數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用教學(xué)過程的探索與改革

趙淑君　周偉

摘要：在大數(shù)據(jù)時(shí)代的潮流中，數(shù)據(jù)的開發(fā)和應(yīng)用是非常重要的任務(wù)?！稊?shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用》這門課是學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的入門課程，也是計(jì)算機(jī)學(xué)科一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。而在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中，往往重理論輕實(shí)踐，影響教學(xué)效果。該文針對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)過程中存在的問題進(jìn)行分析研究，并通過不斷探索和改革，探索出一種更適合于培養(yǎng)應(yīng)用型人才的教學(xué)模式，新的教學(xué)模式以理論與實(shí)踐并重，提高學(xué)生數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)應(yīng)用能力，采用“案例教學(xué)”，以具體應(yīng)用實(shí)例貫穿始終，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，更好的幫助學(xué)生理解數(shù)據(jù)原理，幫助學(xué)生提高動(dòng)手能力，從而提高教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)庫(kù)原理；理論教學(xué)；實(shí)踐教學(xué)；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2014）29-6929-02

伴隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來，數(shù)據(jù)庫(kù)在計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域中，已經(jīng)從專門的計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)逐步的成為了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)環(huán)境中的重要組成部分和核心技術(shù)。從簡(jiǎn)單的事務(wù)管理到大型信息系統(tǒng)，從基本的企業(yè)信息管理到企業(yè)事業(yè)單位的辦公OA、公安、銀行、電力、交通、科教、石化等等，遍布在人們生活和工作中的各個(gè)角落，90%以上系統(tǒng)軟件都需要用到數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，因此，在教育中，有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的知識(shí)就成為計(jì)算機(jī)學(xué)科中重要的基礎(chǔ)課程，是每個(gè)應(yīng)用開發(fā)人員必備的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)[1]。數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用即有較系統(tǒng)的專業(yè)理論推導(dǎo)也有很強(qiáng)的實(shí)踐技術(shù)。只有將理論聯(lián)系實(shí)踐才能真正的提高學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的應(yīng)用水平。

1 數(shù)據(jù)庫(kù)原理與及應(yīng)用課程的教學(xué)現(xiàn)狀

通過近年來對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用的教學(xué)體會(huì)，雖然這門課實(shí)用性很強(qiáng)，但是，仍有很多學(xué)生對(duì)這門課的學(xué)習(xí)興趣不高，究其原因，對(duì)教學(xué)過程遇到的問題進(jìn)行總結(jié)分析，發(fā)現(xiàn)在教學(xué)過程中存在以下幾個(gè)方面的問題：

1） 學(xué)生對(duì)課程認(rèn)識(shí)不清。在這門課程的學(xué)習(xí)過程中，很多學(xué)生把數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用的學(xué)習(xí)，演變成了對(duì)ACCESS或SQL SERVER數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)軟件學(xué)習(xí)。

2） 實(shí)驗(yàn)課時(shí)分配太少。這門課一般包括數(shù)據(jù)庫(kù)的理論、設(shè)計(jì)和應(yīng)用三個(gè)方面，通常情況下，這門課的課時(shí)分配為48個(gè)學(xué)時(shí)，其中理論課占38個(gè)學(xué)時(shí)，而實(shí)驗(yàn)只有10個(gè)學(xué)時(shí)。因此，教師給學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)時(shí)間很少，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，不懂得如何將課堂上學(xué)習(xí)的理論知識(shí)和課堂實(shí)踐內(nèi)容相結(jié)合，很難建立起學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)概念的認(rèn)識(shí)。

3） 理論和實(shí)踐相脫節(jié)。在課堂上，學(xué)生仍是“灌溉式”的、被動(dòng)的接受老師傳達(dá)的知識(shí)。課堂上，老師講的知識(shí)以及老師演示的內(nèi)容學(xué)生感覺都能聽懂，而到實(shí)踐時(shí)，總感覺實(shí)踐內(nèi)容與課堂講和知識(shí)沒有關(guān)系。

4） 教學(xué)方法過于單一，不能夠引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣?，F(xiàn)在常用的教學(xué)手段通常是 “老師講，學(xué)生聽”的一種被動(dòng)的學(xué)習(xí)方法，課堂互動(dòng)環(huán)節(jié)少，另外，課程內(nèi)容表現(xiàn)的比較枯燥難懂，因此，很難激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣。

5） 注重試卷考核。試卷考核是檢驗(yàn)學(xué)生理論學(xué)生習(xí)的重要手段，不能夠很好的檢驗(yàn)學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力。目前，實(shí)踐在考核中不占比例，不能夠充分的檢驗(yàn)學(xué)生的數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用水平。

