数据库系统原理论文十篇

时间:2023-04-10 06:33:01

数据库系统原理论文

数据库系统原理论文篇1

关键词:数据库原理;教学改革;案例教学

中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1009-3044(2011)22-5511-02

Discussion on the Database Principles of Teaching Reform

LU Qiu

(School of information Science and Engineering, Guilin University of Technology, Guilin 541004, China)

Abstract: This paper is on the problems about "Database Principles" aroused in daily teaching. It gives a detailed design to teaching reform, and proposes to adopt some new teaching methods such as case teaching, task driving, which can make the pupils want to learn more initially. What's more, in this article, the examination methods are reformed, and it combines the theories and practices together.

Key words: database principles; teaching reform; case teaching

数据库是信息类学科中重要的分支,几乎所有的软硬件系统都需要数据库的支持,它是计算机信息系统与应用系统的核心技术和重要基础。因此,各高校都将数据库原理课程作为专业基础课开设。数据库课程研究如何存储、使用和管理数据库,有较强的理论性和实用性,具有应用性突出、学科间综合性明显、学科内多层面内容交融、前沿新技术发展迅速等特征。数据库原理的特征决定了其既具有很强的理论性,又需要加强实践,对知识的综合应用和相关专业前沿技术应用的要求很高,对于刚接触数据库的学生来说是一门比较难学的课程。他们要在短时间内做到既掌握数据库原理的基本理论知识,又能对数据库信息进行数据操作及控制,还要根据实际的应用需求设计开发数据库应用系统,是很困难的,这就要求找到适合学生的学习方法和合适的教学方法。只有采用有特色的教学方法,才能取得好的教学效果。

1 现状及问题

我院网络专业、计算机应用专业及自动化专业都开设了数据库原理课程,传统教学模式下存在以下问题:

1) 教学目标不明确,理论和实践脱节

由于数据库原理课程涉及的理论概念比较抽象,现阶段教学主要采用传统的“教师讲授―教师演示― 学生练习―学生综合应用”模式教学,教师处于主导地位,使学生被动的接受和掌握该课程的基本知识,学生所学的知识和应用不能同步进行,因此在应用系统设计开发中不能很好地应用软件工程思想解决实际问题。主要表现在在毕业设计中,大部分学生不了解开发一个实用数据库系统的基本步骤,往往只侧重系统的编程实现而忽略用软件工程方法进行系统的设计,对数据库知识体系结构缺乏完整的理解,使得所设计系统实用性差,影响了毕业设计的质量,使得部分学生毕业后不能较快的适应所在单位的工作要求。

2) 重理论轻实验

根据教学大纲,课程设置以理论知识为主,占课程总课时量的80%以上,而实验课时一般只设置10个课时左右。教学内容涉及到关系代数,SQL语言、关系数据库规范化理论等,这些内容理论性强且模型抽象。由于实验课时比较少,故实验教学主要针对SQL语言设置实验。最终导致学生学完该课程后,对抽象的理论只有模糊印象,但没有建立整体应用体系的概念,在应用系统开发的时候无法将理论转换为实际应用。

3) 学习效果不理想

在学习过程中,学生在课堂上首先接触到的是一大堆枯燥的概念或理论,部分知识点课本又缺少代表性例子进行进一步介绍,例如范式理论、数据库保护、并发控制等。学生只能体会基本概念和局部功能,缺少综合应用实践,无法体会理论在整个数据库系统应用中的位置和作用,学习效果不理想。

2 教学改革方案

2.1 案例教学模式

案例教学模式是指以案例作为教学材料,结合教学内容,通过讨论、回答问题等师生互动的教学过程,使学生掌握理论和理解相关的概念和理论知识,培养学生创新能力的一种教学模式[1]。根据本课程的特点及教学目标,在数据库原理教学中引入此教学方法,使学生在理解强化数据库系统基础理论知识的同时,培养其解决实际问题,开发设计数据库应用系统的能力。案例教学模式采用“案例―理论―概念”模式,通过对典型案例的分析与讨论,使学生了解理论知识在实际应用系统设计中的作用,将抽象的数据库原理知识运用到实际生活中从而解决实际问题,达到融会贯通的效果,使得数据库原理课程更具有实践性和实用性。

在数据库原理的教学内容组织上,我们以可视化开发工具Delphi及数据库管理系统SQLServer2000组织和设计针对各知识点的案例,在授课过程中设定每一堂课的学习目标,以启发式提问、讨论等进行教学互动,将知识点搭配案例和使用演示的方式进行讲解,使各知识点通俗易懂,容易消化并应用。表1给出了针对“数据库原理”课程[2]的知识点所设计的相应案例[3-4]。

2.2 任务驱动的教学模式

在讲授数据库应用系统设计时,除了采用案例教学模式外,还采用任务驱动的教学模式。为了使学生更好的掌握这部分内容,教师精心设计一些贴近生活且具有现实应用价值的题目,例如图书管理系统,人事管理系统,合同管理系统等,让学生以小组为单位接受任务,设计数据库应用系统。在这一过程中,学生要深入体会和应用软件工程的思想和方法,进行合理的设计,最后提交项目设计报告。在课堂上安排一定的时间让学生阐述设计思路和方案,然后教师进行适当的点评和提出问题让学生参与讨论,引导学生循序渐进的完成任务,从而得到从应用的角度建构数据库应用系统设计的思路、方法和技术体系,深化对相关内容的理解。在这一过程中学生不断获得“成就感”,求知欲望增强,同时培养了其创新能力和独立分析问题、解决问题的能力。

2.3 改革考核方式,重视能力培养

数据库原理是一门理论性和实践性都很强的课程,传统的单独理论考试会造成学生为应付考试而对相关理论知识死记硬背,而具体动手操作一窍不通的局面,这与该课程培养目标相悖,因此有必要对考核方式进行改革。数据库原理课程的考核分为理论知识考核与应用能力考核两部分。理论知识考核重点考察学生对主要概念和原理的熟悉和理解和综合运用知识解决实际问题的能力。应用能力考核方式比较灵活一些,主要通过平时的实验和数据库设计的任务完成情况决定,例如,采用对学生分组进行“项目设计”和“项目开发”的方式进行考核,给学生足够的时间和有效的提示,使得这种考核方式成为学生对协同工作机制的一个体验。

3 结束语

该文针对信息类专业的数据库原理课程教学中存在的问题进行探讨,提出了教学改革的思想,主要提倡采用案例教学模式和任务驱动模式进行数据库原理的教学,期望能够在教学中促进学生的主动学习、提高学生数据库应用开发能力和实践动手能力,加强团队合作精神,提高课程教学质量。同时通过调整考核方式,加大实践环节的考核比例,使得学生能将理论和实践联系起来,动手能力普遍提高。

参考文献:

[1] 金蓉,庄红.面向能力培养的高校非计算机专业计算机基础教学改革与实践[J].计算机教育,2010(1):1-147.

[2] 王珊,萨师煊.数据库系统概论[M].4版.北京:高等教育出版社,2006.

[3] 刘畅.案例法和项目驱动法在“数据库原理”教学实践中的应用探索[J].计算机教育,2009(19):75-76.

数据库系统原理论文篇2

【关键词】KM教学法;数据库原理;关系数据库

1.引言

数据库技术是计算机科学技术中发展最快的领域之一,也是应用最广的技术之一。它已成为各行各业存储数据、管理信息、共享资源的最先进最常用的技术,是企业、机构乃至整个信息社会赖以运转的基础,在当今社会中扮演着越来越重要的角色。因此,《数据库原理》课程不仅是计算机科学与技术专业和信息管理与信息系统专业的必修课程,也是许多非计算机专业的选修课程。

在《数据库原理》的教学过程中,探索高效实用的教学模式一直是教学的一个重要环节。本文将KM教学法引入《数据库原理》课程的教学过程中,尝试和探索将知识逻辑结构图和思维导图应用于课程教学,以提高教学质量。

2.《数据库原理》课程教学现状

《数据库原理》是一门理论性和实践性都很强的计算机专业核心课程。课程内容不仅涉及与数据库相关的基本概念、原理,数据库设计的理论与方法,还涉及SQL操作,要求学生既要掌握数据库的基本原理,又要能基于常用的数据库管理系统开发应用系统,课程的最终目的是培养学生运用数据库技术解决实际问题的能力。

目前多数高校《数据库原理》课程仍然采用传统的以“教师为中心”的教学方式进行授课,由于知识点抽象、概念多,学生普遍感觉内容枯燥、似懂非懂、难以掌握。有的学生甚至觉得本课程没什么实用价值,而缺乏学习兴趣,所以教学效果并不理想。通过多年的《数据库原理》课程教学,我们发现学生学习这门课之后,仍然不会“用”数据库——不会设计数据库,不会管理数据库,不会开发数据库应用程序。

将KM教学法应用于《数据库原理》课程旨在改变当前教学中存在的问题,激发学生学习该课程的兴趣,从根本上解决教学中的问题。

3.KM教学法

3.1 KM教学法的机制

KM教学法是由北京科技大学杨炳儒教授经过近20年教学实践的探究提出的一种基于创新性教学思想的教学论。KM教学法是指经深层逻辑思维加工,通过抽点—连线—成网—扩展—嵌入等步骤,分别在宏观架构与微观演绎层面上,形成知识逻辑结构图与思维导图相融合的教学方法。其中,K是指Knowledge Logic Structure(知识逻辑结构),M则是指Mind Mapping(思维导图)。

知识逻辑结构是通过知识逻辑结构图的形式给出所论知识系统的总体框架,表示了其中各知识子系统间的内在联系,是从宏观层面而论的,而思维导图则是从微观层面揭示了知识子系统中思维过程的一种自然导向的表达。KM教学法将“知识逻辑结构”与“思维导图”相结合,既注重传授具体知识,也注重培养学生的学习兴趣、学习能力和创新思维,其核心思想是引导学生以“知识逻辑结构”为主体,贯穿、融入“思维导图”方法,构造综合集成、逐层递阶的知识体系。

在教学过程中,先讲框架或结构,把课本知识变“薄”,使得学生对所学知识全貌一目了然,有一个宏观的认识,并且很容易理清知识总体条理;然后在框架中填充知识,也就是把课本知识变“厚”;而在介绍微观知识的过程中,借助思维导向启发学生对知识进行逐层深入的研究;最后再把填充知识概括起来,即把知识变“薄”回到主框架中,使得学生加深对知识的理解和掌握以便进入下一部分知识。从而形成以知识逻辑结构为主体贯穿、将思维导图融入进去的一种综合集成、多层次递阶的知识认知体系,符合学生学习和认知事物的科学规律。

