應用型本科《數據庫原理及應用》教學方法初探

薛開慶，王德松，方智

（1.西華大學計算機與軟件工程學院，成都 610039；2.電子科技大學成都學院計算機系，成都 611731）

應用型本科《數據庫原理及應用》教學方法初探

薛開慶1，王德松1，方智2

（1.西華大學計算機與軟件工程學院，成都 610039；2.電子科技大學成都學院計算機系，成都 611731）

《數據庫原理及應用》是計算機和軟件工程等專業的核心課程之一。根據應用型本科數據庫教學的要求，考慮一般本科院校學生的特點，采用案例教學，將基本概念、基本原理、數據庫設計及其實現應用有機的結合起來，對培養應用型人才的教學方法進行有益的探索。

職業教育；數據庫原理；案例教學

0 引言

在李克強總理所作《2016年政府工作報告》[1]中“大力發展現代職業教育”，“推動具備條件的普通本科高校向應用型轉變”。把職業教育的重要性提到前所未有的高度。高技能人才對于供給側改革、創業創新及早日實現由“中國制造”向“中國智造”的升級轉換起著至關重要的作用。另外，總理李克強出席《2016年全國大眾創業萬眾創新活動周》[2]希望創客們敢于想象，把企業家精神和工匠精神結合起來。

按照國務院要求，到2020年我國將形成具有中國特色、世界水平的現代職業教育體系，高等職業教育規模將占高等教育一半以上，引導一批普通本科高校向應用技術類型高校轉型[3]。對以教學為主、大多數學生面向就業的二三本院校來說，是一次機遇，也是挑戰，如何培養職業素養高、動手能力強、企業喜歡的新型人才？因此改革現有的教學方法就是其中重要的課題之一。

應用型計算機相關專業培養方案中，《數據庫原理及應用》是其中的核心課程之一，如何針對普通二、三本院校自身的規律，根據學生的特點，使數據庫原理的教學更有成效，王云、王寶珠等教師做出了有特色的嘗試和研究[4-5]。本研究以先后以電子科技大學成都學院和西華大學的計算機和軟件工程專業為依托，對應用型本科《數據庫原理及應用》的教學方法改革進行了初步探討。參加實驗的班級有電子科技大學成都學院及西華大學2011-2014級計算機和軟件工程專業的500多名學生，歷經4年。

1 高校數據庫原理教學的現狀

大學數據庫課程一般包括數據庫基本原理和實際應用兩大部分。所選用的教材多以數據庫的知識結構為順序編排，首先介紹數據庫的基本概念、歷史和基本理論，最后簡單介紹一種具體數據庫的應用。目前大多數普通高校主要偏向理論教學，教師著重數據庫知識體系的講解以及知識點的介紹，由于課時限制等各種原因，對具體的軟件及其應用只進行簡單的介紹或者安排學生自學。

學生學完整門課程后可能僅僅了解了一些孤立的知識點,缺乏整體概念，更不能深入靈活地掌握知識點間的聯系，更無法設計一個具體數據庫，即使有了一個設計好的數據庫，也不能在一個具體的數據庫管理系統上進行實現，更不用說對數據庫的性能做出合理的評價和修改。

上述重理論、輕實踐的教學方法對于培養學術型的人才可能有一定意義，但是大多數學生（特別是普通二本高校和獨立院校的學生）畢業時面向的是就業，他們對基本理論的興致不高，具體應用即使感興趣，因為沒有教師的詳細指導，沒有和基本原理有機的結合，掌握得也不牢固。傳統的上述教學過程沒能確定學生是教學活動的主體原則，不能充分調動學生的學習積極性，從課后作業、上機實踐到課程設計,幾乎都是學生的個人行為,大多數學生是被動地完成任務,缺乏思考，缺乏創新能力，遇到新的問題就無從下手。

絕大多數應用型本科畢業生面向的是就業，所以必需關注企業對數據庫人才的需求。現在企業對數據庫相關人員的要求主要有三類[6]：數據庫管理人員、數據庫開發人員和商業智能開發人員。

