丁海燕

(云南大學 信息學院，云南 昆明 650091)

高校文科VFP程序設(shè)計教學改革的探索

丁海燕

(云南大學 信息學院，云南 昆明 650091)

Visual FoxPro(VFP)是微軟公司開發(fā)的一個面向?qū)ο蟮?、可視化的關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),是很多高校文科學生學習數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的必修課程。VFP課程理論與實踐聯(lián)系緊密,如何使學生達到能開發(fā)數(shù)據(jù)庫管理信息系統(tǒng)的教學目標是計算機教師面對的課題。該文分析了課程的主要內(nèi)容及教學難點，對VFP程序設(shè)計實踐教學內(nèi)容的設(shè)計、案例教學法的應(yīng)用以及結(jié)構(gòu)化查詢語言SQL的可視化教學方面做了有益的探索。實踐證明，該探索取得了良好的教學效果。

Visual FoxPro；結(jié)構(gòu)化查詢語言SQL;案例教學;實踐教學

Visual FoxPro簡稱VFP，是Microsoft公司推出的數(shù)據(jù)庫開發(fā)軟件，用它來開發(fā)數(shù)據(jù)庫，既簡單又方便。目前最新版為 Visual FoxPro 9.0，而在學校教學和教育部門考證中還依然沿用經(jīng)典版的 Visual FoxPro 6.0。Visual FoxPro在桌面型數(shù)據(jù)庫應(yīng)用中，處理速度極快，是日常工作中的得力助手。與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)相比，其具有功能強大、技術(shù)先進、方法多樣等技術(shù)特點[1]。

課程基于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫VFP，主要講授關(guān)系數(shù)據(jù)庫的概念和基本原理、VFP的命令、數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建與操作、二維表的創(chuàng)建與操作、視圖、查詢、觸發(fā)器、SQL語句、結(jié)構(gòu)化程序3種基本結(jié)構(gòu)以及函數(shù)等內(nèi)容，還涉及面向?qū)ο蟮谋韱?、報表和菜單；它既包括了關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的基本知識和技術(shù)，又具有面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言的技術(shù)方法，例如使用了控件、容器以及對象等編程思想[2]。

在VFP課程中主要涉及兩大分支：1)VFP關(guān)系數(shù)據(jù)庫的概念、原理、操作及命令；2)程序設(shè)計，又分為結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計與面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計兩種。從教學經(jīng)驗來看，整個課程的教學難點在于SQL命令和程序設(shè)計兩個部分。學生普遍反映課程概念多、邏輯性強、學習難度較大；教師也深感在有限的課時內(nèi)，采用傳統(tǒng)的“多媒體+上機實習”的方法教學，很難將基礎(chǔ)知識講透，學生靈活運用知識的能力較為薄弱[3]。

由于文科生的計算機基礎(chǔ)相對較弱，邏輯抽象能力和程序設(shè)計能力薄弱，因此給文科生講授VFP課程時，要注重教學內(nèi)容的結(jié)構(gòu)性和教學主線，在教學方法上應(yīng)采用案例教學法，從學生熟悉的真實案例入手，如世界杯數(shù)據(jù)庫、學生成績管理數(shù)據(jù)庫等，以此激發(fā)學生的學習興趣[4]。另外，SQL命令是數(shù)據(jù)庫的教學重點與難點之一，文科學生較難掌握，本教學改革探索了以可視化方式，將SQL命令涉及的多表自然連接運算、投影運算、選擇運算、分組統(tǒng)計以及排序等功能分解成若干個步驟，展示其運行效果，將直觀的查詢結(jié)果與SQL代碼分析有機結(jié)合，深入淺出進行講解，以達到靈活運用SELECT語句的教學目標。

本文主要探討以下3個問題：1)如何梳理VFP的教學主線，形成結(jié)構(gòu)性的教學內(nèi)容，因為只有具有結(jié)構(gòu)性的知識學生才好掌握；2)如何進行案例教學的設(shè)計；3)如何講好SQL語句，使學生掌握VFP數(shù)據(jù)庫編程的精髓。

