時間：2022-12-05 21:34:50
序論：在您撰寫數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理論文時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導您走向新的創(chuàng)作高度。
1.1惡意的對計算機進行攻擊伴隨著計算機的軟件發(fā)展，各種方面的軟件、硬件都在出現(xiàn)和更新中。作為計算機最基礎的數(shù)據(jù)統(tǒng)計等功能也進入了開放性越來越強的變新中。在醫(yī)院的SQL數(shù)據(jù)庫中使用的是局域網(wǎng)，在這個局域網(wǎng)里面的用戶基本都可以訪問到數(shù)據(jù)庫及應用系統(tǒng)。這樣的互享模式如果是在醫(yī)院內(nèi)部倒也沒什么，只是各種惡意的軟件橫行，會導致不少來自外界未知的惡意軟件對醫(yī)院的計算機進行攻擊。這些都給醫(yī)院的信息管理系統(tǒng)的安全造成了極大的威脅。一旦醫(yī)院的數(shù)據(jù)庫信息被泄露，從收費的數(shù)據(jù)到醫(yī)療的信息、從病人隱私的保密到管理信息保密都會處于一個透明的狀態(tài)，這對于醫(yī)院的信息管理是一個巨大的沖擊，也會帶給病人一些重大麻煩。為了避免這類事情發(fā)生。需要醫(yī)院信息管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫處在非常安全的環(huán)境里。這也是本文研究基于SQL數(shù)據(jù)庫的醫(yī)院信息管理綜合應用平臺設計的重心。
1.2被動的進行攻擊在不影響正常網(wǎng)絡使用的情況下，還會有更高明的竊取破譯數(shù)據(jù)庫的方法，這也是所謂的被動的進行攻擊。在這種竊取、破譯的行為下，當事人醫(yī)院數(shù)據(jù)庫很難查悉這行為，因此會造成非常重要的機密性文件數(shù)據(jù)的泄露。醫(yī)院的數(shù)據(jù)庫是整個醫(yī)院信息系統(tǒng)的靈魂，很多黑客病毒都會以此為突破點以獲得很重要的機密數(shù)據(jù)。無論是主動的還是被動的攻擊方式，都是現(xiàn)今使用的SQL數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的抖動，為了保證醫(yī)院的計算機信息安全，保證醫(yī)院和病人的隱私，有必要針對這些缺陷進行改進?；赟QL數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的綜合信息應用平臺設計可以更貼近實際，防止人為惡意的網(wǎng)絡安全的攻擊。這也是醫(yī)院今后采用SQL數(shù)據(jù)庫進行工作時的防范重點。
2SQL數(shù)據(jù)庫在醫(yī)院信息管理綜合應用中的完善
2.1根據(jù)具體的需要相應的增加或者減少相應的模塊數(shù)量醫(yī)院和個人可以根據(jù)自己的具體需要，進行一些簡單的維護，將系統(tǒng)的模塊進行增加或減少。并且在增減模塊的同時注意維護編程的界面，這樣才能設計出很友好的系統(tǒng)模塊。有了針對性的結構特點，這樣的數(shù)據(jù)庫應用平臺不僅更符合醫(yī)院信息管理系統(tǒng)的設計，而且還增大了獨立性和獨特性，因此也可以整體提高系統(tǒng)的可維護性和可靠性。選用這樣模塊化的SQL數(shù)據(jù)庫應用平臺也是設計結構的特點。
2.2采取開發(fā)式結構特點研究基于SQL數(shù)據(jù)庫的醫(yī)院信息管理綜合應用設計就必須要仔細斟酌這數(shù)據(jù)庫的系統(tǒng)硬件的結構設計。這個也是整個信息系統(tǒng)的核心內(nèi)容。當前采取的數(shù)據(jù)統(tǒng)計模式執(zhí)行的是TCP/IP的協(xié)議。如果要進一步加強系統(tǒng)給的可靠性，保證醫(yī)院和病人信息的安全就應當采取開發(fā)式結構特點的系統(tǒng)硬件結構設計。采取這樣的硬件結構設計可以減少冗余的配置，保證系統(tǒng)可靠性。在整體的醫(yī)院數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)中，最重要的就是這個系統(tǒng)。在完善機遇SQL數(shù)據(jù)庫的應用設計時自然需要通過增強系統(tǒng)給的整體可靠性，以聯(lián)合增強SQL數(shù)據(jù)庫的互聯(lián)網(wǎng)安全機密新能。SQL依然可支持遠程的訪問，這也是醫(yī)院信息數(shù)據(jù)庫需要有的特點。因此，雖然可支持遠程訪問的功能會導致醫(yī)院的信息保密功能不太安全，卻也不能刪除。但是可具體根據(jù)醫(yī)療方面的任務對應的增加遠程訪問的時間限制、地點限制和次數(shù)限制。這也是開發(fā)式硬件結構的特點。
2.3系統(tǒng)性能優(yōu)化SQL數(shù)據(jù)庫歷經(jīng)幾年的研究和使用已經(jīng)近乎完美，因此對數(shù)據(jù)庫的性能進行優(yōu)化是個非常困難的任務。然而，只要是實際工作有需要的，都應當做出針對性的系統(tǒng)性能優(yōu)化。為了保證醫(yī)院信息的安全，也為了保證醫(yī)院工作的效率，系統(tǒng)性能優(yōu)化的完善勢在必行。在醫(yī)院日常的工作中，最繁重的就是數(shù)據(jù)統(tǒng)計和索引了，若性能得到優(yōu)化，就可以大大加快數(shù)據(jù)庫的反應速度，這樣也能使醫(yī)院的工作和服務得到提升。
3結論
一、 教學內(nèi)容
數(shù)據(jù)庫原理部分主要講授數(shù)據(jù)庫的基礎理論知識，包括數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述、數(shù)據(jù)模型、關系代數(shù)、結構化查詢語言SQL、關系系統(tǒng)及查詢優(yōu)化、關系數(shù)據(jù)理論、數(shù)據(jù)庫設計、數(shù)據(jù)庫恢復技術、并發(fā)控制、數(shù)據(jù)庫安全性與完整性。這一部分強調(diào)的是理論和基礎，當然也設計了一些實驗，但主要是驗證性的和較小的設計性的實驗，其目的是使學生加深對所學知識和理論的理解和掌握。在本部分的教學過程中，除了要求學生作相應章節(jié)的習題之外，還要適當?shù)慕o出一些應用實例，啟發(fā)學生在課外去查閱相應資料，為下一環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)庫應用做準備。
在數(shù)據(jù)庫應用部分中，我們主要以典型的Oracle、SQL Server為數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，介紹具體的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設計與開發(fā)方法，并結合相應的開發(fā)工具，以幾個具體的應用課題為目標要求學生選擇性的進行實際應用項目的設計與開發(fā)，使學生在實際設計與開發(fā)過程中進一步深入理解和掌握數(shù)據(jù)庫理論知識，熟悉數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)的設計和開發(fā)方法，同時培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。
二、教學方法
現(xiàn)在各高校都配有多媒體教室，適當采用多媒體授課，一方面可以增大知識信息量，把原先難以在課堂上表達清楚的內(nèi)容生動的演示出來，另一方面也提高了學生的觀察能力和學習興趣，提高了教學效率。本課程的特點決定了它可以采用，也有必要采用多媒體等現(xiàn)代化教學手段進行授課。
