时间：2023-04-01 10:30:36
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一、 教学内容
数据库原理部分主要讲授数据库的基础理论知识，包括数据库系统概述、数据模型、关系代数、结构化查询语言SQL、关系系统及查询优化、关系数据理论、数据库设计、数据库恢复技术、并发控制、数据库安全性与完整性。这一部分强调的是理论和基础，当然也设计了一些实验，但主要是验证性的和较小的设计性的实验，其目的是使学生加深对所学知识和理论的理解和掌握。在本部分的教学过程中，除了要求学生作相应章节的习题之外，还要适当的给出一些应用实例，启发学生在课外去查阅相应资料，为下一环节的数据库应用做准备。
在数据库应用部分中，我们主要以典型的Oracle、SQL Server为数据库管理系统，介绍具体的数据库系统的设计与开发方法，并结合相应的开发工具，以几个具体的应用课题为目标要求学生选择性的进行实际应用项目的设计与开发，使学生在实际设计与开发过程中进一步深入理解和掌握数据库理论知识，熟悉数据库应用系统的设计和开发方法，同时培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。
二、教学方法
现在各高校都配有多媒体教室，适当采用多媒体授课，一方面可以增大知识信息量，把原先难以在课堂上表达清楚的内容生动的演示出来，另一方面也提高了学生的观察能力和学习兴趣，提高了教学效率。本课程的特点决定了它可以采用，也有必要采用多媒体等现代化教学手段进行授课。
学生的外语能力是一个很重要的素质要求，对于计算机类专业学生尤为重要。目前，有大量的著作、期刊、论文都是英文原文，快速、准确的获得科技前沿信息是计算机专业学生立足于社会的根本。为了强化学生的外语能力，我们结合国际合作班教育进行了双语教学尝试，积累了一些具有实际应用价值的经验和教训。
三、实验和课程实习
教学是教师和学生不断交流的过程，实验是实现这个过程的桥梁，可以弥补课堂教学的不足，加深对基础理论的理解，启发学生自主思考，大胆创新，达到良好的理论联系实际的教学效果。除了观察性和验证性实验之外，我们还开设了设计性实验和综合性实验，目的是培养学生的抽象思维能力和科研能力。
除了对学生独立工作能力的培养之外，从提高综合能力出发，我们增加了综合性课程设计。通常，学生必须成立几个工作组，共同设计并实现具有一定规模的系统。这些系统要求学生在工作组中必须考虑现实社会问题所涉及的开销、安全、效率等。增设数据库课程设计对于提高学生的综合素质，培养学生的创新意识、创新能力和团队协作精神具有特殊的作用。
四、考试和考察
考试形式的多样化是我们注重学生多方面培养的一个重要方面。学生因为担心考试而整天抱着书本死记硬背，这不是我们的教学目的。当然，我们也不能摒弃考试这种检查学生掌握知识程度的重要方式，但这绝不是唯一的方式。因此，除了数据库原理部分采用常规考试以外，我们还增设了课程设计考察、答辩、提交论文等多种不同的方式。
常规考试主要检验学生对课堂知识的理解和掌握程度；课程设计考察主要验收学生所设计的系统，考察学生综合运用、巩固与扩展所学的基础理论和专业知识的程度；答辩主要考察学生的表达能力，要求学生能简明扼要、重点突出的阐述主要内容；提交论文是对课程设计成绩达到优秀的学生提出的更高要求，要求学生对所设计的问题能够深刻分析，有重大改进或独特见解，按照论文的规范化要求书写工整或用计算机打印成文。
五、科研
科研和教学相结合，理论联系实践，相互促进，取长补短，一举两得。我们努力注意最新技术的引入，同时结合学生所掌握的理论基础知识，从一些科研任务中选择有实用价值的题目在课程中进行了讨论与实验。当然，这部分实验对于需要解决的题目来说还很不够，还需要学生利用课余时间，利用自己的计算机、利用开放性实验室进行工作。科研带动了教学，加强了教的目的性，也提高了学的自主性和积极性；教学也推动了科研，带着问题的教学势必解决问题进而发现新的问题。
六、与其他课程相结合
除了本课程的前序课《高级语言程序设计》《离散数学》和《数据结构》以外，与本课相关的课程还包括《软件工程》《OOP方法与技术》《可视化编程》《计算机网络》等。这些课程或是本课程的后续课，或是并行课，有的需要本课程的知识，有的为本课程提供一定的支持。因此，我们将该门课程的教学安排在学习完《数据结构》，掌握一门程序设计语言，熟悉一种编程环境之后，尤其注重与《软件工程》《计算机网络》等课程相结合的教学方式。
数据库系统的设计与开发是一项庞大的工程，是涉及多学科的综合技术。必须把软件工程的原理和方法应用到数据库建设中来。运用软件工程的原理和方法开发数据库系统，一方面为实践提供了科学理论和工程方法，另一方面在实践中加强了对理论的进一步认识，所以可以要求学生严格按照软件工程的原理和方法进行数据库系统的设计与开发。
另外，有了《计算机网络》的知识便可以较为容易的形成网络数据库系统的思想，同时亦可构建基于C/S或B/S计算环境的网络数据库等实用系统。
关键词：数据库，Access，教学改革
随着计算机在工作和生活中的应用越来越广泛，计算机技术已广泛应用于社会生活的各方面。数据库技术是随着计算机科学技术的发展的需要而产生的，是计算机科学与技术领域中发展最快应用最广泛的领域之一，经过多年的发展该技术已经形成了比较完整的理论体系和非常广泛的应用系统。目前，各高职院校已将《数据库原理及应用》这门课程列为高职教育中计算机类专业的骨干专业课程。
《数据库原理及应用》作为高职高专院校计算机类专业的一门重要的专业课，课程本身比较抽象，而数据库技术又是计算机科学中最活跃、应用最广泛的内容之一，其教学主要任务就是要通过课堂教学和课后实践练习，使学生能够较全面的掌握数据库系统的基本概念、基本原理和基本方法，初步掌握数据库的设计方法，并能初步具备用数据库技术解决实际问题的能力。当前本课程的教学还存在着一些问题，因此对其进行改革势在必行。
一、《数据库原理及应用》课程目标
本课程系统地介绍数据库的原理知识，并结合具体的数据库管理系统软件（Access）来介绍原理的应用过程。通过这门课程的学习，使学生掌握数据库应用系统开发方法，在数据库软件开发的过程中能够选择正确的开发平台，正确地、合理地进行数据库设计，能有效地使用数据库技术解决数据处理中的实际问题，从而提高软件开发的整体质量。
二、《数据库原理及应用》教学内容
《数据库原理及应用》的课程内容牵涉的范围是比较广，其主要包括关系数据库理论知识、Access数据库的设计和管理以及数据库应用三方面。而传统的教材编辑往往以理论为主，整本书主要介绍了有关数据库的基本概念，实际的综合操作应用内容较少，而实际应用是非常关键的。面对这种情况，教师应在总体上把握，抓住主脉络把学生尽快地引导到学习的主干上来。一旦把基础打好，教师就可以适当举些实例，将所学的内容联系到实际中去解决问题，这样就可以保持知识的连贯性，并且可以加深学生们对所学内容的理解。
三、目前的《数据库原理及应用》教学现状及其存在的问题
现在高职高专院校都开设了数据库技术这门课程，教学的内容和教学方法也大体相同，并且大都呈现出同样状况，学生的学习状态不佳，学习目的不明确，导致学习效果不理想，在实际应用的过程中无从下手。目前的高职高专院校的《数据库原理及应用》的课程的教学方法和教材大部分照搬普通本科院校，不适应高职院校教学发展的需要。在教学过程中存在如下几个方面的问题:
1.教学内容陈旧
传统教材主要以关系数据库Access为例介绍数据操作及数据库编程，内容包括：Access数据库的基本操作和七个对象的基本操作，结构化查询语言SQL，关系数据库理论等内容。由于教材编写时间相对较早，其中的许多理论和技术在实际中已经没有或很少得到应用，并且七种对象的综合应用部分少；另一方面，教材中大部分程序设计和命令对高职院校大一学生来说较难理解。2.实践教学环节重视不够
目前实验课教学存在很多弊端，如：学生不明确实验目的，实验的内容不清楚，实验环境不方便，考核中实验课占的比例小。博士论文，Access。课程设计时间少，大多数学生为了完成任务，只有仿照参考书上的案例用开发工具去实现，甚至互相拷贝修改，没有经历软件开发的系统分析过程，如：需求分析、概念结构设计和逻辑结构设计。
3.课程考核方式不合理
课程的评价方式一般是笔试考试和课程设计。但课程设计考核方式一般是只提交电子版本实习（实验）报告和所做的软件系统，这种方式难以避免学生相互复制或从网络上下载等现象。并且传统的考试制度使大部分学生死记硬背，不会灵活运用所学知识。
四、改革《数据库原理及应用》课程教学的几点思考
针对目前普遍高职高专院校的《数据库原理及应用》课程的教学体系存在的不足，只有通过教学内容的整合与优化，并以课堂教学环节、实践教学环节、考核方式的改革相配合，建立一个合理的教学体系，才能提高学生的学习兴趣，提高学生在数据库技术课程应用中分析问题和解决问题的能力，促进教学质量的提高。
1.课程目标与内容体系的改革
《数据库原理及应用》课程的最终目标是培养学生使用数据库技术解决实际应用中的各类问题。因此，该课程的教学不仅要让学生理解数据库的基本概念和基本原理，掌握数据库设计的方法，更重要的是培养学生逻辑思维和逻辑推理的能力、自学能力、动手能力、分析问题和解决问题的能力、创新意识和创新能力；此外，在完成课程没计和课题开发的同时，还要培养学生的团队协作精神。博士论文，Access。创新的具体实施和体现是在课程的内容体系上，本课程的内容体系以厚实的基础为原则，处理好传统与现代、理论与实践、知识与创新的关系，保持教学内容的完整性、先进性。
