基于CDIO的Oracle数据库应用开发实验教学探讨

黄源源　李飞　王娟　张路桥

摘要：《Oracle数据库应用与开发》是成都信息工程大学计算机类专业的一门特色专业课程，包括理论部分与实验部分。本文在该课程的教学改革背景下，分析了实验课程的现状，总结了实验课程在教学内容、教学方式方面存在的一些不足。为进一步提高本实验课程的教学质量，本文基于CDIO工程教育理念，提出了实验课程在教学内容、教学方式上的一些改进方法，有利于提高学生的实践能力与创新意识，培养具有高素质的创新人才。

关键词：CDIO；Oracle数据库；实验教学；改革探讨

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）52-0250-02

一、前言

《Oracle数据库应用与开发》课程是成都信息工程大学计算机类专业的一门特色课程，课程内容主要包含Oracle数据库基础知识、Oracle数据库系统构建、Oracle数据库开发、管理与维护以及Oracle应用程序开发四大部分[1，2]，课程开设对象为计算机类专业大三及大四学生。该课程是专业课程《数据库原理及应用》、《计算机网络》等的后续课程，要求学生能系统掌握Oracle数据库的基本技能和工程应用，具有很强的工程实践性。因此，该课程需要通过实验教学环节给学生创造一个理论联系实际和思维拓展创新的机会，进而加强学生对Oracle数据库相关知识的理解，并培养学生对Oracle大型数据库的综合使用和系统设计能力，这也是提高教学质量的关键环节。

二、实验教学的现状和不足

目前，成都信息工程大学的计算机类专业课程大多以理论教学为主，实验教学课时少于理论教学，但近年来实验教学的重要性也得到了学校的重视，以《Oracle数据库应用与开发》课程为例，学院在课程设置与实验教学方面已有以下改进。

（1）本学年在课程设置方面进行了调整，把理论部分与实验部分的课时数比例从3∶2提高到了4∶3。增加实验课时有利于提高实验教学质量。其次，在课程安排方面要求本课程的理论课和实验课穿插进行，这既有利于两类教学内容的有机结合，也便于学生巩固知识。第三，在课程最终成绩评定方面，实验课成绩和平时表现占总成绩的30%。

（2）在实验环境方面，实验室购置了一批新型计算机，并专门安排了一个实验室配置相关软件环境用于实验教学。良好的实验环境是本课程实验教学的基础保障。

尽管如此，笔者在《Oracle数据库应用与开发》的授课中，仍发现了本课程在实验教学内容和教学方式上存在不足[3-5]，具体如下。

（1）实验教学内容主要目的是强化各知识点和基本技能的掌握，内容往往缺乏工程应用背景，对提升学生工程实践能力作用不明显。其次，实验内容设置容易和IT行业需求分离。Oracle数据库技术更新较快，如果完全按照选定教材安排教学，会造成实验教学脱离IT行业前沿变化和实际需求，不利于学生就业。

（2）实验教学以学生个体为基本单元。传统的实验教学模式是为每个学生提供一台计算机并安置相应软件环境，然后在教师的指导下由每个学生完成相应的实验任务。但这种教学方法不仅违背了Oracle数据库所固有的基于网络的分布式计算的特点，如常见的客户/服务器和三层客户/服务器模式，也无法突出当前IT行业所强调的团队协同创新精神。

三、实验课程内容设置探讨

1.建立科学的递进式多层次实验教学体系。“坐而论道，不如起而行之”。基于CDIO工程教育理念，笔者建议在今后本课程的实验内容设计上建立“多层次实验教学框架”（Multilayer Experimental Training Framework，METF），以提升学生的工程实践能力。首先，与传统的以知识点为中心、按照教学大纲内容逐次展开并层层深入的方式不同，本课程实验教学以一个学生成绩管理系统案例为教学背景组织实验教学内容，并提供数据样本，强调在“做”中学习每个知识点。其次，以课程特定知识群为单元组织实验专题，把实验内容分为以下几个环节：①Oracle数据库基本综合应用，包括创建数据库和表，表数据的增、删、查、改等操作，数据库视图；②Oracle数据库索引和数据完整性；③Oracle数据库PL/SQL编程、存储过程和触发器；④Oracle数据库高级数据类型；⑤Oracle数据库安全管理、备份与恢复等。第三，增加基于Oracle数据库的应用开发项目实训。笔者所在学院常年承担气象局的有关项目，许多项目基于Oracle数据库设计，并在学院教师的指导下由研究生和高年级本科生完成。笔者倡导有效利用这类企业级项目，抽取并简化为合法实训案例，在工程理论指导下辅助学生在短期内迅速了解商业项目的执行过程，进而增强学生的就业信心。总之，通过把实验课程体系分为以上3个层次，形成“知识串联—个体实践—团队实践—案例实训”的递进式实验教学方法，不仅能加强学生对Oracle数据库的学习，也能快速达到卓越工程师的培养要求，有利于从学生到工程师的平滑过渡。

