時間：2023-04-01 10:30:36
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一、 教學內容
數據庫原理部分主要講授數據庫的基礎理論知識，包括數據庫系統概述、數據模型、關系代數、結構化查詢語言SQL、關系系統及查詢優化、關系數據理論、數據庫設計、數據庫恢復技術、并發控制、數據庫安全性與完整性。這一部分強調的是理論和基礎，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的習題之外，還要適當的給出一些應用實例，啟發學生在課外去查閱相應資料，為下一環節的數據庫應用做準備。
在數據庫應用部分中，我們主要以典型的Oracle、SQL Server為數據庫管理系統，介紹具體的數據庫系統的設計與開發方法，并結合相應的開發工具，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，使學生在實際設計與開發過程中進一步深入理解和掌握數據庫理論知識，熟悉數據庫應用系統的設計和開發方法，同時培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力。
二、教學方法
現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，啟發學生自主思考，大膽創新，達到良好的理論聯系實際的教學效果。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之外，從提高綜合能力出發，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，共同設計并實現具有一定規模的系統。這些系統要求學生在工作組中必須考慮現實社會問題所涉及的開銷、安全、效率等。增設數據庫課程設計對于提高學生的綜合素質，培養學生的創新意識、創新能力和團隊協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，除了數據庫原理部分采用常規考試以外，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，考察學生綜合運用、鞏固與擴展所學的基礎理論和專業知識的程度；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容；提交論文是對課程設計成績達到優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。科研帶動了教學，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現新的問題。
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》《離散數學》和《數據結構》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》《計算機網絡》等。這些課程或是本課程的后續課，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《數據結構》，掌握一門程序設計語言，熟悉一種編程環境之后，尤其注重與《軟件工程》《計算機網絡》等課程相結合的教學方式。
數據庫系統的設計與開發是一項龐大的工程，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據庫建設中來。運用軟件工程的原理和方法開發數據庫系統，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據庫系統的設計與開發。
另外，有了《計算機網絡》的知識便可以較為容易的形成網絡數據庫系統的思想，同時亦可構建基于C/S或B/S計算環境的網絡數據庫等實用系統。
關鍵詞：數據庫，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。數據庫技術是隨著計算機科學技術的發展的需要而產生的，是計算機科學與技術領域中發展最快應用最廣泛的領域之一，經過多年的發展該技術已經形成了比較完整的理論體系和非常廣泛的應用系統。目前，各高職院校已將《數據庫原理及應用》這門課程列為高職教育中計算機類專業的骨干專業課程。
《數據庫原理及應用》作為高職高專院校計算機類專業的一門重要的專業課，課程本身比較抽象，而數據庫技術又是計算機科學中最活躍、應用最廣泛的內容之一，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據庫系統的基本概念、基本原理和基本方法，初步掌握數據庫的設計方法，并能初步具備用數據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、《數據庫原理及應用》課程目標
本課程系統地介紹數據庫的原理知識，并結合具體的數據庫管理系統軟件（Access）來介紹原理的應用過程。通過這門課程的學習，使學生掌握數據庫應用系統開發方法，在數據庫軟件開發的過程中能夠選擇正確的開發平臺，正確地、合理地進行數據庫設計，能有效地使用數據庫技術解決數據處理中的實際問題，從而提高軟件開發的整體質量。
二、《數據庫原理及應用》教學內容
《數據庫原理及應用》的課程內容牽涉的范圍是比較廣，其主要包括關系數據庫理論知識、Access數據庫的設計和管理以及數據庫應用三方面。而傳統的教材編輯往往以理論為主，整本書主要介紹了有關數據庫的基本概念，實際的綜合操作應用內容較少，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，將所學的內容聯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容的理解。
三、目前的《數據庫原理及應用》教學現狀及其存在的問題
現在高職高專院校都開設了數據庫技術這門課程，教學的內容和教學方法也大體相同，并且大都呈現出同樣狀況，學生的學習狀態不佳，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《數據庫原理及應用》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.教學內容陳舊
傳統教材主要以關系數據庫Access為例介紹數據操作及數據庫編程，內容包括：Access數據庫的基本操作和七個對象的基本操作，結構化查詢語言SQL，關系數據庫理論等內容。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.實踐教學環節重視不夠
目前實驗課教學存在很多弊端，如：學生不明確實驗目的，實驗的內容不清楚，實驗環境不方便，考核中實驗課占的比例小。博士論文，Access。課程設計時間少，大多數學生為了完成任務，只有仿照參考書上的案例用開發工具去實現，甚至互相拷貝修改，沒有經歷軟件開發的系統分析過程，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，這種方式難以避免學生相互復制或從網絡上下載等現象。并且傳統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《數據庫原理及應用》課程教學的幾點思考
針對目前普遍高職高專院校的《數據庫原理及應用》課程的教學體系存在的不足，只有通過教學內容的整合與優化，并以課堂教學環節、實踐教學環節、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，提高學生在數據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.課程目標與內容體系的改革
《數據庫原理及應用》課程的最終目標是培養學生使用數據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據庫的基本概念和基本原理，掌握數據庫設計的方法，更重要的是培養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、創新意識和創新能力；此外，在完成課程沒計和課題開發的同時，還要培養學生的團隊協作精神。博士論文，Access。創新的具體實施和體現是在課程的內容體系上，本課程的內容體系以厚實的基礎為原則，處理好傳統與現代、理論與實踐、知識與創新的關系，保持教學內容的完整性、先進性。
該課程內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《數據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)強化數據庫應用系統的開發能力。該課程的最終培養目標是讓學生在理解數據庫理論的基礎上，掌握數據庫應用系統的開發與設計。博士論文，Access。為此，課程組安排了課程設計、畢業設計及課題開發等實踐環節，讓學生在大量的實踐過程中掌握數據庫應用系統的設計方法，培養學生的數據庫應用能力、創新能力和團隊協作精神。
2.編寫新的教材，更新教學方法
為了使學生掌握流行的數據庫管理軟件，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據庫技術教學第一線的教師，在總結多年教學經驗的基礎上，選用了Access這種數據庫管理系統作為教學示例軟件，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容。Access數據庫是Office辦公系列軟件的主要組件之一，是一種為數據庫管理和應用程序開發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，而且在程序開發上不再需要過多地與語言打交道，可視化的開發過程使原先以編碼為主的開發變為以操作為主的開發，從而極大地提高了開發效率，縮短了開發周期。在教學過程中，針對數據庫技術發展迅速、內容豐富和實用性強的特點，總結出“理論與實踐并重，體現案例教學”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，培養學生團隊合作精神，加強學生對數據庫技術的掌握。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
《數據庫原理及應用》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據庫管理系統軟件。博士論文，Access。傳統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“高分低能”現象，這與該課程培養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
隨著數據庫技術的不斷發展，知識的不斷更新，即使在現在看來是比較合適的教材，教學方法等在經過一段時間之后，也可能顯得過時和落后。因此，我們應經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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關鍵詞關鍵詞：數據庫課程設計；項目驅動；教學方法；考核方法；能力培養
中圖分類號：G434 文獻標識碼：A 文章編號文章編號：16727800（2013）008017402
