与科研课题相结合的数据库课程体系的教学新模式

摘要：针对目前数据库课程体系的教学现状，分析了将科研课题引入数据库课程体系的必要性，建立了与科研课题相结合的数据库课程体系的教学新模式。重点讨论了该教学新模式实施过程中诸如教学目标的确定、科研课题的选择、知识点整合和实践环节考核等关键问题。

关键词：数据库；课程体系；科研课题；教学模式

0　引言

数据库是数据管理的最新技术，是计算机科学的重要分支。对于一个国家来说，数据库的建设规模、数据库信息量的大小和使用频度已经成为衡量这个国家信息化程度的重要标志。数据库课程同其他课程结合紧密，与操作系统、数据结构、编译技术、离散数学、程序设计和软件工程等课程都有密切关系，是集理论性、实用性、操作性、创新性于一体的综合性课程。数据库课程体系设置的合理与否，直接关系到计算机专业每个学生的数据库应用水平和计算机实际应用能力。

1　教学现状

目前我校数据库课程体系的直接相关课程有“数据库原理及应用”，“数据库程序设计”，“数据库大型实验周”。该数据库课程体系分为“理论”和“实践”两条主线，其中“数据库原理及应用”，重理论，通过该门课的教学，使学生全面地了解和掌握数据库系统的基本概念原理及应用技术，系统科学地受到分析问题和解决问题的训练，为运用理论知识解决实际问题做铺垫；“数据库程序设计”，重实践，要求学生在已掌握计算机基本操作技能及数据库原理的基础上，进一步掌握数据库语言及数据库程序设计的基本理论和技术方法，初步具备数据库系统的开发能力，为应用计算机解决实际问题打下良好的基础。“数据库大型实验周”，重应用，要求学生按照关系型数据库的基本原理，综合运用所学的知识，通过对—个实际问题的分析，设计开发+小型的数据库管理系统。通过该系统，将原理与应用相结合，使学生学会如何运用书本上学到的知识去解决实际问题，培养学生的实际动手能力，使学生能深入理解和灵活掌握教学内容。

尽管从数据库课程体系来看，教学过程包括了数据库的理论教学，也包括了将理论与实践相结合的应用教学，但得到的教学效果并不令人满意。究其原因，整个数据库课程体系的教学模式仍存在不足，主要体现在以下几点：

(1)“数据库原理及应用”课程教学内容侧重于数据库基本概念与原理，“数据库程序设计”课程教学重点在于某种流行的数据库管理系统的使用，学生在学完这两门课程之后不能将所学知识与实践融会贯通，缺乏完整的知识结构，造成在后续的“数据库大型实验周”中，乃至最后的毕业设计中，还是不会解决实际问题，不懂得如何开发一个实用的数据库应用系统，从数据库的设计到最后软件成型，质量都难以保证。

(2)“数据库原理及应用”和“数据库程序设计”两门课的实验内容都是针对某个具体的知识点设置，学生往往对于局部知识点有所掌握，但是不知道如何将这些知识点应用于实际的数据库系统中。

(3)部分任课教师缺乏实际的科研工作经历，在教学过程中难以按照软件工程的思想将一个完整的数据库应用实例融汇其中，在实践教学环节，学生难以建立工程化的概念，不知道如何按照软件工程的思想开发成功的数据库系统。

(4)整个数据库课程体系的教学过程的考核机制存在弊端。对于理论教学的课程，学校以期末理论考试成绩作为对学生最终评分的主要依据；对于以实践为主的“数据库大型实验周”，尽管以实践考核为主，但是往往教师只注重最后的软件成果，而对开发过程和软件的实用性不能严格把关。这就造成学生为考试过关而学，并不注重提高自身能力，教师仅为完成教学任务而教，并不注重培养学生的能力，背离了数据库课程体系原始的教学目标。

鉴于教学模式的现状，对于所存在的弊端，我们提出“与科研课题相结合的数据库课程体系的教学新模式”，目的在于通过该课程体系的教学，培养适应社会需求的数据库应用人才，使学生既理解原理，具有扎实的编程功底，又善于灵活运用，将原理应用到实践中，将理论和实践很好地融合在一起。

2　将科研课题引入数据库课程体系的必要性

教学和科研结合是大学人才培养的需要，教学是高校科研的前提和基础条件，利用科学研究形成的创新知识和创新成果可以再反哺和提升教学水平。

我们提出将科研课题引入数据库课程体系教学新模式还基于以下原因：

(1)数据库课程体系与社会需求结合紧密，几乎各行各业都需要与建设与该行业相关的数据库系统，将科研课题引入数据库课程体系的教学过程，可以使学生的教学内容与社会需求接轨，把教师实际系统开发的经验介绍给学生，有助于学生提高学习的主动性；

(2)采用结合教师的科研项目的数据库案例教学，以科研课题为主线，将各个离散知识点融会贯通，学生会感到学以致用，所学内容不脱离实际，能丰富教学内容，提高教学质量，培养学生的科研素质；

(3)数据库技术理论发展成熟，软件产品日新月异，将科研课题引入教学过程，可以使学生了解当前数据库的发展及其趋势；

(4)教学目标、计划和教学方案应围绕社会需求开展和实施，科研课题体现了最新社会的需求，将科研课题引入教学过程，可以扩充教学内容，促进教学方法与人才培养目标的统一，提高人才培养的质量。

3　与科研课题相结合的数据库课程体系的教学新模式的组织和管理

(1)数据库课程体系教学目标的确定

计算机专业的数据库课程，应面向社会需求，以培养基础扎实、实践动手能力强的高素质创新人才为目标，使学生在熟练掌握基本数据库基本概念、理论和方法的基础上，建立工程化的软件开发思想，能够使用某种开发工具进行数据库应用程序的设计与开发，培养学生的科学素养、创新精神和团队合作精神。

