基于不同專業(yè)的數(shù)據(jù)庫教學(xué)案例法研究*

陳春麗　高光大　肖奕　劉傳平　秦嵐（中國地質(zhì)大學(xué)（北京）信息工程學(xué)院，北京100083）

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基于不同專業(yè)的數(shù)據(jù)庫教學(xué)案例法研究*

陳春麗高光大肖奕劉傳平秦嵐
（中國地質(zhì)大學(xué)（北京）信息工程學(xué)院，北京100083）

摘要：不同專業(yè)對數(shù)據(jù)庫的技術(shù)基礎(chǔ)和要求不同，要采用不同的教學(xué)案例應(yīng)用實(shí)踐。文章從不同專業(yè)對數(shù)據(jù)庫要求的不同，研究了學(xué)生的選題特點(diǎn)與專業(yè)需求，分別介紹了數(shù)據(jù)庫教學(xué)實(shí)踐的案例選取、教學(xué)中融入科研成果、引導(dǎo)大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目實(shí)踐、產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合等教學(xué)模式，以提高數(shù)據(jù)庫教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)庫實(shí)驗(yàn)；數(shù)據(jù)庫案例；教學(xué)模式

Abstract:Different Specialties have different technological foundation and requirements and database，and thus different applied practices of teaching cases are needed.According to the different requirements for database，this paper studies students'characteristics and professional needs and introduces severalteaching modes，including case selection of database teaching practice，integration of scientific researches，guidance on innovative projects practiceof students，and combination of production and research，in order to improve the teaching quality of the database.

Keywords:database experiment；database case；teaching mode

數(shù)據(jù)庫技術(shù)是信息技術(shù)的一個重要分支，數(shù)據(jù)庫應(yīng)用已經(jīng)深入到各個專業(yè)領(lǐng)域。我校在計算機(jī)通識課中開設(shè)了數(shù)據(jù)庫模塊，計算機(jī)、電子、地理信息系統(tǒng)、地質(zhì)工程、體育（研究生）等專業(yè)開設(shè)了不同層次的數(shù)據(jù)庫專業(yè)課程。不同專業(yè)對數(shù)據(jù)庫的要求、前期計算機(jī)基礎(chǔ)知識、學(xué)生學(xué)習(xí)認(rèn)知等方面存在不同，授課內(nèi)容和要求上存在較大的差異。此外，學(xué)生對教師的依賴程度不同，實(shí)踐能力也存在較大的差異，因此要結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)，選取適合的案例開展實(shí)踐，以達(dá)到相應(yīng)的授課效果。文章從不同專業(yè)對計算機(jī)的需求特點(diǎn)，介紹案例選取方法，以及教學(xué)與科研項(xiàng)目、企業(yè)應(yīng)用的產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的案例應(yīng)用教學(xué)模式，實(shí)施數(shù)據(jù)庫教學(xué)實(shí)踐。

一、不同專業(yè)對數(shù)據(jù)庫課程的要求

通識教育面對的是全校各專業(yè)一年級本科生，學(xué)生的計算機(jī)基礎(chǔ)知識薄弱。通識教育以培養(yǎng)計算思維為主，在數(shù)據(jù)庫模塊知識中引導(dǎo)學(xué)生理解數(shù)據(jù)庫技術(shù)的概念，運(yùn)用抽象思維去表達(dá)需求和建立關(guān)系數(shù)據(jù)模型，在實(shí)現(xiàn)的過程中體會計算機(jī)解決數(shù)據(jù)問題的方法。

非計算機(jī)專業(yè)學(xué)生的計算機(jī)基礎(chǔ)知識較為薄弱，掌握了一定的專業(yè)基礎(chǔ)知識。非計算機(jī)專業(yè)學(xué)生的數(shù)據(jù)庫知識不要僅局限于軟件的應(yīng)用，而是要結(jié)合專業(yè)的需求，提高學(xué)生的數(shù)據(jù)庫設(shè)計能力，引導(dǎo)學(xué)生將數(shù)據(jù)庫技術(shù)與專業(yè)知識相結(jié)合。

計算機(jī)專業(yè)要求掌握數(shù)據(jù)庫原理、技術(shù)及應(yīng)用，并對新技術(shù)有一定的了解。學(xué)生在掌握數(shù)據(jù)庫原理的基礎(chǔ)上，有實(shí)際的數(shù)據(jù)庫設(shè)計及應(yīng)用能力，并與計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、分布式技術(shù)等相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)比較完整的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。

因此，對于不同的專業(yè)，選擇合適的案例，設(shè)計不同層次的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用實(shí)踐環(huán)節(jié)，才能真正調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，提高教學(xué)效果。