3.2 KM教学法的实现

KM教学法归纳出来一套行之有效的方法,即教学过程可以描述为“抽点——连线——成网——扩展”的知识逻辑加工过程。

抽点:主要是对理论体系实施逐节——逐单元——逐章——逐篇的、由个别到一般的剖析。通过剖析,将每一部分的概念、定理、法则、理论的知识要点抽出,暂时舍弃那些次要的、枝节性的东西。

连线:在程序上,先分析局部再分析扩大片,最后分析总体。在内容上,要寻求两种要素:一是各概念、定理、法则、理论间的内在联系;二是贯穿于各部分概念、定理、法则、理论间称之为“知识链”的主线。

成网:在知识间的内在联系不断丰富和理论逐步发展的基础上,由浅到深、由简单到复杂、由具体到抽象的沿多层次结构不断深化,一环套一环地发展着。同时,要注重知识在横纵方向上的联系,以形成“知识网络”。

扩展:在先前形成的知识框架的基础上,沿着各个“脉络”去发展和延伸,将各相应部分加入全部细节,从而扩充与上升到知识的总体框架中去。这样掌握的知识是成串、成套的,是具有“空间”结构的,而不是“平面”结构的简单展现。从认识论的角度讲,此阶段的认知是螺旋式上升。

4.KM教学法在《数据库原理》课程教学中的实施

4.1 《数据库原理》课程的KM教学方法

《数据库原理》课程的教学主要讲述支持关系模型的关系数据库系统,包括与数据库相关的基础知识、数据库设计、数据库编程以及数据库系统的管理与维护等。教学目标是使学生在掌握关系数据库基本概念和和原理的基础上,能够基于关系数据库管理系统根据实际应用环境设计合理的数据结构,并开发高效的数据库应用系统。

在实际的课程教学中,通过引入KM教学法,采用“薄——厚——薄”的教学思路,逻辑衔接地、有侧重点地讲授知识。具体而言,首先给出《数据库原理》课程的总体架构,然后按照思维导图实施启发式教学,逻辑衔接地把知识铺展开来,重点讲解关系数据库标准语言SQL、关系数据理论、数据库设计以及数据库安全性、完整性、恢复与并发控制,最后给出相应思考题目供学生练习,并对每一部分内容进行总结。

4.2 逻辑结构图

在KM教学法的指导下,《数据库原理》课程的整体知识逻辑结构图如图1所示。整个课程主要由四部分组成:数据库系统的基础知识、数据库设计、数据库编程以及数据库的管理与维护。

数据库管理系统(简称DBMS)是数据库系统的核心组成部分,用来对数据进行科学地组织和存储、高效地获取和维护,数据库建立在DBMS的基础上,应用系统提供了数据库操作的环境,用来对数据库进行操纵,应用系统对数据库的各种操作请求都是由DBMS来完成。

数据库设计是与数据库相关的一个基本问题,它决定了数据库中的数据模式,而关系数据理论是数据库设计的有力工具;应用系统对数据库进行操作必然离不开数据库编程;此外,数据库管理与维护对整个数据库系统提供安全保护。

学生学习该课程时一个很大的问题就是觉得知识点之间缺少联系,非常零散。通过该图就能较好地体现知识的整体性,将知识“由厚变薄”。

4.3 数据库系统组成的思维导图

数据库系统是《数据库原理》课程的核心,其组成的思维导图如图2所示。关系数据库是《数据库原理》课程需要掌握的重点内容,关系数据库的教学过程是按照数据模型的三要素来组织的,即关系数据结构、关系操作和关系完整性约束。其中,关系操作包括三种语言:关系代数、关系演算和SQL,这三种语言在表达能力上是等价的,关系代数和关系演算为抽象的操作语言,SQL是关系数据库的标准语言,集数据定义、数据查询、数据操纵和数据控制与一体,这些功能都是通过DBMS来实现的。

DBMS主要负责数据库的数据定义、组织与存取、数据操作,此外,DBMS还提供了对数据库的统一控制、统一管理与维护功能,以保证数据的安全性、完整性、多用户对数据的并发使用及发生故障后的系统恢复。

应用系统是为满足用户不同领域、不同问题的应用需求而提供的计算机程序,用来对数据库进行操纵,这就涉及到数据库访问技术以及嵌入式SQL等数据库编程的相关知识。

当然,KM教学法不是独立的,它要配合其他教学手段、练习题目、作业及设计性题目等,通过多方面的支持让学生积极参与以达到事半功倍的效果。

5.结论

数据库已经成为无处不在、几乎涉及任何活动的技术,今天每个IT应用都以某种形式使用数据库。数据库已经对几乎所有的应用产生了巨大影响,并且使教育、娱乐、工业以及银行等领域产生了根本的变化。为了使学生更好地掌握数据库系统的原理和技术,以开发出高效的数据库应用系统,本文将KM教学法应用到《数据库原理》课程中。KM教学法按照知识延伸和发展的内在逻辑性,确立以讲授知识的逻辑结构、理论框架和内在联系为主,对思维活动加以诱导,坚持“先搭架,后填充,再诱导”和少而精的原则,进行知识的组织和教学,是一种非常值得大力推广的教学方法,可以推广到其他的科目、其他的专业、进行跨学科的具体实施。

参考文献

[1]杨炳儒,张桃红.理工科课堂KM教学法研究[J].现代大学教育,2006(4):83-85.

[2]张桃红,彭珍,杨炳儒,谢永红.“C程序设计”课程的KM教学论研究[J].计算机教育,2010(2):113-115.

[3]杨炳儒.KM教学论研究与实践[J].北京科技大学学报(社会科学版),2012(1):89-92.

[4]杨炳儒,马楠,谢永红.知识逻辑结构与思维形式注记教学法研究与探索[J].中国大学教学,2011(4):57-59.

数据库系统原理论文篇3

关键词:数据库原理与应用;课程体系改革;实践教学

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)07-0264-02

现代计算机信息技术与网络技术的飞速发展,加速了数据库技术的广泛应用和发展。各类信息系统和动态网站的开发都需要后台数据库的支持,大量信息数据都是利用数据库进行存储和管理的,数据库技术成为系统开发不可或缺的一部分。数据库原理及应用是我国高等院校计算机专业必修的专业基础课,是兼有理论和实践的综合性课程,是学习软件工程、WEB程序开发以及人工智能等课程的重要基础课程。在相关课程中起到承上启下的桥梁作用,尤其是本科计算机专业的学生构建整个专业知识体系的基础,关系到软件开发人才的专业素质和软件开发质量。所以,不断地探索数据库原理与应用的教学改革思路具有重要的意义。

一、数据库原理与应用课程教学上存在的问题

这几年,数据库技术课程体系一直在进行变革,取得了一定的进展。在教学内容和实践环节上也实施了很多改革措施,教学效果有了一定的改善。但仍然存在不尽如人意的地方。

1.理论案例与实践案例衔接不紧密,导致知识掌握不扎实,不能很好地应用到实践中。虽然数据库理论的课时和实践应用的课时都进行了有效的调整,但由于其中的案例在每一门课中都是独立的,而不是将一个完整的案例贯穿始终,学生对于数据库设计的理解就割裂开来,没有形成系统合一的结果。最终理论还是理论,实践应用中并没有延续理论分析的结果,没有透彻地理解数据库设计原理,那么在实际设计数据库时会出现很多不完善的地方。

2.在数据库应用中过度重视应用软件的作用,忽视理论的结合。加大数据库应用课程的学时后,教师教学重心偏向数据库软件平台的应用方法,虽然以案例为驱动进行讲授,但忽视了相关理论应用的讲解。学生的时间和精力会更多的应用在SQL语言的应用上,而忽视了数据库关系模式建立的正确性,实践脱离了理论的指导,导致设计内容的理论依据不完整,出现失误和偏差,给后续的学习带来了隐患。

3.考核方式不合理,使实践环节不被重视,无法激发学生学习的主动积极性。数据库原理及应用是一门理论性和实践性都很强的课程,传统的考核方式比较单一,只有单独的理论考试,会导致学生为应付考试而对相关理论知识死记硬背,出现“高分低能”现象,这与该课程培养应用型人才的目标是相悖的。数据库原理和应用分成两门课后,还只是试卷考核,没有上机考核。虽然实践课上学生也动手实际操作了,但由于缺乏激励机制,只是停留在浅尝则止的状态,更多的会采用死记硬背的方法来学习。

4.教学手段始终不变。目前,高等院校计算机专业数据库原理及应课程的授课大多采用多媒体课件。教师在授课时没有针对课程内容适时调整授课手段,始终如一依赖课件,给课程的教学质量带来了一些问题。如在涉及关系数库和关系数据理论知识的教学中,学生需要较长间理解这些知识点,而用多媒体课件进行讲授,加快了演示的节奏,学生的思维难以与之同步,从而影响教学效果。

因此,为了解决上述存在的问题,让学生更加积极有效地真正学好数据库技术,我们提出了数据库相关课程的一些改革方案。

二、数据库课程体系改革方案

1.制定合理的教学计划。根据教学的需要,适时的调整或制定新的教学计划。调研2006―2011版的教学计划,包括计算机专业和软件专业,软件专业分为三本和二本方向,了解数据库相关课程的设置,包括学时数、学分、理论课学时数和实验课学时数、考核方式和开课学期。调整并确定相关课程的合理设置。数据库课程体系内容主要有:数据库原理、数据库应用、数据库课程设计、程序设计语言(C#或Java)和软件工程。软件工程是软件应用开发设计规范化理论指导,程序设计语言是编程工具,数据库原理与应用实现后台数据库设计,数据库课程设计是结合这几门课程综合设计一个小型应用系统。软件工程和程序设计语言尽量安排在数据库原理与应用之前或同一学期,这样,在课程设计中对数据库体系结构和应用有一个比较完整、清晰的理解。

数据库系统原理论文篇4

关键词:数据库;精品课程;教学改革;创新人才

中图分类号:G642 文献标识码:A

“SQL Server数据库原理及应用”课程是镇江高等专科学校计算机应用技术专业的核心课程之一,其教学质量好坏直接影响到后续课程学习、直接关系到人才培养质量。该课程是一门以培养学生的专业基础理论和基础技能为目标的课程,在课程设置中具有关键地位。镇江高等专科学校电子信息工程系以校级精品课程建设为契机,打造省级精品课程为目标,根据培养“基础理论知识适度、技术应用能力强、知识面较宽、素质高”的创新人才精神,针对课程在专业人才培养中的地位和作用,在课程体系与教学内容、实践环节和创新能力培养等方面进行改革与实践,为培养高素质技术应用型和技能型专门人才提供必要的平台与保障。

