計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的“數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用”課程教學(xué)實(shí)踐與研究

王婷 鄒茂揚(yáng) 吳錫

摘? ?要：針對(duì)“數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用”課程的特點(diǎn)，文章對(duì)當(dāng)前本科生計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)“數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用”教學(xué)中教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中需要反思和提高的方向和方法進(jìn)行探討，提出原理教學(xué)而非技術(shù)教學(xué)、以項(xiàng)目實(shí)踐推動(dòng)理論學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化3方面措施，對(duì)“數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用”進(jìn)行教學(xué)改革。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù);“數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用”;教學(xué)改革;實(shí)踐

數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)是研究科學(xué)地組織和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，高效地檢索和管理數(shù)據(jù)的一門(mén)學(xué)科，“數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用”及相關(guān)課程是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要的基礎(chǔ)專(zhuān)業(yè)必修課。數(shù)據(jù)庫(kù)方面的職業(yè)主要分為兩大類(lèi)：數(shù)據(jù)庫(kù)管理和數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)。對(duì)于計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)的同學(xué)而言，如果能夠?qū)⑺鶎W(xué)的編程技術(shù)與數(shù)據(jù)庫(kù)相結(jié)合，例如使用“PHP+MySQL”開(kāi)發(fā)網(wǎng)站、運(yùn)用“Java+Oracle”開(kāi)發(fā)銀行系統(tǒng)、“asp.net+mssqlserver”開(kāi)發(fā)企業(yè)級(jí)ERP系統(tǒng)等，將為數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)市場(chǎng)求職奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，而應(yīng)屆畢業(yè)生從事數(shù)據(jù)庫(kù)管理員工作門(mén)檻相對(duì)較高。針對(duì)這類(lèi)職位，公司需要招有一定實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的數(shù)據(jù)管理人員。如果應(yīng)屆生在學(xué)校期間就已經(jīng)從事較深的數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)的項(xiàng)目或課題研究且深刻理解數(shù)據(jù)庫(kù)理論知識(shí)，則將極大地提高應(yīng)屆畢業(yè)生的求職競(jìng)爭(zhēng)力。

1? ? “數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用”課程存在的不足

1.1? 課程教學(xué)與實(shí)踐

“數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用”課程采用的教材是王珊等[1]撰寫(xiě)的第5版經(jīng)典數(shù)據(jù)庫(kù)教材。教材中數(shù)據(jù)庫(kù)編程部分采用的數(shù)據(jù)庫(kù)軟件是國(guó)產(chǎn)的KingbaseES數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，而實(shí)際教學(xué)過(guò)程中采用的是世界上主流的Microsoft SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。雖然數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)都采用結(jié)構(gòu)化查詢(xún)語(yǔ)言（Structured Query Language，SQL），但不同的數(shù)據(jù)庫(kù)之間SQL也存在著一些差異，如數(shù)據(jù)類(lèi)型的差異、運(yùn)算符的差異、函數(shù)的差異、常用SQL的差異、取元數(shù)據(jù)信息的差異。對(duì)于嚴(yán)重依賴(lài)教材的學(xué)生而言，會(huì)增加很多困難。此外，數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)在本科畢業(yè)設(shè)計(jì)中具有較廣的應(yīng)用，很多同學(xué)會(huì)選用不同的數(shù)據(jù)庫(kù)軟件，而數(shù)據(jù)庫(kù)教學(xué)過(guò)程中，由于時(shí)間限制不可能學(xué)習(xí)多種數(shù)據(jù)庫(kù)軟件，學(xué)生也會(huì)有一定的困擾。

1.2? 教學(xué)方法與手段

“數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用”是理論和實(shí)踐并行的課程，通常先進(jìn)行理論部分講解，再進(jìn)入應(yīng)用實(shí)踐。在實(shí)際的理論教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生在沒(méi)有明顯的成就感時(shí)往往會(huì)失去學(xué)習(xí)興趣，后期則是大量的相關(guān)技術(shù)實(shí)踐講解，學(xué)生容易與前面所學(xué)理論知識(shí)脫鉤，讓學(xué)生產(chǎn)生一種學(xué)習(xí)理論部分沒(méi)有用，不如直接動(dòng)手實(shí)踐的錯(cuò)覺(jué)。同時(shí)，由于“數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用”涉及的內(nèi)容十分廣泛，僅在課堂上進(jìn)行學(xué)習(xí)并不夠，還需要強(qiáng)化學(xué)生在課后的自我學(xué)習(xí)。實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，不同的專(zhuān)業(yè)必修課的課程教學(xué)密度很大，學(xué)生并沒(méi)有充足的時(shí)間進(jìn)行課外擴(kuò)展。