作者簡介作者簡介：邱月（1979-），女，碩士，湖北經濟學院信息管理學院講師，研究方向為數據庫技術。
0 引言
數據庫技術已經成為先進信息技術的重要組成部分，是現代計算機信息系統和計算機應用系統的基礎和核心。數據庫技術是將數據庫與軟件開發相結合，數據庫設計和基于數據庫的應用程序開發。為此，課程要求學生選用主流DBMS，自選某種高級程序設計語言，實現一個完整的以數據庫為核心的B/S或C/S架構的應用系統。掌握設計實現一個完整的產品化導向的數據庫應用系統的流程和方法，包括需求分析、數據庫設計、應用程序設計。本文分析了湖北經濟學院開設數據庫課程設計以來，實踐教學環節中存在的問題，結合項目模擬實訓教學方法的基本原理，提出了基于團隊項目模擬實訓的數據庫課程設計教學方法的具體方案及實施效果。
1 數據庫課程設計教學現狀
（1）題目過少不夠開放。湖北經濟學院是一所財經類教學型學校，開設的主要專業為經濟管理類。但目前的題目多數都是老師提供給學生的，題材類似，不可避免地會出現學生相互抄襲的現象。另外，題目呆板，沒有和本校的專業特色相結合，選擇余地太少。長此以往，會使學生養成不勞而獲的壞習慣，不利于學生畢業之后適應競爭激烈的社會。
（2）學生輕分析設計，重編程實現。 學生把編程工作放在數據庫設計中的首要位置，輕數據庫及其對象的設計，重開發工具的使用。很多學生只重視系統功能模塊的設計與實現，缺乏全局觀念。
（3）學生缺乏整體意識，團隊協作能力不強。在數據庫系統開發的過程中，學生對系統沒有整體規劃，經常把時間都花在需求分析和系統實現上，造成在學生項目后期沒有時間做系統測試，這樣開發出來的系統必然出現很多問題。
軟件開發是一個系統工程，特別強調團隊協作能力。如果一個課程設計題目只讓學生一個人完成，缺少與他人相互的交流，不利于交流與溝通能力的培養和項目的正常開展。原有教學模式下，學生做課程設計往往單打獨斗，沒有形成一個團隊。
（4）課程考核方式不夠科學。老師通常采用平時成績和實驗報告相加權作為總成績。在這種考核方式下學生是被動地完成任務，不知道所做項目的評定標準，因而積極性不高，也不能通過項目設計有效地提升自己的能力。
2 數據庫課程設計基礎準備及教學目標制定
2.1 基礎準備
綜合性的實驗課程往往需要很多課程作支撐。在該課程開設之前，前期學生應該已經學習了C、C++等一些經典的程序設計課程，學習了數據庫原理及軟件工程課程，對于數據庫原理課程中的相關概念例如數據庫文件的創建、表的建立以操作、視圖與SQL查詢、存儲過程與觸發器等進行了相關實驗，對于關系型數據庫基本概念和特性有一個比較完整的認識。由于課程設計中需要將數據庫原理與工程項目相結合設計出具體的應用程序和界面，所以學生還需掌握至少一門前臺開發工具，如 、或PHP等，讓不同層次的學生選擇不同的培養方案，有針對性地進行學習。
2.2 教學目標
結合教材上關于數據庫設計的思想和方法，對一些簡單的信息管理問題進行必要的分析和設計。在掌握了數據庫系統的基本原理和基本方法的基礎上，熟悉數據庫管理系統的工具及語言。能查閱資料解決數據庫技術方面的問題，具備在微軟開發平臺下進行數據庫設計和管理操作能力，培養數據庫應用系統開發的基本能力，項目合作、團隊精神及小組交流的能力，培養學生運用數據庫管理系統解決實際問題的能力。
3 數據庫課程設計教學構思
課程組根據學生的實際情況，制定了相應的教學計劃。本課程安排在一個學期內，32學時，每周具體安排如表1所示。
3.1 人員安排及開題
把整個班級按照開發小組的形式進行分組，每組4～5人，選一名組長，每個同學承擔不同的角色，共同完成任務。在整個過程中，為了達到鍛煉的目的，每個同學的角色可以互換。
在選題方面，應充分考慮到學生的專業特色，體現經管類專業的特點，選擇具有專業特色的案例，以激發學生的學習興趣。比如，針對“旅游管理”專業和“國際金融”專業，可以根據專業要求來分別制定教學案例，使學生在數據庫課程設計中加深對本專業課程的理解，從而達到數據庫課程設計和專業特色融合的目的。在制定選題的過程中，教師應進行充分的調研，與該專業的教師進行討論，幫助學生選擇他們熟悉的題目，如旅游酒店管理系統、學生成績管理系統、人力資源管理系統等，或者選擇學生生活中經常接觸、能很快上手的內容。同時，應注意控制題目的規模和難度，使學生經過努力后能在規定的時間內完成。這個階段可以充分調動學生的積極性，鼓勵學生自己選題組建項目小組。這種方式經檢驗取得了較好的效果。
3.2 需求分析
在此階段，要盡可能收集課題的全面需求，利用不同小組互相模擬實際用戶的形式，開小組討論會來確定需求，增強學生的溝通能力和開發興趣，并引導學生自己畫出數據流圖。
例如，某家工廠的采購部每天需要一張訂貨報表，表中列出所有需要再次訂貨的零件。對于每個需要再次訂貨的零件列出下述數據：零件編號、零件名稱、訂貨數量，目前價格、主要供應者。零件入庫應有入庫單，零件出庫應有出庫單，通過放在倉庫中的CRT終端把入庫單或出庫單報告給訂貨系統。當某種零件的庫存數量少于庫存量臨界值時就應該再次訂貨。
當系統比較復雜時，應當采用分層描述的方法。一般第一層描述系統的全貌，第二層分別描述各子系統的結構。如還未表達清楚，可以繼續細化。
3.3 系統設計與實施
確定用戶需求后，進入系統設計階段。物理設計階段應該充分利用表、視圖、存儲過程、觸發器等各個數據庫對象的特點，建立一個完整的數據庫。要引導學生利用課程設計來熟悉數據庫開發的一些常用技術和工具。例如，在數據庫課程設計中可以教學生怎樣使用Power Designer來做數據庫設計。在軟件公司實際的數據庫系統開發中，有很多工具可以直接完成從數據庫概念模型到物理模型的設計和轉化。
系統實施階段，各小組可以選擇自己熟悉的程序設計語言動手編寫代碼，完成系統各個模塊的功能。開發語言可選擇機房環境，有Java、VB、VC、PB等；數據庫可使用提供的SQL Serever2000、DB2、MySQL5等主流DBMS；軟件架構兩層、三層都可以。教師對各小組學生在設計中遇到的具體問題，有針對性地給與啟發式的引導。
3.4 系統測試
系統測試階段可以選取小組之間交換測試，主要從功能測試、數據庫測試兩個方面找出系統的缺陷，對軟件質量進行評價打分。列出測試計劃，往各數據庫表中插入正確的測試數據，測試數據插入情況和各種約束作用，并記錄結果；往各數據庫表中插入錯誤的測試數據，記錄出錯結果；在各數據表中修改測試數據，記錄測試結果；各數據表中刪除測試數據，記錄測試結果；創建各權限等級的用戶，授予相應的權限，然后按權限等級執行相應操作，查看操作結果是否正確，最后再編寫實驗報告。
數據庫功能測試主要是對界面進行測試，按用戶類型進行分部測試，查看每一種類型的用戶功能是否有欠缺；用戶操作是否符合實際，是否具有意義；尤其是在功能實現上，不同情況，會有怎樣不同的處理；查看在出錯的情況下，系統如何處理。3.5 完成設計報告
設計報告主要內容要求有系統需求分析（功能模塊圖）、基本ER圖（要求標明主碼、外碼、聯系類型）、用戶子模式設計、按模塊分析所編寫的應用程序等。撰寫設計報告前小組中各成員必須對自己的工作進行歸納、分析和總結。小結一般包括工作內容、工作量大小、自己完成情況、遇到的問題以及解決方法、收獲與體會、今后努力與改進方向等。教師給出設計報告書寫規范，學生根據系統分析設計結果完成該部分內容。報告編寫是考查一個學生總結工作、撰寫科技論文的能力。該環節考查的重點：報告是否內容完整、充實，條理是否清楚，格式是否符合科技文章規范。
3.6 檢查與考核
考核是檢驗教學成果的有效方式和重要手段，對學生學習和教師教學具有重要導向作用，不同的考核方式能激發學生的學習動機。除了加強平時考勤外，教師還需在每個階段對各個項目小組進行跟蹤檢查，對各個階段的完成情況進行記錄。從數據庫原理、數據庫應用和數據庫設計三方面對學生進行綜合評測，達到對數據庫系統主要內容和框架的評測。具體考核指標權重為：平時表現 （25%） + 任務完成情況 （30%） + 答辯 （20%） + 設計論文 （25%）。同時還要鼓勵學生在課程設計后，盡量撰寫相應科研論文，積極申報校級學生科研項目。對于能力非常突出的學生，可以建立課外研究小組，讓他們參與到教師在研的省部級科研項目中，進一步提升他們的專業技能和綜合素質。
4 結語
數據庫技術是一門理論和實踐并重的學科。課程設計是否成功的標準在于學生是否通過項目開發，將自己所學到的數據庫知識運用于實際需求中，是否提高了學生的動手能力。通過兩年的教學實踐證明，以這種方式開展課程設計更貼近企業實際的項目開發方式，能倡導學生主動參與的探究式學習和研究，改變學生被動接受、大量反復操練的學習和實驗方式， 真正培養學生嚴謹周密的思維和臨時處理問題的能力，滿足企事業單位信息化建設的用人需求，有效地解決了理論教學與實踐教學脫節和經管專業學生數據庫工程實踐能力薄弱的問題。另外，做好數據庫課程設計作業有利于學生畢業設計報告和畢業論文撰寫。今后學生面臨的畢業設計其實就是一個完整的系統設計，是課程設計的擴大化、完整化，為設計報告的撰寫、文獻資料的查閱也為今后撰寫畢業論文打下堅實的基礎。
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摘 要：分析了《數據庫原理與應用》課程教學過程中的現狀與存在的理論與實際脫節、不夠重視實踐教學環節、教學實踐有悖工程化原則、教學方法和手段缺乏多樣性、教材選取不合理、考核制度沿襲傳統的應試模式等諸多問題。從優化教學內容、教學方法、教學手段、教學內容、教學手段、實踐環節、考核方式、組織與管理等方面進行了教學改革研究，提出了一套相應的教學改革措施，并取得較好的效果。
關鍵詞：數據庫原理與應用；教學改革；創新能力；優化
Abstract：Analyzed current situation of the teaching of the courses of Database Principle and Applications. It is held that there exist many problems in the teaching process. For example， the theory is separated from the social needs， practice teaching tache is not thought much of， the teaching practice runs against the engineering principle， the teaching methods and measures are far from persified， teaching materials is reasonless and the checking system stresses too much on examinations. In respect to these problems， the measures to researchthe teaching of the course are proposed from the perspectives of optimizing teaching contents， teaching methods， teaching measures， practice teaching， checking methods and organizing and managing of the course. Finally the paper brings forward a suit of the measures of corresponding teaching reformation and we obtain the better effect.
