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摘要：该文针对计算机类专业数据库原理及应用课程教学现状，及企业对数据库人才的需求，在CDIO工程教育理念指导下，运用任务驱动法对数据库原理及应用课程进行教学改革的尝试。文中从课程目标、教学内容整合、任务设计与分解、考核评价等方面提出教学改革的具体方案与措施，经过实践证明改革取得了良好的教学效果。
关键词：工程教育；任务驱动；教学改革
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2012）30-7269-03
“数据库原理及应用”课程是计算机类相关专业的核心课程，也是系统开发类课程群中一门重要的课程，具有很强的理论性和实践性。近年来，伴随着我国信息化建设的步伐，数据库技术被广泛的应用于行政机构、社会组织和企事业单位。数据库技术的推广和普及使得该课程的教学呈现出应用性需求增长的大趋势。 “数据库原理及应用”的教学改革就是在这个大趋势下，进一步挖掘课程特点，寓理论的掌握于实践训练之中，把常规化的教学转化应用技能的提升和积累，培养团队协作能力及使用数据库管理系统解决实际问题的工程能力。实践证明，在实践中掌握理论和应用往往比在理论的抽象理解中顿悟要来的容易和到位。这既是市场导向型人才的培养需求，也是本门课程进行教改实践的出发点和落脚点。运用CDIO理念审视 “数据库原理及应用”课程常规的教学模式中，不难发现存在以下一些问题：
1）教学设计是循序渐进地学习课程中的理论与知识点，课堂教学以教师讲授为主，是典型的理论到理论的直接传授模式；
2）“数据库原理及应用”常规教学强调了课程教学独立性，与相关语言课程的关联很少，缺乏工程应用和综合能力的掌握环节。知识点的单个掌握和训练多于系统的构建和组合，脱离书本后无法进行数据库的学习，在具体的工程中感到迷茫。使得学生对整个课程的学习感到支离破碎、不成体系、容易遗忘，无法真正直接感受所学知识在实际工作中的地位与作用。
3） 课程实践的设计是验证性的导向，没有项目导向或者任务驱动的内容。课程设计只有形式，缺乏具体的项目，缺乏过程引导与监督，实践过程中缺乏项目工程组织，且评价体系错位。
针对以上问题，为使学生在学习中培养一体化的知识、能力与态度，我们采用先进的教育理念——CDIO工程教育理念，结合构建主义的任务驱动法改革课程教学目标、教学内容和教学方法，并进行了初步实践。实践表明，学生的知识水平、团队协作能力、工程系统能力和创新能力等均得到显著提高，取得了良好的教学效果。
1 CDIO工程教育理念
CDIO理念是“做中学”（Learning by doing）原则和“基于项目的教育和学习”的集中概括和抽象表达[1]。CDIO 是构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）、运作（Operate）的集合体，是2001 年由瑞典查尔姆斯技术学院、瑞典林克平大学、美国麻省理工学院、瑞典皇家技术学院合作开发的一个新型工程教育平台[2]。它具有国际先进性、实践可操作性、全面系统性和普遍适应性。当前，大批毕业生就业困难，而产业找不到所需人才，高等教育人才培养与市场需求存在差异。学生个体的学习没有融入行业发展和技术进步，是在脱离应用环境下的抽象学习和单打独斗，缺乏团队合作意识和沟通协调能力。学生个体就业后的适应时间长，没有即时的创造性和效益性。因此高校必须正视市场，正视社会发展给高等教育的分工定位，更新教育理念，使学生大学的教育中培养一体化、市场化、工程化的知识、能力与态度。
CDl0工程教育理念倡导“教、学、做”一体，在CDIO教育理念的指导下，必须建立和完善工程环境建设，以教师市场化为先导，用具体的项目构建技术领域的知识平台、打破原有的知识体系和时间节点，充分体现“以学生为中心，以能力为根本”的主导思想，以项目来重组课程体系和重设课程标准。
2 任务驱动教学法
