农业院校数据库技术课程中的计算思维能力构建
时间：2021-04-08 07:51:21 来源：达达文档网 本文已影响 人 
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摘要：农业及其相关行业的发展呈现出数字化发展的特征，对高校的人才培养提出了新的问题。东北农业大学《数据库技术与应用》课程建设组围绕教学模式、教学方法展开了一系列的改革，采取了包括SPOC形式进行在线学习的教学模式改革；建设符合计算思维培养要求的教学案例；重新构建知识体系等手段，进行了《数据库技术与应用》课程教学改革的有益尝试。
关键词：数据库；SPOC；教学模式；计算思维；知识体系
一、引言
近年来，各类计算机技术，特别是无处不在的网络数据库技术的应用使社会信息化发展的进程持续加速。更为发达的数字化、信息化带来了各行各业的高速发展，将人们从繁重的工作中解放出来，企业、政府机关和事业单位以及自由职业者，实现了智能化、数字化的管理，农业及其相关行业也不例外。随着企业的发展，对人才的数量和质量提出了更高的要求，农业及其相关行业的发展也呈现出数字化发展的特征。美国、以色列、德国等国家的农业从业人口都在总就业人口1%上下浮动，未来我国的农业从业人口数量也将大幅减少，也就是说，如果我国农业发展能充分发挥数字化的优势，在接下来的发展过程中，我国也可能用1%甚至更少的从业人口解决农业运行与发展问题。
这对高校的人才培养提出了新的问题，我国部分农林类院校的教学理念和教学方法仍较为滞后，而计算思维则对教学理念和教学方法的改革给出了新的方向。我校开设的《数据库技术与应用》是大学计算机基础系列课程体系的重要组成部分，重点培养学生的数据库操作能力、数据库管理能力、数据处理能力，其中主要知识点如创建数据库、SQL语言都是数据库课程基础知识，作为一门实践性较强的课程，其地位十分重要。《数据库技术与应用》课程建设组围绕教学模式、教学方法展开了一系列的改革，强调学生掌握数据库在软件开发各个阶段所发挥的作用，包括数据库设计，操作表的应用程序开发和后期维护等。
二、以SPOC形式进行在线学习
随着大规模在线公开课MOOC的发展，各类新形式的在线学习模式层出不穷，SPOC小规模私有在线课程模式即是其中的一种。从MOOC的学习模式上来说，其主要的任务还是服务于课堂之外。SPOC是将MOOC与课堂教学相结合的一种混合式教学模式，是MOOC的继承、完善与超越。MOOC模式课堂纪律相对不容易控制，而容易弱化学生的学习主动性，SPOC模式可以很好地解决细节考核、过程考核的问题。从MOOC 到SPOC，为学生从浅层学习向深度学习转变提供了资源、环境與理念的支持，促进MOOC在高校教学落地生根。
我校通过超星泛雅平台展开网络教学平台上SPOC 模式的教学改革，重点理清了课前“翻转”，课上“探究为主”，课后“测试”的思路。SPOC既能够进行在线作业布置，又能够让师生进行在线互动，实现在线问题讨论，在线答疑等诸多功能。
90后大学生网络应用能力较强，但部分学生自主学习意识和自我管理能力不强。但考虑到考试方式设定较为严格的情况下，学生的学习更容易得到督促，因此，我校在考试方面采取了在学校的计算机基础实验室进行在线上机考试的形式。
三、采用合适的教学案例
高校学生对新事物兴趣浓厚，例如我国电子商务发展迅速，高校学生一直是网上购物的一支重要力量，因此可以根据学生的兴趣爱好，引导学生们去了解电子商务的数据库运行机理。《数据库技术与应用》课程建设组设计了电子商务网站的网站，模仿购物网站的流程，设计了数据库和数据表，以及对应的可视化程序，主要内容如下：
（一）创建包含三个二维数据表的关系型数据库
通过对网上购物的数据库管理方式和流程的解析，创建了包含3个二维数据表的关系型数据库，以网上购物系统为例，帮助同学们学习数据库及其应用软件的设计。网上购物会涉及哪些数据的更新呢，很多同学曾作为买家购物，最主要的数据更新就是银行账户（或信用卡）的金额要被扣除；而作为商家，数据更新就是银行账户（或信用卡）的金额将增加，在信息化的时代中，很多商家也会使用数据库来管理自己的库存商品，因此本数据库也设计了库存表。
（二）设计“购物”窗口程序
设计“购物”窗口程序（如图1所示），表单中显示商家经营的各项商品，顾客购物时会导致交易双方发生账户金额变动，同时也在账户变动表中增加交易记录。
（三）设计“商家管理”窗口程序
设计“商家管理”窗口程序（如图2所示），在表单中，点击发货，则在库存表中修改库存量，并在成交记录的“变动类型”中修改为发货。
通过数据库实践课程锻炼学生运用计算思维解决系统性问题的能力，所谓系统性问题，是指无法使用单个算法解决的问题，而要进行分解，用各个算法分别去解决子问题。
数据库应用系统设计类的案例能够有效地帮助学生理解软件应用系统功能的分解和表示方法，使其了解到软件应用系统的构成特点，是将复杂系统分解为若干个子系统，之后再进一步进行分解，通过这样逐层细化，来完成对应用系统的深入理解。通过对目标与数据模型（一般为关系型数据库模型）的构建，能够进一步理解计算机处理数据的基本原理。
四、构建合理的知识体系
《数据库技术与应用》课程根据高等院校非计算机专业基础教学的要求，全面介绍了数据库管理系统的基本理论、数据库系统的开发方法及数据处理的发展历程、概念和应用领域，内容涉及数据库基础，结构化及面向对象程序设计方法，表、SQL语句及查询、窗体、报表等方面的操作，大数据系统的结构和常见应用的介绍（如图3所示）。
为了适应目前数据库设计技术的特点，《数据库技术与应用》课程增加了SQL语句和表单操作的篇幅，强化了系统开发的思想与过程，迎合大数据时代的需求，加强了大数据关键技术的介绍。在知识内容安排上力求做到恰当合理，使学生逐步掌握数据库的基本操作及编程知识，能够独立开发数据库应用系统。
五、结束语
高校计算机类公共课程的教学改革中，数据库技术课程可谓是重中之重，以SPOC模式进行教学方法、教学模式的改革，并加入实用型的兴趣引导类案例，是高校计算机类公共课程的教学改革的有益尝试。但知识体系的构建的完整性和教学模式的合理性，仍须后续的多轮实施后进行经验总结分析，并进一步进行改进。
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编辑/吕秀妍
