張春娜，吳建勝

（遼寧科技大學(xué)軟件學(xué)院，鞍山114051）

一種開放式過程控制的數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計研究

張春娜，吳建勝

（遼寧科技大學(xué)軟件學(xué)院，鞍山114051）

《數(shù)據(jù)庫原理》課程設(shè)計的目標是使理論知識有效的應(yīng)用于實際，強化分析問題與團隊協(xié)調(diào)的能力?；诖耍岢鲆环N開放式的過程化管理方法。在設(shè)計過程中，實施分階段管控，并提供充分的自由度，使學(xué)生既能發(fā)揮想象力又不偏離設(shè)計目標。實踐證明，該方法對于學(xué)生的數(shù)據(jù)庫設(shè)計與開發(fā)具有極強的引導(dǎo)作用，教學(xué)效果很好。

數(shù)據(jù)庫原理；開放式；過程化；分階段

0 引言

學(xué)生的綜合應(yīng)用能力是教學(xué)效果的重要體現(xiàn)，如何培養(yǎng)出具有創(chuàng)新能力的應(yīng)用型人才是高等教育的首要任務(wù)?！稊?shù)據(jù)庫原理》作為計算機專業(yè)的核心課程是其他課程的重要銜接，應(yīng)用范圍極廣[1]。值得注意的是，在全球知識經(jīng)濟一體化的大背景下，云計算、大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)+等新技術(shù)、新名詞不斷涌現(xiàn)，人們對信息的渴求與日俱增?；诖?，數(shù)據(jù)庫原理成為各個高校計算機專業(yè)的必修課，包含了用于培養(yǎng)學(xué)生實踐能力的環(huán)節(jié)-數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計[2-3]。

1 問題的提出

課程設(shè)計不同于實驗課，其意義更加寬泛，是理論知識的有效延伸，強調(diào)技能的綜合應(yīng)用，主要針對一個項目實施系統(tǒng)性的運作[4]。學(xué)生在實踐過程中通過參與設(shè)計到實現(xiàn)整個環(huán)節(jié)，將理論實踐化，增強應(yīng)用能力，并最終能夠獨立完成信息系統(tǒng)的開發(fā)。

傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計通常是固定實踐、固定地點，教師有限次的集中講授，學(xué)生選題后進行需求分析、設(shè)計、實現(xiàn)系統(tǒng)，最后的評定以課程設(shè)計報告的形式呈現(xiàn)[5-6]。其優(yōu)點是學(xué)生集中完成設(shè)計便于管理，且實驗環(huán)境較好，可以加快開發(fā)速度[7]。傳統(tǒng)課程設(shè)計模式有一點優(yōu)勢，具有普遍的適應(yīng)度，但該模式的弊端也是顯而易見的，主要表現(xiàn)為創(chuàng)新能力與自主學(xué)習(xí)能力的缺失，以下針對其存在的問題進行詳盡分析：

（1）題目的局限性

通常課程設(shè)計的題目有限，學(xué)生可選擇的范圍小，且學(xué)生選定后，由于缺乏相關(guān)知識的儲備需教師詳細描述，這樣使得教師的角色模糊不清，學(xué)生的創(chuàng)造力沒有得到激發(fā)，積極性亦收到不同程度的影響。

（2）實踐實踐與環(huán)境的限制

傳統(tǒng)的課程設(shè)計通常與平時做實驗相同，即固定時間，利用空閑實驗室來實施。由于實踐環(huán)境集中在教學(xué)周后期，實驗環(huán)境相對緊張，加之實驗平臺可能需要重新搭建，極易造成實踐工作量不飽滿的情況。且對于一般課程，設(shè)置的時間為2周，時間較少，實踐內(nèi)容與目標都需兼顧時，質(zhì)量的保證困難度較大，同時，學(xué)生面臨期末復(fù)習(xí)壓力大，課程設(shè)計中難免會遇到深層次分析的問題，容易產(chǎn)生厭戰(zhàn)情緒而影響實訓(xùn)效果。

（3）過程管理問題

課程設(shè)計的基本要求是學(xué)生需獨立完成，故教師的直接指導(dǎo)相對較少，如中期檢查中，只能指出一些明顯的設(shè)計缺陷，學(xué)生在分析與設(shè)計階段投入的時間較少，產(chǎn)生問題后不能得到解決而導(dǎo)致更大問題。同時，課程設(shè)計的評分標準側(cè)重于考察學(xué)生的程序執(zhí)行和設(shè)計報告，沒有體現(xiàn)過程管理的重要性，而沒有好的過程控制，預(yù)期的實訓(xùn)效果很難達成。