该课程内容体系的主要特点是:(1)理论教学与实践操作相结合。在理论教学的基础上，配以一定数量和较高质量的习题练习，强化了学生对具体问题的分析设计能力，教学实践起到了触类旁通、事半功倍的效果。(2)强调实务操作的真实性。教材中的练习基本上都是理论，为了让学生在一个实践课中能充分利用有限的时间，课程组组织编写了与教材配套的《数据库原理及应用实训指导》，在实训过程中，要求学生严格按照实训步骤进行，不断提高动手实践能力。(3)强化数据库应用系统的开发能力。该课程的最终培养目标是让学生在理解数据库理论的基础上，掌握数据库应用系统的开发与设计。博士论文，Access。为此，课程组安排了课程设计、毕业设计及课题开发等实践环节，让学生在大量的实践过程中掌握数据库应用系统的设计方法，培养学生的数据库应用能力、创新能力和团队协作精神。
2.编写新的教材，更新教学方法
为了使学生掌握流行的数据库管理软件，我们重新编写了新的教材，参加编写的人员都是长期从事数据库技术教学第一线的教师，在总结多年教学经验的基础上，选用了Access这种数据库管理系统作为教学示例软件，同时Access也成为全国高等院校计算机等级考试中的二级考试内容。Access数据库是Office办公系列软件的主要组件之一，是一种为数据库管理和应用程序开发而设计的面向对象的可视化程序设计语言，不仅能使编程人员从复杂的工作中解脱出来，而且在程序开发上不再需要过多地与语言打交道，可视化的开发过程使原先以编码为主的开发变为以操作为主的开发，从而极大地提高了开发效率，缩短了开发周期。在教学过程中，针对数据库技术发展迅速、内容丰富和实用性强的特点，总结出“理论与实践并重，体现案例教学”这两条原则和三种授课方式:课堂理论讲授、机房上机实践和学生分组分项目完成项目练习。
通过这样的教学方法提高学生的学习兴趣，培养学生团队合作精神，加强学生对数据库技术的掌握。案例教学起源于哈佛大学商学院，它是一种与传统教学的“概念——理论——应用”模式完全相反，采用“案例——理论和概念”模式的教学方法。通俗地讲，案例教学是通过对具体实例的演示、讲解，让学生对案例进行分析、讨论、交流，充分表达自己的见解，以达到高层次认知学习目标的一种启发式教学方法。案例教学的过程主要步骤如下:(1)教学案例的选择与设计；(2)案例分析与讲解；(3)课堂讨论；(4)综合讨论结果，得出结论。
3.完善考核制度，重视能力培养
《数据库原理及应用》这门课程要求学生既掌握一定的理论知识，也能熟练运用一种数据库管理系统软件。博士论文，Access。传统的单独理论试卷考试会导致学生为应付考试而对相关理论知识在考前临时突击，死记硬背，出现“高分低能”现象，这与该课程培养应用型人才的目标是相悖的。博士论文，Access。为此可以采用理论笔试与平时实践各占一定比例的考核方法。博士论文，Access。平时实践分项目实践可以督促学生增强自己的动手能力和对所学知识进行应用的能力，理论考试采用机考的形式，通过考试系统软件随机生成试卷，使相邻学生的试题摘要素的综合改革和建设。
五、结束语
随着数据库技术的不断发展，知识的不断更新，即使在现在看来是比较合适的教材，教学方法等在经过一段时间之后，也可能显得过时和落后。因此，我们应经常进行教学研究讨论，在教学过程中，认真思考、积极探索，使此门课程的教学水平有进一步的提高。
参考文献：
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关键词关键词：数据库课程设计；项目驱动；教学方法；考核方法；能力培养
中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号文章编号：16727800（2013）008017402
作者简介作者简介：邱月（1979-），女，硕士，湖北经济学院信息管理学院讲师，研究方向为数据库技术。
0 引言
数据库技术已经成为先进信息技术的重要组成部分，是现代计算机信息系统和计算机应用系统的基础和核心。数据库技术是将数据库与软件开发相结合，数据库设计和基于数据库的应用程序开发。为此，课程要求学生选用主流DBMS，自选某种高级程序设计语言，实现一个完整的以数据库为核心的B/S或C/S架构的应用系统。掌握设计实现一个完整的产品化导向的数据库应用系统的流程和方法，包括需求分析、数据库设计、应用程序设计。本文分析了湖北经济学院开设数据库课程设计以来，实践教学环节中存在的问题，结合项目模拟实训教学方法的基本原理，提出了基于团队项目模拟实训的数据库课程设计教学方法的具体方案及实施效果。
1 数据库课程设计教学现状
（1）题目过少不够开放。湖北经济学院是一所财经类教学型学校，开设的主要专业为经济管理类。但目前的题目多数都是老师提供给学生的，题材类似，不可避免地会出现学生相互抄袭的现象。另外，题目呆板，没有和本校的专业特色相结合，选择余地太少。长此以往，会使学生养成不劳而获的坏习惯，不利于学生毕业之后适应竞争激烈的社会。
（2）学生轻分析设计，重编程实现。 学生把编程工作放在数据库设计中的首要位置，轻数据库及其对象的设计，重开发工具的使用。很多学生只重视系统功能模块的设计与实现，缺乏全局观念。
（3）学生缺乏整体意识，团队协作能力不强。在数据库系统开发的过程中，学生对系统没有整体规划，经常把时间都花在需求分析和系统实现上，造成在学生项目后期没有时间做系统测试，这样开发出来的系统必然出现很多问题。
软件开发是一个系统工程，特别强调团队协作能力。如果一个课程设计题目只让学生一个人完成，缺少与他人相互的交流，不利于交流与沟通能力的培养和项目的正常开展。原有教学模式下，学生做课程设计往往单打独斗，没有形成一个团队。
（4）课程考核方式不够科学。老师通常采用平时成绩和实验报告相加权作为总成绩。在这种考核方式下学生是被动地完成任务，不知道所做项目的评定标准，因而积极性不高，也不能通过项目设计有效地提升自己的能力。
2 数据库课程设计基础准备及教学目标制定
2.1 基础准备
综合性的实验课程往往需要很多课程作支撑。在该课程开设之前，前期学生应该已经学习了C、C++等一些经典的程序设计课程，学习了数据库原理及软件工程课程，对于数据库原理课程中的相关概念例如数据库文件的创建、表的建立以操作、视图与SQL查询、存储过程与触发器等进行了相关实验，对于关系型数据库基本概念和特性有一个比较完整的认识。由于课程设计中需要将数据库原理与工程项目相结合设计出具体的应用程序和界面，所以学生还需掌握至少一门前台开发工具，如 、或PHP等，让不同层次的学生选择不同的培养方案，有针对性地进行学习。
2.2 教学目标
结合教材上关于数据库设计的思想和方法，对一些简单的信息管理问题进行必要的分析和设计。在掌握了数据库系统的基本原理和基本方法的基础上，熟悉数据库管理系统的工具及语言。能查阅资料解决数据库技术方面的问题，具备在微软开发平台下进行数据库设计和管理操作能力，培养数据库应用系统开发的基本能力，项目合作、团队精神及小组交流的能力，培养学生运用数据库管理系统解决实际问题的能力。
3 数据库课程设计教学构思
课程组根据学生的实际情况，制定了相应的教学计划。本课程安排在一个学期内，32学时，每周具体安排如表1所示。
3.1 人员安排及开题
把整个班级按照开发小组的形式进行分组，每组4～5人，选一名组长，每个同学承担不同的角色，共同完成任务。在整个过程中，为了达到锻炼的目的，每个同学的角色可以互换。
在选题方面，应充分考虑到学生的专业特色，体现经管类专业的特点，选择具有专业特色的案例，以激发学生的学习兴趣。比如，针对“旅游管理”专业和“国际金融”专业，可以根据专业要求来分别制定教学案例，使学生在数据库课程设计中加深对本专业课程的理解，从而达到数据库课程设计和专业特色融合的目的。在制定选题的过程中，教师应进行充分的调研，与该专业的教师进行讨论，帮助学生选择他们熟悉的题目，如旅游酒店管理系统、学生成绩管理系统、人力资源管理系统等，或者选择学生生活中经常接触、能很快上手的内容。同时，应注意控制题目的规模和难度，使学生经过努力后能在规定的时间内完成。这个阶段可以充分调动学生的积极性，鼓励学生自己选题组建项目小组。这种方式经检验取得了较好的效果。
3.2 需求分析
在此阶段，要尽可能收集课题的全面需求，利用不同小组互相模拟实际用户的形式，开小组讨论会来确定需求，增强学生的沟通能力和开发兴趣，并引导学生自己画出数据流图。
例如，某家工厂的采购部每天需要一张订货报表，表中列出所有需要再次订货的零件。对于每个需要再次订货的零件列出下述数据：零件编号、零件名称、订货数量，目前价格、主要供应者。零件入库应有入库单，零件出库应有出库单，通过放在仓库中的CRT终端把入库单或出库单报告给订货系统。当某种零件的库存数量少于库存量临界值时就应该再次订货。
当系统比较复杂时，应当采用分层描述的方法。一般第一层描述系统的全貌，第二层分别描述各子系统的结构。如还未表达清楚，可以继续细化。
3.3 系统设计与实施
确定用户需求后，进入系统设计阶段。物理设计阶段应该充分利用表、视图、存储过程、触发器等各个数据库对象的特点，建立一个完整的数据库。要引导学生利用课程设计来熟悉数据库开发的一些常用技术和工具。例如，在数据库课程设计中可以教学生怎样使用Power Designer来做数据库设计。在软件公司实际的数据库系统开发中，有很多工具可以直接完成从数据库概念模型到物理模型的设计和转化。
系统实施阶段，各小组可以选择自己熟悉的程序设计语言动手编写代码，完成系统各个模块的功能。开发语言可选择机房环境，有Java、VB、VC、PB等；数据库可使用提供的SQL Serever2000、DB2、MySQL5等主流DBMS；软件架构两层、三层都可以。教师对各小组学生在设计中遇到的具体问题，有针对性地给与启发式的引导。
3.4 系统测试
系统测试阶段可以选取小组之间交换测试，主要从功能测试、数据库测试两个方面找出系统的缺陷，对软件质量进行评价打分。列出测试计划，往各数据库表中插入正确的测试数据，测试数据插入情况和各种约束作用，并记录结果；往各数据库表中插入错误的测试数据，记录出错结果；在各数据表中修改测试数据，记录测试结果；各数据表中删除测试数据，记录测试结果；创建各权限等级的用户，授予相应的权限，然后按权限等级执行相应操作，查看操作结果是否正确，最后再编写实验报告。