學生的外語能力是一個很重要的素質要求，對于計算機類專業(yè)學生尤為重要。目前，有大量的著作、期刊、論文都是英文原文，快速、準確的獲得科技前沿信息是計算機專業(yè)學生立足于社會的根本。為了強化學生的外語能力，我們結合國際合作班教育進行了雙語教學嘗試，積累了一些具有實際應用價值的經(jīng)驗和教訓。
三、實驗和課程實習
教學是教師和學生不斷交流的過程，實驗是實現(xiàn)這個過程的橋梁，可以彌補課堂教學的不足，加深對基礎理論的理解，啟發(fā)學生自主思考，大膽創(chuàng)新，達到良好的理論聯(lián)系實際的教學效果。除了觀察性和驗證性實驗之外，我們還開設了設計性實驗和綜合性實驗，目的是培養(yǎng)學生的抽象思維能力和科研能力。
除了對學生獨立工作能力的培養(yǎng)之外，從提高綜合能力出發(fā)，我們增加了綜合性課程設計。通常，學生必須成立幾個工作組，共同設計并實現(xiàn)具有一定規(guī)模的系統(tǒng)。這些系統(tǒng)要求學生在工作組中必須考慮現(xiàn)實社會問題所涉及的開銷、安全、效率等。增設數(shù)據(jù)庫課程設計對于提高學生的綜合素質，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力和團隊協(xié)作精神具有特殊的作用。
四、考試和考察
考試形式的多樣化是我們注重學生多方面培養(yǎng)的一個重要方面。學生因為擔心考試而整天抱著書本死記硬背，這不是我們的教學目的。當然，我們也不能摒棄考試這種檢查學生掌握知識程度的重要方式，但這絕不是唯一的方式。因此，除了數(shù)據(jù)庫原理部分采用常規(guī)考試以外，我們還增設了課程設計考察、答辯、提交論文等多種不同的方式。
常規(guī)考試主要檢驗學生對課堂知識的理解和掌握程度；課程設計考察主要驗收學生所設計的系統(tǒng)，考察學生綜合運用、鞏固與擴展所學的基礎理論和專業(yè)知識的程度；答辯主要考察學生的表達能力，要求學生能簡明扼要、重點突出的闡述主要內(nèi)容；提交論文是對課程設計成績達到優(yōu)秀的學生提出的更高要求，要求學生對所設計的問題能夠深刻分析，有重大改進或獨特見解，按照論文的規(guī)范化要求書寫工整或用計算機打印成文。
五、科研
科研和教學相結合，理論聯(lián)系實踐，相互促進，取長補短，一舉兩得。我們努力注意最新技術的引入，同時結合學生所掌握的理論基礎知識，從一些科研任務中選擇有實用價值的題目在課程中進行了討論與實驗。當然，這部分實驗對于需要解決的題目來說還很不夠，還需要學生利用課余時間，利用自己的計算機、利用開放性實驗室進行工作?？蒲袔恿私虒W，加強了教的目的性，也提高了學的自主性和積極性；教學也推動了科研，帶著問題的教學勢必解決問題進而發(fā)現(xiàn)新的問題。
六、與其他課程相結合
除了本課程的前序課《高級語言程序設計》《離散數(shù)學》和《數(shù)據(jù)結構》以外，與本課相關的課程還包括《軟件工程》《OOP方法與技術》《可視化編程》《計算機網(wǎng)絡》等。這些課程或是本課程的后續(xù)課，或是并行課，有的需要本課程的知識，有的為本課程提供一定的支持。因此，我們將該門課程的教學安排在學習完《數(shù)據(jù)結構》，掌握一門程序設計語言，熟悉一種編程環(huán)境之后，尤其注重與《軟件工程》《計算機網(wǎng)絡》等課程相結合的教學方式。
數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設計與開發(fā)是一項龐大的工程，是涉及多學科的綜合技術。必須把軟件工程的原理和方法應用到數(shù)據(jù)庫建設中來。運用軟件工程的原理和方法開發(fā)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，一方面為實踐提供了科學理論和工程方法，另一方面在實踐中加強了對理論的進一步認識，所以可以要求學生嚴格按照軟件工程的原理和方法進行數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設計與開發(fā)。
另外，有了《計算機網(wǎng)絡》的知識便可以較為容易的形成網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的思想，同時亦可構建基于C/S或B/S計算環(huán)境的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫等實用系統(tǒng)。
參考文獻的寫作要按照論文當中標注的先后依次用阿拉伯數(shù)字編碼，用方括號標注序號，如果作者反復引用該文獻，在論文當中用同一序號標注就可以了，關注學術參考網(wǎng)查看更多優(yōu)秀的參考文獻，下面是小編采編收集的關于數(shù)據(jù)庫設計論文參考文獻，希望可以幫助到大家。
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關鍵詞：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)；數(shù)據(jù)庫；屬性；碼；教學方法
中圖分類號：G642文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044(2007)05-11445-01
1 引言
根據(jù)《高等學校計算機科學與技術專業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究報告暨專業(yè)規(guī)范（試行）》數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理課程是計算機科學與技術、計算機工程、軟件工程及信息技術專業(yè)方向的核心課程，主要研究信息模型與信息系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、數(shù)據(jù)建模、關系數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫查詢語言、關系數(shù)據(jù)庫設計、事務處理等核心內(nèi)容。其中還包括分布式數(shù)據(jù)庫、物理數(shù)據(jù)庫設計、數(shù)據(jù)挖掘、信息存儲與信息檢查、超文本和超媒體、多媒體信息與多媒體系統(tǒng)、數(shù)字圖書館等選修內(nèi)容。關系數(shù)據(jù)庫理論與設計是整個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理課程中核心中的核心內(nèi)容。根據(jù)筆者近二十年對數(shù)據(jù)庫課程的講授經(jīng)驗，從關系數(shù)據(jù)庫原理課程的教學內(nèi)容出發(fā)研究數(shù)據(jù)庫課程的教學方法。
2 認真分析研究教材，注重學科聯(lián)系
數(shù)據(jù)庫是研究數(shù)據(jù)處理技術的一門綜合性的學科，它涉及到離散數(shù)學、數(shù)據(jù)結構、操作系統(tǒng)、軟件工程、計算機原理及其它應用領域的知識和方法相結合的學科。在關系代數(shù)和關系演算中，用到離散數(shù)學的理論；在研究數(shù)據(jù)的物理組織時，用到數(shù)據(jù)結構的相關知識；在研究事務的并發(fā)時，用到操作系統(tǒng)的理論和方法；在進行數(shù)據(jù)庫設計時，用到軟件工程的原理和方法；在講授數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成時，用到計算機原理等方面的知識。由于學科的交叉性，突出了數(shù)據(jù)庫課程在整個計算機學科中的重要地位。