1优化课程体系,调整教学内容

我校计算机应用技术专业“SQL Server数据库原理及应用”课程一般包括数据库原理、设计和应用三个部分,涵盖如下教学内容:(1)基本原理包括数据库系统概述、关系数据库、关系数据库查询语言SQL、关系系统及其查询优化、关系数据理论等,这些内容是教学的重点,它们涵盖了关系数据库的基本原理,对数据库的设计、应用和开发起着指导作用;(2)设计方法包括软件工程原则、数据库恢复技术、并发控制、数据库安全性、数据库完整性等;(3)应用开发包括数据库系统、基于高级程序设计语言的C/S(B/S)构架的应用。原理是其基础,设计和应用是提高,他们相辅相成、互相促进。高职高专教育倡导“能力本位”模式,以培养学生技术和职业岗位应用能力为主,它强调培养学生的综合职业能力。具体体现为培养“基础理论知识适度、技术应用能力强、知识面较宽、素质高”的专门应用性人才。为适应高职高专“能力本位”的培养模式及在学时压缩情况下培养质量提高的要求,在知识领域,基础理论以必需、够用为度,以掌握概念、强化应用为重点,专业课教学强调针对性和实用性。精简该课程的理论知识,形成了以大型数据库(SQL Server2000)的实际应用技术为主的课程体系。

1.1压缩数据库原理的教学

数据库原理与应用课程的教育目标是培养社会需求的数据库应用人才,这就要求培养的学生既理解原理、具有扎实功底,又善于灵活运用、富于创新。数据库原理的内容包括数据库系统概述、关系数据库、关系数据库查询语言SQL、关系系统及其查询优化、关系数据理论等,这些内容是教学的重点,对数据库的设计、应用和开发起着指导作用。在教学过程中本着“够用为度”的原则,对数据库原理内容进行了较大压缩,讲授内容主要是为设计好的数据库提供服务。涉及的重点内容有:E-R数据模型、关系运算、SQL查询、关系模式规范化、数据库开发中的概念设计。 1.2强化数据库应用技术内容的教学

高职高专教学目的就是要培养适应市场需求的技能型人才,因此我们在课程教学中对理论部分只是作一些必要的讲解,讲解的重点放在技术与应用部分。具体如下:简要介绍数据库技术的基本概念、发展过程、各种数据模型等基础理论;适当讲解关系代数理论,为后面SQL语言的查询语句奠定基础;关系数据库语言SQL是最为流行的关系数据库操作语言,在很多具体的数据库管理系统中都提供了SQL语言,这是课程的重要内容。在介绍中结合一种具体的DBMS,如SQL Server,让学生通过对SQL语句的具体使用来掌握SQL的各种语法和功能,重点培养学生对数据库的实际操作能力;对于数据库的完整性与安全性控制来说,在实际设计数据库时,这是非常重要的内容,直接关系到数据库中数据的有效性、正确性、相容性与安全性等,这是衡量一个数据库应用系统性能好坏的重要标志,在教学中结合实际例子详细讲解;事务在实际操作中应用也较广,在教学中教师应结合具体应用进行讲述;数据库设计是原理与技术的综合应用,是提高学生实际数据库应用能力的关键内容,为了让学生完整地掌握整个设计过程,我们在这部分教学内容完成后布置学生完成数据库设计大作业,通过实际例子让学生去体会和掌握数据库设计技能;作为DBMS与面向对象程序设计语言通信接口的ADO或技术需要适当地进行介绍,ADO是最新的数据库访问技术,它已经成为目前数据库开发的主流。

2改革教学手段,提高教学质量

在信息化社会到来的今天,通讯技术和传媒手段迅猛发展,课堂教学方法和教学手段发生了变化。传统的教学方法是:黑板+粉笔,这种方法耗时、费力,而且“SQL Server 数据库原理及应用”是一门理论与工程实践密切相关的综合性课程,课程中既有概念抽象部分,也有实用技能部分,采用传统教学方法,不仅浪费时间,学生理解也不深刻,教学效果不佳。因此重点从教学方法和教学手段进行改革,引入案例教学和任务驱动教学法,教学效果明显提高。

2.1改革教学手段,培养学习兴趣

“SQL Server 数据库原理及应用”是一门理论性和实践性都很强的面向实际应用的课程,如果还是使用传统的教学模式是远远不够的。我们在教学中注意了运用形象思维的方法,根据具体情况,选择具体的教学模式,在教学中采用了多种形式的多媒体教学手段。以触发器为例,在教学中学生对触发器这个概念感觉到很抽象、不好理解,不知道触发器有何作用,如何去设计触发器。教学过程中,使用PPT电子课件向学生讲解触发器的设计,查询分析器与电脑投影仪、大屏幕的配合用来演示触发器的工作过程,帮助学生理解触发器的工作原理,使学生了解触发器在信息系统中的作用。丰富的教学模式和教学手段充分调动了学生的眼、耳、手和脑,使学生感到教学不枯燥、教学效果直观,提高了学生学习数据库技术的兴趣。充分利用多媒体网络课程,为学生提供电子教材、电子教案、练习自测、在线交流、作业提交等功能,为学生搭建良好的自主学习平台、锻炼和培养学生终身学习的能力。

2.2案例教学

“SQL Server数据库原理及应用”课程是一门理论性和实践性都很强的面向实际应用的课程,深刻理解数据库的各种概念需要丰富的实践经验。为使学生既掌握适应理论知识又具有高素质的操作技能,在该课程中采用案例教学法。案例教学比较适合于数据库原理及应用教学,特别是在数据库设计部分。在这部分的教学中充分利用案例教学,使学生能够看到一个真正的大型复杂信息系统是如何设计实现的;介绍这些系统开发中的经验教训,使学生更深刻地理解数据库设计的基本概念和方法。然而,数据库设计不是一个单纯的数据库问题,它是和整个信息系统的需求和环境相关的,数据库设计的经验积累单靠看书和听课是无法获得的,学生必须自己动手开发一个相对复杂的信息系统,体会数据库设计方法和技巧。为配合这部分教学,我们设计了综合性实验―“学生学籍管理信息系统数据库设计”,要求学生单独或合作完成。通过对以数据库为核心的信息系统典型案例进行剖析,加深学生对基本原理、基本方法的理解和掌握。案例教学能用生动的事例阐释比较枯燥的理论,激发学生探究知识的兴趣。

2.3任务驱动教学

根据高职高专职业教育的规律和特点,运用任务驱动教学法于数据库原理及应用教学,在教学形式上采用企业开发实际项目的方式,以本课题组开发的实际课题“学生成绩管理系统”为实例项目,以它的实施贯穿整个教学过程。将学生成绩管理系统分解为独立的任务单元,在任务的驱动下,促使学生自主思考,并通过自主学习、协作学习等方法,探求解决问题的途径。在这个过程中,使学生不断地获得成就感,激发他们的求知欲望,激发学生的主动参与意识,逐步形成一个感知心智活动的良性循环,从而培养出独立探索、勇于开拓进取的自学能力。

3注重实践教学,培养学生工程应用能力和创新能力

“SQL Server数据库原理及应用”课程实践环节主要包括基本实验和验证性实验、应用性实验和综合性实验等类型。课程实验是整个课程教学中的一个重要环节。学生通过实验不仅能验证理论,训练操作技能,而且在接触实际的过程中加深理解,增强记忆,激发学习兴趣,同时促进学生自觉主动地思考、探索,进一步从理论和实践中汲取知识,开拓思维,从而培养学生的创新能力。课程设计环节是数据库教学中实现理论联系实际的一个重要途径,通过实训教学,对学生动手能力的培养,促进学生实现了从知识到技能的转变,学生的综合能力和团队协作精神得到明显改观,学生的职业技能、素养得到明显提高。近几年来,我系在课程实验和实习两个环节进行了改革,在培养学生的创新意识和工程能力方面,收到良好效果。

3.1改革传统实验教学模式,变“被动实践”为“主动实践”

传统的数据库实验教学基本上以验证性实验为主,实验方法、步骤都已详细确定,学生只是按照规定好的流程被动进行实验,实验内容单一,约束性强,不利于学生能力培养。因此,在实验教学内容的组织上,我们将实验划分成三个阶段实施完成。首先设计基本实验和验证性实验,对于基本实验和验证性实验,学生在规定的时间进行,由授课老师认真组织,现场指导。通过教师与学生的交流,使学生加深对所学知识和理论的理解和掌握。应用性实验以一个相对独立的数据库项目,如学生信息管理系统的开发来培养学生的综合能力,培养学生的团队合作精神。教师只提出实验目的、要求、注意事项等,不过细地规定条条框框,实验方法、步骤由学生自己拟定,学生有充分自由度,有助于培养学生创新意识。通过应用性实验使学生深入理解和掌握数据库理论知识,进一步掌握数据库应用系统的设计和开发方法,同时培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,加强了学生综合素质的锻炼。综合性、设计性实验内容力求既结合生产实际,又能涵盖课程教学的要求。通过项目的开发使学生将所学的知识用到实际的开发中去,使学生所学知识得以融会贯通、巩固提高,为今后从事专业工作打基础。实验的目的是培养学生综合分析问题和解决问题的能力,培养学生推理能力和研究能力。采取新实验教学模式,使学生巩固了所学专业知识,提高了学习知识及运用知识的能力,拓宽了知识面,更重要的是培养了学生的创新意识,变“被动实践”为“主动实践”,效果显著。

3.2强化校外实习环节教学,增强学生工程应用能力

现代企业数据库应用基本上是工程化的合作开发,其基本特征是按软件工程学的原则进行组织,软件工程学的基本方法融入数据库原理与应用课程的实践环节,使学生尽早建立起工程化的概念。但考察目前的教学过程可以看到,除了毕业设计(论文)之外,从课后作业、上机实践到课程设计,几乎都是学生的个人行为,大多数学生是抱着应付差事的心理被动地来完成这些任务的,缺乏创新思维。在毕业设计(论文)中反映出许多学生不懂得如何合作开发一个实用的数据库应用系统,严重影响了毕业设计的质量,学生毕业后也不能迅速适应所在单位的工作要求。针对上述教学中存在的问题,我们计算机应用和技术专业开始了校企合作课程开发和工学结合的教学过程,目前,校外实训基地有“船苑”电脑基地、金舟软件公司基地和镇江联盟计算机网络有限公司3个,承担着课程共建、教学项目设计、共同实施项目开发与技术服务,接纳学生顶岗实践等事宜。有企业指派专业人员负责学生的教学,学生参与企业的数据库管理和维护等相关工作,可以让学生实际加深理解掌握数据库创建和维护的技能,也能进一步了解职业规范。

3.3建立数据库实验室,培养学生数据库技术应用能力

镇江高等专科学校电子信息系以校级精品课程建设为契机,建立了数据库实验室。学生在该实验室,不仅能完成“SQL Server数据库原理及应用”课程所规定的实验,对数据库有更加感性和直观的认识。还可以尝试C/S(或B/S)程序的实现,学生可以用心去理解、体会Client/Server、Browser/Server当今世界开发模式技术架构的两大主流技术。该方法不仅加强了学生对大型数据库各知识点的理解,而且从整体上对于大型数据库在实际开发中的应用有了进一步的理解。教学内容深入浅出,并且面向就业岗位,与企业零距离对接。

4结束语

几年来,通过对“SQL Server数据库原理及应用”课程教学实践与改革,加大了课堂教学信息量,调动了学生学习积极性,培养了学生创新意识和动手能力。当然,教学改革是一项长期而艰巨的任务,还有大量工作需要去做。希望以镇江高等专科学校计算机应用技术专业现有优势和特色为基础,以科技发展和社会、国际化对人才要求为导向,以培养创新型、应用性一流人才为最终目的,以校精品课程建设为契机,经过3~5年的建设,使本课程师资队伍、教材、课程体系、教学手段、网络资源、实验实践教学基地等诸多方面达到国内领先水平,把“SQL Server数据库原理及应用”课程建设成省级精品课程,并带动相关课程的精品课程建设。

参考文献:

[1] 孙志挥,倪巍伟,刘亚军.案例教学―开放课程“数据库系统”改革的有效模式[J]. 电气电子教学学报,2005,27(1): 105-107,113.