二、通用基礎(chǔ)類案例分析

縱觀現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫類教材，大多以學(xué)生管理系統(tǒng)作為案例。案例的特點(diǎn)是，存儲的信息是學(xué)生的院系、課程、成績，學(xué)生非常容易理解表的結(jié)構(gòu)，對于表中各列的含義，數(shù)據(jù)行的信息，以及數(shù)據(jù)之間的關(guān)系都有直觀認(rèn)識，講解數(shù)據(jù)模型、查詢算法等都比較簡單。從教學(xué)效果看，學(xué)生對于掌握SQL語句上比較容易入手。

缺點(diǎn)是案例不具備吸引力和復(fù)雜度。數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)簡單，學(xué)生學(xué)習(xí)完數(shù)據(jù)庫課程后，只能寫一些簡單的SQL語句，對于數(shù)據(jù)庫模型的理解較弱，面對實(shí)際進(jìn)行數(shù)據(jù)庫設(shè)計方案研究時往往無從下手。

學(xué)生管理系統(tǒng)作為基礎(chǔ)案例，比較適合第一次接觸數(shù)據(jù)庫概念的學(xué)生，如我校大一本科生的數(shù)據(jù)庫模塊，學(xué)時僅有6學(xué)時，使用學(xué)生管理系統(tǒng)比較合適。對于數(shù)據(jù)庫專業(yè)課程，作為SQL語句的課堂教學(xué)案例，也是不錯的選擇。

三、科研項(xiàng)目與生產(chǎn)項(xiàng)目案例與綜合設(shè)計實(shí)踐

為了提高學(xué)生的數(shù)據(jù)庫設(shè)計能力，引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用數(shù)據(jù)庫解決實(shí)際生活工作問題，結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目研究，更容易吸引學(xué)生的注意力，引導(dǎo)學(xué)生主動開展數(shù)據(jù)庫設(shè)計及實(shí)現(xiàn)的實(shí)踐過程。

結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)，選取專業(yè)相關(guān)案例進(jìn)行課堂綜合設(shè)計與演示。這對教師提出了高層次要求，教師要了解相關(guān)專業(yè)的數(shù)據(jù)特點(diǎn)。作者多年與地學(xué)、能源等專業(yè)教師聯(lián)合開展科研項(xiàng)目中，積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，授課案例中增加了對地質(zhì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)的采集與處理。學(xué)生在課堂上看到了與專業(yè)有關(guān)的案例，不再把數(shù)據(jù)庫當(dāng)做計算機(jī)專業(yè)課程，而是代入自己的專業(yè)背景，進(jìn)而自主研究出與專業(yè)緊密結(jié)合的題目進(jìn)行實(shí)踐，學(xué)習(xí)的主動性有所提高，課堂與課下互動成效較好。

表1　2015年部分學(xué)生的選題

課題的研究要注重對學(xué)生的實(shí)踐教學(xué)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生將學(xué)習(xí)內(nèi)容轉(zhuǎn)換為生產(chǎn)應(yīng)用實(shí)際內(nèi)容。以每年的大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目為契機(jī)，引導(dǎo)學(xué)生申報創(chuàng)新項(xiàng)目，解決實(shí)際校園需求或?qū)I(yè)應(yīng)用。學(xué)生在創(chuàng)新項(xiàng)目實(shí)施過程中，通過小組合作和自主學(xué)習(xí)，學(xué)會主動分析運(yùn)用數(shù)據(jù)庫技術(shù)解決實(shí)際問題，查閱資料實(shí)現(xiàn)新技術(shù)的擴(kuò)展。作者近幾年中，分別指導(dǎo)本科生完成“基于Moodle的教學(xué)環(huán)境資源共享系統(tǒng)搭建研究”、“研究生錄取信息導(dǎo)入系統(tǒng)”、“手機(jī)簽到APP”等創(chuàng)新項(xiàng)目，并且得到了實(shí)際應(yīng)用，學(xué)生也在實(shí)踐過程中對數(shù)據(jù)庫的技術(shù)與應(yīng)用得到了實(shí)際鍛煉。

計算機(jī)專業(yè)的數(shù)據(jù)庫課程增強(qiáng)了實(shí)踐性內(nèi)容，開設(shè)的小學(xué)期課程實(shí)施了產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的教學(xué)體系改革，通過引進(jìn)企業(yè)項(xiàng)目經(jīng)理培訓(xùn)，摸索出比較可行的案例教學(xué)內(nèi)容和進(jìn)度，建立了符合實(shí)踐教學(xué)需求的實(shí)驗(yàn)案例。學(xué)生通過短期集訓(xùn)式的企業(yè)規(guī)范化模式開發(fā)，實(shí)際動手能力得到了很大的提高，近年來的本科畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量和就業(yè)的競爭力有所提高。

