且很多学校的数据库实验课程,主要是安排一些基础性的、验证性的实验,这种实验课程设置存在的主要问题是缺乏与数据库开发结合的创新能力培养,最终学生实验内容变成了对一个软件的菜单操作和管理配置,没有将数据库的理论知识应用于具体的数据库开发过程。

(三)考核方法陈旧

数据库原理与应用课程是一门理论和实践相结合的课程,但是对于该课程的考核,很多学校还采用理论考试作为最终的课程成绩的方式,考试的内容基本上停留在对概念的理解上,例如一些简单的选择、填空和简答之类的题目。卷面上有一些实际应用的题目也仅仅是让学生手写答题,如一些常见的查询、ER图设计以及存储过程和触发器的设计等。学生对于手写的程序是否能够在实际系统中运行或者运行中出现的错误都无法进行实际的调试。这种考试方式也就迫使大部分学生仅以考试作为目标,考试之前死记硬背一些概念理论,不注重实践操作,偏离了高等院校培养全面型人才的目标。

三、课程的教学改革思路

(一)教学内容的改革

课程教材和参考书是学生学习和获取知识的基础,因此对教材的选择就变的尤为重要。当前的数据库教材大致分为两大类,一类是偏重讲授数据库理论知识的教材,另一类则是偏重于介绍某种关系数据库管理系统(如VFP、Access、SQL Server、Oracle)为目的的教材,选择这两类教材会造成学生学习理论和实践联系脱节。笔者认为应该选取一本理论和实践并重的教材,然而这种教材比较难找到。目前我院选用王珊、萨师煊编著,高等教育出版社的《数据库系统概论》第四版,该书是国家规划教材,课程是国家精品课程,网上资源比较丰富。但该书以标准SQL语言为例,它和SQL Server中的T-SQL语言之间有一些偏差,易使学生混淆。因此,我们另外再选用了钱学忠、陈国俊等著,北京邮电大学出版社出版的《数据库原理及应用实验指导》作为学生上机实验时的参考教材,这样,学生既能使用SQL Server开发数据库,又能及时地将理论知识和实际的数据库开发过程联系起来,做到理论联系实际。

根据上面的指导理念和教材选择,我们同时对教学内容的编排进行了整合与改革。本课程的教学主要包括三个环节:理论课教学、实验课教学和课程设计。理论课我们将数据库课程内容分成四大部分:基础知识部分、设计与应用开发部分、系统部分以及新技术介绍部分,四大部分之间相辅相成,构成我们授课的主体内容。基础部分主要讲解数据库系统的基本概念和基础知识,是学生学习以后数据库内容的基础。设计与应用开发部分主要讲解在开发应用系统中如何在已经选定的数据库管理系统的基础上设计数据库,如何基于数据库系统编程。系统部分主要讲解数据库管理系统中查询处理和事务管理的基本概念和基础知识。新技术部分主要讲解数据库的新技术和新进展,使学生在完成前面三部分知识和技术的基础上开阔思路和眼界,为将来进一步学习和研究做好必要的准备和铺垫。实验课我们采用专题实验形式将理论课内容涉及到的实践操作分成十二个主题。包括数据库系统安装与环境介绍、数据库操作、表与视图操作、SQL查询操作、SQL更新操作、嵌入式SQL应用、索引使用、数据库存储优化、存储过程和触发器、安全性和完整性设置、并发控制、数据库备份与恢复。课程设计部分要求学生自己动手设计一个数据库应用系统,数据库结构以数据库规范化理论为支撑,系统设计以软件工程步骤实施。

(二)教学方法的改革

在课堂授课过程中应该将理论和案例相结合,案例的选择应该具有实用性和趣味性,并加强与日常生活中遇到的问题和现象的联系,探究问题本质,善于提出问题。例如在讲授数据库发展阶段时,数据管理技术经历了人工管理、文件系统、数据库系统三个阶段。我们知道数据库系统阶段实在文件系统阶段之后发展起来的,但是在实际应用过程中很多领域却还是在使用文件系统管理数据,而没有使用数据库系统。例如Web时代的宠儿Google,Yahoo,MSN均不用数据库来管理其数据,而用文件系统。在授课过程中笔者提出了这个问题让学生实际思考并课后查阅资料,下一堂课让学生自己讲解,通过这种授课方法不仅提高了学生自主发现和解决问题的能力,而且能够提高学生对数据库典型应用领域的兴趣。在讲解数据库设计过程时,我们采用经典的学生选课系统作为案例,从需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计以及程序实现和运行维护整个开发过程,讲解完成后也就实现了一个小型的管理系统。同时鼓励学生不仅仅是被动的接受内容,而是要主动的参与其中,整个过程的开发都要学生严格按照软件工程的开发流程,同时鼓励学生多思考和提出问题,最终不仅加深了学生对理论知识的理解,而且提高的学生的动手能力和创新能力。

在课程设计阶段,为了紧密和实践接轨,我们聘请了数据库方面的培训讲师学者进行专题讲座,并结合实际的公司项目系统的完成一个完整系统的设计开发。同时引入了协同作业法,要求学生成立项目组完成一个管理信息系统的开发工作。开发过程完全模拟企业项目的开发流程,并充分发挥每个学生的主动性、参与性和创造性,有效地增强学生团队协作意识和创新精神,提高学生分析问题、解决问题的综合实践能力。课程设计的考核采用提交项目报告并进行答辩的形式。老师对每个小组推荐的代表进行答辩,其他小组成员可以在答辩过程中可以相互补充。最后由授课老师和培训讲师一起给出每个小组成绩作为课程设计的考核成绩。

