一種開(kāi)放式過(guò)程控制的數(shù)據(jù)庫(kù)課程設(shè)計(jì)研究

張春娜，吳建勝

（遼寧科技大學(xué)軟件學(xué)院，鞍山114051）

一種開(kāi)放式過(guò)程控制的數(shù)據(jù)庫(kù)課程設(shè)計(jì)研究

張春娜，吳建勝

（遼寧科技大學(xué)軟件學(xué)院，鞍山114051）

《數(shù)據(jù)庫(kù)原理》課程設(shè)計(jì)的目標(biāo)是使理論知識(shí)有效的應(yīng)用于實(shí)際，強(qiáng)化分析問(wèn)題與團(tuán)隊(duì)協(xié)調(diào)的能力。基于此，提出一種開(kāi)放式的過(guò)程化管理方法。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，實(shí)施分階段管控，并提供充分的自由度，使學(xué)生既能發(fā)揮想象力又不偏離設(shè)計(jì)目標(biāo)。實(shí)踐證明，該方法對(duì)于學(xué)生的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)具有極強(qiáng)的引導(dǎo)作用，教學(xué)效果很好。

數(shù)據(jù)庫(kù)原理；開(kāi)放式；過(guò)程化；分階段

0 引言

學(xué)生的綜合應(yīng)用能力是教學(xué)效果的重要體現(xiàn)，如何培養(yǎng)出具有創(chuàng)新能力的應(yīng)用型人才是高等教育的首要任務(wù)?！稊?shù)據(jù)庫(kù)原理》作為計(jì)算機(jī)專業(yè)的核心課程是其他課程的重要銜接，應(yīng)用范圍極廣[1]。值得注意的是，在全球知識(shí)經(jīng)濟(jì)一體化的大背景下，云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)+等新技術(shù)、新名詞不斷涌現(xiàn)，人們對(duì)信息的渴求與日俱增?；诖?，數(shù)據(jù)庫(kù)原理成為各個(gè)高校計(jì)算機(jī)專業(yè)的必修課，包含了用于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的環(huán)節(jié)-數(shù)據(jù)庫(kù)課程設(shè)計(jì)[2-3]。

1 問(wèn)題的提出

課程設(shè)計(jì)不同于實(shí)驗(yàn)課，其意義更加寬泛，是理論知識(shí)的有效延伸，強(qiáng)調(diào)技能的綜合應(yīng)用，主要針對(duì)一個(gè)項(xiàng)目實(shí)施系統(tǒng)性的運(yùn)作[4]。學(xué)生在實(shí)踐過(guò)程中通過(guò)參與設(shè)計(jì)到實(shí)現(xiàn)整個(gè)環(huán)節(jié)，將理論實(shí)踐化，增強(qiáng)應(yīng)用能力，并最終能夠獨(dú)立完成信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。

傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)課程設(shè)計(jì)通常是固定實(shí)踐、固定地點(diǎn)，教師有限次的集中講授，學(xué)生選題后進(jìn)行需求分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，最后的評(píng)定以課程設(shè)計(jì)報(bào)告的形式呈現(xiàn)[5-6]。其優(yōu)點(diǎn)是學(xué)生集中完成設(shè)計(jì)便于管理，且實(shí)驗(yàn)環(huán)境較好，可以加快開(kāi)發(fā)速度[7]。傳統(tǒng)課程設(shè)計(jì)模式有一點(diǎn)優(yōu)勢(shì)，具有普遍的適應(yīng)度，但該模式的弊端也是顯而易見(jiàn)的，主要表現(xiàn)為創(chuàng)新能力與自主學(xué)習(xí)能力的缺失，以下針對(duì)其存在的問(wèn)題進(jìn)行詳盡分析：

（1）題目的局限性

通常課程設(shè)計(jì)的題目有限，學(xué)生可選擇的范圍小，且學(xué)生選定后，由于缺乏相關(guān)知識(shí)的儲(chǔ)備需教師詳細(xì)描述，這樣使得教師的角色模糊不清，學(xué)生的創(chuàng)造力沒(méi)有得到激發(fā)，積極性亦收到不同程度的影響。