[2] 姚志良. 大案例教学法在《SQL Server 数据库》课程教学中的应用研究[J]. 职业教育研究,2007,(4):75-76.

The Teaching Innovation and Practice on the Top Quality Course of

SQL Server Database Principle and Application

HUANG Li-ming

(Department of Electronics and Information, Zhenjiang College, Zhenjiang 212003, China)

数据库系统原理论文篇5

在建设结构合理、格式规范、便于共享的档案数据库的过程中,仅仅依靠数据库理论是不能胜任的,数据库管理系统(dbms)本质上就是管理所用的工具和平台,其数据结构、类型、内容范围等关键要素都必须依靠档案基本管理理论提供的营养来进行保障,也是我们平常所说的业务支撑。

一、档案分类理论对档案数据库的建设起着导向作用

从管理学上讲,任何管理活动,抛开其最终目的,其最基本的目的或者基本要求都是要使被管理对象有序化,档案管理的基本目的就是要使档案有序化,包括档案实体管理和信息管理的有序化。将数量庞大、内容形式复杂多样的档案有序化的具体方法很多,但最基本的方法就是分类,即“对档案总体进行分割、划分,将其分为若干层次、大小不同的部分或门类、种类、类别,然后对这些不同的部分、门类、类别等实施分别管理。”“这实质上也是人类社会所有管理活动乃至认识活动的基本方法。”正因为如此,“说得笼统一点,档案管理理论上的所有能称得上‘重大’的分歧和争论,大都围绕着分类方法展开。”①

由是,笔者将档案分类作为影响档案数据库建设的基础理论,该理论直接影响着档案数据库建设的方向。在档案理论界中逻辑主义和历史主义的分类思路得到普遍认可。逻辑主义的分类思路是根据档案的一般特征作为分类标准和依据,根据严格的形式逻辑进行划分的分类思想,比如按照保管期限、密级等进行划分。历史主义的分类思路是按照事物的现实存在状态与界线对事物进行区分的,强调根据事物的现状进行把握,尽可能接近事物的真实状态,是一种客观主义的分类思路。历史主义方法在档案实体管理领域的具体体现就是全宗原则,在分类时首先按照档案所属的全宗进行归类。逻辑主义分类思想有助于从某一具体特征进行划分,便于对档案进行多角度的灵活定位;历史主义则强调了档案来源属性这个根本特征,有助于完整理解档案内容,这也是档案数据库区别于其他文献数据库的关键要素。事实上,在档案管理的过程中这两种分类思想都是需要的,彼此是不可取代的。

一般来说,对档案的实体管理基本采用了历史主义的分类方法,大体都按全宗进行排架整理;而档案内容信息的管理则可以同时采用两种方法,一般以逻辑主义分类方法为主。在档案数据库建设中,一般是在来源单位层次上建立实体数据库,实际上是将一个全宗(一般是档案室层次)或全宗群(一般是档案馆层次)作为建库范围,同时利用视图、索引等数据库对象对内容实施逻辑管理,使档案管理理论中的“二元主义”得以在数据库建设中融合。

二、全宗原则及其理论发展对档案数据库建设发挥指导作用

档案管理基本理论认为档案的实体管理必须维护和尊重档案的本质特性,必须采用历史主义的方法,遵守全宗原则,这一思路对于档案数据库的建设具有重要的指导作用。

首先,全宗原则是档案实体分类的基本方法,是人们经过理论分析和实证研究之后得出的宝贵经验。以全宗为基本单位建设档案数据库,数据库内容反映的是一个现实的实体单位的历史记录,保证了档案数据具有一个坚实可靠的立足点,这是单纯地依靠逻辑分类方法所达不到的。

其次,采用全宗原则指导建设档案数据库,能够最大限度地维护档案的原始记录性。因为全宗作为一个独立组织或个人形成档案的全部,是一个不可分散、不可打乱混淆的有机整体,这样能够最大限度地维护和保持档案的本质特性——原始记录性,这也是档案信息在管理组织上独树一帜、不同于图书、资料、情报等文献的根本原因。档案数据库作为档案信息管理的重要工具和手段,必须服从这一更高的管理目的。良好的数据库设计可以将全宗原则的诸多思想在档案数据库建设中实现,包括全宗内部管理层次、管理联系等。像文书立卷工作中要求的“保持文件之间的历史联系”、科技档案管理中的“成套性原则”等思想都可以通过数据库的设计得以体现。

第三,依据全宗理论进行档案数据库建设,有利于数据库的建设与维护工作。按照这种思路进行档案数据库建设在多数情况下能够保证数据库的建设者、管理者、拥有者、维护者是统一的,数据库建设各方的利益是一致的,有助于保证档案数据库建设的动力、资金以及作用的发挥。

值得注意的是,虽然全宗原则是档案管理的基本原则和方法,但它并不能解决档案管理的所有问题。由于社会实践的不断发展,全宗原则面临不少新的挑战,也因此得到新的发展,这些发展对档案数据库的建设同样产生了具体的影响。

1、全宗内部档案的差异化管理需求要求建立相对独立的档案数据库。

虽然全宗原则强调一个来源单位的档案应当集中保管,但也没有忽视对同一来源档案之间的差异化管理。随着社会实践的发展,同一全宗内档案的种类、载体类型及其管理要求日益多样化、复杂化、专门化,这使得对全宗的集中统一保管难以实施。在档案实体管理范畴,同一全宗内就有可能出现纸张、照片、录音带、录像带、磁盘、光盘、缩微胶片等多种载体,其中相当一部分特殊载体的档案在保管利用上都有特殊要求,因此往往需要将其组织为一个单独的管理体系,设置专门机构,提供专门的库房和设备,虽然可以在编号系统中设置它们与全宗的关系,但在实体管理层面上已经不具有严格的不可分散性。在档案信息管理范畴,由于不同门类档案的管理差异,同一全宗内不同类别的档案也多采取分别管理的措施,比较典型的像人事档案、会计档案等由于具有不同于其他档案的管理要求,采取由人事部门、财务部门单独保管的管理方式。

与此相对应,基于全宗的档案数据库在建设时都会考虑到这些差异的存在,通过建立多媒体档案数据库来存储管理照片、录音、录像等专门载体档案,通过建立人事档案数据库、会计档案数据库对这些业务性较强的档案实施专门化管理。

2、自由来源原则为专门档案的数据库建设提供理论基础。

自由来源原则认为全宗不仅是历史性、客观性的,也可以是逻辑性的,这是对全宗理论的重大发展。像许多行业性、专业性很强的档案就要求打破传统全宗范围的限制,而按照行业或专业系统进行集中统一管理。比如城建档案、项目档案虽然破坏了各项目参与组织全宗的完整性,但却有效地维护了项目档案的完整性。在多数情况下保证后者的完整性具有更为重要的现实意义。这里的工程项目就是一个逻辑意义上的全宗单位,由此可见,全宗理论在其本身的发展过程中存在分合的演化过程,并不完全拘泥于狭义的全宗概念。

自由来源原则等理论为城建档案数据库、项目档案数据库等专门档案数据库的出现提供了理论基础。它们以逻辑全宗为单位进行创建,符合其管理要求。

三、逻辑主义分类思路适合档案数据库的内容管理

历史上最著名的逻辑主义分类方法应该就是法国国家档案馆馆长卡缪和多努坚持的事由原则,该原则在法国大革命前就应用于各国的国家档案机构,但这些国家档案机构所保管的大都是来源单一的档案,所以事由原则尚能发挥作用。但面对改革后法国国家档案馆中来源、内容、形式、种类、数量各不相同的档案,这种分类方法就显得捉襟见肘了。这两任馆长使用统一的事由原则对全部馆藏进行统一分类,即使他们根据档案复杂性的增加将事由大类由4类拓展到24类,也不能将所有档案都划分清楚。很明显,在综合性档案馆内按照统一事由原则对档案实体进行分类是典型的“刻舟求剑”的行为。但这并不能说明逻辑分类方法不能用于实体分类,而是它更多地适用于档案的内容分类。

逻辑分类法在档案数据库的内容管理中有着非常普遍的应用。我们知道,档案的实体整理必须按照其形成时的本来面貌去管理,但档案内容信息是极为丰富多彩的,人们对这些内容的需求也是多样化的,但和现实世界中档案实体的排序只能有一种一样,在数据库中我们一般通过有限的基本表来反映档案实体的记录信息。我们绝没有必要根据用户的每一个需求重建数据库,在表达逻辑需求方面,数据库拥有强大的管理手段,我们可以依据我们感兴趣的特征(或特征组合)通过索引、视图、查询等数据库对象很方便地对档案数据库进行逻辑重组,好像魔方一样,可以变换出我们需要展现的内容。比如视图在数据库理论中有个绰号叫“虚表”,就形象地表达了视图具有的逻辑力量,它可以将用户关心的属性从若干个基本表中抽取出来进行组合,满足用户的查询和使用要求。而且在计算机环境中,由于软硬件屏蔽了许多对用户无关的内容,使得用户可以像操纵基本表一样操纵视图,就好像档案实体真的是按照我们指定的特征进行分类一样。

四、电子文件管理理论为档案数据库的未来发展提供营养

电子文件管理已经成为目前档案信息化进程中不可回避的课题。电子文件是信息化环境中业务过程和业务成果的真实记录,因此保证电子文件的真实、完整、可用具有非常重要的意义。电子文件生命周期理论认为,电子文件从形成到销毁或保管是一个完整的运动过程,对电子文件生命全程的管理和监控措施应当前置到电子文件管理系统的设计之中,包括对其运动全程的状态记录。档案数据库在电子文件管理环境中如何发挥作用,需要电子文件管理理论提供支持。

