一種開放式過程控制的數據庫課程設計研究

張春娜，吳建勝

（遼寧科技大學軟件學院，鞍山114051）

一種開放式過程控制的數據庫課程設計研究

張春娜，吳建勝

（遼寧科技大學軟件學院，鞍山114051）

《數據庫原理》課程設計的目標是使理論知識有效的應用于實際，強化分析問題與團隊協調的能力。基于此，提出一種開放式的過程化管理方法。在設計過程中，實施分階段管控，并提供充分的自由度，使學生既能發揮想象力又不偏離設計目標。實踐證明，該方法對于學生的數據庫設計與開發具有極強的引導作用，教學效果很好。

數據庫原理；開放式；過程化；分階段

0 引言

學生的綜合應用能力是教學效果的重要體現，如何培養出具有創新能力的應用型人才是高等教育的首要任務。《數據庫原理》作為計算機專業的核心課程是其他課程的重要銜接，應用范圍極廣[1]。值得注意的是，在全球知識經濟一體化的大背景下，云計算、大數據、互聯網+等新技術、新名詞不斷涌現，人們對信息的渴求與日俱增。基于此，數據庫原理成為各個高校計算機專業的必修課，包含了用于培養學生實踐能力的環節-數據庫課程設計[2-3]。

1 問題的提出

課程設計不同于實驗課，其意義更加寬泛，是理論知識的有效延伸，強調技能的綜合應用，主要針對一個項目實施系統性的運作[4]。學生在實踐過程中通過參與設計到實現整個環節，將理論實踐化，增強應用能力，并最終能夠獨立完成信息系統的開發。

傳統的數據庫課程設計通常是固定實踐、固定地點，教師有限次的集中講授，學生選題后進行需求分析、設計、實現系統，最后的評定以課程設計報告的形式呈現[5-6]。其優點是學生集中完成設計便于管理，且實驗環境較好，可以加快開發速度[7]。傳統課程設計模式有一點優勢，具有普遍的適應度，但該模式的弊端也是顯而易見的，主要表現為創新能力與自主學習能力的缺失，以下針對其存在的問題進行詳盡分析：

（1）題目的局限性

通常課程設計的題目有限，學生可選擇的范圍小，且學生選定后，由于缺乏相關知識的儲備需教師詳細描述，這樣使得教師的角色模糊不清，學生的創造力沒有得到激發，積極性亦收到不同程度的影響。

（2）實踐實踐與環境的限制

傳統的課程設計通常與平時做實驗相同，即固定時間，利用空閑實驗室來實施。由于實踐環境集中在教學周后期，實驗環境相對緊張，加之實驗平臺可能需要重新搭建，極易造成實踐工作量不飽滿的情況。且對于一般課程，設置的時間為2周，時間較少，實踐內容與目標都需兼顧時，質量的保證困難度較大，同時，學生面臨期末復習壓力大，課程設計中難免會遇到深層次分析的問題，容易產生厭戰情緒而影響實訓效果。

（3）過程管理問題

課程設計的基本要求是學生需獨立完成，故教師的直接指導相對較少，如中期檢查中，只能指出一些明顯的設計缺陷，學生在分析與設計階段投入的時間較少，產生問題后不能得到解決而導致更大問題。同時，課程設計的評分標準側重于考察學生的程序執行和設計報告，沒有體現過程管理的重要性，而沒有好的過程控制，預期的實訓效果很難達成。

（4）質與量的考量

質量中的“量”往往是評測的重點，主要表現為：學生完成了多少；程序是否能夠正常運行，工作量是否飽滿。這種方式對于“質”的考核是有欠缺的[5-6]。例如，完成一個項目，有的學生設計15張表，而有的學生利用8張表來實現，且關系表達清楚；或者，有的學生利用存儲過程來代替繁瑣的工作，節省了代碼量。以上種種均需要重點考察。此外，系統性能也是考核中需要注意的，例如并發控制、容錯機制、海量數據處理等。教學實踐中應秉承合理即是對的，系統的穩定性應高于一切。

2 開放式過程化控制的數據庫課程設計

開放式管理與過程化控制二者間并不存在矛盾。開放式管理是利用現有師資與設備條件將實踐的時間與地點最大限度的延長，且實踐內容應充分激發學生的學習熱情，自由度更大，可發揮空間將得到有效拓展。過程化控制類似于生命周期的項目實施，將數據庫的設計過程分為多個階段，并設定階段目標以逐步達成。每個階段的實現中，根據內容與目標設置考察知識點，使學生能夠活學活用理論知識。

2.1 改革思想架構

（1）細化設計過程，在布置任務時，將設計工作進一步細化，數據庫課程設計整體劃分為：選題、需求分析、系統功能設計、概念模型設計、邏輯模型設計、數據結構設計、用戶界面交互、課程設計答辯、課程設計報告。

（2）時間安排

通常課程設計的時間安排在課程結束后，接近期末復習，學生面臨期末考試，課業壓力較大，很難拿出大量精力來考慮設計中的深層次問題。因此，時間跨度應盡量放寬，例如，可在課程進行過半時，即布置課程設計規范，教師在過程化管理中設定考核與輔導的時間點，并明確每個點需要達到的目標。輔導時增加問題討論環節，以小組為單位，深入探討學生設計中遇到的重點、難點問題。這樣，整個課程教學完成后的一周，力爭完結課程設計。

2.2 課程設計的實施

（1）基本思想數據庫課程設計采用一種開放式、分階段設目標的形式，將實訓時間設置為8周，通過教師的引導，學生完成課題選定、需求分析、設計、最終實施。在每個階段召開討論會，考核目標并提出建議，進而引導學生設計的方向，使學生真正理解數據庫的設計。

