應(yīng)用型本科《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》教學(xué)方法初探

薛開慶，王德松，方智

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

應(yīng)用型本科《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》教學(xué)方法初探

薛開慶1，王德松1，方智2

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

《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》是計算機和軟件工程等專業(yè)的核心課程之一。根據(jù)應(yīng)用型本科數(shù)據(jù)庫教學(xué)的要求，考慮一般本科院校學(xué)生的特點，采用案例教學(xué)，將基本概念、基本原理、數(shù)據(jù)庫設(shè)計及其實現(xiàn)應(yīng)用有機的結(jié)合起來，對培養(yǎng)應(yīng)用型人才的教學(xué)方法進行有益的探索。

職業(yè)教育；數(shù)據(jù)庫原理；案例教學(xué)

0 引言

在李克強總理所作《2016年政府工作報告》[1]中“大力發(fā)展現(xiàn)代職業(yè)教育”，“推動具備條件的普通本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變”。把職業(yè)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(cè)改革、創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新及早日實現(xiàn)由“中國制造”向“中國智造”的升級轉(zhuǎn)換起著至關(guān)重要的作用。另外，總理李克強出席《2016年全國大眾創(chuàng)業(yè)萬眾創(chuàng)新活動周》[2]希望創(chuàng)客們敢于想象，把企業(yè)家精神和工匠精神結(jié)合起來。

按照國務(wù)院要求，到2020年我國將形成具有中國特色、世界水平的現(xiàn)代職業(yè)教育體系，高等職業(yè)教育規(guī)模將占高等教育一半以上，引導(dǎo)一批普通本科高校向應(yīng)用技術(shù)類型高校轉(zhuǎn)型[3]。對以教學(xué)為主、大多數(shù)學(xué)生面向就業(yè)的二三本院校來說，是一次機遇，也是挑戰(zhàn)，如何培養(yǎng)職業(yè)素養(yǎng)高、動手能力強、企業(yè)喜歡的新型人才？因此改革現(xiàn)有的教學(xué)方法就是其中重要的課題之一。

應(yīng)用型計算機相關(guān)專業(yè)培養(yǎng)方案中，《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)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(guī)律，根據(jù)學(xué)生的特點，使數(shù)據(jù)庫原理的教學(xué)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(xué)成都學(xué)院和西華大學(xué)的計算機和軟件工程專業(yè)為依托，對應(yīng)用型本科《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》的教學(xué)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(xué)成都學(xué)院及西華大學(xué)2011-2014級計算機和軟件工程專業(yè)的500多名學(xué)生，歷經(jīng)4年。

1 高校數(shù)據(jù)庫原理教學(xué)的現(xiàn)狀

大學(xué)數(shù)據(jù)庫課程一般包括數(shù)據(jù)庫基本原理和實際應(yīng)用兩大部分。所選用的教材多以數(shù)據(jù)庫的知識結(jié)構(gòu)為順序編排，首先介紹數(shù)據(jù)庫的基本概念、歷史和基本理論，最后簡單介紹一種具體數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用。目前大多數(shù)普通高校主要偏向理論教學(xué)，教師著重數(shù)據(jù)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(yīng)用只進行簡單的介紹或者安排學(xué)生自學(xué)。

學(xué)生學(xué)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(lián)系，更無法設(shè)計一個具體數(shù)據(jù)庫，即使有了一個設(shè)計好的數(shù)據(jù)庫，也不能在一個具體的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)上進行實現(xiàn)，更不用說對數(shù)據(jù)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(xué)方法對于培養(yǎng)學(xué)術(shù)型的人才可能有一定意義，但是大多數(shù)學(xué)生（特別是普通二本高校和獨立院校的學(xué)生）畢業(yè)時面向的是就業(yè)，他們對基本理論的興致不高，具體應(yīng)用即使感興趣，因為沒有教師的詳細指導(dǎo)，沒有和基本原理有機的結(jié)合，掌握得也不牢固。傳統(tǒng)的上述教學(xué)過程沒能確定學(xué)生是教學(xué)活動的主體原則，不能充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，從課后作業(yè)、上機實踐到課程設(shè)計,幾乎都是學(xué)生的個人行為,大多數(shù)學(xué)生是被動地完成任務(wù),缺乏思考，缺乏創(chuàng)新能力，遇到新的問題就無從下手。