由于大部分學校在講授數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理前開設了Visual Foxpro 6.0程序設計課程，它屬于原理的應用部分，是關系數(shù)據(jù)庫的產(chǎn)品之一。教師在進行課程講授時，要結合理論講清Visual Foxpro6.0應用了數(shù)據(jù)庫的哪些原理。如數(shù)據(jù)表來源于規(guī)范化理論或者模式分解理論，Visual Foxpro6.0講的數(shù)據(jù)表、記錄、字段(數(shù)據(jù)項)和原理中講的關系、元組、屬性是同一個概念的不同名稱等。
3 注重基本概念教學，為理論學習打好基礎
3.1 弄清概念之間的區(qū)別與聯(lián)系
在數(shù)據(jù)庫課程的教學中，掌握好基本概念對理論課程的學習很有幫助，數(shù)據(jù)庫中的有些概念貫穿在課程的始終，這些概念的掌握對整個課程的學習有很重要的作用。如數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、關系、元組、實體、屬性、事務、完整性約束等。有的概念聯(lián)系比較緊密，弄清概念之間的聯(lián)系與區(qū)別，對概念的掌握有較大幫助。如實體和屬性的概念，實體是客觀存在并可以相互區(qū)別的事物，屬性是對實體特征的描述，它們之間有必然的區(qū)別，但是也有一定的關系。實體和屬性不是絕對的，如果屬性需要進一步描述，則屬性就作為實體，反之如果實體不需要再進一步描述，則實體也可以作為另一實體的屬性。如在考慮學生管理數(shù)據(jù)庫時，政治面貌如果只考慮現(xiàn)在的情況(黨員、團員等)，則政治面貌就是學生實體的屬性，但是如果考慮學生何時入團、何時入黨，則政治面貌就是一個實體。再如事務和程序的概念等都有較強的聯(lián)系。
3.2 掌握概念定義的前提和層次性
數(shù)據(jù)庫中的概念由漸入深，隨著課程教學內(nèi)容的逐漸深入一些基本概念也更加具體和完善。例如在課程中，有四個地方都定義了碼，在介紹概念模型時，碼定義為：唯一標識實體的屬性集。在研究關系模型時，碼定義為：表中的某個屬性組，它可以唯一確定一個元組。給出了碼的粗略描述，沒有實質性的量化定義。而在關系數(shù)據(jù)庫中，講授關系的形式化定義時，碼定義為：若關系中某一屬性組的值能唯一的標識一個元組，則稱該屬性組為候選碼，若一個關系有多個候選碼，則選中一個為主碼。在講授規(guī)范化理論時，學習了函數(shù)依賴后，利用函數(shù)依賴的概念定義碼為：設K為R中的屬性或者屬性組合，若KU則K為R的候選碼。若候選碼多于一個，則選定其中的一個為主碼。從理論上來說，這四個概念都是正確的，但一個比一個更具體、更嚴密、更準確。
同樣在對函數(shù)依賴講授時也采用了同樣的手法，在關系數(shù)據(jù)理論中函數(shù)依賴定義為：設R(U)是屬性集U上的關系模式，X、Y是U的子集，若對于R(U)的任意一個可能的關系r，r中不可能存在兩個元組在X上的屬性值相等，而在Y上的屬性值不等，則稱X函數(shù)確定Y或者Y函數(shù)依賴于X，記作XY。為了便于Armstrong公理的證明，對函數(shù)依賴又給出了定量的描述。定義為：若對于R(U)的任意一個可能的關系r，t和s是r的任意兩個元組，X、Y是U的子集，若對于任意一個t[X]=s[X]，必然有t[Y]=s[Y]，則稱X函數(shù)確定Y或者Y函數(shù)依賴于X，記作XY。教師要講清楚對同一概念為什么這樣處理，這些概念層層的描述有什么好處。掌握了同一概念的不同定義，便于對這些概念的深入理解。
4 注重理論與實踐的結合
4.1 注重動手能力，搞好課程實驗
學習數(shù)據(jù)庫課程的主要目的是為了應用，結合所學的數(shù)據(jù)庫語言搞好每一章的課程實驗，以便驗證所學理論是很重要的。如在講授SQL語言時，讓學生建立一個數(shù)據(jù)庫，并結合所學內(nèi)容做查詢、插入、刪除、修改等實際操作，真正理解和掌握SQL語言的應用環(huán)境。在講授數(shù)據(jù)庫安全性和完整性時，利用實際系統(tǒng)讓學生對系統(tǒng)做數(shù)據(jù)控制。提高學生對數(shù)據(jù)庫課程的認識，激發(fā)學生的學習欲望。
4.2 加強課程設計，提高學生綜合能力
數(shù)據(jù)庫設計理論主要是為了指導數(shù)據(jù)庫實踐，通過系統(tǒng)的理論學習和部分單元訓練，通過課程設計讓學生掌握數(shù)據(jù)庫設計的全過程，并進一步掌握數(shù)據(jù)庫課程。課程設計是數(shù)據(jù)庫中必不可少的，我采取將學生分組的方式每5-6名同學一組，為每組同學擬定一個題目，如圖書管理系統(tǒng)、學生檔案管理系統(tǒng)、銷售管理系統(tǒng)、能源管理系統(tǒng)等，教師提出要求讓學生深入圖書館、學生管理部門或者企業(yè)進行系統(tǒng)調(diào)查，進行需求分析設計出數(shù)據(jù)流圖，編寫數(shù)據(jù)字典，然后進行概念結構設計，從數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典中提煉出E-R圖，再進行邏輯結構設計、物理結構設計、數(shù)據(jù)庫實施和維護的設計。讓每一位同學明確數(shù)據(jù)庫設計的過程，使每一組同學進行上機調(diào)試，使所有功能進行程序實現(xiàn)，最后讓同學們進行設計答辯。
通過課程設計和設計答辯，學生鞏固了理論知識，豐富了課程實踐，掌握了如何運用理論指導實踐，也對今后其它課程設計以及畢業(yè)設計和畢業(yè)論文的書寫打下了基礎，收到較好的效果。
4.3 擴展學生思路，向學生傳授新知識
由于課本的出版周期長，更新也較慢，也由于課本編寫的一些要求，所以課本上有些內(nèi)容是陳舊的，對有些問題也不可能全面的介紹，有些新知識也很難溶入到教材中。我在講授課程時，除了給學生有意補充新知識外，又給學生開設了“數(shù)據(jù)庫中的空值問題”、“數(shù)據(jù)倉庫和數(shù)據(jù)挖掘技術”、“目前數(shù)據(jù)庫的研究方向”、“數(shù)據(jù)庫的查詢優(yōu)化問題”等專題講座。擴充了學生的視野，激發(fā)了學生的興趣，為他們今后的學習和研究打下了一定的基礎。
5 結語
數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理課程是計算機專業(yè)的核心課程，隨著計算機科學的發(fā)展，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理課程也在不斷的發(fā)展，教學內(nèi)容不斷更新，教學方法也在不斷改革，所以課程教學改革是一個永恒的課題。只有不斷的改革教學方法和教學手段，才能使教學更加豐富，使學生學到更多的知識。
參考文獻：
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關鍵詞:數(shù)據(jù)庫課程;個體差異;分類教學實踐模式
同濟大學計算機科學與技術專業(yè)作為國家教育部第三批高等學校特色專業(yè)建設點,秉承“夯實基礎、面向應用、培養(yǎng)創(chuàng)新、國際接軌”的辦學宗旨,在創(chuàng)造性的“一體兩翼”人才培養(yǎng)模式下,完善了本科教育課程體系,完成了學科方向布局、分類分層培養(yǎng)課程體系建設[1]?；诳偟膶W科發(fā)展與各級各類專業(yè)人才培養(yǎng)規(guī)劃的目標,我們對主干課程之一的數(shù)據(jù)庫課程進行了教學模式的研究與探索。
