張強(qiáng)?劉麗杰?潘俊輝?王輝

摘要：針對(duì)“高校數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用”的特點(diǎn)，結(jié)合多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，分析“數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用”教學(xué)中存在的特點(diǎn)及問(wèn)題，提出多知識(shí)點(diǎn)融合的數(shù)據(jù)庫(kù)教學(xué)法，詳細(xì)說(shuō)明了具體教學(xué)辦法并給出了具體案例，獲得了很好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)庫(kù)；知識(shí)點(diǎn)融合；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2014）11-0108-02

《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020）》明確提出：“深化教育體制改革，關(guān)鍵是更新教育觀念，核心是改革人才培養(yǎng)體制，目的是提高人才培養(yǎng)水平?！逼渲饕繕?biāo)是培養(yǎng)創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要和國(guó)際化企業(yè)工作的高質(zhì)量工程技術(shù)人才。[1]人類已走進(jìn)以信息技術(shù)為核心的知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，信息資源已成為與材料和能源同等重要的戰(zhàn)略資源，世界各國(guó)都把加快信息化建設(shè)作為自己的發(fā)展戰(zhàn)略。數(shù)據(jù)庫(kù)作為信息存儲(chǔ)的載體在信息化建設(shè)過(guò)程中具有重要的作用。[2]很多學(xué)校已將多媒體技術(shù)應(yīng)用到數(shù)據(jù)庫(kù)的教學(xué)過(guò)程中，但由于數(shù)據(jù)庫(kù)理論的抽象和枯燥，使得學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中難以理解和掌握，[3]因此需要探索一種提高教學(xué)質(zhì)量的方法，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解與掌握。

一、“數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用”課程特點(diǎn)及問(wèn)題

“數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用”主要講述了數(shù)據(jù)庫(kù)的基本原理、數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)方法及應(yīng)用技術(shù)。在大學(xué)本科教育階段該課程既是“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”、“高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”、“計(jì)算機(jī)組成原理”的后續(xù)課程，又是“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”、“操作系統(tǒng)原理”、“軟件工程”、“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理”和“網(wǎng)站課程設(shè)計(jì)”等課程的并行課和先導(dǎo)課程。該課程傳統(tǒng)的教學(xué)方式是重理論輕實(shí)踐、強(qiáng)調(diào)知識(shí)學(xué)習(xí)而忽略創(chuàng)新培養(yǎng)，加之授課教師和授課水平的差異，使得學(xué)生很難將理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合；同時(shí)，由于該門(mén)課程較其他專業(yè)課程相對(duì)獨(dú)立且內(nèi)容抽象，相關(guān)概念要么在先導(dǎo)課程沒(méi)有接觸過(guò)，要么平行課正在教授，致使部分學(xué)生難以理解和想象。加之?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)使用的SQL語(yǔ)言與高級(jí)語(yǔ)言相比也有所不同，因此學(xué)生對(duì)該課程的學(xué)習(xí)效果一直不盡人意，同時(shí)也對(duì)后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)造成了一定影響。

二、基于“數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用”課程的多知識(shí)點(diǎn)融合的教學(xué)內(nèi)容改革探討

為了解決上述問(wèn)題，需要在教學(xué)過(guò)程中嘗試將先導(dǎo)課程中的知識(shí)點(diǎn)融入到課程教學(xué)當(dāng)中，用學(xué)生熟悉的內(nèi)容講解新知識(shí)點(diǎn)。同時(shí)采用日常熟知的案例來(lái)引入和講解后續(xù)課程中的知識(shí)點(diǎn)，讓學(xué)生在整體上有一個(gè)感性認(rèn)識(shí)，為后續(xù)課程的教學(xué)夯實(shí)基礎(chǔ)。本文以“數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用”的幾個(gè)相關(guān)章節(jié)的知識(shí)點(diǎn)出發(fā)，[4]對(duì)課程的知識(shí)點(diǎn)融合進(jìn)行嘗試，希望能探索出提高教學(xué)質(zhì)量的方法。

1.前導(dǎo)課程與“數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用”之間的融合

（1）數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)中數(shù)據(jù)抽象概念與“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)”的融合。在數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)中數(shù)據(jù)抽象有三個(gè)概念：分類、聚集和概括，根據(jù)這三個(gè)概念的定義可知，其類似于“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)”中類、屬性和繼承三個(gè)概念，所以在講授的時(shí)候可以參照這三個(gè)概念講解，既回顧了“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)”課程，又加深了學(xué)生的理解。又如，數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)中三級(jí)模式的概念，即內(nèi)模式、模式和外模式，可以與“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)”中的三層架構(gòu)MVC模式[模型（model）-視圖（view）-控制器（controller）]一起對(duì)比講解，這樣既可以讓學(xué)生回顧了三層結(jié)構(gòu)的原理及優(yōu)勢(shì)，又形象解釋了數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)中三級(jí)模式的意義及各自發(fā)揮的作用。