(三)教学考核的改革

数据库是一门实践性很强的课程,但是大部分高等院校对这门课的考核还是沿袭传统的方式,即笔试的卷面成绩作为课程的最终成绩。笔者建议采用如下教学考核改革方案:数据库课程的成绩=平时成绩(20%)+期末闭卷考试(40%)+实践能力考核成绩(40%)。平时成绩由学生的考勤、课堂的表现情况和作业情况三部分组成,主要目的在于考查学生学习态度和学习的积极性。期末闭卷考试考察内容侧重于理论知识,有利于培养学生的分析问题和解决问题的能力。实践能力考核是以课程设计的内容作为最终的考核标准。通过课程设计培养学生设计和应用数据库的能力,从而也为学生毕业后从事数据库开发工作奠定坚实的基础。

同时我们也鼓励学生在掌握数据库基本理论和技术的基础上参与教师承担的科研项目、大学生各类竞赛以及一些数据库的认证考试,为将来获取一个好的就业机会提供基础。随着信息系统数据库应用的重要性日益凸显,对从事数据库系统维护和数据库开发的技术人员的需求与日俱增。专业人才的匮乏使数据库技术人才处于就业强势,在IT行业中属于高薪职业。根据微软(中国)有限公司的调查,持有微软数据库管理员证书(MCDBA)的IT专业人员,平均年薪要比持微软认证专家(MCP)、微软认证系统工程师(MCSE)证书的专业人员的高出30%~50%。因此,要想涉足这一领域,选择一个合适的认证培训项目,是必做的“功课”。数据库方面国际认证主要有ORACLE数据库专家认证、ORACLE数据库开发专家认证、微软数据库管理员认证等,国内的计算机技术与软件专业技术资格(水平)考试也有数据库系统工程师认证。

四、结束语

数据库课程的教学改革都是以培养具有创新精神和较强实践能力的高素质应用型人才为根本宗旨,因此教师在实际授课过程中,必须不断完善教学内容结构,改进教学方法,建立一套科学合理的教学考核方法,提高学生的学习兴趣和积极性。本文提出的教学改革方案都已经在教学过程中得到实施,取得了很好的教学效果。在今后的教学过程中还需要进一步实践探索新的教学方法,促进学生的主动学习,培养学生的创新能力,以最终更好的实现课程目标。

参考文献:

[1]王珊,萨师煊.数据库系统概论(第四版)[M].北京:高等教育出版社,2006,5

[2]黄德才,龚卫华."数据库原理及应用"实验模块的组织原则与教学实践[J].计算机教育,2009,10:169-171

[3]李峰.网络信息技术环境下的研究性学习[J].河南财政税务高等专科学校学报,2007,10:81-82

[4]王艳红,章小莉.在数据库课程设计中培养学生项目开发能力[J].计算机教育,2009,13:91-94

第8篇

“数据库技术与应用”这门课程内容较多,比较抽象,要求理论与实践相结合,是教师难教且学生难学的一门课程。在理论教学中,教师按书本单纯讲理论,学生不仅没有听课的兴趣,对一些原理性的知识一般也很难深刻理解。在实践教学中,缺乏学生感兴趣的实验和行之有效的管理机制,学生的动手能力和主动学习能力很难得到提高。 

二、“数据库技术与应用”教学改革策略 

针对以上数据库课程教学中出现的问题,迫切需要教师培养学生自主学习的热情,围绕学生设计恰当的教学策略和进行适时引导。为此,探索并建立以解决问题和完成课题为核心的分模块情景教学模式,根据确定的教学内容所确定的项目、任务及子任务来组织教学内容模块,理论课堂部分教师通过不断使用任务来引导学生学习,倡导与课堂任务同步,配合以学生为主体进行创新性实验改革,充分调动学生学习的主动性和积极性,激发学生的创新思维和创新意识,在校园内形成自主学习氛围、创新教育氛围,全面提升学生的创新和实验能力。 

三、“数据库技术与应用”教学改革设计方案 

由于数据库课程的教学内容由数据库基础理论、数据库应用模块及数据库应用系统的设计三大部分组成。其中数据库基础理论包括关系数据库系统理论、数据库设计理论、并发控制、数据库安全性、完整性控制理论以及数据库管理系统的有关概念;数据库应用模块具体介绍数据库管理系统的操作;数据库应用系统的设计开发介绍数据库应用系统的设计开发工具及实例。理论部分比较抽象难懂,学生在学习过程中容易产生厌倦心理。为了全面提升大学生的创新能力,改革传统枯燥的教学,将理论分成模块与实验搭配教学,根据不同的学习过程分成如下几个阶段: 

第一阶段,进行基础理论及其实验教学。课堂理论采用模块化情境任务教学,将学生分成每组约5人进行学习并讨论,同时,配合课堂理论,采用与之同步的实验内容,进行基础理论验证性实验和综合性实验。 

第二阶段,进行任务模块的自主实验,针对任务模块让学生自主进行实验,主要目的在于培养学生进行自主学习,培养实践动手的能力和乐于探索的精神。自已弄不通的地方可以通过请教高手、老师或网上探索钻研的方式得以解决,学生通过设计实验发现问题并解决问题的过程,激发了学习乐趣,增强了动手能力,校园自主学习、创新文化氛围就会逐渐形成。 

第三阶段,是对能很好完成第二阶段的学生,让他们进入项目实验,组成项目小组,进行一段时间项目研发实验后,学生的理论知识和实际动手能力会显著提升,能够开展更复杂的创新性项目实验,有兴趣者可以跟随教师与社会接轨,参与社会实践中新项目的开发,为将来学生顺利就业、就好业打下坚实的基础。 

四、“数据库技术与应用”模块学习及创新实验的构建实施 

在数据库课程的教学过程中,通过“数据库技术与应用”模块教学及相应实验的设计和实施,对学生加深理论知识的理解、提高动手能力和创新意识是非常重要的。 

(一)与实际相联系,加强基础理论模块的学习,通过必修实验打下扎实的基本功,培养学生自主学习的自信心 

这一阶段的学习要求学生必须通过。为了增加学生学习的直观性,可以引入学校常见的学生档案管理和成绩管理系统信息数据为任务模块,围绕解决子模块任务来设计教学。主要包括:数据库SQL Server 2008 R2的安装和使用、设计数据库和表、进行数据库完整性实验、SQL查询、视图和索引、触发器和存储过程以及数据库的安全性、数据库恢复以及并发控制。同时,基础实验与理论同步,在这里,对传统教学实践进行改革,教师只须提出基本的实验要求,由学生在实验过程中探索所需要的实验方式、命令及过程,而不是像传统教学中,由教师给出实验指导书列出详细实验步骤。涉及的语法也不要在课堂上详细讲解,大部分需要学生通过网络或图书自行查找完善。 

