陳淼超 陳 侃 彭維才

（巢湖學院數(shù)學系，安徽 合肥 238000）

1 引言

數(shù)據(jù)庫技術[1]起源于20世紀60年代中期，發(fā)展至今已50多年的歷史,數(shù)據(jù)庫的建設規(guī)模,信息量的大小以及使用頻度已成為衡量一個國家信息化程度的重要參數(shù)之一。隨著現(xiàn)代計算機信息系統(tǒng)與計算機應用系統(tǒng)的發(fā)展，數(shù)據(jù)庫技術的應用越來越廣泛，數(shù)據(jù)庫原理這門具有較強實用性的課程也不再僅僅是計算機專業(yè)學生的專業(yè)課，它也是數(shù)理學院的必修課之一。因此，對應用型本科院校數(shù)理學院的數(shù)據(jù)庫原理課程的教學研究是非常重要并且有意義的。由于應用型本科院校數(shù)理學院的學生與計算機專業(yè)的學生的課程結構設置不同，所以不能照搬計算機專業(yè)的模式去講授，提高本專業(yè)學生的教學效果和教學質量，是從事數(shù)據(jù)庫教學工作者普遍關注的問題。

2 理論教學改革

2.1 優(yōu)化教學內容，完備知識體系

為了配合應用型本科院校的定位，我們在教學內容的選擇上對傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫理論知識進行了壓縮和精煉，增加了這門課程實用部分以及前沿技術[2]（如關系邏輯、對象數(shù)據(jù)庫、遞歸SQA、WWW與數(shù)據(jù)庫、XML技術等內容）的教學，讓學生不僅僅停留在掌握這門課的理論知識，而是能夠很好的將理論與實踐相結合，做到學以致用。另外，教學中還應重視學生的數(shù)據(jù)庫設計水平和應用能力的培養(yǎng)，要求熟練應用SQL語言。

經(jīng)典理論，主流產(chǎn)品技術，技術的交叉應用，前沿技術是數(shù)據(jù)庫教學中的四個模塊[3]，教學過程要注意始終貫穿數(shù)據(jù)庫的三條線索。第一條線索：數(shù)據(jù)模型從層次模型、網(wǎng)狀模型、關系模型、對象模型的演變。第二條線索：數(shù)據(jù)庫技術的“用戶”和“系統(tǒng)”兩個端點。第三條線索：數(shù)據(jù)語言的演變。在教學過程中不斷吸收國內外的前沿數(shù)據(jù)庫技術，結合課程組成員在數(shù)據(jù)庫技術方面的科研成果，使教學始終處于同時期的高起點、高水準。

2.2 合理的教學方法和教學手段

采用合理的教學方法和教學手段能夠更好的激發(fā)學生學習主動性和積極性，要敢于打破傳統(tǒng)的學生被動接收知識的模式，摒棄傳統(tǒng)的滿堂灌，而要將教學重心放在如何引導學生，讓學生真正的成為教學的主體，使學生樂于主動思考問題，解決問題，從而達到促進知識的加深和遷移的目的。教師在實際的教學中應采用傳統(tǒng)教學法、案例教學法、PBL教學法相結合的教學模式，已達到設定的教學目標。

2.2.1 傳統(tǒng)教學法

幾年的教學，經(jīng)常聽到學生反映：這門課程特別抽象，有些概念和數(shù)學公式不容易理解；再者，數(shù)據(jù)庫技術的發(fā)展對于一個國家有著至關重要的作用，技術的應用與其強大的理論基礎有著重要的聯(lián)系，理論指導實踐，只有在正確的指導下，才能充分發(fā)揮其強大作用，所以對于本門課程的應用一定要在良好的理論下進行。例如：在進行關系數(shù)據(jù)理論講解時，很多數(shù)學推導即便是數(shù)理學院的學生也會感到無從下手，這就需要教師的耐心講解，而不能慣性的認為學生對這門課程中的數(shù)學推導有優(yōu)勢?！稊?shù)據(jù)庫原理》這門課程是一門理論與實踐結合非常密切的一門課程，所以在運用新教學法的同時，既要對傳統(tǒng)教學有所突破，又不能完全棄用，是傳統(tǒng)的與新的要融會貫通，相得益彰。

2.2.2 案例教學法

案例作為案例教學的基本材料，其質量對教學效果的影響至關重要，特別是對于非計算機專業(yè)的學生而言，由于計算機相關專業(yè)知識所限，案例教學中案例的選取將直接影響學生對知識點的掌握程度，因此，案例的選擇一定要符合本專業(yè)學生知識結構的特點。案例教學中對于案例的選取首先做到下面五個字，那就是：精、實、新、深、準。其次，選取的案例要有一定的擴展性和深度，要結合應用型本科院校數(shù)理學院的學科特點選取適合本學科的案例。所謂的案例分析法又可以叫做案例討論法，因此，對于數(shù)據(jù)庫原理這門課程在實施案例教學中不但要強調教師的講解部分，亦不能忽視在案例教學中學生參與的重要性，要充分調動學生的主觀能動性，讓學生有參與的熱情，從而達到培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維能力，綜合運用知識解決問題的能力。一旦學生投入極高的參與熱情，那么學生之間通過討論和分析，學生解決問題的思維方法和能力將得以提高。需要提出的是，課堂教學和實驗教學應設計不同的教學案例。