与传统档案进行事后管理不同,现代文件档案管理倡导的前端控制原则要求将整个文件管理过程的目标、要求、规则等进行系统分析,将需要在文件形成阶段实现的功能尽可能进行整合。这就要求对文件数据结构的设计要考虑到整个文件管理活动的需要,实时收集需要进行前期控制的数据元素,为确保电子文件的真实可靠、完整安全、长期可读提供保障。换言之,档案数据库不能像传统方式那样,在档案文件接收完毕、文件的真实性有案可查的情况下开始数据建设,而是要在第一时间规划完毕,伴随文件生命周期进行动态跟踪,将各个环节需要记录的数据各就其位,构成一个完整的数据链条,为该文件的描述、利用、验证、保存等提供信息。美国当代著名的电子文件管理专家戴维·比尔曼指出“必须根据文件保管系统的功能需求、文件种类以及业务活动的证据性需求,提前界定著录信息。在电子文件环境中,对元数据予以明确规定,有助于设计和实施在文件生成之际自动截获元数据的系统,确保文件在转载、传输过程中相伴产生的元数据的完整。”②

紧接着的问题在于如何确定用于描述的元素,元数据理论为此提供了解决方案。元数据就是数据的数据,用于描述数据的内容(what)、覆盖范围(where, when)、质量、管理方式、数据的所有者(who)、数据的提供方式(how)等信息,是数据与数据用户之间的桥梁。元数据通过描述信息资源的属性,用于识别、评价、追踪资源,从而实现对信息资源一体化的组织和有效管理。根据对电子资源管理的需要,元数据可以分为描述型、管理型、技术型和使用型、保存型。事实上,电子文件是多种不同类型信息的一个集合概念,对于不同类型的信息形式,其描述、管理、保存方式都具有不同的属性集。元数据最基本的功能是通过数据元素集定义资源对象的各类属性,这些属性的大量实例可以表达为关系型数据库中的表,或者以xml等形式进行置标,从而能够利用数据库系统或各类应用软件进行管理。可见,以元数据为中间对象,可以利用数据库实现电子文件的有效管理。

注释:

数据库系统原理论文篇6

【关键词】软件工程专业 数据库原理 实践

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1006-9682(2009)04-0070-02

【Abstract】The aim of software engineering education is to cultivate students’ engineering capabilities to analyze, design and implement software. But currently, there exists problems in practice education――ignoring connection among knowledge and ignoring relation between other courses. While pointing out these problems, we also propose solutions to solve them.

【Key words】Software engineering major Principles of database management Practice

一、引 言

数据库技术是信息技术中发展最快的领域之一,也是应用最广的技术之一,已成为计算机信息系统与应用系统的核心技术与重要基础。数据库原理课程是软件工程专业的一门主干必修课程,该课程系统、完整地讲述了当前数据库技术从基本原理到应用实践的主要内容,力争使学生能够正确理解数据库的基本原理,掌握数据库的设计方法和应用技术。能在现有主流的数据库管理系统之上进行应用系统的开发和管理。因此,数据库原理是集理论性、实用性、操作性、创新性于一体的综合课程。

数据库原理[1]是软件工程专业的一门主干必修课程,其重要性不言而喻。这门课程不仅要求学生掌握数据库的基本概念、原理,还特别强调培养学生应用数据库技术动手解决实际问题的能力。如何使理论与实践不脱节,真正培养出具备扎实的基础知识、较强的实际工程实践能力的软件工程专业人才,是讲授这门课程的教师一直都在探索的问题。根据切身的教学经验,从实践环节着眼,对数据库原理课程的讲授进行了思考。

二、实践教学普遍存在的问题

数据库原理是一门综合性的课程,主要表现在:内容庞杂,包括了数据库的基本概念、理论、关系代数和关系演算语言、关系规范化理论、SQL语言、数据库设计、数据库保护等;涉及面广,除了数据库技术,还牵涉到了软件工程、Web程序设计、软件质量管理等方面。目前各高校软件工程专业的数据库原理课程教学内容和教学方法大致相近,大都依据指定的一本教材,按编排顺序进行课堂教学和实验,在学期末进行课程设计。在这样的教学模式下普遍存在教学与实践脱节的问题,主要表现在如下几个方面:

1.学生对基本概念理解不透彻,基本理论掌握不扎实。基本概念、基本理论是授课的重点。如果没有适当的工程项目经验,仅凭理解加记忆的方法来应付考试,许多知识点理解就不会透彻,并且学完以后印象不深、很快就会遗忘。

2.大部分学生分析问题、解决问题的能力差。在教学过程中,时常会发现一些学生考试分数很高,但是在课程设计或毕业设计中却体现不出相对应的能力来。所学的知识没有被转化成为分析问题、解决问题的能力。

3.学生感到时间紧、任务重。主要原因是课程设计的课时安排不合理,将课程设计集中安排在学期末的一周内。这么短的时间内既要调研、做需求分析、数据库设计,又要编程、写设计报告等,学生必然会感到时间很紧张、课程设计的质量也难以保证。

简而言之,在现行教学模式中,虽然设置了实验、课程设计等实践环节,但却忽略了两个衔接。一个是知识点之间的衔接。通常,实验的设计是以课堂讲解的知识点进行设计,各个实验是单元性的,相互独立,无法使学生理解知识点间的联系。然而,课程设计却要求学生在临近期末的一周时间里,综合所学,完成一个小型数据库系统的设计、开发。这对于大部分初学数据库的学生而言,难度很大。导致很多学生纷纷选择与开发能力相对较强的学生组成小组,共同完成课程设计,从而无法在实践中真正锻炼自己的动手能力。另一个是忽略了与软件工程等相关课程的衔接,使学生无法真正综合地了解、掌握并实践一个软件系统的开发、维护、扩充的全过程。

三、改进实践教学的措施

目前的教学中,主要依据教材,以关系数据库为基础、数据库管理系统为中心,介绍关系系统的基本原理,教材中很少涉及到具体应用,学生在学习过程中很难深入理解数据库中的一些重要技术,更谈不上如何从实践上去把握。而数据库原理课程的后续课程一般又不再安排一门操作性强的商业数据库课程,比如SQL Server数据库等。知识点之间、数据库原理与相关课程之间的脱节,一方面无法调动学生的自主学习积极性;另一方面因为实践内容欠缺连贯性、综合性,无法培养学生的实际工程实践能力。要消除脱节,实现两个衔接,势必要对现行的教学方法进行改进。

现行教学模式中,实验的设计是以课堂讲授的知识点为驱动,能起到加深学生对知识点印象的作用,但却无法调动学生自主学习的积极性。比如建立数据库、建立表、完成特定SQL操作等单元性实验,学生依葫芦画瓢,大都能顺利完成。但实际上,学生却对各个知识点的联系理解不够,比如表与视图的关系。当临近期末,需要完成综合性较强的课程设计时,学生明显感到相较于实验,课程设计难度增大;同时,由于学生平时缺乏综合训练,很难达到预期的教学效果。要实现实验与实验的衔接,就要使实验内容间有连贯性,就是要以任务为驱动对实验进行设计。 以一个具体的、能调动学生学习积极性的任务,对讲授的知识点进行合理的组合,将要传授的琐碎、枯燥的理论知识巧妙地蕴含其中。以知识点为驱动设计建立视图的实验,通常要求学生按教材及老师的讲解,采用SQL语句直接完成视图的建立。而以任务为驱动设计的实验,则只给出任务描述,调动学生积极性,综合运用所学知识点,自己想办法完成实验。比如,要求学生利用数据库管理一个单位职工的薪酬记录,要求财务主管可对单位所有职工的薪酬进行操作,部门主管可对部门所有职工的薪酬进行查询,职工能对自己的薪酬进行查询。以任务为驱动设计实验,能有意识地锻炼学生的自主学习能力,通过实践理解知识点及其之间的联系。

现行教学模式中,虽然设置了综合性较强的课程设计环节,但由于培养计划设置的问题,软件工程、Web程序设计等课程与数据库原理课程并行开设,使学生很难体会从需求分析开始,掌握并实践一个软件系统开发、维护、扩充的全过程。因此,可将课程设计独立出来,整合数据库原理及其相关课程,开设一门12学时左右的数据库开发的实践性课程。这一课程以某一个主流数据库软件为基础,结合软件工程导论、大型软件系统的设计和体系结构的课程,使学生能够将相关教学内容融会贯通,有机会完整地了解并实践一个大型应用软件的整个生命期的所有问题,而不是每门课都只了解其中的一个片段。

四、小 结

对于软件工程专业的学生而言,扎实掌握数据库的基本原理、设计和开发技术,是增强其就业竞争力,满足用人单位需求的重中之重。对数据库原理课程的实践环节进行反思,有利于进一步促进实践教学,更好地达到课程的教学目标和效果。本文指出了实践环节中存在的知识点脱节、与相关课程脱节的问题,并提出了其改进措施。

数据库系统原理论文篇7

关键词:计算机;数据库;管理技术

中图分类号:TP311.13

随着科学技术的飞速进步与发展,计算机技术已经发展到了一个新的阶段。各类信息极度丰富,数字化信息技术和网络技术高速发达,使得在计算机应用已经普及并不断发展的今天,掌握计算机基本技术和具备应用计算机技术的能力是当今人们必须具备的基本素质之一。而计算机数据库技术是计算机科学技术中发展最快、应用最广的技术之一,它已成为计算机信息系统与应用系统技术的核心和基础,本文就计算机数据库管理技术中存在的问题进行了分析与讨论。

1 计算机数据库管理技术存在的问题

计算机数据库系统是实现数据存储、组织和管理的有效形式,而计算机数据库管理可以实现数据库的建立和使用,是数据库系统安全使用的保障。但是,在使用数据库的过程中其安全性至关重要,在一个网络化和信息化的系统中,数据很容易被用户非法越权使用、盗取、更改甚至破坏险,无论发生哪一项,都将严重损害数据库的安全性并造成严重的后果。所以,保证数据库的安全使用是数据库管理技术中至关重要的问题。下面从三方面阐述计算机数据库系统的安全问题。

1.1 操作系统的问题

数据库操作系统的主要风险来源之一就是计算机操作系统,计算机病毒和木马程序、服务器操作系统后门以及操作系统和数据库系统的关联方面都是操作系统中存在风险的地方。

第一,病毒是最常见的风险,由于操作不当可能会导致木马程序的产生,这种病毒会对数据库的安全性构成极大的威胁。木马程序可能会修改计算机程序的密码,这样系统的新密码可以随时被入侵者盗走,进而篡改数据库信息,大大地破坏了数据库的信息内容。

