“数据库原理与应用”课程知识点融合教学改革探索

张强?刘丽杰?潘俊辉?王辉

摘要：针对“高校数据库原理与应用”的特点，结合多年教学经验，分析“数据库原理与应用”教学中存在的特点及问题，提出多知识点融合的数据库教学法，详细说明了具体教学办法并给出了具体案例，获得了很好的教学效果。

关键词：数据库；知识点融合；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）11-0108-02

《國家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020）》明确提出：“深化教育体制改革，关键是更新教育观念，核心是改革人才培养体制，目的是提高人才培养水平。”其主要目标是培养创新能力强、适应经济社会发展需要和国际化企业工作的高质量工程技术人才。[1]人类已走进以信息技术为核心的知识经济时代，信息资源已成为与材料和能源同等重要的战略资源，世界各国都把加快信息化建设作为自己的发展战略。数据库作为信息存储的载体在信息化建设过程中具有重要的作用。[2]很多学校已将多媒体技术应用到数据库的教学过程中，但由于数据库理论的抽象和枯燥，使得学生在学习的过程中难以理解和掌握，[3]因此需要探索一种提高教学质量的方法，加深学生对知识的理解与掌握。

一、“数据库原理与应用”课程特点及问题

“数据库原理与应用”主要讲述了数据库的基本原理、数据库的设计方法及应用技术。在大学本科教育阶段该课程既是“计算机导论”、“高级语言程序设计”、“计算机组成原理”的后续课程，又是“数据结构”、“操作系统原理”、“软件工程”、“计算机网络原理”和“网站课程设计”等课程的并行课和先导课程。该课程传统的教学方式是重理论轻实践、强调知识学习而忽略创新培养，加之授课教师和授课水平的差异，使得学生很难将理论知识与实际应用相结合；同时，由于该门课程较其他专业课程相对独立且内容抽象，相关概念要么在先导课程没有接触过，要么平行课正在教授，致使部分学生难以理解和想象。加之数据库系统使用的SQL语言与高级语言相比也有所不同，因此学生对该课程的学习效果一直不尽人意，同时也对后续专业课程的学习造成了一定影响。

二、基于“数据库原理与应用”课程的多知识点融合的教学内容改革探讨

为了解决上述问题，需要在教学过程中尝试将先导课程中的知识点融入到课程教学当中，用学生熟悉的内容讲解新知识点。同时采用日常熟知的案例来引入和讲解后续课程中的知识点，让学生在整体上有一个感性认识，为后续课程的教学夯实基础。本文以“数据库原理与应用”的几个相关章节的知识点出发，[4]对课程的知识点融合进行尝试，希望能探索出提高教学质量的方法。

1.前导课程与“数据库原理与应用”之间的融合

（1）数据库设计中数据抽象概念与“面向对象程序设计”的融合。在数据设计中数据抽象有三个概念：分类、聚集和概括，根据这三个概念的定义可知，其类似于“面向对象程序设计”中类、属性和继承三个概念，所以在讲授的时候可以参照这三个概念讲解，既回顾了“面向对象程序设计”课程，又加深了学生的理解。又如，数据库结构中三级模式的概念，即内模式、模式和外模式，可以与“面向对象程序设计”中的三层架构MVC模式[模型（model）-视图（view）-控制器（controller）]一起对比讲解，这样既可以让学生回顾了三层结构的原理及优势，又形象解释了数据库结构中三级模式的意义及各自发挥的作用。

（2）关系数据库标准语言SQL与高级语言类课程的融合。目前高级语言种类繁多，都有各自的优缺点，都能用其实现软件功能的编写。其实从软件开发的过程来看，编程的核心问题是创新解决问题的方法，语言只是实现这种创新方法的工具。只要方法有了，任何一种语言都能实现，所以可以借助编程语言的特点来鼓励学生学习SQL语言的兴趣。告诉他们编程其实是寻找解决问题的思想，不要因为一门高级语言学不好，而对语言类的课程有所畏惧。其实学习的核心问题是寻找解决问题的思路，一旦思想成形，编程就变成实现思想的工具了，所以要学生提高解决实际问题的能力。

2.平行课程与“数据库原理与应用”之间的融合

（1）数据库中数据模型与“数据结构”中树论和图论的融合。在数据库原理的知识点中讲解到层次模型的查询效率高，性能优于关系模型，不低于网状模型，同时又讲解到关系模型查询效率低是因为其存取路径相对于用户是透明的。解释这个知识点可以引用“数据结构”中的树论和图论。层次模型的实现方式类似树论，网络模型的实现方式类似图论。因为树和图的实现与遍历方式针对不同的应用有不同的实现方式，因此对用户不是透明的，用户可以通过程序来优化查询效率；而关系数据库的实现方式对用户是透明的，只能通过SQL命令来获取，具体的效率取决于数据库管理系统的查询优化技术。

