地方應(yīng)用型本科數(shù)據(jù)庫(kù)課程教學(xué)改革探索

何偉

摘 要 “數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用”是多數(shù)信息類(lèi)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)必修課。本文以懷化學(xué)院信息與計(jì)算科學(xué)專(zhuān)業(yè)為例，討論該課程的理論教學(xué)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置和優(yōu)化，對(duì)相應(yīng)的課時(shí)數(shù)進(jìn)行了安排；并在此基礎(chǔ)上對(duì)該課程的教學(xué)方法進(jìn)行了實(shí)踐探索。經(jīng)過(guò)具體的實(shí)踐教學(xué)表明，本文中設(shè)置的教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時(shí)安排，以及教學(xué)方法都是比較合理的，取得了很好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞 數(shù)據(jù)庫(kù) 課程內(nèi)容 教學(xué)改革 教學(xué)方法

中圖分類(lèi)號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2017.09.062

Exploring the Teaching Reform of Database Course on Localized

Application-oriented University

HE Wei

（College of Mathematics and Computing Science Huaihua University， Huaihua， Hunan 418008）

Abstract "Database Principle and Application" is a professional compulsory course for most information students. Based on the major of information and computational science in Huaihua University as an example， in the paper it discusses the setting and optimization on teaching contents of theory and experimental course of database principle and application， and arranges the corresponding number of class hour， and explores the practice teaching methods of the course. Through the specific practice teaching， the teaching content and the arrangement of the class hour described in this paper are quite reasonable， and obtain the better teaching effect.

Keywords database； course content； teaching reform； teaching method

為了響應(yīng)李克強(qiáng)總理提出的“大眾創(chuàng)業(yè)，萬(wàn)眾創(chuàng)新”號(hào)召，許多高校尤其是2000年后“升本”的地方性本科院校紛紛向應(yīng)用型本科轉(zhuǎn)型。其目的是為國(guó)家培養(yǎng)符合市場(chǎng)需求的應(yīng)用型人才，促進(jìn)畢業(yè)生的就業(yè)。在此背景下，大多數(shù)高校課程為了適應(yīng)市場(chǎng)導(dǎo)向，探索向應(yīng)用型轉(zhuǎn)化的路徑?！皵?shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用”是數(shù)學(xué)類(lèi)信息與計(jì)算科學(xué)專(zhuān)業(yè)以及信息類(lèi)學(xué)生的一門(mén)專(zhuān)業(yè)必修課，其授課質(zhì)量的好壞一定程度上影響著此類(lèi)學(xué)生應(yīng)用型人才培養(yǎng)的質(zhì)量。因此，探索該課程的應(yīng)用型教學(xué)，對(duì)于提升地方性本科院校應(yīng)用型人才競(jìng)爭(zhēng)力有著一定的影響作用。我們將以懷化學(xué)院信息與計(jì)算科學(xué)專(zhuān)業(yè)為例，探索“數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用”課程的教學(xué)改革和實(shí)踐。

1 “數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用”教學(xué)現(xiàn)狀分析

懷化學(xué)院于2003年招收信息與計(jì)算科學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生，下設(shè)在數(shù)學(xué)與計(jì)算科學(xué)學(xué)院。在該專(zhuān)業(yè)的各年級(jí)人才培養(yǎng)方案中，明確“數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用”課程是專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課、必修課，教學(xué)目標(biāo)為使學(xué)生深入了解數(shù)據(jù)庫(kù)的基本原理、基本概念，掌握數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用的基本技術(shù)以及數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的最新發(fā)展的能力，為培養(yǎng)應(yīng)用型人才奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。[1]然而，受到專(zhuān)業(yè)教師流動(dòng)性以及教學(xué)計(jì)劃修訂的影響，“數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用”的課程設(shè)置也發(fā)生了變化，尤其是課時(shí)數(shù)做了較大的調(diào)整。該課程的課時(shí)數(shù)包括兩個(gè)方面：課堂理論課時(shí)和實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課時(shí)，其中理論課的課時(shí)數(shù)在34-64間變動(dòng)，實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課時(shí)則在8～34間變化。課時(shí)數(shù)的不穩(wěn)定性，常常造成課程任課教師需要對(duì)教學(xué)內(nèi)容、課程計(jì)劃、教學(xué)方案進(jìn)行修改，造成了各年級(jí)在“數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用”課程中所學(xué)的內(nèi)容也不盡相同，以及完成的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目難易程度差別較大，在一定程度上造成了學(xué)生的困頓，不利于信息與計(jì)算科學(xué)專(zhuān)業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的持續(xù)性。