数据库功能测试主要是对界面进行测试，按用户类型进行分部测试，查看每一种类型的用户功能是否有欠缺；用户操作是否符合实际，是否具有意义；尤其是在功能实现上，不同情况，会有怎样不同的处理；查看在出错的情况下，系统如何处理。3.5 完成设计报告
设计报告主要内容要求有系统需求分析（功能模块图）、基本ER图（要求标明主码、外码、联系类型）、用户子模式设计、按模块分析所编写的应用程序等。撰写设计报告前小组中各成员必须对自己的工作进行归纳、分析和总结。小结一般包括工作内容、工作量大小、自己完成情况、遇到的问题以及解决方法、收获与体会、今后努力与改进方向等。教师给出设计报告书写规范，学生根据系统分析设计结果完成该部分内容。报告编写是考查一个学生总结工作、撰写科技论文的能力。该环节考查的重点：报告是否内容完整、充实，条理是否清楚，格式是否符合科技文章规范。
3.6 检查与考核
考核是检验教学成果的有效方式和重要手段，对学生学习和教师教学具有重要导向作用，不同的考核方式能激发学生的学习动机。除了加强平时考勤外，教师还需在每个阶段对各个项目小组进行跟踪检查，对各个阶段的完成情况进行记录。从数据库原理、数据库应用和数据库设计三方面对学生进行综合评测，达到对数据库系统主要内容和框架的评测。具体考核指标权重为：平时表现 （25%） + 任务完成情况 （30%） + 答辩 （20%） + 设计论文 （25%）。同时还要鼓励学生在课程设计后，尽量撰写相应科研论文，积极申报校级学生科研项目。对于能力非常突出的学生，可以建立课外研究小组，让他们参与到教师在研的省部级科研项目中，进一步提升他们的专业技能和综合素质。
4 结语
数据库技术是一门理论和实践并重的学科。课程设计是否成功的标准在于学生是否通过项目开发，将自己所学到的数据库知识运用于实际需求中，是否提高了学生的动手能力。通过两年的教学实践证明，以这种方式开展课程设计更贴近企业实际的项目开发方式，能倡导学生主动参与的探究式学习和研究，改变学生被动接受、大量反复操练的学习和实验方式， 真正培养学生严谨周密的思维和临时处理问题的能力，满足企事业单位信息化建设的用人需求，有效地解决了理论教学与实践教学脱节和经管专业学生数据库工程实践能力薄弱的问题。另外，做好数据库课程设计作业有利于学生毕业设计报告和毕业论文撰写。今后学生面临的毕业设计其实就是一个完整的系统设计，是课程设计的扩大化、完整化，为设计报告的撰写、文献资料的查阅也为今后撰写毕业论文打下坚实的基础。
参考文献参考文献：
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摘 要：分析了《数据库原理与应用》课程教学过程中的现状与存在的理论与实际脱节、不够重视实践教学环节、教学实践有悖工程化原则、教学方法和手段缺乏多样性、教材选取不合理、考核制度沿袭传统的应试模式等诸多问题。从优化教学内容、教学方法、教学手段、教学内容、教学手段、实践环节、考核方式、组织与管理等方面进行了教学改革研究，提出了一套相应的教学改革措施，并取得较好的效果。
关键词：数据库原理与应用；教学改革；创新能力；优化
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
数据库技术从20世纪60年代中期产生到现在几十年来得到了迅速的发展，是计算机科学技术中发展最快的技术之一。在计算机辅助设计、人工智能、电子商务、工农业生产、行政管理、科学研究和工程技术等诸多领域得到了广泛应用，已经成为计算机信息系统和应用系统的核心技术和重要基础。通过这门课程的学习，使学生能够正确理解数据库的基本原理，熟练掌握数据库的设计方法和应用技术。作为培养数据库应用人才的主要基地，高等院校在过去、现在和将来都发挥着不可替代的核心作用。然而一些高等院校在传统的课程教学过程中强调数据库理论知识的完备性，缺乏学习的应用性和针对性，理论性强、概念抽象，理论和实践教学存在不同程度的脱节。而应用性课程的教学又多以低端数据库系统平台为基础，如FoxPro， Access等，对大型数据库系统服务器的管理和应用涉及较少，不能很好地满足企业对人才的需求。因此分析该课程目前教学过程中存在的主要问题，研究教学改革方案，就教学内容、教学方法、教学手段、教学组织与管理、考核方式等方面进行研究具有十分重要的意义。
二、传统教学中的局限性
结合自己的教学体会，分析了计算机及相关专业数据库原理与应用课程的教学现状，认为该课程教学过程中存在的主要问题有以下几个方面。
（一）理论与实际脱节
数据库原理与应用课程一般包括数据库原理、设计和应用三个部分。原理是其基础，设计和应用是提高，他们相辅相成、互相促进。但是目前一些高等院校教学的基本情况如下：
第一，教师重点偏向理论教学，很少向学生介绍具体的数据库使用技术，使学生不能将所学知识融会贯通，不能适应企业对数据库应用人才的需要。
第二，教师重点偏向流行数据库开发工具的使用，忽视甚至放弃原理的教学，造成学生对具体开发工的操作能力突出，但缺乏完整的知识结构。高等院校数据库原理与应用课程的教育目标是培养社会需求的数据库应用人才，这就要求培养的学生既理解原理、具有扎实功底，又善于灵活运用、富于创新。
（二）对实践教学环节重视不够
数据库原理与应用课程是一门实践性很强的计算机课程，但目前实验课教学存在很多弊端，例如学生不明确实验目的，实验内容不清楚，考核中实验课也没有一定的比例等。
（三）教学实践有悖工程化原则
现代企业数据库应用基本上是工程化的合作开发，其基本特征是按软件工程学的原则进行组织，软件工程学的基本方法融入数据库原理与应用课程的实践环节，使学生尽早建立起工程化的概念，顺应人才市场需求的一条原则，但考察目前的教学过程可以看到，除了毕业设计（论文）之外，从课后作业、上机实践到课程设计，几乎都是学生的个人行为，大多数学生是抱着应付差事的心理被动地来完成这些任务的，缺乏创新思维。在毕业设计（论文）中反映出许多学生不懂得如何合作开发一个实用的数据库应用系统，严重影响了毕业设计的质量，学生毕业后也不能迅速适应所在单位的工作要求。
（四）教学方法和手段缺乏多样性
当前数据库原理与应用课程采用CAI课件进行多媒体教学日趋流行，使用多媒体课件教学一方面减轻了教师板书的负担，增加了授课的信息量，同时好的课件也能够使教学内容更加形象化地展现出来；但另一方面，教师在授课时对课件的过分依赖也给课程的教学质量带来了一些问题，如当学生长时间注视投影时，容易产生视觉疲劳；由于使用课件进行教学时，加快了演示的节奏，缺乏教与学的友好交互，学生的思维难以与之同步，从而使教学质量下降。因此必须合理的综合运用不同的教学方法和教学手段，取长补短，调动学生的学习积极性，促进学生的学习。
（五）教材选取不合理
教材是教学的基础，教学目标能否实现，教材内容至关重要，计算机技术发展日新月异，早期的教材已经跟不上时代的需要，这将影响到学生能力的培养。
（六）考核制度沿袭传统的应试模式
考核是检验教学成果的有效方式和重要手段，对学生学习和教师教学具有重要的导向作用，不同的考试方式能激发学生不同的学习动机。数据库原理与应用是一门理论性和实践性都很强的课程，传统的考试模式通常以期终理论考试成绩作为对学生最终评分的主要依据，造成学生为考试过关而学，并不注重提高自身能力，教师仅为完成教学任务而教，并不注重培养学生的能力。这种违反教学规律、背离教学培养目标的现象已严重阻碍了数据库原理与应用课程的发展。
三、数据库原理与应用课程教学改革的总体思路
根据当前数据库原理与应用课程的教学，提出了该课程的教学改革研究的总体思路如下：
第一，正确定位专业人才培养目标，在此基础上明确课程教学目标。
第二，采用能够反映国内外技术发展前沿的教材来组织教学。
第三，加强实践性教学环节，改善理论与实际脱节问题。
第四，在教学内容组织上，强调数据库设计的重要性。
第五，在教学方法上，采用案例式、交互式和情景式相结合。
第六，改变传统的考试方式，注重考察学生的综合能力和素质。
第七，强化课程的组织和管理。
第八，积极鼓励学生参与科研项目，多渠道加强师生交流。
第九，充分利用网络资源进行教学，积极采用现代教育技术。
四、数据库原理与应用教学改革研究的具体措施
本课程教学改革的指导思想是培养学生综合地应用专业知识，独立分析和解决问题的能力，使学生在科学研究和创新方面受到良好地训练，所以课程教学改革采取的主要措施体现在以下几个方面：
（一）优化教学内容，完备知识体系
数据库原理与应用课程教学目标是通过课程的学习，强化基础训练，使学生理解数据库的基本原理；应用软件工程原则，掌握数据库的设计方法，了解数据库当前的研究发展状况，掌握数据库的应用技术。
在实施数据库原理与应用课程教学时，应从基本原理、设计方法到应用开发，涵盖如下教学内容：（1）基本原理包括数据库系统概述、关系数据库、关系数据库查询语言SQL、关系系统及其查询优化、关系数据理论等，这些内容是教学的重点，它们涵盖了关系数据库的基本原理，对数据库的设计、应用和开发起着指导作用。（2）设计方法包括软件工程原则、数据库恢复技术、并发控制、数据库安全性、数据库完整性等。（3）应用开发包括 IBM DB2数据库系统、基于高级程序设计语言的C/S（B/S）构架的应用。
（二）合理的教学方法和教学手段
在实际的教学过程中，合理的综合使用各教学方法、教学手段，以学生为中心，多采用案例、任务驱动等相结合的教学方法，增加学生的实践机会、自学机会和创新机会，极大地调动学生的学习的主动性和积极性，激发学生探究创造的兴趣，鼓励学生独立探索，促进知识的加深和迁移。
1.结合多种教学方法进行教学
（1）采用案例教学，加快学生的学习步伐
针对课堂教学、实验教学和课下练习，均设计了不同的教学案例。从数据库基本原理、设计、实现和开发等诸方面，对案例逐步展开，加快学生对抽象理论和方法的理解和掌握。
