“數(shù)據(jù)管理技術(shù)”選修模塊教學(xué)的深入思考

● “數(shù)據(jù)管理技術(shù)”選修模塊教學(xué)存在的問題

1.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不易保持

數(shù)據(jù)管理技術(shù)屬于計算機技術(shù)中的后臺技術(shù)，離學(xué)生日常的信息技術(shù)應(yīng)用有一定的距離。學(xué)生在日常的學(xué)習(xí)和生活中很難直接體會到數(shù)據(jù)管理技術(shù)的價值所在，從而影響了學(xué)習(xí)的積極性和興趣。

2.一些理論知識的學(xué)習(xí)需要較高的基礎(chǔ)知識做鋪墊

數(shù)據(jù)管理技術(shù)中的一些理論知識確實比較難、不要說是中學(xué)生，就是大學(xué)本科生接受起來都有一定的困難。例如，數(shù)據(jù)規(guī)范化理論牽扯到對函數(shù)和映射等數(shù)學(xué)概念的深層次理解，對學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識要求較高，大多數(shù)學(xué)生接受起來相當困難。

● 開設(shè)“數(shù)據(jù)管理技術(shù)”選修模塊的意義

因為牽扯的相關(guān)知識比較多且知識的難度較大，于是許多學(xué)校的教師在開設(shè)選修課的時候逐漸回避了“數(shù)據(jù)管理技術(shù)”選修模塊。而筆者認為在高中開設(shè)“數(shù)據(jù)管理技術(shù)”選修模塊的意義還是很大的，教師可以從以下四個角度來理解這種意義。

1.從知識體系的角度來看

《普通高中技術(shù)課程標準（實驗）》（簡稱新《標準》）將高中信息技術(shù)學(xué)科選修部分的教學(xué)內(nèi)容分為五個模塊。從知識體系的內(nèi)在聯(lián)系來看，“數(shù)據(jù)管理技術(shù)”模塊是“網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用”模塊和“人工智能初步”模塊的重要先導(dǎo)模塊。沒有“數(shù)據(jù)管理技術(shù)”模塊的相關(guān)知識，要想學(xué)好后續(xù)模塊的課程是相當困難的。

2.從學(xué)科發(fā)展的角度來看

在信息技術(shù)高度發(fā)展的今天，數(shù)據(jù)管理技術(shù)已經(jīng)滲透到信息技術(shù)應(yīng)用的各個領(lǐng)域。新《標準》在選修模塊中加入“數(shù)據(jù)管理技術(shù)”模塊的內(nèi)容，不僅起到了完善課程結(jié)構(gòu)、理清課程發(fā)展思路的作用，而且有利于學(xué)生全面了解信息技術(shù)的應(yīng)用，對于高中信息技術(shù)學(xué)科的發(fā)展來說是十分有益的。

3.從教學(xué)研究的角度來看

北京市從2007年9月開始實施教育部的高中課程改革計劃，從全國的范圍來看不是第一批實施課改的省、市和區(qū)。雖然有其他先行者的經(jīng)驗和教訓(xùn)可供借鑒，但教學(xué)有法教無定法。因此，不同學(xué)校的教師應(yīng)當積極踐行新《標準》，在行動研究的過程中不斷提高自己的教學(xué)水平。

4.從新《標準》對學(xué)生發(fā)展的要求角度來看

“數(shù)據(jù)管理技術(shù)”模塊中的主要知識在金融、商業(yè)、鐵路、航空、醫(yī)院和圖書館等行業(yè)以及財務(wù)、教務(wù)、科研、人事、軟件開發(fā)和生產(chǎn)管理等工作中有著極其廣泛的應(yīng)用，可以說在社會主流行業(yè)中處處可以體會到數(shù)據(jù)管理技術(shù)的應(yīng)用。現(xiàn)在的學(xué)生，就是未來社會各行各業(yè)中的人才。懂得一些數(shù)據(jù)管理技術(shù)的相關(guān)知識，是一個人成為信息時代合格公民必備的基本素養(yǎng)。這也是新《標準》對學(xué)生發(fā)展的客觀要求。