(二)对任务模块,通过自主实验进行因材施教,进一步激发和培养学生的自主学习兴趣 

对各个任务模块,教师在传授理论时,可以给学生自由选择的空间,灵活的解决问题途径,最适合自已的才是最好的,解决问题过程中培养他们的发散思维。这一阶段对应的实验是根据学生特点由学生进行自主选择。针对数据库安全性、数据库恢复及并发控制部分知识模块,教师可提出更高要求,学生自行设计实验去体验上述知识,学生经过探索、教师适当引导后完成,能够更深刻地理解相应的理论知识点。 

(三)在前面阶段基础上,进行理论升华,尝试项目创新实验、参与社会实践,培养学生团队合作能力和创新能力 

对通过前两个阶段的探索学习和实验已经形成一定的自主学习能力、动手实践能力的学生,对整个项目理论有了一个完整深入的认识,让他们组成项目小组,进入项目创新实验室,对整个任务进行理论分析升华,进行课程设计,完成实验项目研发,在数据库课程设计实践环节中,教师对他们提出高标准设计要求。在教师指导下,鼓励他们设计出功能完善 的信息系统,做出完善的课程设计报告。随着数据库技术的不断发展,在数据库课程的理论与实践教学中,教师要将数据库技术发展的最新技术引入课堂,使学生尽可能掌握前沿知识,教师要有全新的理念,注重不断改进教学方法、采用丰富多样的教学形式、优化教学内容、引入新的教学方法和手段,从课堂教学和实践教学等多方面全方位立体化进行改革实践,以确保在数据库课程教学中不断激发学生学习兴趣,全方位调动学生自主学习,培养学生的创新能力。 

第9篇

摘 要:本文以江西财经大学开设的信息系统专业方向为例,结合人才市场需要和我校财经背景,提出了面向能力培养的财经类院校计算机专业实践课程体系,特别指出了其中第二阶段实践课程的作用、地位和改革方案。

关键词:能力培养;信息系统专业方向;第二阶段;实践课程改革

作者简介:刘德喜,男,副教授,研究方向为信息检索、数据库;万常选,男,教授,研究方向为Web数据管理、现代数据库技术及电子商务技术;廖国琼,男,教授,研究方向为数据库,RFID。

信息系统专业方向关注的是信息系统和这些系统相关组织之间的关系,要求所培养的人才能根据企业需求而配置应用技术(特别是数据库)或开发信息系统,以支持企业的决策或管理。信息系统专业人才需求得到ACM(国际计算机协会)、AIS(国际信息系统协会)和IEEE-CS(美国电气和电子工程师协会计算机协会)的认可。目前,在管理科学与工程和计算机科学与技术学科下,都开设有信息系统专业方向。江西财经大学的财经管理背景为信息系统专业的开设提供机遇的同时也提出了挑战。要让信息系统用于支持决策和组织管理,就需要信息系统人才理解组织企业的管理运营模式,学校财经管理背景是该方向人才培养中的优势。所要面对的挑战是,与工科院校开办的计算机科学与技术专业相比,财经类院校办计算机科学与技术专业(信息系统是该专业的一个专业方向)在社会认同方面还存在差距。缩小这种差距的最重要最有效的办法是提高人才培养质量,让所培养的学生具有核心竞争力,这种核心竞争力体现在学生的能力和素质上,要让我们的学生在大众化专业教育中突显出来。

关于计算机科学与技术专业能力培养和实践体系的探索和改革,目前国内外已有较多的成果。ACM、AIS、和IEEE-CS专家在CC2005中刻画了计算机不同专业方向的能力要求;教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会编制了“高等学校计算

机科学与技术专业实践教学体系与规范”,提出了5个专业方向的实践教学体系的构建[1];清华大学在以美国Stanford、Berkeley和CALTECH三所大学考察的基础上,采取了诸如“实验内容紧跟计算机技术发展”、“研究型大型实验教学环节”等措施对实践教学进行改革,创建了4个专业实践专题[2];武汉大学将实验教学分为三个层次并通过六种类型进行组织实施[3];此外,还有很多地方院校在《计算机教育》等杂志上发表文章阐述本校计算机专业实践教学体系的构建[4-6]。尽管信息系统专业(方向)是计算机科学与技术专业的5个专业方向之一,然而,专门针对该专业方向的研究却很少见。各高校的实践体系大都是面向专业领域知识而非直接面向能力培养,导致人才培养的“趋同性”比较严重。此外,没有一种现存的实践体系能完全适合我校立足财经管理背景办信息系统专业这一特色。因此,构建并实施以财经管理为背景、面向能力培养的信息系统专业方向实践体系显得尤为迫切!

