面向新工科的数据库原理课程教学改革探讨

摘  要：针对无锡学院数据库原理课程体系的当前教学状况，为积极响应新工科教育的人才培养导向，该文提出一套以车联网应用为核心内容构建的教学改革。该项改革通过精心设计的实践实验，紧密围绕毕业导向和以学生为中心的教学理念，通过线上线下相结合的混合教学方法。实践结果显示，此教学改革有效促进学生对数据库知识体系的深入理解，显著增强他们对数据库系统在车联网实际应用场景中应用的认识。极大地激发学生主动学习数据库理论知识的积极性，进而提升课程学习的效率与质量。在新工科背景下，这一教学改革对于培养具备扎实理论基础与实践能力的数据库专业人才具有重要意义。

关键词：新工科教育；数据库原理；车联网应用；实践教学；混合教学方法

中图分类号：G642      文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2025）11-0138-04

Abstract： This paper addresses the current state of the Database Principles curriculum at Wuxi University and proposes a comprehensive teaching reform centered on Internet of Vehicles （IoV） applications， in response to the talent cultivation objectives of emerging engineering education. The reform is designed around meticulously crafted practical experiments that align closely with graduation outcomes and adopt a student-centered teaching philosophy， employing a blended teaching approach that integrates both online and offline methods. The results of this practical reform demonstrate a significant enhancement in students' deep understanding of the database knowledge system， as well as a markedly improved awareness of the application of database systems in real-world IoV scenarios. This initiative has greatly stimulated students' motivation to engage in active learning of database theoretical knowledge， thereby increasing the efficiency and quality of their course studies. Under the framework of emerging engineering disciplines， this teaching reform is of paramount importance for cultivating database professionals who possess a solid theoretical foundation and practical capabilities.

Keywords： emerging engineering education; Database Principles; Vehicles Internet Application; practice teaching; blended teaching approach

2017年教育部倡导全国各类高等学校推行新工科建设工作，以应对新一轮科技革命和产业变革，旨在培养具有扎实理论知识、创新能力、自主学习能力和综合职业素养的新工科人才[1]。车联网作为物联网在交通领域的典型应用，不仅构建了物联网、人类生活及互联网之间的桥梁，还通过深度整合互联网与汽车产业，实现了各方互利共生、协同发展的目标[2]。同时，车联网的连接主体不局限在人与车，还涵盖了车、智能终端、道路设施，以及其他物体之间的相互连接，形成了一个互联互通的智能交通生态系统。此外，车联网的应用场景广泛，包括城市停车管理、安全预警、智能互动服务等，这些应用都能提升驾驶员的驾驶体验。车联网的稳定和高效运行依赖于多个关键因素的协同作用，如智能电子控制系统、无线识别技术、传感器技术、新一代通信技术以及云服务技术[3]。云服务技术的有效实现，为车联网的安全、高速互联提供了有力保障，加速了车联网及无人驾驶技术的普及与日常化应用。

鉴于车联网应用技术的水平对社会及企业未来发展方向的深远影响，应用型本科高校面临着改革教学模式的迫切需求。为适应国家和社会对车联网人才的新工科要求，高校需要不断优化课程设置与教学方法，确保培养出的学生能够紧跟时代步伐，满足行业发展需求。本文以新工科建设为背景，以车联网行业对计算机科学与技术专业的人才培养要求为导向，结合应用型本科高校数据库原理课程的教学现状，引入车联网实践案例，探讨数据库理论内容与实践手段的改革方法，构建数据库原理课程体系结构，提高学生对实际问题的分析、解决、创新及团队协作能力，培养符合新工科需求的应用型人才。

一  课程教学现状

（一）  传统课程教学形式固化

在数据库原理课程的传统教学模式下，主要依托线下的课堂教学，以教师的单向知识传授为主，更注重教师在知识点的输出方式上，较少把重心放在学生上，使得师生互动性不够，无法精准把握学生的学习动态与成效[4]。同时，针对此类教学过程应用的评价体系通常局限于学生的出勤率、作业完成情况以及期中、期末考试等几个方面，对作业的反馈信息以及学生学习成效情况了解不全面，难以满足学生的学习需求。

（二）  实验课程设计缺乏行业实践场景

当前数据库课程的实践教学环节显得较为薄弱，传统的课程教学方式有助于学生掌握一定的理论知识，却未能给予学生充分参与课堂实践操作的机会，限制了学生实践能力的提升[5]。虽然数据库系列课程配套的实验环节在一定程度上填补了部分实践知识的空白，但其教学模式和教学内容单一化问题凸显，难以满足不同学习层次学生的个性化需求，影响了实践教学的效果与广度。

数据库原理课程教学，其核心目标不仅在于向学生传授数据库系统的基本概念、原理与设计方法，更在于培养学生独立设计与开发数据库应用系统的综合能力[6]。然而，现有实验课程多以基础验证性实验为主，辅以少量的设计性实验。这些实验内容虽有一定教学价值，却普遍缺乏与企业实际项目接轨的真实案例。同时，支撑案例教学的资源有限，学生难以获得贴近车联网等行业实践的学习体验，影响了整体学习效果。

