小議CDIO工程理念在數(shù)據(jù)庫原理中的運(yùn)用

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基于項(xiàng)目的教學(xué)設(shè)計(jì)

1.“數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與發(fā)展綜述”項(xiàng)目。學(xué)生自己查閱資料，并對(duì)數(shù)據(jù)庫技術(shù)在某一領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行探究，撰寫綜述報(bào)告。目的是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)“數(shù)據(jù)庫原理”課程的興趣，培養(yǎng)其對(duì)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用領(lǐng)域的探究興趣，訓(xùn)練其文獻(xiàn)綜述的寫作能力，是畢業(yè)設(shè)計(jì)綜述撰寫的一次訓(xùn)練，即訓(xùn)練cdio的C。

2.“基于ER模型的概念設(shè)計(jì)與邏輯設(shè)計(jì)”項(xiàng)目。要求學(xué)生在提供的項(xiàng)目實(shí)例中選擇一個(gè)，獨(dú)立進(jìn)行需求分析、概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)步驟，掌握設(shè)計(jì)方法，優(yōu)化各個(gè)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中體驗(yàn)到數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的工程性、實(shí)用性和有趣性，即訓(xùn)練CDIO的D。

3.“課程設(shè)計(jì)”項(xiàng)目。要求以團(tuán)隊(duì)形式選擇或自擬一個(gè)課題，遵循數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)的思想完成一個(gè)完整的CDIO項(xiàng)目周期，包括：構(gòu)思—需求分析、設(shè)計(jì)—實(shí)施方案、實(shí)現(xiàn)—編寫代碼、運(yùn)作—作品測試、展示、最后答辯、驗(yàn)收文檔等。項(xiàng)目實(shí)施過程訓(xùn)練學(xué)生的工程意識(shí)和數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的基本能力，整個(gè)過程體現(xiàn)CDIO。

CDIO能力培養(yǎng)的教學(xué)實(shí)施

1.課堂教學(xué)多樣化。第一，講授教學(xué)法。對(duì)新的、有一定難度的理論知識(shí)來說，講授法是一種好方法。在講授數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論、數(shù)據(jù)庫體系結(jié)構(gòu)、關(guān)系運(yùn)算、關(guān)系規(guī)范化等內(nèi)容時(shí)，主要采用了講授法。第二，任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法。在概念設(shè)計(jì)、邏輯設(shè)計(jì)的教學(xué)中，先通過一個(gè)案例，應(yīng)用ERwin工具創(chuàng)建概念模型和邏輯模型，并將模型轉(zhuǎn)化為具體的數(shù)據(jù)庫腳本。然后給出一個(gè)簡單任務(wù)，由學(xué)生動(dòng)手完成任務(wù)。第三，啟發(fā)式案例教學(xué)法。在講解數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)時(shí)，運(yùn)用一個(gè)案例，詳細(xì)講解如何進(jìn)行需求分析、概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、物理設(shè)計(jì)、程序編碼及調(diào)試運(yùn)行。引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)步驟，掌握設(shè)計(jì)方法，學(xué)會(huì)評(píng)審各個(gè)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中體驗(yàn)到數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的工程性、實(shí)用性和有趣性。啟發(fā)式教學(xué)，可以幫助學(xué)生直觀地理解概念、原理和方法，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，改善學(xué)習(xí)效果。第四，團(tuán)隊(duì)教學(xué)法。以項(xiàng)目為主線、團(tuán)隊(duì)為小組、任務(wù)目標(biāo)為使命，以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的一種教學(xué)方法。在課程設(shè)計(jì)中采用了團(tuán)隊(duì)教學(xué)法，培養(yǎng)學(xué)生CDIO能力。

2.實(shí)踐教學(xué)層次化。第一，課內(nèi)實(shí)驗(yàn)。主要是基礎(chǔ)性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，以SQL的基本操作為重點(diǎn)，涵蓋了SQLServer的安裝與配置，數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)表的創(chuàng)建維護(hù)，索引、視圖和約束的創(chuàng)建與維護(hù)，數(shù)據(jù)的查詢與更新等10個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，以及“數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與發(fā)展綜述”項(xiàng)目。第二，開放實(shí)驗(yàn)。主要是設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。以SQL的高級(jí)應(yīng)用為重點(diǎn)，涵蓋了函數(shù)操作、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、SQL編程、數(shù)據(jù)庫的恢復(fù)與安全、數(shù)據(jù)庫對(duì)象的操作等10個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，以及“基于ER模型的概念設(shè)計(jì)與邏輯設(shè)計(jì)”項(xiàng)目。第三，課程設(shè)計(jì)。綜合性實(shí)驗(yàn)。學(xué)生從項(xiàng)目庫中選擇或自擬一個(gè)課題，每個(gè)課題應(yīng)具有一定的綜合性和復(fù)合性，訓(xùn)練學(xué)生的工程意識(shí)和數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的基本能力。