2 “數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用”教學(xué)改革和實(shí)踐

在學(xué)校培養(yǎng)“應(yīng)用型人才”的指導(dǎo)思想下，數(shù)學(xué)與計(jì)算科學(xué)學(xué)院組織相關(guān)教學(xué)人員對(duì)“數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用”課程進(jìn)行教學(xué)研討。結(jié)合信息與計(jì)算科學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生特點(diǎn)，最終確定了該課程的理論課時(shí)數(shù)為64學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課時(shí)數(shù)為34學(xué)時(shí)，大幅度增加了實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課的授課，為提升學(xué)生的應(yīng)用能力提供課時(shí)保障。同時(shí)，確定王珊老師主編的《數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論》為該課程的理論課教材，鄭阿奇老師編寫(xiě)的《Mysql實(shí)用教程》為實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)參考教材，兩者相輔相成，共同完成學(xué)生的應(yīng)用型培養(yǎng)。[2-3]

2.1 理論課程教學(xué)內(nèi)容的實(shí)踐

針對(duì)我校信息與計(jì)算科學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生具體情況，在“數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用”理論課程教學(xué)實(shí)踐中，我們對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整和優(yōu)化，并做了相應(yīng)的學(xué)時(shí)安排。第一，將原來(lái)在緒論部分中的E-R圖內(nèi)容調(diào)整到數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)中重點(diǎn)講解，只在緒論部分提及E-R圖中的基本概念，安排6個(gè)學(xué)時(shí)；第二，對(duì)關(guān)系代數(shù)的討論精簡(jiǎn)，刪除關(guān)系演算部分內(nèi)容，因?yàn)槟壳笆袌?chǎng)上主流數(shù)據(jù)庫(kù)基本不涉及關(guān)系演算，安排6個(gè)課時(shí)；第三，在結(jié)構(gòu)化查詢(xún)語(yǔ)言SQL中，為了學(xué)生學(xué)習(xí)的連貫性，將數(shù)據(jù)更新在數(shù)據(jù)查詢(xún)之間講授，因?yàn)橹挥性谟姓鎸?shí)數(shù)據(jù)的前提條件下，才能驗(yàn)證查詢(xún)語(yǔ)句的正確性。且該內(nèi)容是“數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用”的核心內(nèi)容，我們?cè)趯?shí)際教學(xué)過(guò)程中安排了16個(gè)課時(shí)重點(diǎn)講解SQL中對(duì)表、數(shù)據(jù)的各種操作命令；第四，數(shù)據(jù)規(guī)范化理論這方面的內(nèi)容，由于需用到泛函分析相關(guān)知識(shí)如閉包，而我校信息與計(jì)算科學(xué)專(zhuān)業(yè)并沒(méi)有開(kāi)設(shè)此課程，學(xué)生不易掌握。因此，該內(nèi)容著重講解范式之間的轉(zhuǎn)換，要求學(xué)生掌握低一級(jí)范式向高一級(jí)范式轉(zhuǎn)換時(shí)函數(shù)依賴(lài)消除規(guī)則，并強(qiáng)調(diào)在一般情況下，數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)滿(mǎn)足第三范式即可，安排6個(gè)學(xué)時(shí)；第五，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)此部分內(nèi)容，重點(diǎn)講授需求分析、E-R設(shè)計(jì)、E-R圖向關(guān)系模式的轉(zhuǎn)換等內(nèi)容，而對(duì)于一些表的創(chuàng)建語(yǔ)句不再贅述，安排10個(gè)學(xué)時(shí)；第六，在數(shù)據(jù)庫(kù)編程內(nèi)容講授過(guò)程中，著重討論游標(biāo)、存儲(chǔ)過(guò)程和存儲(chǔ)函數(shù)，以及Java連接數(shù)據(jù)庫(kù)的操作，安排10個(gè)學(xué)時(shí)；第七，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的備份、恢復(fù)、事務(wù)并發(fā)控制等內(nèi)容，重點(diǎn)講述備份、恢復(fù)的基本原理和實(shí)現(xiàn)方式，而并發(fā)控制則主要講解封鎖機(jī)制，安排10個(gè)學(xué)時(shí)。最后，我校信息與計(jì)算科學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生畢業(yè)后主要從事軟件開(kāi)發(fā)方面的工作，故我們?cè)诮虒W(xué)中去除比較繁雜的查詢(xún)優(yōu)化內(nèi)容。endprint