针对这一现状，亟需对数据库原理实验课程引入企业真实项目案例作为教学载体，设计更贴近实战的数据库实验内容。通过将数据库理论知识深度融入项目实践的全生命周期中，不仅能使学生在解决真实问题中深刻理解关键技术与知识要点，还能促进他们对项目开发的系统性认知与全局把控能力的提升，激发学生的学习兴趣与探索欲，锻炼其动手实践能力与团队协作能力，为学生未来职业生涯奠定坚实的实践基础。

（三）  教学内容更新滞后

在智能交通领域中，车联网技术作为推动交通系统智能化转型的关键力量，已被确立为国家重点发展的战略方向[7]。鉴于此，高等院校作为人才培养的摇篮，承载着为车联网产业输送高素质专业人才的重大使命。车联网技术的核心内容涵盖GPS定位系统、RFID无线射频技术、高精度传感器技术、智能图像处理以及云服务处理等多个关键领域[8]。云数据库技术作为数据云服务管理与应用的重要支撑，其重要性日益凸显。特别是像阿里巴巴OceanBase、华为GaussDB这样的国产云数据库产品，凭借卓越的性能与安全性，在众多行业中脱颖而出，成为政府机构、事业单位及国有企业信息系统升级换代的优选方案[9]。

然而，在当前数据库教学的实践中，部分教师的教学内容仍侧重于SQL Server、MySQL等国外数据库系统的知识，未能跟上时代变迁与技术革新的号召，及时将教学内容的重心调整至更贴近国家科技发展战略需求、更具前瞻性的国产数据库技术上。这种现状与科技自立自强的时代要求及车联网产业的快速发展需求之间存在一定差距，亟需通过教学方案的多样化、多元化来体现和优化，确保教育链、人才链与产业链、创新链的有效衔接，为车联网产业的蓬勃发展提供坚实的人才支撑。

（四）  教学方案单一化

在当前的新工科教学改革背景下，数据库课程教学方案设计面临着无法有效整合交叉学科内容的问题，且教学体系的更新速度也无法满足时代发展的需求[10]。数据库系列课程作为计算机或软件工程专业的必修课程，通常开设多组不同的课程，例如：数据结构+数据库技术、Java EE+JSP结合数据库存储技术、数据库管理与分布式存储等。这些课程在实际教学中由不同教师负责，各自的侧重点和开设学期也各不相同，导致相关课程难以构建一个完整且连贯的教学体系。

数据库课程作为一门具有高度交叉性的支撑性课程，限于课程培养的学时，往往难以在课程中实现与其他学科的有效交叉与应用。因此，如何优化教学方案，使其能够涵盖交叉学科的内容，不再单一化，并定期更新教学体系结构，成为当前亟待解决的重要课题。

二  数据库课程教学改革方法探讨

在探讨新工科教育理念下的教学创新时，跨学科融合对该理念的落地具有重要意义。本文提议在数据库系列课程的教学实践中，构建以车联网为核心的教学框架。车联网，作为物联网技术在交通运输领域的具体体现，其研究焦点明确聚焦于车辆系统，通过集成车辆设备（包括各类传感器）、服务器设备（如云服务应用）以及用户设备（涵盖电脑端与移动应用等）三大关键组成部分，实现了车辆间及车辆与外界环境的智能互联。

本文试图将车联网的实际案例深度融入数据库系列课程的教学内容中，旨在通过这一举措，在丰富课程内容，提升学生的学习兴趣与实践能力的同时，促进数据库技术与现代交通信息技术领域的交叉融合，实现教学相长与学科间的无缝对接。此教学方案的设计，紧密结合课程培养目标。图1为物联网实践教学案例融入的具体实施路径。

通过在教学实践中系统地展示如何在理论教学、实践操作及案例分析等环节中有效嵌入车联网元素，以期达到深化理解、拓宽视野、增强创新能力的教育目标。在数据库系列课程中引入车联网案例的教学策略，是对新工科背景下教学改革的一次积极探索，旨在通过跨学科的教学实践，培养具备综合知识体系与创新能力的复合型人才。在数据库课程教学过程中，以“车联网”为落脚点，具体实践方案如下。

（一）  融合车联网案例的精细化教学

首先，需要针对数据库课程进行车联网案例系统性的划分，以具体案例教学的形式加深学生对理论知识的理解和应用。在云服务的教学模块中，我们巧妙地将数据库高级课程与车联网云服务平台相结合，通过此类真实项目案例，强化学生对后端技术的掌握。同时，针对移动端与电脑端应用，适当带入数据库前端技术，例如HTML、JavaScript等前端知识，设计并演示车联网前端开发教学案例，增强学生对前端开发过程的理解。在硬件部分，积极探索校企合作模式，尝试通过跨学科合作案例拓宽学生的视野，增强学生对车联网硬件技术的理解与应用能力。采用实践案例教学模式，确保学生能够从理论到实践，全面掌握车联网应用的各个环节。