（2）采用任务驱动教学法
针对教学中的重要知识点，精心设计教学任务。任务驱动教学法的基本过程为：提出任务、分析任务、学生操作、交流讨论、巩固创新、总结等。在任务的驱动下，促使学生自主思考，并通过自主学习、协作学习等方法，探求解决问题的途径。
（3）采用理论与实践相结合的教学方法
设计了与理论教学内容相对应的实验，以提高学生实践能力，促进对理论内容的吸收。
（4）采用合作学习教学法
合作学习教学法即结构式分组教学模式，使其和任务驱动教学法相结合，对学生进行合理分组，使之相互合作和激励，主动积极地参与学习，培养学生探索创新能力和团结协作的精神。该方法主要用在实验教学当中。
2.使用多种教学手段进行教学
采用网络和多媒体教学、小组讨论、调研报告等多种教学手段来使学生提高主动参与意识，并注意增强学生的分析判断能力和留给学生思考与讨论的空间；更强调对学生进行学习方法的指导而不是灌输式教学，从而使学生能举一反三，触类旁通。同时在教学过程中重视因材施教，努力实现教学方法的个体化，针对学生学习的个别差异解决好因材施教问题。
（三）重视实践环节，培养创新能力
为了实现预期的教学目标，必须将理论教学与实践教学紧密融合，鼓励引导学生将理论知识灵活掌握，并具体应用到实际工程中。实践教学是数据库原理与应用课程教学的一个重要环节，课程中的上机实验、数据库课程设计安排要合理。（1）教师在课堂上应给学生指定明确的有利于消化课堂理论知识的实验题目，让学生上机时做到目的明确、有的放矢。（2）上机时应对学生进行实时指导，并对上机过程中普遍存在的问题进行统一讲解。上机实验针对的往往是一定范围的知识点，各个知识点相互联系不够紧密，具有一定的局限性，因此在课程的后期需要安排两周的课程设计或综合性实验训练，所选题目应具有一定的应用背景，让学生能够应用软件工程的基本原则设计一个具有实用价值的数据库应用系统，使所学知识融会贯通。
创新思维是一种智力活动，是发现问题、积极探索的心理取向，培养学生的创新能力是素质教育的灵魂。要实现这一培养目标，必须做到以下几点。
1.教育学生自觉地培养创新意识
富于想象并敢于大胆提出问题，注重实践，具有勤奋努力、百折不挠的拼搏精神，这是进行创新教育的必备条件。
2.建立一种全新的创新教育激励机制
学生课程设计或综合性实验后，不但要形成软件，还应鼓励学生撰写相应论文，在论文中阐述其设计思路、运用的知识及自己的体会。对于一些优秀论文，教师应给予一定奖励，并从中挖掘人才，建立课外研究小组，与教师一起从事数据库应用和开发研究。
3.建立一支富有创新精神的教师队伍
实施创新教育，培养创新人才，教师无疑是教育的关键和主体，教师应通过组织课堂教学、进行课后辅导、开展答疑解难、指导课程设计和综合性实验等环节，循循善诱、潜移默化地培养创新人才。
（四）改革考核方式，重视能力培养
数据库原理与应用课程的考核分为理论知识考核与应用能力考核两部分。理论知识考核重点考察学生对关键性概念和原理的熟悉和理解，着重考核学生综合运用知识解决实际问题和创新思维的能力。应用能力考核方式要灵活一些，应将考核变为激发学生学习兴趣的机会，所以我们可以通过平时的实验、具体的数据库设计开发任务等进行。为了避免在分组的实验、设计任务中，有的同学不积极参与，可采用随机抽查个人的方法来考核小组成绩，促进小组内部互相监督、互相帮助、互相学习，有利于培养学生学习的积极性，提高教学效果。
（五）强化课程的组织与管理
为了更好的搞好课程教学，建立了集体备课制度，在开课的前一个学期期末，任课老师集中讨论、确定教学计划、教学日历。开课前两周内，大家对备课中出现的相关问题进行讨论，取长补短。在教学进行过程中，要求任课老师要互相听课，以取长补短，并不定期的对教学过程中出现的问题进行研讨，从教学方法、形式和内容上进行讨论，不断探索，摸索出了一条适合实际情况的教学方法和模式。
（六）积极开展科研活动，以科研促进教学
积极开展相关的科研活动，以科研促进教学，使课程的教学内容和教学水平不断提高，先后指导学生设计并完成了以下开发课题：（1）基于VB的图书管理信息系统；（2）基于.NET的高校设备管理信息系统；（3）基于Delphi的教研情况管理信息系统；（4）基于Web的某一超市大型管理信息系统；（5）基于Java语言的教务管理信息系统；（6）基于C/S模式的铁路机务段化验管理信息系统；（7）基于实例推理和粗糙集理论的冲模智能CAD系统等。
五、结束语
本文在分析《数据库原理与应用》课程理论与实践教学中所存在问题的基础上，提出了若干教学改革措施，并已付诸实施。目前本课程的教学工作取得较好的教学效果，让学生的综合素质和创新能力在循序渐进的过程中不断得到锻炼和提高，同时提高了毕业生的竞争力。我们将继续在数据库的教学改革上开展新的工作，在数据库技术和网络技术相结合的道路上作新的探索，努力寻求新的切入点，使理论教学和实际应用更好更紧密的结合起来，培养出更多适应信息化社会的复合型、应用型人才。
参考文献
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关键词：研究型教学模式；数据库系统原理；内容模块化；课程训练载体；学习效果评价体系
基金项目：北京市重点学科共建项目计算机应用技术(XK100040519)。
教育部在《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》中指出：“积极推动研究性教学，提高大学生的创新能力”。由于计算机科学的飞速发展，在高等院校特别是具有研究特征的高等院校计算机专业探讨和实践研究型和创新性人才的培养方法与有效途径就显得尤为迫切。为此，中国计算机专业教学指导委员会也在《高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告暨专业规范》中专门强调了研究性教学和创新能力的培养问题。
目前，数据库系统原理课程不仅是计算机专业的核心课程，也已成为非计算机专业的必修课或选修课。随着计算机科学的发展，数据库技术在理论上不断得到创新，这就要求教学方法也要不断改革。传统的以老师为主导的讲授方法不利于学生建立对数据库课程的兴趣，进而影响学生对数据库系统知识的掌握和实践能力的提高。研究型教学模式对于培养学生的创新能力、主动学习能力和团队协作能力，以及提高学生的综合素质，有着积极的意义，因此成为了当前教育教学研究的热点之一。如何将这一模式有效地应用于数据库系统原理课程的教学之中，仍是一个值得引起关注和深入研究的问题。
我们在数据库系统原理课程的理论和实践教学中进行了研究型教学的尝试，首先将课程的内容模块化，根据模块的特点设计问题情景和研究型课程训练载体，用以问题为导向的主动式学习方式来激发学生的思维和兴趣，辅以多元化的课程训练环节和面向过程的学习效果评价体系，目的是使学生在主动探索求
知的学习过程中，将外在知识转化为内在经验，从而增进学生的思考、分析和创新能力。
1教学内容模块化
美国教育心理学家和教育改革家布鲁纳在他的教学过程提出了学科基本结构的观点，强调掌握学科基本结构的重要性。我们通过将课程的内容模块化帮助学生掌握教材全貌，同时根据模块的不同特点设计问题情景和研究型课程训练载体。
数据库系统原理课程的内容涵盖数据库系统的基本概念、基本原理和基本技术[1-3]，我们将其主要内容分成12章、3个模块(关系模型、数据库设计与应用、数据库管理系统)进行讲述，如图1所示。
第一章是绪论，主要介绍数据库技术的发展历程和一些基本概念，为进一步学习奠定基础；第二章至第五章属于关系模型模块(下简称模块1)，通过讲授模型的三个要素(数据结构、数据操作、完整性约束)让学生建立扎实的关系数据库理论基础；第六章至第八章属于数据库设计与应用模块(下简称模块2)，通过讲授关系数据库规范化理论、数据库设计和编程方法，使学生掌握现代信息系统中数据库的设计和开发技术；第九章至第十一章属于数据库管理系统模块(下简称模块3)，通过讲授查询处理与查询优化、事务管理与数据保护，使学生掌握数据库管理系统的实现技术；第十二章是数据库新技术，通过介绍分布式数据库、XML数据库、数据仓库与联机分析处理等，使学生简单了解目前数据库发展的前沿技术。
图1课程总体框架
2多元化的课程训练环节
课程训练载体是运用以问题为导向的研究性教学方法的实现手段，不同的课程内容将使用不同形式的训练载体以完成研究性教学目标。针对不同的模块，需要建立形式多样的课程训练环节。对于系统实
现模块，讨论和撰写研究报告是实施研究型教学的重要手段；同时，研究型教学不能轻视实践技能的培养和训练，原先的实验模式已经不能满足培养创新性人才的需要，要按基础验证性实验、设计性实验和探索性实验等多个层次来分别设计。
针对数据库系统原理教学内容的特点，以及该课程理论联系实际的原则，我们安排了课堂讨论、专题研究、多层次的实验教学作为研究性教学的训练载体。其中，课堂讨论是一种多通道的知识信息传递交换，讨论式教学既要输出知识信息，又要从一个立体式的环境中输入更多的知识信息，这些信息都是属于探究性的，需要通过思维活动，对知识信息进行分析、综合、抽象、概括等一系列的“加工整理”，达到丰富知识、弄懂存疑的目的。专题研究要求学生课后围绕给定的专题收集和阅读相关资料，尝试对问题从广度和深度两个方面作相关的研究，该项训练不仅能培养学生的自主学习能力，而且能培养学生独立思考能力、综合分析能力和规范地撰写科研报告的能力。数据库原理课程是一门实践性较强的课程，实验是必不可少的。对于验证性实验，教师对学生的要求不仅是用实验验证原理，而且要研究有关问题，鼓励学生自己提出问题，并通过实验验证；对于设计性实验，重在培养学生搜集资料、实际解决问题、论文写作和团队协作等综合素质；而对于探索性实验，主要配合专题报告开展，着重培养学生自主学习能力和创新能力。
