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中圖分類號:TP311文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2009)35-10035-02
數據庫技術從20世紀60年代中期產生到現在幾十年來得到了迅速的發展,是計算機科學技術中發展最快的技術之一。在計算機輔助設計、人工智能、電子商務、工農業生產、行政管理、科學研究和工程技術等諸多領域得到了廣泛應用,已經成為計算機信息系統和應用系統的核心技術和重要基礎。通過這門課程的學習,使學生能夠正確理解數據庫的基本原理,熟練掌握數據庫的設計方法和應用技術。作為培養數據庫應用人才的主要基地,高等院校在過去、現在和將來都發揮著不可替代的核心作用。然而一些高等院校在傳統的課程教學過程中強調數據庫理論知識的完備性,缺乏學習的應用性和針對性,理論性強、概念抽象,理論和實踐教學存在不同程度的脫節。而應用性課程的教學又多以低端數據庫系統平臺為基礎,如SQL Server, Access等,對大型數據庫系統服務器的管理和應用涉及較少,不能很好地滿足企業對人才的需求。因此分析該課程目前教學過程中存在的主要問題,研究教學改革方案,就教學內容、教學方法、教學手段、教學組織與管理、考核方式等方面進行研究具有十分重要的意義。
1 傳統教學中的局限性
結合自己的教學體會,分析了計算機及相關專業數據庫原理與應用課程的教學現狀,認為該課程教學過程中存在的主要問題有以下幾個方面。
1.1 理論與實際脫節
數據庫原理與應用課程一般包括數據庫原理、設計和應用三個部分。原理是其基礎,設計和應用是提高,他們相輔相成、互相促進。但是目前一些高等院校教學的基本情況如下:
1)教師重點偏向理論教學,很少向學生介紹具體的數據庫使用技術,使學生不能將所學知識融會貫通,不能適應企業對數據庫應用人才的需要。
2)教師重點偏向流行數據庫開發工具的使用,忽視甚至放棄原理的教學,造成學生對具體開發工的操作能力突出,但缺乏完整的知識結構。高等院校數據庫原理與應用課程的教育目標是培養社會需求的數據庫應用人才,這就要求培養的學生既理解原理、具有扎實功底,又善于靈活運用、富于創新。
1.2 對實踐教學環節重視不夠
數據庫原理與應用課程是一門實踐性很強的計算機課程,但目前實驗課教學存在很多弊端,例如學生不明確實驗目的,實驗內容不清楚,考核中實驗課也沒有一定的比例等。
1.3 教學實踐有悖工程化原則
現代企業數據庫應用基本上是工程化的合作開發,其基本特征是按軟件工程學的原則進行組織,軟件工程學的基本方法融入數據庫原理與應用課程的實踐環節,使學生盡早建立起工程化的概念,順應人才市場需求的一條原則,但考察目前的教學過程可以看到,除了畢業設計(論文)之外,從課后作業、上機實踐到課程設計,幾乎都是學生的個人行為,大多數學生是抱著應付差事的心理被動地來完成這些任務的,缺乏創新思維。在畢業設計(論文)中反映出許多學生不懂得如何合作開發一個實用的數據庫應用系統,嚴重影響了畢業設計的質量,學生畢業后也不能迅速適應所在單位的工作要求。
1.4 教學方法和手段缺乏多樣性
當前數據庫原理與應用課程采用CAI課件進行多媒體教學日趨流行,使用多媒體課件教學一方面減輕了教師板書的負擔,增加了授課的信息量,同時好的課件也能夠使教學內容更加形象化地展現出來;但另一方面,教師在授課時對課件的過分依賴也給課程的教學質量帶來了一些問題,如當學生長時間注視投影時,容易產生視覺疲勞;由于使用課件進行教學時,加快了演示的節奏,缺乏教與學的友好交互,學生的思維難以與之同步,從而使教學質量下降。因此必須合理的綜合運用不同的教學方法和教學手段,取長補短,調動學生的學習積極性,促進學生的學習。
2 數據庫原理與應用教學改革研究的具體措施
2.1 優化教學內容,完備知識體系
數據庫原理與應用課程教學目標是通過課程的學習,強化基礎訓練,使學生理解數據庫的基本原理;應用軟件工程原則,掌握數據庫的設計方法,了解數據庫當前的研究發展狀況,掌握數據庫的應用技術。在實施數據庫原理與應用課程教學時,應從基本原理、設計方法到應用開發,涵蓋如下教學內容:1)基本原理包括數據庫系統概述、關系數據庫、關系數據庫查詢語言SQL、關系系統及其查詢優化、關系數據理論等,這些內容是教學的重點,它們涵蓋了關系數據庫的基本原理,對數據庫的設計、應用和開發起著指導作用。2)設計方法包括軟件工程原則、數據庫恢復技術、并發控制、數據庫安全性、數據庫完整性等。3)應用開發包括 IBM DB2數據庫系統、基于高級程序設計語言的C/S(B/S)構架的應用。
2.2 合理的教學方法和教學手段
在實際的教學過程中,合理的綜合使用各教學方法、教學手段,以學生為中心,多采用案例、任務驅動等相結合的教學方法,增加學生的實踐機會、自學機會和創新機會,極大地調動學生的學習的主動性和積極性,激發學生探究創造的興趣,鼓勵學生獨立探索,促進知識的加深和遷移。