2 专业能力需求

ACM、AIS和IEEE-CS计算机学科教学计划研究小组用图1刻画计算机专业的问题空间[7]。该小组还给出了计算学科人才在算法、应用程序、计算机程序设计、硬件与设备、人机界面、信息系统、IT资源计划、网络与通信、系统集成、信息管理、智能系统11个方面59种能力要求,并对5个不同专业方向给出了各项能力要求的权重。图2是我们将59种能力在问题空间中的映射,其中阴影部分是信息系统专业的问题空间和能力需求。

图1 计算机专业的问题空间

图2 59种能力在问题空间中的映射

我校计算科学与技术专业人才培养方案中对能力的要求与信息系统专业(方向)的能力需要基本一致,具体如下:

(1) 专业能力:具有较强的信息系统架构能力,围绕社会中各种组织机构(以及个人)的信息化需求,通过对计算技术的选择、应用和集成,创建优化的信息系统并对其运行实行有效的技术维护和管理(IS规划、设计、实施和维护+IT集成能力);

(2) 自主学习能力;

(3) 逻辑思维能力(演绎+归纳) ;

(4) 语言文字表达能力;

(5) 组织管理、交流和沟通能力;

(6) 基本的学科研究和一定的创新能力。

我们强调:商业需求分析、技术支持、信息系统开发、系统集成、信息管理(数据库)实践、人机交互,而弱化:智能系统、数字逻辑、图形学和可视化、程序设计语言理论、操作系统原理与设计、软件过程、软件工程基础、科学计算、计算机系统工程、嵌入式系统等。

3 面向能力培养的理论与实践课程体系

我校计算机科学与技术专业(信息系统专业方向)对专业能力的要求可以归纳为以下6类:

(1) 信息系统,包括:定义信息系统;设计信息系统;实现信息系统;信息系统培训;维护和修改信息;

(2) 信息管理,包括:使用数据库系统;实现信息提取;选择、配置、管理数据库;数据库用户培训和支持;

(3) 计算机程序设计,包括:小规模程序设计;大规模程序设计;

(4) 软件界面,即创建用户软件界面;

(5) 应用程序,包括:使用文字处理器和电子表格;培训用户使用文字处理器和电子表格;

(6) 网络与通信,包括:设计网络配置;选择网络组件;装配、管理计算机网络;管理通信资源。

为保障以上专业能力的培养,我们构建的理论课程体系如图3所示。实践课程体系及第二阶段如图4所示。第二阶段实践课程、学时及开设学期如表1所示。

图3 理论课程体系

图4 实践课程体系及第二阶段实践内容

表1 第二阶段实践课程安排

第二阶段在实践体系中处于核心地位,起承上启

下作用,实验内容与多个相关课程相联系,目的是培养综合实验能力、运用相关课程基础理论进行设计的能力、将所学知识用于解决实际问题的能力,帮助理解专业课程体系。信息系统专业(方向)适合设置第二阶段实验的课程: 程序设计;算法与数据结构;数据库与信息管理;计算机网络;操作系统;软件工程。第二阶段的地位如图5所示,其作用体现在:加深对基本理论的理解和掌握(承上);帮助对专业课程体系的理解;培养综合实验能力、运用相关课程基础理论进行设计的能力、将所学知识用于解决实际问题的能力;培养从系统的角度分析解决问题的能力;培养独立工作、团队协作、问题表达、文档撰写、思想交流等能力(启下)。

图5 第二阶段实践在实践体系中的位置

其他实践活动还包括:学术活动、科研创新、实习、毕业设计。学术活动培养交流、勾通、获取新知识的能力; 科研创新培养创新能力、创新精神; 实习是通过直接接触生产实践活动,加深对专业的理解和认识,培养将所学知识用于解决实际生产实践问题的能力;毕业设计培养学生综合运用所学知识和掌握的技能,分析解决实际问题(生产、生活、科研)、独立工作、团队协作、问题表达、文档撰写、思想交流等能力。

4 第二阶段实施方案

拟采用的实施方案如图6所示。老师设定能反映能力培养要求的题目,教学系对题目进行讨论审查;在学期中布置任务,学生选题并进行技术积累,此间老师督促并答疑;第二阶段老师集中对所用到的技术或方法查漏补缺,集中讲解;学生在老师指导下完成设计;假期学生对设计进行完善并撰写报告,教师远程指导;新学期初通过答辩形式集中评价并验收设计报告;教师根据设计过程、答辩和报告三个方面给出成绩;教师和学生针对整个设计过程存在的问题向系向系进行反馈,以完善二阶段的内容和形式。整个过程的开展师生和教学系都以能力培养。

图6 第二阶段实施方案

以下是对各门课程实践内容的要求。

(1) 程序设计课程设计。完成一个完整的软件系统的设计和开发过程;熟练运用结构化程序设计方法; 熟练运用基本的数据结构,如数组、结构体、指针等;熟练掌握计算机解决问题的基本思想和程序的架构;培养大规模程序设计能力,养成良好的程序设计风格。

(2) 数据结构课程设计。选题有一定规模和复杂度,且需要用数据结构中的模型和方法描述和求解;要求完成问题建模、数据结构设计、算法设计、实现、测试;要求综合运用程序设计、离散数学和数据结构知识;理解逻辑结构、存储结构、算法、实现的关系;理解线性表、树、二叉树、图等结构及查找、排序相关算法并能灵活运用;培养问题抽象与建模能力、用计算机求解问题的能力。

(3) 面向对象课程设计。选题具有一定复杂性和功能,且要求用面向对象的思想分析、设计和实现。要综合运用结构化程序设计、面向对象程序设计、数据结构和算法等相关课程的知识;要求了解一定的人机界面知识和基本的软件开发方法;培养程序设计能力和问题的抽象、建模、分析与解决的能力。

(4) 操作系统课程设计。选题要能帮助学生深入理解操作系统的工作原理,了解Linux操作系统的内核技术,并使学生初步具备在Linux平台上利用OS系统调用编写较复杂应用程序的能力;培养学生综合运用程序设计、数据结构与算法、操作系统等课程中的理论和方法分析解决实际问题的能力;培养学生的系统观。

(5) 计算机网络综合课程设计。选题要求综合使用计算机网络、网络程序设计、数据结构等课程相关知识;或根据客户需要选购、部署、配置和维护较大型网络;培养学生设计和编写大型网络程序的能力或系统观和设计、装配、管理网络的网络工程实践能力。

(6) 数据库系统原理课程设计。选题要求依托商用大型数据库系统,针对实际信息系统需要,综合使用数据库的设计方法和步骤开发数据库应用系统;培养学生数据库和信息系统的定义、设计、实现、管理、使用、维护能力及信息的抽取能力。

