面向高校学生科研素质培养的教学方法初探-科学精神和学术素养是科学研究非常中的两个方面。结合同济大学“研究型、综合性、国际化”高水平大学建校目标，在数据库的教学中，着重从科学精神和学术素养两个方面，进行大学生科研素质培养方式的探索。实践教学效果显示，该教学方法可增进学生对数据库知识体系的理解，对其学术思想源变的领悟，以及理论联系实际的能力，极大地激发了学生学习、研究的兴趣，在学生科学精神和学术素养方面，起到了潜移默化的训练、培养作用。

引言
“创新的前提是继承”这一论断，随着科学技术持续向纵深发展，不断地得到印证。学习，作为“继承”已有科研成果的一种重要手段，其主体的学习态度、学习方法与学习效果有着直接的、密切的关系；“教学”与“学习”又有所不同，是一种既普遍又特殊的学习方式，不能仅仅理解为“传授”，它还有“教学生学习”、“指导学生学习”、“引导学生学习”和“启发学生学习”等诸多意思，蕴藏着教学方式、教学方法等更深层次的内涵。本文围绕同济大学“研究型、综合性、国际化”建校目标，结合笔者多年从事数据库教学的体会，对数据库教学过程中面向科研素质培养，激发学生学习、研究兴趣，在教学方法上进行了一些有益的思考、探索和总结，希望能起到抛砖引玉的作用。
一、现状及问题分析
“数据库”课程涵盖从基本原理到应用实践的多方面内容，具有理论基础强、实践应用性突出、学科间知识综合性明显、学科内多层面内容交融、前沿新技术发展迅速等特征，已经成为信息系统的核心和基础。教学过程中，学生们普遍反映数据库“概念太多，理论、模型比较抽象，课堂教学比较沉闷，实验比理论学习容易”等，这些问题具有一定的普遍性和代表性，反映了国内高校数据库教学当前现状。突出问题主要有：
（一）教学目标不明确
教学目标与学生的所学专业、学习阶段和学校定位有着密切关系，例如：计算机类专业与非计算机类专业，前者理论与应用兼重，后者偏向应用。本科学习阶段与研究生学习阶段，前者学习内容强调广博但不追求精深，后者则以研究为导向，强调纵深领域的学习。根据国家不同建设目标的教育层次，高校被划分为985高校、211工程学校、职业高校：985高校注重培养学生的科研素质，在教学内容上理论、实践兼重，既广博又精深；职业高校则以应用教学为主，强调提高学生的动手能力，重点培养直接为生产、生活、工作服务的一线应用性人才；211工程学校则介于985高校与职业高校之间。
因此，确定教学目标不能一概而论，必须与学校的定位、学生所学专业、学习阶段等有机结合起来，才可能设立正确的、清晰的教学目标。对于985高效、211工程学校和研究生教学，决不能千篇一律地强调学生对软件平台的熟悉程度，强调学生数据库设计、应用开发及管理工作等方面工程实践能力的培养，而忽视了学生科学精神的培育和学术素养的提高，这对培养学生科研素质是至关重要的方面。
（二）教、学脱离，方法单一，教学气氛沉闷
老师教和学生学，一体两面，必须有机的结合起来，才能达到教学相长的作用。在实际教学中往往容易走向两个极端，老师上自己的课，与学生互动较少，缺乏对学生理解程度的了解，起不到启发学生思考和引导、指导学生学习的目的；学生总是埋怨老师讲课不生动，说话、开小差、睡觉、逃课等现象较多，很少主动与老师交流，平时自学、考前突击的学习模式应不在少数。部分听课专家将此种情况主要归于授课教师教学方法单一、教学气氛沉闷等因素，给老师造成很大的压力，怎样在轻松的环境下营造和谐的教、学氛围，是一个值得深思的问题。
教学水平的提高，有助于建立良好的课堂教学气氛，增强学生的兴趣和学习效果。但是，作为学生不能偏执于“教”，而忽视了“学”，很多学生对“教学生动活泼”存在不切实际的幻想，有必要对其加以正确的引导。科学技术的学习本身就是一件非常枯燥的事情，它不是音乐、舞蹈，唱着歌跳着舞，不知不觉就懂了、就会了；大学与中学有很大不同，崇尚 “自由”，赋予了学生更多的时间、空间，同学们可以自由地去思考、学习、讨论和探索，“教”在更大程度上，对学生的学习起着启发、引导、指导的作用，加速学生学习过程、增强学生学习效果，但不能替代学生在学习上的自主性、主动性和积极性，如果学生的学习止于老师的“教”或沿袭中学的学习方法，不更加自主地、主动地、积极地去思考、学习和探索，不在继承的基础上开拓自身的知识领域和提高自身独立或协作学习、研究的科研素质，我们学术研究怎样取得进展？我们的社会怎样取得进步？