任务驱动法是建立基于实践层面的教学方法，是建构主义的教学方法，其核心是“做中学”。专业知识的学习来源自专业领域的工程实践，而不是专业理论的背诵和记忆，专业水平的高低取决于实践技能的掌握和对知识的重新归纳和积累。教学过程就是一个构建环境，设计情境，系统化专业化推进能力提升的过程。教学过程的设计就是一个从能力入手，围绕“如何培养能力”这个根本问题，逆向解析的过程。
任务驱动法这个教学方法其实就是一个项目导向型教学系统的具体教学方法。学生在项目的大环境里，围绕阶梯式的、循序型的小任务，不断去整合知识体系、重组知识结构、挖掘知识资源，发挥团队或班级的学习优势，进行自主探索和互动协作式的学习。教师在这个方法中的主要任务是分解项目环节，设计任务情境，引导知识重组，监督实践过程，评价任务结果。学生在这个方法中会进一步增强对行业、系统的认识，增加对课程体系的认识，从学习态度上提高了主动性、积极性和创造性，变 “教学”为“求学”，变“适应”为“应用”，变“记忆”为“技艺”。
3 数据库原理教学改革与实践
“任务驱动”教学法完全吻合CDIO的教育理念、基于工作过程的教学体系对教学方法的要求。计算机类专业的“数据库原理及应用”课程也完全具备进行教学改革的工程和应用条件，因此，这门课程的教学改革就是以CDIO理念为指导思想，以真实项目为导向，任务驱动式的组织整个教学过程。针对“数据库原理及应用”课程的学科特征，从数据库工作和工程领域的工作流程入手，重新解构能力体系；以导入项目覆盖知识点，以任务设计构成教学布局；重新构建课程标准、课程教学方法以及学生能力评价标准。
计算机类专业的“数据库原理及应用”课程的教学目标是培养学生使用SQL Server进行数据库设计与开发的知识与技能，达到建模数据库、开发数据库系统的目标。教学改革就从这个目标所需要培养的能力入手，以具体项目（图书馆管理系统的数据库设计与实施）为导向，以任务为驱动，按照创设情境、设计任务、完成任务和效果评价环节，将“教、学、做”一体化。根据课程内容的整合总共创设5个学习情境，分别是图书馆管理系统数据库的设计、图书馆管理系统数据库表的建立与数据查询、图书馆管理系统中视图与索引的创建和使用、图书馆管理系统中T-SQL编程和存储过程的使用、图书馆管理系统中数据库安全的实现，共56个学时。其中图书馆管理系统数据库的设计学习情境的详细任务设计、主要内容、教学方法与建议、考核评价、教学材料如表1所示。
CDIO 强调在教学中通过每一个任务，每一个教学环节来落实产业对能力的要求，以满足产业对工程人才质量的要求。在教学过程中，我们以图书馆管理系统项目作为基础知识传授与基本技能掌握的载体，依照创设的学习情境设计任务，在教师启发诱导，引入真实案例讲解、演示说明后，给出完成任务的思路、方法，学生以小组为单位，每组5-6名学生，在此阶段依照CDIO理念“以学生为中心”，老师引导学生边想边学边练，学生在任务驱动下运用各种技术手段、搜集处理信息，最终完成相应的学习任务，各组在任务完成结果基础上进行归纳总结，使其更加深刻地理解知识点，掌握关键设计步骤与方法；这种团队形式既能锻炼学生的协作精神、沟通能力，还能提升学生应用知识解决问题的能力。
本课程的考核改变单一的终结性评价的方法，采用过程考核和结果考核结合，理论考试与实践考核相结合的方法，其中过程考核和结果考核的成绩作为平时成绩，平时成绩、作业成绩、理论考试和实践考核几部分的比例是1：2：3：4，对学生的CDIO能力指标点进行考核。
4 结束语
实践表明，在“数据库原理及应用”课程中引入CDIO 工程教育理念，应用项目导向模式下的任务驱动教学方法是有培养工程技术人才的积极探索，是对应用科学的教育体系回归本位的一次尝试。这种探索和尝试对于我们进一步推动产业升级，技术进步和培养市场需要的人才具有积极和建设的重大意义。
参考文献：
[1] 廖志芳，胡志刚，任胜兵，等.软件工程CDIO“五位一体”实践教学体系[J].计算机教育，2010（11）：128-131.
[2] 牛丽.软件高技能人才CDIO工程能力的培养[J].中国成人教育，2010（3）：107-108.
[3] 程录庆，王志立，陆骥.任务驱动法在《大型数据库》课程教学中的应用探索[J].高教论坛，2009（6）：65-67.