1.3? 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)“數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用”課程設(shè)置18個(gè)學(xué)時(shí)，完成9個(gè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括上機(jī)及實(shí)驗(yàn)報(bào)告兩部分。在沒(méi)有提前準(zhǔn)備和復(fù)習(xí)的情況下，在2個(gè)學(xué)時(shí)內(nèi)完成一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)，對(duì)大部分學(xué)生而言時(shí)間是不夠的。因此，通常的處理方法是讓學(xué)生課上完成上機(jī)，課后撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，這種方式導(dǎo)致同學(xué)之間照抄實(shí)驗(yàn)報(bào)告的現(xiàn)象非常普遍。此外，上、下年級(jí)之間也可能出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告抄襲現(xiàn)象[2]，原因是不同年級(jí)間采用的數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)驗(yàn)題目改動(dòng)較少，提供了抄襲的可能性。最后，9個(gè)實(shí)驗(yàn)報(bào)告在大班教學(xué)的情況下，教師批改的工作量非常大，在準(zhǔn)確批改所有學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告的前提下，還要識(shí)別抄襲現(xiàn)象是非常耗費(fèi)精力的。

2? ? “數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用”教學(xué)模式改革措施與途徑

針對(duì)當(dāng)前“數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用”教學(xué)存在的不足，并結(jié)合筆者3年的教學(xué)實(shí)踐，總結(jié)出以下3個(gè)方面的改進(jìn)內(nèi)容。

2.1? 原理教學(xué)而非技術(shù)教學(xué)

學(xué)生反饋的課程教學(xué)所使用的數(shù)據(jù)庫(kù)軟件與實(shí)踐不一致問(wèn)題，其實(shí)質(zhì)是沒(méi)理解透數(shù)據(jù)庫(kù)原理及相應(yīng)應(yīng)用工具之間的主次性，是一種正?，F(xiàn)象，畢竟原理給學(xué)生帶來(lái)的直觀成就感明顯低于實(shí)踐應(yīng)用。教學(xué)教師應(yīng)該在課程開(kāi)始就向?qū)W生強(qiáng)調(diào)原理與實(shí)踐的相輔相成關(guān)系，前期在學(xué)習(xí)理論時(shí)可能會(huì)有不理解的地方，但讓學(xué)生知道這是正?，F(xiàn)象，當(dāng)后期的自身實(shí)踐能力達(dá)到一定程度后，應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生返回前序章節(jié)復(fù)習(xí)理論知識(shí)，此時(shí)更能夠加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解。針對(duì)不同應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)軟件，本著基本原理不變的原則，以不變應(yīng)萬(wàn)變。畢竟各種數(shù)據(jù)庫(kù)軟件只是一種工具，其本質(zhì)都逃離不開(kāi)數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)的原理。

2.2? 以項(xiàng)目實(shí)踐推動(dòng)理論學(xué)習(xí)

“數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用”教學(xué)從長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)來(lái)看，單憑一學(xué)期的56學(xué)時(shí)教學(xué)，并不能讓學(xué)生很好地掌握并應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)。所以充分利用學(xué)生的寒暑假時(shí)間，以項(xiàng)目和畢業(yè)設(shè)計(jì)形式推動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)的學(xué)習(xí)和實(shí)踐能夠更好地培養(yǎng)學(xué)生。此外，與數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)實(shí)踐項(xiàng)目的引入，能夠在一定程度上解決學(xué)生容易對(duì)理論部分教學(xué)失去興趣的問(wèn)題，并提高學(xué)生的參與感和實(shí)踐感。

計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)大部分內(nèi)容都與數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)有關(guān)，將往屆畢業(yè)生的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)題目分享給學(xué)生，帶領(lǐng)學(xué)生一起討論實(shí)現(xiàn)方法，在提出思路的過(guò)程中可以疏通、復(fù)習(xí)畢業(yè)設(shè)計(jì)中用到的數(shù)據(jù)庫(kù)課程相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。本科畢業(yè)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)可以申報(bào)計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)，是較好的科研成果展示形式，能給學(xué)生帶來(lái)動(dòng)力和成就感。

