“數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)”課程的教學(xué)研究

梁雅麗

摘? ?要：“數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)”是高校計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的必修基礎(chǔ)課程，是一門理論和實(shí)踐相結(jié)合的課程。文章從數(shù)據(jù)庫課程在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中的地位出發(fā)，結(jié)合南京郵電大學(xué)通達(dá)學(xué)院數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)教學(xué)特點(diǎn)，分析存在的問題，提出教學(xué)改進(jìn)方法，包括理論與實(shí)踐相結(jié)合、教學(xué)演練、線上線下答疑、無紙化上機(jī)考核等，在提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、增強(qiáng)學(xué)生自主實(shí)踐創(chuàng)新能力等方面取得良好的效果，有效提高了教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：實(shí)踐;上機(jī)考核;教學(xué)演練;答疑

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)以及移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)發(fā)展迅速，各種新興應(yīng)用層出不窮，海量數(shù)據(jù)云集，大數(shù)據(jù)時(shí)代已然來臨。數(shù)據(jù)庫就是從海量數(shù)據(jù)中抽取、組織、存儲(chǔ)有用數(shù)據(jù)，以待進(jìn)一步加工處理的技術(shù)。幾乎所有的軟件都涉及數(shù)據(jù)庫，比如，人們?nèi)粘Ｉ钪械牧奶燔浖㈦娮由虅?wù)、阿里云、攜程、地理信息處理系統(tǒng)甚至是網(wǎng)絡(luò)游戲等，數(shù)據(jù)庫已經(jīng)成為生活中不可或缺的一部分。

“數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)”是高校計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的必修基礎(chǔ)課程，是一門理論和實(shí)踐相結(jié)合的課程。對(duì)于“數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)”課程教學(xué)方法的研究和改革一直是相關(guān)教師的重要研究課題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，從事軟件開發(fā)工作的學(xué)生認(rèn)為，“數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)”課程相當(dāng)重要，但是學(xué)習(xí)、掌握程度并不高，那么，“數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)”課程在教學(xué)過程中到底存在哪些問題、該如何改進(jìn)，本文對(duì)此進(jìn)行了探討。

1? ? 課程教學(xué)中存在的問題

1.1? 課程教學(xué)重理論輕實(shí)踐

以南京郵電大學(xué)通達(dá)學(xué)院數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)為例，“數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)”是專業(yè)必修課，共48課時(shí)，其中，理論課程42課時(shí)，上機(jī)實(shí)驗(yàn)6課時(shí)。大多數(shù)高校和南京郵電大學(xué)通達(dá)學(xué)院一樣，對(duì)于“數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)”課程的教學(xué)偏重理論，輕視實(shí)踐。而往往學(xué)生對(duì)于實(shí)踐更有興趣，繁雜的理論消磨了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情、打擊了學(xué)習(xí)積極性。學(xué)完這門課程，學(xué)生可能只是掌握了一些簡(jiǎn)單的基礎(chǔ)知識(shí)，沒有系統(tǒng)的概念，缺乏軟件開發(fā)的經(jīng)驗(yàn)，脫離應(yīng)用實(shí)際，難以實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐相結(jié)合，無法形成系統(tǒng)、全面的軟件設(shè)計(jì)思維和獨(dú)立創(chuàng)新思維[1]。

1.2? 教學(xué)方式方法缺乏創(chuàng)新

現(xiàn)在的教學(xué)主要以“教師教、學(xué)生學(xué)”為主，交流互動(dòng)較少，學(xué)生缺少主動(dòng)參與的機(jī)會(huì)。教學(xué)內(nèi)容多以多媒體方式呈現(xiàn)，加以板書，方便學(xué)生把握重點(diǎn)、跟上思路。然而，隨著理論知識(shí)的不斷深入、難度增加，學(xué)生處于似懂非懂的狀態(tài)，課后合上書本也就忘記了。學(xué)校缺少專門的教學(xué)實(shí)踐平臺(tái)，除了個(gè)別學(xué)生會(huì)私下請(qǐng)教師答疑，大部分學(xué)生不主動(dòng)與教師交流，問題不斷累加，導(dǎo)致學(xué)不懂、不想學(xué)，課堂學(xué)習(xí)氛圍變差。教師也沒有較好的方法及時(shí)收到學(xué)生學(xué)習(xí)情況反饋，無法及時(shí)調(diào)整學(xué)習(xí)難度、強(qiáng)度以及進(jìn)度。