科学技术的教学虽然枯燥，但并不意味我们在教学上无所作为。除了学生端正自身学习态度，转变学习方式，调整学习方法，增强学习的自主性、主动性和积极性之外，老师在学习上对学生的引领作用将是非常重要的方面，“引领”的内容，不仅在于授业、解惑，而且更在于传道，既包括基本概念、模型、原理、算法的理解和整个知识体系的领悟，又包括学习态度，学习方式，学习方法，以及学生学习的自主性、主动性和积极性的培养，这需要在理论与实践紧密结合的复杂教学过程中，丰富教学方式和教学手段，激发学生学习的兴趣，创造教、学互动的和谐氛围，提高教学效率，改善教学效果，在潜移默化中培养学生的科学精神，提升学生的学术素养。
教、学是人类继承科学技术成果的重要方式，主体虽然不同，但目标一致；教、学互动、融合，就是为了创建和谐的教学环境和氛围，实现教、学相长，以更好地继承人类已经取得的科学技术成果并发扬光大。将二者混同、甚至等同，极易走向“教”、“学”分离的两个极端。
针对学生厌倦填鸭式、灌输式教学的现状，采取引导式、启发式教学方法，以及验证式、案例式、综合性、探究式实验教学方法，以学术思想的领悟为主导，建立理论联系实际的桥梁，变抽象为具体，变学生被动学习为“问题驱动思考→激发学习兴趣→主动学习”的模式，取得较好的学习效果。
（三）理论与实际联系不紧密
数据库课程，与其它大学工科课程一样，几乎每一个概念、模型、理论，都源自解决实际问题的需求与实践，教学中如果仅做到在实验课或课程设计中对理论、模型的验证，或熟练掌握某种软件开发工具的使用方法，而不在教学过程中针对每一个概念、模型、理论、算法建立起它们联系实际桥梁，揭示学术思想的源变，很难激发学生的学习兴趣，往往造成学生“理论学习太抽象了”、“学得稀里糊涂的”、“联系不起来”、“太难学了”等这样一种感觉，有的学生对所学内容及其理解程度一片茫然，有的学生知其然不知其所以然，照葫芦画瓢还行，一旦遇到问题需要灵活运用所学知识，在思路上往往陷入泥潭，缺乏创新思维，找不到解决问题的方法，个别学生甚至产生畏难情绪和恐惧心理。
（四）教学效果不好
教学效果不好，与是否因材施教、课程教学目标是否正确、教学方法是否得当，以及理论联系实际的紧密程度等方面有着密切的关系，主要表现为课程教学照本宣科、节奏感不强，重点不够突出，对各章节之间内在联系缺乏系统性讲解，学生对数据库知识的学习、掌握比较零散，理解不深，难以对数据库严密的理论体系形成宏观的认识，往往造成学生理论基础不牢、欠缺理论高度、动手能力还有待增强的一种局面。
二、教学方法的探索与实践
同济大学是国家重点建设985高校之一，以“研究型、综合性、国际化”为建设目标。在信息类专业本科生数据库教学中，我们针对生源质量较高、学生素质较好的特点，制定了理论与实践兼重的通才式教学目标，以“科学精神”、“学术素养”为主要指标，在教学过程中注重培养学生的科研素（潜）质。
正是基于学校定位和具体授课专业，以及我们对“科学精神”和“学术素养”的理解，教学团队制定了具体的教学方案：（1）引导式、启发式教学；（2）验证式、案例式、综合性、探究式实验教学。并在教学中进行了初步的探索、实践。
（一）引导式、启发式教学
科学精神是是指由科学性质所决定并贯穿于科学活动之中的基本的精神状态和思维方式，是体现在科学知识中的思想或理念[3]。
在数据库的教学中，教学团队始终把学术思想或学术理念放在学生学习的首要位置。对一门具有严密理论体系的课程来说，集成了长期以来众多科学家的研究成果，把学术思想或学术理念讲授得具体、清晰、生动，确实是一件非常困难的事情。为此，我们采取引导式、启发式教学方法，并设计了具体的教学案例，推动学生去思考、去领悟。
例如：