通過案例教學使數(shù)據(jù)庫原理這門課程的教學工作不僅限于紙上談兵，可以使學生對一個項目的方案設計、方案的討論以及最終的開發(fā)等諸方面有一個更直觀立體的認識，從而加快學生對抽象理論和方法的理解和掌握。例如在教學過程中，我們可以選取學籍管理作為教學案例，使其貫穿于數(shù)據(jù)庫原理的整個教學過程中。介紹關系代數(shù)和語言時，通過該案例，可以加深學生對基本原理和操作的理解和認識；在介紹數(shù)據(jù)庫設計時，我們仍然以該案例為基礎，通過對學籍管理系統(tǒng)進行需求分析、概念結構設計、邏輯結構設計和模式求精等一系列的演示，從而最終設計出學籍管理系統(tǒng)，使學生能夠直觀的理解和掌握相關的原理和概念，對數(shù)據(jù)庫設計的過程有能夠更深入的理解，為將來數(shù)據(jù)庫設計工作做好充分的準備。

2.2.3 PBL教學法

PBL（Problem-based learning，簡稱 PBL）教學模式包含了提出問題、分析問題、交流討論、鞏固創(chuàng)新、解決問題、總結等基本過程。PBL教學模式的優(yōu)勢在于教師可以針對該課程中的重要知識點，有針對性的設計教學任務，以達到提升學生對該課程重難點的掌握的目的。這種模式教學法的最大優(yōu)勢就是能夠促使學生從被動接受性學習到自主思考，使學生之間能夠相互幫助與溝通，通過協(xié)作學習來探求解決問題的途徑。在數(shù)據(jù)庫原理教學中，在講授關系數(shù)據(jù)理論一章時，教師可以從問題入手，循序漸近、由淺入深引導學生，啟發(fā)學生。例如：在講授2NF時，可以先給出一個滿足第一范式的關系模式：學生成績 （學號，系別，課程號，成績）；接著針對這一關系模式分析其將產(chǎn)生哪些問題，為什么會產(chǎn)生這些問題，應該如何解決；最后給出2NF的概念，接下來，對前面的分析結果再進一步分析引出3NF的概念。通過這樣的教學模式，可以充分的激發(fā)學生的學生興趣，提高學生分析和解決問題的能力。

3 實踐教學改革

3.1 構建階梯式的實踐教學模式

隨著信息技術的不斷發(fā)展，數(shù)據(jù)庫技術的發(fā)展也應順應時代的發(fā)展，因此，培養(yǎng)應用型本科院校非計算機專業(yè)的學生的數(shù)據(jù)庫技術方面要結合企業(yè)用人需求，要有自己的特色，將培養(yǎng)應用復合型人才作為目標，全面提高數(shù)據(jù)庫課程的實踐教學質量。

對于數(shù)據(jù)庫原理實踐教學改革的第一步就是要在原有的實驗大綱與實驗內容上進行修改和調整。在實驗教學中可以對學生進行階梯式訓練[4]，第一層次為基礎實驗項目，第二層次為綜合性實驗項目，第三層次為設計性實驗項目，第四層次為創(chuàng)新性實驗項目，以上四個層次中，前一個是后一個的基礎，后一個是前一個拓展，這四個層次相輔相成，相互促進。通過對學生進行這種階梯式的訓練，學生的動手能力和創(chuàng)新能力將會得以提高。

3.2 改進實踐教學方法和手段

在實驗室教學中，教師的教學一定不能落入師單一講授，學生按部就班進行操作的傳統(tǒng)的實踐教學模式之中。教師應根據(jù)本課程的教學現(xiàn)狀以及本專業(yè)學生知識結構特征，在實踐教學方法和手段上進行了探索，充分調動學生的學習積極性，讓學生主動地參與到實驗項目的討論中來。改進實踐教學手段將從以下四個方面進行。

3.2.1 多媒體教學模式

多媒體等教學手段[5]的優(yōu)勢在于能夠使學生更直觀更準確的地學習和理解一些較難掌握的實驗內容，實踐教學環(huán)節(jié)教師通過多媒體手段的講解和演示，教學效果將達起到事半功倍的效果.例如，教師在講授“管理權限和角色”相關章節(jié)時，會講到“系統(tǒng)權限不會被級聯(lián)回收，而對象權限會被級聯(lián)回收”的概念，學生理解起來比較困難，如果教師在實踐教學中通過多媒體來演示，將會獲得更直觀的表達效果，以期獲得更好的實踐教學效果。

