文章編號:1672-5913(2008)18-0058-02
摘要:本文從分析目前數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)教學的缺陷出發(fā),提出了概念教學的重要性,探討了課程設計在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)課程中的重要地位及傳統(tǒng)考試方式的改革。
關鍵詞:數(shù)據(jù)庫系統(tǒng);教學改革;創(chuàng)新能力
中圖分類號:G642 文獻標識碼:B
1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)課程教學中的局限性
本科數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)課程通常包括三部分內(nèi)容:數(shù)據(jù)庫原理、數(shù)據(jù)設計和數(shù)據(jù)庫應用。數(shù)據(jù)庫原理是其基礎,數(shù)據(jù)庫設計和應用是提高,它們相輔相成、互相促進。大部分院校都將數(shù)據(jù)庫應用作為一門獨立的課程開設,開設Visual FoxPro、Delphi、SQL Server等。綜合考慮,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)課程開設存在一些共同的缺陷。
1.1重視理論教學,輕視數(shù)據(jù)庫設計
在教學時,多數(shù)教師重點偏向理論教學,對數(shù)據(jù)建模、關系數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)查詢語言核心內(nèi)容用大量的時間講授,而對于數(shù)據(jù)庫設計則用很少的時間,很少向學生介紹具體的數(shù)據(jù)庫使用技術,使學生不能將所學知識融會貫通,不知道如何將所學理論與實際結合。致使部分學生對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)課程失去應有的興趣,學生不能掌握課程的實質,達不到應有的目標。
1.2對實踐教學環(huán)節(jié)重視不夠
目前實驗課教學存在很多弊端,例如學生不明確實驗目的,實驗內(nèi)容不清楚,考核中實驗課也沒有一定的比例等,使得實驗流于形式,既花費了時間又沒有起到應有的作用。
1.3課程內(nèi)容相互獨立,忽視知識間的聯(lián)系
數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中,各章之間聯(lián)系相對緊密,有些概念在不同的章節(jié)中重復出現(xiàn),但這些概念都是由淺入深,逐步完善,知識點也是相互交錯。教師講授時,有時忽視這些知識間的聯(lián)系,將問題單一化,不利于學生知識的掌握。例如在關系數(shù)據(jù)理論中,在講授將關系分解為保持函數(shù)依賴的第三范式并具有聯(lián)接無損性的算法時,要求在求出極小集后,將函數(shù)依賴按左部相同的合并,并將每一組依賴作為一個分解。在講授數(shù)據(jù)庫設計時,在邏輯結構設計時,要求實體之間的一對一關系,可以將兩個實體的碼組成一個關系也可以與任意一端的關系合并,對一對多關系,可以將兩個實體的碼組成一個關系也可以與將一端關系的碼與一端關系合并,同時強調(diào)具有相同碼的關系可以合并。實際上,模式分解理論與邏輯結構設計的轉換規(guī)則是相同的;在模式分解中,函數(shù)依賴的左邊屬性一定是關系的碼,而在邏輯結構設計時,一對一或者一對多的關系也是將被決定屬性合并到?jīng)Q定屬性(碼)所在的中關系中。
1.4考核模式單一,不利于學生能力的發(fā)揮
傳統(tǒng)的考試模式通常以期終一張試卷作為學生的最終評分依據(jù),造成學生為考試過關而學,死記硬背一些概念、規(guī)則方法,而不能提高學生自身能力,教師僅為完成教學任務而教,并不注重培養(yǎng)學生的能力。
2教學改革的方法及措施
2.1注重基本概念教學
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。
另外,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K→U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X→Y。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X→Y。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。
2.2注重理論與實踐的結合
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。
2.3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,突出了學生在教學中的中心地位,發(fā)揮學生的主觀能動性。這樣既使學生掌握了數(shù)據(jù)庫設計的理論又使學生學習了系統(tǒng)設計的方法,既提高學生程序設計能力又鍛煉了學生的協(xié)作能力,也為學生今后撰寫畢業(yè)論文(設計)打下了堅實的基礎。
2.4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)了學生的學習興趣,為他們今后的學習和研究打下了一定的基礎。
2.5改革考試模式,注重學生能力的提高
試卷考試主要考查數(shù)據(jù)基礎理論知識,同時將平時成績和上機實習成績尤其是數(shù)據(jù)庫課程設計的成績納入最終成績中,使平時成績占30%-40%,降低期末考試的分數(shù),讓學生用更多的時間投入到平時的學習中。
3結束語
數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)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
[1] 王珊,薩師煊. 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論(第四版)[M]. 北京:高等教育出版社,2006.
[2] 孟小峰,王珊等譯. 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)導論(第七版)[M]. 北京:機械工業(yè)出版社,2000.
[3] 陳紅編著. 數(shù)據(jù)庫原理與應用(第2版)[M]. 北京:高等教育出版社,2007.
[4] 陳樹平等. 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理課程教學方法研究[J]. 電腦知識與技術,2007,(3).