通過(guò)在我校信息與計(jì)算科學(xué)專(zhuān)業(yè)2012、2013、2014、2015級(jí)“數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用”理論課程中的教學(xué)實(shí)踐，上述調(diào)整和優(yōu)化后的理論課程教學(xué)內(nèi)容收到了較好的教學(xué)效果，學(xué)生能較輕松的掌握數(shù)據(jù)庫(kù)理論知識(shí)，并能運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)解決數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)中遇到的各類(lèi)問(wèn)題，為提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.2 實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)內(nèi)容的實(shí)踐

在“數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用”的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)中，我們使用的實(shí)踐教學(xué)工具為Mysql數(shù)據(jù)庫(kù)。這是因?yàn)椋紫萂ysql是一個(gè)開(kāi)源的數(shù)據(jù)庫(kù)工具，易于使用，且一些中小型企業(yè)的軟件開(kāi)發(fā)也使用此數(shù)據(jù)庫(kù)，這有利于學(xué)生與企業(yè)應(yīng)用開(kāi)發(fā)環(huán)境接軌。其次信息與計(jì)算科學(xué)專(zhuān)業(yè)的后續(xù)課程如《Web開(kāi)發(fā)技術(shù)》使用的Java語(yǔ)言與Mysql一脈相承，學(xué)生不易產(chǎn)生轉(zhuǎn)換困惑。最后，在全國(guó)計(jì)算機(jī)等級(jí)考試國(guó)家二級(jí)中，Mysql作為相應(yīng)的考試科目，讓學(xué)生在國(guó)二考試報(bào)名中多一個(gè)選擇[4]。在實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)過(guò)程中，具體實(shí)施如下。第一，使用2個(gè)課時(shí)的時(shí)間讓學(xué)生了解Mysql的安裝過(guò)程以及運(yùn)行環(huán)境，并掌握一些基本的命令，如use等；第二，安排實(shí)現(xiàn)一個(gè)教務(wù)管理子系統(tǒng)中的學(xué)生-課程數(shù)據(jù)庫(kù)，包括數(shù)據(jù)庫(kù)、表和索引的創(chuàng)建，強(qiáng)調(diào)學(xué)生注意完整性約束條件的設(shè)置，具體學(xué)時(shí)為6個(gè)課時(shí)；第三，將學(xué)生本人所在的班級(jí)同學(xué)數(shù)據(jù)以及課程數(shù)據(jù)進(jìn)行入庫(kù)操作，并同時(shí)完成數(shù)據(jù)的各類(lèi)查詢(xún)，強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)的安全性控制機(jī)制，如授權(quán)和回收方式，為下一步的課程設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備，本部分實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容安排12個(gè)學(xué)時(shí)；第四，使用MysqlDump和Mysql實(shí)現(xiàn)學(xué)生-課程數(shù)據(jù)庫(kù)的備份和恢復(fù)實(shí)驗(yàn)，安排2個(gè)學(xué)時(shí)即可；第五、完成數(shù)據(jù)庫(kù)課程設(shè)計(jì)——火車(chē)信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)，安排12個(gè)學(xué)時(shí)，要求使用Java和NetBeans前端開(kāi)發(fā)工具，實(shí)現(xiàn)對(duì)Mysql的訪(fǎng)問(wèn)，并提交一份課程設(shè)計(jì)報(bào)告，報(bào)告中需包含需求分析、E-R圖的設(shè)計(jì)、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)和表結(jié)構(gòu)的創(chuàng)建SQL語(yǔ)句等。

經(jīng)過(guò)在我校2013、2014、2015級(jí)信息與計(jì)算科學(xué)專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)實(shí)踐，在全國(guó)計(jì)算機(jī)等級(jí)考試國(guó)家二級(jí)考試中，Mysql通過(guò)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于C語(yǔ)言。且大部分就業(yè)學(xué)生在就業(yè)選擇時(shí)，較多的從事了數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)行業(yè)?？梢?jiàn)“數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用”實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課程內(nèi)容的安排，由淺入深、循序漸進(jìn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生更容易掌握所學(xué)的數(shù)據(jù)庫(kù)理論知識(shí)，提高學(xué)生的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用能力。