（2）数据库并发控制与“操作系统”进程和线程概念的融合。数据库并发控制的基本单位是事务，但是多个事务同时对一个数据进行操作可能会引发异常，所以并发操作要保证事务的隔离性和一致性。在讲解该知识点的时候，可以结合“操作系统”中进程同步的知识点进行讲解，进程操作的临界资源可类比于数据库中多个事务同时要操作的数据。因此可以用哲学家进餐或是售票系统来举例，借此引出两门课都涉及到的“死锁”问题及解决方法。这种方式有利于学生活用知识点，也有利于“操作系统”这门课的学习。

3.后续课程与“数据库原理与应用”之间的融合

（1）数据库查询优化技术与“编译原理”中编译器结构的融合。数据库查询优化技术分为四步：查询分析、查询检查、查询优化和查询执行，其中查询分析包括词法分析、语法分析、语义分析等技术。其实词法分析来源于“编译原理”的词法分析，因此在学习SQL程序的执行原理的同时，了解高级语言的执行原理。比如：SQL命令“select * from student”，进行词法分析时会根据“空格”拆分得到以下四个词组“select”、“*”、“from”和“student”，这也解释了SQL命令中要记得写“空格”；在高级语言中“int a=10”的词法分析也是通过空格和一些运算符来分割，最后得到“int”、“a”、“=”和“10”四个词组。二者的语法分析也类似，只不过需要遵循各自的语法规则，如“select”关键字之后见到的下一个关键字一定要是“from”，C语言中的“if”语句后面要么是空格，要么是“（”，否则就是语法错误。通过这样的融合，不但使学生明白了SQL语句的执行原理，也简单了解了高级语言的编译原理。

（2）数据库安全与恢复技术与“计算机网络原理”的网络安全相融合。数据库定义为存储在计算机中有组织的、可共享的大量数据的集合，可见共享是数据库的重要特征之一。所以需要解决网络负载、安全性和恢复等问题，可以与“计算机网络原理”中的组网技术、病毒检测和防火墙技术等知识点相结合。针对不同的知识点，引入一些网络方面的知识，不但可以帮助学生了解所学知识应该与哪门课程相关联，还有利于增加学生学习网络的兴趣，为日后学习“计算机网络原理”这门课打下良好的基础。

4.基于多因素评价的考核方式改革

学生成绩评价是一個复杂的、多因素的体系，它是教学的杠杆，在课程体系中起着激励导向和质量监控的作用。因此，学生成绩的评价方式在教学改革中也至关重要。目前大多数高校广泛采用的仍是理论考试，以卷面考试成绩为主，参考平时成绩和实验成绩来评定学生的学习效果。这种唯分数论的现行评价与素质教育不相适应，有着种种弊端，这已是教育界的共识。因此有必要改革这种评分方式，引入多因素、多方位的综合评价准则。设计一种课程考核方式，具体可参考以下公式：考核总成绩=卷面成绩×60%+平时表现成绩×10%+编程调试成绩×10%+报告撰写成绩×10%+答辩成绩×5%+先修主干课成绩×5%，其中各项成绩和考核总成绩均为百分制。需要指出的是，现在的主干课程之间的成绩没有相应联系，造成一些学生因个人喜好而忽略该课的重要性，所以在“数据库原理与应用”的考试中需要参考先修的主干课成绩，这样有利于学生重视专业主干课程的学习。同时答辩成绩、报告撰写成绩和编程调试成绩在整个考核中占有较大比重，有利于锻炼学生解决问题的能力和创新能力。

三、结束语

在计算机技术和信息处理技术日新月异的今天，对于计算机专业人才培养已远远不止于教材本身上的知识，还应与其他知识点融合，做到学以致用。“数据库原理与应用”课程理论性很强，多数内容以理解为主，多专业课程相互融合，一方面让学生明白课程与课程之间内容交叉的现象，培养他们的创新精神及综合能力；另一方面还能提高教师的业务水平，提高学生在社会环境中的竞争力。

参考文献：

[1]陈流汀.突出特色创新“专业+信息技术”人才培养模式[J].中国高等教育，2010，（8）：9-11.

[2]周丽娟.数据库教学体系改革与优化[J].高教论坛，2009，（1）：59-61.

[3]叶霞，李俊山，李海龙.数据库原理及应用实践教学改革[J].计算机教育，2011，（1）：56-59.

[4]王珊，萨师煊.数据库系统概论[M].第4版.北京：高等教育出版社，2006：5.

（责任编辑：王意琴）