1.3? 考核方式方法太單一

“數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)”課程的考核按照平時(shí)成績(jī)40%、期末成績(jī)60%計(jì)算。平時(shí)成績(jī)包括課堂表現(xiàn)、作業(yè)以及上機(jī)實(shí)驗(yàn)，其中，上機(jī)實(shí)驗(yàn)占20%。期末成績(jī)以閉卷筆試為主，考試內(nèi)容主要涉及數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基本概念、關(guān)系代數(shù)、SQL語言、關(guān)系數(shù)據(jù)規(guī)范化理論、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)等，導(dǎo)致學(xué)生雖不能及時(shí)透徹地掌握知識(shí)，也可以靠考前復(fù)習(xí)、死記硬背的方式通過考試，但過后便忘得一干二凈，無法達(dá)到理想的教學(xué)效果[2]。

2? ? 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)教學(xué)的改進(jìn)

2.1? 理論和實(shí)踐相結(jié)合

大學(xué)生課業(yè)比較繁重，往往一學(xué)期要學(xué)習(xí)7～8門課程，導(dǎo)致各門課程都無法學(xué)深。“數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)”課程的理論知識(shí)較多，理論教學(xué)必不可少。因此，需要在不改變理論教學(xué)時(shí)長(zhǎng)的情況下，提高實(shí)踐的時(shí)長(zhǎng)和頻率，理論和實(shí)踐相結(jié)合，才能真正掌握課程知識(shí)。本文提出一種新的想法：針對(duì)重點(diǎn)章節(jié)布置的作業(yè)要求學(xué)生實(shí)踐檢驗(yàn)。學(xué)習(xí)關(guān)系數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)語言SQL時(shí)，要求學(xué)生使用ACCESS或SQL Server 2008創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫和關(guān)系表，進(jìn)行查詢、插入、刪除、更新等操作，驗(yàn)證SQL命令的正確性，獲取相應(yīng)結(jié)果。驗(yàn)證過程中，可能會(huì)出現(xiàn)一些錯(cuò)誤。這些錯(cuò)誤也許是理論課重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的，但是沒有親身體驗(yàn)，便沒有深刻體會(huì)。實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題并改正，才能更好地掌握，印象深刻[3]。

學(xué)習(xí)關(guān)系數(shù)據(jù)規(guī)范化理論和數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)時(shí)，要求學(xué)生結(jié)合自身喜好，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。接下來，以某一學(xué)生設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單、健康減肥數(shù)據(jù)庫為例進(jìn)行分析。

首先，進(jìn)行需求分析：用戶通過攝取多種食物飽腹及維持正常生活需求，但同時(shí)攝入了大量卡路里。用戶還需通過不同的運(yùn)動(dòng)來消耗卡路里，以達(dá)到健康減肥的目的。

其次，進(jìn)行概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：采用實(shí)體—聯(lián)系方法將現(xiàn)實(shí)世界轉(zhuǎn)化為信息世界，畫出E-R圖如圖1所示。

再次，設(shè)計(jì)規(guī)范合理的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，將E-R圖轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式，設(shè)計(jì)存儲(chǔ)路徑和存取方法，本例的關(guān)系模式如下：