1 VFP教學內(nèi)容的設(shè)計

VFP程序設(shè)計課程的內(nèi)容主要包括數(shù)據(jù)庫技術(shù)、面向過程的程序設(shè)計和面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計3大模塊。數(shù)據(jù)庫技術(shù)介紹VFP數(shù)據(jù)庫、表、視圖、查詢的創(chuàng)建和編輯等操作，使學生初步掌握數(shù)據(jù)處理的能力[5]。面向過程的程序設(shè)計介紹順序、選擇和循環(huán)3種結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計，培養(yǎng)學生程序設(shè)計的基本思想和方法。面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計介紹類和對象以及對象的3要素(事件、屬性和方法)等內(nèi)容，通過表單、菜單、報表等內(nèi)容，掌握面向?qū)ο缶幊淌录?qū)動的編程思想，培養(yǎng)學生程序設(shè)計的技能和水平。

以往的教學通常是以數(shù)據(jù)庫技術(shù)為核心，側(cè)重于學生的數(shù)據(jù)處理能力，而忽視了程序設(shè)計能力的培養(yǎng)。但是，學習VFP最終的目標應(yīng)該是能夠開發(fā)一個小型的信息管理系統(tǒng)，以解決工作中的實際問題，而不是僅僅用來存放、查詢和顯示數(shù)據(jù)的。事實上，VFP數(shù)據(jù)庫的可視化操作，如數(shù)據(jù)庫、表、查詢和視圖等的創(chuàng)建學生并不難掌握，困難的是程序設(shè)計與SQL命令的編寫，因此，在教學過程中應(yīng)當以面向過程的程序設(shè)計為基礎(chǔ)，以數(shù)據(jù)庫技術(shù)為主線，以面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計為目標來組織教學，著重培養(yǎng)學生的抽象邏輯思維和程序設(shè)計能力[6]。

按照這樣的教學指導思想，需要從理論出發(fā)，設(shè)計一個綜合案例貫穿教學始終，且該案例應(yīng)基本上包含了教學大綱中的所有知識點。例如，在本課程中設(shè)計了一個生動的世界杯足球賽的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)，并從3個方面展開教學。

1.1 數(shù)據(jù)庫的設(shè)計

數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程包括需求分析、概念設(shè)計、邏輯設(shè)計和物理設(shè)計階段。首先進行需求分析，根據(jù)世界杯足球賽需要保存哪些實體的信息，及其實體間的聯(lián)系，設(shè)計出“世界杯”數(shù)據(jù)庫的概念模型，并用實體-關(guān)系模型(即E-R圖)表示。世界杯數(shù)據(jù)庫從功能上看，主要完成世界杯足球賽、參賽隊、最佳球員及最佳射手信息的統(tǒng)計及管理。有基本信息、參賽隊、最佳球員和最佳射手4個實體，其中基本信息與參賽隊是多對多聯(lián)系。再將實體及聯(lián)系轉(zhuǎn)化為表結(jié)構(gòu)，得到以下5個基本數(shù)據(jù)庫表[4]，其中加下劃線的字段為關(guān)鍵字。

1)基本信息(屆次，日期，舉辦國，隊數(shù)，冠軍，點球決勝，照片，舉辦背景)；

2)參賽隊(參賽隊，地區(qū)，備注)；

3)參賽成績(屆次，參賽隊，成績)；

4)最佳球員(屆次，姓名，國籍)；

5)最佳射手(屆次，姓名，國籍，進球數(shù))。

1.2 數(shù)據(jù)庫的操作

設(shè)計好表結(jié)構(gòu)后，就可以利用VFP數(shù)據(jù)庫管理軟件創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫和表文件，并錄入表數(shù)據(jù)。通過這一動手實踐過程，學生不僅能理解記錄、字段、索引、字段屬性、數(shù)據(jù)類型以及數(shù)據(jù)完整性約束等概念，而且掌握了數(shù)據(jù)庫的多種操作。包括：1)記錄的瀏覽、輸入、刪除、追加、還原、查找與定位；2)項目管理器的使用；3)數(shù)據(jù)過濾與字段篩選等[7]。除了數(shù)據(jù)庫的基本操作，還可以通過創(chuàng)建索引實現(xiàn)表間關(guān)系，創(chuàng)建字段及記錄的有效性規(guī)則，設(shè)置觸發(fā)器，實施數(shù)據(jù)的實體完整性、域完整性和參照完整性等。