（2）關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言SQL與高級(jí)語(yǔ)言類課程的融合。目前高級(jí)語(yǔ)言種類繁多，都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，都能用其實(shí)現(xiàn)軟件功能的編寫(xiě)。其實(shí)從軟件開(kāi)發(fā)的過(guò)程來(lái)看，編程的核心問(wèn)題是創(chuàng)新解決問(wèn)題的方法，語(yǔ)言只是實(shí)現(xiàn)這種創(chuàng)新方法的工具。只要方法有了，任何一種語(yǔ)言都能實(shí)現(xiàn)，所以可以借助編程語(yǔ)言的特點(diǎn)來(lái)鼓勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)SQL語(yǔ)言的興趣。告訴他們編程其實(shí)是尋找解決問(wèn)題的思想，不要因?yàn)橐婚T(mén)高級(jí)語(yǔ)言學(xué)不好，而對(duì)語(yǔ)言類的課程有所畏懼。其實(shí)學(xué)習(xí)的核心問(wèn)題是尋找解決問(wèn)題的思路，一旦思想成形，編程就變成實(shí)現(xiàn)思想的工具了，所以要學(xué)生提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

2.平行課程與“數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用”之間的融合

（1）數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)模型與“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”中樹(shù)論和圖論的融合。在數(shù)據(jù)庫(kù)原理的知識(shí)點(diǎn)中講解到層次模型的查詢效率高，性能優(yōu)于關(guān)系模型，不低于網(wǎng)狀模型，同時(shí)又講解到關(guān)系模型查詢效率低是因?yàn)槠浯嫒÷窂较鄬?duì)于用戶是透明的。解釋這個(gè)知識(shí)點(diǎn)可以引用“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”中的樹(shù)論和圖論。層次模型的實(shí)現(xiàn)方式類似樹(shù)論，網(wǎng)絡(luò)模型的實(shí)現(xiàn)方式類似圖論。因?yàn)闃?shù)和圖的實(shí)現(xiàn)與遍歷方式針對(duì)不同的應(yīng)用有不同的實(shí)現(xiàn)方式，因此對(duì)用戶不是透明的，用戶可以通過(guò)程序來(lái)優(yōu)化查詢效率；而關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)現(xiàn)方式對(duì)用戶是透明的，只能通過(guò)SQL命令來(lái)獲取，具體的效率取決于數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的查詢優(yōu)化技術(shù)。

（2）數(shù)據(jù)庫(kù)并發(fā)控制與“操作系統(tǒng)”進(jìn)程和線程概念的融合。數(shù)據(jù)庫(kù)并發(fā)控制的基本單位是事務(wù)，但是多個(gè)事務(wù)同時(shí)對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作可能會(huì)引發(fā)異常，所以并發(fā)操作要保證事務(wù)的隔離性和一致性。在講解該知識(shí)點(diǎn)的時(shí)候，可以結(jié)合“操作系統(tǒng)”中進(jìn)程同步的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講解，進(jìn)程操作的臨界資源可類比于數(shù)據(jù)庫(kù)中多個(gè)事務(wù)同時(shí)要操作的數(shù)據(jù)。因此可以用哲學(xué)家進(jìn)餐或是售票系統(tǒng)來(lái)舉例，借此引出兩門(mén)課都涉及到的“死鎖”問(wèn)題及解決方法。這種方式有利于學(xué)生活用知識(shí)點(diǎn)，也有利于“操作系統(tǒng)”這門(mén)課的學(xué)習(xí)。

3.后續(xù)課程與“數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用”之間的融合

（1）數(shù)據(jù)庫(kù)查詢優(yōu)化技術(shù)與“編譯原理”中編譯器結(jié)構(gòu)的融合。數(shù)據(jù)庫(kù)查詢優(yōu)化技術(shù)分為四步：查詢分析、查詢檢查、查詢優(yōu)化和查詢執(zhí)行，其中查詢分析包括詞法分析、語(yǔ)法分析、語(yǔ)義分析等技術(shù)。其實(shí)詞法分析來(lái)源于“編譯原理”的詞法分析，因此在學(xué)習(xí)SQL程序的執(zhí)行原理的同時(shí)，了解高級(jí)語(yǔ)言的執(zhí)行原理。比如：SQL命令“select * from student”，進(jìn)行詞法分析時(shí)會(huì)根據(jù)“空格”拆分得到以下四個(gè)詞組“select”、“*”、“from”和“student”，這也解釋了SQL命令中要記得寫(xiě)“空格”；在高級(jí)語(yǔ)言中“int a=10”的詞法分析也是通過(guò)空格和一些運(yùn)算符來(lái)分割，最后得到“int”、“a”、“=”和“10”四個(gè)詞組。二者的語(yǔ)法分析也類似，只不過(guò)需要遵循各自的語(yǔ)法規(guī)則，如“select”關(guān)鍵字之后見(jiàn)到的下一個(gè)關(guān)鍵字一定要是“from”，C語(yǔ)言中的“if”語(yǔ)句后面要么是空格，要么是“（”，否則就是語(yǔ)法錯(cuò)誤。通過(guò)這樣的融合，不但使學(xué)生明白了SQL語(yǔ)句的執(zhí)行原理，也簡(jiǎn)單了解了高級(jí)語(yǔ)言的編譯原理。