針對(duì)上述問題，我院數(shù)據(jù)庫(kù)教研組不斷的研究數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用這門課的內(nèi)容及特點(diǎn)，同時(shí)，積極探索各種新的教學(xué)模式，結(jié)合我院實(shí)際情況對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行試驗(yàn)改革。通過利用各種教學(xué)資源，結(jié)合案例教學(xué)，理論聯(lián)系實(shí)際充分的調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主性性，從而提高這門課的教學(xué)效果。

2 教學(xué)過程的探索與改革

2.1 使學(xué)生明確課程的重要性與教學(xué)目的

數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)發(fā)展至今已經(jīng)滲透到各行各業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域中，無論是數(shù)據(jù)庫(kù)的理論技術(shù)還是數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用技術(shù)都已經(jīng)發(fā)展的非常成熟。數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用這門課從數(shù)據(jù)庫(kù)理論知識(shí)，如：數(shù)據(jù)庫(kù)概念、關(guān)系代數(shù)、關(guān)系演算、數(shù)據(jù)庫(kù)的規(guī)范化理論，到數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)如：需求分析，概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)等，再到數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用如：SQL Server、Access數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)軟件的使用，這門課所涉及的數(shù)據(jù)庫(kù)知識(shí)內(nèi)容較多。特針對(duì)于該課程的特征制定如下教學(xué)目的：

通過具體的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)軟件Access、SQL Server的使用：

1） 掌握數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的基本概念和原理。

2） 了解多種類型數(shù)據(jù)庫(kù)，特別是關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的原理及設(shè)計(jì)。

3） 熟練掌握數(shù)據(jù)庫(kù)的工具語言SQL。

4） 了解數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)范化設(shè)計(jì)理論。

5） 了解數(shù)據(jù)庫(kù)的安全保護(hù)技術(shù)。

在整個(gè)教學(xué)過程當(dāng)中，特別是，理論知識(shí)學(xué)習(xí)的過程中，以SQL Server或Access的具體實(shí)例為例來進(jìn)行講解、演示。通過實(shí)例可以使數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)中一些抽象的概念形象化、簡(jiǎn)單化，有助于學(xué)生的理解和掌握。

2.2 調(diào)整實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，增加實(shí)驗(yàn)課時(shí)

數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用這門課共48個(gè)學(xué)時(shí)，我院經(jīng)過探索改革，將該課程的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)增加到了24個(gè)學(xué)時(shí)，該課程有一半的時(shí)間都在實(shí)驗(yàn)室上，對(duì)于一些抽象的理論知識(shí)，教師可以一邊講一邊演示，同時(shí)，學(xué)生也可以一邊學(xué)習(xí)理論一邊進(jìn)行課程實(shí)踐，學(xué)生在學(xué)習(xí)掌握理論知識(shí)的同時(shí)也提高了學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，充分的保證了理論與實(shí)踐的連續(xù)性。

數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用這門課，理論知識(shí)占有一定的比重，但是數(shù)據(jù)庫(kù)的理論知識(shí)除了課堂上的講解以及舉例演示之外，還必須給學(xué)生足夠的實(shí)踐時(shí)間，在實(shí)驗(yàn)的過程中對(duì)所學(xué)知識(shí)加深理解，特別是，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)中一些比較抽象的概念或知識(shí)點(diǎn)必須通過實(shí)驗(yàn)學(xué)生才可以真正的理解并掌握。比如：關(guān)系的完整性規(guī)則，僅僅在理論層面上講學(xué)生很難理解。但是在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中以具體的實(shí)例講解、演示，學(xué)生就可以清晰的看到實(shí)施完整性規(guī)則前后的不同。因此，在整個(gè)教學(xué)過程中以SQL Server的一個(gè)具體實(shí)例貫穿始終。學(xué)生可以通過軟件學(xué)院的實(shí)踐教學(xué)管理系統(tǒng)查看這門課的所有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)要求，學(xué)生可以按照實(shí)驗(yàn)內(nèi)容逐一的驗(yàn)證每個(gè)實(shí)例功能。最終完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并提交任課教師。在實(shí)驗(yàn)過程中教師要有高度的責(zé)任感，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的問題并給予指導(dǎo)。從而保證實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)質(zhì)量，提高實(shí)驗(yàn)課效率。endprint