2.3 “數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用”教學(xué)方法的實(shí)踐探索

在“數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用”課堂理論教學(xué)過(guò)程中，我們使用多種教學(xué)手段相結(jié)合的方法完成教學(xué)過(guò)程。講解數(shù)據(jù)庫(kù)基本概念時(shí)主要采用多媒體和板書(shū)的方式進(jìn)行，而涉及到具體的SQL操作時(shí)，輔以Mysql軟件來(lái)完成，使學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解更具體化，并讓學(xué)生在黑板上分享他們實(shí)現(xiàn)的SQL操作，活躍課堂氣氛。除此之外，我們還運(yùn)用案例教學(xué)法來(lái)完成我們的課程理論教學(xué)，使學(xué)生有身臨其境的感受。如講授視圖、授權(quán)時(shí)，結(jié)合學(xué)校的教務(wù)管理系統(tǒng)和學(xué)生成績(jī)查詢(xún)進(jìn)行講解，說(shuō)明為什么每個(gè)學(xué)生只能查詢(xún)自己的成績(jī)，而看不到同學(xué)的成績(jī)，且不能進(jìn)行修改，使學(xué)生更形象化地了解這方面的內(nèi)容，理解透徹該知識(shí)點(diǎn)。

在整個(gè)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)過(guò)程中，我們?cè)诿恳淮螌?shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)都會(huì)首先介紹本次實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)所需的知識(shí)點(diǎn)以及需要完成的目標(biāo)；并對(duì)一些較復(fù)雜的SQL語(yǔ)句先進(jìn)行案例講解，以便學(xué)生更容易了解；最后讓學(xué)生演示，相互改錯(cuò)，完成每一次的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這樣，既活躍了實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課堂氣氛，又刺激了學(xué)生的主觀能動(dòng)性，讓學(xué)生主動(dòng)參與到實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課程中，提高學(xué)生的動(dòng)手能力。而在完成數(shù)據(jù)庫(kù)課程設(shè)計(jì)中，我們使用任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方法，要求學(xué)生自行設(shè)計(jì)并完成一個(gè)火車(chē)信息管理系統(tǒng)。學(xué)生自行分組，3人一組，各自組隊(duì)和確定組長(zhǎng)，由組長(zhǎng)分配各組員的任務(wù)和調(diào)整自己的進(jìn)度計(jì)劃。授課教師負(fù)責(zé)檢查任務(wù)進(jìn)展情況，并輔助解決任務(wù)完成過(guò)程中學(xué)生求教的問(wèn)題。

3 結(jié)束語(yǔ)

“數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用”是我院信息與計(jì)算科學(xué)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課和必修課。此課程的理解和掌握程度在一定范圍內(nèi)影響學(xué)生后續(xù)課程的學(xué)習(xí)進(jìn)度，對(duì)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)起著舉足輕重的作用。本文對(duì)該課程的理論教學(xué)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了實(shí)踐探索，并對(duì)相應(yīng)的課時(shí)數(shù)進(jìn)行了安排。經(jīng)過(guò)在我院信息與計(jì)算科學(xué)專(zhuān)業(yè)2012、2013、2014、2015等四個(gè)年級(jí)的教學(xué)實(shí)踐，說(shuō)明我們制訂的教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時(shí)安排是合理的，取得了一定的教學(xué)效果。然而由于學(xué)生接受程度的不一致，我們?cè)诮虒W(xué)過(guò)程中，沒(méi)有對(duì)基礎(chǔ)稍差的同學(xué)進(jìn)行單獨(dú)安排，導(dǎo)致小部分同學(xué)還是不能完全掌握該課程的內(nèi)容。在以后的教學(xué)過(guò)程中，我們將采取學(xué)生差別對(duì)待的方法，對(duì)這部分同學(xué)單獨(dú)實(shí)施課后輔導(dǎo)，并強(qiáng)化訓(xùn)練，提升他們的學(xué)習(xí)積極性，為學(xué)校的應(yīng)用型人才培養(yǎng)做出該有的貢獻(xiàn)，提升學(xué)生就業(yè)能力。

本文為懷化學(xué)院教改項(xiàng)目“應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下數(shù)據(jù)庫(kù)系列課程教學(xué)內(nèi)容整合和教學(xué)方法研究”的研究成果

參考文獻(xiàn)

[1] 懷化學(xué)院數(shù)學(xué)與計(jì)算科學(xué)學(xué)院信計(jì)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案[EB/OL].http：//math.hhtc.edu.cn/ index.php？read-491.html.

[2] 王珊，薩師煊.數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論（第四版）[M].北京：高等教育出版社，2006.

[3] 鄭阿奇.Mysql實(shí)用教程（第二版）[M].北京：電子工業(yè)出版社，2014.

[4] 全國(guó)計(jì)算機(jī)等級(jí)考試[EB/OL].http：//baike.baidu.com/link？url=oQAsl1TIg

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