研究型教学模式在《数据库系统原理》课程中的应用

1 / 8 研究型教学模式在数据库系统原理课程中的应用 研究型教学模式在数据库系统原理课程中的应用 王伊蕾，李涛 （鲁东大学信息与电气工程学院，山东烟台 264025） 摘要：本文针对目前数据库教学的现状，分析了传统数据库教学模式的几点不足。笔者结合实际的教学经验，提出了一种新的研究型教学模式，包括前导式案例教学、头脑风暴法的课堂教学、课程内和课程间知识点的整合以及由教师引导的创新型学习方法。 关键词：研究型教学；前导式案例教学；头脑风暴；创新型学习 作者简介：王伊蕾（ 1979-），女（汉族），山东济南人，博士，网络工程系副主任，讲师，研究方向：计算机网络技术、网络安全。 一、前言 数据库系统原理是本科计算机类各专业的核心课程或必修课程，是一门理论性和实践性都很强的课程。既可以培养学生计算机操作能力，又可以培养学生数据库管理能力以及数据库应用系统开发能力。研究型教学模式是指在教师的指导下，学生根据各自的兴趣、爱好和条件，选择不同2 / 8 研究课题，独立自主地开展研究，从中培养学生创新精神和创造能力的一种教学模式。这种教学模式的突出特征是坚持在学习过程中的自由选题、自主探究 和自由创造，与以往教学模式相比，研究型教学模式更有利于培养学生创新能力。 本文提出的新的研究型教学模式在原有研究型教学模式的基础上，针对本校学生的具体情况，对多年的数据库系统原理教学经验进行总结，从案例教学、头脑风暴法、知识点整合、教师引导创新型学习等几个方面进行了研究，将其应用到实际教学中，并且取得了良好的教学效果。 二、数据库教学现状与不足 笔者总结几年的课堂教学经验，得出几点传统教学的不足。 1.课程理论教学方面，因为学生没有相关的项目实战背景，在学习理论时普遍感觉概念抽象 、难于理解。例如学生无法真正体会 E-R 图的作用，不知道如何建立若干关系，为什么这样建立关系。在后半程理论学习的过程中，学生仅仅掌握几个孤立的知识点，例如学生不知道为什么建立审计机制，如何使用并行控制机制等，不会设计和评价具体的数据库系统，无法完成预定的教学目标。另外理论学习的过程枯燥乏味，加之学生无法体会理论的用处，从而使得学习处于被动状态。 2.课程实验教学方面，目前关于数据库的实验大多是3 / 8 验证性的，学生把课本中的例题和课后习题输入验证，因此实验失去了本来的作用，而实验内容也因为缺乏创新，无法激发学生 的兴趣，失去了提高学生学习能力的辅助作用。 3. 课程设计环节的用意在于为学生提供一个平台，将数据库系统原理的前序课程数据结构和后续课程软件工程融汇贯通，使学生了解学习数据库的作用。然而在实际教学过程中，这一环节基本无法执行，数据结构中的上机编程使用的是 C 或者 C+，而软件工程所做的项目大多是 B/S 模式，需要使用的语言是 ASP 或 JSP，数据库中的SQL 语言需要嵌入 ASP 或 JSP，但不同的宿主语言嵌入 SQL的格式不尽相同。因此，学生在学习数据库系统原理课程时普遍感觉实际用处不大，缺乏学习 兴趣。 三、研究性教学模式的实施 对于大学教育而言，积极研究开发研究型课程，并在教学实践中鼓励运用研究型学习的方法，是培养研究型人才的可行途径之一。 1.前导式案例教学。传统的案例式教学一般是在描述了原理之后，给出有关的典型事例，从而一目了然地帮助学习者建立相关的图式，案例教学法已成为一种较为成功的教学方法。研究型教学模式提倡在学习理论之前给学生充分的思考空间，只有真正经过研究的问题，学生在学习过程中才能掌握好、记得牢。本文提出的前导式案例教学在不学习理4 / 8 论知识的前提下，将往届学生的成功案例 展示给学生，让学生接触实实在在的东西，建立数据库的第一印象，让学生观察案例中包括几个表，适时提出问题，为什么要建这几个表，建表的依据何在，表中的字段如何安排，如何控制表的完整性和安全性。当然往届学生的案例可能会有一些缺陷，但是较之设计完整、功能完善的大型系统，这些小系统更能引起学生的学习兴趣，激发他们的学习热情。通过演示案例，简单介绍数据结构中的某些算法，例如排序算法、查找算法在案例中的应用，让学生了解为什么数据结构是数据库系统原理的先序课程以及它在整个案例中的作用。然后分模块介绍该案例，并且简单介 绍软件工程的基本知识，让学生了解软件工程为什么是数据库系统原理的后续课程。通过第一次课中的案例引出为什么要学习数据库，学习了数据库能干什么事情，并且把案例中的知识重点分散到各个章节，让学生了解数据库各章节的连贯性，能够全局把握本书的内容，做到有目的地、主动地学习。 