數據庫管理人員主要實現數據的創建、存儲、修改，并保證數據訪問的性能和安全性，能備份、恢復、分發、復制、監視、升級數據庫，簡單地說就是維護企業數據庫的正常運行。

數據庫開發人員的主要職責是能夠分析、設計各種數據庫相關的應用系統，能夠創建基本數據庫對象（包括數據表、索引、視圖、觸發器、存儲過程、自定義函數等等）、應用程序能夠連接數據庫、并能從數據庫讀取數據或者向數據庫寫入數據等。

數據庫商業智能開發人員更是要求掌握數據庫中數據的分析、報表、集成和通知功能，企業能夠使用這些工具對數據進行挖掘，從而發現企業關鍵的業務信息和發展趨勢等。

不難看出，傳統的數據庫教學與企業的要求相差甚遠，當然我們不是要求僅僅通過一兩門課程就讓學生掌握企業需求的所有技術，但企業的實際技術需求對教學來說，特別是對大多數應用型本科的教學是具有指導意義的。因此教師應該樹立面向企業需求的教學理念，加強基礎知識、基本原理與應用實例之間的結合。

2 應用型本科的教學實踐

我們選用的教材是《數據庫系統概論》[7]，該教材的理論性和系統性較強，但是對一般本科院校的學生來說，這本書的內容偏深，偏多，所以我們在內容的選擇上針對一般本科院校的學生做了適當的調整，具體內容和知識點參考表1。

表1 主要的教學知識點

教材的內容劃分成基本理論、數據庫設計和數據庫的應用三大部分，但是在具體教學活動中，通過案例《教學管理系統》將三個部分實現有機的結合。之所以選擇此案例，是因為學生最熟悉的是學習中的生活，對其他系統，如物資管理，商品銷售等系統并不熟悉，利用他們最熟悉的內容，容易引導學生思考，調動學生的積極性，讓學生充分的參加到整個教學活動中來。

（1）在基本理論部分，重點講授數據庫的基本概念和基本原理，如數據、數據庫、數據庫管理系統、數據庫系統等。數據模型方面著重介紹關系模型，層次模型和網狀模型因為在實際的數據庫軟件極少采用，只讓學生們了解基本概念，而不深入展開。對于學生難以理解并在實際工作中運用較少的內容，例如關系演算等，也略去不講。在具體講解過程中，采用了與教學活動相關的例子。

（2）第二部分是數據庫設計部分。之所以把這部分提前，是基于以下考慮，第一，掌握了數據庫的基本概念后，學生能夠理解設計中的一些原理；第二，數據庫的應用，涉及到各種對象的實現，只有理解掌握為什么設計這個數據庫，理解掌握這個具體數據庫系統中涉及到哪些表和表間的關系等等，才能最終在具體數據庫軟件中更好地實現這個數據庫系統。所以數據庫設計是數據庫基本概念原理和數據庫具體應用的橋梁和紐帶。在這一部分，讓學生從熟悉的教學活動開始分析，引導學生思考如何逐步來設計數據庫，比如參加教學活動的人有哪些？涉及到哪些事物？這些事物有何特性?這些事物之間有些什么聯系？然后和學生們一起找出其中關鍵的事物（實體），寫出主要的屬性，畫出實體間的主要聯系，就可以畫出如圖1所示的教學管理系統的E-R圖（考慮教學實踐的特性，簡化了教學管理系統的E-R圖，只設計了教師、學生和課程3個實體，及教師授課和學生選課兩個聯系）。然后根據需要可以介紹關系模式中的范式理論和規范化方法（結合具體相關的教學管理系統，要求滿足3NF）。

圖1 教學管理系統E-R圖

根據以上的E-R圖，可以引導學生如何把實體轉換成表，實體名轉成表名，屬性轉換成字段，另外特別強調如果是多對多的實體關系通常要新建一張表來描述這種關系，并且教會學生如何建立類似的表，通過關系表的建立，可以加深學生對主鍵和外鍵等概念的理解。