Key words: Database principle and applications; Teaching reformation; Creative abilities; Optimize
一、引言
數據庫技術從20世紀60年代中期產生到現在幾十年來得到了迅速的發展，是計算機科學技術中發展最快的技術之一。在計算機輔助設計、人工智能、電子商務、工農業生產、行政管理、科學研究和工程技術等諸多領域得到了廣泛應用，已經成為計算機信息系統和應用系統的核心技術和重要基礎。通過這門課程的學習，使學生能夠正確理解數據庫的基本原理，熟練掌握數據庫的設計方法和應用技術。作為培養數據庫應用人才的主要基地，高等院校在過去、現在和將來都發揮著不可替代的核心作用。然而一些高等院校在傳統的課程教學過程中強調數據庫理論知識的完備性，缺乏學習的應用性和針對性，理論性強、概念抽象，理論和實踐教學存在不同程度的脫節。而應用性課程的教學又多以低端數據庫系統平臺為基礎，如FoxPro， Access等，對大型數據庫系統服務器的管理和應用涉及較少，不能很好地滿足企業對人才的需求。因此分析該課程目前教學過程中存在的主要問題，研究教學改革方案，就教學內容、教學方法、教學手段、教學組織與管理、考核方式等方面進行研究具有十分重要的意義。
二、傳統教學中的局限性
結合自己的教學體會，分析了計算機及相關專業數據庫原理與應用課程的教學現狀，認為該課程教學過程中存在的主要問題有以下幾個方面。
（一）理論與實際脫節
數據庫原理與應用課程一般包括數據庫原理、設計和應用三個部分。原理是其基礎，設計和應用是提高，他們相輔相成、互相促進。但是目前一些高等院校教學的基本情況如下：
第一，教師重點偏向理論教學，很少向學生介紹具體的數據庫使用技術，使學生不能將所學知識融會貫通，不能適應企業對數據庫應用人才的需要。
第二，教師重點偏向流行數據庫開發工具的使用，忽視甚至放棄原理的教學，造成學生對具體開發工的操作能力突出，但缺乏完整的知識結構。高等院校數據庫原理與應用課程的教育目標是培養社會需求的數據庫應用人才，這就要求培養的學生既理解原理、具有扎實功底，又善于靈活運用、富于創新。
（二）對實踐教學環節重視不夠
數據庫原理與應用課程是一門實踐性很強的計算機課程，但目前實驗課教學存在很多弊端，例如學生不明確實驗目的，實驗內容不清楚，考核中實驗課也沒有一定的比例等。
（三）教學實踐有悖工程化原則
現代企業數據庫應用基本上是工程化的合作開發，其基本特征是按軟件工程學的原則進行組織，軟件工程學的基本方法融入數據庫原理與應用課程的實踐環節，使學生盡早建立起工程化的概念，順應人才市場需求的一條原則，但考察目前的教學過程可以看到，除了畢業設計（論文）之外，從課后作業、上機實踐到課程設計，幾乎都是學生的個人行為，大多數學生是抱著應付差事的心理被動地來完成這些任務的，缺乏創新思維。在畢業設計（論文）中反映出許多學生不懂得如何合作開發一個實用的數據庫應用系統，嚴重影響了畢業設計的質量，學生畢業后也不能迅速適應所在單位的工作要求。
（四）教學方法和手段缺乏多樣性
當前數據庫原理與應用課程采用CAI課件進行多媒體教學日趨流行，使用多媒體課件教學一方面減輕了教師板書的負擔，增加了授課的信息量，同時好的課件也能夠使教學內容更加形象化地展現出來；但另一方面，教師在授課時對課件的過分依賴也給課程的教學質量帶來了一些問題，如當學生長時間注視投影時，容易產生視覺疲勞；由于使用課件進行教學時，加快了演示的節奏，缺乏教與學的友好交互，學生的思維難以與之同步，從而使教學質量下降。因此必須合理的綜合運用不同的教學方法和教學手段，取長補短，調動學生的學習積極性，促進學生的學習。
（五）教材選取不合理
教材是教學的基礎，教學目標能否實現，教材內容至關重要，計算機技術發展日新月異，早期的教材已經跟不上時代的需要，這將影響到學生能力的培養。
（六）考核制度沿襲傳統的應試模式
考核是檢驗教學成果的有效方式和重要手段，對學生學習和教師教學具有重要的導向作用，不同的考試方式能激發學生不同的學習動機。數據庫原理與應用是一門理論性和實踐性都很強的課程，傳統的考試模式通常以期終理論考試成績作為對學生最終評分的主要依據，造成學生為考試過關而學，并不注重提高自身能力，教師僅為完成教學任務而教，并不注重培養學生的能力。這種違反教學規律、背離教學培養目標的現象已嚴重阻礙了數據庫原理與應用課程的發展。
三、數據庫原理與應用課程教學改革的總體思路
根據當前數據庫原理與應用課程的教學，提出了該課程的教學改革研究的總體思路如下：
第一，正確定位專業人才培養目標，在此基礎上明確課程教學目標。
第二，采用能夠反映國內外技術發展前沿的教材來組織教學。
第三，加強實踐性教學環節，改善理論與實際脫節問題。
第四，在教學內容組織上，強調數據庫設計的重要性。
第五，在教學方法上，采用案例式、交互式和情景式相結合。
第六，改變傳統的考試方式，注重考察學生的綜合能力和素質。
第七，強化課程的組織和管理。
第八，積極鼓勵學生參與科研項目，多渠道加強師生交流。
第九，充分利用網絡資源進行教學，積極采用現代教育技術。
四、數據庫原理與應用教學改革研究的具體措施
本課程教學改革的指導思想是培養學生綜合地應用專業知識，獨立分析和解決問題的能力，使學生在科學研究和創新方面受到良好地訓練，所以課程教學改革采取的主要措施體現在以下幾個方面：
（一）優化教學內容，完備知識體系
數據庫原理與應用課程教學目標是通過課程的學習，強化基礎訓練，使學生理解數據庫的基本原理；應用軟件工程原則，掌握數據庫的設計方法，了解數據庫當前的研究發展狀況，掌握數據庫的應用技術。
在實施數據庫原理與應用課程教學時，應從基本原理、設計方法到應用開發，涵蓋如下教學內容：（1）基本原理包括數據庫系統概述、關系數據庫、關系數據庫查詢語言SQL、關系系統及其查詢優化、關系數據理論等，這些內容是教學的重點，它們涵蓋了關系數據庫的基本原理，對數據庫的設計、應用和開發起著指導作用。（2）設計方法包括軟件工程原則、數據庫恢復技術、并發控制、數據庫安全性、數據庫完整性等。（3）應用開發包括 IBM DB2數據庫系統、基于高級程序設計語言的C/S（B/S）構架的應用。
（二）合理的教學方法和教學手段
在實際的教學過程中，合理的綜合使用各教學方法、教學手段，以學生為中心，多采用案例、任務驅動等相結合的教學方法，增加學生的實踐機會、自學機會和創新機會，極大地調動學生的學習的主動性和積極性，激發學生探究創造的興趣，鼓勵學生獨立探索，促進知識的加深和遷移。
1.結合多種教學方法進行教學
（1）采用案例教學，加快學生的學習步伐
針對課堂教學、實驗教學和課下練習，均設計了不同的教學案例。從數據庫基本原理、設計、實現和開發等諸方面，對案例逐步展開，加快學生對抽象理論和方法的理解和掌握。
（2）采用任務驅動教學法
針對教學中的重要知識點，精心設計教學任務。任務驅動教學法的基本過程為：提出任務、分析任務、學生操作、交流討論、鞏固創新、總結等。在任務的驅動下，促使學生自主思考，并通過自主學習、協作學習等方法，探求解決問題的途徑。
（3）采用理論與實踐相結合的教學方法
設計了與理論教學內容相對應的實驗，以提高學生實踐能力，促進對理論內容的吸收。
（4）采用合作學習教學法
合作學習教學法即結構式分組教學模式，使其和任務驅動教學法相結合，對學生進行合理分組，使之相互合作和激勵，主動積極地參與學習，培養學生探索創新能力和團結協作的精神。該方法主要用在實驗教學當中。
2.使用多種教學手段進行教學
采用網絡和多媒體教學、小組討論、調研報告等多種教學手段來使學生提高主動參與意識，并注意增強學生的分析判斷能力和留給學生思考與討論的空間；更強調對學生進行學習方法的指導而不是灌輸式教學，從而使學生能舉一反三，觸類旁通。同時在教學過程中重視因材施教，努力實現教學方法的個體化，針對學生學習的個別差異解決好因材施教問題。
（三）重視實踐環節，培養創新能力
為了實現預期的教學目標，必須將理論教學與實踐教學緊密融合，鼓勵引導學生將理論知識靈活掌握，并具體應用到實際工程中。實踐教學是數據庫原理與應用課程教學的一個重要環節，課程中的上機實驗、數據庫課程設計安排要合理。（1）教師在課堂上應給學生指定明確的有利于消化課堂理論知識的實驗題目，讓學生上機時做到目的明確、有的放矢。（2）上機時應對學生進行實時指導，并對上機過程中普遍存在的問題進行統一講解。上機實驗針對的往往是一定范圍的知識點，各個知識點相互聯系不夠緊密，具有一定的局限性，因此在課程的后期需要安排兩周的課程設計或綜合性實驗訓練，所選題目應具有一定的應用背景，讓學生能夠應用軟件工程的基本原則設計一個具有實用價值的數據庫應用系統，使所學知識融會貫通。
創新思維是一種智力活動，是發現問題、積極探索的心理取向，培養學生的創新能力是素質教育的靈魂。要實現這一培養目標，必須做到以下幾點。
1.教育學生自覺地培養創新意識
富于想象并敢于大膽提出問題，注重實踐，具有勤奮努力、百折不撓的拼搏精神，這是進行創新教育的必備條件。
2.建立一種全新的創新教育激勵機制
學生課程設計或綜合性實驗后，不但要形成軟件，還應鼓勵學生撰寫相應論文，在論文中闡述其設計思路、運用的知識及自己的體會。對于一些優秀論文，教師應給予一定獎勵，并從中挖掘人才，建立課外研究小組，與教師一起從事數據庫應用和開發研究。
3.建立一支富有創新精神的教師隊伍
實施創新教育，培養創新人才，教師無疑是教育的關鍵和主體，教師應通過組織課堂教學、進行課后輔導、開展答疑解難、指導課程設計和綜合性實驗等環節，循循善誘、潛移默化地培養創新人才。
（四）改革考核方式，重視能力培養
數據庫原理與應用課程的考核分為理論知識考核與應用能力考核兩部分。理論知識考核重點考察學生對關鍵性概念和原理的熟悉和理解，著重考核學生綜合運用知識解決實際問題和創新思維的能力。應用能力考核方式要靈活一些，應將考核變為激發學生學習興趣的機會，所以我們可以通過平時的實驗、具體的數據庫設計開發任務等進行。為了避免在分組的實驗、設計任務中，有的同學不積極參與，可采用隨機抽查個人的方法來考核小組成績，促進小組內部互相監督、互相幫助、互相學習，有利于培養學生學習的積極性，提高教學效果。
