映射法在數(shù)據(jù)庫(kù)原理教學(xué)中的應(yīng)用

方剛 涂承勝

摘要針對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)原理課程在實(shí)際教學(xué)中遇到的問題，提出了一種映射式課程教學(xué)萬法。該方法將數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)原理的理論知識(shí)加以分解后，一一映射到管理信息系統(tǒng)的開發(fā)過程中，從而買現(xiàn)理論知識(shí)與項(xiàng)目開發(fā)實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合。特此方法應(yīng)用到數(shù)據(jù)庫(kù)原理課程的教學(xué)中，可以有效地提高課程教學(xué)水平，解決現(xiàn)行教學(xué)中遇到的實(shí)際問題。

關(guān)鍵詞映射式教學(xué)法。數(shù)據(jù)庫(kù)原理，項(xiàng)目開發(fā)，教學(xué)改革

中圖分類號(hào)TP393文獻(xiàn)標(biāo)志碼A文章編號(hào)1006-8228(2012)01-51-02

O引言

數(shù)據(jù)庫(kù)原理這門課程是計(jì)算機(jī)專業(yè)和信息管理專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，也是計(jì)算機(jī)專業(yè)的核心課程之一。它的主要任務(wù)是研究如何存儲(chǔ)、使用和管理數(shù)據(jù)，教學(xué)目的是使學(xué)生掌握數(shù)據(jù)庫(kù)的基本原理、方法和應(yīng)用技術(shù)，且能有效地使用數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)和軟件開發(fā)工具，掌握數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)過程。該課程內(nèi)容主要包括數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的基本原理、方法和應(yīng)用技術(shù)三個(gè)部分”，具有很強(qiáng)的理論性、實(shí)用性和可操作性。其中基本原理是基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)和應(yīng)用是提高。如果在實(shí)際教學(xué)中重點(diǎn)偏向理論教學(xué)，學(xué)生就會(huì)感覺這門課程抽象和深?yuàn)W，而且若數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)用技術(shù)掌握不好，學(xué)生又不能達(dá)到數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用人才的要求，如果重點(diǎn)偏向數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)庫(kù)軟件的使用，就會(huì)忽略數(shù)據(jù)庫(kù)原理的教學(xué)，不利于將來學(xué)生能力進(jìn)一步提高。高校數(shù)據(jù)庫(kù)原理課程的教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)社會(huì)需求的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用人才，要求學(xué)生既能理解原理，又能靈活運(yùn)片j數(shù)據(jù)庫(kù)管理技術(shù)。然而在現(xiàn)實(shí)教學(xué)中效果卻不令人滿意，雖然教師相當(dāng)重視課程的教學(xué)，但學(xué)生仍感抽象和枯燥，大部分學(xué)生不能獨(dú)立地進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)和開發(fā)，理論與實(shí)踐不能有機(jī)結(jié)合。所以本文提出一種映射式教學(xué)方法，并將其應(yīng)用到課程教學(xué)中，取得了良好的教學(xué)效果。

1教學(xué)過程中遇到的問題

在數(shù)據(jù)庫(kù)原理這門課程的教學(xué)中遇到的問題有以下幾個(gè)方面。

1.1教學(xué)目標(biāo)把握不準(zhǔn)

主要是教師對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的基本原理和“數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)及應(yīng)用”兩部分內(nèi)容的側(cè)重點(diǎn)把握不當(dāng)。在數(shù)據(jù)庫(kù)原理課程的教學(xué)中.任課教師在教學(xué)目標(biāo)上主要存在兩種認(rèn)識(shí)誤區(qū)一種是不管對(duì)哪類學(xué)生都著重講理論知識(shí)，數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)及應(yīng)用部分的教學(xué)相對(duì)不足；另—種是過分強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用而忽視基本原理的講解，把數(shù)據(jù)庫(kù)原理課程的教學(xué)當(dāng)作編程工具來講。這兩種偏向都會(huì)導(dǎo)致教學(xué)目標(biāo)把握不準(zhǔn)。