（4）質(zhì)與量的考量

質(zhì)量中的“量”往往是評測的重點，主要表現(xiàn)為：學(xué)生完成了多少；程序是否能夠正常運行，工作量是否飽滿。這種方式對于“質(zhì)”的考核是有欠缺的[5-6]。例如，完成一個項目，有的學(xué)生設(shè)計15張表，而有的學(xué)生利用8張表來實現(xiàn)，且關(guān)系表達清楚；或者，有的學(xué)生利用存儲過程來代替繁瑣的工作，節(jié)省了代碼量。以上種種均需要重點考察。此外，系統(tǒng)性能也是考核中需要注意的，例如并發(fā)控制、容錯機制、海量數(shù)據(jù)處理等。教學(xué)實踐中應(yīng)秉承合理即是對的，系統(tǒng)的穩(wěn)定性應(yīng)高于一切。

2 開放式過程化控制的數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計

開放式管理與過程化控制二者間并不存在矛盾。開放式管理是利用現(xiàn)有師資與設(shè)備條件將實踐的時間與地點最大限度的延長，且實踐內(nèi)容應(yīng)充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，自由度更大，可發(fā)揮空間將得到有效拓展。過程化控制類似于生命周期的項目實施，將數(shù)據(jù)庫的設(shè)計過程分為多個階段，并設(shè)定階段目標以逐步達成。每個階段的實現(xiàn)中，根據(jù)內(nèi)容與目標設(shè)置考察知識點，使學(xué)生能夠活學(xué)活用理論知識。

2.1 改革思想架構(gòu)

（1）細化設(shè)計過程，在布置任務(wù)時，將設(shè)計工作進一步細化，數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計整體劃分為：選題、需求分析、系統(tǒng)功能設(shè)計、概念模型設(shè)計、邏輯模型設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計、用戶界面交互、課程設(shè)計答辯、課程設(shè)計報告。

（2）時間安排

通常課程設(shè)計的時間安排在課程結(jié)束后，接近期末復(fù)習(xí)，學(xué)生面臨期末考試，課業(yè)壓力較大，很難拿出大量精力來考慮設(shè)計中的深層次問題。因此，時間跨度應(yīng)盡量放寬，例如，可在課程進行過半時，即布置課程設(shè)計規(guī)范，教師在過程化管理中設(shè)定考核與輔導(dǎo)的時間點，并明確每個點需要達到的目標。輔導(dǎo)時增加問題討論環(huán)節(jié)，以小組為單位，深入探討學(xué)生設(shè)計中遇到的重點、難點問題。這樣，整個課程教學(xué)完成后的一周，力爭完結(jié)課程設(shè)計。

2.2 課程設(shè)計的實施

（1）基本思想數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計采用一種開放式、分階段設(shè)目標的形式，將實訓(xùn)時間設(shè)置為8周，通過教師的引導(dǎo)，學(xué)生完成課題選定、需求分析、設(shè)計、最終實施。在每個階段召開討論會，考核目標并提出建議，進而引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計的方向，使學(xué)生真正理解數(shù)據(jù)庫的設(shè)計。

（2）具體實施細則

課程設(shè)計共分8個部分，每個階段設(shè)定考核標準，實施過程化管理，細節(jié)如表1所示：

表1 數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計任務(wù)分解與考核

（3）任務(wù)詳解

①選題與功能分析

學(xué)生通過充分調(diào)研確定題目，并將依據(jù)與需求形成文檔提交教師，教師依據(jù)命題原則、題目的創(chuàng)新性及飽滿度給出審核意見。

②需求調(diào)研

此階段學(xué)生需進行充分的調(diào)研，確定選題的可行性，并分析需求端的詳細數(shù)據(jù)以形成需求分析報告，其中，需體現(xiàn)數(shù)據(jù)流向、數(shù)據(jù)存儲方式、數(shù)據(jù)處理等細節(jié)。

③概念模型設(shè)計

對客觀世界的抽象，即概念模型設(shè)計。學(xué)生依據(jù)需求從業(yè)務(wù)流中整理出實體，并描述實體間的關(guān)系，進而完成ER圖、數(shù)據(jù)流程圖的繪制。

④邏輯模型設(shè)計

邏輯模型中的關(guān)系來源于實體的歸整，必須進行范化處理，關(guān)系間聯(lián)系明確，去除不必要的冗余，每個關(guān)系亦需定義相應(yīng)的主碼、外碼、候選碼等特征。

⑤中期檢查

學(xué)生要完成數(shù)據(jù)庫的架構(gòu)搭建，主要考察工作量的飽滿度，體現(xiàn)為：業(yè)務(wù)流、數(shù)據(jù)流、實體關(guān)系、屬性等描述是否合理，采用分組討論結(jié)合答辯的方式進行。

⑥實施與前臺銜接

依據(jù)邏輯模型實施物理結(jié)構(gòu)設(shè)計，并搭建前臺測試程序。要求針對具體項目設(shè)計表結(jié)構(gòu)，配以查詢（簡單、模糊、嵌套），存儲過程、觸發(fā)器、游標、事務(wù)，使項目具備一定應(yīng)用能力。