（1）用戶（用戶名、年齡、性別、身高、體重）。

（2）食物（食物名稱、卡路里、健康程度）。

（3）運(yùn)動(dòng)（運(yùn)動(dòng)名稱、卡路里、劇烈程度）。

（4）攝入（用戶名、食物名稱、重量）。

（5）消耗（用戶名、運(yùn)動(dòng)名稱、運(yùn)動(dòng)時(shí)間）。

經(jīng)證明，所有的關(guān)系模式均滿足BCNF。本例中，索引為各關(guān)系的主碼。

最后，建庫和加載數(shù)據(jù)，完成基本的增、刪、改和查詢操作。

實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在進(jìn)行數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)有一段時(shí)間的茫然，但經(jīng)過思考，總能找到自己的興趣點(diǎn)，完成設(shè)計(jì)。這種方式不但能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、引發(fā)學(xué)生的熱烈討論，還能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，提高自主思考能力，一舉多得。

2.2? 教學(xué)演練

教學(xué)演練不只是教師在教學(xué)過程中添加實(shí)踐演練元素，學(xué)生也可以進(jìn)入演練模式、案例互動(dòng)、學(xué)生講解等，把自己的觀點(diǎn)通過PPT、圖像甚至是視頻等方式展示給觀眾，讓每個(gè)學(xué)生都有思考的空間，更加善于表達(dá)自己的觀點(diǎn)，展示自己的能力，切實(shí)增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[4]。

2.3? 線上線下答疑

“師者，傳道授業(yè)解惑也”。學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)過程中可能會(huì)存在疑問，卻又因課間時(shí)間較短，無法及時(shí)向老師請(qǐng)教，導(dǎo)致問題堆積，越學(xué)越難，徹底失去學(xué)習(xí)興趣。為了更好地進(jìn)行答疑解惑，老師創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫討論組，學(xué)生在請(qǐng)教同學(xué)和網(wǎng)上求解之余，可以在討論組中討論問題，或適時(shí)尋求老師的幫助，線上線下相結(jié)合，及時(shí)準(zhǔn)確地為學(xué)生解惑。除此以外，一些相關(guān)的課程資料也可以上傳到討論組，便于學(xué)生學(xué)習(xí)。

2.4? 無紙化上機(jī)考核

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的考試除了一些基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)和基本概念題以外，還有綜合應(yīng)用題?？梢圆捎脽o紙化上機(jī)考核的方式，按章節(jié)隨機(jī)抽取選擇、填空、簡(jiǎn)答題，而綜合應(yīng)用題，則給出一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)庫，要求學(xué)生自己創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)表、數(shù)據(jù)初始化，按照題目要求進(jìn)行增、刪、改、查操作，并將相應(yīng)SQL語句和查詢結(jié)果保存下來，再進(jìn)行關(guān)系代數(shù)表達(dá)式轉(zhuǎn)換等。以上機(jī)實(shí)戰(zhàn)代替紙質(zhì)化考試，提高學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力，避免培養(yǎng)出光學(xué)不練的“紙上談兵”之士[5]。

3? ? 結(jié)語

本文針對(duì)南京郵電大學(xué)通達(dá)學(xué)院“數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)”課程教學(xué)過程中存在的一些問題，提出了適宜的教學(xué)改進(jìn)方法，包括理論與實(shí)踐相結(jié)合、教學(xué)演練、線上線下答疑、無紙化上機(jī)考核等，這些方法大部分已經(jīng)在教學(xué)中付諸實(shí)踐。結(jié)果表明，學(xué)生對(duì)“數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)”課程有了更濃厚的學(xué)習(xí)興趣，特別是實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生主動(dòng)思考、積極討論，學(xué)習(xí)效果良好，有效提高了實(shí)踐創(chuàng)新能力。在以后的教學(xué)過程中，會(huì)進(jìn)一步結(jié)合學(xué)生興趣和課程特點(diǎn)，改進(jìn)教學(xué)方法，將學(xué)科前沿融入教學(xué)中，增強(qiáng)學(xué)生自主創(chuàng)新實(shí)踐能力，提高教學(xué)質(zhì)量。

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