2.2.1 結合多種教學方法進行教學
采用案例教學,加快學生的學習步伐,針對課堂教學、實驗教學和課下練習,均設計了不同的教學案例。從數據庫基本原理、設計、實現和開發等諸方面,對案例逐步展開,加快學生對抽象理論和方法的理解和掌握。
采用任務驅動教學法,針對教學中的重要知識點,精心設計教學任務。任務驅動教學法的基本過程為:提出任務、分析任務、學生操作、交流討論、鞏固創新、總結等。在任務的驅動下,促使學生自主思考,并通過自主學習、協作學習等方法,探求解決問題的途徑。
采用合作學習教學法,合作學習教學法即結構式分組教學模式,使其和任務驅動教學法相結合,對學生進行合理分組,使之相互合作和激勵,主動積極地參與學習,培養學生探索創新能力和團結協作的精神。該方法主要用在實驗教學當中。
2.2.2 使用多種教學手段進行教學
采用網絡和多媒體教學、小組討論、調研報告等多種教學手段來使學生提高主動參與意識,并注意增強學生的分析判斷能力和留給學生思考與討論的空間;更強調對學生進行學習方法的指導而不是灌輸式教學,從而使學生能舉一反三,觸類旁通。同時在教學過程中重視因材施教,努力實現教學方法的個體化,針對學生學習的個別差異解決好因材施教問題。
2.3 重視實踐環節,培養創新能力
為了實現預期的教學目標,必須將理論教學與實踐教學緊密融合,鼓勵引導學生將理論知識靈活掌握,并具體應用到實際工程中。實踐教學是數據庫原理與應用課程教學的一個重要環節,課程中的上機實驗、數據庫課程設計安排要合理。1)教師在課堂上應給學生指定明確的有利于消化課堂理論知識的實驗題目,讓學生上機時做到目的明確、有的放矢。2)上機時應對學生進行實時指導,并對上機過程中普遍存在的問題進行統一講解。上機實驗針對的往往是一定范圍的知識點,各個知識點相互聯系不夠緊密,具有一定的局限性,因此在課程的后期需要安排兩周的課程設計或綜合性實驗訓練,所選題目應具有一定的應用背景,讓學生能夠應用軟件工程的基本原則設計一個具有實用價值的數據庫應用系統,使所學知識融會貫通。
2.4 改革考核方式,重視能力培養
數據庫原理與應用課程的考核分為理論知識考核與應用能力考核兩部分。理論知識考核重點考察學生對關鍵性概念和原理的熟悉和理解,著重考核學生綜合運用知識解決實際問題和創新思維的能力。應用能力考核方式要靈活一些,應將考核變為激發學生學習興趣的機會,所以我們可以通過平時的實驗、具體的數據庫設計開發任務等進行。為了避免在分組的實驗、設計任務中,有的同學不積極參與,可采用隨機抽查個人的方法來考核小組成績,促進小組內部互相監督、互相幫助、互相學習,有利于培養學生學習的積極性,提高教學效果。
2.5 強化課程的組織與管理
為了更好的搞好課程教學,建立了集體備課制度,在開課的前一個學期期末,任課老師集中討論、確定教學計劃、教學日歷。開課前兩周內,大家對備課中出現的相關問題進行討論,取長補短。在教學進行過程中,要求任課老師要互相聽課,以取長補短,并不定期的對教學過程中出現的問題進行研討,從教學方法、形式和內容上進行討論,不斷探索,摸索出了一條適合實際情況的教學方法和模式。
3 結束語
本文在分析《數據庫原理與應用》課程理論與實踐教學中所存在問題的基礎上,提出了若干教學改革措施,并已付諸實施。目前本課程的教學工作取得較好的教學效果,讓學生的綜合素質和創新能力在循序漸進的過程中不斷得到鍛煉和提高,同時提高了畢業生的競爭力。我們將繼續在數據庫的教學改革上開展新的工作,在數據庫技術和網絡技術相結合的道路上作新的探索,努力尋求新的切入點,使理論教學和實際應用更好更緊密的結合起來,培養出更多適應信息化社會的復合型、應用型人才。
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【關鍵詞】軟件工程專業 數據庫原理 實踐
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1006-9682(2009)04-0070-02
【Abstract】The aim of software engineering education is to cultivate students’ engineering capabilities to analyze, design and implement software. But currently, there exists problems in practice education――ignoring connection among knowledge and ignoring relation between other courses. While pointing out these problems, we also propose solutions to solve them.