（2）具體實施細則

課程設計共分8個部分，每個階段設定考核標準，實施過程化管理，細節如表1所示：

表1 數據庫課程設計任務分解與考核

（3）任務詳解

①選題與功能分析

學生通過充分調研確定題目，并將依據與需求形成文檔提交教師，教師依據命題原則、題目的創新性及飽滿度給出審核意見。

②需求調研

此階段學生需進行充分的調研，確定選題的可行性，并分析需求端的詳細數據以形成需求分析報告，其中，需體現數據流向、數據存儲方式、數據處理等細節。

③概念模型設計

對客觀世界的抽象，即概念模型設計。學生依據需求從業務流中整理出實體，并描述實體間的關系，進而完成ER圖、數據流程圖的繪制。

④邏輯模型設計

邏輯模型中的關系來源于實體的歸整，必須進行范化處理，關系間聯系明確，去除不必要的冗余，每個關系亦需定義相應的主碼、外碼、候選碼等特征。

⑤中期檢查

學生要完成數據庫的架構搭建，主要考察工作量的飽滿度，體現為：業務流、數據流、實體關系、屬性等描述是否合理，采用分組討論結合答辯的方式進行。

⑥實施與前臺銜接

依據邏輯模型實施物理結構設計，并搭建前臺測試程序。要求針對具體項目設計表結構，配以查詢（簡單、模糊、嵌套），存儲過程、觸發器、游標、事務，使項目具備一定應用能力。

⑦撰寫課程設計報告

課程設計報告是對整個實訓過程的總結，要求學生做到嚴謹與細致，對于設計和實施過程中遇到的問題及時提出解決方案，同時進行詳細闡述以及必要的前景展望，做到事無巨細。

⑧答辯

教師查驗課程設計報告后，組織學生答辯，過程以小組為單位，分配一名同學主答，其他部分分答，即主答演示程序，隨機提出問題，組員予以回答，教師依此點評。

2.3 課程設計的管理模式與評分標準

（1）管理模式

本課程設計的時間周期較長，教師與學生接觸的次數較多，故對教師的要求較高，此過程中各階段依據不同組實際遇到的問題加以指導，明確設計目標，使學生思路更加清晰。同時，在每個階段結束后，開展小組討論，對于普遍存在的問題進行分析與講解，并對有創新性的部分適當引導，以期獲得設計深度的提高。

（2）評分標準

數據庫課程設計的評測分為兩部分：設計、實施占70%；報告、答辯占30%。綜合評定分析如表2所示。

3 實施效果評價

數據庫課程設計改革已經實施了兩個學期，對象為計算機專業本科生，取得了較好的效果，與傳統方式差別體現在以下幾個方面：

（1）學生自由度得到提高，由于題目自擬，在教師的引導下，學生能動性較強，可自由發揮的點較多。

（2）開放式的過程化管理使得師生溝通更容易，目標也更明確。開放式使學生在選題伊始，即開始調研、分析、查閱相關資料，思路得到很好的拓展，更能接近實際，小組成員各司其職，工作目標與飽滿度得到保證。

通過結題后的調查問卷發現：工作飽滿度達到83.2%；問題得到有效解決達到91.5%；確定題目是否具有創新性達到82.7%；感覺自己在項目中的存在感達到84.5%。

表2 評分標準

4 結語

《數據庫原理》是計算機專業的一門主干課程，其實訓環節是學習高級開發工具的必要條件，著重團隊意識與創新思維的培養。設計中，在各個階段設定分期目標，引導學生依此完成相關工作，做到理論有效的延展，通過實際效果驗證，改革后的教學模型優勢明顯。

[1]董晨，張樺.基于“卓越計劃”的數據庫課程設計教學改革與研究[J].計算機教育，2013，（23）：120-123.

[2]張媛媛.基于學習共同體的“數據庫與程序設計”課程教學改革[J].教育與職業，2014，（5）：144-145.

[3]嚴冬梅.數據庫原理[M].北京：清華大學出版社，2011.

[4]趙慧敏，楊鑫華，牛一捷.數據庫課程設計實踐教學改革探索[J].當代教育論壇（教學研究），2011，（8）：49-51.

[5]王樂球，周文瓊，路永和.“數據庫原理”課程教學改革與實踐[J].軟件導刊，2014，13（2）：168-171.

[6]寧黎華，陳光喜.數據庫原理實驗教學改革研究—以桂林電子科技大學信息與計算科學專業為例[J].計算機教育，2014，（16）：60-63.

[7]劉雙印，徐龍琴.《數據庫原理及應用》教學改革探索與實踐[J].中國電力教育，2012，（34）：56-58.

張春娜（1979-），女，遼寧鞍山人，碩士，研究方向為數據挖掘

吳建勝（1971-），男，遼寧鞍山人，碩士，研究方向為網絡安全、數字圖像處理

Research on Open Process ControlBased on Database Course Design

ZHANG Chun-na，WU Jian-sheng

（Schoolof Software，University of Science and Technology Liaoning，Anshan 114051）

The goalofthe course design of Database Principles is to make theoreticalknowledge effectively applied to practice,and to strengthen the ability to analyze problems and coordinate with the team.Based on this,proposes an open process managementmethod.In the design process,realizes the phased managementand controland provides the fullfreedom，so thatstudents can notonly use their imagination,butnot deviate from the design goals.Practice has proved thatthis method has a strong guiding role in the design and developmentofstudents'database,and the teaching effectis very good.

Database Principle;Open;Process;Phased

1007-1423（2017）30-0069-04

10.3969/j.issn.1007-1423.2017.30.015

2017-07-25

2017-09-25