1.2教材內(nèi)容編排不合理

教材是教學(xué)的基礎(chǔ)。教學(xué)目標(biāo)能否順利實(shí)現(xiàn)，教材內(nèi)容的編排是至關(guān)重要的。傳統(tǒng)教材是以關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)的，主要包括數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的基本概念、關(guān)系模型的基本概念、關(guān)系代數(shù)、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)查詢語(yǔ)言SQL、關(guān)系系統(tǒng)的查詢優(yōu)化、關(guān)系模式規(guī)范化、數(shù)據(jù)庫(kù)安全性和完整性以及數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與應(yīng)用等內(nèi)容。其中理論知識(shí)所占比例較大，且包含的實(shí)例較少，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中很難理解數(shù)據(jù)庫(kù)的重要概念，更談不上理論聯(lián)系于實(shí)際了。

1.3教學(xué)手段與方法欠缺

由于教材的選用和學(xué)校教學(xué)條件等諸多因素的影響，數(shù)據(jù)庫(kù)原理課程的教學(xué)手段是比較單一和落后的，大部分教師是按傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行講解。如有的老師就是按教材編排的順序，一章一章的講解。這種方法會(huì)導(dǎo)致學(xué)生在作數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)及應(yīng)用時(shí)，忘記了前面學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)庫(kù)基本原理。有的老師是先講開發(fā)工具，然后講述理論知識(shí)，最后要求學(xué)生做數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的開發(fā)。這種方法雖然可以幫助學(xué)生掌握開發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的基本技術(shù)，具有整體概念。但不容易細(xì)化數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)。這些教學(xué)方法都很難達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。

1.4理論與實(shí)踐結(jié)合不當(dāng)

本課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是以練習(xí)SQL語(yǔ)句為主，然而在理論課中的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)和模式分解部分均得不到實(shí)驗(yàn)練習(xí)，并且大部分學(xué)校根本就沒有進(jìn)行這些實(shí)驗(yàn)的條件，加之老師對(duì)實(shí)踐教學(xué)認(rèn)識(shí)不足，從理論講授到實(shí)踐應(yīng)用要經(jīng)歷較長(zhǎng)時(shí)間，從而導(dǎo)致學(xué)生的理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐脫節(jié)。

(1)實(shí)踐環(huán)節(jié)形式化，學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)，出勤情況不好，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告常互相抄襲，做實(shí)驗(yàn)也不認(rèn)真，甚至感覺實(shí)驗(yàn)內(nèi)容枯燥無味。

(2)指導(dǎo)實(shí)踐教學(xué)的人力不足在現(xiàn)有的教學(xué)模式下，實(shí)踐教學(xué)中一個(gè)老師要指導(dǎo)一個(gè)班的學(xué)生，老師工作量大，導(dǎo)致學(xué)生提出的問題得不到及時(shí)解決。

1.5課程考核方式不靈活

數(shù)據(jù)庫(kù)原理課程傳統(tǒng)的考核方式是以理論考試為主，實(shí)驗(yàn)很少考核或考核工作不務(wù)實(shí)。由于理論成績(jī)所占比例較大，而實(shí)踐環(huán)節(jié)所占比例很小，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課程不夠重視，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時(shí)上網(wǎng)、聊天或打游戲，實(shí)踐能力得不到培養(yǎng)。

2映射式教學(xué)方法及其應(yīng)用

映射式教學(xué)方法是將數(shù)據(jù)庫(kù)的理論知識(shí)分解后，一一映射到數(shù)據(jù)庫(kù)管理信息系統(tǒng)的開發(fā)中進(jìn)行教學(xué)，實(shí)現(xiàn)理論知識(shí)與項(xiàng)目實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合。

2.1映射式教學(xué)方法的教學(xué)目標(biāo)

教學(xué)目標(biāo)是教學(xué)中首先應(yīng)考慮的問題，目標(biāo)是否把握得當(dāng)直接決定了教學(xué)效果的好壞。目前高校計(jì)算機(jī)專業(yè)和信息管理專業(yè)，數(shù)據(jù)庫(kù)原理的教學(xué)主要有三種模式第一種是注重?cái)?shù)據(jù)庫(kù)的基本原理講授，教學(xué)目標(biāo)為數(shù)據(jù)庫(kù)原理的理論知識(shí)，不涉及開發(fā)工具的使用。這種方式適合于學(xué)生開發(fā)應(yīng)用能力較強(qiáng)的學(xué)校。第二種是應(yīng)用為主，教學(xué)目標(biāo)為講述軟件使用和編程，而且多數(shù)以Visual FoxPro為背景，教學(xué)過程中僅講述基本、簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)庫(kù)原理知識(shí)。這種方式適合非計(jì)算機(jī)專業(yè)或三本院校。第三種是介于前兩者之間，教學(xué)目標(biāo)為數(shù)據(jù)庫(kù)原理和設(shè)計(jì)應(yīng)用并重。映射式教學(xué)方法就適合于此種教學(xué)目標(biāo)。我校數(shù)據(jù)庫(kù)原理課程的教學(xué)模式為數(shù)據(jù)庫(kù)原理與設(shè)計(jì)應(yīng)用并重，因?yàn)樗軐⒗碚摵蛯?shí)踐有機(jī)結(jié)合起來。