（2）數(shù)據(jù)庫(kù)安全與恢復(fù)技術(shù)與“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理”的網(wǎng)絡(luò)安全相融合。數(shù)據(jù)庫(kù)定義為存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中有組織的、可共享的大量數(shù)據(jù)的集合，可見(jiàn)共享是數(shù)據(jù)庫(kù)的重要特征之一。所以需要解決網(wǎng)絡(luò)負(fù)載、安全性和恢復(fù)等問(wèn)題，可以與“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理”中的組網(wǎng)技術(shù)、病毒檢測(cè)和防火墻技術(shù)等知識(shí)點(diǎn)相結(jié)合。針對(duì)不同的知識(shí)點(diǎn)，引入一些網(wǎng)絡(luò)方面的知識(shí)，不但可以幫助學(xué)生了解所學(xué)知識(shí)應(yīng)該與哪門(mén)課程相關(guān)聯(lián)，還有利于增加學(xué)生學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)的興趣，為日后學(xué)習(xí)“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理”這門(mén)課打下良好的基礎(chǔ)。

4.基于多因素評(píng)價(jià)的考核方式改革

學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)是一個(gè)復(fù)雜的、多因素的體系，它是教學(xué)的杠桿，在課程體系中起著激勵(lì)導(dǎo)向和質(zhì)量監(jiān)控的作用。因此，學(xué)生成績(jī)的評(píng)價(jià)方式在教學(xué)改革中也至關(guān)重要。目前大多數(shù)高校廣泛采用的仍是理論考試，以卷面考試成績(jī)?yōu)橹鳎瑓⒖计綍r(shí)成績(jī)和實(shí)驗(yàn)成績(jī)來(lái)評(píng)定學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。這種唯分?jǐn)?shù)論的現(xiàn)行評(píng)價(jià)與素質(zhì)教育不相適應(yīng)，有著種種弊端，這已是教育界的共識(shí)。因此有必要改革這種評(píng)分方式，引入多因素、多方位的綜合評(píng)價(jià)準(zhǔn)則。設(shè)計(jì)一種課程考核方式，具體可參考以下公式：考核總成績(jī)=卷面成績(jī)×60%+平時(shí)表現(xiàn)成績(jī)×10%+編程調(diào)試成績(jī)×10%+報(bào)告撰寫(xiě)成績(jī)×10%+答辯成績(jī)×5%+先修主干課成績(jī)×5%，其中各項(xiàng)成績(jī)和考核總成績(jī)均為百分制。需要指出的是，現(xiàn)在的主干課程之間的成績(jī)沒(méi)有相應(yīng)聯(lián)系，造成一些學(xué)生因個(gè)人喜好而忽略該課的重要性，所以在“數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用”的考試中需要參考先修的主干課成績(jī)，這樣有利于學(xué)生重視專業(yè)主干課程的學(xué)習(xí)。同時(shí)答辯成績(jī)、報(bào)告撰寫(xiě)成績(jī)和編程調(diào)試成績(jī)?cè)谡麄€(gè)考核中占有較大比重，有利于鍛煉學(xué)生解決問(wèn)題的能力和創(chuàng)新能力。

三、結(jié)束語(yǔ)

在計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息處理技術(shù)日新月異的今天，對(duì)于計(jì)算機(jī)專業(yè)人才培養(yǎng)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止于教材本身上的知識(shí)，還應(yīng)與其他知識(shí)點(diǎn)融合，做到學(xué)以致用?！皵?shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用”課程理論性很強(qiáng)，多數(shù)內(nèi)容以理解為主，多專業(yè)課程相互融合，一方面讓學(xué)生明白課程與課程之間內(nèi)容交叉的現(xiàn)象，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神及綜合能力；另一方面還能提高教師的業(yè)務(wù)水平，提高學(xué)生在社會(huì)環(huán)境中的競(jìng)爭(zhēng)力。

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（責(zé)任編輯：王意琴）