【Key words】Software engineering major Principles of database management Practice
一、引 言
數據庫技術是信息技術中發展最快的領域之一,也是應用最廣的技術之一,已成為計算機信息系統與應用系統的核心技術與重要基礎。數據庫原理課程是軟件工程專業的一門主干必修課程,該課程系統、完整地講述了當前數據庫技術從基本原理到應用實踐的主要內容,力爭使學生能夠正確理解數據庫的基本原理,掌握數據庫的設計方法和應用技術。能在現有主流的數據庫管理系統之上進行應用系統的開發和管理。因此,數據庫原理是集理論性、實用性、操作性、創新性于一體的綜合課程。
數據庫原理[1]是軟件工程專業的一門主干必修課程,其重要性不言而喻。這門課程不僅要求學生掌握數據庫的基本概念、原理,還特別強調培養學生應用數據庫技術動手解決實際問題的能力。如何使理論與實踐不脫節,真正培養出具備扎實的基礎知識、較強的實際工程實踐能力的軟件工程專業人才,是講授這門課程的教師一直都在探索的問題。根據切身的教學經驗,從實踐環節著眼,對數據庫原理課程的講授進行了思考。
二、實踐教學普遍存在的問題
數據庫原理是一門綜合性的課程,主要表現在:內容龐雜,包括了數據庫的基本概念、理論、關系代數和關系演算語言、關系規范化理論、SQL語言、數據庫設計、數據庫保護等;涉及面廣,除了數據庫技術,還牽涉到了軟件工程、Web程序設計、軟件質量管理等方面。目前各高校軟件工程專業的數據庫原理課程教學內容和教學方法大致相近,大都依據指定的一本教材,按編排順序進行課堂教學和實驗,在學期末進行課程設計。在這樣的教學模式下普遍存在教學與實踐脫節的問題,主要表現在如下幾個方面:
1.學生對基本概念理解不透徹,基本理論掌握不扎實。基本概念、基本理論是授課的重點。如果沒有適當的工程項目經驗,僅憑理解加記憶的方法來應付考試,許多知識點理解就不會透徹,并且學完以后印象不深、很快就會遺忘。
2.大部分學生分析問題、解決問題的能力差。在教學過程中,時常會發現一些學生考試分數很高,但是在課程設計或畢業設計中卻體現不出相對應的能力來。所學的知識沒有被轉化成為分析問題、解決問題的能力。
3.學生感到時間緊、任務重。主要原因是課程設計的課時安排不合理,將課程設計集中安排在學期末的一周內。這么短的時間內既要調研、做需求分析、數據庫設計,又要編程、寫設計報告等,學生必然會感到時間很緊張、課程設計的質量也難以保證。
簡而言之,在現行教學模式中,雖然設置了實驗、課程設計等實踐環節,但卻忽略了兩個銜接。一個是知識點之間的銜接。通常,實驗的設計是以課堂講解的知識點進行設計,各個實驗是單元性的,相互獨立,無法使學生理解知識點間的聯系。然而,課程設計卻要求學生在臨近期末的一周時間里,綜合所學,完成一個小型數據庫系統的設計、開發。這對于大部分初學數據庫的學生而言,難度很大。導致很多學生紛紛選擇與開發能力相對較強的學生組成小組,共同完成課程設計,從而無法在實踐中真正鍛煉自己的動手能力。另一個是忽略了與軟件工程等相關課程的銜接,使學生無法真正綜合地了解、掌握并實踐一個軟件系統的開發、維護、擴充的全過程。
三、改進實踐教學的措施
目前的教學中,主要依據教材,以關系數據庫為基礎、數據庫管理系統為中心,介紹關系系統的基本原理,教材中很少涉及到具體應用,學生在學習過程中很難深入理解數據庫中的一些重要技術,更談不上如何從實踐上去把握。而數據庫原理課程的后續課程一般又不再安排一門操作性強的商業數據庫課程,比如SQL Server數據庫等。知識點之間、數據庫原理與相關課程之間的脫節,一方面無法調動學生的自主學習積極性;另一方面因為實踐內容欠缺連貫性、綜合性,無法培養學生的實際工程實踐能力。要消除脫節,實現兩個銜接,勢必要對現行的教學方法進行改進。