(7) 软件工程课程设计。选题要求针对大型软件开能课题,完成需求分析、软件设计、程序实现、软件测试等软件开发过程综合训练;要求综合运用软件工程、数据结构、程序设计、面向对象、操作系统等课程知识;培养软件系统开发能力、创建用户界面能力、软件项目管理能力;培养系统观和协作能力。

5 结语

财经类高校计算机专业的人才培养目标和培养方案不应效仿工科类院校,而应将财经背景和社会对人才能力的需要相结合,制订具有财经背景特色的培养方案。本文介绍了江西财经大学信息管理学院计算机专业(信息系统方向)的实践体系,该体系以学生能力培养为目标,在已有的课程实验基础上,利用第二阶段(每学期结束后的2~3周时间),通过相关实践课程的设置,在帮助学生巩固课程知识的基础上,促进学生从系统的角度理解课程体系,提高学生专业能力,培养创新、协作、表达等综合能力。

参考文献:

[1] 教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会. 高等学校计算机科学与技术专业实践教学体系与规范[M]. 清华大学出版社,2008.

[2] 汤志忠. 清华“计算机专业实践”课程的创新与实践[J]. 计算机教育,2006(7):7-9.

[3] 黄传河,黄建中,吴黎兵. 计算机专业实践教学体系与方法设计[J]. 计算机教育,2007(11):87-89.

[4] 董健全,吴悦,钱权,等. 3+1模式计算机专业实践教学的一些探索[J]. 实验室研究与探索, 2007,26(12):350-353.

[5] 何静媛,朱征宇. 高校计算机专业实践教学改革研究[J]. 计算机教育,2010(2):25-27,46.

[6] 陈笑蓉,王晓蓉,陈梅,等. 计算机专业实验教学体系改革的研究与实践[J]. 实践教学,2008(8):34,23.

[7] 教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会. 高等学校计算机科学与技术专业公共核心知识体系与课程[M]. 清华大学出版社,2008.

Ability Cultivation Oriented Reform of Practical Training for Information System

LIU Dexi, WAN Changxuan, LIAO Guoqiong

(Department of Information Technology, College of Finance and Economics, Jiangxi University, Nanchang 330013, China)

第10篇

【关键字】 软件技术基础 教学改革 应用能力 应用型人才

教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会(简称“教指委”)于2009年10月编制了《高等学校计算机基础教学发展战略研究报告 暨计算机基础课程教学基本要求》,指出深化高等学校计算机基础教学的发展趋势和改革意见,强调“加强以知识体系和实验体系为基础的课程建设,加强以应用能力培养为核心的实践教学,加强教学方法、手段的改革与教学环境建设”的高校计算机基础课程的改革意见。

计算机“软件技术基础”课程(简称“软基”)是工科非计算机专业计算机基础教学“三个层次”课程体系中第二层次的一门技术基础课,也是我校生物医学工程(简称“生工”)专业学生的一门必修课程,是全面锻炼学生逻辑思维到动手能力的核心课程,是将来生工学生进行硬件类接口程序开发的基础。该课程包含了操作系统原理、数据结构及算法、数据库及应用、软件工程等内容,目标是在生工专业中打造其软件能力的核心地位,使学生掌握计算机软件技术的基础知识和基本方法,培养学生利用计算机技术分析问题、解决问题的基本思路与能力。传统的“软基”教学,由于其涵盖内容广,课程抽象,学生感觉非常难学,教师同样也感觉难教。很多学生在学完“软基”课程后,并不知道应该将所学知识应用于何处的情况非常常见。为解决这些问题,需要对“软基”课程的教学模式加以改革。目前,各大院校都在探索有关计算机教学的改革。我校在长期调研的基础上,仔细研究生工专业的特点和对计算机的特殊需求及依赖性,前瞻生工专业毕业生将来从事的医药卫生工作实践,考虑解决各种医药实践问题所需的计算机知识和应用能力模块,提出针对我校生工专业学生“软基”课程教学体系的改革并付诸实践,构建具有医药院校特点的“软基”课程体系。力求摸索出一条适合医药类院校生工专业特点的、真正做到学有所用的教学模式,使生工专业毕业的大学生能够更好的将所学知识应用到医学领域软件开发和硬件控制中去。

实际上,医药类院校的学生学习计算机,有其自身的特点。首先,医药类专业的学生在高中多数是理科学生,已经养成了一定的分析和解决问题的习惯,具备掌握计算机基本程序设计的数学、算法基础。同时,医药类学生将来要面临大量医学数据的处理和分析,但医药类学生的数学、物理等基础学科相对比较薄弱,这给“软基”课程的学习带来了困难,计算机技术侧重于综合分析问题的能力,包括将问题算法化、逻辑化、数字化,这些都需要比较厚重的数学等自然科学的基础,医药类高等院校学生计算机应用能力比理工类院校学生低,如何在课程建设中体现能力培养,提高应用型技能,是符合我院办学理念和专业培养模式的有益尝试。因此,学好“软基”课程,可以对前面学过的计算机课程起到很好的总结作用,也可以为后续的计算机学习打下坚实的基础。

鉴于以上分析,围绕培养生工学生的软件设计及应用能力,开展教学模式、理论教学、实践教学和自主延伸教学方式方法的研究,提高生工专业毕业生要求的核心竞争力,兼顾教育部对于非计算机专业大学生计算机教育的要求,我们对“软基”课程教学及实践方式进行了调整和改革。

1、理论教学,夯实基础

我校“软基”课程共50学时,但内容覆盖到数据结构、操作系统原理、软件技术、数据库技术等知识。如何在学时少,涵盖门类多的情况下,兼顾统筹,注重“软基”各章内在联系和各章对于学生形成综合研发能力的作用,以此为侧重点进行教学。万丈高楼平地起,基础才是学好知识的关键,只有掌握牢固的基础知识,才能更好的学习后续知识。课堂教学,从简单到复杂,在各个学习情境中选择递进层次性的学习内容,融合“知识+技能+素质”三维度能力要求。采用任务驱动的教学方法,在平时学习和实践考核过程中,学生自主延伸学习,主动查找资料,互相学习,协作完成课程设计。

