應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下基于CDIO的數(shù)據(jù)庫教學(xué)研究

鄒瓊

（湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院法商學(xué)院，湖北武漢430205）

應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下基于CDIO的數(shù)據(jù)庫教學(xué)研究

鄒瓊

（湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院法商學(xué)院，湖北武漢430205）

為了實現(xiàn)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，對非計算機(jī)專業(yè)數(shù)據(jù)庫課程教學(xué)中存在的突出問題進(jìn)行分析，提出以CDIO的工程教育的理念為基礎(chǔ)，重新修訂符合企業(yè)需求的教學(xué)大綱，設(shè)計以專業(yè)應(yīng)用為導(dǎo)向的案例及實驗內(nèi)容，采用三級實驗?zāi)Ｊ街鸩教岣邔W(xué)生的實踐能力，最終達(dá)到提高教學(xué)效果的目的。

數(shù)據(jù)庫教學(xué)；CDIO理念；課程改革

國家十三五規(guī)劃綱要提出要改革人才培養(yǎng)機(jī)制，實行學(xué)術(shù)人才和應(yīng)用人才分類、通識教育和專業(yè)教育相結(jié)合的培養(yǎng)制度，強(qiáng)化實踐教學(xué)，著力培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。［1］這也為大多數(shù)三表普通院校明確了培養(yǎng)具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的實踐應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。一線教師必須在教學(xué)實踐中圍繞這個目標(biāo)進(jìn)行全面立體的改革，運(yùn)用先進(jìn)的教育理念重新構(gòu)造傳統(tǒng)課程的教學(xué)體系。對于數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)這門非計算機(jī)專業(yè)必修的數(shù)據(jù)庫課程而言，改革尤為緊迫。

一、數(shù)據(jù)庫教學(xué)現(xiàn)狀及成因

數(shù)據(jù)庫技術(shù)作為信息領(lǐng)域的基本支撐技術(shù)，已經(jīng)成為應(yīng)用型人才必須要掌握的一項基本技能。為提高畢業(yè)生的信息素養(yǎng)和競爭力，我校許多非計算機(jī)專業(yè)如工商管理、會計、金融等都將數(shù)據(jù)庫應(yīng)用作為基礎(chǔ)必修課程進(jìn)行開設(shè)，著力培養(yǎng)有特色的應(yīng)用型人才。然而，數(shù)據(jù)庫技術(shù)原理抽象，邏輯思維能力要求較高。部分非計算機(jī)專業(yè)學(xué)生出于對計算機(jī)類課程的天然畏懼感，很容易失去學(xué)習(xí)興趣，出現(xiàn)教學(xué)效果不佳，學(xué)生疲于應(yīng)付的局面。我分析主要有以下幾點原因比較突出：

（一）專業(yè)背景差異大

我校開設(shè)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用課程的專業(yè)跨度較大，從計算機(jī)、電子類的工科專業(yè)到文科背景下的金融、經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理等專業(yè)，甚至是對數(shù)學(xué)基礎(chǔ)要求極低的藝術(shù)類專業(yè)都是這門課程的學(xué)習(xí)對象。這直接帶來不同專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)差別很大的問題。如果都采用相同的教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容進(jìn)行統(tǒng)一教學(xué)，勢必會給那些文科及藝術(shù)類專業(yè)中邏輯思維能力較差同學(xué)帶來較大的學(xué)習(xí)壓力進(jìn)而消極學(xué)習(xí)，這也違背了原本希望學(xué)生在學(xué)習(xí)中體會數(shù)據(jù)庫技術(shù)在專業(yè)領(lǐng)域的支撐促進(jìn)作用的初衷。

（二）教學(xué)時間不充足

高校培養(yǎng)目標(biāo)每年都會有新思路和新變化，隨之而來的培養(yǎng)方案的制訂和修訂也會使得許多課程在設(shè)置上刪繁就簡，不少非主干課程的學(xué)時都受到擠壓。數(shù)據(jù)庫應(yīng)用作為非計算機(jī)專業(yè)的通識課程，學(xué)時也是一減再減，從最開始的64學(xué)時到后來的54學(xué)時，現(xiàn)在更是少到48學(xué)時，所謂巧媳難為無米之炊，想要在這么短的時間內(nèi)讓學(xué)生掌握必要的知識點，整合教學(xué)內(nèi)容的難度可想而知。

（三）實踐教學(xué)內(nèi)容陳舊

當(dāng)前數(shù)據(jù)庫的實踐教學(xué)中主要存在驗證性實驗過多且內(nèi)容陳舊的問題。一個教學(xué)管理系統(tǒng)“通吃”所有專業(yè)學(xué)生，實踐內(nèi)容體現(xiàn)不出專業(yè)特色。單一的實驗?zāi)Ｊ绞沟脤W(xué)生實驗過于依賴實驗指導(dǎo)書，缺乏獨(dú)立思考的精神，甚至出現(xiàn)直接拷貝實驗結(jié)果的不良習(xí)氣，很難調(diào)動學(xué)生的主觀能動性。