3.課程設(shè)計(jì)體會(huì)“做中學(xué)”。“基于項(xiàng)目的教育和學(xué)習(xí)”和“做中學(xué)”是CDIO的核心思想。在課程結(jié)束之后，安排數(shù)據(jù)庫應(yīng)用課程設(shè)計(jì)。按照數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)過程，進(jìn)行需求分析、概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、功能設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建、編寫代碼、調(diào)試、文檔編寫等，最終基本實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能。其中特別強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)字典、實(shí)體聯(lián)系模型、基本表的分析與描述和系統(tǒng)基本功能的實(shí)現(xiàn)。圖2描述了以CDIO工程教育理念的，以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的課程設(shè)計(jì)整體思想。課程設(shè)計(jì)采用團(tuán)隊(duì)操練的方式進(jìn)行。一個(gè)團(tuán)隊(duì)由4～5名學(xué)生組成，在每個(gè)項(xiàng)目實(shí)施之初，由指導(dǎo)教師指定組長，再由組長組建團(tuán)隊(duì)。在組長的帶領(lǐng)下，每個(gè)團(tuán)隊(duì)針對(duì)選定的具體課題，展開“用戶”需求分析、研究項(xiàng)目實(shí)施方案、進(jìn)行成員任務(wù)分派。項(xiàng)目實(shí)施中，團(tuán)隊(duì)成員之間要相互支持、共同討論，學(xué)會(huì)思考與傾聽別人的意見，學(xué)會(huì)交流溝通并解決問題，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)整體責(zé)任意識(shí)。項(xiàng)目完成后，團(tuán)隊(duì)要總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，查找不足，撰寫項(xiàng)目報(bào)告，學(xué)會(huì)提煉成果，并在全班答辯，提高邏輯思維和知識(shí)發(fā)現(xiàn)的能力。經(jīng)過課程設(shè)計(jì)訓(xùn)練之后，學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力、組織管理能力、創(chuàng)新探索意識(shí)、社會(huì)責(zé)任感等得到明顯提高。

4.基于CDIO的考核方式。CDIO的教育模式要求培養(yǎng)學(xué)生的多種能力，而傳統(tǒng)的筆試只能測試學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度，較難體現(xiàn)學(xué)生工程、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、交流等能力。CDIO主張不同的能力用不同的方式進(jìn)行考核，為此，在“數(shù)據(jù)庫原理”課程考核評(píng)價(jià)中，我們從以下六個(gè)方面進(jìn)行考核。（1）理論基礎(chǔ)。通過階段性小測驗(yàn)、期末考試。（2）技術(shù)能力。通過完成15個(gè)實(shí)驗(yàn)任務(wù)和3個(gè)課程級(jí)項(xiàng)目。（3）工程素質(zhì)。通過項(xiàng)目開發(fā)生命周期的過程實(shí)施。（4）溝通能力。通過課程中的討論和課程級(jí)項(xiàng)目、課程設(shè)計(jì)答辯。（5）協(xié)作能力。通過考查項(xiàng)目完成情況、團(tuán)隊(duì)成員的分工和任務(wù)完成情況。（6）創(chuàng)新能力。通過考查課程設(shè)計(jì)中學(xué)生在基礎(chǔ)需求上所做的擴(kuò)展和在基礎(chǔ)功能上做的擴(kuò)展及其實(shí)現(xiàn)情況。這六個(gè)方面的考核通過作業(yè)、課堂討論、實(shí)驗(yàn)、項(xiàng)目訓(xùn)練和期末考試四種形式的考核來進(jìn)行，并按不同的權(quán)重計(jì)入最終成績。

結(jié)束語

采用CDIO模式開展“數(shù)據(jù)庫原理”課程的教學(xué)改革，取得了明顯的教學(xué)效果。在課程結(jié)束后，學(xué)生基本都建立起數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的思想，針對(duì)實(shí)際應(yīng)用問題，能按照數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的步驟進(jìn)行設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的預(yù)定功能。通過CDIO模式的應(yīng)用，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和興趣，促進(jìn)了學(xué)生的學(xué)習(xí)自覺性，培養(yǎng)了學(xué)生的工程素養(yǎng)，提高了團(tuán)隊(duì)合作能力和交流能力，較好地實(shí)現(xiàn)了課程教學(xué)的目標(biāo)。（本文作者：應(yīng)宏 單位：重慶三峽學(xué)院）