2、实践教学,提升能力

鉴于国内外大学教育模式的差异,国外的计算机基础教育没有更多的可比性,我们始终关注国内大学的非计算机专业的“软基”课程教学方式的开展和改革。当前,“软基”课程涉及软件工程、数据结构、操作系统、数据库、计算机网络编程等方面知识,内容覆盖面广,各知识模块因为其相对独立性,导致实践教学没有形成以打造学生能力为主线的一体化教学。“软基”课程的每一部分都会对学生软件研发能力的形成有很大影响。有重点的讲授课程,以“精讲多练”为原则,以提高学生综合素质为最终目标,加大实验力度,增加大作业内容和广度,注重学生实践能力的培养,鼓励学生动手解决问题,互相帮助,在培养学生团结协作的同时,使学生在练习中学习,在练习中提高。实践教学是将理论知识充分糅合然后提升的过程,是课堂教学的有力补充,学生的实践开发能力是检验这门课程是否讲好的试金石。如何打破各章知识体系的边界,培养学生综合的系统开发能力,是“软基”实践教学改革的重点。利用实验教学,在验证课堂知识的前提下,引导学生分析问题,自己动手解决问题,鼓励学生优化程序,配合理论教学夯实基础。

3、课程设计,整合知识

采用课程设计的方式检验学生的学习成果。在学完数据结构和数据库技术部分的课程后,学生完成不同的课程设计。数据结构部分,学生随机抽取不同的作业,在一定的时间内独立完成;数据库部分,由学生自由分组(每组人数少于5人),再随机抽取数据库设计题目的基础上协作完成。

通过面向某一具体应用的数据结构和数据库应用的设计,加深学生对数据结构和数据库知识的理解和掌握。数据结构题目的编制将配合ACM竞赛(ACM国际大学生程序设计竞赛,ACM International Collegiate Programming Contest)和“蓝桥杯”软件设计大赛,着重提升学生数据结构模块的算法设计能力;数据库应用设计部分,配合具体应用,促使学生学以致用,更好地掌握知识。通过程序的编写,充分锻炼学生分析问题、解决问题、程序设计的能力,培养学生的团队精神,提高学生学习的主观能动性。

4、网络平台,加深交流

加强网络教学平台的建设,构建数字化学习环境。实现课程教案、电子教案全部上网,教学录像上网,使得学生能够随时“温故而知新”。通过网络,为学生提供丰富的教学资源,对于知识重点、难点给出多媒体演示;通过网络布置课后作业、习题、提交作业;通过网络,实现教师与学生、学生与学生之间的互动交流,共同学习。

5、通过考核,检验教学

我校“软基”课程,学生最后考核的成绩由三部分组成:学生平时的作业成绩、学生课程设计的成绩和期末考试的成绩,各部分的比重为10%、30%、60%。为客观的检测学生学习的成果,改革传统的考试方式,建立“软基”题库。传统的笔试考试由教师命题组卷,试题缺少客观性。建立并完善题库,通过题库系统随机组卷,考查学生的学习情况。期末大作业由以往的教师命题,学生在考试中随堂作答的方式,改成对数据结构和数据库两部分作业程序的编写。课程的考核能充分反映出学生的学习情况和教学情况,使学生能学用结合。

6、知识延伸,开拓学识

由于“软基”课程学时少,内容覆盖广,作为课堂知识的有效延伸,开设C++程序设计、程序算法设计、Java程序设计、数据库应用等选修课辅助课堂教学;和校内有关部门及教研室合作开发项目,在实训中提高实际应用能力;以第二课堂教学和开放实验室的方法,为学生提供良好的学习环境。鼓励学生参加省级计算机大学生比赛,如ACM竞赛和“蓝桥杯”软件设计大赛等,通过与其他学校学生的交流,使学生发现自己的不足之处,督促学生学习。

7、开设“计算机软件综合实践”课程

计算机“软件技术基础”课程教学涵盖计算机多门课程,为使学生更好的了解程序开发过程,掌握程序设计技巧,应用所学知识开发应用程序,近年我校新增“计算机软件综合实践”课程。通过该课程,学生在教师的指导下,针对专业领域内的软件应用问题,有针对性地进行软件设计或专题研究,独立完成一定的设计任务,学会软件设计的基本方法与基本步骤,提高专业知识的综合应用能力,使学生初步具备一定的综合分析问题与解决问题、独立进行软件系统设计的能力,为毕业设计和今后从事专业工作打下初步基础。

通过对学生的教学实践,改变了“软基”课程传统的教学模式,努力做到《基本要求》中对教学方法、教学手段提出的“加强实践环节的要求与考核,加强研究型学习、自主式学习、资源型学习、协作型学习能力的培养”要求,使我校生工专业的“软件技术基础”教学更加适应21世纪人才培养的需要。通过对学生应用能力的培养,我校多名学生在ACM程序设计大赛和蓝桥杯程序设计大赛中获得良好名次。实践证明,根据学生的特点和知识掌握情况,针对不同的教学内容,采用不同的任务驱动的教学模式,在教学中取得了较好的效果,可以极大提高学生学习的主动性和分析、解决问题的能力,培养学生的团队精神,对学生未来的工作和学习都将产生积极的影响。

参 考 文 献

[1] 教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会.《高等学校计算机基础教学发展战略研究报告 暨计算机基础课程教学基本要求》.高等教育出版社.2009.10

[2] 教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会.《高等学校计算机基础核心课程教学实施方案》.高等教育出版社.2011.10