（五）強化課程的組織與管理
為了更好的搞好課程教學，建立了集體備課制度，在開課的前一個學期期末，任課老師集中討論、確定教學計劃、教學日歷。開課前兩周內，大家對備課中出現的相關問題進行討論，取長補短。在教學進行過程中，要求任課老師要互相聽課，以取長補短，并不定期的對教學過程中出現的問題進行研討，從教學方法、形式和內容上進行討論，不斷探索，摸索出了一條適合實際情況的教學方法和模式。
（六）積極開展科研活動，以科研促進教學
積極開展相關的科研活動，以科研促進教學，使課程的教學內容和教學水平不斷提高，先后指導學生設計并完成了以下開發課題：（1）基于VB的圖書管理信息系統；（2）基于.NET的高校設備管理信息系統；（3）基于Delphi的教研情況管理信息系統；（4）基于Web的某一超市大型管理信息系統；（5）基于Java語言的教務管理信息系統；（6）基于C/S模式的鐵路機務段化驗管理信息系統；（7）基于實例推理和粗糙集理論的沖模智能CAD系統等。
五、結束語
本文在分析《數據庫原理與應用》課程理論與實踐教學中所存在問題的基礎上，提出了若干教學改革措施，并已付諸實施。目前本課程的教學工作取得較好的教學效果，讓學生的綜合素質和創新能力在循序漸進的過程中不斷得到鍛煉和提高，同時提高了畢業生的競爭力。我們將繼續在數據庫的教學改革上開展新的工作，在數據庫技術和網絡技術相結合的道路上作新的探索，努力尋求新的切入點，使理論教學和實際應用更好更緊密的結合起來，培養出更多適應信息化社會的復合型、應用型人才。
參考文獻
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關鍵詞：研究型教學模式；數據庫系統原理；內容模塊化；課程訓練載體；學習效果評價體系
基金項目：北京市重點學科共建項目計算機應用技術(XK100040519)。
教育部在《關于進一步加強高等學校本科教學工作的若干意見》中指出：“積極推動研究性教學，提高大學生的創新能力”。由于計算機科學的飛速發展，在高等院校特別是具有研究特征的高等院校計算機專業探討和實踐研究型和創新性人才的培養方法與有效途徑就顯得尤為迫切。為此，中國計算機專業教學指導委員會也在《高等學校計算機科學與技術專業發展戰略研究報告暨專業規范》中專門強調了研究性教學和創新能力的培養問題。
目前，數據庫系統原理課程不僅是計算機專業的核心課程，也已成為非計算機專業的必修課或選修課。隨著計算機科學的發展，數據庫技術在理論上不斷得到創新，這就要求教學方法也要不斷改革。傳統的以老師為主導的講授方法不利于學生建立對數據庫課程的興趣，進而影響學生對數據庫系統知識的掌握和實踐能力的提高。研究型教學模式對于培養學生的創新能力、主動學習能力和團隊協作能力，以及提高學生的綜合素質，有著積極的意義，因此成為了當前教育教學研究的熱點之一。如何將這一模式有效地應用于數據庫系統原理課程的教學之中，仍是一個值得引起關注和深入研究的問題。
我們在數據庫系統原理課程的理論和實踐教學中進行了研究型教學的嘗試，首先將課程的內容模塊化，根據模塊的特點設計問題情景和研究型課程訓練載體，用以問題為導向的主動式學習方式來激發學生的思維和興趣，輔以多元化的課程訓練環節和面向過程的學習效果評價體系，目的是使學生在主動探索求
知的學習過程中，將外在知識轉化為內在經驗，從而增進學生的思考、分析和創新能力。
1教學內容模塊化
美國教育心理學家和教育改革家布魯納在他的教學過程提出了學科基本結構的觀點，強調掌握學科基本結構的重要性。我們通過將課程的內容模塊化幫助學生掌握教材全貌，同時根據模塊的不同特點設計問題情景和研究型課程訓練載體。
數據庫系統原理課程的內容涵蓋數據庫系統的基本概念、基本原理和基本技術[1-3]，我們將其主要內容分成12章、3個模塊(關系模型、數據庫設計與應用、數據庫管理系統)進行講述，如圖1所示。
第一章是緒論，主要介紹數據庫技術的發展歷程和一些基本概念，為進一步學習奠定基礎；第二章至第五章屬于關系模型模塊(下簡稱模塊1)，通過講授模型的三個要素(數據結構、數據操作、完整性約束)讓學生建立扎實的關系數據庫理論基礎；第六章至第八章屬于數據庫設計與應用模塊(下簡稱模塊2)，通過講授關系數據庫規范化理論、數據庫設計和編程方法，使學生掌握現代信息系統中數據庫的設計和開發技術；第九章至第十一章屬于數據庫管理系統模塊(下簡稱模塊3)，通過講授查詢處理與查詢優化、事務管理與數據保護，使學生掌握數據庫管理系統的實現技術；第十二章是數據庫新技術，通過介紹分布式數據庫、XML數據庫、數據倉庫與聯機分析處理等，使學生簡單了解目前數據庫發展的前沿技術。
圖1課程總體框架
2多元化的課程訓練環節
課程訓練載體是運用以問題為導向的研究性教學方法的實現手段，不同的課程內容將使用不同形式的訓練載體以完成研究性教學目標。針對不同的模塊，需要建立形式多樣的課程訓練環節。對于系統實
現模塊，討論和撰寫研究報告是實施研究型教學的重要手段；同時，研究型教學不能輕視實踐技能的培養和訓練，原先的實驗模式已經不能滿足培養創新性人才的需要，要按基礎驗證性實驗、設計性實驗和探索性實驗等多個層次來分別設計。
針對數據庫系統原理教學內容的特點，以及該課程理論聯系實際的原則，我們安排了課堂討論、專題研究、多層次的實驗教學作為研究性教學的訓練載體。其中，課堂討論是一種多通道的知識信息傳遞交換，討論式教學既要輸出知識信息，又要從一個立體式的環境中輸入更多的知識信息，這些信息都是屬于探究性的，需要通過思維活動，對知識信息進行分析、綜合、抽象、概括等一系列的“加工整理”，達到豐富知識、弄懂存疑的目的。專題研究要求學生課后圍繞給定的專題收集和閱讀相關資料，嘗試對問題從廣度和深度兩個方面作相關的研究，該項訓練不僅能培養學生的自主學習能力，而且能培養學生獨立思考能力、綜合分析能力和規范地撰寫科研報告的能力。數據庫原理課程是一門實踐性較強的課程，實驗是必不可少的。對于驗證性實驗，教師對學生的要求不僅是用實驗驗證原理，而且要研究有關問題，鼓勵學生自己提出問題，并通過實驗驗證；對于設計性實驗，重在培養學生搜集資料、實際解決問題、論文寫作和團隊協作等綜合素質；而對于探索性實驗，主要配合專題報告開展，著重培養學生自主學習能力和創新能力。
各種訓練載體的組織形式不同。教師可在第一次上課時布置分組，每組由3～4位同學組成，設組長1名，學期內所有需要分組實施的訓練載體(課堂討論、專題研究、設計性實驗)均采用同樣的組員構成。
2.1課堂討論
課堂討論主要圍繞模塊3展開，模塊3重點介紹數據庫管理系統的實現原理，我們通過有效的訓練載體培養學生發現問題、定義和解決問題，最后對解決方案評價論證的能力。討論題的設計試圖還原歷史上的研究過程，逐步訓練學生掌握研究問題的方法。討論題分為以下兩類：
第一類討論題幫助學生在綜合分析已學知識的基礎上，學會發現問題，并進一步探討如何解決問題的方法。例如：關系模型與層次和網狀模型相比，最大的區別在哪里？這樣的區別會帶來怎樣的好處？同時會產生怎樣的問題？如何解決該問題？該討論題旨在引導學生在體會關系模型好處的同時，發現關系模型帶來的問題，即效率低下，從而引出對查詢優化手段和方法的研究與學習。
第二類討論題幫助學生在學習基本原理或實現技術的基礎上，進一步發現問題，并提出改進的方法，使問題的解決方案更加完善。例如：如何達到數據庫可靠性和高效率的平衡？該討論題的目的是在學生學習了基本的恢復實現技術后，在進一步發現效率問題的基礎上提出改進方案，為引出具有檢查點的恢復技術和數據庫鏡像埋下伏筆。又如：如何達到系統并發度和并發控制的開銷之間的平衡？該討論題引導學生考慮封鎖的粒度，通過在學習封鎖和并發控制的基礎上進一步思考問題，綜合已學知識提出可行的方案。
為保證討論效果，教師會在前一節課把討論題布置給學生，同時，把需要閱讀的資料提示學生。學生可預先閱讀相關資料，進行一些思考，做好討論準備。課堂討論分組進行，由組長記錄各方意見，并歸納總結。教師可隨機參與討論，并在討論中正確地引導、提問以及產生自己的見解。討論結束后，采用學生自愿與教師隨機抽查的方式選取倆組學生，由組長報告討論結果，其余學生可提問。教師點評是討論課的重要環節，點評的意義在于一方面教會學生怎樣從討論的內容中，總結出有價值的規律或結論；另一方面便于引出后續的學習內容。
2.2專題研究
數據庫系統原理課程的專題研究針對模塊設計，著重訓練學生綜合運用知識分析和解決問題的能力。針對模塊1和模塊3，我們設計了關系模型實現、數據庫性能調優兩個專題。這兩個專題以模型為主線，將從模型的三要素到深入數據庫管理系統內部實現的遞進性目標作為研究報告目標，引導學生通過完成研究專題，掌握規范的研究問題的方法。
關系模型實現專題的研究目標是探究數據庫管理系統對關系模型的實現方案，要求學生在學習模塊1的基礎上，選擇一個主流的商品化數據庫管理系統，探究該數據庫管理系統對關系模型的三大要素(數據結構、數據操作和完整性約束)的實現方法，并與課本所學知識做比較。學生需要按小組提交規范的研究報告，報告中需要闡明所選擇商品化數據庫管理系統的發展歷程及特點，討論該數據庫管理系統在關系模型的數據結構、數據操作和完整性約束的實現方面的特點，并比較與課本所學知識的不同之處。
數據庫性能調優專題的研究目標是研究數據庫管理系統的SQL調優方法，要求學生在學習模塊3的基礎上，按研究性學習指導書的提示查閱資料，自主學習SQL調優的有關知識，并選擇一個主流的商品化數據庫管理系統，在完成必要的實驗的基礎上，研究該數據庫管理系統的SQL調優方法。學生需要按小組提交規范的研究報告，報告中需要闡明與數據庫管理系統性能有關的因素，給出所選擇的商品化數據庫管理系統的SQL調優的原則，并分析SQL調優與DBMS查詢優化器的關系。
專題研究分以下幾步進行：
1) 研究專題的下達。講完相應知識點之后，教師布置相關的研究專題，同時提供給學生相應的學習資料和具體要求。學習資料包括研究性學習指導書、相關的搜索路徑，具體要求有論文格式和評分標準。
2) 學生進行課外學習。小組在研究專題下達的3日內確定組內各成員的分工，按照分工展開研究和討論。遇到小組研究中無法解決的問題，可及時與教師溝通。小組最終需提交規范的研究報告，并注明每位成員在報告中所做的工作。