2.2映射式教學(xué)方法的教學(xué)計(jì)劃

開設(shè)數(shù)據(jù)庫(kù)原理課程之前，應(yīng)先開設(shè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)等課程，在可能的情況下還應(yīng)先開設(shè)軟件工程和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等課程，如果學(xué)生具備了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法程序、軟件開發(fā)方法和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)知識(shí)，基本上就具備了開發(fā)C/S、BIS模式或混合模式的編程能力，這將有助于映射式教學(xué)方法的開展。在應(yīng)用映射式教學(xué)方法時(shí)，還應(yīng)適當(dāng)?shù)卣{(diào)整理論課和實(shí)踐課的學(xué)時(shí)，總學(xué)時(shí)可設(shè)置為64課時(shí)，其中理論52課時(shí)，實(shí)踐12課時(shí)。

2.3映射式教學(xué)方法的課堂模式

映射式教學(xué)方法的課堂教學(xué)圍繞實(shí)例項(xiàng)目開發(fā)進(jìn)行。具體說來是在講授數(shù)據(jù)庫(kù)原理這門課程時(shí)，教師在課堂上是以開發(fā)一個(gè)管理信息系統(tǒng)為例來講解數(shù)據(jù)庫(kù)的基本理論知識(shí)，通過映射式教學(xué)方法，將理論知識(shí)逐步融入到項(xiàng)目開發(fā)的每個(gè)階段。開發(fā)—個(gè)實(shí)例項(xiàng)目需經(jīng)項(xiàng)目規(guī)劃、需求分析、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)、編碼實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)管理和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的運(yùn)行與維護(hù)等幾個(gè)必要的階段。教師在教學(xué)過程中，應(yīng)以這幾個(gè)階段的需求為主線映射相應(yīng)的理論知識(shí)，避免在理論教學(xué)過程中空對(duì)空導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣下降。

2.4映射式教學(xué)方法的課堂實(shí)現(xiàn)

下面以數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)用教程的教學(xué)為例映射式教學(xué)方法的應(yīng)用加以說明

第一步項(xiàng)目規(guī)劃。此階段講授如何規(guī)劃一個(gè)待開發(fā)項(xiàng)目，即確定系統(tǒng)的范圍，確定開發(fā)工作所需要的資源(人員、硬件

和軟件)，估計(jì)軟件開發(fā)的成本和確定項(xiàng)目進(jìn)度。

映射的課堂教學(xué)內(nèi)容為，第一部分基礎(chǔ)篇，講解“數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)展史”和“數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”。

第二步，需求分析。此階段需以項(xiàng)目為背景，做好系統(tǒng)的需求分析，根據(jù)總體信息需求和處理需求得到一份“需求說明書”。此說明書描述數(shù)據(jù)之間本質(zhì)上和概念上的聯(lián)系，即數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典。

映射的課程教學(xué)內(nèi)容為第二部分運(yùn)算篇，講解“關(guān)系運(yùn)算”；第三部分設(shè)計(jì)篇，講解“實(shí)體聯(lián)系模型”。

第三步.數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)。此階段包括概念設(shè)計(jì)、邏輯設(shè)計(jì)和物理設(shè)計(jì)三個(gè)部分，這也是項(xiàng)目開發(fā)的關(guān)鍵階段，要求完成具體的關(guān)系數(shù)據(jù)摩設(shè)計(jì)。要對(duì)如何設(shè)計(jì)關(guān)系模型和數(shù)據(jù)庫(kù)模式分解進(jìn)行講解。