數(shù)據(jù)庫技術是計算機信息系統(tǒng)中的核心和基礎,是應用最廣泛的技術之一,也是計算機科學技術發(fā)展最快的領域之一。數(shù)據(jù)庫課程不僅是計算機科學與技術專業(yè)、信息安全專業(yè)、信息管理專業(yè)等的必修課程,也是大部分非計算機專業(yè)的選修課程。通過數(shù)據(jù)庫課程的教學,學生應掌握數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基礎理論、基本技術與實踐技能。在同濟大學計算機系的本科專業(yè)必修課數(shù)據(jù)庫課程的教學實踐中,一方面由于學科發(fā)展和分類分層培養(yǎng)目標的確立,使得該課程的教學實踐模式與體系需要進行新的規(guī)劃與設計;另一方面,數(shù)據(jù)庫課程相關的教學和實踐環(huán)節(jié)中,學生所表現(xiàn)出來的學習興趣、知識背景、創(chuàng)新能力以及未來的就業(yè)取向等多方面的差異,也對于傳統(tǒng)的課堂教學模式提出了新的挑戰(zhàn)和研究課題。要取得好的教學與實踐效果,讓學生更好地發(fā)揮所長,需要不斷的研究與探索課程的教學實踐模式。
基于計算機系學科發(fā)展與專業(yè)人才培養(yǎng)總體規(guī)劃,根據(jù)數(shù)據(jù)庫課程自身的特點、數(shù)據(jù)庫相關研究和應用技術的發(fā)展,并參考國際、國內(nèi)一些主要大學數(shù)據(jù)庫課程的教學資源和科研文獻,我們提出一種數(shù)據(jù)庫課程分類分層教學模式:根據(jù)培養(yǎng)目標、學習興趣、知識背景和創(chuàng)新能力的不同將學生分為3種類型,有針對性地調(diào)整和完善課程的教學內(nèi)容和實踐環(huán)節(jié),對不同類型的學生采用不同的教學方式,側重不同的教學與實踐內(nèi)容,更好地體現(xiàn)該課程教學的基礎性、科學性、先進性與實用性。
1課程的教學對象分類
計算機科學與技術本科專業(yè)的培養(yǎng)目標為:培養(yǎng)具備良好的科學素養(yǎng),系統(tǒng)地掌握計算機科學與技術,包括計算機硬件、軟件與應用的基本理論、基本知識和基本技能與方法,能在科研部門、教育單位、企業(yè)、事業(yè)、技術和行政管理部門從事計算機教學、科學研究和應用的計算機科學與技術學科的高級專門人才[2]。
但是,同一年級同一專業(yè)學生的學習興趣、知識背景和創(chuàng)新能力并不完全相同,如有的學生數(shù)學基礎好、擅長理論分析,有的學生編程能力強、喜歡軟件開發(fā),有的學生則傾向于計算機應用系統(tǒng)的管理。因此,基于計算機科學與技術專業(yè)和信息安全專業(yè)的人才培養(yǎng)總體規(guī)劃,根據(jù)學生的個體差異,我們將數(shù)據(jù)庫課程的教學對象與培養(yǎng)目標分為以下3種類型:
1) 理論強化型。學生通過課程學習將具備堅實深入的數(shù)據(jù)庫理論知識,掌握扎實的實驗技能,具有良好的科學素養(yǎng)和較強的創(chuàng)新能力,能獨立開展科研和實際工作。
2) 工程研發(fā)型。學生通過課程學習將掌握數(shù)據(jù)庫基礎理論和主流數(shù)據(jù)庫軟件產(chǎn)品,以及數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)分析和設計方法,具備較扎實的研究與開發(fā)數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)的技能,成為國內(nèi)乃至國際認可的高級研發(fā)型工程技術人才。
3) 應用管理型。學生通過課程學習將掌握數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎理論,以及數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開發(fā)與管理的基本方法,熟悉主流數(shù)據(jù)庫軟件產(chǎn)品,能較好地設計、管理與評估數(shù)據(jù)庫項目方案。
目前,國內(nèi)已有許多高校,以不同形式的實驗班或培訓課程,對不同類型的學生分別培養(yǎng)。如清華大學的“計算機科學實驗班”、北京大學的“元培計劃實驗班”、同濟大學的“圖靈班”和“卓越工程師班”等。在數(shù)據(jù)庫課程分類教學與實踐模式研究探索中,我們把計算機系特色教學的“圖靈班”、“卓越工程師班”和其他學生分別作為數(shù)據(jù)庫課程教學的理論強化型、工程研發(fā)型和應用管理型對象。
2課程的分類教學與實踐模式
對于上述3種不同培養(yǎng)目標的學生,我們在數(shù)據(jù)庫課程的教學總綱基礎上,有針對性地設計不同的教學方案,調(diào)整課堂授課內(nèi)容的廣度和深度,選用不同教材,安排不同的課程實驗與課程設計,開展不同的課后活動,引導學生研究與解決不同的開放思考問題,盡量充分調(diào)動不同類型學生的學習積極性和主動性,使學生能根據(jù)自身的發(fā)展目標、研發(fā)能力和學習興趣等在各自擅長和需要拓展的領域內(nèi)得到更充分的發(fā)展。
2.1分類調(diào)整授課內(nèi)容
數(shù)據(jù)庫課程的基本教學內(nèi)容主要包括:數(shù)據(jù)庫基本概念、關系數(shù)據(jù)庫基礎理論、關系數(shù)據(jù)庫標準語言SQL、數(shù)據(jù)庫安全性、數(shù)據(jù)庫完整性、關系查詢處理和查詢優(yōu)化、數(shù)據(jù)庫恢復技術、并發(fā)控制、數(shù)據(jù)庫設計與實現(xiàn)以及數(shù)據(jù)庫技術的新進展等。對于不同類型的學生,我們有針對性地拓展和加強不同部分的知識。
1) 對于理論強化型學生,拓展和加強關系數(shù)據(jù)庫理論知識,強化數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)原理與相關算法實現(xiàn),如存儲、索引、查詢處理及其優(yōu)化、事務處理、并發(fā)控制、數(shù)據(jù)庫恢復等的機制與主要算法。教材上傾向于國外原版教材,即《Database System Concepts》[3] 輔之以《Database Management Systems》[4]和《Database Systems: The Complete Book》[5]。
2) 對于工程研發(fā)型學生,在關系數(shù)據(jù)庫理論知識基礎上,強化DBMS的底層算法實現(xiàn)與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)工程設計方法,介紹基于一種主流數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品的應用系統(tǒng)設計與實現(xiàn)。教材上使用國內(nèi)經(jīng)典教材結合國外原版教材,即《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論》[6] 輔之以《Database System Concepts》[3]和《Database: Principles, Program- ming, and Performance》[7]。
3) 對于應用管理型學生,則在關系數(shù)據(jù)庫理論知識基礎上,強化關系數(shù)據(jù)庫的查詢優(yōu)化技術、數(shù)據(jù)庫事務處理技術、數(shù)據(jù)恢復和并發(fā)控制技術、DBMS的安全技術和完整性檢查技術,介紹基于主流數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品的應用系統(tǒng)設計、開發(fā)與管理技術。教材上使用國內(nèi)經(jīng)典教材,即《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論》[6]輔之以《Database System Concepts》[3]和《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》[8]。