[4] 柴梦竹.基于任务驱动的《数据库设计与实现》课程改革与探索[J].湖北广播电视大学报，2011（5）：37-38.
关键词：工程教育；任务驱动；教学改革
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2012）30-7269-03
“数据库原理及应用”课程是计算机类相关专业的核心课程，也是系统开发类课程群中一门重要的课程，具有很强的理论性和实践性。近年来，伴随着我国信息化建设的步伐，数据库技术被广泛的应用于行政机构、社会组织和企事业单位。数据库技术的推广和普及使得该课程的教学呈现出应用性需求增长的大趋势。 “数据库原理及应用”的教学改革就是在这个大趋势下，进一步挖掘课程特点，寓理论的掌握于实践训练之中，把常规化的教学转化应用技能的提升和积累，培养团队协作能力及使用数据库管理系统解决实际问题的工程能力。实践证明，在实践中掌握理论和应用往往比在理论的抽象理解中顿悟要来的容易和到位。这既是市场导向型人才的培养需求，也是本门课程进行教改实践的出发点和落脚点。运用CDIO理念审视 “数据库原理及应用”课程常规的教学模式中，不难发现存在以下一些问题：
1）教学设计是循序渐进地学习课程中的理论与知识点，课堂教学以教师讲授为主，是典型的理论到理论的直接传授模式；
2）“数据库原理及应用”常规教学强调了课程教学独立性，与相关语言课程的关联很少，缺乏工程应用和综合能力的掌握环节。知识点的单个掌握和训练多于系统的构建和组合，脱离书本后无法进行数据库的学习，在具体的工程中感到迷茫。使得学生对整个课程的学习感到支离破碎、不成体系、容易遗忘，无法真正直接感受所学知识在实际工作中的地位与作用。
3） 课程实践的设计是验证性的导向，没有项目导向或者任务驱动的内容。课程设计只有形式，缺乏具体的项目，缺乏过程引导与监督，实践过程中缺乏项目工程组织，且评价体系错位。
针对以上问题，为使学生在学习中培养一体化的知识、能力与态度，我们采用先进的教育理念——CDIO工程教育理念，结合构建主义的任务驱动法改革课程教学目标、教学内容和教学方法，并进行了初步实践。实践表明，学生的知识水平、团队协作能力、工程系统能力和创新能力等均得到显著提高，取得了良好的教学效果。
1 CDIO工程教育理念
CDIO理念是“做中学”（Learning by doing）原则和“基于项目的教育和学习”的集中概括和抽象表达[1]。CDIO 是构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）、运作（Operate）的集合体，是2001 年由瑞典查尔姆斯技术学院、瑞典林克平大学、美国麻省理工学院、瑞典皇家技术学院合作开发的一个新型工程教育平台[2]。它具有国际先进性、实践可操作性、全面系统性和普遍适应性。当前，大批毕业生就业困难，而产业找不到所需人才，高等教育人才培养与市场需求存在差异。学生个体的学习没有融入行业发展和技术进步，是在脱离应用环境下的抽象学习和单打独斗，缺乏团队合作意识和沟通协调能力。学生个体就业后的适应时间长，没有即时的创造性和效益性。因此高校必须正视市场，正视社会发展给高等教育的分工定位，更新教育理念，使学生大学的教育中培养一体化、市场化、工程化的知识、能力与态度。
CDl0工程教育理念倡导“教、学、做”一体，在CDIO教育理念的指导下，必须建立和完善工程环境建设，以教师市场化为先导，用具体的项目构建技术领域的知识平台、打破原有的知识体系和时间节点，充分体现“以学生为中心，以能力为根本”的主导思想，以项目来重组课程体系和重设课程标准。
2 任务驱动教学法
任务驱动法是建立基于实践层面的教学方法，是建构主义的教学方法，其核心是“做中学”。专业知识的学习来源自专业领域的工程实践，而不是专业理论的背诵和记忆，专业水平的高低取决于实践技能的掌握和对知识的重新归纳和积累。教学过程就是一个构建环境，设计情境，系统化专业化推进能力提升的过程。教学过程的设计就是一个从能力入手，围绕“如何培养能力”这个根本问题，逆向解析的过程。