2.头脑风暴法的课堂教学。在教学过程中，教师可以将课后习题布置给学生，要求学生在短时间内 完成，并且鼓励学生尽可能多地应用多种方法解题，同时教师还可以将历年学生的习题答案和应届学生的答案作对比，看他们掌握到何种层次。最后由教师将所有的答案整理分类，分为正确和错误两大类，课堂上为学生讲解可以用什么样的方法正确作5 / 8 答，另外从理论上分析错误类的问题所在，提示学生以后避免发生类似的错误，然后在上机时为学生演示习题结果，加深学生的印象。例如笔者在教学过程中，以第三章课后习题四“求没有使用天津供应商生产的红色零件的工程号 JNO”为例，正确做法包括用 NOT IN引出的嵌套查询、连接查询、两个集合的差操作和 EXISTS与 IN引出的嵌套查询等几种操作，错误的做法包括“ =”的错误使用、 JNO 选择范围错误、表连接错误和 ANY 的错误使用等一些错误。头脑风暴法的应用拓宽了学生的思维，使学生了解到习题的解答不仅有一种方案，可以使学生充分掌握各种 SQL语句。 3.课程内和课程间知识点整合。研究型教学模式不仅仅单纯把知识灌输给学生，还注重培养学生在学习过程中的自学能力，注意大学期间各门课程之间的联系。很多学生在学习过程中认为数据库的知识点太零散、抽象，不容易掌握，因此失去了学习的兴趣。如在第一章绪论，介绍了数据库系统的特点 数据的共享性高、冗余度低、易扩充，在学生还没有关系的概念及内容的时候，就显得抽象、空洞。又如关系代数和 SQL 语句都是对关系运算的描述语言，在这两者之间有什么联系和区别，如何进行两者之间的转换。通过这样的两个问题来思考两者之间的联系。又如在数据库设计的逻辑结构设计阶段，要使用前面章节的关系理论的知识，来对初步的关系模式进行范式识别、规范化处理，针对设计6 / 8 过程中的实例进行分析处理，在强化关系理论知识的同时，掌握它的实际应用。 本文提出的知识点整合包括两方面的内容，一方面指合理调整教学内容、知识点，加强各 章节内容之间的联系，使学生易于理解、掌握，形成一个完整的知识架构。另一方面还指将离散数学、数据结构、数据库系统原理、软件工程和操作系统等多门课程知识点的整合。在教学过程中，不断地将其先序和后继课程的知识点贯穿其中，让学生充分了解到不仅这门课程内部有连贯性，整个大学四年的课程都具有连贯性。例如，在课程之间离散数学中的存在量词、全称量词、蕴含都在数据库的元组关系演算中有所体现，而在数据库内部，存在量词、全称量词、蕴含又是 SQL语句中 EXISTS谓词子查询的基础。教师应该在充分熟悉数据库系统 原理这门课的同时，也应了解离散数学、数据结构、软件工程和操作系统等多门课程的基本知识点，才能做到课程内部和课程之间内容的真正整合。 4.教师引导的创新型学习。学生的动手能力和实践能力首要在课程实验中逐步培养，因此，教师的引导作用就显得极为重要。课程的综合设计性实验对大多数学生来说是一个较大的跨越，涉及面向对象的程序设计和 SQL SERVER 2000的融合问题。教师应该为学生搭起支架，给学生提出问题，引导学生去探究。如怎样在 VB的环境里访问 SQL SERVER 的7 / 8 数据库，如何对数据库进 行更新和查询操作，这是数据库应用系统设计的最基本的问题。对于在学习过程中感觉有困难的同学，还要结合实验项目，讲解具体的 ADO的连接方式、信息的插入、删除、修改以及查询功能的具体实现语句，并按照编程过程一步步演示，这样让学生对数据库应用系统的实现有直观的实际的理解，逐步为后期课程设计打下动手的基础。 四、结束语 数据库技术是信息技术领域发展最快的技术之一，数据库系统原理课程进行教学改革也是为了紧跟数据库的前沿技术，积极跟踪当前数据库技术发展的水平和趋势来培养管理类人才。本文分析了数据库教学的现 状，结合多年的教学经验总结了课程理论教学、实验教学和课程设计等方面的不足，究其原因，主要是学生缺乏学习的兴趣，从而导致学习效果不佳。然后提出了一种新的研究型教学模式，在原有概念的基础上对其进行了改进。笔者将这些新的措施应用于实际的教学，实践表明这些措施能够调动学生的学习兴趣，在扎实的理论基础之上，培养学生的实践与动手能力、创新能力。 参考文献： 1萨师煊，王珊。数据库系统概论 M.第四版。北京：高等教育出版社， xx. 8 / 8 2胡彩平“。 数据库系统概论”课程的研究性教学探讨 J.时代 教育， 2016，（ 5 ）： 90-92. 3徐一平，李艳丽，董亚凡。案例式教学法在 VFP程序设计课程中的探索 J. 吉林大学学报（信息科