2.3 將實(shí)踐與理論學(xué)習(xí)相融合

將實(shí)踐內(nèi)容與理論學(xué)習(xí)融合在一起。在這門課程的學(xué)習(xí)開始，就將實(shí)踐內(nèi)容布置給學(xué)生，并明確提出實(shí)踐環(huán)節(jié)的任務(wù)要求和學(xué)習(xí)目標(biāo)以及考核機(jī)制。在接下來的學(xué)習(xí)過程中，每個(gè)章節(jié)的學(xué)習(xí)，都對(duì)應(yīng)著相應(yīng)實(shí)踐內(nèi)容。如講完關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)完整性規(guī)則，實(shí)踐內(nèi)容就要求學(xué)生結(jié)合具體的應(yīng)用設(shè)置每個(gè)關(guān)系的完整性要求。講完數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)時(shí)，給學(xué)生幾個(gè)應(yīng)用課題，如：圖書館借閱管理系統(tǒng)、庫(kù)存管理系統(tǒng)、學(xué)生成績(jī)管理系統(tǒng)等，讓學(xué)生結(jié)合具體的應(yīng)用，進(jìn)行需求分析、概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，或通過Power Designer數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)工具進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)。講完數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)范化理論后，學(xué)生對(duì)自己做過的設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)估，判斷是否達(dá)到規(guī)范化所要求的范式。一個(gè)學(xué)期下來，通過一個(gè)完整的案例，既可以幫助學(xué)生對(duì)基本理論的學(xué)習(xí)，又讓學(xué)生了解了數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的過程以及具體的應(yīng)用環(huán)境。

另外，該課程在學(xué)習(xí)結(jié)束以后，增加了課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。由教師提供一些應(yīng)用案例的基本需求，學(xué)生需要通過.NET或JAVA等開發(fā)工具，結(jié)合所選應(yīng)用系統(tǒng)的需求，進(jìn)行需求分析、概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施來開發(fā)一套完整的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)。既有助于學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用的概念有一個(gè)整體的認(rèn)識(shí)，也有助于學(xué)生能更好地認(rèn)識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用這門課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，更有助于提高學(xué)生開發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的能力和水平。

2.4 采用“案例教學(xué)”，案例貫穿始終

為了有效的提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，鼓舞學(xué)生的學(xué)習(xí)信心。在教學(xué)過程中選用一兩個(gè)精典案例貫穿始終。從基本的理論概念到一個(gè)完整的信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)由淺入深的將案例與理論相結(jié)合。特別對(duì)一些抽象的概念結(jié)合案例講解更容易理解，為了讓學(xué)生了解數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)范化理論相關(guān)概念，結(jié)合圖書館借閱管理系統(tǒng)講解什么是函數(shù)依賴？然后提問學(xué)生在圖書關(guān)系應(yīng)該有哪些屬性？為什么？分析圖書關(guān)系中的函數(shù)依賴關(guān)系，再引出為什么要對(duì)關(guān)系進(jìn)行規(guī)范化。在教學(xué)過程中結(jié)合教學(xué)進(jìn)度，給學(xué)生提供一些課題，如：汽車售票系統(tǒng)、藥店庫(kù)存管理系統(tǒng)、人事工資管理系統(tǒng)等，讓學(xué)生嘗試獨(dú)立的、完全開放式的完成一個(gè)信息系統(tǒng)開發(fā)。

2.5改進(jìn)考核機(jī)制

該課程考核通常采用筆試形式，并且只計(jì)算平時(shí)成績(jī)和考試成績(jī)兩項(xiàng)，并且期末考試卷面成績(jī)占很大的比例。很多學(xué)生為了應(yīng)付考試就死記硬背，甚至連操作部分的題目也是硬背下來的。這樣就體現(xiàn)不了平時(shí)實(shí)踐性環(huán)節(jié)的過程表現(xiàn)。適增加實(shí)踐環(huán)節(jié)的考核分?jǐn)?shù)，有利于提高實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量。即期末考試成績(jī)有平時(shí)成績(jī)、實(shí)驗(yàn)成績(jī)和期末成績(jī)?nèi)糠纸M成。

3 總結(jié)

改革后的教學(xué)方法經(jīng)過兩年的實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)學(xué)生們從對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用這門課的畏懼、迷惑、不知所措逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極主動(dòng)的一種學(xué)習(xí)狀態(tài)。特別是，學(xué)生自己能結(jié)合本課程開發(fā)出一套完整的信息管理系統(tǒng)時(shí)，學(xué)生的成就感和學(xué)習(xí)欲望更是強(qiáng)烈。

數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用這門課實(shí)用性強(qiáng)、涉及的知識(shí)面廣、教學(xué)難度較大，同時(shí)教師備課任務(wù)重，新的教學(xué)思路和方法為數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用提供了良好的教學(xué)效果，特別是通過“案例教學(xué)”使該課程更具有動(dòng)態(tài)性、參與性、交互性的特點(diǎn)，更好地幫助學(xué)生的學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量，和整體教學(xué)水平[2]。

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