刘林真
(阳光学院 电子信息工程,福建 福州 350008)
独立学院电信系“数据库”教学的改革
刘林真
(阳光学院 电子信息工程,福建 福州 350008)
独立学院异军突起,成为我国高等教育的重要组成部分,应用型人才的培养是独立学院的人才培养目标。数据库技术能对采集到的大量数据进行有效的组织和存储,适应信息时代的需要。该课程在电信系中是重要的专业课之一,但由于培养目标原因,课时较少,该文结合独立学院的实际情况,探讨了对该门课程的教学改革——引入SQLite数据库。实践证明,在课时较少的前提下,教学改革效果良好,学生能较快接受SQLite知识并在其他领域学以致用。
SQLite;教学改革;高校;独立学院
当今中国的高等教育已不是以往的精英教育,更多的是面向社会、面向实际需求的大众化高等教育。根据教育部公布的数据,截止2006年,全国各类高等教育总规模超过2500万人,是1996年340万人的7.35倍,高等教育毛入学率达到22。这表明,我国的大学教育早已步入大众化教育阶段[1]。作为独立学院,更应该培养应用型综合人才,所以高校教师必须适应该变化,调整教学方法,教学大纲,授课计划,改进教学适应性,提高教学有效性。
数据库技术与生活息息相关,在计算机、电信等相关领域更占有一席之地。教育部高等学校计算机教学指导委员会关于进一步加强高等学校计算机基本教学的意见中将数据库技术与应用列为1+X的6门核心课程之一[2]。因此,培养具有一定数据库技术和应用能力的高级人才成为高校计算机普及教育的一项重要任务。针对这门课程,很多独立学院电子信息工程系的学生反映其中的理论难以理解,在上机实践教学环节中比较茫然,在完成毕业设计时,想用数据库却发现无从入手。SQLite是一款开源的、嵌入式关系型数据库,它在便携性、易用性、紧凑性、高效性和可靠性方面有突出的表现[3],独立学院电子信息工程系相关专业学生学习SQLite数据库,将会解决相对课时较少所引发的问题,并且可以跟后续相关课程进行整合,在毕业设计中也可以发挥作用,一举多得。
1.1 独立学院课程教学面临的问题
独立学院的办学目标是培养高素质、应用型的综合人才,但独立学院依赖母体院校为教学主力。从课程安排看,大多数独立学院仍参照母体院校的排课体系安排教学,独立学院学生基础较为薄弱,生源质量不如母体院校,若教学要求和教学内容若与母体院校一致,会给学生带来一定的学习压力。
1.2 电子信息工程专业数据库课程的特点
以我院为例,电子信息工程专业的培养目标是培养适应于电子与信息工程领域需要的应用型高级专门技术人才,本专业的毕业生能从事电子与信息系统设计、嵌入式系统的设计与开发以及研究等工作,所以数据库是本专业的专业课,但由于本专业的特点,分配给数据库课程的学时较少,且一般是讲解数据库的一些基本概念和原理以及数据库管理系统软件的使用,这样就导致对数据库原理的实际应用关注度不够,学生的数据库实践能力不强,学到的理论往往很难直接指导实践应用。以学生毕业设计作品为例,我院学生的毕业设计包括基于ARM的数据采集、监控系统的设计、基于Windows CE或者Linux的系统设计等,注重对数据的处理、比较、反馈,但学生的重心总是放在硬件(处理器以及各类传感器)上,几乎不涉及数据库,数据要么实时处理,要么直接存在记事本中,对后期数据的处理带来一定的难度,系统更新更无从谈起,学生总是认为数据库“太麻烦、太难对付”。
1.3 数据库课程教学中普遍采用的工具以及不足之处分析
目前,高校 《数据库》相关课程主要采用的数据库系统有:Microsoft SQL Server、Access、Oracle、MySQL等。SQL Server是目前非常流行的数据库管理系统,功能强大;Access是MS Office中的成员,操作简单;但它们并非自由软件,需要付费使用,而且它们的使用都限制在Windows操作系统下,不具备跨平台的能力;Oracle推出了面向个人学习使用的免费数据库,但对系统要求较高;MySQL是一个非常优秀的DBMS,可以免费使用,功能强大,但MySQL与以上所有的数据库共同的缺点在于:需要一定的安装以及部署过程(Access虽然属于单文件数据库系统,但仍需与Office办公套件一起安装)。另外,除Access以外的其他几种数据库系统,均属于服务器类型的数据库系统,必须通过数据库服务器来管理,也就是说,在一台机器上实现的数据库不能任意地移植到另外一台机器,需要在目的机器上部署相关的服务器。Access生成的数据库文件不需要服务器的支持,但它的修改的查看也必须在安装有Office中的Access组件的条件下才能实现[4]。
电信相关专业的学生的培养目标与计算机相关专业学生比较而言,有自己的特色,通过一定的调查分析,以上几种开发工具均不大适合。平台无关性以及低配置(或零配置)的数据库系统成为电信相关专业老师和学生的迫切需要。
SQLite是一款轻型数据库,它的设计目标是嵌入式系统,而且目前已经在很多嵌入式产品中使用,占用的系统资源非常低。在嵌入式设备中,只需要几百K的内存空间就足够。它能够支持Windows、Linux、Unix等主流操作系统。同时能够跟很多程序语言相结合。比起MySQL,它的处理速度更快。SQLite支持跨平台,操作简单,能够使用很多语言直接创建数据库,特别适合进行嵌入式开发。
在独立学院电信相关专业以SQLite作为数据库开发系统工具,具有得天独厚的优势:
其中包括上手快,零配置,简单实用,电信相关专业的一个主要方向是进行嵌入式系统开发,嵌入式系统的软件、硬件需要精心设计,实现低成本、高性能的效果。占较大空间,部署麻烦的大型数据库开发工具让嵌入式系统开发望而生畏。而配置上SQLite和程序运行在同一进程中,速度快、体积小、易于分发,适合在单机环境中运行等特点使其在嵌入式开发中占据一席之地。
2.1 SQLite特点
1)SQLite是用C语言编写的开源嵌入式数据库引擎,完全独立,不具有外部依赖性,支持多数SQL92标准,可以在所有主要的操作系统上运行,并且支持大多数计算机语言。SQLite支持大小高达2TB的数据库,每个数据库完全存储在单个磁盘文件中。这些磁盘文件可以在不同字节顺序的计算机之间移动[5]。
2)SQLite是一个轻量级、跨平台的关系型数据库。一般只需要带上SQLite的一个动态库,就可以使用它的全部功能。零配置、无须服务器是SQLite的另一个特色。它的核心引擎本身不依赖第三方的软件,使用它不需要安装,在部署的时候简单轻松。SQLite可以在所有主要的操作系统上运行,体现了它良好的跨平台与可移植性[6]。
2.2 SQLite教学与后续课程的结合
SQLite的特性使得它能够与Linux、嵌入式等课程结合起来。以我院电信相关专业为例,“数据库”课程学习后,会开设“嵌入式实时操作系统”、“嵌入式原理与开发”以及“电子系统课程设计”等相关专业课,之前学习SQL Sever数据库开发工具,就只能在数据库课堂上学习和利用,无法在后续课程中发挥作用,学习了SQLite,就能在后续课程中真正利用起来。无论嵌入式操作系统选用目前流行的Linux、Windows CE、Android还是简单的UC/OS,都能嵌入SQLite进行数据存储和查询;嵌入式控制器无论是STM32还是 ARM系列,都能移植SQLite进行嵌入式系统开发。
2.3 项目驱动法与SQLite的结合应用
2.3.1 项目驱动法
“项目驱动”是在教学的过程中,紧紧围绕一个共同的项目任务活动中心,使学生在教师的帮助和指导下,在强烈的任务问题驱动下,通过对学习知识点积极、主动的应用,自主探索和小组互动协作学习,并在完成既定任务的同时,引导学生思考的学习实践活动[7]。
SQLite是轻量级的嵌入式关系型数据库,目前已经在iPhone、Android等手机系统中使用[8]。Android是目前流行的一款嵌入式操作系统,可作为电信专业“实时操作系统”课程的教学方向。学生在学习了SQLite后,就可以将Android与SQLite结合,开发实际的小项目,这既可以作为后续的课程设计,又真正调动学生的积极性,以项目作为驱动,提高教学的有效性。
对于Android平台来说,系统内置了丰富的API来供开发人员操作SQLite,手机通讯录是大家非常熟悉的一款安卓程序。教学过程完全可以让学生设计一款手机通讯录,这样将多门课程进行结合,提高学生的综合能力。
2.3.2 简单通讯录实现
1)SQLiteDatabase类
Android提供了一个名为SQLiteDatabase的类,该类封装了一些操作数据库的API。使用它能实现基本的创建、读取、更新、删除操作。
2)SQLiteOpenHelper类
SQLiteOpenHelper是SQLiteDatabse的一个抽象帮助类,该类提供了两方面的功能
①getReadableDatabase()和getWritableDatabase()方法用以获得SQLiteDatabase对象,通过该对象可以对数据库进行操作;②onCreate(SQLiteDatabase db)和onUpgrade(SQLiteDatabse,int oldVersion,int newVersion)两个回调函数。onCreate方法当数据库第一次被建立的时候被执行,例如创建表,初始化数据等。onUpgrade方法当数据库需要被更新的时候执行,例如删除旧表,创建新表。以下为通讯录项目所定义的 SQLiteOpenHelper助手类 MyDB,其中定义了一些数据库操作的方法。
publicclass MyDB extends SQLiteOpenHelper{
private static String DB_NAME="My_ DB.db";//数据库名称
private static int DB_VERSION=2;//版本号
private SQLiteDatabase db;//数据库操作对象
public MyDB(Context context){…}
public void onCreate(SQLiteDatabase db){…}
public void onOpen(SQLiteDatabase db){…}
public voidonUpgrade(SQLiteDatabasedb){…}
/*执行SQLite数据库连接*/
public SQLiteDatabase openConnection(){…}/*关闭SQLite数据库连接*/
public voidcloseConnection(){…}
/*创建表*/
public boolean creatTable(String creatTableSql){…}
/*添加操作*/
publicboolean save(StringtableName,ContentValues values){…}