二、數(shù)據(jù)庫教學(xué)改革措施

針對應(yīng)用型人才的培養(yǎng)需求，在數(shù)據(jù)庫課程體系構(gòu)建、教學(xué)內(nèi)容編排、教學(xué)過程實施等方面我們做出了如下嘗試。

（一）引入CDIO的工程化理念優(yōu)化教學(xué)流程

CDIO是近年來國際上比較流行的工程教育理念，主要包括構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計（Design）、實現(xiàn)（Implement）和運(yùn)作（Operate）四個方面，采用一種生命周期的運(yùn)行模式將教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理規(guī)劃，使學(xué)生的基礎(chǔ)專業(yè)能力、實踐能力以及人際交流能力和綜合應(yīng)用能力得到提升。［2］［3］具體的做法包括，按照實際的企業(yè)需求設(shè)計實踐項目和內(nèi)容；引導(dǎo)學(xué)生從工程項目的思想構(gòu)思解決問題的思路；運(yùn)用個人的專業(yè)知識和技術(shù)設(shè)計解題步驟；與同學(xué)或老師合作解決最終任務(wù)等。通過這一流程的實施能夠極大程度的促進(jìn)非計算機(jī)專業(yè)學(xué)生工程化思維方式的形成，更好的滿足企業(yè)對應(yīng)用型人才的需求。

3)聯(lián)合速度控制能夠有效降低車輛制動的熱量集聚和工作溫度，防止制動器的熱衰退和高溫磨損，有效保護(hù)車輛制動器，延長剎車片更換里程，降低了人員的工作強(qiáng)度。

（二）確定恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)目標(biāo)，重新修訂教學(xué)大綱

多數(shù)企業(yè)對人才不一定要求有很強(qiáng)的創(chuàng)新思維和科研能力，但必須具有科技成果應(yīng)用甚至轉(zhuǎn)化的能力。特別是隨著互聯(lián)網(wǎng)+的不斷深入，即便是非計算機(jī)專業(yè)的畢業(yè)生，進(jìn)入企事業(yè)單位后也可能立馬需要擔(dān)負(fù)起部門信息化建設(shè)的具體工作。能否靈活運(yùn)用理論知識創(chuàng)造性地解決實際問題成為應(yīng)用型人才的重要衡量依據(jù)。因此數(shù)據(jù)庫課程的教學(xué)目標(biāo)要圍繞這個目標(biāo)而確立。我們通過走訪企業(yè)，調(diào)查社會對數(shù)據(jù)庫技術(shù)的要求，確定了本課程的教學(xué)目標(biāo)為：掌握關(guān)系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本原理；了解面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的思想；能夠使用Access開發(fā)工具建立一個小型數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)。圍繞這一目標(biāo)，我們需要重新修訂數(shù)據(jù)庫的教學(xué)大綱，研究如何利用有限的教學(xué)時間，優(yōu)化流程，完成必修課的教學(xué)內(nèi)容，同時促進(jìn)培養(yǎng)學(xué)生的實踐應(yīng)用能力。具體的做法是縮減教學(xué)內(nèi)容中數(shù)據(jù)庫原理中較難理解的部分。如關(guān)系的規(guī)范化理論和VBA程序設(shè)計中較復(fù)雜的程序流程控制部分，一定程度地降低學(xué)習(xí)難度；增加窗體、報表等可以直接看到可視化結(jié)果的實例，以更直觀的方式吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（三）以專業(yè)為導(dǎo)向設(shè)計教學(xué)案例，注重教材建設(shè)

數(shù)據(jù)庫應(yīng)用課程想要提升在非計算機(jī)專業(yè)學(xué)生的中的吸引力必須以專業(yè)為導(dǎo)向，設(shè)計與專業(yè)聯(lián)系緊密的教學(xué)和實踐案例。例如旅游和酒店管理專業(yè)的客房管理系統(tǒng)，工商管理專業(yè)的進(jìn)銷存系統(tǒng)，會計專業(yè)的財務(wù)管理系統(tǒng)等等。通過這些常見系統(tǒng)的教學(xué)練習(xí)，學(xué)生能夠更容易地掌握數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的實現(xiàn)技術(shù)，并加深對數(shù)據(jù)庫技術(shù)的支撐作用的理解，同時也離企業(yè)要求更進(jìn)一步。這也對我們的教材提出新的要求，必須按專業(yè)不同設(shè)計不同案例及側(cè)重點，對于藝術(shù)類學(xué)生應(yīng)該注重窗體報表等功能的實現(xiàn)；對于管理類專業(yè)這可以重點強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計中的數(shù)據(jù)模式設(shè)計及查詢的應(yīng)用。