（2）實(shí)踐實(shí)踐與環(huán)境的限制

傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)通常與平時(shí)做實(shí)驗(yàn)相同，即固定時(shí)間，利用空閑實(shí)驗(yàn)室來(lái)實(shí)施。由于實(shí)踐環(huán)境集中在教學(xué)周后期，實(shí)驗(yàn)環(huán)境相對(duì)緊張，加之實(shí)驗(yàn)平臺(tái)可能需要重新搭建，極易造成實(shí)踐工作量不飽滿的情況。且對(duì)于一般課程，設(shè)置的時(shí)間為2周，時(shí)間較少，實(shí)踐內(nèi)容與目標(biāo)都需兼顧時(shí)，質(zhì)量的保證困難度較大，同時(shí)，學(xué)生面臨期末復(fù)習(xí)壓力大，課程設(shè)計(jì)中難免會(huì)遇到深層次分析的問(wèn)題，容易產(chǎn)生厭戰(zhàn)情緒而影響實(shí)訓(xùn)效果。

（3）過(guò)程管理問(wèn)題

課程設(shè)計(jì)的基本要求是學(xué)生需獨(dú)立完成，故教師的直接指導(dǎo)相對(duì)較少，如中期檢查中，只能指出一些明顯的設(shè)計(jì)缺陷，學(xué)生在分析與設(shè)計(jì)階段投入的時(shí)間較少，產(chǎn)生問(wèn)題后不能得到解決而導(dǎo)致更大問(wèn)題。同時(shí)，課程設(shè)計(jì)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)側(cè)重于考察學(xué)生的程序執(zhí)行和設(shè)計(jì)報(bào)告，沒(méi)有體現(xiàn)過(guò)程管理的重要性，而沒(méi)有好的過(guò)程控制，預(yù)期的實(shí)訓(xùn)效果很難達(dá)成。

（4）質(zhì)與量的考量

質(zhì)量中的“量”往往是評(píng)測(cè)的重點(diǎn)，主要表現(xiàn)為：學(xué)生完成了多少；程序是否能夠正常運(yùn)行，工作量是否飽滿。這種方式對(duì)于“質(zhì)”的考核是有欠缺的[5-6]。例如，完成一個(gè)項(xiàng)目，有的學(xué)生設(shè)計(jì)15張表，而有的學(xué)生利用8張表來(lái)實(shí)現(xiàn)，且關(guān)系表達(dá)清楚；或者，有的學(xué)生利用存儲(chǔ)過(guò)程來(lái)代替繁瑣的工作，節(jié)省了代碼量。以上種種均需要重點(diǎn)考察。此外，系統(tǒng)性能也是考核中需要注意的，例如并發(fā)控制、容錯(cuò)機(jī)制、海量數(shù)據(jù)處理等。教學(xué)實(shí)踐中應(yīng)秉承合理即是對(duì)的，系統(tǒng)的穩(wěn)定性應(yīng)高于一切。

2 開(kāi)放式過(guò)程化控制的數(shù)據(jù)庫(kù)課程設(shè)計(jì)

開(kāi)放式管理與過(guò)程化控制二者間并不存在矛盾。開(kāi)放式管理是利用現(xiàn)有師資與設(shè)備條件將實(shí)踐的時(shí)間與地點(diǎn)最大限度的延長(zhǎng)，且實(shí)踐內(nèi)容應(yīng)充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，自由度更大，可發(fā)揮空間將得到有效拓展。過(guò)程化控制類似于生命周期的項(xiàng)目實(shí)施，將數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)過(guò)程分為多個(gè)階段，并設(shè)定階段目標(biāo)以逐步達(dá)成。每個(gè)階段的實(shí)現(xiàn)中，根據(jù)內(nèi)容與目標(biāo)設(shè)置考察知識(shí)點(diǎn)，使學(xué)生能夠活學(xué)活用理論知識(shí)。

2.1 改革思想架構(gòu)

（1）細(xì)化設(shè)計(jì)過(guò)程，在布置任務(wù)時(shí)，將設(shè)計(jì)工作進(jìn)一步細(xì)化，數(shù)據(jù)庫(kù)課程設(shè)計(jì)整體劃分為：選題、需求分析、系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)、概念模型設(shè)計(jì)、邏輯模型設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、用戶界面交互、課程設(shè)計(jì)答辯、課程設(shè)計(jì)報(bào)告。