“数据库（Database，DB）是长期储存在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合”[4]。讲到这一概念时，我们会提到以下问题让学生们思考，并展开讨论。
既然数据库是数据的集合，如果同学们住的宿舍是一个数据库，你们的电脑、衣物、书籍和其他日常用品是一个个数据，你们怎样对它们进行管理？
怎样对数据进行管理，才能做到数据的“有组织”？你对“有组织”是怎么理解的？
数据共享，是提高数据查询与使用效率的重要手段，也是数据库产品满足市场需求必须具备的重要特征之一，但是数据“共享”会带来什么问题？
上述问题的提出，不仅使同学们感觉到数据库理论来源于我们日常的生活，而且有力地促进同学们去思考，极大地激发了同学们的学习兴趣，讨论完后，要求同学们翻开教材的目录，与上述问题对照一下，了解一下那些章节与我们讨论的问题是紧密相关的。这样，同学们对数据库的学习内容以及各章节之间的内在联系基本上就有了一个粗略的全貌性认识。
在数据库的教学过程中，类似的例子还有很多。之所以采取引导式、启发式教学方法，主要目的在于制造悬念，推动学生去思考，培养学生学习的兴趣，在潜移默化中提高学生学习的自主性、主动性和积极性。科学精神是科学家在科学领域内取得成功的保证[3]，它源于兴趣（好奇）、起于怀疑，出自求真务实的探索过程。引导式、启发式教学，有助于在潜移默化中培养学生们的科学精神，这与同济大学“研究型、综合性、国际化”的建设目标是相吻合的。
（二）验证式、案例式、综合性、探究式实验教学
为了加强理论联系实际的力度，进一步促进教学融合，充分发挥理论教学对实践的指导作用和实践对理论的验证作用，增强学生动手能力，拓展学生学术视野，培养学生创新能力，我们有针对性地开设了验证式、案例式、综合性和探究式实验教学内容，其中：验证式实验在于巩固学生所学知识，以吸收和消化为主，侧重于加深学生对基本概念、基本原理、典型模型和典型算法的理解；案例式实验主要依托数据库理论、技术的具体实际应用，提高学生灵活运用所学知识解决实际问题的能力；综合性试验着重于加强学生对数据库整个理论体系的理解，在各章节及其相互有机联系上形成全貌性认识，同时适当增加数据库与其他课程知识的综合性运用；探究式试验旨在培养学生的创新思维和创新开发、设计的能力，在教学中针对本科生的特点和特长、优异学生，增加理论前沿研究的介绍或布置学生撰写综述，论述当前数据库领域的研究热点、难点问题及主要的研究方法，并组织同学们进行讨论。
验证式、案例式、综合性和探究式实验教学在内容和难度上由浅入深、逐次递进，遵循人类认识发展的客观规律。通过验证式、案例式、综合性和探究式实验教学内容的学习，使学生们深刻理解数据库基本知识，熟悉并掌握数据库相关理论的研究过程和研究方法，全面而深入地了解数据库理论与技术对社会和个人所产生的影响，进一步提高和巩固学生对数据库课程的学习效果，使其具备较高学术素养。
我们在验证式、案例式、综合性和探究式实验教学方面做了一些有益的探索，取得了初步预期效果，但还有待于进一步深化，主要体现在实验课题在数量上还不够丰富，在内容上还不够充实，在难度上还需要增强。
三、结束语
数据库课程是信息类专业的核心课程。本文根据同济大学的建校目标，对数据库教学实践进行了探索性改革尝试，对于培养理论基础扎实、实践能力突出、具备科学精神和较高学术素养的本科学生有一定的推动作用。在今后的教学实践中，我们还将继续丰富和完善数据库教学课程体系，使之适应新形势下的发展要求。

【参考文献】
［1］袁玫, 商新娜. 面向应用性教育的数据库课程改革设想[J]. 计算机教育, 2010(3): 66-69.
［2］李雪婵. 高校数据库课程的教学改革[J]. 教育评论, 2008(3): 100-101.
［3］加斯东·巴什拉著. 钱培鑫译. 科学精神的形成[M]. 南京: 江苏教育出版社, 2006.
［4］王珊, 萨师煊. 数据库系统概论(第四版) [M]. 北京: 高等教育出版社, 2007.