● “數(shù)據(jù)管理技術(shù)”選修模塊教學(xué)內(nèi)容的選擇

“數(shù)據(jù)管理技術(shù)”是一門以講解數(shù)據(jù)庫技術(shù)為主要內(nèi)容的選修課程。根據(jù)新《標準》的安排，在每周2課時的情況下，高中的“數(shù)據(jù)管理技術(shù)”課程開設(shè)一學(xué)期。大學(xué)本科學(xué)生的數(shù)據(jù)庫技術(shù)課程雖然也開設(shè)一學(xué)期，但每周有4或6課時。況且，高中學(xué)生的知識基礎(chǔ)、理解能力和學(xué)習(xí)能力與大學(xué)本科生相比根本不在一個層面上。所以，高中的“數(shù)據(jù)管理技術(shù)”課程不能照搬大學(xué)的數(shù)據(jù)庫技術(shù)課程，而應(yīng)該根據(jù)高中學(xué)生的知識、技能、能力和情感特點以及課時合理地選擇教學(xué)內(nèi)容。做到有取有舍，突出重點。鑒于上述認識，筆者主要選擇了如下六個方面的教學(xué)內(nèi)容。

1.數(shù)據(jù)庫技術(shù)的主要基礎(chǔ)知識

數(shù)據(jù)庫技術(shù)包含的內(nèi)容非常多。為了讓學(xué)生在有限的學(xué)習(xí)時間里對數(shù)據(jù)庫技術(shù)有一個扼要和盡量全面的了解，教師應(yīng)當選取那些基礎(chǔ)、實用和后續(xù)學(xué)習(xí)最需要的串聯(lián)知識進行講授。

2.Access軟件的查詢和報表功能

市面上各種檔次的數(shù)據(jù)庫管理軟件非常多，學(xué)會利用其中一種軟件管理數(shù)據(jù)信息是一個高中畢業(yè)生應(yīng)當具備的基本信息素養(yǎng)之一。綜合考慮教材、會考要求、設(shè)備條件和學(xué)生的知識基礎(chǔ)等因素后，筆者選擇了Access軟件的查詢和報表功能作為教學(xué)內(nèi)容的重點之一。

3.數(shù)據(jù)庫設(shè)計的方法

數(shù)據(jù)庫設(shè)計是建立數(shù)據(jù)庫及其應(yīng)用系統(tǒng)的技術(shù)，是信息系統(tǒng)開發(fā)和建設(shè)中的核心技術(shù)。數(shù)據(jù)庫設(shè)計是指對于一個給定的應(yīng)用環(huán)境，構(gòu)造最優(yōu)的數(shù)據(jù)庫模式，建立數(shù)據(jù)庫及其應(yīng)用系統(tǒng)，使之能夠有效地存儲數(shù)據(jù)，滿足各種用戶的應(yīng)用需求。這個問題是數(shù)據(jù)庫在應(yīng)用領(lǐng)域的主要研究課題。因此，數(shù)據(jù)庫設(shè)計的方法也是教師教學(xué)內(nèi)容的一個重點。

4.Visual Basic數(shù)據(jù)庫編程和ASP技術(shù)中運用數(shù)據(jù)庫技術(shù)的知識

如果教師在日常的教學(xué)中，只是單純地講授數(shù)據(jù)庫技術(shù)，而沒有講清它是如何與軟件設(shè)計的前端技術(shù)相銜接的，那么學(xué)生對于數(shù)據(jù)庫技術(shù)就不可能有一個相對全面和清晰的了解，就更不可能明白數(shù)據(jù)庫技術(shù)的價值所在。因此，筆者在教學(xué)內(nèi)容中加入了Visual Basic數(shù)據(jù)庫編程和ASP技術(shù)中運用數(shù)據(jù)庫技術(shù)兩方面的知識。通過對Visual Basic數(shù)據(jù)庫編程和ASP技術(shù)中運用數(shù)據(jù)庫技術(shù)的典型案例的講解，讓學(xué)生充分了解和體會數(shù)據(jù)庫技術(shù)在現(xiàn)代信息社會數(shù)據(jù)管理中的廣泛應(yīng)用。

5.文件系統(tǒng)的技術(shù)

數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了三個階段，文件系統(tǒng)處于其中的第二階段。雖然數(shù)據(jù)庫技術(shù)在現(xiàn)代信息社會的數(shù)據(jù)管理工作中得到了廣泛應(yīng)用，但文件系統(tǒng)的技術(shù)在一些對數(shù)據(jù)管理要求不高的場合仍然有著相當大的應(yīng)用價值。基于這種現(xiàn)實，筆者將文件系統(tǒng)的技術(shù)知識加入到了教學(xué)內(nèi)容中。幾年的教學(xué)實踐表明，通過這部分知識的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以從容而富有創(chuàng)造性地應(yīng)對一些生活和學(xué)習(xí)中的簡單而又有趣的數(shù)據(jù)管理任務(wù)。