第11篇

关键词:CDIO教学模式;数据库技术;过程化;项目

CDIO工程教育模式是近年来国际高等工程教育改革的最新成果[1]。它代表构思(Conceive)、设计(Design)、实施(Implement)和运作(Operate)[2]。它以产品研发到产品运行的生命周期为载体,让学生以主动的、实践的方式学习相应课程。CDIO模式是基于工程项目全过程的学习,是对以课堂讲课为主的教学模式的革命,它是“做中学”和“基于项目教育和学习”的集中概括和抽象表达[3]。

1. 教学现状及存在的主要问题

数据库技术是计算机科学中最活跃、应用最广泛的内容之一,许多高等学校普遍开设了这门课。《数据库技术》作为高职学院计算机应用技术专业的一门核心技术课,通过该课程的学习,使学生了解数据库技术的发展过程以及它在计算机领域的重要应用。理解数据库的基本原理和数据库设计过程,掌握以主流数据库管理系统SQL Server2008为代表在实际应用中从数据库设计到数据库实现的实用技术,完成通用数据库系统的设计和实现。培养学生抽象思维的能力、综合分析问题和解决问题的能力以及团队合作精神。

《数据库技术》这门课程本身比较抽象,理论性较强,要求有一定的逻辑思维能力,相对多媒体、网页等有可视化界面操作的课程而言,学生在学习中显得单调、枯燥,学习兴趣不大,感觉课程难度大,甚至有畏惧情绪。同时大部分学生都存有依赖思想,积极性不高,在平时学习中不太努力,到最后才临时抱佛脚,使得所完成的内容效果不佳,往往为了应付老师而草草了结。

针对课程特点任课教师不断进行教学改革,如加强实践教学环节。许多学校普遍在基本教学任务完成后,结课前的一、两周时间进行集中的课程设计。这一环节提高了学生的实践能力和综合运用能力,但这种安排方式并不能改善学生放松过程化学习、基础不牢固、边学学忘的这些问题,以至最后的课程设计往往很难独立完成。教师也同时感觉到该课程不好教,要想达到较好的教学效果、培养学生较强的实践能力十分困难。

2.基于CDIO模式的数据库技术课程改革

2.1 过程化的课程授课体系

基于上述存在的这些问题,借鉴CDIO中集成化的思想,理论与实践集成、课程学习与具体应用集成、综合项目与学习过程集成。将过程化实践项目贯穿整个教学过程,并作为课程评价的一部分。第一“构思”:包括设立系统目标和要求,定义功能,概念和体系结构。针对项目实践,让学生掌握专业知识的基本原理,确定未来发展方向。第二“设计”:包括设计过程分期与方法,设计对知识的利用。以项目设计与规划为核心,拟解决具体的问题。

第三“实施”:包括设计实施的过程,软件实现过程,测试,验证,实施过程管理。第四“运作”:对于项目所实现的功能,学生必须了解清楚,并有能力提供服务。我们将数据库技术课程分为以下几个阶段完成,如表 1所示。

表 1 数据库技术课程分阶段表

学生采用分组分阶段完成实践项目,在进行数据库基础理论教学的同时,学生针对各自的课题将理论与实际系统结合进行构思,初步形成该系统的概念模型。逻辑设计与物理设计随着教学过程同步进行。在学生编码之后,对基本系统完成基本的设计与实现。在学完数据库扩展设计之后,再对已设计的系统进行完善,增加实验数据,对数据库系统进行实际运作的调试。学生采取分组形式完成实践项目,使学生能身临其境地将自己置于决策者的地位,让学生综合利用所学的知识进行分析、设计和实现,充分发挥主观能动作用,增强消化和运用知识与经验的能力。

2.2 项目式的实验设计

1)项目与分组安排

以小组为单位,在确定项目课题后,仔细阅读《数据库技术》过程化项目实践方案,认真分析各自项目课题对应的数据库基本需求信息,在此基础上广泛调研,结合实际发展和服务需求,拓展需求信息,扩大应用功能,构思出系统初步目标。

2)时间安排

    学生要发挥自主学习的能力,充分利用时间,安排好计划,并在课程学习过程中不断检测自己的计划完成情况,有问题及时与组长或教师沟通。项目设计与实施伴随教学过程贯穿整个学期,学生应充分利用课外时间,随时完成进度基本内容,待课程全部结束后,再进行综合完善。

2.3 阶段性的教学评价方式

在CDIO的12项标准中其中有7项是关键标准,其中标准11为CDIO能力评价。学生的能力评价是对学生在整个教学过程中获得成效的具体表现。以往我们由任课教师对学生进行考评,而CDIO强调学生能力的培养,从每一分阶段到最终的项目实践报告的完成,使学生逐渐掌握学会获取知识的能力(自学)、运用知识的能力(解决问题)、共享知识能力(团队合作)、发现知识的能力(创新)和传播知识的能力(交流沟通)。为他们下一阶段的毕业设计奠定良好的基础。

为了更好地反映学生实际掌握情况,解决理论脱离实际的问题,课程考核应注重学生的综合能力和素质。将传统的理论或上机考核变为日常考核、阶段考核、期中考核和期末考核四个部分。其中日常考核和阶段考核为过程化考核,期中考核和期末考核为总体考核,如表 3所示。在分阶段进行时,学生通过与教师及时沟通,发现问题给予帮助。在分阶段完成后,教师再根据学生完成情况,总结问题,改进内容。

表 3 考核表

3. 结语

在合作探究式学习方式下,通过过程化实践项目理论联系实践,实现学习目标的可视化和学习成果的具体化,增强学生的参与意识及学习的主动性,提高学习的积极性,从而提高整体的教学效果。过程化项目实践后,在这门课中形成了综合的项目实践成果,为专业模块或专业方向的综合设计乃至毕业设计奠定了良好的基础。

参考文献:

[1] 王硕旺, 洪成文. CDIO:美国麻省理工学院工程教育的经典模式:基于对CDIO课程大纲的解读[J]. 理工高教研究, 2008, 28(4): 116-119.

[2] 顾佩华, 沈民奋, 陆小华. 重新认识工程教育:国际CDIO培养模式与方法[M]. 北京:高等教育出版社, 2009-1-10.