2.2分類安排課程實驗
數(shù)據(jù)庫課程的實驗內(nèi)容主要包括:數(shù)據(jù)庫安裝與配置、數(shù)據(jù)庫使用、SQL語言使用、數(shù)據(jù)庫安全性、數(shù)據(jù)庫完整性和數(shù)據(jù)庫編程等。對于不同類型的學生,我們在課程實驗中有針對性地安排了不同的內(nèi)容。
1) 對于理論強化型學生,課程實驗將完成6～8個DBMS底層算法的研究與實現(xiàn),主要包括存儲、索引、查詢處理、查詢優(yōu)化、事務處理、并發(fā)控制、數(shù)據(jù)庫恢復等算法,另外還有一個理論方法探索或實際應用系統(tǒng)研發(fā)的綜合大作業(yè)。
2) 對于工程研發(fā)型學生,課程實驗將完成4～5個DBMS底層算法的實現(xiàn),如存儲、索引、查詢處理與優(yōu)化等的算法,完成1～2個通過ODBC訪問數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫設計與應用開發(fā)實驗,一個實際系統(tǒng)工程研發(fā)相關的綜合大作業(yè)。
3) 對于應用管理型學生,課程實驗將完成6～8個數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)設計與管理相關的部分實驗,主要包括安裝了解DBMS、SQL數(shù)據(jù)定義與查詢、SQL更新與視圖,數(shù)據(jù)庫事務處理、數(shù)據(jù)恢復與并發(fā)控制、數(shù)據(jù)安全性與完整性以及一個實際應用開發(fā)管理相關的綜合大作業(yè)。
2.3分類進行課程設計
數(shù)據(jù)庫課程設計的目的是讓學生加深對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎理論知識的理解,提高數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)設計與開發(fā)的實踐能力,全面拓展數(shù)據(jù)庫原理課程相關的綜合研發(fā)能力。通過課程設計實現(xiàn)一個實際的數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng),熟悉并能靈活運用所學基礎理論,掌握數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)的設計方法、開發(fā)技術,提高分析問題和解決問題的能力,強化動手能力,進一步了解和研究分析DBMS的體系結構與主要技術,并在一定程度上把握課程相關的理論技術發(fā)展與前沿動態(tài)。數(shù)據(jù)庫課程設計的主要內(nèi)容包括3個方面。
1) 數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)的研發(fā):綜合運用數(shù)據(jù)庫理論與技術方法設計一個較完善的有實際意義的數(shù)據(jù)庫;掌握流行數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)SQL Server/ORACLE/ DB2等的應用與開發(fā)技術;利用高級語言開發(fā)完整的數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)。
2)DBMS研究分析以及功能實現(xiàn)與擴展:以開源代碼的DBMS為基礎熟悉并研究分析DBMS的體系結構、基本功能及其實現(xiàn),完成一些系統(tǒng)功能的實現(xiàn)和進行相應的可擴展性研發(fā),形成系統(tǒng)分析報告、算法實現(xiàn)軟件包和技術文檔。
3) 領域研究綜述與熱點問題研究探討:跟蹤數(shù)據(jù)庫相關領域的理論與技術發(fā)展,完成相關的前沿研究或技術問題的綜述,對領域熱點問題開展研究探討,形成綜述報告、技術報告或研究論文。
對于不同類型的學生,我們開展不同主題的課程設計,有不同的考查側重:
1) 對于理論強化型學生,課程設計更強調(diào)在開源代碼的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)如Postgres上,針對DBMS底層實現(xiàn)做進一步研究與擴展,以3～5人的課題小組為單位,分析開源DBMS的體系結構和主要的技術方法,并對其中某方面進行重點研究與擴展實現(xiàn);此外,強調(diào)對領域前沿的了解,對某方面理論與技術研究的綜合把握與研究分析,并能對一些領域熱點問題展開研究探討,完成領域某方面的綜述報告和研究論文。
2) 對于工程研發(fā)型學生,課程設計強調(diào)在Oracle或SQL Server等數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品基礎上,以實際應用為背景,以3～5人的課題小組為單位,設計一個中等規(guī)模的數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng),并要求對系統(tǒng)研發(fā)過程中的各個設計與技術實現(xiàn)環(huán)節(jié)能夠有較全面的把握;此外,強調(diào)對領域技術動態(tài)的了解,并能對領域技術和應用有較全面的認識和分析,對實際系統(tǒng)研發(fā)能形成有效的技術方案和分析報告。
3) 對于應用管理型學生,課程設計將以3～5人的課題小組為單位,在Oracle或SQL Server等數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品基礎上,構建一個實用的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),強調(diào)數(shù)據(jù)庫的設計方法和過程的全面把握,以及對項目研發(fā)過程中各個實踐環(huán)節(jié)的全面調(diào)度與管理;此外,強調(diào)對領域研究與技術動態(tài)的了解,對系統(tǒng)開發(fā)與應用相關的知識體系和管理模式有較全面的認識和分析,能對實際項目開發(fā)與管理形成有效的方案和分析評估報告。
2.4分類開展課后活動
數(shù)據(jù)庫課程以各種形式的課后活動,培養(yǎng)不同類型學生對課程的學習興趣,是對課堂教學的有益補充。
1) 對于理論強化型學生,增加一些相關的領域研究現(xiàn)狀和動態(tài)的介紹,提出一些開放思考問題,引導學生更深入、廣泛地了解相關理論與技術的研究和發(fā)展現(xiàn)狀,培養(yǎng)學生對本學科的學術前沿的研究熱情和研究能力。由教師引導學生去找尋一些課程相關的理論與技術熱點或難點問題,主要追蹤數(shù)據(jù)庫領域的重要國際會議與國際期刊,國際會議如SIGMOD/PODS、VLDB、ICDE等,國際期刊如ACM Transactions on Database Systems (TODS)、IEEE Transactions on Knowledge and Data Engineering (TKDE)、VLDB Journal等,以及追蹤國際國內(nèi)一些著名的數(shù)據(jù)庫研究小組,學生以自由組合小組形式展開針對某個主題的研究探討,完成領域綜述以及研究論文,并在討論課上做口頭報告;更進一步鼓勵學生加盟數(shù)據(jù)庫相關領域導師的實驗室和課題組,參與相關的實際科研項目的研究。
2) 對于工程研發(fā)型學生,增強數(shù)據(jù)庫前沿理論研究與應用技術的介紹,培養(yǎng)學生對本學科的理論與技術前沿的研究探索熱情和研發(fā)能力,由教師或企業(yè)研發(fā)人士引導學生去探討一些相關的理論與技術熱點問題,完成領域技術分析報告以及研究或技術型論文,并在實驗課上做口頭報告;鼓勵學生參與相關導師的實驗室和課題組,具體開展一些相關實際課題的研發(fā);引導學生在小學期的企業(yè)實習期間有效地參與和完成實踐項目的調(diào)研和分析設計與實現(xiàn)工作。