現行教學模式中,實驗的設計是以課堂講授的知識點為驅動,能起到加深學生對知識點印象的作用,但卻無法調動學生自主學習的積極性。比如建立數據庫、建立表、完成特定SQL操作等單元性實驗,學生依葫蘆畫瓢,大都能順利完成。但實際上,學生卻對各個知識點的聯系理解不夠,比如表與視圖的關系。當臨近期末,需要完成綜合性較強的課程設計時,學生明顯感到相較于實驗,課程設計難度增大;同時,由于學生平時缺乏綜合訓練,很難達到預期的教學效果。要實現實驗與實驗的銜接,就要使實驗內容間有連貫性,就是要以任務為驅動對實驗進行設計。 以一個具體的、能調動學生學習積極性的任務,對講授的知識點進行合理的組合,將要傳授的瑣碎、枯燥的理論知識巧妙地蘊含其中。以知識點為驅動設計建立視圖的實驗,通常要求學生按教材及老師的講解,采用SQL語句直接完成視圖的建立。而以任務為驅動設計的實驗,則只給出任務描述,調動學生積極性,綜合運用所學知識點,自己想辦法完成實驗。比如,要求學生利用數據庫管理一個單位職工的薪酬記錄,要求財務主管可對單位所有職工的薪酬進行操作,部門主管可對部門所有職工的薪酬進行查詢,職工能對自己的薪酬進行查詢。以任務為驅動設計實驗,能有意識地鍛煉學生的自主學習能力,通過實踐理解知識點及其之間的聯系。
現行教學模式中,雖然設置了綜合性較強的課程設計環節,但由于培養計劃設置的問題,軟件工程、Web程序設計等課程與數據庫原理課程并行開設,使學生很難體會從需求分析開始,掌握并實踐一個軟件系統開發、維護、擴充的全過程。因此,可將課程設計獨立出來,整合數據庫原理及其相關課程,開設一門12學時左右的數據庫開發的實踐性課程。這一課程以某一個主流數據庫軟件為基礎,結合軟件工程導論、大型軟件系統的設計和體系結構的課程,使學生能夠將相關教學內容融會貫通,有機會完整地了解并實踐一個大型應用軟件的整個生命期的所有問題,而不是每門課都只了解其中的一個片段。
四、小 結
對于軟件工程專業的學生而言,扎實掌握數據庫的基本原理、設計和開發技術,是增強其就業競爭力,滿足用人單位需求的重中之重。對數據庫原理課程的實踐環節進行反思,有利于進一步促進實踐教學,更好地達到課程的教學目標和效果。本文指出了實踐環節中存在的知識點脫節、與相關課程脫節的問題,并提出了其改進措施。
關鍵詞: 在線考試系統;設計; B/S; 需求分析; 數據庫設計
中圖分類號:TP311 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2016)07-0113-03
1 概述
隨著互聯網技術、多計算機技術的飛速發展,網絡技術、多媒體技術、計算機技術等在現代教育領域大范圍普及,教育方式正面臨著一場巨大的變革。傳統的考試的諸多弊端日益突出,例如考試效率不高、缺乏公平性、試題再利用性差、保密性低、成本較高等,使得傳統考試很難與新的教育方式接軌,線上考試應運而生。作為一種適應時代的新型的考試方式,在線考試解決傳統考試過程中的工作量大、效率低、資源浪費等問題,越來越多的高等院校考試已經選擇了采取線上考核的形式[1]。
基于網絡的在線考試是網絡技術和教育信息化發展的必然趨勢。在線考試系統使考試管理工作更加規范化、信息化與自動化,不僅減輕教師的工作負擔,而且提升考試管理水平與工作效率[2]。
在線考試系統的實現可以避免傳統考試方式中的一些缺陷。首先,節約了教學成本,在線考試系統無需印刷上的費用,工作人員需求量相對減少,節約大量人力、物力[3];其次,計算機自動從卷庫中抽取試卷、批閱試卷,減輕教師負擔,提高管理效率[4]。最后,考試批閱由計算機完成,避免教師批閱過程中的主觀影響,提高了考試成績的準確性和公平性[5]。總之。在線考試系統在實際應用中具有重要的實踐意義。
基于《數據庫原理及應用》課程的在線考試系統實現基于教師、學生、管理員三類用戶的個人信息管理、考試資格管理、考試管理、批閱試卷、成績管理等功能。
2 系統需求分析
2.1 功能需求