圖1和圖2中的菱形代表用戶，矩形代表權限。那么，系統(tǒng)權限不被級聯(lián)回收的情況如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)權限不被級聯(lián)回收

如果授予的權限不是系統(tǒng)權限，而是對象權限，情況就不同了，對象權限被級聯(lián)回收的情況如圖2所示。

圖2 對象權限被級聯(lián)回收

3.2.2 啟發(fā)互動式教學

在實踐教學中，教師不能一味的講授知識點，可以采用啟發(fā)式教學[6]與傳統(tǒng)講授式教學相結合的方法，讓學生主動思考問題，引導學生進行探究式的學習，有利于學生更好的掌握本課程中的重點和難點。另外，在實踐教學中，教師應善于發(fā)現(xiàn)學生在操作過程中普遍遇到的問題，并以予及時的指導，教師與學生，學生與學生之間相互探討、相互交流，構建良好實驗教學氛圍。

3.2.3 任務驅動和分工協(xié)作式教學

對于綜合性較強的實驗，單兵作戰(zhàn)的思路顯然是不行的，教師應引導學生采用團隊協(xié)作的方案。在此教學模式下，教師可以將學生劃分為若干個實驗小組，每個小組負責整個實驗的一個部分，各小組成員根據(jù)自身特點再進行分工與協(xié)作，是學生感受團隊合作的重要性與必要。最后，各小組對實驗進行總結，共同完成實驗報告，教師可通過學生答辯的形式對學生的實驗報告進行評估.通過任務驅動和分工協(xié)作式教學這種方式，能夠培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作精神，為學生將來走向工作崗位打下堅實的基礎.

3.2.4 實驗室開放機制

由于課時所限，僅靠課上學時無法滿足實驗教學需要，因此可定期開放實驗室，讓學生利用課余時間完成本課程的自主學習。對學有余力的學生，教師可提供了一些創(chuàng)新實驗項目[7]供學生實踐，鼓勵學生形成課余學習興趣小組，對小組配備有經(jīng)驗的實驗教師進行指導。這樣的教學模式的優(yōu)勢在于增加了實踐教學的靈活性與自主性，對培養(yǎng)學生的自我管理與與自我約束能力有很好的效果。

3.3 改革實踐教學評價標準

傳統(tǒng)的實踐教學考核中，通常是教師將學生的實驗報告收上來進行批閱，以作為學生實驗完成實驗質量的唯一評價標準，然而，這種傳統(tǒng)的評價方式，很大程度上忽略了培養(yǎng)學生綜合和素質，最終的結果就是學生的實驗報告抄襲嚴重，往往一個班甚至一個專業(yè)僅有幾個版本的結果，實驗任務的完成情況差強人意。因此，制定科學、合理的實踐評價標準[8]是培養(yǎng)學生的綜合實踐能力以及分析問題和解決問題的能力的保障，教師可將實踐考核項目分為預習報告、實驗報告、出勤情況和實驗能力這四項評價標準來綜合考查學生在完成整個實驗中的表現(xiàn)，其分配比例如表1所示。

表1 數(shù)據(jù)庫原理課程實踐教學評價比例分配

4 結語

在今后的實際教學中，我們將不斷改進自己的教學方法，并對教學資源做了進一步的整合，逐漸完善應用型本科院校數(shù)理學院的數(shù)據(jù)庫原理課程的教學。

[1] 雷景生，葉文瑤，李永斌.數(shù)據(jù)庫原理及應用[M].北京：清華大學出版社，2012.

[2] 孔祥盛,陳淼超，等.MySQL核心技術與最佳實踐[M].北京：人民郵電出版社，2014：30-63.

[3] 白楊.基于案例驅動的《數(shù)據(jù)庫原理及應用》課程教學模式研[J].電腦知識與技術，2012，（1）：5-6.

[4] 王守信，郭萍.高等學校實驗教學分層次培養(yǎng)模式探討[J].實驗技術與管理，2012，（1）：23-25.

[5] 陳雪梅.數(shù)據(jù)庫實驗課程的改革與實踐[J].實驗技術與管理，2007，（11）：120-122.

[6] 錢雪忠.“數(shù)據(jù)庫原理及應用”課程教學實踐與探討[J].黑龍江教育，2008，（8）：107-109.

[7] 王愛冬，張濤.項目教學法在《數(shù)據(jù)庫原理及應用》課程教學中的應用研究[J].臺州學院學報，2011，（6）：74-77.

[8] 符蘊芳.“數(shù)據(jù)庫原理與應用”實驗教學模式探索[J].實驗技術與管理，2011，（8）：291-293.