摘 要 数据库课程是计算机专业的基础与核心课程，对计算机专业人才培养起着重要的作用。本文针对我院数据库课程教学模式中存在的问题，结合工程型人才培养的时代需求，论述了课程组近几年对数据库课程进行的教学方法和教学手段改革及所取得的成绩。
关键词 数据库 参与式教学 启发式教学 教学手段
中图分类号：G424 文献标识码：A
1 引言
数据库技术产生至今仅40年，但却已浸透到计算机应用的各个方面。数据库技术在理论上不断得到创新，在应用上则遍及人类社会的各个角落，领域不断扩展。它是计算机科学的重要分支，数据库系统已经成为信息系统的核心和基础。数据库课程作为计算机专业的基础课程，对学生专业素质的培养起着重要作用。尤其在当今知识经济的时代，数据库人才更是信息化、数字化建设的决定因素。在高校，数据库技术不但早已成为计算机专业的重要课程，也是很多非计算机专业的必修或选修课。
在我校，按照从基础到应用、从理论到实践的原则，根据不同年级、不同专业学生的知识基础和专业需求，把数据库类课程分为数据库原理、数据库与软件工程、Oracle数据库管理与维护、数据库课程设计以及数据库技术与应用，涉及大三和大四两个年级，覆盖计算机科学、软件工程、工程力学等多个专业。尽管一直以来，根据社会对数据库人才的需求，我们不断调整课程设置和教学内容，但目前数据库类课程的教学模式仍存在如下问题：
1.1 学习兴趣有待激发
数据库类课程的重要基础课程是数据库原理（软件工程专业是数据库与软件工程），该课程理论性强，尤其是规范化理论以及查询优化部分，内容相对枯燥，学生缺乏学习主动性和积极性，基本是应付式地完成学习过程。其具体表现为学生听课不认真、教学互动不积极、实验环节以完成实验报告或得到实验成绩为目标等。
1.2 数据库应用能力有待加强
目前数据库理论教学的实验学时仅为8个学时，学生实际动手操作的时间较少。在2008级教学计划以前，未开设数据库课程设计，所以学生实际应用能力很薄弱。许多学生在课程考试中的综合设计试题、数据库课程设计、以及与数据库应用相关的毕业设计中，表现出数据库分析和设计能力不强，数据库模式设计的合理性程度不高，不能够完整正确地画出基本E-R图。
1.3 教学方法有待改进
数据库类课程的理论性和实践性较强，以课堂讲授为主体的教学方式不能完全满足教学要求，有限学时的单纯验证式实验教学也不能满足培养学生实践能力的要求。因此，为激发学生学习兴趣，进一步提高学生的实际应用能力，需要探索并实践新的教学方法。
1.4 教学内容有待完善
各门数据库课程之间缺乏联系、缺乏系统性，如数据库原理和Oracle数据库管理与维护两门课程，在教学上被看作完全独立的两门课程，由不同的教师讲授，导致在课程内容上没有延续性或者偶有重叠。重复讲述浪费了时间，缺乏衔接造成学生的知识不成体系，没有延续性和深入性。同时，部分教学内容如关系演算等过于陈旧，缺乏实用性，需更新替换。
针对目前社会对高校工程型人才培养的要求以及这类课程存在的问题，我们不断深入地探索并尝试新的教学手段与方法来提高此类课程的教学质量，使学生更好地掌握数据库理论基础和数据库项目开发能力，提高计算机专业学生在信息系统方面的实训能力，进一步培养具有创新意识和扎实理论功底的计算机实用型工程师人才。
2 教学方法的改革
在教学方法上，进一步利用现代教学方法教学环境，强化设计案例教学，启发式教学等富有创造性的教学方法，培养学生的创新思维和创新能力；在教学手段上，深化教学改革，坚持按照“少而精、启发式”，“学为主、教为导”的原则，大胆采用现代多媒体和网络技术，以充分调动学生学习兴趣，改变过去传统的单纯在课堂上进行灌输知识的教学方法，实行以学生为本、灵活多变的教学方法。