（3）在數據庫應用部分，針對《教學管理系統》，使用微軟最新的數據庫軟件SQL Server 2008，引導學生學習如何建立一個數據庫，根據設計部分設計的E-R圖在這個數據庫中建立相應的學生表、教師表，課程表、選課表和授課表等，然后在表中錄入適量的數據，然后引導學生學習SQL中的Select、Insert、Delete和 update等操作，以及索引，數據的完整性等，因為有了設計部分的基礎，所以學生理解相應的問題就會更加容易和準確，也能在課堂上積極地思考，融入到討論中去。最后根據需要可以擴充E-R圖，補充系、班級、專業等實體及其這些實體之間的聯系，最后讓學生掌握數據庫和應用程序如何連接，應用程序和數據庫如何交互數據。

（4）在上機實踐中，要求大家掌握SQL Server 2008的使用，掌握一個應用系統如何設計及實現。針對企業對數據庫人員的要求，我們增加了數據庫安全相關內容，增加了數據的備份和還原，分離和附加，導入和導出等操作性和實用性很強的內容，以期更加符合企業的需求。

（5）課程設計的目標是要求學生完成另外一個數據庫系統的分析，設計及實現，以達到靈活應用數據庫的目的。最后，學生要上交整個項目的實驗報告，以達到對知識的總結的目的。

（6）最后，由于數據庫領域發展迅猛，云計算、大數據等新的技術和方法不斷涌現。針對這些新知識、新內容可以做一次專題講座，主要開拓學生視野，引導他們自己進一步學習。

與傳統方式相比，我們堅持學生是教學活動的主體這一基本理念，充分調動學生學習的積極性和主動性，學習效果較傳統方式更理想，通過課堂觀察，課后了解，網上調查[8]，以及實驗動手能力考察，這種教學方法更適應學生實際，絕大多數學生都贊同這種教學方法。

3 結語

本研究根據應用型本科數據庫教學的要求，考慮一般本科院校學生的特點，采用案例教學，對教學方法進行大膽的嘗試，把基本概念、基本原理、數據庫設計及其實現應用有機地結合起來，調動了學生的積極性，取得了較為良好的效果，對如何培養應用型人才有一定的參考意義。

參考文獻：

[1]李克強.2016年政府工作報告.http://news.xinhuanet.com/fortune/2016-03/05/c_128775704.htm.

[2]李克強出席2016年全國大眾創業萬眾創新活動周.http://news.sohu.com/20161013/n470213983.shtml.

[3]教育部.2020年我國職業教育規模達1.24萬億.http://gaokao.eol.cn/news/201510/t20151027_1331110.shtm l.

[4]王云，李從.獨立學院《數據庫原理及應用》課程教學探討[J].科技信息，2010(21)：126-128.

[5]王寶珠.數據庫課程中的研究性教學模式的探索[J].電腦與信息技術,2012(4)：68-70.

[6]微軟公司.SQL Server 2008數據庫應用開發基礎[M].北京：人民郵電出版社，2010.

[7]王珊，薩師煊.《數據庫系統概論》（第4版）[M].北京：高等教育出版社，2006.

[8]薛開慶.網絡調查《大學數據庫教學調查》.http://www.askform.cn/103288-161226.aspx.

Exp loration of the Teaching Method of Database Princip le and App lication in Independent College

XUE Kai-qing1，WANG De-song1，FANG zhi2

（1.School of Computer and Software Engineering,Xihua University,Chengdu 610039；2.Computer Department of Chengdu College,University of Electronic Science and Technology of China,Chengdu 611731)

Database Theory and Application course plays a very important role in the teaching of computer professional.According to teaching re-quirements of Database Theory and Application course,considering the characteristics of independent college students,uses case teaching and make basic concepts,basic princip les,database design and app licationmore effectively combined.The teachingmethod how to culti-vate the application talents are a useful study.

Independent College;Database Theory;Case Teaching

1007-1423（2017）12-0033-04

10.3969/j.issn.1007-1423.2017.12.009

薛開慶（1974-），男，四川廣元人，副教授，博士，研究方向為數據庫和復雜網絡

2017-03-06

2017-04-10

校教改項目“應用型本科計算機原理教學方法初步研究”（No.20090028）

王德松（1973-），男，四川渠縣人，講師，博士，研究方向為生物特征識別

方智（1981-），女，湖南衡陽人，講師，碩士，研究方向為軟件工程與軟件測試