各种训练载体的组织形式不同。教师可在第一次上课时布置分组，每组由3～4位同学组成，设组长1名，学期内所有需要分组实施的训练载体(课堂讨论、专题研究、设计性实验)均采用同样的组员构成。
2.1课堂讨论
课堂讨论主要围绕模块3展开，模块3重点介绍数据库管理系统的实现原理，我们通过有效的训练载体培养学生发现问题、定义和解决问题，最后对解决方案评价论证的能力。讨论题的设计试图还原历史上的研究过程，逐步训练学生掌握研究问题的方法。讨论题分为以下两类：
第一类讨论题帮助学生在综合分析已学知识的基础上，学会发现问题，并进一步探讨如何解决问题的方法。例如：关系模型与层次和网状模型相比，最大的区别在哪里？这样的区别会带来怎样的好处？同时会产生怎样的问题？如何解决该问题？该讨论题旨在引导学生在体会关系模型好处的同时，发现关系模型带来的问题，即效率低下，从而引出对查询优化手段和方法的研究与学习。
第二类讨论题帮助学生在学习基本原理或实现技术的基础上，进一步发现问题，并提出改进的方法，使问题的解决方案更加完善。例如：如何达到数据库可靠性和高效率的平衡？该讨论题的目的是在学生学习了基本的恢复实现技术后，在进一步发现效率问题的基础上提出改进方案，为引出具有检查点的恢复技术和数据库镜像埋下伏笔。又如：如何达到系统并发度和并发控制的开销之间的平衡？该讨论题引导学生考虑封锁的粒度，通过在学习封锁和并发控制的基础上进一步思考问题，综合已学知识提出可行的方案。
为保证讨论效果，教师会在前一节课把讨论题布置给学生，同时，把需要阅读的资料提示学生。学生可预先阅读相关资料，进行一些思考，做好讨论准备。课堂讨论分组进行，由组长记录各方意见，并归纳总结。教师可随机参与讨论，并在讨论中正确地引导、提问以及产生自己的见解。讨论结束后，采用学生自愿与教师随机抽查的方式选取俩组学生，由组长报告讨论结果，其余学生可提问。教师点评是讨论课的重要环节，点评的意义在于一方面教会学生怎样从讨论的内容中，总结出有价值的规律或结论；另一方面便于引出后续的学习内容。
2.2专题研究
数据库系统原理课程的专题研究针对模块设计，着重训练学生综合运用知识分析和解决问题的能力。针对模块1和模块3，我们设计了关系模型实现、数据库性能调优两个专题。这两个专题以模型为主线，将从模型的三要素到深入数据库管理系统内部实现的递进性目标作为研究报告目标，引导学生通过完成研究专题，掌握规范的研究问题的方法。
关系模型实现专题的研究目标是探究数据库管理系统对关系模型的实现方案，要求学生在学习模块1的基础上，选择一个主流的商品化数据库管理系统，探究该数据库管理系统对关系模型的三大要素(数据结构、数据操作和完整性约束)的实现方法，并与课本所学知识做比较。学生需要按小组提交规范的研究报告，报告中需要阐明所选择商品化数据库管理系统的发展历程及特点，讨论该数据库管理系统在关系模型的数据结构、数据操作和完整性约束的实现方面的特点，并比较与课本所学知识的不同之处。
数据库性能调优专题的研究目标是研究数据库管理系统的SQL调优方法，要求学生在学习模块3的基础上，按研究性学习指导书的提示查阅资料，自主学习SQL调优的有关知识，并选择一个主流的商品化数据库管理系统，在完成必要的实验的基础上，研究该数据库管理系统的SQL调优方法。学生需要按小组提交规范的研究报告，报告中需要阐明与数据库管理系统性能有关的因素，给出所选择的商品化数据库管理系统的SQL调优的原则，并分析SQL调优与DBMS查询优化器的关系。
专题研究分以下几步进行：
1) 研究专题的下达。讲完相应知识点之后，教师布置相关的研究专题，同时提供给学生相应的学习资料和具体要求。学习资料包括研究性学习指导书、相关的搜索路径，具体要求有论文格式和评分标准。
2) 学生进行课外学习。小组在研究专题下达的3日内确定组内各成员的分工，按照分工展开研究和讨论。遇到小组研究中无法解决的问题，可及时与教师沟通。小组最终需提交规范的研究报告，并注明每位成员在报告中所做的工作。
最后是成果展示和教师点评。采用学生自愿与教师随机抽查的方式选取2～3组学生展示研究成果。由组长报告研究结果，其他小组的学生可提问。每组学生报告完毕，教师必须点评。对正确的论点要予以肯定，必要时可以引导到更深的层次。对争论的问题，学术界有结论的，教师应介绍有关的结论，对于无结论的，教师可阐明自己的观点供学生参考，或指导学生查阅有关参考文献等。
2.3多层次的研究型实验教学
研究型教学不能轻视实践技能的培养和训练，研究型的实验教学应该从问题出发，激发学生通过动手实验探究问题的热情，同时鼓励学生对问题提出多种解决方案，并对各种方案进行评价和比较[6]。我院的研究型实验教学按基础验证性实验、设计性实验和探索性实验三个层次分别设计。
基础验证性实验主要针对模块1和模块3设计，不同于传统的实验模式，教师对学生的要求不仅局限于用实验验证原理，而且要研究有关问题，实现对知识的拓展。除研究性学习指导书给出的需要探究的问题外，特别鼓励学生自己提出问题，并通过实验验证。
设计性实验针对模块2设计，训练目的是让同学们对数据库设计的全过程有整体的认识，并提高学生搜集资料、解决实际问题、论文写作和团队协作等综合素质。在设计性实验的实施过程中，若干同学组成开发小组，每位同学承担不同的角色(如系统分析员、系统设计员、系统开发员、系统测试员等)，协作完成一个小型信息系统的开发，使学生深入理解数据库设计的基本方法、步骤和数据库设计各阶段的任务，掌握数据库应用系统分析、设计与实现的方法和相关技术。设计性实验的成果需要以小组为单位展示，展示过程中允许其他同学和老师提问。
探索性实验针对模块3设计，该实验配合数据库性能调优专题，要求学生在查阅资料、自主学习SQL调优相关知识的基础上，设计实验方案验证SQL调优规则，并鼓励学生提出新的SQL调优规则或发现已有规则存在的问题(如在不同的数据量或索引情况下执行代价不同等)。探索性实验的成果展示随专题报告进行。
3以科研项目驱动研究性学习
研究性学习需要应用的驱动，科研项目是课堂研究性教学活动的延伸。以项目驱动研究，以研究带动教学，科研活动能够培养学生的研究型思维、创新意识和实践动手能力[4-5]。
我们通过开展大学生创新活动，让部分学生参加到教师的科研项目中。这些项目在用到已学知识的同时，也会让学生面临新的挑战，他们必须学习以科学研究的方式主动搜集信息，获取知识，应用知识，最后解决问题的方法，该过程是一种独创性学习活动，可以激发学生研究性学习的兴趣。
与此同时，科研项目对研究型教学的开展也能起到积极的推动作用。在完成项目的过程中，教师需要学习新的前沿知识和技术，一方面可以丰富课堂教学，另一方面还可以从项目中抽取新的案例用于研究型教学。
4基于过程的学习效果评价体系
传统的以学生考试成绩为主的评价机制并不适用于研究型教学模式，研究型教学模式应侧重对过程的考核。
为配合研究型教学，北京交通大学对主干课程的学时进行了弹性化处理。以数据库系统原理课程为例，课程原本64学时，但实际安排80学时，其中的16学时是专为配合研究型教学设置的。我们将这些学时用于开展学术讨论、专题报告辅导、探索性实验的方案讨论、学生成果展示及教师点评。
在考核方式上，我们将期末考试成绩在最终成绩中的比例降至50%，另外50%用于对过程进行考核(各部分所占的比例见表1)。其中，研究报告和实验报告有详细的评分标准，期末考试采用开卷的方式，考题比较灵活，需要学生在理解的基础上解答问题。
表1课程学习效果评价体系
研究型教学是当前教育教学研究的热点问题。我们对数据库系统原理课程进行了研究型教学的探索与实践，在对课程内容模块化的基础上，设计多元化的课程训练环节和面向过程的学习效果评价体系，用以问题为导向的主动式学习方式来激发学生的思维和兴趣，从而增强学生的思考能力、分析能力和创新能力。未来工作的重点在于进一步调动学生对研究性学习的积极性，充分发挥他们的主观能动性，最终提高人才培养质量。
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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，需要掌握很多基础理论，比如：函数依赖、范式、三层结构两级映射等，这些内容都比较抽象，学生在短时间内难以理解和掌握。其次，数据库课程中的前后内容关联性较强，比如：数据库的设计需要参照三层结构两级映射的结构体系进行，关系模式的构建需要符合范式要求，要消除不合理的函数依赖关系等。最后，数据库课程的实践性较强，所有的基础理论最终都要应用于包括数据管理、数据库编程等在内的实际工作中。由于教学内容抽象难懂、传统教学模式枯燥乏味加上数据库课程的教学领域理论学习和实践应用脱节严重等问题，导致学生的学习热情和兴趣不高，教学质量和教学效果难以保证。而且，由于教学内容零散、孤立，学生很难达到系统化了解和综合运用的境界，学生只能通过死记硬背的方式来应付考试，很多学生虽然成绩很好，但是动手能力很差，不知道如何应用这些基础理论解决现实问题，从而出现高分低能的现象。
二、任务驱动式的案例教学法设计
针对以往教学方法的不足，本论文依据《数据库原理及应用》课程的特点，设计了一种基于任务驱动的案例教学方法，该方法具体步骤如下。
1.问题设计及案例准备。
《数据库原理及应用》课程的案例教学法与管理、法律等文科类课程的案例教学法不同，不需要广泛收集和整理大量高质量的案例形成丰富的案例库，不需要适时更新和补充新的案例，不需要强调案例形式多样性和案例内容的广泛性，而是要针对核心教学任务设计一个科学的问题，并围绕着问题进行案例准备，要求所设计的案例，在纵向上能体现出数据库系统设计和开发的完整生命周期，在横向上能覆盖《数据库原理及应用》课程要求掌握的所有基础理论。比如我们要求学生应用《数据库原理及应用》课程所涉及的基础理论，设计和开发一个学生管理系统，该系统能完成以下任务：查询出有哪些学生选修的课程中至少有两门以上由教授开设。要完成该任务，学生需要完成的工作以及应用到的理论包括：（1）描述教学关系，需要绘制E-R图；（2）将E-R图转换成合理的关系模式，并编制数据表，需要应用范式理论和函数依赖理论；（3）将数据文件保存在物理磁盘上，要求占用较少的存储空间并能进行高效检索，需要应用物理结构设计理论；（4）客户从操作终端检索所需要的信息，形成视图，需要应用SQL语言；（5）保证数据视图—数据表—存储结构之间的相互独立、相互关联的关系，需要依赖数据库系统的三层结构和两级映射。案例需要围绕着上述内容进行设计，不能遗漏。