2.1 “参与式”教学增强信心
“参与式”教学的理论基础是心理学，目的是增强学生的信心，提高学生的兴趣。我们课程组从1995年就开始此方面的研究工作。在教学环节中，我们适当让学生参与答疑，批改作业，出考题（期中和单元测试），参与习题讲解，辅导上机等，当然整个过程离不开教师的指导。学生为展示自己的才华，常会查阅大量资料，反复推敲反复讨论，很快就掌握相应知识点，用学生自己的话说是“很有成就感”。
2.2 “启发式”教学启迪思维
“参与式”教学主要应用于课堂之外。课堂上为进一步启迪学生的思维，我们主要采用启发式或讨论式进行讲解，如“范式”一直是数据库原理与应用的重点和难点，内容较为抽象。在讲这部分内容时，我们先结合学生选课应用系统，设计几个关系，让学生分析这样的设计会存在什么问题，为什么会存在这样的问题，进而引出范式，让学生切实感到不遵循范式的后果，学生说通过这样的引导，他们很快理解了“范式”及其在数据库开发中的重要性。
2.3 “任务驱动”+“案例”教学培养能力
数据库技术起源于实际应用，它的强大生命力也在于应用，因此，数据库原理的教学应采用理论和实践相结合的方法，既要注重学生理论知识的培养，同时也要注重学生应用知识和实际动手能力的培养。
在原理课上，按照王珊老师撰写的教材以学生选课的案例贯穿始终。学生选课的应用易于同学理解，这样在讲解原理的时候不需要花时间去解释应用需求，是一个非常好的案例。同时，为了体现石油院校的特点，在课程设计课中，选择了油田测井数据库应用案例贯穿始终，既让同学们接触实际数据库应用需求，又可以让同学们接触专业应用环境。
无论是实验上机还是课程设计，均采用了“任务驱动”的教学方法。在实验上机前，就将任务分配给学生。任务包括各章节的练习任务，还有最后的综合任务。对于练习任务，个人独立完成；对于综合任务，2-3个同学一组共同完成。在课程设计这门课上，除了教师讲解之外，学生必须开发出一个小型的数据库应用系统。要求5~6位同学组成一个开发小组，每位组员承担不同角色，包括：项目管理员、系统分析员、系统设计员、系统开发员、系统测试员、DBA。通过实践，更好地掌握书本上的数据库设计和数据库编程章节的内容。同时，锻炼了学生的合作精神，分工协作能力。不少同学开发出了新颖实用的数据库应用系统，如新闻发布系统，教务管理系统，图书借阅系统，网上书店等。任务驱动的教学方法锻炼了学生自主学习的能力，培养了学生的数据库实战能力。
2.4 成立课题小组培养兴趣
为进一步提高学生的兴趣，培养学生的软件开发能力，我们采取“学生自愿”的原则，从学生中选取能力较强的同学成立 “数据库兴趣小组”。在教师指导下，开发一些实际的数据库应用系统，并投入使用。增强了同学的信心，带动了其它同学学习数据库知识的热情。课程组成员加强校企合作，积极承担数据库科研项目，让学生适时参与，及时掌握数据库技术的应用领域，提高了学生分析问题和解决问题的能力。
数据库新技术层出不穷，在讲解过程中，我们不断探索新方法，采用类比方法，注重观察提炼，提出新问题，新概念，新方法，培养学生的创新能力，鼓励学生在“消费知识”的同时，做知识的“创造者”。
3 教学手段的改革
3.1 板书+多媒体教学
积极开发多媒体教学课件，攻克难点重点的地方，如连接算法实现，使用动态演示程序演示，更直观、易于理解。另外，对一些难理解的知识如“函数依赖的最小覆盖”等，我们采用“板书+多媒体”教学，先一步一步领着学生推导，给学生留出足够的思考时间，然后结合多媒体总结、练习。学生反映这种方式加深了他们对重点难点的理解。通过这种教学手段，可以使学生迅速地掌握数据库课程的精髓、重点与难点，然后再逐步扩展到全部教学内容。