6.結(jié)構(gòu)化查詢語言SQL

SQL語言由于功能豐富、語言簡潔而備受用戶及計算機工業(yè)界的歡迎，被眾多計算機公司和軟件公司所采用。經(jīng)各公司的不斷修改、擴充和完善，SQL語言最終發(fā)展成為關(guān)系數(shù)據(jù)庫的標準語言。SQL語言的功能并不僅僅是查詢，而是集數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)操縱、數(shù)據(jù)定義和數(shù)據(jù)控制功能于一體。因此，SQL語言理應(yīng)成為教學(xué)內(nèi)容的又一個重點。

● “數(shù)據(jù)管理技術(shù)”選修模塊教學(xué)進度的安排

當教師明確了“數(shù)據(jù)管理技術(shù)”選修模塊的教學(xué)內(nèi)容以后，如何合理地安排和實施這些教學(xué)內(nèi)容、提高課堂教學(xué)的有效性便成為教學(xué)過程中的關(guān)鍵點。立足于幾年來的教學(xué)實踐，筆者有如下的一些思考和建議。

1.理論性的知識和實踐性的知識應(yīng)綜合安排

學(xué)生剛開始學(xué)習(xí)計算機技術(shù)時，都是把計算機當作一種具體的、實踐性的工具來學(xué)習(xí)的。而在數(shù)據(jù)管理技術(shù)中，相當多的知識都是抽象的、理論性的知識。如果教師在教學(xué)的過程中用連續(xù)很多整節(jié)課的課時講授數(shù)據(jù)管理技術(shù)的理論性知識，則會讓學(xué)生感到比較枯燥。為此，筆者采取了在每節(jié)課中綜合安排理論性知識和實踐性知識的辦法。理論性知識和實踐性知識的時間分配比是1：2，即每節(jié)課的前15分鐘講理論性知識，后30分鐘講實踐性知識。

2.數(shù)據(jù)庫設(shè)計的知識和Visual Basic編程的基礎(chǔ)知識應(yīng)同步講授

從上述已經(jīng)明確的教學(xué)內(nèi)容來看，教師要給學(xué)生講授如何在Visual Basic這樣的高級語言開發(fā)環(huán)境中進行數(shù)據(jù)庫編程。如果教師在講完數(shù)據(jù)庫設(shè)計的知識以后再去講授Visual Basic開發(fā)環(huán)境的知識，那么學(xué)生在學(xué)習(xí)完后者的時候就會把前者忘得一干二凈了。這時再想給學(xué)生講授如何在Visual Basic開發(fā)環(huán)境中進行數(shù)據(jù)庫編程，將很難達到預(yù)期的教學(xué)目標。所以，筆者采取了將這兩部分知識同步講授的方法。

3.ASP技術(shù)中運用數(shù)據(jù)庫技術(shù)的知識應(yīng)滯后講授

ASP技術(shù)可以通過多種編程語言工具實現(xiàn)，筆者為學(xué)生選擇的是VBScript語言工具。VBScript語言在語法結(jié)構(gòu)和語句功能方面與Visual Basic語言十分相似，學(xué)生很容易將在學(xué)習(xí)Visual Basic語言的過程中積累的知識、經(jīng)驗和形成的能力用于VBScript語言的學(xué)習(xí)，從而大大降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)代價。為了避免VBScript語言與Visual Basic語言的細微差別對學(xué)生學(xué)習(xí)可能造成的負面遷移影響，ASP技術(shù)中運用數(shù)據(jù)庫技術(shù)的知識應(yīng)滯后講授。基于這樣的考慮，筆者設(shè)計并實施了以下進度表。