最后是成果展示和教師點評。采用學生自愿與教師隨機抽查的方式選取2～3組學生展示研究成果。由組長報告研究結果，其他小組的學生可提問。每組學生報告完畢，教師必須點評。對正確的論點要予以肯定，必要時可以引導到更深的層次。對爭論的問題，學術界有結論的，教師應介紹有關的結論，對于無結論的，教師可闡明自己的觀點供學生參考，或指導學生查閱有關參考文獻等。
2.3多層次的研究型實驗教學
研究型教學不能輕視實踐技能的培養和訓練，研究型的實驗教學應該從問題出發，激發學生通過動手實驗探究問題的熱情，同時鼓勵學生對問題提出多種解決方案，并對各種方案進行評價和比較[6]。我院的研究型實驗教學按基礎驗證性實驗、設計性實驗和探索性實驗三個層次分別設計。
基礎驗證性實驗主要針對模塊1和模塊3設計，不同于傳統的實驗模式，教師對學生的要求不僅局限于用實驗驗證原理，而且要研究有關問題，實現對知識的拓展。除研究性學習指導書給出的需要探究的問題外，特別鼓勵學生自己提出問題，并通過實驗驗證。
設計性實驗針對模塊2設計，訓練目的是讓同學們對數據庫設計的全過程有整體的認識，并提高學生搜集資料、解決實際問題、論文寫作和團隊協作等綜合素質。在設計性實驗的實施過程中，若干同學組成開發小組，每位同學承擔不同的角色(如系統分析員、系統設計員、系統開發員、系統測試員等)，協作完成一個小型信息系統的開發，使學生深入理解數據庫設計的基本方法、步驟和數據庫設計各階段的任務，掌握數據庫應用系統分析、設計與實現的方法和相關技術。設計性實驗的成果需要以小組為單位展示，展示過程中允許其他同學和老師提問。
探索性實驗針對模塊3設計，該實驗配合數據庫性能調優專題，要求學生在查閱資料、自主學習SQL調優相關知識的基礎上，設計實驗方案驗證SQL調優規則，并鼓勵學生提出新的SQL調優規則或發現已有規則存在的問題(如在不同的數據量或索引情況下執行代價不同等)。探索性實驗的成果展示隨專題報告進行。
3以科研項目驅動研究性學習
研究性學習需要應用的驅動，科研項目是課堂研究性教學活動的延伸。以項目驅動研究，以研究帶動教學，科研活動能夠培養學生的研究型思維、創新意識和實踐動手能力[4-5]。
我們通過開展大學生創新活動，讓部分學生參加到教師的科研項目中。這些項目在用到已學知識的同時，也會讓學生面臨新的挑戰，他們必須學習以科學研究的方式主動搜集信息，獲取知識，應用知識，最后解決問題的方法，該過程是一種獨創性學習活動，可以激發學生研究性學習的興趣。
與此同時，科研項目對研究型教學的開展也能起到積極的推動作用。在完成項目的過程中，教師需要學習新的前沿知識和技術，一方面可以豐富課堂教學，另一方面還可以從項目中抽取新的案例用于研究型教學。
4基于過程的學習效果評價體系
傳統的以學生考試成績為主的評價機制并不適用于研究型教學模式，研究型教學模式應側重對過程的考核。
為配合研究型教學，北京交通大學對主干課程的學時進行了彈性化處理。以數據庫系統原理課程為例，課程原本64學時，但實際安排80學時，其中的16學時是專為配合研究型教學設置的。我們將這些學時用于開展學術討論、專題報告輔導、探索性實驗的方案討論、學生成果展示及教師點評。
在考核方式上，我們將期末考試成績在最終成績中的比例降至50%，另外50%用于對過程進行考核(各部分所占的比例見表1)。其中，研究報告和實驗報告有詳細的評分標準，期末考試采用開卷的方式，考題比較靈活，需要學生在理解的基礎上解答問題。
表1課程學習效果評價體系
研究型教學是當前教育教學研究的熱點問題。我們對數據庫系統原理課程進行了研究型教學的探索與實踐，在對課程內容模塊化的基礎上，設計多元化的課程訓練環節和面向過程的學習效果評價體系，用以問題為導向的主動式學習方式來激發學生的思維和興趣，從而增強學生的思考能力、分析能力和創新能力。未來工作的重點在于進一步調動學生對研究性學習的積極性，充分發揮他們的主觀能動性，最終提高人才培養質量。
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Study on the Research Teaching Model in Course of Principles of Database System
WANG Ning, XU Wei, YU Zhongqiang
(School of Computer and Information Technology, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044,China)
首先，需要掌握很多基礎理論，比如：函數依賴、范式、三層結構兩級映射等，這些內容都比較抽象，學生在短時間內難以理解和掌握。其次，數據庫課程中的前后內容關聯性較強，比如：數據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依賴關系等。最后，數據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據管理、數據庫編程等在內的實際工作中。由于教學內容抽象難懂、傳統教學模式枯燥乏味加上數據庫課程的教學領域理論學習和實踐應用脫節嚴重等問題，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，由于教學內容零散、孤立，學生很難達到系統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實問題，從而出現高分低能的現象。
二、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《數據庫原理及應用》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。
《數據庫原理及應用》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，不需要強調案例形式多樣性和案例內容的廣泛性，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，在縱向上能體現出數據庫系統設計和開發的完整生命周期，在橫向上能覆蓋《數據庫原理及應用》課程要求掌握的所有基礎理論。比如我們要求學生應用《數據庫原理及應用》課程所涉及的基礎理論，設計和開發一個學生管理系統，該系統能完成以下任務：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，并編制數據表，需要應用范式理論和函數依賴理論；（3）將數據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）保證數據視圖—數據表—存儲結構之間的相互獨立、相互關聯的關系，需要依賴數據庫系統的三層結構和兩級映射。案例需要圍繞著上述內容進行設計，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，介紹在哪些環節需要用到它，這樣有助于將零散的知識串聯起來。
3.問題分解及教學過程控制。
案例教學的目的是充分發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《數據庫原理及應用》課程中的基礎理論，并將其應用于實踐。教師可以根據教學內容、進度以及學生的掌握情況，適時地進行講解和點評，確保學生對核心內容的掌握和靈活應用。
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、學生成績、課堂反映等。
三、結語
關鍵詞：數據庫系統應用；學習能力；教學改革；課程建設；任務驅動
中圖分類號：G434 文獻標識碼：A 文章編號：16727800（2013）009017502
作者簡介：饒彥（1980-），女，碩士，貴州民族大學理學院講師，研究方向為數據庫、圖像處理。
0引言
隨著知識經濟時代的到來，現代社會對人的學習能力有了越來越高的要求，“學會學習”、“終身學習”成為個體自身發展所必需的一種能力與要求。
學習能力是指“個體所具有的能夠引起行為或思維方面比較持久變化的內在素質，并且，還必須通過一定的學習實踐才能形成和發展”。換言之學習能力并非是指學到什么具體的東西，而是指通過學習掌握學習的方法與技巧，使之成為一種終身技能。學習能力包括注意力、觀察力、思考力、應用力、自覺力、記憶力、想象力、創造力等，所以說學習能力是所有能力的基礎。
《數據庫系統應用》是貴州民族大學理學院信息與計算科學專業學生大三下學期所開設的專業選修課程，這時候加強學生學習能力的培養，有利于學生整合前面學習的知識，為他們將來走向工作崗位打下基礎。
隨著信息技術的發展，數據庫系統應用不僅是計算機科學技術中處于核心地位的一門專業基礎課，同時也是信息等其它理工科專業學生必備的基礎知識。掌握該領域知識有助于幫助理工科學生進一步學習和掌握計算機應用技術，以適應更廣泛的職業挑戰。
學生學習能力的培養需要通過完善的課程體系來實現，本文就課程建設中教學內容、教學方法、實踐環節和考核方式這四大基本要素來探討教學改革的內容。
1教學內容
數據庫教學通常包括以下幾方面的內容：
（1）數據庫系統概述。包括數據庫基本概念、數據庫管理系統、數據庫系統的應用模式以及數據庫應用系統與開發環境等。
（2）語言基礎。包括所使用的數據庫管理系統的介紹以及對表的基本操作、查詢與統計等。
（3）程序設計。包括結構化程序設計和面向對象程序設計、表單設計。
（4）系統開發。將用戶需求轉化為系統的所有活動的集合。
作為信息與計算科學專業的選修課程，數據庫系統應用課程在內容組織上應該理論與實際應用并重，從一些學生感興趣的實例出發講解理論和實踐操作，同時給學生介紹一些數據庫領域的最新進展，比如演繹數據庫等智能數據庫，以拓寬學生的知識面。在講授新知識的同時幫助學生對前面學習的相關知識進行整合。
2教學方法
