数据库原理教学改革与实践

胡珊珊 乔 静 屈志强

摘要 数据库原理是计算机专业和信息专业的专业基础课程,对于学生今后从事数据库、软件开发等相关工作具有重要意义。从教学内容、教学方法和考核机制3个方面对数据库教学进行改革和探索,收到较好的教学效果。

关键词 数据库;教学改革;案例教学;任务驱动教学

中图分类号:G642.0 文献标识码:B 文章编号:1671-489X(2009)30-0051-02

Teaching Reform and Practice of Database Principle//Hu Shanshan, Qiao Jing, Qu Zhiqiang

Abstract Database principle is a special and basic curriculum for students majored in computer and information specialty. It has great importance for students to engage in jobs such as database and software development in the future. In this paper, a reform and practice for database teaching is carried out in three areas: course content, teaching method and examination mechanism, and have received preferable teaching effect.

Key words database; teaching reform; case teaching; task-driving teaching

Authors address Information Engineering College of Jining Medical University, Rizhao, Shangdong, 276826, China

数据库技术是数据管理的最新技术,是计算机科学中的一个重要分支。随着科技的不断进步,数据库技术已渗透到社会的各个领域,得到广泛应用和迅速发展,成为信息技术的核心和基础。近年来,在全国各高等院校中,数据库原理课程已经成为计算机专业、信息专业等专业开设的专业基础课程。学好这门课,对于学生今后从事数据库、软件开发等相关工作具有重要意义。为了提高数据库原理的教学效果,笔者从教学内容、教学方法和考核机制等方面进行改革和探索。

1 教学内容

数据库原理的教学分为理论教学、实验教学和课程设计3个模块。理论教学讲解本课程的基本概念和基本原理;实验教学提高学生的实际操作能力;课程设计培养学生综合运用知识的能力,提高学生的创造力。3个模块循序渐进,相辅相成,共同构建了数据库原理教学的完整体系。

1.1 理论教学数据库原理是一门理论性很强的课程,理论教学具有举足轻重的地位。理论教学讲解本课程的基本原理、概念及主要技术。

数据库的理论知识只有与具体的DBMS(数据库管理系统)结合才能应用于实际,因此在授课过程中应结合具体的DBMS来讲解。目前流行的DBMS有SQL Server、Oracle、MySql等,由于SQL Server功能强大且易于使用,因此选用SQL Server作为后台讲解数据库基础知识。在授课过程中给学生补充SQL Server的基础知识,如SQL Server使用环境、物理数据库的建立等,使学生能顺利地将数据库原理的知识应用到实践中。

数据库原理教学在把握教材主流内容的同时,也要介绍数据库技术的新进展,比如ADO技术,给学生介绍ADO的3大对象(Connection、Command、Recordset)以及各对象的常用属性和方法;最后简单介绍在实际编程过程中使用ADO存取数据的步骤,使学生对ADO编程有一个整体的、形象的了解。另外,由于在开设数据库原理课程之前,学校已经开设相关的程序设计课程,如JAVA、VB、Delphi等,因此学生已经具备一定的编程能力。但在教学过程中发现学生在应用程序与数据库的连接这一环节经常出问题,因此在理论教学过程中可补充相关内容。

1.2 实验教学实验教学是数据库原理课程教学的重要环节。理论的知识要在实验中检验后才能真正为学生所理解和掌握,变成自己的东西,否则就只能是“纸上谈兵”。

实验教学应与理论教学紧密结合。实验内容的设计要合理,既要加深学生对理论知识的理解,又要提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。为此,精心设计与理论教学相对应的10个独立实验,从熟悉SQL Server环境到数据库的备份和还原,实验内容基本上涵盖了教材各个章节的内容。教师在课堂上明确指定实验项目,让学生课下有所准备,上实验课时能够做到心中有数,目的明确。学生在上机过程中可能会遇到各种问题,所以教师对学生的指导是非常必要的,对于上机过程中学生普遍存在的一些问题应进行统一讲解。

1.3 课程设计 课程设计是教学过程中的最后一个模块,它是对数据库原理课程所学知识的综合应用。以学生熟悉的学生成绩管理系统为题,让学生协作完成一个小型数据库管理系统的开发工作,包括需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计、编写应用程序、存取数据库等一系列的流程。开发过程涉及数据库课程中方方面面的知识,因此学生对所学知识的掌握程度直接决定了课程设计的效果。

另一方面,通过一个具体系统的设计与实现,能使学生更深入地理解本课程的基本概念、知识和技术。比如在学生信息查询中要求实现模糊查询的功能,有些学生在处理这个问题时不知从何下手。其实方法很简单,只要在SELECT查询语句中使用LIKE谓词和通配符就可以实现。学生在解决这个问题后会对LIKE谓词有更深刻的认识。不仅如此,课程设计的综合实验使学生有机会将数据库原理与程序设计、软件工程等多门课程的知识综合在一起,融会贯通,真正体会到计算机各门课程之间内在的本质联系。