任务驱动法这个教学方法其实就是一个项目导向型教学系统的具体教学方法。学生在项目的大环境里，围绕阶梯式的、循序型的小任务，不断去整合知识体系、重组知识结构、挖掘知识资源，发挥团队或班级的学习优势，进行自主探索和互动协作式的学习。教师在这个方法中的主要任务是分解项目环节，设计任务情境，引导知识重组，监督实践过程，评价任务结果。学生在这个方法中会进一步增强对行业、系统的认识，增加对课程体系的认识，从学习态度上提高了主动性、积极性和创造性，变 “教学”为“求学”，变“适应”为“应用”，变“记忆”为“技艺”。
3 数据库原理教学改革与实践
“任务驱动”教学法完全吻合CDIO的教育理念、基于工作过程的教学体系对教学方法的要求。计算机类专业的“数据库原理及应用”课程也完全具备进行教学改革的工程和应用条件，因此，这门课程的教学改革就是以CDIO理念为指导思想，以真实项目为导向，任务驱动式的组织整个教学过程。针对“数据库原理及应用”课程的学科特征，从数据库工作和工程领域的工作流程入手，重新解构能力体系；以导入项目覆盖知识点，以任务设计构成教学布局；重新构建课程标准、课程教学方法以及学生能力评价标准。
计算机类专业的“数据库原理及应用”课程的教学目标是培养学生使用SQL Server进行数据库设计与开发的知识与技能，达到建模数据库、开发数据库系统的目标。教学改革就从这个目标所需要培养的能力入手，以具体项目（图书馆管理系统的数据库设计与实施）为导向，以任务为驱动，按照创设情境、设计任务、完成任务和效果评价环节，将“教、学、做”一体化。根据课程内容的整合总共创设5个学习情境，分别是图书馆管理系统数据库的设计、图书馆管理系统数据库表的建立与数据查询、图书馆管理系统中视图与索引的创建和使用、图书馆管理系统中T-SQL编程和存储过程的使用、图书馆管理系统中数据库安全的实现，共56个学时。其中图书馆管理系统数据库的设计学习情境的详细任务设计、主要内容、教学方法与建议、考核评价、教学材料如表1所示。
CDIO 强调在教学中通过每一个任务，每一个教学环节来落实产业对能力的要求，以满足产业对工程人才质量的要求。在教学过程中，我们以图书馆管理系统项目作为基础知识传授与基本技能掌握的载体，依照创设的学习情境设计任务，在教师启发诱导，引入真实案例讲解、演示说明后，给出完成任务的思路、方法，学生以小组为单位，每组5-6名学生，在此阶段依照CDIO理念“以学生为中心”，老师引导学生边想边学边练，学生在任务驱动下运用各种技术手段、搜集处理信息，最终完成相应的学习任务，各组在任务完成结果基础上进行归纳总结，使其更加深刻地理解知识点，掌握关键设计步骤与方法；这种团队形式既能锻炼学生的协作精神、沟通能力，还能提升学生应用知识解决问题的能力。
本课程的考核改变单一的终结性评价的方法，采用过程考核和结果考核结合，理论考试与实践考核相结合的方法，其中过程考核和结果考核的成绩作为平时成绩，平时成绩、作业成绩、理论考试和实践考核几部分的比例是1：2：3：4，对学生的CDIO能力指标点进行考核。
4 结束语
实践表明，在“数据库原理及应用”课程中引入CDIO 工程教育理念，应用项目导向模式下的任务驱动教学方法是有培养工程技术人才的积极探索，是对应用科学的教育体系回归本位的一次尝试。这种探索和尝试对于我们进一步推动产业升级，技术进步和培养市场需要的人才具有积极和建设的重大意义。
参考文献：
[1] 廖志芳，胡志刚，任胜兵，等.软件工程CDIO“五位一体”实践教学体系[J].计算机教育，2010（11）：128-131.
[2] 牛丽.软件高技能人才CDIO工程能力的培养[J].中国成人教育，2010（3）：107-108.
[3] 程录庆，王志立，陆骥.任务驱动法在《大型数据库》课程教学中的应用探索[J].高教论坛，2009（6）：65-67.
[4] 柴梦竹.基于任务驱动的《数据库设计与实现》课程改革与探索[J].湖北广播电视大学报，2011（5）：37-38.