第二,我们在设置操作系统时,不可避免地会在在服务器操作系统中留有一个后门,这是伴随着数据库系统的特征参数设置的,它使得数据库的信息通过这个途径可以被电脑黑客们盗取,极大程度地破坏了数据库的安全性。

第三,数据库系统和操作系统有着很大的关联性,因为硬件设备和操作系统所提供的环境在一定程度上决定了数据库系统的安全性,所以一旦问题出现在操作系统环节上,例如操作系统允许直接存取数据库文件,这样子无论数据库管理系统采用怎样的措施都无法保证数据库的安全。

1.2 管理方面的问题

一般网络用户只注意获得网络资源的时候网络是否方便、高效,这样的情况下当使用数据库管理系统的用户缺少网络信息安全意识时,也就是保密意识薄弱,且对实际存在的风险与后果不能够正确认识,从而忽视了网络安全问题。这样子一旦安全管理方面出现问题,又或者安全防范措施落实的不够充分,就会发生安全事件,都是管理工作失职的表现。

1.3 数据库系统自身的问题

随着时代的进步和发展,关系数据库的特征已经取得了一定的发展与应用,近十几年已广泛被人们所使用,各方面技术已趋于成熟。但是在如今的计算机时代,存在的网络信息安全问题与十几年已经不可同日而语,如今的网络操作环境和应用系统对于数据库安全提出了更高的要求。显然,关系数据库系统所具备的安全特征不够充分,系统的安全特征还不能得到有效发挥与实现,这也是数据库系统中不成熟的一部分。

2 计算机数据库管理技术分析

本文从以下三个方面对数据库管理技术进行了技术分析,来解决数据库管理系统存在的问题。

2.1 加密技术

现今数据库里存储着重要的机密数据,一些网络黑客却出于特殊目的,通过非常规手段非法窃取他人的用户名和密码,越权打开其偷取数据库文件和篡改信息,这样尤为重要的机密文件与信息就会外露,造成不必要的损失进而可能会导致严重的后果发生。针对上述情况,可以采用的数据库技术―加密技术,通过对重要数据的加密处理,就可以保护数据库里存储的数据。当一些重要的信息数据存储在数据库后,加密技术可以阻止数据在未授权下被访问,这样子就算数据库管理系统崩溃了,数据的安全性也不会受到影响与威胁。例如,一些重要文件如商业机密、金融数据或是网络游戏的虚拟财产等,在数据库系统中对它们进行加密,这样就能防止数据在未授权的情况下被访问,哪怕整个系统崩溃了,也不用担心其安全性,因为加密技术在保护着数据的安全致使不会被非法盗取。

2.2 存取管理技术

存取管理技术是数据库技术的重要组成部分,包括访问控制技术和用户认证技术两大部分。其中访问控制技术是指对已经进入系统的用户的控制,涵盖了数据的修改控制和浏览控制,在计算机系统处理功能方面对数据进行保护,在最前方保护数据的安全性。数据库管理系统一般采用两种方法进行访问控制:第一种是将数据库系统的使用权限交给用户,一般使用的是基于角色的访问控制,以达到加强访问控制和身份认证的效果;第二种是利用数据功能模块设置用户使用权限,并且针对不同的用户设置不同的使用权限。而用户认证技术相对访问控制技术而言是由系统提供的最外层安全保护方式,来达到是阻止用户的越权访问的目的,因此系统必须在用户每次请求进入数据库前对用户身份进行合法身份的识别和认证以确保安全性。目前,最常用的方法是设置口令法,近几年也发展出像指纹、虹膜、智能卡认证技术等高技术身份验证方法,达到了更高的安全标准。

2.3 备份与恢复技术

计算机系统发生故障是不可避免的,经常会损坏或丢失数据,这样以来提前做好数据库备份,即使系统突然发生故障或崩溃,数据库中的文件与信息也不会遭到破坏,数据库还是可以完整地恢复到原来的水平和状态。数据库常用的备份方法主要有三种:一是逻辑备份,即通过软件实现原始数据的镜像拷贝;二是静态备份,即在结束数据库系统时将其备份;三是动态备份,即在数据库系统使用过程中将其备份。

4.结论

数据库管理技术如今已经得到了广泛的发展与应用,几乎涉及社会各行各业,为人们的生活和工作带来了很大的方便,与此同时,数据库管理技术也有着它的不成熟性正待提高与改善,数据库系统安全问题一直是数据库管理技术最为重要的核心问题,是计算机数据库管理技术亟待重点解决与提高的地方。本文对数据库管理技术的安全问题和应对技术进行了分析与讨论,相信不久的将来,计算机数据库技术将会更加成熟与完善,为人们带来更多的便利与服务。

参考文献

[1]石伟.计算机数据库系统在信息管理中的应用探讨[J].科技创新导报,2011(1).

数据库系统原理论文篇8

关键词:数据库原理;教学模式;自主学习

在计算机应用领域中,90%以上的软件系统都需要数据库做支持,因此数据库知识是每个应用开发人员必备的专业知识[1-2]。也正是由于这个原因,数据库原理在计算机科学与技术专业的本科教育中有着非常重要的地位,是核心专业课程。数据库原理是一门理论与实践结合非常紧密的课程,既有较系统的理论推导,如关系代数、元组演算、规范化理论等,又有很强的技术性与实践性,如数据概念模型及逻辑模型的设计、索引及视图的设计、数据的处理与使用、交互界面的设计技术等。理论与实践的完美结合使得数据库原理成为能使学生提高计算机应用能力的重要课程。

1数据库原理教学中存在的问题

尽管数据库原理是一门实践性很强的课程,但目前大多数高校在开设这门课程时存在一个普遍的现象:“重理论、轻实践”。无论是教材建设,还是课程内容的设置及讲授均以理论介绍为主,侧重于数据库理论和数据库设计的基本知识和基本语言的介绍,忽略了它的应用性。具体表现为以下两个方面。

第一,教材及授课内容偏理论,内容组织系统性差。目前关于数据库原理的教材通常写成纯粹数理逻辑式的演绎内容和几个基本知识点的汇集,且各成系统,联系性不强,不利于学生理解这些内容到底在说明什么问题。在教学时,授课内容的组织实施也受到教材内容的影响,同样偏重理论的介绍,逻辑推导。授课形式也主要是“教师讲,学生听”的灌输方式。因此课程内容表现得枯燥、难懂,很难激起学生的学习兴趣。

第二,实验环节课时少,内容单一。数据库原理课程的教学计划通常安排为54个学时左右,课堂教学环节一般占学时数的2/3,基础性实验环节占学时数的1/3。北京工业大学则将该课程缩减至48学时,其中课堂教学环节为40学时,基础性实验缩减至8学时。在这种情况下,实验的内容就比较单一,实验环节流于形式,起不到理论结合实际的效果。学生往往还是一知半解,无法建立起数据库应用的整体概念,对于什么是数据库系统的开发平台,如何运用数据库开发平台创建数据库系统或进行数据处理更是一片茫然。结果是学生到毕业后还不能够使用数据库技术管理数据,很多同学在比较设计时仍然用文件进行数据的管理。

针对上述情况,北京工业大学计算机学院数据库课程组不断研究数据库原理课程的内容及特点,分析各部分内容间的联系,根据所给的学时,对课程的教学内容进行改革,通过循序渐近、理论与实践相结合的方式让同学们逐步理解数据库的基本理论和方法。同时积极探索新的教学模式,根据现代学生的学习特点充分利用各种教学资源调动学生的学习积极性,从而提高数据库原理课程的教学效果。

2教学内容的改革

2.1重新组织教学内容

我们通过观察近年的教学效果,研究各部分内容的联系,对教学内容进行了重新组织。为了让学生了解什么是数据库,首先抽象出数据库的核心特征:1)数据按统一的数据模型进行组织;2)数据之间是有联系的,这种联系由数据模型来表达。接下来就介绍什么是数据模型以及关系模型,这样学生们就知道现在的数据库是按定义为“关系”的二维表进行组织的。随之给学生提的问题就是,如何把现实世界中的数据组织成关系模型?这是数据库建模的核心问题,所以这部分就要介绍数据库设计的基本步骤、概念模型及概念模型向逻辑模型的转化。那么数据库设计的结果又如何评判?什么样的数据库模式才能针对自己的应用环境表现出较优的性能呢?这需要用规范理论来回答。因此在数据库建模之后接着介绍函数依赖和规范化理论。这几部分内容环环相扣,结合实际的应用,学生们很容易就能理解数据库到底是什么以及如何设计它。接下来就是实践性较强的内容――SQL语言,学习SQL语言的目的是让同学们学会如何利用具体的软件DBMS定义和操作数据库,通过定义和操作数据库,学生可以更加深刻地理解前面讲的几部分内容。最后我们将数据库的安全控制及并发控制介绍给同学,因为同学们已经有了操作数据库的经验,再讲解实际应用过程中会遇到的权限问题、并发问题,以及关于这些问题的控制机制就比较容易,不会让同学们感到茫然不知所措。

2.2将实践环节与理论学习相融合

将实践环节与理论学习穿插、融合在一起。在课程的开始,就将实践所需要完成的内容交待给学生,并明确告诉学生实践环节的作用、任务及目标。在接下来的学习过程中,每完成一部分内容的学习,就进行相应的实践工作。如讲完数据库建模时,就让学生结合具体的应用,进行数据库概念模型的设计和逻辑模型的设计。讲完规范化理论后,让学生们对自己以前的设计进行评估,是否达到所要求的范式。这样既加深了学生对基本理论的理解和掌握,也让同学们理解实际开发数据库的具体过程。实践环节采用的是完整的应用案例,这些案例可以由教师提供,也鼓励学生到公司进行实践,接触实际的应用课题。在实践内容上,除了必须完成的内容如设计、建库表、查询外,还鼓励并引导学生扩展实践内容,利用开发工具如VB、VC、Java等开发完整的数据库应用。这种方法一方面解决了实践环节受有限课时的限制,另一方面扩展并丰富了实践环节的内容,帮助学生建立整体数据库应用的概念,使学生能更好地理解数据库原理课程的内容,提高了学生开发数据库应用的能力。

3利用信息技术探索教学新模式

众所周知,当今世界处于信息爆炸式增长、更新的时代,传统的教学模式无法适应有限时间内讲授大信息量教学内容的需求。而现代信息技术特别是计算机网络技术的飞速发展,使得互联网成为资源的海洋,许多知识、技术都可以从网上获得,网络还提供多样的如聊天室、论坛、邮件等便捷的交流和互动工具。在这种情况下,学生获取某一类知识已经不完全依赖于教师的传授,他们可以通过在网上搜索,或通过与他人的交流获取相关知识,也就是通过网络进行学习,这也是现代学生的学习特点之一[3-4]。根据这些分析,我们认为要在目前有限的40+8学时设置模式下,让学生掌握数据库原理的精髓,必须充分利用丰富的网络资源,发挥学生的主观能动性,最大程度地实现学生自主学习。为此我们做了如下工作。