《數據庫原理及應用》課程考試僅涉及單選題、判斷題和主觀題,為了便于學生考試的管理及老師統計分析考試結果,急需將考試由線下模式轉化為線上考試。軟件實現了學生隨機抽取某套試卷進行《數據庫原理及應用》課程的考試,提交試卷后立刻反饋客觀題考試成績,教師評閱完主觀題之后,得到學生考試總成績及考試結果統計分析等功能[6]。具體功能如下:
登錄驗證:系統根據用戶登錄的賬戶、密碼和用戶身份驗證用戶狀態;
個人信息修改:用戶根據自身情況修改個人信息;
密碼修改:用戶根據自身情況修改個人密碼;
參加考試:用戶登錄系統,抽取試卷,參加考試;
提交試卷:參加考試后,提交試卷,得到客觀成績;
查看成績:用戶查看考試成績;
批閱主觀試卷:老師選擇學生,給出主觀題得分;
查看試卷分析:系統通過分析學生成績得到成績分析圖;
創建學生用戶: 管理員導入EXCEL表;
審核考試資格: 管理員修改考生考試權限;
開通補考權限: 管理員審批補考學生權限。
2.2 性能需求
在線考試系統主要功能是實現學生在線考試,所以對系統的速度、負載、容量、實時性都有相應的要求。系統自動生成報表時間需小于10s,更新數據庫時間平均小于1s;系統在100個用戶并發訪問時90%的時間能正常工作,允許500M以上的并發數據流量;數據庫的每個表單能存儲10萬條記錄,服務器能存儲100G的文件,并且系統必須及時更新數據庫。
2.3 質量屬性
在線考試系統需要滿足用戶所有的需求功能完備,符合法定的相關標準、協議、規則,并且系統需要易于維護、修改、剔除缺陷,及時給用戶反饋結果。系統界面簡潔明了,用戶可以短時間內學會該軟件,在崩潰時可以自動保存數據,因軟件缺陷而導致的故障頻率比較低[7]。
2.4 對外接口
在線考試系統對外接口提出了基本要求,外觀要求界面操作簡單、方便、美觀、一致;實用靈活,系統操作快捷、按用戶操作習慣。
3 系統設計
3.1 功能模塊設計
《數據庫原理及應用》課程在線考試系統包括系統登錄、個人信息管理、考試資格管理、考試管理、批閱試卷、成績管理等功能。系統共包括三種身份用戶,管理員賬戶是系統自動分配的,系統不提供注冊功能。
管理員主要實現審核學生考試信息、查看成績、創建學生賬戶、創建教師賬戶、對學生信息增刪改查、查看成績報表、增刪改查教師信息等功能。
教師具有管理個人信息、批閱學生主觀題試卷、查看成績等功能。
具體功能模塊劃分如下圖所示:
3.2 數據庫設計
3.2.1 數據庫概念模型設計
系統共包括三種身份用戶:管理員、教師、學生,包括管理員表、學生表、教師表、單選題表、課程表、判斷題表、主觀題表、成績表、審核結果表等9張表。數據庫每一個關系都滿足3NF,具體如下:
管理員表(管理員編號、管理員姓名、管理員登錄密碼);
教師表(教師編號、教師姓名、教師登錄密碼);
學生表(學生學號、學生姓名、學生性別、學生年級、學生登錄密碼、學生審核結果);
課程表(課程編號、課程名稱、課程教師編號、考試時間);
單選表(單選題序號、題目內容、A選項、B選項、C選項、D選項、正確答案、試卷編號);
判斷題表(判斷題序號、題目內容、正確答案、試卷編號);
主觀題表(主觀題序號、題目內容、試卷編號);
成績表(序號、學生學號、課程編號、學生單選答案、單選得分、學生判斷題答案、判斷題得分、學生主觀題第一題答案、主觀題第一題得分、學生主觀題第二題答案、主觀題第二題得分、學生主觀題第三題答案、主觀題第三題得分、學生主觀題第四題答案、主觀題第四題得分、學生主觀題第五題答案、主觀題第五題得分、學生主觀題第六題答案、主觀題第六題得分、學生主觀題第七題答案、主觀題第七題得分、學生主觀題第八題答案、主觀題第八題得分、學生主觀題第九題答案、主觀題第九題得分、學生主觀題第十題答案、主觀題第十題得分、客觀題得分、主觀題得分、總成績);
審核表(編號、學生學號、學生姓名、學生專業、學生年級、課程名稱、授課教師姓名、學生審核結果)。
數據庫概念模型設計如圖2數據庫概念模型圖所示:
3.3 技術路線及關鍵技術
系統采用B/S架構(Browser/Server,瀏覽器/服務器模式)設計,避免了客戶端的安裝,直接在有互聯網的情況下可以訪問系統頁面[8]。系統基于.NET的標準三層架構模式,三層分別為:數據訪問層、業務邏輯層、視圖層即表示層。
