“数据库系统原理及应用”教学改革探索与实践

赵慧玲　柯洪昌　孟宪颖

摘 要：文章根据“数据库系统原理及应用”课程的特点，分析了目前该门课程教学存在的问题，并从整合教学内容、创新教学方法与变革考核方式等方面提出了“数据库系统原理及应用”教学改革的策略。

关键词：数据库系统原理及应用；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2015）02-0052-02

数据库技术是计算机科学的重要分支，在各行各业得到广泛应用，成为检索、存储、处理信息资源的主要手段。对于一个国家来说，数据库的建设规模、数据库信息量的大小和使用频度已成为衡量这个国家信息化程度的重要标志。“数据库系统原理及应用”是长春工程学院计算机专业的一门基础、必修课，通过本课程的学习，要求学生能够系统地掌握数据库的基本概念、原理、方法和应用技术，掌握数据库的设计和开发方法，了解数据库技术的最新发展和一些相关的研究领域、研究方法，为数据库系统的开发和数据库理论的研究等提供坚实的理论基础。

一、“数据库系统原理及应用”教学存在的问题

（一）理论性强，难以理解

“数据库系统原理及应用”是一门概念抽象、理论性强的课程，如关系代数、关系数据理论、数据库设计、并发控制、数据库恢复、数据库安全等，由于之前都以传统的理论教学为主，并缺乏形象生动的教学手段或者教学方法，学生理解起来非常困难，两三次课之后就会觉得内容枯燥乏味，并逐渐丧失学习兴趣，这样一来，教学互动也会越来越少，实际教学效果也就不够理想。

（二）实验设置针对性不强

“数据库系统原理及应用”课程在长春工程学院计算机技术与工程学院设定的大纲学时是56，实践学时为16，约占总学时的1/4，基本能够满足教学内容的需要，但实验内容多是验证性实验，即每学完一部分内容，将其相关知识点在计算机上验证实现，如讲完数据库安全性，就会针对如何设置登陆账户、数据库用户账户等进行实验验证，该类实验内容单一、固化，难以调动学生的积极性和创造性，学生对各部分知识的综合应用能力也不能得到锻炼和加强。

（三）考核方式单一

目前“数据库系统原理及应用”的考核成绩是期末笔试成绩70%与平时成绩30%构成，平时成绩主要由出勤、作业、课内实验三部分构成，教师评分时一般只看最后上交的成果，缺乏平时成绩的过程性监督（如怎么做的，出现什么问题，是不是该学生做的等），导致部分学生对平时作业及课内实验不够重视，想应付了事，所以存在抄袭现象，这样就失去了作业、实验报告本身的重要意义，实践环节也不能达到预期的效果。

二、“数据库系统原理及应用”教学改革的策略

针对以上教学中存在的问题，为激发学生的学习兴趣，提高“数据库系统原理及应用”的教学质量，分别从教学内容、教学方法、考核方式上进行探索与改革实践。

（一）整合教学内容

1.修订大纲，整合教学内容。该课程大纲设计总学时为56，针对学生应该掌握的知识、技能，规划“数据库系统原理及应用”的教学内容，主要应该包括数据库系统原理、设计与管理两个部分。数据库系统原理部分应该包括数据库概述（数据模型、数据库系统结构、组成、数据库技术的研究领域）、关系数据库（关系模型、关系完整性、关系代数）、关系数据库标准语言SQL（SQL概述、数据定义、数据查询、数据更新、视图）；设计与管理部分应该包括关系数据理论（规范化、数据依赖公理）、数据库设计（需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计、数据库的实施与维护）、并发控制（封锁、并发控制的可串行性、两段锁协议、封锁的粒度）、数据库恢复技术（事物的概念、故障的种类、恢复的技术和策略、数据库镜像域复制）、数据库安全性（计算机安全性、数据库安全性）、数据库完整性（完整性约束条件、完整性控制）、数据库技术的新发展。

2.优化课内实验内容。注重实践环节，减少验证性实验，增加设计性、综合性实验，根据自己的教学经验和体会，精心设计每一次实验内容。例如在同一章节或章节之间，设计一些综合性较强的题目，把多个知识点有机结合起来，特别是学生不容易接受的理论知识，如第一范式、第二范式、第三范式及数据完整性规则等，通过设计与上述理论有关的综合性实验，让学生在发现问题和解决问题的过程中，加深对理论知识的理解，同时也提高了自身的知识综合运用能力。