本科生群體非常具有創(chuàng)新潛力，需要指導(dǎo)教師積極引導(dǎo)[3]，鼓勵(lì)學(xué)生申報(bào)“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目”?！皵?shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用”課程的教學(xué)應(yīng)該和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目緊密結(jié)合起來(lái)，教師通過(guò)擬定合適的題目，鼓勵(lì)感興趣的學(xué)生積極參加申報(bào)，并對(duì)相關(guān)項(xiàng)目給予指導(dǎo)。這不僅能充分提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性，增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)，還能鍛煉其應(yīng)用實(shí)踐能力。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目在成都信息工程大學(xué)已經(jīng)取得了較好的成果，涌現(xiàn)出以“學(xué)校外賣(mài)系統(tǒng)”為代表的一批優(yōu)秀成果，該項(xiàng)目于2018年在成都信息工程大學(xué)得到廣泛的實(shí)踐與應(yīng)用，已實(shí)現(xiàn)營(yíng)收。

2.3? 數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

針對(duì)抄襲嚴(yán)重問(wèn)題，參考“C語(yǔ)言”課程的練習(xí)題庫(kù)，設(shè)計(jì)一個(gè)多元豐富的數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)驗(yàn)庫(kù)。上機(jī)座位相鄰的學(xué)生抽到不同的題，同時(shí)嚴(yán)格限定題量及完成時(shí)間，讓學(xué)生在教師監(jiān)督的實(shí)驗(yàn)時(shí)間內(nèi)完成并上交。同時(shí)，固定實(shí)驗(yàn)報(bào)告模板，方便學(xué)生直接通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)提交，當(dāng)天實(shí)驗(yàn)當(dāng)天交。上機(jī)題庫(kù)的豐富性、學(xué)生實(shí)驗(yàn)的差異性和教師的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督均能夠有效減少同級(jí)學(xué)生之間和上下級(jí)學(xué)生之間的抄襲情況，且現(xiàn)場(chǎng)直接提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告能夠減少教師后期收集實(shí)驗(yàn)報(bào)告和鑒別抄襲現(xiàn)象的工作量。

3? ? 結(jié)語(yǔ)

本文探討了“數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用”課程在本科教學(xué)中3個(gè)方面的改革措施，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)在“數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用”課程教學(xué)過(guò)程中，理論和實(shí)踐相輔相成，以理論應(yīng)對(duì)實(shí)踐的多變，以實(shí)踐加深理論的學(xué)習(xí)?！皵?shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用”的教學(xué)不應(yīng)僅局限在課堂上，還可以和大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目和畢業(yè)設(shè)計(jì)聯(lián)系起來(lái)。這是一個(gè)長(zhǎng)遠(yuǎn)周期的培養(yǎng)，目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，并為畢業(yè)求職打下良好基礎(chǔ)。然而，當(dāng)前的教學(xué)中仍然存在不足，“數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用”的發(fā)展面臨著諸如動(dòng)態(tài)任務(wù)、非確定性任務(wù)、多領(lǐng)域任務(wù)等難題。引導(dǎo)學(xué)生對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行思考，激發(fā)學(xué)生的探索熱情，發(fā)揮青年學(xué)生的創(chuàng)造力，對(duì)于解決“數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用”面臨的關(guān)鍵問(wèn)題具有十分重要的意義[4]。希望在之后的教學(xué)實(shí)踐與探索中，針對(duì)此類(lèi)關(guān)鍵問(wèn)題，不斷完善教學(xué)手段和方法，將“數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用”課程的教學(xué)改革推向新的發(fā)展道路。

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Teaching research and practice on the course of “Database

Principle and Application” in computer specialty

Wang Ting， Zou Maoyang， Wu Xi

（School of Computer， Chengdu University of Information Technology， Chengdu 610225， China）

Abstract：In view of the characteristics of the course “Database Principle and Application”， this paper probes into the directions and methods that need to be reflected and improved in the teaching of “Database Principle and Application” for undergraduates majoring in computer science and technology， and puts forward the principle teaching rather than the technical teaching， so as to promote the theoretical study with the project practice. The teaching reform of “Database Principle and Application” is carried out from three aspects of database experimental design optimization.

Key words：computer science and technology; “Database Principle and Application”; teaching reform; practice