在《数据库系统》课程中实施案例式教学模式的探讨

1、在数据库系统课程中实施案例式教学模式的探讨一、引言高等院校中， 数据库系统是计算机专业及信息管理专业 的必修基础课。 牵涉到的理论概念比较抽象， 如数据库的规范化 设计理论这一章节是本课程的一个难点及重点， 而这部分内容比 较抽象、枯燥，如按照传统的教学方法，以教师讲授为主，先从 概念入手，然后介绍相关理论知识，最后给出应用实例，学生一 开始就面对如此复杂、 枯燥的概念， 很容易出现畏难情绪， 所以， 在讲完大量概念之后再着手介绍相关的规范化理论知识， 可想而 知，此时，大部分学生已经失去兴趣，学习积极性不高，当然达 不到预期的教学效果了。二、对策思路基于建构主义的教学法 1 2 提倡在教师指

2、导下的、 以学生 为中心的学习， 明确并坚持学生在学习中的主体地位、 教师在教 学中的引导作用； 而案例教学， 实质上就是一种基于建构主义的 教学模式， 首先通过对教学案例的选择和设计， 让学生对案例进 行充分的分析、 讨论，充分表达自己的见解， 最后教师归纳总结。 案例教学主要步骤可以归纳如下 3 4：（一）选择与设计教学案例（二）课堂讨论（三）教师归纳总结（四）巩固加强 下面针对数据库的规范化设计理这一章节的教学， 本文进行 了如下探讨。三、教学中具体应用（一）回顾相关知识 首先，为了达到承上启下的作用， 教师按照教学大纲相关的 知识点， 请同学们先回顾相关概念： 候选键、 主键（码） 、

3、外键、 主属性、非主属性。选择教师适当引导、学生主动回答的教学方 式。让学生认识到关系模式规范化设计理论的重要性， 在关系数 据库设计中，数据合理存储和组织的核心是设计科学的关系模 式，能准确反映现实世界实体间的联系， 最大限度的减少冗余这 就是关系模式规范化的问题 5 。（二）教学案例的设计 首先由教师提出一个真实应用场景， 让学生自己去设计数据 库模式结构， 在学生取得共识时才引入理论讲解， 引导深入 6 。 所选的案例通常是学生们比较熟悉的应用场景如设计一个学生 学习情况数据库StuDB,它有属性：S# （学号）、SN （姓名）、 SD （所在系）、SA （年龄）、C# （课程号）、CN

4、 （课程名）、G （成绩）、PC#（先修课编号）。很多同学很自然地会采用下面 的关系模式来表示： S_C_G（ S#，SN，SD，SA，C#，CN，G，PC#）， 即把所有字段属性都放在一起； 此时， 教师教师可以提示让学生 输入一些数据去“实证”， 在实际数据中发现问题， 分析方案的优劣。经过输入数据，如表一所示，学生发现关系模式存在着这 样的问题：由表 1 可知：1、如“张华”选了五门课程，那么“张华”的相关信息就 要在计算机存储系统中重复存储五次，这就是数据冗余的问题。2、修改异常的问题。例如“张华”的年龄改变了，相应的 五个元组上的数据都要改变， 如有一个元组的年龄未改变， 就会 造成

5、”张华”的年龄字段值不唯一，这就是修改异常的问题。3、如果学生未选课，那么要将该生的 S#学号、SN姓名、SD 所在系、SA年龄存储到关系中时就会出现问题。因为在属性C# CN G PC#k没有值，而C#是键的一部分，按照实体完整性约 束的要求，不容许键中出现空值。这就是插入异常的问题。4、如果学生毕业了，要把学生元组从数据库中删除，同时 也会把课程读息从数据库中删去。 这是不允许的现象， 我们称之 为删除异常的问题。（三）案例的课堂讨论 下面，可以组织学生进行讨论通过输入实例数据后发现的各 种冗余和异常问题 7 ，如：1、在现有关系模式结构下下，能不能解决该关系模式存在 的各种数据冗余和更新

6、异常问题？2、如果要改变关系模式结构，改成怎样的关系模式才能避 免上述问题？3、什么是最优关系模式？标准是什么？4、如何来实现？同学们通过分析和讨论， 提出了方案二采用三个关系模 式集合 S（S#，SN，SD，SA），C（C#，CN，PC#）， S_C（S#， C#, G） 代替原关系模式S_C_G同样的，教师让学生输入如表 1 相同的数据去验证，如表 2 所示。同学们自行得出结论，在方 案二中，之前的各种冗余和异常问题得到了解决。表 2 方案二 的一个实例（四）归纳总结，融会贯通 同时，教师引导学生理解这两种方案其实都有优缺点， 如方 案一，尽管存在着各种冗余和异常现象，但直观、查询方便，在 数据量不大的情况下，实际应用中可以采用的；方案二，查询会 涉及到多表连接，增加了系统开销；为了方便用户的查询，不少 同学想到建视图，这样前后知识就融会贯通了（五）巩固加强 给出类似的实例，让学生巩固之前所学知识；如借书（借书 证号，读者姓名，读者单位，图书编号，书名，图书类别，借阅 日期）关系模式，请学生分析优劣并进行分解。四、结语本文以关系模式规范化