1.3 數(shù)據(jù)的查詢、管理與應(yīng)用

利用VFP提供的“視圖設(shè)計器”和“查詢設(shè)計器”幫助用戶實現(xiàn)數(shù)據(jù)查詢和提取功能。例如：1)從多個表中設(shè)置條件選取數(shù)據(jù)[8]，利用結(jié)構(gòu)化查詢語言SQL的強大功能，大大提高從數(shù)據(jù)庫中選取數(shù)據(jù)的效率；2)結(jié)合VFP面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計功能，利用“表單”實現(xiàn)方便用戶操作的應(yīng)用程序界面；3)利用“報表設(shè)計器”制作報表打印輸出；4)利用“菜單設(shè)計器”為整個應(yīng)用程序創(chuàng)建一個Windows風格的菜單，實現(xiàn)圖形用戶界面，將數(shù)據(jù)庫的管理、應(yīng)用功能有機地結(jié)合起來；5)通過項目連編生成一個可運行的應(yīng)用程序。

每堂課不斷地添磚加瓦，所涉及的新知識點和新命令也在這一教學過程中一并講解，從而體現(xiàn)數(shù)據(jù)庫技術(shù)、結(jié)構(gòu)化程序和面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計3個方面的融合。

2 案例教學法在VFP中的應(yīng)用

柯瓦斯基(Kowalski)將案例教學法定義為一種建立在案例基礎(chǔ)上的，除了可以用來傳授基本概念和基本原理外，還可以通過討論實際問題的解決方法來培養(yǎng)學生的分析和推理能力的研討式的教學方法。

VFP程序設(shè)計理論與應(yīng)用結(jié)合緊密,概念、命令和內(nèi)容繁雜，特別適合采用案例驅(qū)動法。另外在每個知識點引入案例進行教學，將理論和案例融合在一起，能夠分散概念和難點，激發(fā)學生的學習興趣，提高學生解決實際問題的能力[2]。

教學案例的設(shè)計是案例教學成功的關(guān)鍵，應(yīng)當選擇與教學內(nèi)容和教學目的密切相關(guān)的典型案例，寓所教理論于案例之中[10]。例如，在世界杯足球信息管理系統(tǒng)中，根據(jù)系統(tǒng)開發(fā)過程將其劃分為以下8個單元：1)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)需求分析，主要完成對世界杯信息的調(diào)查和分析；2)數(shù)據(jù)庫設(shè)計，主要是用E-R圖設(shè)計表結(jié)構(gòu)，共有基本信息、參賽隊、參賽成績、最佳球員和最佳射手5張表；3)數(shù)據(jù)庫的實施與維護，主要用VFP創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫表、查詢和視圖文件；4)數(shù)據(jù)庫簡單交互，主要通過結(jié)構(gòu)化編程對數(shù)據(jù)庫進行簡單的交互，例如輸入與輸出，簡單的查詢等；5)數(shù)據(jù)庫的存取，主要通過編寫SQL命令實現(xiàn)復雜的數(shù)據(jù)庫訪問功能；6)數(shù)據(jù)庫可視化操作，主要包括表單和常用控件的使用及簡單編程；7)數(shù)據(jù)顯示與輸出，主要是使用報表及菜單完成數(shù)據(jù)的輸出顯示；8)系統(tǒng)測試，主要是軟件的測試與維護。

教學過程中圍繞以上單元講解知識點和命令，既涵蓋數(shù)據(jù)庫原理，又實現(xiàn)了整個項目開發(fā)的全過程[11]。

3 SQL命令的實踐教學

VFP提供了基本的數(shù)據(jù)顯示(LIST、DISPLAY、BROWSE)、編輯(EDIT)和查找(LOCATE、CONTINUE)命令，可以對表中的數(shù)據(jù)按指定的范圍或指定的條件進行顯示、編輯或查找。另外，VFP 還提供了SQL 結(jié)構(gòu)化查詢語言，它主要有以下 4條語句：1)SELECT(記錄查詢語句)；2)INSERT(記錄插入語句)；3)UPDATE(記錄更新語句)；4)DELETE(記錄刪除語句)。其中SELECT 語句功能最強、使用最廣，是SQL結(jié)構(gòu)化查詢語言的核心語句。查詢的內(nèi)容有單表/多表聯(lián)接查詢、嵌套查詢、通配符查詢、分組統(tǒng)計查詢和排序查詢等多種形式[12]。

SQL命令是數(shù)據(jù)庫技術(shù)的核心和關(guān)鍵，它使用靈活，是教學的難點和重點。在教學中可以借助可視化的手段來講解SQL命令執(zhí)行后的效果，幫助學生理解關(guān)系的自然連接、投影和篩選等運算。

