數據庫技術課程知識網絡分析與教學實踐探究

摘要:數據庫技術課程專業術語多，理論豐富，應用廣泛，教授和學習難度頗大。對其知識網絡進行分析發現，基于數據庫管理系統強大的功能和相關知識點呈現的復雜內在聯系構成了該課程復雜的網絡結構。理清課程結構，將復雜的知識網絡簡化成兩條基于縱向和橫向線性結構作為新的教學策略，降低學習難度，提高教學效果，增強學生的學習能力。

關鍵詞:知識網絡;結構分析;教學策略

中圖分類號:G642文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2010)01-161-02

1 概述

數據庫技術誕生于20世紀60年代末期，逐步發展成為一種計算機應用的專門技術，而今更成為現代計算機環境中理論研究和實用技術的核心組成部分。學習數據庫課程的目的不僅要掌握其基本理論，而且要求能夠用用現有的DBMS和數據庫應用系統開發工具解決實際問題。由于數據庫技術專業術語多，理論豐富，應用廣泛，使課程的結構呈現出發散狀態，對教師授課和學生學習都提出了嚴峻的挑戰。

2 課程結構分析

通過分析研究大量中外教材(見參考文獻)可以看出，該課程容量大，內容前后交錯，重疊呈現，一方面根據基礎理論、基本設計和系統管理構成了課程的縱向線條，另一方面在縱向線條的不同階段不少知識點有重疊和遞進，衍生出橫向線條，使得課程內容形成復雜的知識網絡。

2.1 縱向結構分析

該課程各種版本的教材中縱向結構大體基本相同。典型的情況是通常將數據庫技術課程分成四大部分內容，每部分再分成若干章節。分析我國經典數據庫教材薩師煊、王珊教授的《數據庫系統概論》有以下的結構:

第一部分是數據庫的基礎理論，分成數據模型、關系數據庫基礎理論、數據庫標準語言SQL、數據庫安全性和數據庫完整性五章。

第二部分是數據庫的設計與應用，分成關系數據理論、數據庫設計和數據庫編程三章。

第三部分是系統管理與維護，分成關系查詢處理和查詢優化、故障恢復技術和并發控制三章。

第四部分是數據庫新技術，包括新型數據庫類別和高級應用。

有些教材將關系查詢處理和優化放到第一部分，作為數據庫的基礎理論，同時將數據庫的安全性和完整性放到第四部分，作為系統管理與維護的內容。分析這些章節所表達的意義，這樣的安排都比較合理。

2.2 橫向結構分析

該課程各種版本的教材中橫向結構包括的知識點不盡相同，其中主要是由于國外的教材通常涉及到更多更細致的內容，各知識點在不同章節呈現的深度廣度也不盡相同，分析典型的情況，包括的內容主要有:

1) 數據模型中對關系及其相關概念的概念使用描述的方法;在關系數據庫理論中使用了關系代數的精確定義。

2) 數據完整性在關系數據庫理論中使用描述的方法介紹了關系的完整性;在SQL中不強調名稱地基于功能分類進行了完整性實現;在數據庫可完整性一章中理論和實現上均進行了廣義的擴充，系統管理和維護部分則把完整性作為其管理和維護內容的重要一部分工作進行了研究。

3) 關系數據庫理論中的數據操縱使用關系代數來完成;在實際的DBMS中使用SQL完成;在關系查詢的優化中以關系代數的實現過程為依據，以SQL的構造為實現方法構成了數據操縱從理論到實現，從實現到優化實現的完整研究。

4) 數據庫安全性與完整性有類似的安排。

5) 作為關系中總最要的概念之一的碼從數據模型一章開始引入;在關系數據庫理論中詳細描述碼及其相關概念的含義;在SQL部分使用語言實現;在關系數據理論部分進行展開，一方面基于關系理論進行精確定義，一方面分析了各個不同碼的概念的區別和意義，對后期內容中碼的應用打下了堅實的理論和實現基礎。

以上分析是主要的例子但并不完全，但從以上的分析已足以見該課程內容的豐富和繁雜。

3 課程教學策略與實踐

1) 將課程由復雜的網絡結構理清為線條清晰的縱向結構和橫向結構。

2) 教學內容的組織原則是以縱向結構為主以橫向結構為輔。即課程的講授基本不打亂教材的章節次序，但講課中滲透橫向結構知識點的處理。

3) 分析并明確各橫向結構知識點。整理出所有相關的知識點，明確它們在本課程中不同章節處出現時所承擔的不同作用，所完成的不同功能。

4) 設計各橫向結構知識點在各章節教學過程中的任務。安排各相關知識點在第幾章的授課中具體講什么內容，講到什么程度。

5) 橫向結構知識點講課過程中要進行回溯。回溯要簡明扼要。學生回憶起學過的內容，教師又同時不必消耗太多課時，溫故知新，溫故求新。

6) 橫向結構知識點完成時進行總結，對進一步應用探索指明方向。

7) 明確學生在每部分學完需要掌握的知識點及程度并輔之以網絡課堂，其中基本資料至少包括課件、作業和答疑，以提供給學生及時和持續的指導。

4 效果分析

經過幾年的實踐，數據庫技術課程的教學達到了以下效果:

1) 將課程復雜的網絡結構簡化成縱向和橫向兩條線性結構，學生的學習由難趨易，明顯降低了課程難度。知識點有打碎有融合。打碎是小化知識點，降低難度，融合是為了知識點的融會貫通和有效應用。

2) 將數據庫理論和應用相互促進。橫向結構保證知識點既在理論部分分析討論又在應用部分基于某種具體的DBMS進行實現，知其然知其所以然，增強了學生學習的興趣。

3) 實現了知識的順利遷移。數據庫理論是廣譜的通用的知識點，這種DBMS的功能這樣實現，另外的DBMS勢必主要也包括了這樣的內容，掌握了理論將方便學習和移植，把學習一個DBMS的方法遷移到另一個不同的DBMS上去。這個在學生畢業設計中得到了明顯體現。課程實驗使用SQL Server環境，畢業設計使用 Oracle 或 Mysql 或 DB2 等，通過自學，學生們順利完成了任務。

4) 學生掌握了一種新的學習方法，從而增強了自主學習能力。沿著教材的縱向結構學習是一種本能，發現知識的橫向結構、提取它，然后以此掌握知識的內涵并應用于實踐則進入了學習的更高一層境界。這種能力，可以用于這門課程，當然也可以用于其它課程;可以用于學習功課，當然也可用于應用實踐。

參考文獻:

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