（2）時(shí)間安排

通常課程設(shè)計(jì)的時(shí)間安排在課程結(jié)束后，接近期末復(fù)習(xí)，學(xué)生面臨期末考試，課業(yè)壓力較大，很難拿出大量精力來(lái)考慮設(shè)計(jì)中的深層次問(wèn)題。因此，時(shí)間跨度應(yīng)盡量放寬，例如，可在課程進(jìn)行過(guò)半時(shí)，即布置課程設(shè)計(jì)規(guī)范，教師在過(guò)程化管理中設(shè)定考核與輔導(dǎo)的時(shí)間點(diǎn)，并明確每個(gè)點(diǎn)需要達(dá)到的目標(biāo)。輔導(dǎo)時(shí)增加問(wèn)題討論環(huán)節(jié)，以小組為單位，深入探討學(xué)生設(shè)計(jì)中遇到的重點(diǎn)、難點(diǎn)問(wèn)題。這樣，整個(gè)課程教學(xué)完成后的一周，力爭(zhēng)完結(jié)課程設(shè)計(jì)。

2.2 課程設(shè)計(jì)的實(shí)施

（1）基本思想數(shù)據(jù)庫(kù)課程設(shè)計(jì)采用一種開(kāi)放式、分階段設(shè)目標(biāo)的形式，將實(shí)訓(xùn)時(shí)間設(shè)置為8周，通過(guò)教師的引導(dǎo)，學(xué)生完成課題選定、需求分析、設(shè)計(jì)、最終實(shí)施。在每個(gè)階段召開(kāi)討論會(huì)，考核目標(biāo)并提出建議，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)的方向，使學(xué)生真正理解數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)。

（2）具體實(shí)施細(xì)則

課程設(shè)計(jì)共分8個(gè)部分，每個(gè)階段設(shè)定考核標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)施過(guò)程化管理，細(xì)節(jié)如表1所示：

表1 數(shù)據(jù)庫(kù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)分解與考核

（3）任務(wù)詳解

①選題與功能分析

學(xué)生通過(guò)充分調(diào)研確定題目，并將依據(jù)與需求形成文檔提交教師，教師依據(jù)命題原則、題目的創(chuàng)新性及飽滿度給出審核意見(jiàn)。

②需求調(diào)研

此階段學(xué)生需進(jìn)行充分的調(diào)研，確定選題的可行性，并分析需求端的詳細(xì)數(shù)據(jù)以形成需求分析報(bào)告，其中，需體現(xiàn)數(shù)據(jù)流向、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式、數(shù)據(jù)處理等細(xì)節(jié)。

③概念模型設(shè)計(jì)

對(duì)客觀世界的抽象，即概念模型設(shè)計(jì)。學(xué)生依據(jù)需求從業(yè)務(wù)流中整理出實(shí)體，并描述實(shí)體間的關(guān)系，進(jìn)而完成ER圖、數(shù)據(jù)流程圖的繪制。

④邏輯模型設(shè)計(jì)

邏輯模型中的關(guān)系來(lái)源于實(shí)體的歸整，必須進(jìn)行范化處理，關(guān)系間聯(lián)系明確，去除不必要的冗余，每個(gè)關(guān)系亦需定義相應(yīng)的主碼、外碼、候選碼等特征。

⑤中期檢查

學(xué)生要完成數(shù)據(jù)庫(kù)的架構(gòu)搭建，主要考察工作量的飽滿度，體現(xiàn)為：業(yè)務(wù)流、數(shù)據(jù)流、實(shí)體關(guān)系、屬性等描述是否合理，采用分組討論結(jié)合答辯的方式進(jìn)行。

⑥實(shí)施與前臺(tái)銜接

依據(jù)邏輯模型實(shí)施物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并搭建前臺(tái)測(cè)試程序。要求針對(duì)具體項(xiàng)目設(shè)計(jì)表結(jié)構(gòu)，配以查詢（簡(jiǎn)單、模糊、嵌套），存儲(chǔ)過(guò)程、觸發(fā)器、游標(biāo)、事務(wù)，使項(xiàng)目具備一定應(yīng)用能力。

⑦撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)報(bào)告

課程設(shè)計(jì)報(bào)告是對(duì)整個(gè)實(shí)訓(xùn)過(guò)程的總結(jié)，要求學(xué)生做到嚴(yán)謹(jǐn)與細(xì)致，對(duì)于設(shè)計(jì)和實(shí)施過(guò)程中遇到的問(wèn)題及時(shí)提出解決方案，同時(shí)進(jìn)行詳細(xì)闡述以及必要的前景展望，做到事無(wú)巨細(xì)。

⑧答辯

教師查驗(yàn)課程設(shè)計(jì)報(bào)告后，組織學(xué)生答辯，過(guò)程以小組為單位，分配一名同學(xué)主答，其他部分分答，即主答演示程序，隨機(jī)提出問(wèn)題，組員予以回答，教師依此點(diǎn)評(píng)。