以世界杯足球信息管理系統(tǒng)為例，3張世界杯數(shù)據(jù)庫表的結(jié)構(gòu)為：1)基本信息(屆次、日期、舉辦國、隊數(shù)、冠軍、點球決勝、舉辦背景、照片)；2)參賽隊(參賽隊、地區(qū))；3)參賽成績(屆次、參賽隊、成績)。其中“基本信息”與“參賽隊”是多對多關(guān)系[3]。

3.1 提出教學任務(wù)

查找“世界杯”數(shù)據(jù)庫中各大洲參加歷次世界杯的隊數(shù)各有多少？首先分析查詢?nèi)蝿?wù)，查詢是哪個洲涉及參賽隊表，查詢參加某次世界杯的隊數(shù)涉及到參賽成績表，這是一個多表連接查詢。要知道各大洲參加歷次世界杯的隊數(shù)不僅要對“地區(qū)”字段分組，還要對“屆次”分組，在兩次分組的基礎(chǔ)之上再統(tǒng)計同一分組記錄的條數(shù)即為各大洲參加歷次世界杯的隊數(shù)，最后按屆次進行排序輸出。SQL代碼如下[4]：

SELECT參賽隊.地區(qū)，參賽成績.屆次，COUNT(參賽成績.屆次)AS 隊數(shù);

FROM參賽隊,參賽成績 ;

WHERE參賽隊.參賽隊=參賽成績.參賽隊;

GROUP BY參賽隊.地區(qū)，參賽成績.屆次;

ORDER BY參賽成績.屆次

3.2 可視化分步展示效果

以上代碼對學生來說還是比較抽象，可以通過可視化的形式把每一步的效果展示出來。

1)查看連接運算，如圖1所示，輸出全部字段，連接字段為參賽隊，可見兩表連接運算的結(jié)果是將兩個表的所有字段拼合在一起，構(gòu)成5個字段，參賽隊字段重復出現(xiàn)，并且表中記錄均滿足連接條件：參賽隊.參賽隊=參賽成績.參賽隊。

2)先按屆次，再按地區(qū)分組，并去掉“成績”和一個“參賽隊”重復字段。由圖2可知，當存在分組時，查詢只顯示同一分組的第一條記錄。這個知識點是通過實例分析總結(jié)得出的，是內(nèi)化的知識而不是死記硬背的知識。

圖1 連接運算

圖2 分組查詢

3)在同一屆次同一大洲的參賽隊中，只要用計數(shù)函數(shù)COUNT(參賽成績.屆次)統(tǒng)計同一分組的記錄條數(shù)，便可得到最終查詢結(jié)果，如圖3所示。

圖3 分組統(tǒng)計查詢

4 結(jié)束語

VFP作為一種簡單易學、功能強大的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件平臺，是許多非計算機專業(yè)人員學習軟件設(shè)計時的首選。在教學中要把握以結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計為基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)庫技術(shù)為主線，面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計為目標的教學方針，并運用多媒體與可視化、案例法和任務(wù)驅(qū)動等多種教學方法，才能取得好的教學效果。

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VFPProgrammingTeachingInnovationintheLiberalArtsofUniversitiesandColleges

DING Haiyan

(School of Information Science and Engineering，Yunnan University，Kunming 650091，China)

Visual FoxPro(VFP)is an object-oriented and visual relational database management system，which developed by Microsoft corporation.It's a required course for many liberal arts students to study database application and object oriented programming in many colleges.Theory and application relate closely in VFP.How to make the students achieve the teaching goal of developing database management information system is the subject that the computer teacher is facing.The main contents of the course and the teaching difficulties are analyzed.This paper does useful researches and trials in terms of teaching content design of VFP，application of case-teaching method and visual teaching of structured query language(SQL).Practice has proved that good teaching effect has been achieved.

Visual Foxpro；structured query language；case-teaching；practice teaching

2016-03-29；修改日期:2017-05-19

“教育部高等教育司—微軟公司”2014校企合作專業(yè)綜合改革項目(2014MOEMSCT0111); 2013年度云南省質(zhì)量工程教學改革研究項目(X3113008); “云南大學第五批中青年骨干教師培養(yǎng)計劃”專項經(jīng)費資助項目(XT412003)。

丁海燕(1974- )，女，碩士，副教授，主要從事計算機應(yīng)用方面的研究工作。

TP391;G642.4

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2017.04.035