3) 對于應用管理型學生,加強數(shù)據(jù)庫軟件產(chǎn)品和應用案例的介紹,培養(yǎng)學生對本學科技術前沿的研究探索熱情和應用管理能力,邀請企業(yè)數(shù)據(jù)庫工程師舉行講座,引導學生去思考一些相關的技術熱點問題,完成領域綜述以及數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開發(fā)案例分析報告,并在實驗課上做口頭報告;鼓勵學生參與相關導師的實際項目研發(fā);引導學生在小學期的企業(yè)實習期間有效地參與相關企業(yè)項目的研發(fā)與管理實踐的調(diào)研分析。
3結語
數(shù)據(jù)庫課程分類教學與實踐模式是計算機本科專業(yè)課程教學的一種新模式的探索,通過對學生個體
差異的分析,有針對性地分類采用不同的教學內(nèi)容、集中實驗以及課程設計和課外輔導,因材施教。在數(shù)據(jù)庫課程教學研究與實踐中,我們針對計算機科學與技術專業(yè)和信息安全專業(yè)的本科生探索和逐步應用分類教學和實踐模式,在課堂教學、實驗教學、課程設計、課外實踐等多方面進行了探索,從學生們的課程作業(yè)、實驗報告、技術分析報告、應用系統(tǒng)設計、DBMS分析報告、領域綜述報告、研究或技術論文、參與相關導師的研討班與課題工作、期中和期末考試等情況來看,分類教學和實踐模式在較大程度上激發(fā)了學生的學習和研究的熱情與潛力,大部分同學取得了較好的學習和實踐效果。當然,我們還需要不斷研究數(shù)據(jù)庫課程教學與實踐各個環(huán)節(jié),特別是課程自身的體系與數(shù)據(jù)庫日益發(fā)展的相關領域的研究與技術應用間的關聯(lián),以探索更合理、更優(yōu)化的教學實踐模式。
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Classified Teaching and Its Practice Model for Database System Course
GUAN Ji-hong1, WEI Qing-ting1, 2
(1.Department of Computer Science and Technology, Tongji University, Shanghai 201804, China;
2.School of Software, Nanchang University, Nanchang 330046, China)
關鍵詞：數(shù)據(jù)庫，Access，教學改革
隨著計算機在工作和生活中的應用越來越廣泛，計算機技術已廣泛應用于社會生活的各方面。數(shù)據(jù)庫技術是隨著計算機科學技術的發(fā)展的需要而產(chǎn)生的，是計算機科學與技術領域中發(fā)展最快應用最廣泛的領域之一，經(jīng)過多年的發(fā)展該技術已經(jīng)形成了比較完整的理論體系和非常廣泛的應用系統(tǒng)。目前，各高職院校已將《數(shù)據(jù)庫原理及應用》這門課程列為高職教育中計算機類專業(yè)的骨干專業(yè)課程。
《數(shù)據(jù)庫原理及應用》作為高職高專院校計算機類專業(yè)的一門重要的專業(yè)課，課程本身比較抽象，而數(shù)據(jù)庫技術又是計算機科學中最活躍、應用最廣泛的內(nèi)容之一，其教學主要任務就是要通過課堂教學和課后實踐練習，使學生能夠較全面的掌握數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念、基本原理和基本方法，初步掌握數(shù)據(jù)庫的設計方法，并能初步具備用數(shù)據(jù)庫技術解決實際問題的能力。當前本課程的教學還存在著一些問題，因此對其進行改革勢在必行。
一、《數(shù)據(jù)庫原理及應用》課程目標
本課程系統(tǒng)地介紹數(shù)據(jù)庫的原理知識，并結合具體的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件（Access）來介紹原理的應用過程。通過這門課程的學習，使學生掌握數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)開發(fā)方法，在數(shù)據(jù)庫軟件開發(fā)的過程中能夠選擇正確的開發(fā)平臺，正確地、合理地進行數(shù)據(jù)庫設計，能有效地使用數(shù)據(jù)庫技術解決數(shù)據(jù)處理中的實際問題，從而提高軟件開發(fā)的整體質量。
二、《數(shù)據(jù)庫原理及應用》教學內(nèi)容
《數(shù)據(jù)庫原理及應用》的課程內(nèi)容牽涉的范圍是比較廣，其主要包括關系數(shù)據(jù)庫理論知識、Access數(shù)據(jù)庫的設計和管理以及數(shù)據(jù)庫應用三方面。而傳統(tǒng)的教材編輯往往以理論為主，整本書主要介紹了有關數(shù)據(jù)庫的基本概念，實際的綜合操作應用內(nèi)容較少，而實際應用是非常關鍵的。面對這種情況，教師應在總體上把握，抓住主脈絡把學生盡快地引導到學習的主干上來。一旦把基礎打好，教師就可以適當舉些實例，將所學的內(nèi)容聯(lián)系到實際中去解決問題，這樣就可以保持知識的連貫性，并且可以加深學生們對所學內(nèi)容的理解。
三、目前的《數(shù)據(jù)庫原理及應用》教學現(xiàn)狀及其存在的問題
現(xiàn)在高職高專院校都開設了數(shù)據(jù)庫技術這門課程，教學的內(nèi)容和教學方法也大體相同，并且大都呈現(xiàn)出同樣狀況，學生的學習狀態(tài)不佳，學習目的不明確，導致學習效果不理想，在實際應用的過程中無從下手。目前的高職高專院校的《數(shù)據(jù)庫原理及應用》的課程的教學方法和教材大部分照搬普通本科院校，不適應高職院校教學發(fā)展的需要。在教學過程中存在如下幾個方面的問題:
1.教學內(nèi)容陳舊
傳統(tǒng)教材主要以關系數(shù)據(jù)庫Access為例介紹數(shù)據(jù)操作及數(shù)據(jù)庫編程，內(nèi)容包括：Access數(shù)據(jù)庫的基本操作和七個對象的基本操作，結構化查詢語言SQL，關系數(shù)據(jù)庫理論等內(nèi)容。由于教材編寫時間相對較早，其中的許多理論和技術在實際中已經(jīng)沒有或很少得到應用，并且七種對象的綜合應用部分少；另一方面，教材中大部分程序設計和命令對高職院校大一學生來說較難理解。2.實踐教學環(huán)節(jié)重視不夠
目前實驗課教學存在很多弊端，如：學生不明確實驗目的，實驗的內(nèi)容不清楚，實驗環(huán)境不方便，考核中實驗課占的比例小。博士論文，Access。課程設計時間少，大多數(shù)學生為了完成任務，只有仿照參考書上的案例用開發(fā)工具去實現(xiàn)，甚至互相拷貝修改，沒有經(jīng)歷軟件開發(fā)的系統(tǒng)分析過程，如：需求分析、概念結構設計和邏輯結構設計。
3.課程考核方式不合理
課程的評價方式一般是筆試考試和課程設計。但課程設計考核方式一般是只提交電子版本實習（實驗）報告和所做的軟件系統(tǒng)，這種方式難以避免學生相互復制或從網(wǎng)絡上下載等現(xiàn)象。并且傳統(tǒng)的考試制度使大部分學生死記硬背，不會靈活運用所學知識。
四、改革《數(shù)據(jù)庫原理及應用》課程教學的幾點思考
針對目前普遍高職高專院校的《數(shù)據(jù)庫原理及應用》課程的教學體系存在的不足，只有通過教學內(nèi)容的整合與優(yōu)化，并以課堂教學環(huán)節(jié)、實踐教學環(huán)節(jié)、考核方式的改革相配合，建立一個合理的教學體系，才能提高學生的學習興趣，提高學生在數(shù)據(jù)庫技術課程應用中分析問題和解決問題的能力，促進教學質量的提高。