映射的課程教學(xué)內(nèi)容為：第三部分設(shè)計(jì)篇，講解“規(guī)范化設(shè)計(jì)”，讓學(xué)生明確規(guī)范化設(shè)計(jì)的實(shí)用性。因?yàn)檫@部分內(nèi)容較難，如果不講清學(xué)習(xí)目的，學(xué)生可能會(huì)進(jìn)入盲目學(xué)習(xí)狀態(tài)。

第四步：編碼實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)管理。此階段作為項(xiàng)目開發(fā)也是一個(gè)重點(diǎn)，主要完成創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)，連接數(shù)據(jù)源和操作數(shù)據(jù)庫(kù)等任務(wù)。這部分要求學(xué)生熟悉開發(fā)語(yǔ)言，根據(jù)課程設(shè)置的要求，前續(xù)課程應(yīng)學(xué)習(xí)一門開發(fā)語(yǔ)言。學(xué)生在這門課程中主要學(xué)習(xí)SQL語(yǔ)句，以及利用宿主語(yǔ)言的接口編寫SQL語(yǔ)句來實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的管理操作。

映射的課程教學(xué)內(nèi)容為第三部分設(shè)計(jì)篇，講解“結(jié)構(gòu)化查詢語(yǔ)言”。

第五步：數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的運(yùn)行與維護(hù)。此階段主要是完善項(xiàng)目開發(fā)工作。

映射的課程教學(xué)內(nèi)容為：第三部分設(shè)計(jì)篇，講解“數(shù)據(jù)庫(kù)的管理”。

通過這種映射式教學(xué)方法，可將理論知識(shí)與項(xiàng)目開發(fā)實(shí)例結(jié)合，解決現(xiàn)行教學(xué)課程中遇到的問題。

2.5映射式教學(xué)方法的實(shí)踐途徑

映射式教學(xué)方法的實(shí)踐途徑就是課程設(shè)計(jì)任務(wù)。除了平時(shí)上機(jī)實(shí)驗(yàn)以外，實(shí)踐環(huán)節(jié)還需通過如下途徑來加強(qiáng)

布置“開發(fā)小型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)”的課程設(shè)計(jì)作業(yè)，建立小組制讓學(xué)生協(xié)調(diào)合作完成課程設(shè)計(jì)實(shí)踐。因?yàn)樵趯?shí)踐課程中，指導(dǎo)教師資源是有限的，故用優(yōu)秀學(xué)生擔(dān)任課程設(shè)計(jì)組長(zhǎng)可增加實(shí)踐環(huán)節(jié)的輔導(dǎo)資源。在課程設(shè)計(jì)過程中要加強(qiáng)組織和管理，最后通過課程設(shè)計(jì)答辯會(huì)來檢查學(xué)生的實(shí)踐效果。

2.6映射式教學(xué)方法的考核辦法

數(shù)據(jù)庫(kù)原理課程是一門理論與實(shí)踐相結(jié)合的專業(yè)核心課程，傳統(tǒng)的試卷考試會(huì)導(dǎo)致學(xué)生為應(yīng)付考試而在考前臨時(shí)突擊，死記硬背，這將達(dá)不到課程的教學(xué)目標(biāo)。映射式教學(xué)方法的考核辦法如下

(1)筆試占50％，主要考核數(shù)據(jù)庫(kù)原理的基礎(chǔ)知識(shí)，閉卷考核方式，

(2)課程設(shè)計(jì)成績(jī)占30％，主要考核學(xué)生數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)能力，通過答辯方式考核成績(jī)。

(3)平時(shí)實(shí)驗(yàn)成績(jī)占20％，主要考核學(xué)生對(duì)SQL語(yǔ)句的應(yīng)用能力，考核方式是上機(jī)操作。

通過這種考核辦法，既能促使學(xué)生掌握原理，又能提高學(xué)生的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用能力和程序開發(fā)能力。

3結(jié)束語(yǔ)

將映射式教學(xué)方法應(yīng)用到數(shù)據(jù)庫(kù)原理教學(xué)中，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的基本概念、基本理論的理解較為深刻，課程結(jié)束之時(shí)他們能開發(fā)一個(gè)實(shí)際可用的管理信息系統(tǒng)，且對(duì)工程項(xiàng)目開發(fā)也有了較全面的整體認(rèn)識(shí)。此法的教學(xué)效果是令人滿意的，我們認(rèn)為值得推廣。