從面向21世紀計算機科學與技術專業人才培養需求出發，我們應以培養學生學習能力和提高實踐能力為教學目標，在教學過程中采用多種教學方法，充分發揮學生學
習的潛能和積極性。本課程的教學方法改革可以嘗試從以下4部分展開：
（1） 理論與實際相結合的教學。數據庫系統應用是一門實踐性很強的課程。數據庫的相關知識需要通過大量的案例講解、實驗操作而獲得。在課程教學中，我們應針對課堂教學、實驗教學和課余練習，設計一個比較系統的、能涵蓋各章知識點，并且學生又比較熟悉和感興趣的數據庫示例，使各章節的內容圍繞同一個示例展開。這樣不僅便于學生學習和練習，而且能夠體現各章節知識的邏輯聯系與連續性，使學生學習的知識更加系統化。
（2） 啟發式教學。在教學中，教師應通過啟發式教學有意識地培養學生的學習能力，比如提高學生分析問題的能力，理論聯系實際、發現問題以及靈活解決問題的能力。例如，在結構化程序設計和面向對象的程序設計等章節，由于已有了高級語言程序設計和面向對象程序設計等先導課程，故這部分的內容可以組織學生自學，讓他們通過對比學習找到這些知識的共性和特性，這樣學到的知識更深刻、更牢固、更能舉一反三。另外一些操作較多的章節，如表單控件設計部分，可以先演示示例，讓學生分析討論其中的組成部分及其實現原理，鼓勵學生在自己動手實現示例的基礎上進行創新。在教學過程中通過啟發式教學充分調動學生的主觀能動性，提高學生的學習興趣。
（3） 網絡互動教學。除了傳統的課堂教學之外，還應積極探索網絡互動教學手段，如建立教學網站，在網站上設立教學園地，給學生提供教學輔助軟件和素材下載，設計一些實際項目的動態演示，接收學生的課程設計作業等，同時在網站上提供討論平臺，使老師與學生、學生與學生之間能夠交流討論。
（4）任務驅動。 部分較大的實驗采取將學生分組，給每個小組下達不同的實驗任務。在任務的解決過程中，讓學生們自己分析任務、自主學習、交流討論、相互合作、互相激勵、解決問題。在整個實驗的進行過程中，采取以學生為主、教師為輔的方式，這樣既鞏固了學生的理論知識，又使學生熟悉了應用，增強了學生的學習興趣，培養了學生分析問題、解決問題的能力，還提高了學生的學習能力及與他人合作的能力。
3實踐環節
本課程除了理論知識外，還包含很多的實際操作，是一門實踐性很強的課程。設計一個好的實踐環節能夠幫助學生更好地學習本課程，并能通過學生自己的理解開發設計出小型數據庫系統來解決實際問題。在實驗過程中，每個問題的需求分析、數據庫設計、應用程序設計、程序調試等步驟都能讓學生對數據庫系統應用課程的相關知識有較深入的理解，同時讓學生對系統工程化思想有所認識，使學習能力有所提高，為學生的畢業論文設計做好前期準備。
在實踐環節的具體設計上，考慮到學生的學習能力和動手能力存在著較大的差別，每次實驗我們提供多種題目供學生自行選擇，并且題目在難度上具備足夠的區分度。因為如果實驗的難度過高，會使大多數學生失去學習興趣與信心。而實驗難度過低，又會使部分學習和動手能力較強的學生得不到應有的訓練和提高，從而使這部分學生失去深入學習的興趣和動力。為此，每次實驗我們應為學生編寫實驗指導書，將實驗內容按難易程度分成以下3類：
（1） 驗證型。即要求學生對課堂上所講授的內容進行上機驗證，此類實驗的完成決定了學生實驗的及格成績。
（2） 拓展型。對課堂上講授的內容加以小小的拓展，從而鼓勵學生在驗證的基礎上，加上自己的創新，以進一步培養學生的學習能力。
（3） 應用型。選擇與實驗內容相關且難度適中的應用型問題，引導學習能力和動手能力較強的學生應用所學的知識來解決實際問題。拓展型和應用型的實驗能使選擇這部分實驗的學生體會到創造和征服困難的成就感，以此激發他們的學習興趣和探索熱情。
每次實驗結束教師應根據學生選擇的實驗難度和實驗的完成情況打分計入平時成績，此外，教師應鼓勵學生選擇拓展型或應用型題目以提高學生的學習能力。
4考核方式
考試是一種有目的、有對象的考核和檢測手段。考試并不是學習目的，而是通過學生的考試成績給予學生該階段學習的肯定，以此督促學生認真學習、鞏固所學知識、幫助學生總結經驗改進學習方法；同時檢測教師的教學效果，幫助教師發現教學中的問題，改進教學的內容和方法。目前的考核方式主要由平時成績（40%）和期末理論考核（60%）兩部分組成，平時成績主要由學生的平時作業完成情況和上課考勤決定，期末理論考核試題則主要側重于對數據庫系統理論以及各種命令的考核。事實上，因為期末考試所有學生用的是同一份試卷，試卷內容又缺乏對系統設計和編程能力的考核，期末考核成績往往不能客觀地衡量學生的學習成果，因為題目太難會使不及格的人數過多；題目太容易又會讓大多數學生取得高分，成績無法呈現正態分布，失去了考試的公平性。所以，我們應該建立合理的課程考核評價機制，降低期末考試所占的百分比，提高學生的平時成績所占百分比，平時成績結合了學生完成理論作業和實驗作業的質量、參與討論的次數等多方面，鼓勵學生積極參與討論、獨立思考、發現和提出問題，對認真學習、學習能力強的學生給予成績上的肯定，以此激勵他們進一步深入地學習，而不再是為了考試而學習。此外，讓學生在學習網站上可以隨時查看自己的平時成績得分情況，及時獲得教師反饋。
5結語
數據庫系統應用課程具有理論和實踐并重的特點，如何讓學生在已有的知識和經驗的基礎上，快速地掌握數據庫系統的設計思想，進而能夠解決一些實際應用問題，是我們在教學中關注的重點，也是我們的培養目標。本文就《數據庫系統應用》這門課程，對學生學習能力的培養提出了教學內容、教學方法、實踐環節以及考核方法4個方面的改革措施，當然這些措施還有待在今后的教學過程中不斷地改進、完善，使學生在該門課程的學習中不僅能夠掌握數據庫編程的知識和技術，還通過學習進一步提升其學習能力，這才是教學的目的，也是教學改革的目標。
參考文獻：
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關鍵詞：數據庫系統；雙語教學；課程改革
隨著我國正式加入WTO和目前經濟全球化進程的加快，開展和推進雙語教學對高等教育國際化日顯迫切[1-3]。數據庫技術作為中國計算機科學與技術學科教程2002(簡稱CCC2002)中的16門核心課程之一，至2004年起成為我校信息學院軟件工程、計算機科學與技術、網絡工程三個專業的本科生首批開展的雙語教學試點課程。過去4年我們以培養既精通計算機專業知識又精通英語的復合型人才為宗旨，以學生為主體，以雙語為手段，配合本科教學改革工作，進行了一系列教學方法和手段的探索和實踐。本文總結了該課程采用雙語教學工作的經驗和體會，這將有利于課程改革的順利進行和不斷得到改善提高。
1數據庫雙語教學的必要性
雙語教學(Bilingual Education)在英國《朗曼應用語言學詞典》所給的定義是“The use of a second or foreign language in school for teaching of content subjects”。即在學校使用第二語言或外語進行各門學科的教學[4]。我國當前的雙語教學模式主要屬于保持型雙語教學，即學生剛進入學校時使用本族語，然后逐漸地使用第二語言進行部分學科的教學，其他學科仍使用母語教學。
數據庫技術作為信息領域的支撐基礎和軟件學科的重要分支，經過三十多年的發展，已形成較為完整的理論體系和一大批實用系統，其應用領域占整個計算機應用的70%以上。網絡技術的發展和知識發現的需求，為數據庫技術開辟了廣闊的空間，帶來更強勁的發展勁頭。當前數據庫相關的前沿理論和先進技術的書籍和資料等，大多為外文制品，只有具有雙語能力才能真正把握該學科的前沿與方向[5]。
2數據庫系統雙語教學的實施
2.1明確教改思路與理念
該課程教授的對象是大三學生，這時學生已經完成了大學公共英語的學習，具備了比較豐富的詞匯量和一定的英語閱讀能力與溝通能力。由于自身的情況不同，學生的英語水平參差不齊，開展雙語教學必須根據課程的實際要求、學生的接受能力和自身英語水平等具體情況，決定其具體模式，并根據課程的進展情況和學生對課程的適應情況及時加以調整，從而達到掌握專業知識和提高學生實際英語能力的雙重教學目標。
2.1.1關于教材
教材是教學的基礎。合適的教材是影響雙語教學效果的一個重要因素。筆者選用教育部高等教育司推薦國外優秀信息科學與技術系列《數據庫系統概念》(第5版 影印版)。該教材與我國數據庫教學大綱一致性較好，且注重實際應用能力和綜合素質的培養，注重當代數據庫技術前沿的發展，遵循現代計算機教學規律，英語純正地道。但是該教材也面臨一些問題：篇幅過長(達1 064頁)，涵蓋了計算機專業本科生和研究生學習的內容。在目前72學時的教學安排下，學生完全理解其全部內涵，是非常困難的。因此我們根據國內數據庫教學大綱的安排，對章節內容在難易層次上做了劃分，將教學內容定位于數據庫系統基礎篇，包括數據模型、關系數據庫系統、關系數據庫標準語言SQL、數據庫設計理論、事務管理五大組成部分。而有關數據存儲和查詢實現、對象數據庫和XML數據庫、分布式數據庫等更高級的內容只提供給能力較強的學生在課外學習。
2.1.2關于教學目標
通過本課程的學習，使學生理解、掌握數據庫系統的基本原理：包括數據庫的一些基本概念，各種數據模型的特點，關系數據庫的基本概念，SQL語言，關系數據理論，數據庫的設計理論；了解數據庫管理系統軟件的研究內容；掌握數據庫應用系統的設計開發方法；了解數據庫技術的主要內容和發展動向，以指導今后的應用。實踐方面：要求學生利用數據庫的原理知識和實用工具動手開發一個數據庫應用系統。其最終目的是培養學生運用數據庫技術解決問題的能力，激發他們在此領域中繼續學習和研究的愿望。
把專業知識的教學放在首位，將語言教學作為一種滲透。積極使用英語教學，但不要求學生在在詞匯和語法上做過多的糾纏，只要求學生能夠讀懂，理解課程的內容和表達方式。
2.1.3注重調動學生的積極性