1.課程目標與內(nèi)容體系的改革
《數(shù)據(jù)庫原理及應用》課程的最終目標是培養(yǎng)學生使用數(shù)據(jù)庫技術解決實際應用中的各類問題。因此，該課程的教學不僅要讓學生理解數(shù)據(jù)庫的基本概念和基本原理，掌握數(shù)據(jù)庫設計的方法，更重要的是培養(yǎng)學生邏輯思維和邏輯推理的能力、自學能力、動手能力、分析問題和解決問題的能力、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力；此外，在完成課程沒計和課題開發(fā)的同時，還要培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作精神。博士論文，Access。創(chuàng)新的具體實施和體現(xiàn)是在課程的內(nèi)容體系上，本課程的內(nèi)容體系以厚實的基礎為原則，處理好傳統(tǒng)與現(xiàn)代、理論與實踐、知識與創(chuàng)新的關系，保持教學內(nèi)容的完整性、先進性。
該課程內(nèi)容體系的主要特點是:(1)理論教學與實踐操作相結合。在理論教學的基礎上，配以一定數(shù)量和較高質量的習題練習，強化了學生對具體問題的分析設計能力，教學實踐起到了觸類旁通、事半功倍的效果。(2)強調(diào)實務操作的真實性。教材中的練習基本上都是理論，為了讓學生在一個實踐課中能充分利用有限的時間，課程組組織編寫了與教材配套的《數(shù)據(jù)庫原理及應用實訓指導》，在實訓過程中，要求學生嚴格按照實訓步驟進行，不斷提高動手實踐能力。(3)強化數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)的開發(fā)能力。該課程的最終培養(yǎng)目標是讓學生在理解數(shù)據(jù)庫理論的基礎上，掌握數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)的開發(fā)與設計。博士論文，Access。為此，課程組安排了課程設計、畢業(yè)設計及課題開發(fā)等實踐環(huán)節(jié)，讓學生在大量的實踐過程中掌握數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)的設計方法，培養(yǎng)學生的數(shù)據(jù)庫應用能力、創(chuàng)新能力和團隊協(xié)作精神。
2.編寫新的教材，更新教學方法
為了使學生掌握流行的數(shù)據(jù)庫管理軟件，我們重新編寫了新的教材，參加編寫的人員都是長期從事數(shù)據(jù)庫技術教學第一線的教師，在總結多年教學經(jīng)驗的基礎上，選用了Access這種數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)作為教學示例軟件，同時Access也成為全國高等院校計算機等級考試中的二級考試內(nèi)容。Access數(shù)據(jù)庫是Office辦公系列軟件的主要組件之一，是一種為數(shù)據(jù)庫管理和應用程序開發(fā)而設計的面向對象的可視化程序設計語言，不僅能使編程人員從復雜的工作中解脫出來，而且在程序開發(fā)上不再需要過多地與語言打交道，可視化的開發(fā)過程使原先以編碼為主的開發(fā)變?yōu)橐圆僮鳛橹鞯拈_發(fā)，從而極大地提高了開發(fā)效率，縮短了開發(fā)周期。在教學過程中，針對數(shù)據(jù)庫技術發(fā)展迅速、內(nèi)容豐富和實用性強的特點，總結出“理論與實踐并重，體現(xiàn)案例教學”這兩條原則和三種授課方式:課堂理論講授、機房上機實踐和學生分組分項目完成項目練習。
通過這樣的教學方法提高學生的學習興趣，培養(yǎng)學生團隊合作精神，加強學生對數(shù)據(jù)庫技術的掌握。案例教學起源于哈佛大學商學院，它是一種與傳統(tǒng)教學的“概念——理論——應用”模式完全相反，采用“案例——理論和概念”模式的教學方法。通俗地講，案例教學是通過對具體實例的演示、講解，讓學生對案例進行分析、討論、交流，充分表達自己的見解，以達到高層次認知學習目標的一種啟發(fā)式教學方法。案例教學的過程主要步驟如下:(1)教學案例的選擇與設計；(2)案例分析與講解；(3)課堂討論；(4)綜合討論結果，得出結論。
3.完善考核制度，重視能力培養(yǎng)
《數(shù)據(jù)庫原理及應用》這門課程要求學生既掌握一定的理論知識，也能熟練運用一種數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件。博士論文，Access。傳統(tǒng)的單獨理論試卷考試會導致學生為應付考試而對相關理論知識在考前臨時突擊，死記硬背，出現(xiàn)“高分低能”現(xiàn)象，這與該課程培養(yǎng)應用型人才的目標是相悖的。博士論文，Access。為此可以采用理論筆試與平時實踐各占一定比例的考核方法。博士論文，Access。平時實踐分項目實踐可以督促學生增強自己的動手能力和對所學知識進行應用的能力，理論考試采用機考的形式，通過考試系統(tǒng)軟件隨機生成試卷，使相鄰學生的試題摘要素的綜合改革和建設。
五、結束語
隨著數(shù)據(jù)庫技術的不斷發(fā)展，知識的不斷更新，即使在現(xiàn)在看來是比較合適的教材，教學方法等在經(jīng)過一段時間之后，也可能顯得過時和落后。因此，我們應經(jīng)常進行教學研究討論，在教學過程中，認真思考、積極探索，使此門課程的教學水平有進一步的提高。
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關鍵詞：案例教學；任務驅動；數(shù)據(jù)庫
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）45-0161-03
一、緒論
數(shù)據(jù)庫技術是信息和計算科學領域的基礎及核心技術之一，《數(shù)據(jù)庫原理及應用》是計算機、信息管理專業(yè)本科教育的一門核心課程?！稊?shù)據(jù)庫原理及應用》課程的主要內(nèi)容包括：（1）數(shù)據(jù)庫原理相關的基礎理論，比如：關系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結構、關系模式、函數(shù)依賴理論以及范式理論等。（2）數(shù)據(jù)庫設計的方法和內(nèi)容，包括需求分析、數(shù)據(jù)庫的概念設計、數(shù)據(jù)庫的邏輯結構設計、數(shù)據(jù)庫的物理設計以及實施和應用等整個數(shù)據(jù)庫設計的生命周期，在此過程中需要完成E-R圖的繪制、關系模式的轉換以及應用范式理論和函數(shù)依賴理論進行規(guī)范和約束。（3）與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)相關的開發(fā)和應用，包括如何應用DBMS有效的管理數(shù)據(jù)庫、如何應用SQL語言以及其他開發(fā)工具進行數(shù)據(jù)庫編程和開發(fā)等內(nèi)容。目前，數(shù)據(jù)庫課程的教學方法大多還是以傳統(tǒng)的“灌輸式”模式為主，這種教學模式以課程內(nèi)容為中心，以教師講授為主導，學生被動接受。傳統(tǒng)教學方法注重該學科知識的全面性、系統(tǒng)性和嚴謹性的特點，對于學生掌握理論基礎具有重要意義，但是，這種教學方法不僅制約了學生的主動性和創(chuàng)造性，而且忽視了學科之間的關聯(lián)性。