第12篇

【关键词】基于工作过程,项目导向,课程开发,程序设计

一、引言

面向对象程序设计语言是高职软件专业学生的必修专业课程,在此类课程的教学中虽然比较重视实践教学环节,但在教学中理论与实践脱节现象时常发生,老师感觉教学实施困难,学生感觉不能理解所教内容,没法独立完成简单程序的的编码任务。要从根本上解决以上问题,必须从课程的学习做起,让学生针对工作而学习,以工作任务引领知识、技能和态度,让学生在完成工作任务的过程中学习相关知识,发展学生的应用能力。对此,将具有实际生产意义的工作任务引入教学,采用工作过程导向的课程设计方法,在教学中以项目导向、任务驱动等有利于增强学生能力的教学模式,将“教学做”融为一体,将工作过程和教学过程融为一体,实现理论与实践的一体化。

二、基于工作过程的程序设计语言课程开发与实施

软件企业的岗位能力要求是课程开发的目标,以岗位和工作任务为导向,以实际的系统开发项目为载体,根据典型程序开发过程及岗位能力要求,重构课程结构,课程教学转变为以工作任务为中心组织课程内容,以工作任务为中心整合理论与实践,以学生直接经验的形成来掌握融合于各项实践行动中的知识、技能和技巧。

1.工作过程分解及项目构建。程序设计语言课程教学的任务将工作过程分解,将项目按工作过程构建起来,针对每一个工作环节来传授相关的课程内容,各项目间层层递进,体现了“项目导向、任务驱动”的课程设计思路,实现课程的学习内容与实际项目进行整合,使课程体系大将地反映了知识、技能、素质的紧密结合。 结合软件企业系统开发的过程,将工作过程的教学分为分析、设计、编码、测试和几个子过程。

2.基于教学过程的程序设计语言课程开发

2.1教学内容的选取。以软件企业工作岗位的实际工作任务为依据,采取递进式设计的学习项目和学习任务,明确所需知识、能力和素质要求,进行教学内容选取。基于软件开发的工作过程划分教学情境,以企业真实项目为载体,坚持理论够用原则,将相关知识分解到实际项目中,通过分析和实现项目,让学生掌握相关知识和技能。尽量选用技术实用性强、知识拓展性强的项目,同时在教学实施过程中引入软件项目开发与管理规范。

2.2教学过程设计。在工作过程导向设计原则的指导下,结合软件行业的岗位需求,通过分析完成软件开发需要完成的工作任务,设计教学流程。该流程以一个软件项目贯穿始终,将一个软件开发过程分解递进的教学情境,在每个教学情境中要求学生完成独立的工作任务,当所有的情境完成时整个软件项目的开发也相应完成,整个教学任务也完成了基于工作过程的面向对象程序设计教学,由6个教学情境构成,它们对应的工作任务依次为“需求分析”、“搭建开发环境”、“设计”、“编写程序代码”、“集成和测试”、“项目”。

学习情境1:需求分析。本情境的工作任务是撰写详细的需求分析报告。教师对实训项目提出业务需求,讲解应用的环境、功能要求、技术要求。学生根据具体项目撰写需求分析报告。

学习情境2:搭建开发环境。首先老师讲解开发环境,然后学生在自己的电脑上完成环境的安装及搭建和测试。

学习情境3:模块设计。在本情境中老师对需求分析报告进行点评,并对存在的问题提出修正意见;然后讲解完成模块所需的技术及数据库设计。学生要完成的任务是对需求分析报告加以修改完善,对模块中的类的属性和行为、对类间的关系接口,对模块的时序加以描述;对数据库中各数据库表设计及表间的关系,数据库的连接技术详细描述。

学习情境4:编写程序代码。本情境的典型工作任务是依照设计进行程序代码编写。教师对学生的模块设计和数据库表设计点评,并对存在的问题提出修正意见。老师帮助学生解决编码中出现的问题,学生要完成详细模块设计和数据库表设计的修订,制定编码进度;对数据库进行连接及操纵。

学习情境5:系统集成和测试。本情境的典型工作任务是完成各功能模块集成和系统测试。教师讲解系统集成的注意事项,学生要完成系统集成,撰写测试用例,进行功能测试,并提交测试报告。

学习情境6:项目。在本情境中学生将实训成果演示、提交完成系统的源代码和文档资料;教师对学生的成果进行考评和点评。

3.基于工作过程的程序设计语言课程实施

在每个学习情境中,给学生布置任务后,教师先简要介绍本任务中需要学生掌握的知识点,然后由学生完成。学生在收集信息,设计方案、实施方案、完成任务中学习和掌握知识,形成技能。工作完成后,先由学生自我评估,再由教学做出评价。在教学中,通过6个学习情境将任务交给学生,学生以学习小组的形式完成工作任务。首先将学生分成若干个小组,每个小组选出正、副组长,小组成员在组长的带领下完成项目的分工与协作。

教学的组织形式上,要以学生为主体,以教师为引导,以具体工作任务为载体组织学习。学习情境设计有利于发挥学生的团队合作精神,培养学生的沟通交流能力,增强学生职业意识。教师所起的作用只是确定任务,在任务过程中及时地指导学生,指导学生自我设计、自我实施个体行动和学习过程,在任务完成后,对每组给出适当的修改建议和恰当的评价。从根本上改变“以教师为中心,以课程为中心,以课堂为中心”的传统教学模式。

三、结语

基于工作过程的程序设计语言课程教学通过典型工作任务,增加了师生互动,通过学生学习兴趣和主动性,学生自主学习能力和创新能力有了明显改观。通过企业真实项目的实践,学生真实感受到了就业岗位的技能要求,学习态度和积极性有了很大的改善。通过真实项目的开发,学生实践技能得以提高,为后续课程的学习和就业打下了良好的基础。

参考文献:

[1]姜大源.“学习领域”——工作过程导向的课程模式[J].职教论坛,2004,(8).