(2)将科研课题引入教学，精心选择合适案例

对于数据库的初学者来说，需要首先了解数据库是什么、能下什么、如何使用等基本问题。在第一次上课时，可将一个合适的、实际的科研课题介绍给学生，使学生对数据库产生感性认识。在数据库课程的后续教学过程中，教师将以该科研课题为实例进行教学。但是数据库相关的科研项目，涉及领域众多，难度各不相同，科研课题的选择将直接影响课程的教学效果，如何选择一个合适的科研项目引入教学过程，是该教学模式的关键所在，将关系到整个教学过程的成败。

选择科研课题进入教学过程时，应注意以下几点：

①科研课题大小和难度要适中，涉及的领域要和学生密切相关。教师首次将科研课题引入时，要通过该课题激发学生学习数据库课程的学习兴趣，树立学习信心。如果课题太大，太复杂，领域陌生，超出了学生的分析能力，会直接打击学生学生的积极性，

②科研课题要有针对性。教师所选的利-研课题，要能涵盖课程的绝大部分知识点，并且与现实相吻合，并要考虑学生的接受能力。

③科研课题要有系统性。实际的科研项目往往比教学过程中的实例要复杂，在教学过程中有可能要将一个大的科研项

目进行拆分，教师要保证拆分后的科研课题的逻辑相对完整，使学生能够理解该课题与课程内容的相关性；教师通过对该课题的讲解，要让学生在课后能编程实现，并且随着课程的深入，对课题的研究能逐渐深入；在课程结束后，学生能够完成一个功能相对完整数据库系统，增强学习的成就感。

(3)以教学目标为导向，以科研课题为主线，整合教学内容

目前的数据库课程体系，理论教学部分主要有两门课程，“数据库原理及应用”和“数据库程序设计”这两门课虽然一门课重理论，一门课重实践，但是都属于数据库课程体系的两门必修课。分析两门课的教学内容，发现《数据库原理及应用》中的部分理论教学内容，缺少必要的实验环节，而《数据库程序设计》中的某些应用部分，需要的理论知识在该门课程中有没有讲授，造成整个数据库课程体系部分教学内容理论和实践相脱节。因此我们提出“以教学目标为导向，以科研课题为主线”的整改思想，将上述两门课程进行合并，对教学内容重新整合。

在数据库课程的引言阶段，以—个实际的科研课题为例，引导学生认识数据库，对数据库系统产生感性认识。在后续的教学过程中，将“数据库程序设计”课程中的教学内容穿插到数据库原理中，并辅助科研案例进行演示教学，使学生既深刻地理解了教材中的理论，同时又知道如何利用它们解决现实问题。

例如：在介绍数据库及其关系模型时，教师可以实际的科研课题所使用的数据库管理系统为例，介绍数据库和表的概念，使学生知道数据是如何存储在计算机中；而在讲解SQL语言时，教师以真实科研项目中的查询作为实例讲解，引导学生学习构造实际的查询；在讲授数据库规范化理论时，教师首先介绍理论知识，然后针对具体的科研课题，由学生充当数据库设计人员，设计数据库，最后教给予及时的讲评和纠正。这样，学生不但在解决实际问题的全过程中锻炼了能力，而且更增加了学习的兴趣。

数据库程序设计中讲到数据库开发的一些应用知识，如函数、存储过程、触发器和数据库备份恢复和导入导出，教师都要以实际的科研案例的引入，使学生不但掌握其基本概念，并且对这些知识的应用背景有所掌握，增强其工程实践能力。

(4)加强实践环节的组织和管理，改进实践环节考核的机制

数据库课程体系实践环节主要由“课内实验”和“数据库大型实验周”两部分组成。以往，“课内实验”大部分为验证性实验，只是将课堂上的理论延伸到实验室；而在“数据库大型试验周”，教师所布置的题目，都是一些教师自拟的题目，学生开发数据库时，由于缺乏实际的项目开发经验，往往是为开发而开发。教师对实践环节进行考核时，只注重实验结果，大致把握一下学生是否独立完成实验任务，而对其数据库设计是否合理，界面设置是否合理，实验成果是否有实用性缺乏具体的考核指标，以至于学生做完实验后，也不知道一个好的数据库系统应该是什么样的。整个实践教学环节缺乏培养学生创造性思维和创新能力，难以达到实践教学的目标。

将科研课题引入教学过程后，教师将科研课题的部分科研内容节选下来，作为辅助该课程的实验内容。而在“数据库大型试验周”中，教师可以将实际的科研课题依据学生的能力进行拆分，以替代自拟题目。在实践过程中，教师要和学生不断交流，对于学生设计过程中存在的问题，要及时反馈。在整个实践过程结束后，教师要向学生展示成功科研项目，帮助学生寻找设计中存在的差距。在实践过程的考核机制中，要避免以往只注重结果，不注重过程的考核办法，教师要跟踪学生的整个设计过程，从需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、数据库物理设计、到数据库的实施和维护，每个阶段都要和学生交流，及时反馈，并对该阶段学生的成果，包括设计文档和程序质量，进行考核，最后给出综合成绩，以促使学生重视整个设计过程，在真正的科研课题中将课本中学到的知识学以致用。

4　结束语

鉴于数据库课程体系的特殊性，提出了与科研课题相结合的数据库课程体系的教学新模式。能否选择合适的科研案例进入教学，是该教学模式成败的关键所在，这就要求教师要有目的地挖掘与科研环节相融合的教学内容，充分利用每个教学环节，帮助学生在实践过程中体验理论对实践的指导作用。实践表明，该教学模式对于为大学生参与科研提供了机会和条件，成为培养大学生创新能力的平台。