2.基础理论的讲解。
由教师进行精练的理论知识讲解，讲解过程最好能结合解决实际问题的步骤，介绍在哪些环节需要用到它，这样有助于将零散的知识串联起来。
3.问题分解及教学过程控制。
案例教学的目的是充分发挥学生的主观能动性，让学生独立思考、分析和处理案例设计阶段所布局的问题，引导学生将核心问题分解成若干个子问题，在依次解决子问题的过程中主动的学习《数据库原理及应用》课程中的基础理论，并将其应用于实践。教师可以根据教学内容、进度以及学生的掌握情况，适时地进行讲解和点评，确保学生对核心内容的掌握和灵活应用。
4.总结和评价。
对案例教学法的全过程进行回顾，对重点和难点问题进行分析和讲解，确保学生对所学知识的理解、掌握和应用，并从以下三个维度评价任务驱动式案例教学方法的总体效果：（1）案例维度，包括案例项目的构思、任务的分解以及问题的设计；（2）教学过程维度，包括课前的准备、课中的引导和控制、课后总结等；（3）绩效维度，包括教师表现、学生成绩、课堂反映等。
三、结语
关键词：数据库系统应用；学习能力；教学改革；课程建设；任务驱动
中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号：16727800（2013）009017502
作者简介：饶彦（1980-），女，硕士，贵州民族大学理学院讲师，研究方向为数据库、图像处理。
0引言
随着知识经济时代的到来，现代社会对人的学习能力有了越来越高的要求，“学会学习”、“终身学习”成为个体自身发展所必需的一种能力与要求。
学习能力是指“个体所具有的能够引起行为或思维方面比较持久变化的内在素质，并且，还必须通过一定的学习实践才能形成和发展”。换言之学习能力并非是指学到什么具体的东西，而是指通过学习掌握学习的方法与技巧，使之成为一种终身技能。学习能力包括注意力、观察力、思考力、应用力、自觉力、记忆力、想象力、创造力等，所以说学习能力是所有能力的基础。
《数据库系统应用》是贵州民族大学理学院信息与计算科学专业学生大三下学期所开设的专业选修课程，这时候加强学生学习能力的培养，有利于学生整合前面学习的知识，为他们将来走向工作岗位打下基础。
随着信息技术的发展，数据库系统应用不仅是计算机科学技术中处于核心地位的一门专业基础课，同时也是信息等其它理工科专业学生必备的基础知识。掌握该领域知识有助于帮助理工科学生进一步学习和掌握计算机应用技术，以适应更广泛的职业挑战。
学生学习能力的培养需要通过完善的课程体系来实现，本文就课程建设中教学内容、教学方法、实践环节和考核方式这四大基本要素来探讨教学改革的内容。
1教学内容
数据库教学通常包括以下几方面的内容：
（1）数据库系统概述。包括数据库基本概念、数据库管理系统、数据库系统的应用模式以及数据库应用系统与开发环境等。
（2）语言基础。包括所使用的数据库管理系统的介绍以及对表的基本操作、查询与统计等。
（3）程序设计。包括结构化程序设计和面向对象程序设计、表单设计。
（4）系统开发。将用户需求转化为系统的所有活动的集合。
作为信息与计算科学专业的选修课程，数据库系统应用课程在内容组织上应该理论与实际应用并重，从一些学生感兴趣的实例出发讲解理论和实践操作，同时给学生介绍一些数据库领域的最新进展，比如演绎数据库等智能数据库，以拓宽学生的知识面。在讲授新知识的同时帮助学生对前面学习的相关知识进行整合。
2教学方法
从面向21世纪计算机科学与技术专业人才培养需求出发，我们应以培养学生学习能力和提高实践能力为教学目标，在教学过程中采用多种教学方法，充分发挥学生学
习的潜能和积极性。本课程的教学方法改革可以尝试从以下4部分展开：
（1） 理论与实际相结合的教学。数据库系统应用是一门实践性很强的课程。数据库的相关知识需要通过大量的案例讲解、实验操作而获得。在课程教学中，我们应针对课堂教学、实验教学和课余练习，设计一个比较系统的、能涵盖各章知识点，并且学生又比较熟悉和感兴趣的数据库示例，使各章节的内容围绕同一个示例展开。这样不仅便于学生学习和练习，而且能够体现各章节知识的逻辑联系与连续性，使学生学习的知识更加系统化。
（2） 启发式教学。在教学中，教师应通过启发式教学有意识地培养学生的学习能力，比如提高学生分析问题的能力，理论联系实际、发现问题以及灵活解决问题的能力。例如，在结构化程序设计和面向对象的程序设计等章节，由于已有了高级语言程序设计和面向对象程序设计等先导课程，故这部分的内容可以组织学生自学，让他们通过对比学习找到这些知识的共性和特性，这样学到的知识更深刻、更牢固、更能举一反三。另外一些操作较多的章节，如表单控件设计部分，可以先演示示例，让学生分析讨论其中的组成部分及其实现原理，鼓励学生在自己动手实现示例的基础上进行创新。在教学过程中通过启发式教学充分调动学生的主观能动性，提高学生的学习兴趣。
（3） 网络互动教学。除了传统的课堂教学之外，还应积极探索网络互动教学手段，如建立教学网站，在网站上设立教学园地，给学生提供教学辅助软件和素材下载，设计一些实际项目的动态演示，接收学生的课程设计作业等，同时在网站上提供讨论平台，使老师与学生、学生与学生之间能够交流讨论。
（4）任务驱动。 部分较大的实验采取将学生分组，给每个小组下达不同的实验任务。在任务的解决过程中，让学生们自己分析任务、自主学习、交流讨论、相互合作、互相激励、解决问题。在整个实验的进行过程中，采取以学生为主、教师为辅的方式，这样既巩固了学生的理论知识，又使学生熟悉了应用，增强了学生的学习兴趣，培养了学生分析问题、解决问题的能力，还提高了学生的学习能力及与他人合作的能力。
3实践环节
本课程除了理论知识外，还包含很多的实际操作，是一门实践性很强的课程。设计一个好的实践环节能够帮助学生更好地学习本课程，并能通过学生自己的理解开发设计出小型数据库系统来解决实际问题。在实验过程中，每个问题的需求分析、数据库设计、应用程序设计、程序调试等步骤都能让学生对数据库系统应用课程的相关知识有较深入的理解，同时让学生对系统工程化思想有所认识，使学习能力有所提高，为学生的毕业论文设计做好前期准备。
在实践环节的具体设计上，考虑到学生的学习能力和动手能力存在着较大的差别，每次实验我们提供多种题目供学生自行选择，并且题目在难度上具备足够的区分度。因为如果实验的难度过高，会使大多数学生失去学习兴趣与信心。而实验难度过低，又会使部分学习和动手能力较强的学生得不到应有的训练和提高，从而使这部分学生失去深入学习的兴趣和动力。为此，每次实验我们应为学生编写实验指导书，将实验内容按难易程度分成以下3类：
（1） 验证型。即要求学生对课堂上所讲授的内容进行上机验证，此类实验的完成决定了学生实验的及格成绩。
（2） 拓展型。对课堂上讲授的内容加以小小的拓展，从而鼓励学生在验证的基础上，加上自己的创新，以进一步培养学生的学习能力。
（3） 应用型。选择与实验内容相关且难度适中的应用型问题，引导学习能力和动手能力较强的学生应用所学的知识来解决实际问题。拓展型和应用型的实验能使选择这部分实验的学生体会到创造和征服困难的成就感，以此激发他们的学习兴趣和探索热情。
每次实验结束教师应根据学生选择的实验难度和实验的完成情况打分计入平时成绩，此外，教师应鼓励学生选择拓展型或应用型题目以提高学生的学习能力。
4考核方式
考试是一种有目的、有对象的考核和检测手段。考试并不是学习目的，而是通过学生的考试成绩给予学生该阶段学习的肯定，以此督促学生认真学习、巩固所学知识、帮助学生总结经验改进学习方法；同时检测教师的教学效果，帮助教师发现教学中的问题，改进教学的内容和方法。目前的考核方式主要由平时成绩（40%）和期末理论考核（60%）两部分组成，平时成绩主要由学生的平时作业完成情况和上课考勤决定，期末理论考核试题则主要侧重于对数据库系统理论以及各种命令的考核。事实上，因为期末考试所有学生用的是同一份试卷，试卷内容又缺乏对系统设计和编程能力的考核，期末考核成绩往往不能客观地衡量学生的学习成果，因为题目太难会使不及格的人数过多；题目太容易又会让大多数学生取得高分，成绩无法呈现正态分布，失去了考试的公平性。所以，我们应该建立合理的课程考核评价机制，降低期末考试所占的百分比，提高学生的平时成绩所占百分比，平时成绩结合了学生完成理论作业和实验作业的质量、参与讨论的次数等多方面，鼓励学生积极参与讨论、独立思考、发现和提出问题，对认真学习、学习能力强的学生给予成绩上的肯定，以此激励他们进一步深入地学习，而不再是为了考试而学习。此外，让学生在学习网站上可以随时查看自己的平时成绩得分情况，及时获得教师反馈。
5结语
数据库系统应用课程具有理论和实践并重的特点，如何让学生在已有的知识和经验的基础上，快速地掌握数据库系统的设计思想，进而能够解决一些实际应用问题，是我们在教学中关注的重点，也是我们的培养目标。本文就《数据库系统应用》这门课程，对学生学习能力的培养提出了教学内容、教学方法、实践环节以及考核方法4个方面的改革措施，当然这些措施还有待在今后的教学过程中不断地改进、完善，使学生在该门课程的学习中不仅能够掌握数据库编程的知识和技术，还通过学习进一步提升其学习能力，这才是教学的目的，也是教学改革的目标。
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[3]孟中华.任务驱动教学法在计算机教学中应用[J].山西青年管理干部学院学报，2005（4）.