當前雙語教學這種新的教學形式面臨著巨大的挑戰。對學生來說，面對枯燥的專業知識和大量數據庫英語詞匯，很容易產生抵觸情緒，喪失學習的信心。有不少的同學為了減輕學習的壓力，索性直接閱讀中文教材。因此充分調動學生的積極性是提高雙語教學質量的有利保證。在教學中我們注意把握如下幾點：首先，雙語教學的關鍵是教師。教師必須是“雙語人才”。雙語教學對教師的要求非常高，不僅專業精深、英語好，還要求用英語表達專業知識、解析專業詞匯等等。因此，工作難度和壓力比過去要大許多，教師要做好充分的思想準備和心理準備。其次要準確把握中文和英文的關系。雙語教學不等同于英語教學。雖然我們強調用英文的思維方式來閱讀和表達專業知識，但是絕不能忽視第一語言的母語在教學中的中介作用。為此我們采用循序漸進的方法，適當縮小英文上課的比例，從5%～10%開始，然后根據學生的接受情況增大英文比例。
2.2準備課件與案例資料
數據庫課程的一大特點是基礎理論內容較多，一些概念性內容和經典理論不容易理解，例如關系模式、關系運算、數據庫的規范化理論等知識。為了保證每節課的教學質量，需要精心組織教學內容，制作精美的多媒體課件以突出重點和難點。筆者采用“拿來主義”，對與該教材配套的1 000多張英文版電子教案進行了深入細致的分析。該電子教案以標準的科技英語形式涵蓋了全部的教學內容，同時配以圖、表、動畫等多媒體手段，大大增強了教學的科學性、直觀性、生動性及趣味性，避免了在板書中容易出現的英語書寫和表達錯誤，顯著加大了教學信息量，提高了教學效率。為了配合該課程的教學大綱，我們對PPT中的部分內容做了刪除和修改：通過加粗、注釋中文強調重點詞匯；采用不時穿插小練習(practice)以增加課件的交互性，使學生每學完一部分知識都有一定思考與消化知識的空間。另外，對一些實踐性強的內容，比如書寫關系代數表達式、SQL語句等內容，盡量板書在黑板上而不以PPT的形式呈現。實踐發現，教師適當的在黑板上以示范的形式表達教學內容會收到更好的效果。
采用外文原版教材另一個顯著的特點是強調CASE WORK(案例)在教學中發揮的作用。以該課程為例，該書以一個銀行運行實例來將許多概念有機的結合起來，包含了對一個相對完整銀行系統數據庫的需求分析、概念設計、邏輯設計、物理設計、應用與開發、運行與維護等一個數據庫應用系統涉及到的方方面面。對學生而言，將看似枯燥的理論知識和形象連貫的實踐操作聯系起來，有利于對知識的融會貫通。為了更進一步的發揮案例教學在數據庫教學中的應用，在數據庫的課程設計教學過程中，我們選取了一個貼近學生生活的案例“簡單網上機票訂購系統設計與實現”。在前期的準備階段，通過了解當前的教學背景，及課程中需要學生了解掌握的重點和難點，根據由知識易到難，簡單到復雜，循序漸進的方法，編寫了一套全英文的實踐教學材料。
2.3課堂教學方法
與傳統教學相比，雙語教學有其特殊性。雙語教學的實質是研究型教學模式，旨在全面培養學生自學能力。因此教師一定要教會學生自己探求知識，更新知識，培養學生創新精神，讓學生自主學習、自主發展。
2.3.1注重培養自學能力
雙語教學應該突出學生為主體的教學原則，讓他們參與到整個教學活動中去。不少同學覺得自學有困難，比如英語詞匯量大、專業詞匯不夠等，知識獲取遠不比課堂上來的直接。因此，針對不同的教學內容，我們對學生提出了一些自學的建議：提前至少閱讀每章的Introduction和Summary，大體上把握這一章的基本內容；要能對Review Terms中的專業詞匯會讀，會寫，理解其含義，并能用英出解釋；閱讀Bibliographical Notes，了解相關研究背景與歷史；能夠完成1～2題Practice Exercises。
2.3.2采用任務驅動式的教學模式
顧名思義，是由教師根據課程內容，為學生安排一定的學習任務，讓學生在完成任務的過程中掌握所學知識。它提倡“教為主導，學為主體”的教學思想，強調學生的主體性、積極性和創造性。在任務驅動式學習模式中，任務是課堂教學中問題提出的表現，是教學目標實現所依托的直觀形式。因此教師要縱觀整個課程，充分發掘教材因素，精心設計探索性問題，把握好時機，提供學生自主學習的最佳機會。問題可采用課本后面的基本練習題，也可根據課本內容自編題目。然后根據教材重點、難點和學生可能遇到的困難擬定討論題，組織學生質疑、討論、解疑，由學生自己“戰斗過關”。比如教學Transaction(事務)這一章時，教師先布置一下幾道思考題：
1)What is the definition of transaction?
2)What is the function of ACID properties of transaction?
3)How to test for serialization?
理解上述問題后，完成下列練習：
1)Database-system implements have paid much more attention to the ACID properties than have file-system implements. Why might this be the case?
2)Consider the precedence graph of figure 1. Is the corresponding schedule conflict serializable? Explain your answer.
Figure 1
理解上面兩道題后，再擬定適當題目組織學生討論：
1)Explain the distinction between the terms serial schedule and serializable schedule?
2)Why do database system support concurrent execution of transactions, in spite of the extra programming effort needed to ensure that concurrent execution does not cause any problems?
學生在教師的引導下，自學課本，嘗試練習，相互討論，自己解決問題，從而掌握事務的基本概念；事務的四個性質：原子性(A)、一致性(C)、隔離性(I)、持久性(D)以及如何判斷一個給定的調度是否是可串行化調度。這些知識為接下來進一步掌握數據庫的并發控制機制和恢復策略打下堅實的基礎。在整個教學過程中學生可以根據自己對知識的理解和表達能力采用適當的學習方式：能力稍差的同學先允許用中文思考和回答問題，然后逐步過渡到英文的表達；能力較好的同學要求用英文進行表達與討論。通過學生的自主探索、自主質疑、自主討論，不僅讓他們體驗成功的快樂，而且激勵學生學習計算機的興趣,同時增強學習的信心和勇氣。
2.3.3組織討論和演講
我們鼓勵學生當“小老師”，創設學生能夠進行語言實踐的情境。針對理論課和實驗課中的遇到的問題，鼓勵學生獨立思考，大膽質疑，敢于發表自己不同的觀點。比如對查詢：Find all customers who have both an account and a loan at the Perryridge branch，不同的學生可能會寫出不同的SQL語句。有的采用嵌套子查詢，有的采用集合操作，有的還使用視圖。在這些方法之中，到底哪些方法更優？又是基于什么理由？通過和學生的交流，挑選出其中幾個有代表性的在課堂上進行演講。當然這需要學生預先準備好材料，組織好語言，提供有說明力的證明。有時候還成為了一場小的英語辯論賽，他們各抒己見，爭鋒相對。教師最后進行分析和總結。從實施成效上來看，這樣的雙語教學模式不僅會避免那種學生只能解決課堂和試卷上出現的問題，僅停留在書本和字面上的雙語學習，而且讓學生所獲得的是在豐富的情境中，不斷發展著的語言知識和語言的運用。同時在運用雙語進行主題的交流和討論中，能弘揚學生主動性和積極性，推進教師與學生之間，學生與學生之間的人際和情感的交流；提高學生的英語實踐能力，為培養學生用英語進行思維和運用英語的能力打下堅實的基礎。
2.3.4課外上機實驗與課程設計
數據庫系統課程強調理論與實踐并重。每次理論講解后，都安排有課外習題，以供學生在實驗課上完成。學生只有通過上機操作才能使真正理解、消化課堂上的理論知識，這一點對數據庫的學習尤為重要。為了與理論教學協調同步，在時間和內容上很好的銜接，筆者編寫了一套《數據庫系統實驗指導書》。學生實驗結束要上交實驗報告，要求將實驗目的、實驗內容、實驗步驟以及在實驗過程中的體會、感受和遇到的問題等寫在實驗報告中，教師認真、及時點評指導。此外，在課程結束時，還要指導學生分組完成一個實際的數據庫應用系統的開發項目。教師通過精心設計案例，指導學生完成一個完整的分析、設計和開發實踐過程。鼓勵學生在課題開發過程中利用各種學習資源，比如圖書館、老師、網絡論壇等。學習和實踐數據庫開發設計的思路和方法，完成課程設計任務。通過課題的開發過程，促使學生講所學的知識用到實際的開發中去，使學生將所學知識得以融會貫通、鞏固提高。最后在實現系統的基礎上，需提交一份英文課程設計報告。課堂上通過樣例的講解，指導學生撰寫報告的基本規范和基本過程。如章節的編排、字體和字號的規范、內容的層次性，語言的表達等，以培養學生撰寫軟件工程文檔和英文論文的能力。
2.4考核形式
為增強教學效果，科學合理考核學生的學習情況，建立了課堂練習、作業、論文、演講、考卷、考勤等內容構成的數據庫雙語教學考核體系，以有效的保證良好的雙語教學質量。在每學完一章的內容后要求學生使用標準的數據庫專業術語進行書面總結。因為教材提供了一個簡單的Summary，因此學生可借以參考進行全面的歸納總結。這不僅有助于理解課堂內容還規范了學生英語表達方式。該項成績在總評成績中占10%。其次要求用英文撰寫課程設計，旨在提高學生的科技英語寫作能力和用英語研究思考科學問題能力，為以后撰寫科研論文打下基礎。該項成績在總評成績的20%。再者，要求每個學生在課堂上就教學相關內容進行一次英語演講或討論，從英文表達方式、語言是否流利、討論內容等多個方面進行評估。該成績以5%計入總評。最后，有別于一般計算機專業課考核方法(期末成績占70%)，該雙語課程期末成績占60%。期末試卷采用全英文考卷，旨在考查數據庫系統的基本理論，數據庫設計的基本方法以及數據庫應用的相關策略。鼓勵學生用英文答題，并可酌情予以加分。
【關鍵詞】數據庫;遠程自主實驗;SQL Server;Web技術