3.2 采用多层次多方位的考核方式
针对该课程应用性强，应用范围广的特点，考试除加大实践题目所占的比例外，也加大平时实验和综合设计实验的比例，并把学生的新技术阅读能力、课堂参与能力，课外兴趣开发能力合理考虑进去。即采用所谓的“纵向评价”，即整个课程学习都作为考核点，不仅仅是在期末的理论考试中单一的评价。学生课程总成绩可以按照平时+上机实践+大作业+期中考试+期末考试成绩来衡量，考试形式根据学生和课程内容的特点可采用开卷、半开卷、闭卷或大作业报告。采用这种考核方式，基本杜绝了学生的那些只想期末考试时突击、应付考试的消极态度，使学生把平时通过积累学到的知识真正地转换成自己的能力而不仅仅是为了获得及格的分数。
3.3 精简教学内容
与其它任何一门计算机技术一样，数据库技术也具备发展快、更新快的特点，为更加合理地利用课堂并在课堂教学中始终贯彻“少而精”、“精而新”的原则，在注重基础理论教学的同时注意精选教授内容，突出重点，结合实际，结合前沿，使学生在有限的学时内得到最大的收获。如关系演算、嵌入式SQL等内容，大部分同学以后很少会使用，因此我们将这部分内容留给有兴趣的学生自学。省下时间增加一些前沿的数据库知识介绍，如数据仓库、数据挖掘、分布式数据库以及这些数据库的应用等，增强同学们对数据库广泛应用以及发展状况的认识程度。这样，当学生走出校园接触到实际数据库方面工作时，大学期间所学习的知识才不至于因为陈旧而变得没用处或者是用处少，培养出的设计与开发能力才不至于无的放矢。
3.4 充分利用课程教学网站
为充分利用信息资源，我们开发了功能齐全的数据库教学网站，加强教师对学生日常学习的管理和指导。教学网站包括课件下载、作业上传、在线答疑、留言讨论、模拟试卷、习题解答等功能。通过教学网站，学生随时可以向教师请教问题，同时，可以在网站上查阅各种类型的学习资料辅助自学。随着数据库网站的不断完善，目前它已成为教师和学生的得力助手以及师生之间随时随地的交流平台。
3.5 充分利用试题库
为便于学生复习和自我测试，我们开发了数据库原理试题库。试题库包括章节练习、综合练习与测试，可以自选题型，自己组卷，形式多样，锻炼方式灵活。试题库的使用帮助教师随时考查学生对所学知识的掌握程度，及时调整教学方法和内容。同时，帮助学生在学习过程中认识到自己的不足，及时完善自己的知识体系，起到督促学生学习的作用。
4 结束语
近几年来，课程组成员在数据库课程教学中不断探索，并结合科研案例，以科研促教学，取得了一定成绩。“数据库原理与应用”于2010年被评为校级精品课，课程组成员发表相关科研和教学论文30多篇，EI检索近20篇，申请相关校教改项目多项。数据库课程也成为最受学生欢迎的课程之一。毕业设计阶段，百分之八九十的学生倾向于选择与数据库相关的题目。在近几年的齐鲁软件大赛中，不少学生选报与数据库应用紧密结合的题目，课程组指导的学生获一等奖7项，二等奖4项。《博创杯全国大学生嵌入式设计大赛》QT一等奖1项， 博创二等奖1项。海尔杯特等奖1项，二等奖1项。同时，为适应信息时代对数据库人才的需求，积极与世界知名数据库公司Oracle联系，取得了OCP考试资格，享受它的价值数百万元的正版软件支撑，大大改善了学生的数据库实践环境，目前我院已有几十名同学通过了Oracle的OCP认证考试。
在以后的教学中，我们将不断地进行改革实践，使学生灵活掌握数据库知识，培养学生数据库设计与开发的能力，让他们更好地为社会，特别是石油行业服务。
