学科教育论文-《数据库原理》的教学.doc

学科教育论文-数据库原理的教学摘要：数据库原理是计算机专业的一门基础课。主要讲述数据库的发展、结构以及应用的相关原理，课程的原理性很强。学生对该课程的学习主动性差，所以，要使学生更好地掌握课程的知识点，就需要任课教师将枯燥的原理用生动活泼的方式进行讲解，使学生对抽象、概括的原理，不仅有理性上的认识，更有感性上的认识，真正主动地掌握，吸收相关知识。作者本人根据一些实际经验，谈一谈，如何生动、形象地讲授数据库原理这一课程。关键词：数据库；模式；外模式；内模式Abstract："DatabasePrinciple"isabasicprofessionaluniversitycomputercourses.Storyofthedevelopmentofdatabasestructureandtherelatedapplicationoftheprincipleisanimportantprogram."DatabasePrinciple"oftheprinciplesofthisprogramarestronglyfocusedontheinstructors,studentsacquiretherelevantknowledgepoint.Studentslearntheprinciplesofthecurriculumhasastronginitiative,therefore,givingstudentsabettergraspoftheknowledgeofthecourse,Instructorsneedtolookdrywithalivelywaytoexplaintheprinciple,sothatstudentscanabstractgeneralprinciples,Theunderstandingisnotarationalunderstandingoftheemotional,totrulygrasptheinitiative,theabsorptioncorrelationtheory.Accordingtotheauthorwithsomepracticalexperience,totalkabouthowthevividimageof"DatabasePrinciple"toteachthecourse.KeyWords：database；schema；externalschema；internalschema；0引言数据库原理是一门进述关于数据库的发展、结构、应用的纯理论课程。其特点是，知识点纯理论化，抽象、概括。任课教师在讲授时，很容易将抽象的知识直接传授给学生，而忽视了相关知识的产生和演变过程，使讲课变成了读课。学生在时，由于知识的抽象、概括，很难对相关知识有深刻的理解，而只是对知识强行记性，从而失去了学习该门课程的主动性，使理解知识变成了背记知识。要使学生能够主动地理解该课程的知识，需要任课教师能够将抽象的知识点，转变为形象、具体的、对知识点产生过程的讲述，并且将若干个知识点联系起来，形成一个知识面，传授给学生，使学生深刻地理解掌握相关知识。1、用形象、生动的方式讲述抽象、枯燥的原理知识作为一门纯理论的课程，数据库原理中包括了很多专业名词、概念，这些知识点对于初学者，显得抽象、枯燥，难以理解。这就需要把对这些知识点的介绍转化为形象、生动的对知识点产生过程的讲明。由浅入深，循序渐进有地，带领学生找寻知识点的产生过程，包括知识点的产生原因、产生条件、产生后的结果等等，调动学生的主动性，使学生在形象、生动的过程中，从感性和理性上真正理解和掌握相关知识点。数据库原理中的知识点很多，要使学生对整个课程有一个宏观、清晰的认识，就需要将各知识点有机地结合起来，形成一个知识面，使学生不仅掌握各个知识点，更能够将各个知识点联系起来，应用已学知识，思考和解决问题，真正掌握一门课程。2、以“数据库的三级体系结构”的讲解为例数据库的三级结构是指整个数据库体系的结构由内模式、模式、外模式以及内模式/模式之间的映射、模式/外模式之间的映射构成。我们可以用一个具体形象的“成绩查询”的例子，采用自下而上的方法解释三级结构。每学期末，学生可以从学校的数据库中查询本学期各门功课的成绩。回忆之前学的“数据库”的概念，可知，“数据库”是在计算机中，使用合理的、科学的结构，存储数据，简言之，就是把数据放在计算机中。根据在计算机组成原理中学到的知识可知，数据是存放在计算机的存储器中。存储器由若干个带地址的存储单元组成，每个存储单元内存放着二进制的数据。存储在物理硬件上的数据称为物理数据。所以，一般用户是无法从存储设备本身，即硬件中查询出相关数据的。怎么办呢？任何一个复杂的问题，我们可以从多个方面去描述它，简化它。对于数据，一般从物理和逻辑两个方面来描述。物理描述包括数据的存储位置，存储大小等等一些信息，我们把物理描述的信息放在一个存储文件中；逻辑描述就是用一种形象的、抽象的方式描述数据，便于人们理解，我们用二维表格来抽象物理数据。有了对物理数据的物理描述和逻辑描述，我们就能从复杂的存储器中查询数据了。在这里，学生对于物理描述和逻辑描述，理解可能不深，可举一个浅显的例子，比如对粉笔盒的描述。从物理特征上，对粉笔盒的描述包括盒子的长、宽，位置等信息，对粉笔盒的逻辑描述可用一个立方体表示。这里，一定要使学生清楚，物理描述和逻辑描述仅仅是从两个不同的方面对数据库中的物理数据进行描述和分析，为的是更好地利用数据库查询数据。我们把对数据的物理描述，即存储文件称为内模式，把对数据的逻辑描述，即所有二组表格的整体称为模式。这种循序渐进地方式能使学生对新概念的认识更形象、深刻。假设现有A、B、C三位学生，分别使用应用程序1、2、3、查询各自的成绩。三个应用程序从模式中的三张二维表中查询出三个学生的成绩，每个查询结果形成一个视图。这里需要把视图的概念和关系表的概念向学生解释区分，视图不是关系表，视图本身没有数据，视图的数据来自关系表。就像人照镜子，镜子中没有人，镜子中“人”只是人的映象。我们把视图称为外模式。要注意讲解的是，模式是所有关系表的整体，所以模式只有一个，而每个外模式对应不同的应用程序，所以外模式有多个。那么，三个模式之间是孤立的吗？不是，否则能无法构成一个完整的体系，所以，需要在内模式和模式之间架一座桥梁，称为内模式/模式映射；在模式和外模式之间架一座桥梁，称为模式/外模式映射。内模式/模式映射实现了内模式与模式之间的转化，并且要实现一个重要功能，即当内模式发生变化时，模式不能随之变化。这一概念比较抽象，需要分析解释。回忆前面的粉笔盒的例子。当粉笔盒的长、宽、高或位置发生变化时，对粉笔盒的物理描述就会发生变化，即物理描述发生变化，但粉笔盒的逻辑描述仍然是一个立方体，并不随之发生变化。同理，模式/外模式映射要实现的一个重要功能，即当模式发生变化时，外模式不随之发生变化。有了这样的两个功能，就能保证，不论内模式、模式是否发生变化，外模式都不会变化，所以和外模式对应的应用程序也不需要发生变化。这样减少程序员开发和维护应用程序的工作量。3、结束语根据笔者自己的教学实践，要使学生很好的学习掌握数据库原理，需要将抽象的理论知识，通过形象的实例，循序渐进的讲解给学生。学生在这一过程中，能够理解知识的由来和必要性，从而更深刻地理解知识。参考文献1陈雁，周如意，滕刚，王文，李武韬，数据库系统原理与设计，中国电力出版社，2004.2