2 教学方法

在教学过程中,合理运用各种教学方法和手段,采用案例教学、任务驱动教学等教学方法,让学生学得轻松,学得愉快,能充分发挥学生的创造力,提高教学效果。

2.1 案例教学案例教学,就是在教师的引导下,组织学生对典型案例进行分析和讨论,让学生在分析讨论的过程中自己抽象和总结出问题的本质以及解决问题的思路和方法。案例教学使学生主动参与学习,由被动接受知识转变为主动探索知识,有助于学生对基本原理和概念的理解。

案例资料的设计是案例教学的关键。所用案例既要有代表性,能够说明问题的本质,又要容易为学生理解。因此,教师平时要多花工夫设计好的案例,才能真正发挥案例教学的效用,提高教学效果。例如在讲解关系间的参照完整性规则及外码的概念时,就事先引入3个表(学生表、课程表和学生选课表),并给出各个表的部分数据。然后由学生对这3个表进行分析和讨论,找出表间的参照关系。在此基础上,教师给出外码以及参照完整性规则的相关概念,学生普遍感觉容易理解和接受。

多值依赖是一个比较抽象的概念,学生接受起来比较困难。因此,在讲解多值依赖这个概念时,首先让学生分析一个大家熟悉的关系模式“Teaching(C,T,B)”,其中C表示课程,T表示教员,B表示参考书。学生在分析该关系模式的3个属性之间的关系时发现:对于C的每一个值,有一组T值与之对应,而不论B取何值。这正是多值依赖的实质,在此基础上给出“多值依赖”的概念。

综上,在数据库原理教学过程中采用案例教学是非常有效的,该方法通过一个个实例向学生清晰、生动地讲述抽象难懂的知识,不仅提高学生的学习兴趣,更培养学生的思维能力和创新意识,提高学生的综合素质。

2.2 任务驱动教学任务驱动教学法就是教师或学生根据教学要求提出“任务”,以完成一个个具体的“任务”为线索,把教学内容巧妙地隐含在每个“任务”之中。学生和教师一起提出解决问题的思路和方法,在完成“任务”的过程中获得知识。任务驱动教学法让学生在“任务”的驱动下,展开学习活动,可以激发他们的求知欲,使其乐于学习、主动学习。

在讲解规范化理论时,明确提出一个总的任务:针对一个具体的问题,应该如何构造一个“好”的适合于它的数据模式,即构造几个关系模式,每个关系由哪些属性组成。以一个学校数据库为例,首先给出一个单一的关系模式:SLC(Sno,Sdept,Sloc,Cno,Grade)。对这一关系模式进行分析,可知该关系模式存在数据冗余、插入异常、删除异常和更新异常等弊端。任务是对这个关系模式进行改造,消除这些弊端。在这个任务的驱动下,对关系模式SLC进一步分析,发现出现各种弊端的原因在于该模式上存在非主属性Sdept、Sloc对码的部分函数依赖。因此将SLC分解为2个关系模式“SC(Sno,Cno,Grade)”和“SL(Sno,Sdept,Sloc)”,消除部分函数依赖,从而在一定程度上减轻SLC关系中存在的各种问题。分解后得到的2个关系模式都属于2NF,由此引出2NF的概念。接下来对“SL(Sno,Sdept,Sloc)”做进一步分析,发现仍然存在插入异常、删除异常、修改复杂等问题,于是新的任务就是将SL关系模式改造为更合适的形式,在解决该任务的过程中进一步引入3NF的概念。

实践证明,任务驱动教学法有利于提高学生的学习兴趣、调动学生的学习积极性,取得较好的教学效果。

3 考核机制

随着教学内容和教学方法的改革,考核方式也应该作相应的调整,以适应新的教学模式。数据库原理是一门理论与实践结合性强的课程,单纯的笔试不能真实地反映学生对这门课的掌握情况。部分学生的笔试成绩非常好,对基本概念、基本原理都掌握得很牢,但实际动手能力却很差,不能将所学知识应用于实践。这明显违背了数据库原理的教学宗旨。因此,笔者认为合理的考核方式应该采取笔试成绩、实验成绩和课程设计相结合的形式,笔试成绩占70%,实验成绩占10%,课程设计占20%。通过这种理论与实践相结合的考核方法,既促使学生掌握基本原理和概念,又能提高学生的动手实践能力。

4 结束语

本文针对数据库原理课程教学进行探索,提出教学改革的方案。在实际教学过程中对这些改革方案进行应用,收到较好的教学效果,学生不仅掌握了数据库的基本原理和基本技术,而且锻炼了实际操作能力。当然,数据库原理课程改革任重而道远,需要不断的探索创新。

参考文献

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