⑦撰寫課程設(shè)計報告

課程設(shè)計報告是對整個實訓(xùn)過程的總結(jié)，要求學(xué)生做到嚴謹與細致，對于設(shè)計和實施過程中遇到的問題及時提出解決方案，同時進行詳細闡述以及必要的前景展望，做到事無巨細。

⑧答辯

教師查驗課程設(shè)計報告后，組織學(xué)生答辯，過程以小組為單位，分配一名同學(xué)主答，其他部分分答，即主答演示程序，隨機提出問題，組員予以回答，教師依此點評。

2.3 課程設(shè)計的管理模式與評分標準

（1）管理模式

本課程設(shè)計的時間周期較長，教師與學(xué)生接觸的次數(shù)較多，故對教師的要求較高，此過程中各階段依據(jù)不同組實際遇到的問題加以指導(dǎo)，明確設(shè)計目標，使學(xué)生思路更加清晰。同時，在每個階段結(jié)束后，開展小組討論，對于普遍存在的問題進行分析與講解，并對有創(chuàng)新性的部分適當(dāng)引導(dǎo)，以期獲得設(shè)計深度的提高。

（2）評分標準

數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計的評測分為兩部分：設(shè)計、實施占70%；報告、答辯占30%。綜合評定分析如表2所示。

3 實施效果評價

數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計改革已經(jīng)實施了兩個學(xué)期，對象為計算機專業(yè)本科生，取得了較好的效果，與傳統(tǒng)方式差別體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）學(xué)生自由度得到提高，由于題目自擬，在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生能動性較強，可自由發(fā)揮的點較多。

（2）開放式的過程化管理使得師生溝通更容易，目標也更明確。開放式使學(xué)生在選題伊始，即開始調(diào)研、分析、查閱相關(guān)資料，思路得到很好的拓展，更能接近實際，小組成員各司其職，工作目標與飽滿度得到保證。

通過結(jié)題后的調(diào)查問卷發(fā)現(xiàn)：工作飽滿度達到83.2%；問題得到有效解決達到91.5%；確定題目是否具有創(chuàng)新性達到82.7%；感覺自己在項目中的存在感達到84.5%。

表2 評分標準

4 結(jié)語

《數(shù)據(jù)庫原理》是計算機專業(yè)的一門主干課程，其實訓(xùn)環(huán)節(jié)是學(xué)習(xí)高級開發(fā)工具的必要條件，著重團隊意識與創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。設(shè)計中，在各個階段設(shè)定分期目標，引導(dǎo)學(xué)生依此完成相關(guān)工作，做到理論有效的延展，通過實際效果驗證，改革后的教學(xué)模型優(yōu)勢明顯。

[1]董晨，張樺.基于“卓越計劃”的數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計教學(xué)改革與研究[J].計算機教育，2013，（23）：120-123.

[2]張媛媛.基于學(xué)習(xí)共同體的“數(shù)據(jù)庫與程序設(shè)計”課程教學(xué)改革[J].教育與職業(yè)，2014，（5）：144-145.

[3]嚴冬梅.數(shù)據(jù)庫原理[M].北京：清華大學(xué)出版社，2011.

[4]趙慧敏，楊鑫華，牛一捷.數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計實踐教學(xué)改革探索[J].當(dāng)代教育論壇（教學(xué)研究），2011，（8）：49-51.

[5]王樂球，周文瓊，路永和.“數(shù)據(jù)庫原理”課程教學(xué)改革與實踐[J].軟件導(dǎo)刊，2014，13（2）：168-171.

[6]寧黎華，陳光喜.數(shù)據(jù)庫原理實驗教學(xué)改革研究—以桂林電子科技大學(xué)信息與計算科學(xué)專業(yè)為例[J].計算機教育，2014，（16）：60-63.

[7]劉雙印，徐龍琴.《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》教學(xué)改革探索與實踐[J].中國電力教育，2012，（34）：56-58.

張春娜（1979-），女，遼寧鞍山人，碩士，研究方向為數(shù)據(jù)挖掘

吳建勝（1971-），男，遼寧鞍山人，碩士，研究方向為網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)字圖像處理

Research on Open Process ControlBased on Database Course Design

ZHANG Chun-na，WU Jian-sheng

（Schoolof Software，University of Science and Technology Liaoning，Anshan 114051）

The goalofthe course design of Database Principles is to make theoreticalknowledge effectively applied to practice,and to strengthen the ability to analyze problems and coordinate with the team.Based on this,proposes an open process managementmethod.In the design process,realizes the phased managementand controland provides the fullfreedom，so thatstudents can notonly use their imagination,butnot deviate from the design goals.Practice has proved thatthis method has a strong guiding role in the design and developmentofstudents'database,and the teaching effectis very good.

Database Principle;Open;Process;Phased

1007-1423（2017）30-0069-04

10.3969/j.issn.1007-1423.2017.30.015

2017-07-25

2017-09-25