3.1建立数据库原理课程学习网站

网络信息资源虽然丰富,种类数量繁多,但鱼龙混杂,良莠不齐,没有系统性。学生虽能从中获取到相关信息,但不容易辨别真伪,更不容易形成系统、完整的知识。因此,教师必须在茫茫信息海洋中为学生导航,根据学生的主要学习内容对网上的信息去粗取精、去伪存真,建成可利用性较高的学习网站及本地资源库,提高学生的学习效率。我们的学习网站包括数据库原理学习资源库、辅导答疑系统、作业批改系统、信息反馈系统等。学习资源库提供丰富的学习资源,如课程大纲、学习方法、课件、教学案例、与其他著名学习网站的URL导航链接,主流数据库管理系统开发商网站的URL导航链接等,学生在本网站或通过导航链接登陆相关网站可获取所需的信息资源。辅导答疑系统为学生与教师进行关键问题的理解提供交流空间,该系统24小时开放,学生任何时间有问题都可以登录该系统上传自己的问题,查看教师或其他学生给出的解释。教师也可随时给出解答,或与学生进行讨论。反馈系统是学生学习效果的跟踪系统,通过调查问卷或论坛的方式将学生某一阶段的学习效果以及对教师指导的满意程度反馈给教师。作业批改系统实现作业的网上提交与批改。

3.2建立适合培养自主学习的教学方法

我们改变了传统灌输式的被动学习方式,对教学过程进行重新设计,采用双主过程导向型学习模式,重新定位教师和学生的角色,以学生为主体、教师为主导,强调学生在学习过程中不仅仅要学习基本原理、还要学会数据库应用的开发技术,提高学生的自主学习能力。同时在整个教学活动中,我们采用“合作+控制”的教学模式来加强学生间的协商与竞争意识以及教师对学生学习过程的指导与监控职能。

在教学设计与实施过程中,首先引导学生建立正确的学习策略,将原有的被动学习模式转变为主动学习模式;其次培养学生实践使用自主学习策略,使自己成为学习活动组织者和管理者;然后培养学生创造性地建立适合自身学习特点的自主学习机制。为了达到这一目的,我们对数据库原理每一部分内容的讲授方案根据内容本身的特点进行重新设计,加大学生参与的力度。比如在基本概念的理解上,教师先安排学生到教学资源库中搜索相关知识进行预学习,并进行分组讨论、汇总,最后将每组讨论结果呈给教师,教师根据学生的理解程度进行不同层次的讲评,从“面”上加深学生对概念的理解;对设计原理部分,如何建立概念模型以及规范化等则通过“理论讲解+案例”分析的方式,先讲解设计的原理及过程,然后将设计过程中的关键知识,如为何要建立概念模型,大型应用中E-R模型综合时产生的问题,进行规范化可以避免的问题以及规范化在实际应用中的把握等,可以留给学生去思考,让他们通过搜索资源库或链接到数据库网站上寻找相关的学习资源,并通过对应用实例的设计体会所学理论。教师则根据学生的分析、理解,引导学生在实践中正确地应用理论,理解理论与实践的联系与区别,从而掌握数据库设计的正确方法。

为了让学生能够快速获取相关知识,完成安排的学习任务和学习目标,我们事先为每部分的学习内容制定了学习策略,并及时给予指导,帮助学生答疑解惑,提高他们的学习效率,增强学生学习的自信心。

3.3改进辅导答疑方式

传统被动式的教学过程中,辅导答疑是在规定的时间内进行,学生有疑问时常常不能马上得到指导,时间一长,学生就会失去兴趣。为培养学生的学习兴趣,提高其学习效率,除传统的固定时间答疑外,我们建立了辅导答疑系统,学生如有疑问,可随时在系统中问题,教师就能及时对学生的问题做出解答。此外,该系统提供学习论坛聊天室功能,供学生对学习内容或遇到的问题进行讨论,学生也可以将自己的知识、经验共享给其他同学,从而形成共同学习、协作学习。这种方式跨越了时间限制,具有较强的民主性,对提高学生学习兴趣起到很好的作用,在教师布置的自主学习内容及实践环节中体现得最为明显。

3.4评价机制设计

我们修改了传统的“试卷+实验+出勤率”的考核方式,将学生平时主动参与学习的情况考虑进来,如对教师安排知识点就自己的理解发表演讲的次数,在网上发表问题的数目,回答同学提问的次数,对知识点回答的准确率,参与知识点讨论的次数等。这种评价机制一方面激励学生参与学习,另一方面培养学生共同学习的能力。在实施过程中,我们对每一部分内容都进行单独的、有针对性的统计,如对于理论性强的关系代数、元组演算等部分,主要看其提问的深度,参与回答及讨论问题的准确性,对于技术及实践性较强的部分除了上述几点外,还要考虑每个同学共享自己知识与开发经验的多少。

4实践结果

通过两年的实践、调查和访问,我们发现学生们在以新的学习模式学习数据库原理课程时逐渐由原来的迷惑、无目标、无所适从转变为目标明确、积极参与、主动学习的状态中。

在对2007级学生所做的一次问卷调查中,很多学生都表示以新的学习模式学习数据库原理课目标明确,思路也清晰,课程完成后收获较大,同时在学习本课程的过程中也培养了自主学习的能力,提高了综合素质。有同学表示更加愿意参加到新的教学活动中来。

实践结果的初获成功,对我们积极推行数据库原理课程的教学改革增添了信心,我们相信在先进的网络平台及丰富网络资源的支持下,在培养学生自主学习理念的指导下,我们的教学模式将会使数据库原理课程的教学突破“只重理论不重应用,只讲基础不讲开发,只有说明没有实例,只有方法没有过程”的状态,充分发挥该课程应有的作用。

参考文献:

[1] 伍俊良,刘飞. 数据库原理与基础实践环节在信息专业类教学中的应用与教学要求解析[J]. 计算机教育,2004(6):59-61.

[2] 袁玫,商新娜. 面向应用性教育的数据库课程改革设想[J]. 计算机教育,2009(3):66-69.

[3] 任友群. 利用信息技术实现教学创新[J]. 教育发展研究,2004(12):89-91.

[4] 王进彦. 网络环境下大学生自主学习问题的探讨[J]. 中国现代教育装备,2007(1):97-101.

Exploration on Teaching Mode of Database Principle

DU Jinlian

(College of Computer Sciences, Beijing University of Technology, Beijing 100022, China)

数据库系统原理论文篇9

数据库技术产生于20世纪60年代,是计算机科学技术中发展最快的分支之一,在计算机辅助设计、人工智能、电子商务、电子政务、地理信息系统等诸多领域得到了广泛的应用,已经成为管理信息系统的核心技术和重要基础。

《数据库原理》是计算机学科中一门重要的必修课程乃至核心课程。该课程的目标是使学生对数据库系统的基本概念、理论和方法有准确的理解,具有一定的数据库系统设计能力,并具备利用数据库管理系统进行应用开发的基本素质。课程总学时64,其中讲授学时52,上机实验学时12。

该课程是计算机科学与技术学院计算机科学与技术、软件工程、网络工程等专业的必修课,同时也是外学院电子商务、物流、信管、医学信息等多个专业的必修课或选修课。

1 课程教学过程中存在的主要问题

(1)针对不同专业的学生,尤其是计算机专业和非计算机专业的学生,选用同样的教材,教学内容几乎完全一样,不能做到因材施教。

(2)教师偏向理论教学,很少向学生介绍具体的数据库使用技术,使学生不能将所学知识融汇贯通,不能适应企业对数据库应用人才的需求。

(3)上机实验课教学存在很多弊端,例如学生不明确实验目的,不清楚实验内容等。

(4)课程设计内容过于程式化,往往就是设计并开发一些管理信息系统,与后续一些课程(如《管理信息系统》)的课程设计内容雷同;课程设计评分标准比较单一,无法调动学生的积极性和主动性。

2 研究总体策略

建立一个能够针对不同专业学生的数据库教学和实践平台,结合不同专业学生的特点和教学要求,在基本教学内容的基础之上,建立若干“插件”,将数据库理论的最新发展和数据库应用开发技能的新需求与上机实验及课程设计体系的建设相结合,并将课程知识体系与上述实践环节有机结合,对上机实验及课程设计体系进行系统优化。能够培养学生既具有良好的数据库理论素养,又具有较强的数据库应用开发能力;能够培养学生具有综合应用专业知识来独立分析和解决问题的能力,争取使学生在科学研究和创新方面受到良好的训练。

在实际的教学过程中,合理的综合使用各种教学方法、教学手段,以学生为中心,多采用案例、任务驱动等相结合的教学方法,增加学生的实践机会、自学机会和创新机会,能够极大调动学生学习的主动性和积极性,激发学生探索创造的兴趣,鼓励学生独立探索,促进知识的加深和迁移。

3 建立“插件式”《数据库原理》课程教学平台

针对不同专业的学生,建立一个“插件式”的教学平台,在基本教学内容的基础之上,为不同专业的学生建立教学“插件”,比如“电子商务插件”、“医学信息插件”、“物流插件”等等,尽量做到因材施教。

电子商务插件:针对电子商务专业的学生,内容主要有电子商务系统中常用的数据库系统结构、电子商务系统中常用的数据库连接技术、电子商务系统中数据库加密技术等等。

医学信息插件:针对医学信息专业的学生,内容主要有XML数据库技术、医学数据挖掘、医学影像数据库等等。

物流插件:针对物流专业的学生,内容主要有物流数据库基础知识,数据库技术在物流系统中的应用、物流系统中的数据仓库等等。

使用以上的“插件”,能够针对不同专业学生的特点,尽量做到因材施教。

4 改革上机实验以及课程设计内容和体系

使学生能够通过实践环节掌握数据库的基本概念,结合实际的操作和设计,巩固课堂教学内容,使学生掌握数据库系统的基本概念、原理和技术。

上机实验内容:除了传统的实验内容,增加了数据安全性控制、存储过程、用户定义的数据类型和函数、数据库事务设计等内容。采用结构式分组教学模式,把学生划分为若干个小组,每个小组含有2~3位同学,鼓励小组里的学生互相团结协作,培养学生的创新能力。尝试增加期末上机考试,促进学生平时重视上机动手能力的培养。