关键词：数据库系统；双语教学；课程改革
随着我国正式加入WTO和目前经济全球化进程的加快，开展和推进双语教学对高等教育国际化日显迫切[1-3]。数据库技术作为中国计算机科学与技术学科教程2002(简称CCC2002)中的16门核心课程之一，至2004年起成为我校信息学院软件工程、计算机科学与技术、网络工程三个专业的本科生首批开展的双语教学试点课程。过去4年我们以培养既精通计算机专业知识又精通英语的复合型人才为宗旨，以学生为主体，以双语为手段，配合本科教学改革工作，进行了一系列教学方法和手段的探索和实践。本文总结了该课程采用双语教学工作的经验和体会，这将有利于课程改革的顺利进行和不断得到改善提高。
1数据库双语教学的必要性
双语教学(Bilingual Education)在英国《朗曼应用语言学词典》所给的定义是“The use of a second or foreign language in school for teaching of content subjects”。即在学校使用第二语言或外语进行各门学科的教学[4]。我国当前的双语教学模式主要属于保持型双语教学，即学生刚进入学校时使用本族语，然后逐渐地使用第二语言进行部分学科的教学，其他学科仍使用母语教学。
数据库技术作为信息领域的支撑基础和软件学科的重要分支，经过三十多年的发展，已形成较为完整的理论体系和一大批实用系统，其应用领域占整个计算机应用的70%以上。网络技术的发展和知识发现的需求，为数据库技术开辟了广阔的空间，带来更强劲的发展劲头。当前数据库相关的前沿理论和先进技术的书籍和资料等，大多为外文制品，只有具有双语能力才能真正把握该学科的前沿与方向[5]。
2数据库系统双语教学的实施
2.1明确教改思路与理念
该课程教授的对象是大三学生，这时学生已经完成了大学公共英语的学习，具备了比较丰富的词汇量和一定的英语阅读能力与沟通能力。由于自身的情况不同，学生的英语水平参差不齐，开展双语教学必须根据课程的实际要求、学生的接受能力和自身英语水平等具体情况，决定其具体模式，并根据课程的进展情况和学生对课程的适应情况及时加以调整，从而达到掌握专业知识和提高学生实际英语能力的双重教学目标。
2.1.1关于教材
教材是教学的基础。合适的教材是影响双语教学效果的一个重要因素。笔者选用教育部高等教育司推荐国外优秀信息科学与技术系列《数据库系统概念》(第5版 影印版)。该教材与我国数据库教学大纲一致性较好，且注重实际应用能力和综合素质的培养，注重当代数据库技术前沿的发展，遵循现代计算机教学规律，英语纯正地道。但是该教材也面临一些问题：篇幅过长(达1 064页)，涵盖了计算机专业本科生和研究生学习的内容。在目前72学时的教学安排下，学生完全理解其全部内涵，是非常困难的。因此我们根据国内数据库教学大纲的安排，对章节内容在难易层次上做了划分，将教学内容定位于数据库系统基础篇，包括数据模型、关系数据库系统、关系数据库标准语言SQL、数据库设计理论、事务管理五大组成部分。而有关数据存储和查询实现、对象数据库和XML数据库、分布式数据库等更高级的内容只提供给能力较强的学生在课外学习。
2.1.2关于教学目标
通过本课程的学习，使学生理解、掌握数据库系统的基本原理：包括数据库的一些基本概念，各种数据模型的特点，关系数据库的基本概念，SQL语言，关系数据理论，数据库的设计理论；了解数据库管理系统软件的研究内容；掌握数据库应用系统的设计开发方法；了解数据库技术的主要内容和发展动向，以指导今后的应用。实践方面：要求学生利用数据库的原理知识和实用工具动手开发一个数据库应用系统。其最终目的是培养学生运用数据库技术解决问题的能力，激发他们在此领域中继续学习和研究的愿望。
把专业知识的教学放在首位，将语言教学作为一种渗透。积极使用英语教学，但不要求学生在在词汇和语法上做过多的纠缠，只要求学生能够读懂，理解课程的内容和表达方式。
2.1.3注重调动学生的积极性
当前双语教学这种新的教学形式面临着巨大的挑战。对学生来说，面对枯燥的专业知识和大量数据库英语词汇，很容易产生抵触情绪，丧失学习的信心。有不少的同学为了减轻学习的压力，索性直接阅读中文教材。因此充分调动学生的积极性是提高双语教学质量的有利保证。在教学中我们注意把握如下几点：首先，双语教学的关键是教师。教师必须是“双语人才”。双语教学对教师的要求非常高，不仅专业精深、英语好，还要求用英语表达专业知识、解析专业词汇等等。因此，工作难度和压力比过去要大许多，教师要做好充分的思想准备和心理准备。其次要准确把握中文和英文的关系。双语教学不等同于英语教学。虽然我们强调用英文的思维方式来阅读和表达专业知识，但是绝不能忽视第一语言的母语在教学中的中介作用。为此我们采用循序渐进的方法，适当缩小英文上课的比例，从5%～10%开始，然后根据学生的接受情况增大英文比例。
2.2准备课件与案例资料
数据库课程的一大特点是基础理论内容较多，一些概念性内容和经典理论不容易理解，例如关系模式、关系运算、数据库的规范化理论等知识。为了保证每节课的教学质量，需要精心组织教学内容，制作精美的多媒体课件以突出重点和难点。笔者采用“拿来主义”，对与该教材配套的1 000多张英文版电子教案进行了深入细致的分析。该电子教案以标准的科技英语形式涵盖了全部的教学内容，同时配以图、表、动画等多媒体手段，大大增强了教学的科学性、直观性、生动性及趣味性，避免了在板书中容易出现的英语书写和表达错误，显著加大了教学信息量，提高了教学效率。为了配合该课程的教学大纲，我们对PPT中的部分内容做了删除和修改：通过加粗、注释中文强调重点词汇；采用不时穿插小练习(practice)以增加课件的交互性，使学生每学完一部分知识都有一定思考与消化知识的空间。另外，对一些实践性强的内容，比如书写关系代数表达式、SQL语句等内容，尽量板书在黑板上而不以PPT的形式呈现。实践发现，教师适当的在黑板上以示范的形式表达教学内容会收到更好的效果。
采用外文原版教材另一个显著的特点是强调CASE WORK(案例)在教学中发挥的作用。以该课程为例，该书以一个银行运行实例来将许多概念有机的结合起来，包含了对一个相对完整银行系统数据库的需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计、应用与开发、运行与维护等一个数据库应用系统涉及到的方方面面。对学生而言，将看似枯燥的理论知识和形象连贯的实践操作联系起来，有利于对知识的融会贯通。为了更进一步的发挥案例教学在数据库教学中的应用，在数据库的课程设计教学过程中，我们选取了一个贴近学生生活的案例“简单网上机票订购系统设计与实现”。在前期的准备阶段，通过了解当前的教学背景，及课程中需要学生了解掌握的重点和难点，根据由知识易到难，简单到复杂，循序渐进的方法，编写了一套全英文的实践教学材料。
2.3课堂教学方法
与传统教学相比，双语教学有其特殊性。双语教学的实质是研究型教学模式，旨在全面培养学生自学能力。因此教师一定要教会学生自己探求知识，更新知识，培养学生创新精神，让学生自主学习、自主发展。
2.3.1注重培养自学能力
双语教学应该突出学生为主体的教学原则，让他们参与到整个教学活动中去。不少同学觉得自学有困难，比如英语词汇量大、专业词汇不够等，知识获取远不比课堂上来的直接。因此，针对不同的教学内容，我们对学生提出了一些自学的建议：提前至少阅读每章的Introduction和Summary，大体上把握这一章的基本内容；要能对Review Terms中的专业词汇会读，会写，理解其含义，并能用英出解释；阅读Bibliographical Notes，了解相关研究背景与历史；能够完成1～2题Practice Exercises。
2.3.2采用任务驱动式的教学模式
顾名思义，是由教师根据课程内容，为学生安排一定的学习任务，让学生在完成任务的过程中掌握所学知识。它提倡“教为主导，学为主体”的教学思想，强调学生的主体性、积极性和创造性。在任务驱动式学习模式中，任务是课堂教学中问题提出的表现，是教学目标实现所依托的直观形式。因此教师要纵观整个课程，充分发掘教材因素，精心设计探索性问题，把握好时机，提供学生自主学习的最佳机会。问题可采用课本后面的基本练习题，也可根据课本内容自编题目。然后根据教材重点、难点和学生可能遇到的困难拟定讨论题，组织学生质疑、讨论、解疑，由学生自己“战斗过关”。比如教学Transaction(事务)这一章时，教师先布置一下几道思考题：
1)What is the definition of transaction?
2)What is the function of ACID properties of transaction?
3)How to test for serialization?
理解上述问题后，完成下列练习：
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
理解上面两道题后，再拟定适当题目组织学生讨论：
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?
学生在教师的引导下，自学课本，尝试练习，相互讨论，自己解决问题，从而掌握事务的基本概念；事务的四个性质：原子性(A)、一致性(C)、隔离性(I)、持久性(D)以及如何判断一个给定的调度是否是可串行化调度。这些知识为接下来进一步掌握数据库的并发控制机制和恢复策略打下坚实的基础。在整个教学过程中学生可以根据自己对知识的理解和表达能力采用适当的学习方式：能力稍差的同学先允许用中文思考和回答问题，然后逐步过渡到英文的表达；能力较好的同学要求用英文进行表达与讨论。通过学生的自主探索、自主质疑、自主讨论，不仅让他们体验成功的快乐，而且激励学生学习计算机的兴趣,同时增强学习的信心和勇气。
2.3.3组织讨论和演讲
我们鼓励学生当“小老师”，创设学生能够进行语言实践的情境。针对理论课和实验课中的遇到的问题，鼓励学生独立思考，大胆质疑，敢于发表自己不同的观点。比如对查询：Find all customers who have both an account and a loan at the Perryridge branch，不同的学生可能会写出不同的SQL语句。有的采用嵌套子查询，有的采用集合操作，有的还使用视图。在这些方法之中，到底哪些方法更优？又是基于什么理由？通过和学生的交流，挑选出其中几个有代表性的在课堂上进行演讲。当然这需要学生预先准备好材料，组织好语言，提供有说明力的证明。有时候还成为了一场小的英语辩论赛，他们各抒己见，争锋相对。教师最后进行分析和总结。从实施成效上来看，这样的双语教学模式不仅会避免那种学生只能解决课堂和试卷上出现的问题，仅停留在书本和字面上的双语学习，而且让学生所获得的是在丰富的情境中，不断发展着的语言知识和语言的运用。同时在运用双语进行主题的交流和讨论中，能弘扬学生主动性和积极性，推进教师与学生之间，学生与学生之间的人际和情感的交流；提高学生的英语实践能力，为培养学生用英语进行思维和运用英语的能力打下坚实的基础。
2.3.4课外上机实验与课程设计
数据库系统课程强调理论与实践并重。每次理论讲解后，都安排有课外习题，以供学生在实验课上完成。学生只有通过上机操作才能使真正理解、消化课堂上的理论知识，这一点对数据库的学习尤为重要。为了与理论教学协调同步，在时间和内容上很好的衔接，笔者编写了一套《数据库系统实验指导书》。学生实验结束要上交实验报告，要求将实验目的、实验内容、实验步骤以及在实验过程中的体会、感受和遇到的问题等写在实验报告中，教师认真、及时点评指导。此外，在课程结束时，还要指导学生分组完成一个实际的数据库应用系统的开发项目。教师通过精心设计案例，指导学生完成一个完整的分析、设计和开发实践过程。鼓励学生在课题开发过程中利用各种学习资源，比如图书馆、老师、网络论坛等。学习和实践数据库开发设计的思路和方法，完成课程设计任务。通过课题的开发过程，促使学生讲所学的知识用到实际的开发中去，使学生将所学知识得以融会贯通、巩固提高。最后在实现系统的基础上，需提交一份英文课程设计报告。课堂上通过样例的讲解，指导学生撰写报告的基本规范和基本过程。如章节的编排、字体和字号的规范、内容的层次性，语言的表达等，以培养学生撰写软件工程文档和英文论文的能力。