2.强化团队协作。目前实验内容多以单个学生为单元在课堂时间内独立完成，因此实验的大小和难度无法提高，不能充分锻炼学生的综合创新能力。为此，笔者倡导在实验教学中以“TEAM（Together，Everyone Achieves More）”精神为引领，进行协作型分组团队实验。实验首先需要选定小组长，然后根据实验总体目标对实验任务进行划分，并要求学生独立完成实验任务，并在此基础上将各学生完成的实验内容融合，从而达到更高的目标。

3.结合工程应用前沿。本实验课的目的不仅在于加强学生对Oracle数据库基本技能的掌握和工程应用前沿的了解，同时也要求培养学生的创新精神。在Oracle数据库的实际开发应用中，可能存在多个软件版本，而不同版本的各类图书、资料也很多，因此就需要教师充分整合教材、实验室、图书馆等教学资源，并进一步通过网络获取最新的电子资源和配套实验设备，保证学生能够有良好的实验学习环境。例如，笔者在Oracle高级数据类型的实验内容安排方面就进行了扩展，为学生提供了Oracle非结构化数据内容的实验，并对高级数据类型进行了比较和探讨。

四、实验教学方式的改革探索

1.进一步提高实验课的比重。本课程的实践性强，因此应该大幅度提升实验课的比重。笔者在教学实践中发现，本课程多数知识点一般通过课堂教学使用多媒体课件进行讲解。如果能够在实验室进行教学，教师一边演示，学生一边操作，如有疑问，还可现场操作和答疑，如此学习效率就会提高。因此，笔者希望本课程的理论课和实验课的比例能够达到1∶1。

2.围绕知识点加强对比。在实验教学过程中，笔者倡导加强实验内容的比较，进而紧密联系相关知识点，达到由点及面，以提高教学效果。例如，在完成Oracle 11g的安装后，引导学生认识Oracle 11g中三种人机交互的工具：企业管理器、SQL*Plus和SQL Developer。在具体实验教学中，每种工具各有特点。通过OEM界面进行操作非常简单，可以快速地完成对基本知识点的串联，而通过SQL*PLUS工具则可以清晰了解原理和运行流程。把这几种工具的使用在实验教学中穿插结合，既加深了数据库基本理论和Oracle具体应用场景的联系，也更加全面的理解了Oracle数据库软件。再如，为了提高数据的安全性，Oracle数据库提供了多种数据备份的方法，通过实验比较，让学生认识到不管使用哪种方法，其目的都是为了在出现故障后能够以最快的时间和最小的代价进行系统恢复还原。

3.与大学生创新训练计划结合。在实验教学中，笔者发现学生群体的学习基础和学习能力差别较大，部分优秀学生能够做到学有余力。因此，笔者建议在今后本课程的实验安排上，增加工程应用前沿实验，帮助这类优秀学生开拓视野和激发创造力。近年来，大学生创新训练计划在我校非常受重视，该计划是由在校本科生个人或团队为主体参加，在导师指导下自主完成创新性实验方法的设计或项目实施。由于Oracle是大数据时代的信息基础软件之一，设计基于Oracle数据库的应用创新实验内容，并结合大学生创新创业计划，有利于提升本课程的实验教学价值。

五、结语

本文是笔者对《Oracle数据库应用与开发》课程教学的实践总结和思索。首先分析了目前实验教学中存在的问题、涉及的教学内容和教学方式等。然后提出了几点教学改革思路：在教学内容方面，其一是建立科学的多层次实验教学体系，特别是增加项目实训；其二是增加分组团队协作性实验；其三是与工程前沿结合。在教学方法方面，建议进一步提高实验课的比重，围绕知识点加强比较，与大学生创新计划结合。本文有助于进一步推动课程教学改革，强化在CDIO工程教育理念指导下，学生在基础知识、个人能力、团队协作和工程实践能力的全面提升，也有助于激发学生的创新精神。

参考文献：

[1]丁有和.Oracle实用教程[M].第3版.北京：电子工业出版社，2011.

[2]孙风栋，王澜.Oracle 11g数据库基础教程[M].北京：电子工业出版社，2013.

[3]强彦.大型关系数据库Oracle教学模式的改进[J].计算机教育，2010，（6）：125-127.

[4]陆汝华，李亚兰，李盛欣.Oracle数据库实验教学体系研究[J].电脑编程技巧与维护，2014，（12）：44-46.

[5]苏俊英.开放式Oracle数据库实验教学体系研究与实践[J].理工高教研究，2010，29（5）：120-123.