在课程设计体系中,采用案例教学和任务驱动教学,和上机实验一样采用结构式分组教学模式,考核结果由教师评价、小组评价、个人评价等几个部分组成,调动学生课程设计的积极性和主动性,激发学生的学习兴趣,提供动手和创新能力。

5 理论与实际相结合

指导学生应用现有的数据建模工具和数据库管理系统软件,规范、科学地完成实验以及设计任务,全面综合地培养学生调查研究、查阅技术文献、资料、手册以及编写技术文献等的能力,为以后进行毕业设计乃至走上实际工作岗位打下一个良好的基础。

数据库系统原理论文篇10

论文摘要: 研究和阐述如何在数据库原理与应用课程中采用协作化教学模式,立足于讲授理论知识的同时,更侧重于动手的操作实践能力,潜移默化地培养学生团结协作的精神,教师发挥辅导、指引和激励作用,强调学习过程中以任务为驱动,建立知识之间的联系,相互配合、相互 交流,共享学习成果。这不仅有利于培养学生自主获取知识技能的能力、分析解决问题的能力、人际交往能力、创新能力和协作意识,而且有利于将来学生职业生涯的终身发展。

1 《数据库原理与应用》课程的教学现状和效果概述

该课程在管理学院是一门理论性、实践性都很强的公共专业基础课,主要目的是培养学生利用数据库系统管理数据的能力,提高学生的计算机综合应用水平。课程分理论教学、应用实验和课程设计三个部分,数据库管理系统采用SQL Server 2005,考虑到学生的专业方向、课程基础和接受能力不同,核心课程内容要求学生熟练操作数据库,掌握数据库的建立和查询,完成对数据的收集、整理、加工、存储、传递和检索利用。开设这门课,对教师的专业能力提出了更高的要求。教师首先必须对数据库技术有较为深入的研究,其次还要研究如何使学生能循序渐进,由浅入深、触类旁通地理解和掌握相关理论和操作技术。相信首次开设这门课程的教师都会碰到这些问题,因此必须要系统地学习相关的课程知识,系统地研究适合学生的教学模式,讲授理论知识的同时,要更侧重于动手的操作实践能力,让学生能针对用户需求,设计和开发出用数据库管理系统支撑的管理信息系统来辅助解决管理中的问题。

随着网络数据库技术的广泛应用和迅速发展,课程教学将着重发展学生的操作技能和创新能力,在全面掌握原理和技术的基础上,结合实际应用了解发展历史和趋势,不断提高对数据库技术的认知水平,有利于综合性和创新型人才的培养。理论教学是重中之重,为学生的具体应用和设计开发打下基础,要作为必修课程进行安排;应用实验能让学生通过系统操作平台的使用更多地了解抽象概念的具体实施,学生的动手能力得到了显著提高;课程设计则是学生通过基本原理和操作技能的掌握提高对实际问题的解决能力,也是课程体系结构中的重点,促使学生融合其它学科内容对管理中的具体问题用信息化手段辅助进行解决,达到实践应用的教学目的。

通过对以上课程安排的介绍,可以看出数据库课程的教学方法和教学模式还需要进一步进行优化。网络数据库技术支持的信息系统很重要的一个特征就是各管理模块的协同化、协作化应用。所以遵循课程的技术特征,采用协作化的教学模式能促使教学目标最大化,让教学重点更明确、教学内容结构化,与其他课程内容融合但不重复。如在阐述数据库基本原理的基础上结合SQL语言在实验室局域网内进行C/S模式的联机调试;阐述异构数据库转换的时候可以利用不同类型的数据文件进行导入/导出操作;阐述数据库安全性的时候可以结合前沿技术成功案例,使学生将抽象的概念融入到具体案例中去,这样课程的体系结构也将随之不断完善。

2 教学对象的组织管理和目标设定

数据库课程受传统教学思想的影响,经常是以教师为中心,以知识技能的传授为重点,教学模式僵化,缺乏开放性,学生的创造性和探索性得不到充分发挥,忽视了学生的主体地位和个性差异。学生之间以缺乏集体性和分工协作,不利于合作精神、社会意识的培养和综合素质的提高。而在《数据库原理与应用》这门实操作性比较强的课程中,可以潜移默化地培养学生团结协作的精神,为今后参加工作和进入科研活动打下良好基础。传统教学模式以教师为主体,而协作化教学模式则是在整个学习过程中,学生处于主导地位,教师处于从属地位,发挥辅导、指引和激励作用,强调学习过程中以任务为驱动,建立知识之间的联系,相互配合、相互交流,共享学习成果,培养学生之间良好的团结协作精神。这种专业基本技能是他们将来获取工作岗位的基本能力,更是一种社会适应和行为规范能力,学会与他人交往、合作、共同生活,以及工作中的人际交流、劳动组织、群体意识和社会责任心等,培养学生在多样和多变的职业生涯中具备专业发展能力,包括学习能力、创新能力及分析和解决问题的能力。只有具备这种终身可持续发展专业能力的毕业生,在将来进入职业生涯后才能逐渐表现出其个人质素的优越性。

协作化的教学模式可根据现行课程和评价体系,多启发训练学生的思维和协作能力。学生可按兴趣特长自愿三两人结成教学实验小组,提前让学生了解协作化模式的基本内容和方法,阐明互助协作学习的价值和意义,小组成员间有明确的分工协作关系,发挥教师在教学实验中的指挥控制职能。

学生按照所规范的教学内容、协作要求和权限等完成实验操作,有利于调动学生的责任心和积极性,培养自我创新和自我激励的学习意识。在整个教学实验过程中,应该把目标重心放在能够改进教学品质和帮助学生提高学习实验兴趣的形成上,通过及时发现问题查遗补缺,适时矫正偏差,控制教学品质,重视学生获得答案的反应过程,向学生展示解决问题的全过程,不但能了解学生的思维品质,也可可诊断其学习中的困难,有利于采取有针对性的教学补救措施。

3 协作化教学内容的编排和选定

协作化教学模式有助于调动学生学习的主动性并共同提高,但这是以细化学习内容为前提的,如果不加以精心安排,就会使协作流于形式。通过多个学期的探索和实践,积累了以下值得进一步总结完善的协作化教学内容。

3.1 数据库远程检索

数据库远程检索的意义在于加深和巩固学生对一些有代表性意义数据库联机远程访问的意识,利用任务课题远程访问各大数据库检索平台查找信息资料,如利用知网、维普或万方电子文献数据库检索学术论文;利用国家图书馆的书目数据库检索已出版发行的书目数据和文献信息;利用英国自然历史博物馆等外文在线数字化馆藏数据库检索特色中国馆藏等。可以针对每个学生,按最有效的个人化原则来安排任务,注重培养自学能力。通过任务课题和案例教学、情景教学,提高学生的动手实践能力,培养学生的综合信息素质。

3.2 SQL操作语句

SQL语句是数据库课程中的重点和难点,在SQL Server 2005数据库管理平台的教学中占有较大的学时比例。首先讲解表的二维结构,行的一维方向,列的一维方向。先从查询语句Select…From…Where的讲解开始。其中的From子句确定查询的数据源,Select子句则确定从表中列的方向上选择哪些字段,Where子句从行的方向上选择了满足条件的记录。这样一来,紧紧围绕着行和列的二维概念,让学生对查询有切实的理解。有了查询的基础,授课内容就能扩展到多表查询,将From子句后的查询数据源从一个表扩展到多个,并在多表查询的基础上进行表的连接运算。在关系数据库理论同现实的对应过程中,理论中的“关系”就对应SQL Server中的二维表,理论中“关系的连接”对应SQL Server中的“多表连接查询”。两个表的连接是有前提条件的:从表象上看就是两个表有“共有字段”;从理论上讲,是在设计表结构时为了消除冗余和依赖等要求,人为地在表与表之间设置的共有字段联系。这才为多表连接提供了前提。通过这样的讲解,使学生在理解当前所学查询内容的基础上,也对数据库理论中的关系代数和数据库设计做了进一步阐述。SQL Server在多表查询环节可以进一步引导学生探讨数据库理论的关系代数和设计规范。学生在熟练掌握Select读的操作语句基础上,继续讲解Insert、Update、Delete等写的操作语句就要容易得多。最后可以讲讲SQL语句的优化,即在现有的软硬件资源基础上,如何编写合理的SQL语句,以优化数据访问,减少系统开销,获得最大的数据处理效果。日常使用的系统中,劣质SQL语句和优质SQL语句之间的速度差别可高达近百倍。SQL语句优化的基本原则是:通过尽可能少的磁盘访问来获得所需要的数据。协作化教学过程中,除了要照顾大部分学生的学习情况外,还要适当提升难度,设置相应的操作实验题,引导自学和自己动手解决问题,不仅要“授之以鱼”,更强调“授人以渔”,强调创新能力的培养与全面素质的提高,是对传统教学的发展。教师一方面要通过引导,把握整个教学过程的内容和进度;另一方面采取多种方式激活思维,传授思维方法,提高思辨能力,鼓励相互合作,促成学生形成新的认知结构。教师引导学生对所学知识进行及时总结,形成体系,达到培养创新精神和创新能力的目的。

3.3 数据库设计与信息系统的联机调试

数据库设计和程序设计开始之前,需要先明确各自分工,统一程序所使用变量和参数的名称、类型及数据库结构,设计过程中及时相互协商与探讨。然后在给定的环境中,进行符合应用语义的逻辑设计,提供一个确切存储结构的物理设计,建立实现系统运行目标并能有效存取数据的数据模型,数据存储独立于应用程序,易于维护、易于理解、效率较高。可以利用数据库支持的开源电子商务系统,如网上商店做单机本地调试,打开程序源代码和数据库源文件,组织学生小组分析实例,讨论关系数据库设计的若干原则,如:合理选择规范化程度和范式要求,消除数据删除、插入操作中的异常现象,降低数据冗余度,保证数据的一致性和安全性等等。

4 教学过程和效果的评价

协作化教学模式的学习过程和效果如何,教师要进行评价。评价的内容可以包括:学生对知识技能的掌握程度、学生观察分析问题的能力、学生运用已有知识技能解决问题的能力、学生自主获取知识技能的能力、学生协作态度的变化等。评价的方式可以是多样化的,如教师的书面和口头评价,学生自评、小组互评等,激发学生进行下一步协作学习的兴趣。选择适当的实验操作内容让学生在教师的组织引导下进行协作学习,科学地评价学生的学习过程和效果,从而实现知识技能的主动获取和主动构建。这样不仅有利于培养学生自主获取知识技能的能力、分析解决问题的能力、人际交往能力、创新能力和协作意识,而且有利于将来学生职业生涯的终身发展。

参考文献

[1]姜代红,基于任务驱动的数据库原理及应用课程自主-协作学习模式,计算机教育,2011(24).