數據訪問層封裝了對數據庫中原始數據的一些操作,根據業務邏輯層的需求制定相應的SQL語句,返回數據庫中的值或將數據存入數據庫,例如對數據的增加、刪除、修改、查詢等。業務邏輯層主要是對程序接收的數據進行相應的處理,針對數據訪問層進行操作,來完成一系列的功能,基本上所有的用戶命令由這一層通過調用數據訪問層的方法來實現。表示層為面向用戶的部分,可以是web方式也可以是WinForm方式,其為面向用戶的部分,為用戶提供交互式的界面,用來接收用戶的請求并顯示返回的數據給用戶。具體系統架構如下圖3系統體系架構所示。
《數據庫原理及應用》在線考試系統關鍵技術:利用CSS3提供的多媒體查詢功能使頁面實現自適應屏幕,可在多個終端上使用該系統;使用動態生成圖片的技術生成驗證碼;文件下載采用二進制流式下載;信息查詢采用動態數據庫綁定技術;為方便頁面統一規劃采用母版頁、TreeView控件的形式;動態引用JavaScript生成日歷,方便教師選擇考試時間。
4 總結
本文針對《數據庫原理及應用》在線考試系統做了詳細設計,分析了在線考試系統的意義,介紹了系統需求,明確了系統所需實現的功能,提出了系統整體解決方案,完善了數據庫設計。以《數據庫原理及應用》在線考試系統為例,對在線考試系統的設計提供了參考價值。
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[關鍵詞] 數據庫 教學方法 教學手段
一、引言
數據庫原理與應用是計算機發展和數據庫技術緊密結合并不斷發展的一門學科。在整個社會行業中,數據庫的應用范圍極其廣泛,它是現代化程度和綜合國力的重要標志。在以信息化帶動工業化和工業化促進信息化的進程中,作為存儲海量數據信息的數據庫扮演了越來越重要的角色。為了適應信息社會對人才培養的需要,各高校都開設了“數據庫原理與應用”。但在教學中仍存在以下問題:
1.教學方法基本上仍采用以教師為中心,填鴨式教學模式,完全由教師主宰課堂,忽視學生的認知主體作用,不利于具有創新思維和創新能力的創造型人才的培養。因此,在教學方法上應有所創新和突破。
2.在理論知識教學上,許多教師幾乎是照本宣科,不能通過案例教學,使學生對數據庫的基礎理論知識掌握不深刻,不能活學活用和創新。
3.課程設置的實踐環節不夠,缺乏綜合實踐設計環節,主要還是因為各高校安排的實驗內容均是圍繞如何去消化課堂內容而設置的,很少設置綜合應用或只設置后臺數據庫設計部分,缺乏和前臺應用程序的連接,從而阻礙了學生的學習主動性和積極性。
二、調整教學內容,不斷引入新方法、新思路
教學內容在講授理論知識的基礎上,選擇數據庫應用的企業案例作為教學內容的一部分,充分反映學科前沿成果,并不斷更新。由于數據庫技術發展迅速,本課程在注重講授基礎理論、技術和方法的基礎上,注意吸收數據庫的最新技術成果并結合專業特點,將一些新技術、新思想引入教學中,不斷豐富和完善教學內容。激發學生的自學和創造能力。
三、注重教學方法和教學手段的創新
改進教學方法和教學手段,以符合現代教育、素質教育和創新教育要求并與研究型大學課程特點相適應的教學方法和教學手段,主要有:
1.案例教學
教師充分備課,精心選擇具有數據庫前沿知識的企業案例,豐富課堂內容,通過對案例的深入剖析,圍繞案例提出啟發式問題,和學生進行探討式交流,使學生對數據庫的基本概念、基本理論有更深刻的了解,對數據庫的設計與開發有個真實的體會,從而帶動學生的學習積極性和主動性,為成為實干性人才作充分準備。
2.作業練習
有選擇性地布置一些思考題和練習題,學生在認真閱讀教材和參考書解決問題的過程中,熟練掌握課程的基本內容、重點和難點。
3.教學手段的改進
基礎知識介紹采用多媒體,SQL語句講解采用多媒體和程序軟件(sqlServer2000等)相結合,同時將網絡教學平臺這種輔助教學手段引入教學和課后輔導過程中,教師通過及時了解學生對上課內容和方法的留言、意見,及時調整教學內容和方法,充分調動教與學的互動。