2.3 課程設(shè)計(jì)的管理模式與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

（1）管理模式

本課程設(shè)計(jì)的時(shí)間周期較長(zhǎng)，教師與學(xué)生接觸的次數(shù)較多，故對(duì)教師的要求較高，此過(guò)程中各階段依據(jù)不同組實(shí)際遇到的問(wèn)題加以指導(dǎo)，明確設(shè)計(jì)目標(biāo)，使學(xué)生思路更加清晰。同時(shí)，在每個(gè)階段結(jié)束后，開(kāi)展小組討論，對(duì)于普遍存在的問(wèn)題進(jìn)行分析與講解，并對(duì)有創(chuàng)新性的部分適當(dāng)引導(dǎo)，以期獲得設(shè)計(jì)深度的提高。

（2）評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

數(shù)據(jù)庫(kù)課程設(shè)計(jì)的評(píng)測(cè)分為兩部分：設(shè)計(jì)、實(shí)施占70%；報(bào)告、答辯占30%。綜合評(píng)定分析如表2所示。

3 實(shí)施效果評(píng)價(jià)

數(shù)據(jù)庫(kù)課程設(shè)計(jì)改革已經(jīng)實(shí)施了兩個(gè)學(xué)期，對(duì)象為計(jì)算機(jī)專業(yè)本科生，取得了較好的效果，與傳統(tǒng)方式差別體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）學(xué)生自由度得到提高，由于題目自擬，在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生能動(dòng)性較強(qiáng)，可自由發(fā)揮的點(diǎn)較多。

（2）開(kāi)放式的過(guò)程化管理使得師生溝通更容易，目標(biāo)也更明確。開(kāi)放式使學(xué)生在選題伊始，即開(kāi)始調(diào)研、分析、查閱相關(guān)資料，思路得到很好的拓展，更能接近實(shí)際，小組成員各司其職，工作目標(biāo)與飽滿度得到保證。

通過(guò)結(jié)題后的調(diào)查問(wèn)卷發(fā)現(xiàn)：工作飽滿度達(dá)到83.2%；問(wèn)題得到有效解決達(dá)到91.5%；確定題目是否具有創(chuàng)新性達(dá)到82.7%；感覺(jué)自己在項(xiàng)目中的存在感達(dá)到84.5%。

表2 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

4 結(jié)語(yǔ)

《數(shù)據(jù)庫(kù)原理》是計(jì)算機(jī)專業(yè)的一門(mén)主干課程，其實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)是學(xué)習(xí)高級(jí)開(kāi)發(fā)工具的必要條件，著重團(tuán)隊(duì)意識(shí)與創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。設(shè)計(jì)中，在各個(gè)階段設(shè)定分期目標(biāo)，引導(dǎo)學(xué)生依此完成相關(guān)工作，做到理論有效的延展，通過(guò)實(shí)際效果驗(yàn)證，改革后的教學(xué)模型優(yōu)勢(shì)明顯。

[1]董晨，張樺.基于“卓越計(jì)劃”的數(shù)據(jù)庫(kù)課程設(shè)計(jì)教學(xué)改革與研究[J].計(jì)算機(jī)教育，2013，（23）：120-123.

[2]張媛媛.基于學(xué)習(xí)共同體的“數(shù)據(jù)庫(kù)與程序設(shè)計(jì)”課程教學(xué)改革[J].教育與職業(yè)，2014，（5）：144-145.

[3]嚴(yán)冬梅.數(shù)據(jù)庫(kù)原理[M].北京：清華大學(xué)出版社，2011.

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張春娜（1979-），女，遼寧鞍山人，碩士，研究方向?yàn)閿?shù)據(jù)挖掘

吳建勝（1971-），男，遼寧鞍山人，碩士，研究方向?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)字圖像處理

Research on Open Process ControlBased on Database Course Design

ZHANG Chun-na，WU Jian-sheng

（Schoolof Software，University of Science and Technology Liaoning，Anshan 114051）

The goalofthe course design of Database Principles is to make theoreticalknowledge effectively applied to practice,and to strengthen the ability to analyze problems and coordinate with the team.Based on this,proposes an open process managementmethod.In the design process,realizes the phased managementand controland provides the fullfreedom，so thatstudents can notonly use their imagination,butnot deviate from the design goals.Practice has proved thatthis method has a strong guiding role in the design and developmentofstudents'database,and the teaching effectis very good.

Database Principle;Open;Process;Phased

1007-1423（2017）30-0069-04

10.3969/j.issn.1007-1423.2017.30.015

2017-07-25

2017-09-25