● “數(shù)據(jù)管理技術(shù)”選修模塊教學(xué)的建議

1.以減少數(shù)據(jù)冗余為主線講解數(shù)據(jù)庫的設(shè)計

數(shù)據(jù)庫的設(shè)計涉及的內(nèi)容非常豐富，它要解決的三大核心問題是數(shù)據(jù)冗余、刪除異常和插入異常。而在這三大核心問題中，數(shù)據(jù)冗余問題又是核心中的核心。所以，以減少數(shù)據(jù)冗余為主線講解數(shù)據(jù)庫的設(shè)計必定能把握數(shù)據(jù)庫設(shè)計知識的主要脈絡(luò)，讓學(xué)生掌握數(shù)據(jù)庫設(shè)計的核心知識。

2.盡量采用案例的形式講解數(shù)據(jù)庫的設(shè)計

數(shù)據(jù)管理技術(shù)看似比較理論，但實際上是一種與實際應(yīng)用聯(lián)系得非常緊密的技術(shù)。因此教師在講解數(shù)據(jù)庫的設(shè)計時，要盡量采用案例的形式，努力做到理論與實踐相結(jié)合。讓學(xué)生在面對實際問題和解決實際問題的過程中學(xué)習(xí)和應(yīng)用數(shù)據(jù)庫設(shè)計的知識，不斷完善自己的知識體系，提高自己解決實際問題的能力。

3.要盡可能地采用貼近學(xué)生生活的案例

數(shù)據(jù)管理技術(shù)理論性的內(nèi)容比較多，講授起來稍不注意很容易讓學(xué)生產(chǎn)生枯燥感。為盡量避免這種情況，教師在講授數(shù)據(jù)庫理論時所采用的案例要盡可能地貼近學(xué)生的生活，盡可能地接近應(yīng)用的實際情況，堅決杜絕憑空捏造案例。

4.合理安排選修模塊的教學(xué)順序

在大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的本科教學(xué)計劃中，“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”和“算法設(shè)計與分析”兩門課程是操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫和編譯原理等專業(yè)課程的先導(dǎo)課程，這種安排非常符合知識的體系結(jié)構(gòu)。當教師制定高中信息技術(shù)學(xué)科選修模塊的教學(xué)計劃時，不妨遵照或參考大學(xué)的這種安排。將“算法與程序設(shè)計”作為第一選修模塊，然后再安排“數(shù)據(jù)管理技術(shù)”等其他選修模塊。這樣做可能更符合學(xué)生的認知規(guī)律和知識體系的形成過程。

5.充分利用教材中的案例

筆者使用的教材是中國地圖出版社出版的《信息技術(shù)·選修4 數(shù)據(jù)管理技術(shù)》。這本教材在講解數(shù)據(jù)規(guī)范化時使用了CD銷售案例，在講解數(shù)據(jù)查詢時使用了中國旅游景點案例，在講解數(shù)據(jù)庫設(shè)計時使用了瀕危動物案例。其中，CD銷售案例中的實體集之間是二元多對多的聯(lián)系，中國旅游景點案例中的實體集之間是二元一對多聯(lián)系，瀕危動物案例中的實體集之間是二元一對一聯(lián)系。三個案例恰好包含了實體集之間二元聯(lián)系的所有類型。因此，在講解數(shù)據(jù)庫的設(shè)計方法時，筆者充分利用了這三個案例，突破了教材框架的限制。

6.合理改編教材中的案例

在上述三個案例中，中國旅游景點案例對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫和瀕危動物案例對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫在結(jié)構(gòu)上都存在著一定的缺陷。這些缺陷對于高中生這樣的初學(xué)者來說，都有不小的干擾作用。因此，筆者本著不傷筋動骨的原則對這兩個案例進行了合理改造。在中國旅游景點案例中，降格了“省份”實體，改造了“景點”實體和“遺產(chǎn)”實體，突出了“批準”聯(lián)系。在瀕危動物案例中，取消了“用戶信息”實體，降格了“動物科別”實體，改造了“瀕危動物”實體和“中國動物”實體，突出了“認定”聯(lián)系。

● 結(jié)束語

“數(shù)據(jù)管理技術(shù)”選修模塊的教學(xué)是在高中課程改革背景下誕生的新鮮事物，各省、市和區(qū)都沒有更多的成熟經(jīng)驗可供借鑒。這就要求參加高中課程改革教學(xué)實驗的廣大教師在遵循教學(xué)規(guī)律的前提下大膽創(chuàng)新、積極進取，努力開拓高中信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)的新局面。本文中筆者結(jié)合幾輪的教學(xué)實踐情況僅從個人角度談了一些實踐、體會、思考和認識，希望能對大家有所幫助。