4.課外交流
通過網絡教學平臺,使學生課前預習和課后復習變得更方便、更直觀,又可通過網絡平臺中的聊天室及時了解和解決學生在學習過程中的諸多疑問,并通過網絡教學平臺向學生推薦最新的技術和思想,帶動學生通過閱讀課外資料以進一步擴展知識面。
四、加強實驗環節的教學
實驗教學的改革和建設是結合理論基礎教學,注重理論知識與實踐相結合;重點、難點突出,認真選擇貼近企業需求的實驗內容,并將其在課程開始時將實驗內容公布在網絡教學平臺上,使學生能有充足的時間消化和理解實驗內容,在開始實驗時,進行實驗講解和布置思考性問題,使學生帶著問題去做實驗;在實驗中進行思考和探索,從而循序漸進的培養學生的自主思考、獨立解決問題的能力,達到實驗教學的預期效果。以實際應用需求來促進實驗教學改革,真正培養學生的動手能力和研究能力,培養學生活學活用的能力。
五、注意知識的延伸,研究方向的引導
數據庫課程作為一門應用性和實用性很強的學科,只完成教學計劃內容中基礎原理講解和基礎實驗內容的訓練,對于學生而言遠遠不夠,還不能培養起學生運用數據庫技術解決實際問題的能力。從而在加強基礎實驗教學環節基礎上,加入大型綜合性實驗,從數據庫設計開始,一步步引導學生,逐步鍛煉學生設計和開發數據庫的能力,激發學生在其領域繼續學習和研究的愿望。
為了引導學生對數據庫的后續學習,老師可以根據這一領域的研究現狀,向學生介紹一些該領域的前沿技術和理論。比如,數據庫挖掘、數據倉庫和網絡數據庫等,這樣可以激發學生的學習興趣,開闊學生的視野,引導學生進行深入的學習和思考。
六、結束語
教師在理論教學基礎上,加強學生實際動手能力的培養,建立完善的數據庫教學體系。但任何事情都不是永恒的,要根據數據庫技術的不斷發展和創新,應針對不同學生、不同的特點,進行長期、有效的數據庫教學改革和建設,這樣才能培養出適應時展的人才。
參考文獻:
[1]尚衍英.關于數據庫教學的幾點思考[J].電腦知識與技術,2010,(6):656-659.
[2]彭積云,曾曉亮.《數據庫原理與應用》教學實踐與改革[J].電腦信息,2008,(2):50-51.
關鍵詞:數據庫課程;數字媒體技術;教學模式;實踐教學;教學改革
中圖分類號:TP319 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2017)07-0141-02
隨著信息技術的發展,數據庫技術在計算機應用系統中占據越來越重要的地位。我校數字媒體技術專業根據自身的專業需求,已經開設了多年的數據庫教學,總結近年來教學中的經驗和不足,結合本專業的特點,對該課程進行了一系列的改革,以適應數字媒體行業人才的需要。
1教學現狀和存在問題
我院數字媒體技術專業開設移動媒體和游戲開發兩個方向,前者側重網站和移動端應用開發人才的培養,數據庫原理與應用課程主要為該方向學生開設,總計64學時,理論和上機各32學時。教學目標是學生理解數據庫的基本原理,能夠自己或配合團隊進行數庫的設計和開發,從而掌握在實際項目中使用數據庫的技術。移動媒體方向主要實踐教學任務安排如表1所示:
本專業屬于非計算機專業,計算機基礎課程較少,側重于應用型課程。同時結合獨立學院學生的實際情況,本課程采用中國人民大學的優秀教材《數據庫系統概論》,并未參照國外經典教材,授課內容也有所刪減,主要包括數據庫原理、設計和應用三個部分。三個部分的主要授課內容為:原理部分包括關系數據庫基本概念、關系代數、SOL語句、數據庫安全性和完整性。設計和應用包括關系數據理論、數據庫設計、查詢處理和查詢優化、數據庫恢復技術和并發控制。總結近幾年來教學實踐過程,存在的問題有以下幾個方面:
1)學生計算機基礎薄弱,對理論知識興趣不大。本專業課程圍繞數字媒體的應用設置,所以開設的計算機基礎課程較少,學生基礎知識較薄弱,編程能力不強,因此對于較抽象的原理知識,如:關系代數等內容,學生掌握存在一定難度;對于SQL語句的學習,學生只是照搬書上簡單的例子來操作,對原理、設計和應用三個部分沒有融會貫通。后續的項目實踐中,不能從應用的整體角度進行規劃,導致設計的數據庫性能較差,實用性較弱。
2)相關課程缺乏聯系,學生解決綜合問題能力較弱。本專業的教學任務中,網站開發類課程和數據庫課程相互獨立,盡管第三學年的綜合實踐課程將兩者結合,由于以學生練習為主,課時較少(16學時),較多學生仍舊不能掌握復雜的數據庫設計。總結幾年的畢業設計情況,網站開發類題目中,較多學生仍然無法解決數據庫整體設計及其如何與前端頁面交互的問題。
3)缺乏綜合應用的實踐平臺。由于學時的限制,上機實驗只是對理論知識的簡單實現,與實際應用中的復雜設計相差甚遠。同時,機房中數據庫平臺的部署基本都是單機環境,與現有實際網站系統中大型數據庫的部署和使用存在較大差距,難以培養學生的實際項目開發能力。
2改革措施
根據數字媒體技術專業的特點,結合學生的實際情況,針對上述問題,我們堅持“應用性”和“漸進性”原則,對本課程進行了以下幾個方面的教學改革:
2.1合理規劃課程內容
對數據庫原理中較難理解的概念,如;數據模型、關系模式、范式等,我們采用用案例式教學和驗證性實驗相結合;對數據庫設計以團隊實現項目的方式講解,具體如下:
1)項目案例引入教學,實際案例中的用語和理論知識對應講解。教學中所用到的項目案例由互聯網下常見應用模型的提取,如:購物網站設計。用驗證性實驗加強對該部分基礎知識的理解,即授課過程中邊學邊練。
2)對數據庫設計章節,將復雜的實際應用劃分為多個簡單需求,鼓勵學生從中選擇單個或幾個簡單功能進行項目的模擬化設計和開發,然后在此基礎上進行功能的擴展。實際執行時,3-5學生組成團隊,以合作方式完成需求分析、E-R圖、數據庫設計、實施和安全性檢測整個流程,采取集中演示和答辯方式進行成績判定。
3)結合數字媒體的實際應用,講解大型網站的搭建機制,增加學生興趣的同時,課本中相關知識點與實際應用也有了較好的結合。
2.2優化課程體系
數據庫課程在整個課程體系中并不是孤立的,所以其課程設計應該與網站開發等課程設計有機地結合起來。它們側重點雖然不同,但是之間又有密切聯系,讓學生及早了解這種聯系,十分必要。我們采取以下措施:
1)第二學年開始開展綜合實踐,內容是將WEB開發課程內容和數據庫結合。教師演示項目案例的實際開發流程,學生以團隊合作方式,選擇自己感興趣的應用,與傳播學和藝術方向學生合作,分別完成技術實現、策劃和藝術設計環節。這種方式與公司的項目運作方式相似,能夠更好的鍛煉不同專業學生之間的溝通能力。綜合實踐成績通過學生答辯方式判定。
2)引入對非關系型數據庫系統的介紹,這是應對大規模和高并發數據訪問Web2.0網站常用的技術。教師介紹大規模網站架構中的數據存儲和訪問模塊,學生分組了解某個相關的設計思想和開源軟件。這有助于學生在掌握基本概念基礎上進行擴展式自學,減小互聯網應用對學生造成的神秘感。這部分內容屬于書本外的擴充知識,以學習匯報方式進行考查。
2.3豐富實驗課教學
應用能力的培養是數據庫教學的主要目標之一,為此我們采取以下方法:
1)提供MySql和SQLServer軟件平臺,以及智能手機常用的Sqllite,另外提供實際應用中常見的Memcache、MongoDB等分布式系統,學生可自由選擇使用。為了更好的模擬實際的網絡環境,實驗課上選定某個學生設計的數據庫為服務器,其他學生對它進行遠程訪問。
2)增加大規模網站中分布式數據平臺的介紹,開闊學生視野的同時,動手搭建MongoDB等開源系統。選擇具有代表性的智能手機應用項目,重點訓練其中數據庫應用和設計部分,以適應移動互聯網的發展,提高學生的動手能力和就業競爭力。
3結束語
我們對數據庫原理與應用課程的教學改革取得了較好的效果,體現在學生對數據庫的基本理論和實踐能力得到了提升,能夠獨立或者合作完成相關畢業設計人數有了顯著提升,畢設質量也有了顯著提高。