/*更新操作*/
publicboolean update(String table,ContentValues values,String whereClause,String[]whereArgs){…}
/*删除操作*/
public boolean delete(string table,String deleteSql,String obj[]){…}.
/*查询操作*/
public Cursor find(String findSql,String obj[]){…}
/*判断表是否存在*/
public boolean isTableExits(String tablename){…}
}
SQLite作为一个开源的嵌入式数据库产品,具有系统体积小、检索效率高的特性[9]。对于嵌入式场合中的数据存储,实现管理、执行、维护的简单化。目前已广泛应用于中小型网站的后台数据库和内存数据库中。同时,SQLite入门比较简单,学生操作起来所见即所得,学生可以根据自己的应用需求来设计相应的数据库管理系统,且占用系统资源小。在课堂上引入SQLite,能跟后续的课程进行完美的结合,对学生的各种专业实习、毕业设计能带来一定的好处,让学生真正学以致用。
综上所述,在独立学院电信系数据库教学中采用SQLite数据库工具是合理可行的。
[1]教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会.高等学校计算机科学与技术专业实践教学体系与规范[M].北京:清华大学出版社,2008:2-12.
[2]高峰.浅谈独立学院数据库课程教学改革[J].价值工程,2014(5):227-228.
[3]杨谦.SQLite权威指南[M].北京:电子工业出版社,2013:2-19.
[4]师文浩.SQLite在高校《数据库》教学中的应用[J].软件导刊,2012,11(2):155-156.
[5]刘婧.问题式教学在《数据库系统原理》教学中的应用探讨[J].中国成人教育,2010(6):134-135.
[6]王爱冬,张涛.项目教学法在《数据库原理及应用》课程教学中的应用研究[J].台州学院学报,2011,33(6):74-77.
[7]王艳,“项目驱动”教学法在“数据库原理与应用”中的应用[J].价值工程,2011,26:181-182.
[8]唐磊.浅谈SQLite数据库技术在Android平台的应用[J].探索与观察,2014(9):12-13.
[9]马江涛,刘放美.SQLite在数据库实验教学中的应用探讨[J].河南科技,2010(3):58-59.
Teaching Reform to Database Course of Telecommunication Department in Independent College
LIU Linzhen
(Department of Electronic Engineering,Yango College,Fuzhou 350008,China)
Independent colleges have sprung up everywhere in China and have become an important part of the higher education. Cultivating applied professionals is target of talent cultivation in independent colleges.Database technology can effectively organize and store a large amount of data collected,it can meet the needs of the information age so the course become an important professional course in the telecommunication department.Due to the training objective reason,the course time is less.Combining with practical situation of independent college,this paper discussed the teaching reform—the introduction of SQLite database.Practice has proved,in the premise of less class time,the result is better,students can quickly accept the knowledge of SQLite and use SQLite on several occasions.
SQLite;teaching reform;colleges and universities;independent college
TP277;TN925
A
10.3969/j.issn.1672-4550.2016.05.049
2014-01-03;修改日期:2016-05-09
刘林真(1981-),女,硕士,讲师,主要从事嵌入式平台软件开发与教学工作。