（四）按難度設(shè)計三級實驗?zāi)Ｊ剑鸩教岣邔嵺`能力

按難度分級設(shè)計實驗項目，主要包含三個層次。第一層是驗證實驗內(nèi)容，在實驗初期進(jìn)行，用來驗證數(shù)據(jù)基本理論及數(shù)據(jù)庫操作步驟。第二層是綜合實驗內(nèi)容，在完成了第一層次的實驗并熟悉了數(shù)據(jù)庫操作環(huán)境后，提出具體的項目要求。比如給出窗體功能要求，由學(xué)生來設(shè)計具體窗體界面，選擇控件，設(shè)置屬性，綜合應(yīng)用所學(xué)知識解決問題。第三層也是最高層以解決專業(yè)實際問題為目標(biāo)設(shè)計一個完整的信息管理系統(tǒng)包括需求分析、數(shù)據(jù)庫的邏輯和物理設(shè)計，到最后的實施運(yùn)行。［4］其中前兩層基本由學(xué)生個人可以獨(dú)立完成，第三層則需要學(xué)生分組協(xié)作將前面所學(xué)貫穿起來精心完成。題目案例的選擇既要考慮專業(yè)特點盡量選擇學(xué)生日后使用率高的系統(tǒng)，同時也必須兼顧設(shè)計的難度，分層次有梯度地向?qū)W生發(fā)布任務(wù)。通過這種逐層遞進(jìn)的實驗過程，逐步引導(dǎo)學(xué)生掌握數(shù)據(jù)庫技術(shù)的實際應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。

（五）數(shù)據(jù)庫輔助教學(xué)平臺建設(shè)

三、改革效果分析

近兩年來，我們課題組老師一直在不遺余力地改革教學(xué)方法，并積極加以驗證和實施。以上改革措施在我院非計算機(jī)專業(yè)學(xué)生的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用課程教學(xué)中逐步實施已經(jīng)有兩界，教學(xué)效果初步展現(xiàn)。我們選擇了會計、工商管理和旅游三個專業(yè)分別實施不同的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容，并設(shè)計了相關(guān)的實踐內(nèi)容。通過64個學(xué)時的學(xué)習(xí)和實驗，分別記錄三個專業(yè)在實施改革前后的3年中課程學(xué)習(xí)情況并進(jìn)行調(diào)查和取樣。每專業(yè)抽取一個班級50人為樣本，將3個專業(yè)在2014年、2015年、2016年的課程結(jié)業(yè)成績優(yōu)秀比率、計算機(jī)二級的通過比率還有參加國家級競賽的獲獎比率分別加以記錄和比較分析，結(jié)果如下：

（一）三個專業(yè)的學(xué)生結(jié)業(yè)考試通過率明顯提高

85分以上的良好和優(yōu)秀比率大幅提高。最明顯的是旅游專業(yè)由改革前的16%的良好率，直接跨越到44%。充分證明側(cè)重專業(yè)為導(dǎo)向的案例教學(xué)能夠極大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，明顯改善他們的學(xué)習(xí)成效。

（二）全國計算機(jī)二級考試通過率穩(wěn)步提升

三個專業(yè)150人中總共通過二級的人數(shù)由改革前的8人激增至2016年的36人。這一方面是由于就業(yè)的需求，計算機(jī)二級考試在學(xué)生心目中地位有所提高，同時也體現(xiàn)出新的教學(xué)模式對學(xué)生實踐能力的促進(jìn)作用。

（三）競賽得獎人數(shù)和獎項等級逐年升級

通過參加全國大學(xué)生信息技術(shù)大賽，同學(xué)們進(jìn)一步磨練了實戰(zhàn)技術(shù)。3年來累計參賽人數(shù)90人，獲得國家級獎項的有22項，其中國家一等獎1項，二等獎3項，三等獎18項。競賽不但增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)經(jīng)驗也為日后的理想就業(yè)增加了砝碼，拓寬了就業(yè)道路。

四、結(jié)語

在CDIO教學(xué)理念的指導(dǎo)下，圍繞提高學(xué)生實踐能力所嘗試的各種教學(xué)模式和教學(xué)方法的改革都是為培養(yǎng)應(yīng)用型技術(shù)型人才來服務(wù)，而這所有一切成敗的關(guān)鍵歸根結(jié)底還是在于我們的教師。只有教師不斷提升自身的教學(xué)和科研水平，我們的培養(yǎng)目標(biāo)才不會成為空中樓閣。所以師資的培養(yǎng)和自我成長將是現(xiàn)在到以后需要我們不斷努力的方向。

（注：本文系湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院法商學(xué)院2014湖北省教育科學(xué)規(guī)劃“十二五”規(guī)劃課題，項目編號：2014B349）

［1］吳中江，黃成亮.應(yīng)用型人才內(nèi)涵及應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)［J］.高等工程教育研究，2014，（2）：66-70.

［2］丁桂芝.CDIO12個標(biāo)準(zhǔn)本土化應(yīng)用專題之六本土化應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)——工程實踐場所［J］.計算機(jī)教育，2012，（19）：107-110.

［3］顧長林.基于CDIO理念的數(shù)據(jù)庫課程體系的構(gòu)建［J］.？遼寧師范大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2016，（2）：64-68.

［4］逯燕玲，戴紅，侯爽.基于CDIO教育理念的數(shù)據(jù)庫課程實驗設(shè)計［J］.實驗技術(shù)與管理，2013，（1）：22-24.