絕大多數(shù)應(yīng)用型本科畢業(yè)生面向的是就業(yè)，所以必需關(guān)注企業(yè)對數(shù)據(jù)庫人才的需求?，F(xiàn)在企業(yè)對數(shù)據(jù)庫相關(guān)人員的要求主要有三類[6]：數(shù)據(jù)庫管理人員、數(shù)據(jù)庫開發(fā)人員和商業(yè)智能開發(fā)人員。

數(shù)據(jù)庫管理人員主要實現(xiàn)數(shù)據(jù)的創(chuàng)建、存儲、修改，并保證數(shù)據(jù)訪問的性能和安全性，能備份、恢復(fù)、分發(fā)、復(fù)制、監(jiān)視、升級數(shù)據(jù)庫，簡單地說就是維護企業(yè)數(shù)據(jù)庫的正常運行。

數(shù)據(jù)庫開發(fā)人員的主要職責是能夠分析、設(shè)計各種數(shù)據(jù)庫相關(guān)的應(yīng)用系統(tǒng)，能夠創(chuàng)建基本數(shù)據(jù)庫對象（包括數(shù)據(jù)表、索引、視圖、觸發(fā)器、存儲過程、自定義函數(shù)等等）、應(yīng)用程序能夠連接數(shù)據(jù)庫、并能從數(shù)據(jù)庫讀取數(shù)據(jù)或者向數(shù)據(jù)庫寫入數(shù)據(jù)等。

數(shù)據(jù)庫商業(yè)智能開發(fā)人員更是要求掌握數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的分析、報表、集成和通知功能，企業(yè)能夠使用這些工具對數(shù)據(jù)進行挖掘，從而發(fā)現(xiàn)企業(yè)關(guān)鍵的業(yè)務(wù)信息和發(fā)展趨勢等。

不難看出，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫教學(xué)與企業(yè)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(xué)生掌握企業(yè)需求的所有技術(shù)，但企業(yè)的實際技術(shù)需求對教學(xué)來說，特別是對大多數(shù)應(yīng)用型本科的教學(xué)是具有指導(dǎo)意義的。因此教師應(yīng)該樹立面向企業(yè)需求的教學(xué)理念，加強基礎(chǔ)知識、基本原理與應(yīng)用實例之間的結(jié)合。

2 應(yīng)用型本科的教學(xué)實踐

我們選用的教材是《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論》[7]，該教材的理論性和系統(tǒng)性較強，但是對一般本科院校的學(xué)生來說，這本書的內(nèi)容偏深，偏多，所以我們在內(nèi)容的選擇上針對一般本科院校的學(xué)生做了適當?shù)恼{(diào)整，具體內(nèi)容和知識點參考表1。

表1 主要的教學(xué)知識點

教材的內(nèi)容劃分成基本理論、數(shù)據(jù)庫設(shè)計和數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用三大部分，但是在具體教學(xué)活動中，通過案例《教學(xué)管理系統(tǒng)》將三個部分實現(xiàn)有機的結(jié)合。之所以選擇此案例，是因為學(xué)生最熟悉的是學(xué)習(xí)中的生活，對其他系統(tǒng)，如物資管理，商品銷售等系統(tǒng)并不熟悉，利用他們最熟悉的內(nèi)容，容易引導(dǎo)學(xué)生思考，調(diào)動學(xué)生的積極性，讓學(xué)生充分的參加到整個教學(xué)活動中來。

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

（2）第二部分是數(shù)據(jù)庫設(shè)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(shù)據(jù)庫的基本概念后，學(xué)生能夠理解設(shè)計中的一些原理；第二，數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用，涉及到各種對象的實現(xiàn)，只有理解掌握為什么設(shè)計這個數(shù)據(jù)庫，理解掌握這個具體數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中涉及到哪些表和表間的關(guān)系等等，才能最終在具體數(shù)據(jù)庫軟件中更好地實現(xiàn)這個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。所以數(shù)據(jù)庫設(shè)計是數(shù)據(jù)庫基本概念原理和數(shù)據(jù)庫具體應(yīng)用的橋梁和紐帶。在這一部分，讓學(xué)生從熟悉的教學(xué)活動開始分析，引導(dǎo)學(xué)生思考如何逐步來設(shè)計數(shù)據(jù)庫，比如參加教學(xué)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(lián)系？然后和學(xué)生們一起找出其中關(guān)鍵的事物（實體），寫出主要的屬性，畫出實體間的主要聯(lián)系，就可以畫出如圖1所示的教學(xué)管理系統(tǒng)的E-R圖（考慮教學(xué)實踐的特性，簡化了教學(xué)管理系統(tǒng)的E-R圖，只設(shè)計了教師、學(xué)生和課程3個實體，及教師授課和學(xué)生選課兩個聯(lián)系）。然后根據(jù)需要可以介紹關(guān)系模式中的范式理論和規(guī)范化方法（結(jié)合具體相關(guān)的教學(xué)管理系統(tǒng)，要求滿足3NF）。