2.4考核形式
为增强教学效果，科学合理考核学生的学习情况，建立了课堂练习、作业、论文、演讲、考卷、考勤等内容构成的数据库双语教学考核体系，以有效的保证良好的双语教学质量。在每学完一章的内容后要求学生使用标准的数据库专业术语进行书面总结。因为教材提供了一个简单的Summary，因此学生可借以参考进行全面的归纳总结。这不仅有助于理解课堂内容还规范了学生英语表达方式。该项成绩在总评成绩中占10%。其次要求用英文撰写课程设计，旨在提高学生的科技英语写作能力和用英语研究思考科学问题能力，为以后撰写科研论文打下基础。该项成绩在总评成绩的20%。再者，要求每个学生在课堂上就教学相关内容进行一次英语演讲或讨论，从英文表达方式、语言是否流利、讨论内容等多个方面进行评估。该成绩以5%计入总评。最后，有别于一般计算机专业课考核方法(期末成绩占70%)，该双语课程期末成绩占60%。期末试卷采用全英文考卷，旨在考查数据库系统的基本理论，数据库设计的基本方法以及数据库应用的相关策略。鼓励学生用英文答题，并可酌情予以加分。
【关键词】数据库;远程自主实验;SQL Server;Web技术
【中图分类号】G40-057 【文献标识码】B 【论文编号】1009―8097(2010)03―0132―03
引言
数据库课程是计算机及信息类相关专业的核心课程,同时数据库应用也是计算机应用的一个主要方向。在数据库课程的教学环节中,实验教学处于举足轻重的地位。良好的实验教学效果能有效地培养学生的数据库系统分析设计能力、编程能力,从而为学生以后从事大型数据库软件的开发奠定良好的基础。因此实验教学效果的好坏,将直接影响到整个课程的教学效果[1]。
传统的数据库实验教学模式一般采用由教师布置实验任务,学生在实验室完成;对于部分较大的实验,学生也可在课后完成,教师根据学生完成的情况给予成绩评定。然而在实际的实验教学中,由于存在实验课时安排不足,学生在课外进行实验又缺乏有效的指导,同时由于学生在学习能力及学习积极性各方面存在差异,教师无法进行有效地监控等问题,都在很大程度上影响实验教学效果[2,3]。
随着网络技术的快速发展及广泛使用,通过网络学习已经成为大学生的一个重要学习途径。在这样的背景下,我们构建基于Web的数据库课程远程自主实验教学平台。它突破了传统教学模式受时间、地点、实验设备和师资条件等的限制,利用先进的网络技术,创建一个远程开放的自主实验环境辅助实验教学,提高数据库课程实验的教学质量,同时降低实验室建设费用。
一 平台设计方案
1 平台设计思路
数据库课程一般包括数据库原理、设计及应用三个部分内容,其中原理是基础,设计和应用是提高,它们相辅相成、互相促进。在教学安排上一般将它分为:数据库系统原理和数据库课程设计两门课程。数据库系统原理主要介绍基本原理,完成理论学习和部分设计任务,实验教学内容主要是要求学生使用SQL语句完成数据库的增、删、改、查等各种基本操作。而数据库课程设计主要完成系统的设计与应用任务,在数据库课程设计中要求学生根据一个信息系统的需求,使用可视化的工具,如:PowerDesigner、ERWin等进行数据库的设计,然后使用编程语言完成一个相对完整的数据库系统。通过它使学生全面地掌握数据库系统的完整设计过程和方法。
数据库课程一般在二年级开设,而此时学生对于计算机相关知识的掌握还不很充足,因此学习需要一个渐进的过程,需要一种相对简单、比较容易上手的数据库系统,目前主要使用微软的SQL Server作为数据库课程教学的基本工具。在较短的课时和实验条件有限的情况下,一般都只能安排8-12学时的实验,而这些时间对于锻炼学生的实际动手能力是远远不够的。虽然学生可以在自己计算机上安装数据库系统完成一些简单的实验,但是由于缺乏教师指导和个人自主性的原因,往往达不到效果,因此需要一个自主学习的实验平台,帮助学生完成数据库的课程实验。数据库远程自主实验平台的设计目的就是为远程学习者异地实验学习、实验指导提供支持,通过将“实验管理”、“作业管理”、“资源共享”、“师生交流”等进行整合,解决了网络环境下网上实验与提交、问题讨论与答疑、教学资源共享、实验完成情况监控等一系列问题,从而提高数据库课程实验的教学质量。
基于Web的数据库远程自主实验平台的基本过程如下:
(1) 教师添加实验。每个教师登陆系统后根据教学计划,添加自己所教授班级的实验内容和具体要求、该实验的正确答案以及对该实验的常见错误分析等。每个教师可以看到同一教学组其他老师已经提交的实验;如果觉得实验内容合适,可以将它作为自己所带班级的实验内容。
(2) 学生完成实验。学生本机不需要安装SQL Server数据库,通过Web浏览器登陆系统后,就可以看到教师布置的需要完成的实验要求,针对需要完成的每一个实验利用平台提供的基于Web的类似于SQL Server的查询分析器(WebSQL)提交SQL语句,系统接收SQL语句并执行数据库操作后将相应的结果(正确结果或错误信息)返回。学生在做实验过程中可以看到教师对该实验的分析以及常见的错误原因分析,同时也可以针对该实验向教师提问。最后学生提交自己设计的SQL语句作为最后的实验结果。
(3) 教师监控实验和指导。系统记录学生登陆系统的时间、离开系统的时间以及都做了哪些实验。这样教师便可以及时掌握和检查学生的实验完成情况,同时教师可以回答学生的问题,进行实验指导。
2 平台的主要功能结构框架
整个系统的总体结构框架如图1所示。有四个权限:匿名用户、学生、教师、管理员。
进入平台就可以看到匿名用户的相关功能,主要包括:担任数据库课程的相关教师基本信息介绍;课程介绍、课程大纲介绍;各种通知、实验信息公告;教师的讲课PPT下载;一些优秀的数据库课程设计作品展示;数据库最新的研究进展;数据库课程题库;常见问题浏览;此外还可以对实验室的设备、软件、开设课程等提出意见。
系统管理员模块主要功能包括:维护本课程相关的教师信息;和删除通知;和删除各种资源;对常见问题的进行回答和删除;数据信息备份;查看所有教师布置的实验和作业;完成系统时间和一些系统编码的设置。
教师模块主要功能包括:
(1) 实验管理。1)添加、修改、删除实验。2)布置实验 (将某个实验作为某个班级的一个实验内容)。3)回答实验疑问。对学生提出的实验疑问做出回答,其他选择相同实验的学生都能看到回答的内容。4)实验审阅管理。显示自己所教授的班级;选中班级,可以查看班级的所有学生信息;选中某个学生,可以查看他的所有实验完成情况、学生登陆系统进行实验的日志信息,综合实验结果和日志信息对学生进行打分。
(2) 作业管理。功能类似于实验管理,主要完成布置作业和检查作业等功能。
(3) 学生信息管理。教师维护所教授班级的学生信息。
(4)信息。可以通知,如实验时间、作业上交时间等,还可以其他资源信息,如:讲义、最新技术文章、参考资料和题库等。可以设定这些信息只能被某个班级访问也可以设定信息全部公开。
学生模块主要功能包括:
(1) 完成实验。1)学生登陆系统后可以看到老师布置的所有实验。选中某一个实验,将会列出实验标题、实验内容、实验类别等信息。学生在WebSQL界面上输入SQL语句,执行后将会看到该SQL语句的执行结果。2)对某个具体实验,可以查看老师给的正确答案、对该实验的分析和常见的错误分析等。3)对实验情况不了解的可以提出问题请老师回答。4)提交实验报告。5)系统记录学生登陆时间、离开时间、每次执行实验情况。
(2) 作业管理。学生登陆系统后可以看到老师布置的作业,可以提交自己完成的作业,对作业不了解的还可以提出问题请老师回答。
(3) 课程答疑。可以提交问题,也可以查看老师对具体问题的回答。
(4) 查看和本班级有关的通知和通告。
(5) 查看和本班级有关的讲义、参考资料和题库。
二 平台的主要实现技术
1 平台软件结构
平台采用的是基于的三层结构。结构如图2所示,分为UI层(界面层)、BLL层(业务逻辑层)、DAL层(数据库访问层)、Model层(模型层)和DB(数据库)。
其中UI层中是一些用来与用户交互的页面,UI层接受用户提交的数据,调用BLL层中类的方法进行处理,返回结果给用户。BLL层的类用户处理业务逻辑,涉及到数据方面的操作时调用DAL层中类的方法进行处理,结果返回给UI层。DAL层用于处理BLL层中类方法对数据库操作的请求,访问数据库,将返回结果给BLL层。Model层提供一些用于存储的数据类型,供UI层、BLL层、DAL层进行调用,贯穿在整个系统结构中。
2 平台数据库实现
为了防止学生在进行数据库删除、修改等操作实验时影响整个平台的运行,平台建立一个主数据库,用于保存平台本身必须的数据库表;为每一个学生建立一个个人数据库(在建立学生信息的时候创建,在删除学生信息的时候删除),以后学生的所有数据库操作都在该个人数据库上进行。
平台主数据库共包括17张用户表和10张视图。他们主要是:
1)teacher表,存储教师信息。2)majorClass表,存储班级信息。3)student表,存储学生信息。4)experiment表,存储实验的信息。包括标题、实验类别、实验内容、实验答案、问题分析、常见问题、教师ID、创建时间等。5)disposeExperiment表,存储布置实验的信息。包括实验ID、教师ID、班级ID、实验时间、实验地点、布置时间等。6)fininshedExperiment表,存储学生完成实验的信息。布置实验ID、学生ID、实验结果、实验报告、实验成绩、实验提交时间等。7)homework表,存储作业信息。8)disposeHomework表,存储布置作业的信息。9)fininshedHomework表,存储学生完成作业的信息。10)information表,存储通知信息。11)information_majorClass表,存储通知与班级的关系。
三 结束语
基于Web的数据库远程自主实验平台使学生可以不再受时间和地点的限制独立完成实验操作,同时使教师对学生实验环节的监控与管理不再局限于课堂,能够帮助教师收集和保存实验教学过程中用到的实验、作业、答疑等信息,方便教师布置和审阅实验和作业,便于教师与学生之间的信息交流,从而高质量地完成实验教学工作。通过平台上的各种消息、讨论、资源下载等的及时更新,进一步提高学生的学习兴趣。此外,基于Web的数据库远程自主实验平台本身就是一个数据库系统,因此可以通过组织学生参与平台的维护工作,提高学生的学习积极性,使学生的编程能力及系统开发能力逐步得到提高。这对培养学生分析问题、解决问题和独立操作的基本能力具有很大的促进作用。
当然,基于Web的数据库远程自主实验平台还需要进一步地研究探索和实践。作为真实实验的重要补充,基于Web的数据库远程自主实验平台将发挥着重要的作用,推动数据库课程实验教学的发展。
参考文献
[1] 陈基漓.基于网络的数据库课程实验教学平台[J].高教装备,2006,(9):41-42
[2] 王文娟,徐建志,周光永,黄晶晶.大型数据库远程实验教学系统设计与实现[J].高校实验室工作研究, 2008,(4):29-32
[3] 张文东,夏伟伟. 高校分布式数据库管理实验系统的设计与实现[J].计算机工程与设计, 2007, 28 (5):1211-1222.
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)
