数据库原理及应用课程教学方法与实践

数据库原理及应用课程教学方法探讨与实践

[摘要] 本文针对《数据库原理及应用》课程的教学性质, 以及理论和实践并重的教学特点, 首先分析了该门传统教学方法中存在的问题, 然后给出了相应的解决办法, 对该门课程的教学方法进行了总结、研究与探讨。

[关键词] 数据库原理及应用教学方法探讨与实践

一、引言

数据库原理一直是高校计算机专业课程教学的重要课程之一。如何讲好这门课程,是广大从事数据库理论教学的老师关注的问题。同时数据库原理也是一门相对抽象的课程,没有好的教学思路和教学方法,很难激发学生的学习热情,以至于很多学生在学完这门课程之后,感觉还不如学一门程序设计语言实用。本文将针对数据库原理这门课的特点,探讨如何在数据库理论教学中配置好合理的项目驱动来完成该门课程的教学。

二、传统教学方法的弊端

目前, 国内大多院校《数据库原理及应用》课程的教学, 也有相关的实践环节, 但还普遍采用传统的知识驱动式教学法。传统的知识驱动式教学法是采用先理论后实践的方式, 大量的时间花在了理论的讲授上, 而学生的特点是缺乏抽象思维, 擅长形象思维, 因而导致学生逐渐的失去了学习的兴趣。另外, 知识驱动教学法是以知识为核心, 在课程教学中很多知识是分散的, 缺乏贯穿所有知识的主线, 学生在学完整门课程后难以建立系统的思想, 形成

不了体系, 导致对数据库应用程序的开发仅停留在感性的认识上。

三、课程教材的选取

自工作以来一直从事数据库教学工作,由于工作的需要经常阅读有关数据库方面的书籍。得到一本适合自己需要的参考书,有时能够收到“事半功倍”的效果。目前,数据库原理课程方面的教材很多,归纳起来主要可以分为三类:一类是以数据库原理为主,侧重于理论研究,应用方法与技术介绍得很少。这类教材主要适用于广大计算机、信息管理类专业的研究生使用,也可供从事数据库教学及科研工作的教师与科研工作者参考;另一类是以数据库技术为主题,侧重于对某一具体数据库软件产品及其开发技术的介绍,数据库理论知识介绍较少,写作风格有点类似于产品使用说明书。这类教材主要适用于广大非计算机的本专科生使用。

显然,以上两类教材对于计算机的本、专科学生的数据库课程教学均有一定程度的欠缺。若太注重于原理及理论知识的学习,再加上各个学校的专业培养目标不同,直接使用第一类教材有一定困难,而若采用第二类教材,由于理论方面的内容较少,容易造成学生理

论知识的缺乏。因此,根据本专业所开设的前导课程及本专业实际情况,选择适合专业发展及教学需要的教材,较好地将抽象理论与

应用实际相结合,力求理论阐述深入浅出、通俗易懂,并使用大量应用实例,将“数据库原理”和“数据库应用技术”两部分内容有机结合的教材,是数据库原理课程改革与建设的当务之急。而该类教材就是我们所要使用的第三类教材。由萨师煊、王珊编著的《数据

库系统概论》是这一类教材的典型代表。

四、采用基于项目的教学模式培养学生实践能力

基于项目的教学模式是指在整个教学过程中, 引入一个实际案

例项目, 围绕着如何解决实际问题开展对相关理论的探讨。从问题的提出、分析、方案的设计与实施, 到最终问题的解决, 以关系数据库理论为指导, 通过循序渐进的讲解、演示和实验, 让学生理解数据库的基本概念、理论和技术, 使学生全面了解解决问题的全过程。例如: 在教学过程中, 我们选择了学生比较熟悉的项目”教学管理系统”, 分三个阶段进行教学。

第一阶段, 系统开发过程系统分析阶段。师生共同探讨项目的应用背景, 进行功能分析, 从学生入学登记到教师信息管理、学生选课情况、教师授课、学生成绩信息管理等需求入手, 让学生知道此阶段即是教材中所讲述的需求分析阶段, 要求学生从中体会到需

求分析在整个设计过程中的重要性。这时并不是按照教材安排的顺序进行教学, 而是将教学内容穿插到项目的设计过程中。根据需要讲解需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计阶段应完成的任务。分析数据库中要存储哪些数据, 系统要完成那些处理功能, 引导

学生分析系统中有哪些实体, 实体间的联系, 实体与现实世界哪

些事物相对应, 并以此为切入点逐步提问, 画出系统的e-r 图,

进入概念设计阶段。然后, 让学生们初步设计数据库结构: 数据库中包含几个关系(表), 各个关系由哪些属性组成。引入教材中e-r 图向关系模型转换的知识点, 让学生知道从理论到实践的应用开

发过程。

第二阶段, 关系规范化阶段。初步确定了数据库及其所包含的表之后, 引入与关系模型相关的知识的学习, 说明关系、元组、属性、码等概念。然后, 教师引导学生发现所设计库结构的不合理性, 库结构不合理形成了哪些问题, 举例说明如果将学生情况和学生选

课情况的有关数据全部放在一个关系中时, 可能出现的插入异常、修改异常、删除异常情况, 如果要解决这一问题, 就要引入关系规范化理论。教师讲解关系运算及关系规范化基础知识, 在此引入数据库设计的规范化理论、数据完整性理论等难以理解但又非常重要的基本理论。同时把前面曾介绍过的基本概念: 三级模式与两级映象, 三个世界两种模型具体化, 使学生把这些抽象的理论具体化, 直观地认识到这些理论能如何解决现实问题以及对现实的指导作用。利用刚学过的关系规范化知识分析项目中是否存在非主属性对码的部分和传递函数依赖, 是否存在主属性对码的部分和传递函

数依赖, 每个关系属于第几范式等。怎样把握规范化的”度”, 具体的将项目中的关系进行规范化。在数据库的物理设计阶段, 针对上各个阶段设计的数据库, 指导学生对数据库中的每个关系进行

分析, 确定在哪些属性上建立索引, 建立索引的优点, 为什么一

个关系只能建一个主索引等, 使学生对抽象的索引等理论知识有

深刻的体会。

第三阶段, 机器实现阶段。在这一阶段, 首先学习关系结构化查询语言sql, 通过实例教学库的创建、学生关系、教师关系、选课