【中圖分類號】G40-057 【文獻標識碼】B 【論文編號】1009―8097(2010)03―0132―03
引言
數據庫課程是計算機及信息類相關專業的核心課程,同時數據庫應用也是計算機應用的一個主要方向。在數據庫課程的教學環節中,實驗教學處于舉足輕重的地位。良好的實驗教學效果能有效地培養學生的數據庫系統分析設計能力、編程能力,從而為學生以后從事大型數據庫軟件的開發奠定良好的基礎。因此實驗教學效果的好壞,將直接影響到整個課程的教學效果[1]。
傳統的數據庫實驗教學模式一般采用由教師布置實驗任務,學生在實驗室完成;對于部分較大的實驗,學生也可在課后完成,教師根據學生完成的情況給予成績評定。然而在實際的實驗教學中,由于存在實驗課時安排不足,學生在課外進行實驗又缺乏有效的指導,同時由于學生在學習能力及學習積極性各方面存在差異,教師無法進行有效地監控等問題,都在很大程度上影響實驗教學效果[2,3]。
隨著網絡技術的快速發展及廣泛使用,通過網絡學習已經成為大學生的一個重要學習途徑。在這樣的背景下,我們構建基于Web的數據庫課程遠程自主實驗教學平臺。它突破了傳統教學模式受時間、地點、實驗設備和師資條件等的限制,利用先進的網絡技術,創建一個遠程開放的自主實驗環境輔助實驗教學,提高數據庫課程實驗的教學質量,同時降低實驗室建設費用。
一 平臺設計方案
1 平臺設計思路
數據庫課程一般包括數據庫原理、設計及應用三個部分內容,其中原理是基礎,設計和應用是提高,它們相輔相成、互相促進。在教學安排上一般將它分為:數據庫系統原理和數據庫課程設計兩門課程。數據庫系統原理主要介紹基本原理,完成理論學習和部分設計任務,實驗教學內容主要是要求學生使用SQL語句完成數據庫的增、刪、改、查等各種基本操作。而數據庫課程設計主要完成系統的設計與應用任務,在數據庫課程設計中要求學生根據一個信息系統的需求,使用可視化的工具,如:PowerDesigner、ERWin等進行數據庫的設計,然后使用編程語言完成一個相對完整的數據庫系統。通過它使學生全面地掌握數據庫系統的完整設計過程和方法。
數據庫課程一般在二年級開設,而此時學生對于計算機相關知識的掌握還不很充足,因此學習需要一個漸進的過程,需要一種相對簡單、比較容易上手的數據庫系統,目前主要使用微軟的SQL Server作為數據庫課程教學的基本工具。在較短的課時和實驗條件有限的情況下,一般都只能安排8-12學時的實驗,而這些時間對于鍛煉學生的實際動手能力是遠遠不夠的。雖然學生可以在自己計算機上安裝數據庫系統完成一些簡單的實驗,但是由于缺乏教師指導和個人自主性的原因,往往達不到效果,因此需要一個自主學習的實驗平臺,幫助學生完成數據庫的課程實驗。數據庫遠程自主實驗平臺的設計目的就是為遠程學習者異地實驗學習、實驗指導提供支持,通過將“實驗管理”、“作業管理”、“資源共享”、“師生交流”等進行整合,解決了網絡環境下網上實驗與提交、問題討論與答疑、教學資源共享、實驗完成情況監控等一系列問題,從而提高數據庫課程實驗的教學質量。
基于Web的數據庫遠程自主實驗平臺的基本過程如下:
(1) 教師添加實驗。每個教師登陸系統后根據教學計劃,添加自己所教授班級的實驗內容和具體要求、該實驗的正確答案以及對該實驗的常見錯誤分析等。每個教師可以看到同一教學組其他老師已經提交的實驗;如果覺得實驗內容合適,可以將它作為自己所帶班級的實驗內容。
(2) 學生完成實驗。學生本機不需要安裝SQL Server數據庫,通過Web瀏覽器登陸系統后,就可以看到教師布置的需要完成的實驗要求,針對需要完成的每一個實驗利用平臺提供的基于Web的類似于SQL Server的查詢分析器(WebSQL)提交SQL語句,系統接收SQL語句并執行數據庫操作后將相應的結果(正確結果或錯誤信息)返回。學生在做實驗過程中可以看到教師對該實驗的分析以及常見的錯誤原因分析,同時也可以針對該實驗向教師提問。最后學生提交自己設計的SQL語句作為最后的實驗結果。
(3) 教師監控實驗和指導。系統記錄學生登陸系統的時間、離開系統的時間以及都做了哪些實驗。這樣教師便可以及時掌握和檢查學生的實驗完成情況,同時教師可以回答學生的問題,進行實驗指導。
2 平臺的主要功能結構框架
整個系統的總體結構框架如圖1所示。有四個權限:匿名用戶、學生、教師、管理員。
進入平臺就可以看到匿名用戶的相關功能,主要包括:擔任數據庫課程的相關教師基本信息介紹;課程介紹、課程大綱介紹;各種通知、實驗信息公告;教師的講課PPT下載;一些優秀的數據庫課程設計作品展示;數據庫最新的研究進展;數據庫課程題庫;常見問題瀏覽;此外還可以對實驗室的設備、軟件、開設課程等提出意見。
系統管理員模塊主要功能包括:維護本課程相關的教師信息;和刪除通知;和刪除各種資源;對常見問題的進行回答和刪除;數據信息備份;查看所有教師布置的實驗和作業;完成系統時間和一些系統編碼的設置。
教師模塊主要功能包括:
(1) 實驗管理。1)添加、修改、刪除實驗。2)布置實驗 (將某個實驗作為某個班級的一個實驗內容)。3)回答實驗疑問。對學生提出的實驗疑問做出回答,其他選擇相同實驗的學生都能看到回答的內容。4)實驗審閱管理。顯示自己所教授的班級;選中班級,可以查看班級的所有學生信息;選中某個學生,可以查看他的所有實驗完成情況、學生登陸系統進行實驗的日志信息,綜合實驗結果和日志信息對學生進行打分。
(2) 作業管理。功能類似于實驗管理,主要完成布置作業和檢查作業等功能。
(3) 學生信息管理。教師維護所教授班級的學生信息。
(4)信息。可以通知,如實驗時間、作業上交時間等,還可以其他資源信息,如:講義、最新技術文章、參考資料和題庫等。可以設定這些信息只能被某個班級訪問也可以設定信息全部公開。
學生模塊主要功能包括:
(1) 完成實驗。1)學生登陸系統后可以看到老師布置的所有實驗。選中某一個實驗,將會列出實驗標題、實驗內容、實驗類別等信息。學生在WebSQL界面上輸入SQL語句,執行后將會看到該SQL語句的執行結果。2)對某個具體實驗,可以查看老師給的正確答案、對該實驗的分析和常見的錯誤分析等。3)對實驗情況不了解的可以提出問題請老師回答。4)提交實驗報告。5)系統記錄學生登陸時間、離開時間、每次執行實驗情況。
(2) 作業管理。學生登陸系統后可以看到老師布置的作業,可以提交自己完成的作業,對作業不了解的還可以提出問題請老師回答。
(3) 課程答疑。可以提交問題,也可以查看老師對具體問題的回答。
(4) 查看和本班級有關的通知和通告。
(5) 查看和本班級有關的講義、參考資料和題庫。
二 平臺的主要實現技術
1 平臺軟件結構
平臺采用的是基于的三層結構。結構如圖2所示,分為UI層(界面層)、BLL層(業務邏輯層)、DAL層(數據庫訪問層)、Model層(模型層)和DB(數據庫)。
其中UI層中是一些用來與用戶交互的頁面,UI層接受用戶提交的數據,調用BLL層中類的方法進行處理,返回結果給用戶。BLL層的類用戶處理業務邏輯,涉及到數據方面的操作時調用DAL層中類的方法進行處理,結果返回給UI層。DAL層用于處理BLL層中類方法對數據庫操作的請求,訪問數據庫,將返回結果給BLL層。Model層提供一些用于存儲的數據類型,供UI層、BLL層、DAL層進行調用,貫穿在整個系統結構中。
2 平臺數據庫實現
為了防止學生在進行數據庫刪除、修改等操作實驗時影響整個平臺的運行,平臺建立一個主數據庫,用于保存平臺本身必須的數據庫表;為每一個學生建立一個個人數據庫(在建立學生信息的時候創建,在刪除學生信息的時候刪除),以后學生的所有數據庫操作都在該個人數據庫上進行。
平臺主數據庫共包括17張用戶表和10張視圖。他們主要是:
1)teacher表,存儲教師信息。2)majorClass表,存儲班級信息。3)student表,存儲學生信息。4)experiment表,存儲實驗的信息。包括標題、實驗類別、實驗內容、實驗答案、問題分析、常見問題、教師ID、創建時間等。5)disposeExperiment表,存儲布置實驗的信息。包括實驗ID、教師ID、班級ID、實驗時間、實驗地點、布置時間等。6)fininshedExperiment表,存儲學生完成實驗的信息。布置實驗ID、學生ID、實驗結果、實驗報告、實驗成績、實驗提交時間等。7)homework表,存儲作業信息。8)disposeHomework表,存儲布置作業的信息。9)fininshedHomework表,存儲學生完成作業的信息。10)information表,存儲通知信息。11)information_majorClass表,存儲通知與班級的關系。
三 結束語
基于Web的數據庫遠程自主實驗平臺使學生可以不再受時間和地點的限制獨立完成實驗操作,同時使教師對學生實驗環節的監控與管理不再局限于課堂,能夠幫助教師收集和保存實驗教學過程中用到的實驗、作業、答疑等信息,方便教師布置和審閱實驗和作業,便于教師與學生之間的信息交流,從而高質量地完成實驗教學工作。通過平臺上的各種消息、討論、資源下載等的及時更新,進一步提高學生的學習興趣。此外,基于Web的數據庫遠程自主實驗平臺本身就是一個數據庫系統,因此可以通過組織學生參與平臺的維護工作,提高學生的學習積極性,使學生的編程能力及系統開發能力逐步得到提高。這對培養學生分析問題、解決問題和獨立操作的基本能力具有很大的促進作用。
當然,基于Web的數據庫遠程自主實驗平臺還需要進一步地研究探索和實踐。作為真實實驗的重要補充,基于Web的數據庫遠程自主實驗平臺將發揮著重要的作用,推動數據庫課程實驗教學的發展。
參考文獻
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Web-based Database Remote Self-Experiment Platform
LIU Wen-ju KE Yong-zhenSHI Zhen-quan WANG Wan-ru
( School of Computer Science and Software , Tianjin Polytechnic University, Tianjin 300160, China)