圖1 教學(xué)管理系統(tǒng)E-R圖

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

（3）在數(shù)據(jù)庫應(yīng)用部分，針對《教學(xué)管理系統(tǒng)》，使用微軟最新的數(shù)據(jù)庫軟件SQL Server 2008，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)如何建立一個數(shù)據(jù)庫，根據(jù)設(shè)計部分設(shè)計的E-R圖在這個數(shù)據(jù)庫中建立相應(yīng)的學(xué)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(shù)據(jù)，然后引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)SQL中的Select、Insert、Delete和 update等操作，以及索引，數(shù)據(jù)的完整性等，因為有了設(shè)計部分的基礎(chǔ)，所以學(xué)生理解相應(yīng)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(jù)需要可以擴充E-R圖，補充系、班級、專業(yè)等實體及其這些實體之間的聯(lián)系，最后讓學(xué)生掌握數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用程序如何連接，應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)庫如何交互數(shù)據(jù)。

（4）在上機實踐中，要求大家掌握SQL Server 2008的使用，掌握一個應(yīng)用系統(tǒng)如何設(shè)計及實現(xiàn)。針對企業(yè)對數(shù)據(jù)庫人員的要求，我們增加了數(shù)據(jù)庫安全相關(guān)內(nèi)容，增加了數(shù)據(jù)的備份和還原，分離和附加，導(dǎo)入和導(dǎo)出等操作性和實用性很強的內(nèi)容，以期更加符合企業(yè)的需求。

（5）課程設(shè)計的目標是要求學(xué)生完成另外一個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的分析，設(shè)計及實現(xiàn)，以達到靈活應(yīng)用數(shù)據(jù)庫的目的。最后，學(xué)生要上交整個項目的實驗報告，以達到對知識的總結(jié)的目的。

（6）最后，由于數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域發(fā)展迅猛，云計算、大數(shù)據(jù)等新的技術(shù)和方法不斷涌現(xiàn)。針對這些新知識、新內(nèi)容可以做一次專題講座，主要開拓學(xué)生視野，引導(dǎo)他們自己進一步學(xué)習(xí)。

與傳統(tǒng)方式相比，我們堅持學(xué)生是教學(xué)活動的主體這一基本理念，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，學(xué)習(xí)效果較傳統(tǒng)方式更理想，通過課堂觀察，課后了解，網(wǎng)上調(diào)查[8]，以及實驗動手能力考察，這種教學(xué)方法更適應(yīng)學(xué)生實際，絕大多數(shù)學(xué)生都贊同這種教學(xué)方法。

3 結(jié)語

本研究根據(jù)應(yīng)用型本科數(shù)據(jù)庫教學(xué)的要求，考慮一般本科院校學(xué)生的特點，采用案例教學(xué)，對教學(xué)方法進行大膽的嘗試，把基本概念、基本原理、數(shù)據(jù)庫設(shè)計及其實現(xiàn)應(yīng)用有機地結(jié)合起來，調(diào)動了學(xué)生的積極性，取得了較為良好的效果，對如何培養(yǎng)應(yīng)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(chuàng)業(yè)萬眾創(chuàng)新活動周.http://news.sohu.com/20161013/n470213983.shtml.

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

[4]王云，李從.獨立學(xué)院《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課程教學(xué)探討[J].科技信息，2010(21)：126-128.

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

[6]微軟公司.SQL Server 2008數(shù)據(jù)庫應(yīng)用開發(fā)基礎(chǔ)[M].北京：人民郵電出版社，2010.

[7]王珊，薩師煊.《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論》（第4版）[M].北京：高等教育出版社，2006.

[8]薛開慶.網(wǎng)絡(luò)調(diào)查《大學(xué)數(shù)據(jù)庫教學(xué)調(diào)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，F(xiàn)ANG 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(shù)據(jù)庫和復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)

2017-03-06

2017-04-10

校教改項目“應(yīng)用型本科計算機原理教學(xué)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