四、不同專業(yè)的學(xué)生選題特點(diǎn)及實(shí)現(xiàn)環(huán)境的差異

多年的教學(xué)工作中，發(fā)現(xiàn)學(xué)生自主選題的特點(diǎn)，一是與個人興趣點(diǎn)有關(guān)，比較常見的選題是影視歌作品、人物、體育等方面；二是與專業(yè)結(jié)合，學(xué)生往往在專業(yè)老師的指導(dǎo)下開展大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目等科研項(xiàng)目，并將項(xiàng)目實(shí)踐中的資料或數(shù)據(jù)整合成數(shù)據(jù)庫；三是課堂案例的擴(kuò)展，在教師提供案例的基礎(chǔ)上，增加一些表或查詢等設(shè)計，或者到網(wǎng)絡(luò)上尋找免費(fèi)的資料，進(jìn)行整理實(shí)現(xiàn)，缺乏個人設(shè)計，以完成作業(yè)為目的。表1是2015年課堂教學(xué)中的部分學(xué)生選題。

由于學(xué)生的計算機(jī)知識掌握差異，實(shí)現(xiàn)作品的程度也不同。通識教育以數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)為主，理解數(shù)據(jù)模型；非計算機(jī)專業(yè)掌握數(shù)據(jù)庫的各個階段，能夠設(shè)計出簡單的數(shù)據(jù)庫，但不要求成為數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。而計算機(jī)專業(yè)，既要掌握數(shù)據(jù)庫原理，又要能夠設(shè)計并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，編程語言上，近幾年我校選用JavaWe b技術(shù)，實(shí)現(xiàn)簡單的web數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，將計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫融合在一起。

五、通用基礎(chǔ)與科研生產(chǎn)項(xiàng)目相結(jié)合的多維度案例教學(xué)過程

結(jié)合通用基礎(chǔ)類案例與科研生產(chǎn)項(xiàng)目類案例的特點(diǎn)，采用相結(jié)合的方式開展實(shí)踐。

首先，開課初，教師要結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)，展示與專業(yè)相關(guān)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，明確的課程的教學(xué)內(nèi)容、實(shí)施過程與考核方式，讓學(xué)生對課程有初步的認(rèn)識，做好必要的準(zhǔn)備。

學(xué)習(xí)SQL語句時，使用簡單的學(xué)生數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)案例。在進(jìn)行各種增刪改查操作中，學(xué)生比較容易記住表名、列名，理解查詢的結(jié)果。這樣將關(guān)注點(diǎn)主要集中在SQL語句的語法上，便于快速掌握數(shù)據(jù)庫的操作與應(yīng)用。

在課程開課初期，要求學(xué)生3-5人分組。隨著課程的進(jìn)展，結(jié)合專業(yè)研究項(xiàng)目或大學(xué)生創(chuàng)新立項(xiàng)項(xiàng)目或個人愛好，完成自主開題、項(xiàng)目設(shè)計、項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)、項(xiàng)目匯報與討論的一系列過程。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中主動思考，展示過程中更加深對專業(yè)的了解和認(rèn)知，有利于后續(xù)專業(yè)的計算機(jī)結(jié)合。教師在課程中逐步展示科研項(xiàng)目案例的各階段設(shè)計及實(shí)施過程，解決學(xué)生實(shí)驗(yàn)中遇到的問題。

此外，根據(jù)專業(yè)的計算機(jī)基礎(chǔ)知識的不同，同一案例的實(shí)現(xiàn)程度與內(nèi)容也有所不同。以通用的學(xué)生管理系統(tǒng)案例為例，通識教育中僅涉及到數(shù)據(jù)表的創(chuàng)建與查詢、主外鍵關(guān)系的約束的建立。而專業(yè)課堂中，可以進(jìn)一步開展如游標(biāo)處理、存儲過程、安全管理等應(yīng)用，有計算機(jī)程序設(shè)計基礎(chǔ)的專業(yè)，還可以結(jié)合編程語言實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的界面開發(fā)、與數(shù)據(jù)庫的連接，實(shí)現(xiàn)一個簡單的單機(jī)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，而計算機(jī)專業(yè)則要求包含用戶權(quán)限角色功能的學(xué)生管理系統(tǒng)。

六、結(jié)束語

通過對通用案例和專業(yè)性案例的研究與分析，針對不同專業(yè)的特點(diǎn)，設(shè)置數(shù)據(jù)庫教學(xué)實(shí)踐方案。結(jié)合專業(yè)進(jìn)行科研項(xiàng)目和生產(chǎn)項(xiàng)目的創(chuàng)新實(shí)踐，計算機(jī)專業(yè)開展企業(yè)規(guī)范化模式開發(fā)，使教學(xué)不再僅僅是教，更多的是促進(jìn)學(xué)生“自主學(xué)習(xí)”。

參考文獻(xiàn)

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中圖分類號：G642

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：2096-000X（2016）12-0105-02

*基金項(xiàng)目：本文得到中國地質(zhì)大學(xué)（北京）教改項(xiàng)目“JGYB201304基于案例模式的數(shù)據(jù)庫技術(shù)多維實(shí)踐教學(xué)研究”的支持。

作者簡介：陳春麗（1973，05-），女，漢族，遼寧遼陽人，講師，碩士，研究方向：web數(shù)據(jù)庫。