案例教學法由哈佛大學法學院Langdell教授于1870年首創(chuàng)，是一種以案例為基礎內(nèi)容，以學生對真實事件和情境的分析、思辨為教學重點，以提升學生掌握基礎理論并解決實際問題的能力為目的的教學方法。它通過模擬或者重現(xiàn)現(xiàn)實生活中的一些場景，讓學生把自己納入案例場景，通過討論或者研討來進行學習[1]。與“灌輸式”的傳統(tǒng)教學模式不同，案例教學法更加注重通過組織研討的方式引導學生自主思考[2]。案例教學法最初應用于管理類[3]和法學類的專業(yè)課教學中，但隨著其在課堂氣氛、學生參與的積極性以及教學效果等方面的優(yōu)異表現(xiàn)，逐漸被廣泛關注，包括政治[4]、醫(yī)學[5]、農(nóng)業(yè)[6]、計算機科學[7]等各類學科都開始探討如何設計適合本學科的案例教學法。案例教學法作為一種全程參與式的教學方法，一般包括課前預習、課堂討論和課后總結等三個基本階段。它要求學生在課前做好預習，掌握案例相關的基礎理論，課堂上積極參與小組討論，要求教師課前選好合適的案例，課堂上合理地引導學生開展小組討論，保證討論效果并做好點評工作，課后進行總結[2]。
鑒于《數(shù)據(jù)庫原理及應用》課程具有較強的實踐性，培養(yǎng)學生的應用能力是該課程的核心任務，而傳統(tǒng)的教學方法在這方面存在明顯缺陷，因此，不少的學者對案例教學法在數(shù)據(jù)庫課程教學領域的應用進行了探討[7，8]。張海燕等強調(diào)，作為一種全程參與式的教學方式，數(shù)據(jù)庫課程的案例教學法，在教學過程中要求學生課前做好準備.課堂上積極參與小組討論，教師在整個教學過程中把握案例準備和小組討論的效果，并指出教師要通過循序漸進的講解、演示和實驗，讓學生理解數(shù)據(jù)庫的基本概念、理論和技術[7]。劉暢[1]結合數(shù)據(jù)庫課程的特點，提出了一種項目驅動式的“數(shù)據(jù)庫原理”課程案例教學法，該方法以數(shù)據(jù)庫課程中的內(nèi)容為主線，以項目為核心，將數(shù)據(jù)庫課程分塊零散的知識和技能，通過實踐教學串聯(lián)起來，讓學生像在做數(shù)據(jù)庫開發(fā)工作那樣，不斷地發(fā)現(xiàn)新問題、解決新問題，從而經(jīng)歷一個完整的項目開發(fā)研究過程，達到熟練掌握和應用知識的目的。實際上，數(shù)據(jù)庫的基礎理論較為抽象難懂，自學起來較為困難。因此，在設計案例教學法時，無法沿襲傳統(tǒng)的案例教學法步驟，因為，無論是安排學生課前預習還是課堂討論，都比較困難，教師有必要在開展案例討論之前，進行適度的講解。本論文將根據(jù)計算機原理及應用這門課程的特點，在傳統(tǒng)案例教學法的基礎上，提出一種基于任務驅動的案例教學法。
二、學科特點及教學現(xiàn)狀
《數(shù)據(jù)庫原理及應用》課程具有以下特點：首先，需要掌握很多基礎理論，比如：函數(shù)依賴、范式、三層結構兩級映射等，這些內(nèi)容都比較抽象，學生在短時間內(nèi)難以理解和掌握。其次，數(shù)據(jù)庫課程中的前后內(nèi)容關聯(lián)性較強，比如：數(shù)據(jù)庫的設計需要參照三層結構兩級映射的結構體系進行，關系模式的構建需要符合范式要求，要消除不合理的函數(shù)依賴關系等。最后，數(shù)據(jù)庫課程的實踐性較強，所有的基礎理論最終都要應用于包括數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)庫編程等在內(nèi)的實際工作中。由于教學內(nèi)容抽象難懂、傳統(tǒng)教學模式枯燥乏味加上數(shù)據(jù)庫課程的教學領域理論學習和實踐應用脫節(jié)嚴重等問題，導致學生的學習熱情和興趣不高，教學質量和教學效果難以保證。而且，由于教學內(nèi)容零散、孤立，學生很難達到系統(tǒng)化了解和綜合運用的境界，學生只能通過死記硬背的方式來應付考試，很多學生雖然成績很好，但是動手能力很差，不知道如何應用這些基礎理論解決現(xiàn)實問題，從而出現(xiàn)高分低能的現(xiàn)象。
三、任務驅動式的案例教學法設計
針對以往教學方法的不足，本論文依據(jù)《數(shù)據(jù)庫原理及應用》課程的特點，設計了一種基于任務驅動的案例教學方法，該方法具體步驟如下。
1.問題設計及案例準備?！稊?shù)據(jù)庫原理及應用》課程的案例教學法與管理、法律等文科類課程的案例教學法不同，不需要廣泛收集和整理大量高質量的案例形成豐富的案例庫，不需要適時更新和補充新的案例，不需要強調(diào)案例形式多樣性和案例內(nèi)容的廣泛性，而是要針對核心教學任務設計一個科學的問題，并圍繞著問題進行案例準備，要求所設計的案例，在縱向上能體現(xiàn)出數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設計和開發(fā)的完整生命周期，在橫向上能覆蓋《數(shù)據(jù)庫原理及應用》課程要求掌握的所有基礎理論。
比如我們要求學生應用《數(shù)據(jù)庫原理及應用》課程所涉及的基礎理論，設計和開發(fā)一個學生管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)能完成以下任務：查詢出有哪些學生選修的課程中至少有兩門以上由教授開設。要完成該任務，學生需要完成的工作以及應用到的理論包括：（1）描述教學關系，需要繪制E-R圖；（2）將E-R圖轉換成合理的關系模式，并編制數(shù)據(jù)表，需要應用范式理論和函數(shù)依賴理論；（3）將數(shù)據(jù)文件保存在物理磁盤上，要求占用較少的存儲空間并能進行高效檢索，需要應用物理結構設計理論；（4）客戶從操作終端檢索所需要的信息，形成視圖，需要應用SQL語言；（5）保證數(shù)據(jù)視圖―數(shù)據(jù)表―存儲結構之間的相互獨立、相互關聯(lián)的關系，需要依賴數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三層結構和兩級映射。案例需要圍繞著上述內(nèi)容進行設計，不能遺漏。
2.基礎理論的講解。由教師進行精練的理論知識講解，講解過程最好能結合解決實際問題的步驟，介紹在哪些環(huán)節(jié)需要用到它，這樣有助于將零散的知識串聯(lián)起來?！稊?shù)據(jù)庫原理及應用》課程需要重點講解的知識點見表1。
3.問題分解及教學過程控制。案例教學的目的是充分發(fā)揮學生的主觀能動性，讓學生獨立思考、分析和處理案例設計階段所布局的問題，引導學生將核心問題分解成若干個子問題，在依次解決子問題的過程中主動的學習《數(shù)據(jù)庫原理及應用》課程中的基礎理論，并將其應用于實踐。教師可以根據(jù)教學內(nèi)容、進度以及學生的掌握情況，適時地進行講解和點評，確保學生對核心內(nèi)容的掌握和靈活應用（表2）。
4.總結和評價。對案例教學法的全過程進行回顧，對重點和難點問題進行分析和講解，確保學生對所學知識的理解、掌握和應用，并從以下三個維度評價任務驅動式案例教學方法的總體效果：（1）案例維度，包括案例項目的構思、任務的分解以及問題的設計；（2）教學過程維度，包括課前的準備、課中的引導和控制、課后總結等；（3）績效維度，包括教師表現(xiàn)、學生成績、課堂反映等。
四、結語
基于任務驅動的案例教學法，要求教師圍繞著課程的教學任務和課程內(nèi)容進行案例設計，案例由若干個問題構成，學生在解決問題的過程中，主動學習課程的理論知識，并達到靈活應用的效果。在案例探討的過程中，教師扮演的是引導和輔助的角色，一方面，引導學生按照設計的流程和步驟進行案例的分析和探討，另一方面，負責講解學生學習過程中遇到的重點、難點問題。筆者在長期的教學過程中，雖然驗證了該方法的有效性，但是，隨著各種先進的教學手段的進步以及教學方法的不斷完善，《數(shù)據(jù)庫原理及應用》課程的教學模式將不斷趨于合理。
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