3.科学安排课程设计。学生在学完“数据库系统原理及应用”之后，有一个为期一周的数据库课程设计，针对课程设计的时间、学生应该掌握的能力点，科学合理地安排题目内容，让学生综合运用所学知识，设计开发一个小型的数据库应用系统。如选定题目“教务管理系统”，课程设计要求应该包括：需求分析（包括业务需求及处理流程、功能需求及数据需求分析等）；确定实体集及属性；确定E-R图；检查是否满足需求，并改进E-R图；逻辑结构设计；利用SQL Server2005建立相应的数据库对象；利用SQL语句实现相应功能；进一步思考完善修改。

通过对实际问题的分析、解决，使学生掌握数据库系统的设计方法和开发过程，提高学生对知识的整体把握能力和对新问题的独立分析、解决能力。

（二）创新教学方法

采用灵活多样的教学方式、方法，提高学生的学习热情，培养学生的自主学习能力。

1.案例教学。“数据库系统原理及应用”课程的理论部分比较抽象难懂，学生在学习过程中容易产生厌倦的心理，通过实例讲解原理和方法，引导学生掌握理论方法的实际运用，不仅使学生由浅入深、循序渐进地完整掌握数据库技术的基本原理和基础知识、开发技术，还可以培养学生较强的数据库综合应用开发能力。

如讲关系数据标准语言SQL时，从创建数据库stdudent，到创建数据库中的表，再到查询，乃至视图，都是在student数据库下进行，以student数据库为例，不断扩充各个知识点，循序渐进、逐步深入；在讲到数据库设计的基本步骤时，以“教务管理系统”为例，介绍数据库系统开发的全过程，需求分析—概念结构设计—逻辑结构设计—物理结构设计—数据库实施—数据库的运行和维护，分析各阶段的特点和需要完成的任务。结合案例分析、讲解，可以激发学生学习兴趣，并使学生能够深刻理解体会所授内容。

2.启发教学。由于该课程原理性内容比较多，所以尽量避免在课堂上平铺直叙，多提出问题，让学生思考、讨论，教师加以补充和总结。这样能提高学生上课的注意力，调动学生学习的主动性，培养学生独立思考、解决问题的综合能力。

如讲学生较难理解的范式理论时，教师在导入主题之前可以向学生提出问题：一个数据库下的关系模式由若干实体组成，每个实体有与其相关的属性集，那么某个实体的属性集中包含的属性是不是可以任意添加呢？各个属性之间有没有某种约束关系呢？在讲完第二范式的时候，教师可以提问，满足第二范式的关系模式，在数据录入、修改、删除时存在什么问题，鼓励学生踊跃发言，教师加以补充总结。学生带着问题，在教师的指引下逐个解决，较好地掌握了每次课节内容。

3.分组学习。在问题讨论及课程设计过程中，可以采用分组合作学习的方法，教师依据学生的能力、所具备的知识等相关因素，将学生分成若干小组进行合作学习。小组成员彼此相互合作、互相激励，能力较强的学生可以带动能力较差的学生主动积极地参与学习，在合作过程中既可以建构出自己对学习内容的系统知识，又能够完成整个小组的共同目标。这样，不仅增强了学生学习的兴趣，还培养了团队合作能力。

（三）变革考核方式

注重平时过程性考核，过程性考核能了解学生发展的全过程，把学生平时学习成果和期末考试成绩结合起来，全面地评价一个学生。它避免了“一考定终身”的弊端，充分调动了学生平时学习的积极性，有利于教学效果的提高。

过程性考核除了包括个人考勤之外，还可以有随堂测验、课堂讨论、课上提问、课内实验、报告等要素。考核应尽量减少课下完成的作业，降低实验报告所占成绩百分比，提高课堂表现与实验环节成绩的比重。教师要关心学生课堂状态、学习情况，加强与学生之间的问题沟通，及时向学生公布每次平时成绩，做到公正、公开，从而使学生逐渐树立正确的学习态度，注重平时知识的积累，能够脚踏实地、扎扎实实地学习。

针对“数据库系统原理及应用”在教学中存在的问题，本文提出从教学内容、教学方法、考核方式三方面开展探索与改革实践，使学生从被动地学转变到主动、自觉地学，提高了学生学习积极性，增强了学生理论与实践相结合的综合应用能力。实践证明，教学取得了良好的效果。

参考文献：

[1]王珊，萨师煊.数据库系统概论：第四版[M].北京：高等教育出版社，2011：3-8.

[2]陈洪顺，周鹏.数据库系统原理实验教学改革探索[J].信息技术，2012，（9）.

[3]钱雪忠.“数据库系统原理”精品课程建设的探索与实践[J].课程教材建设，2010，（31）.