职教本科非计算机专业《数据库》教学内容整合与优化研究

摘要：《数据库原理与应用》是一门典型的计算机专业课程。但由于数据库应用的广泛性，职教本科非计算机专业也有开设这门课程的需要。由于培训目标与办学层次不同，职教本科非计算机专业开设这门课有它的特殊性。笔者根据多年的教学经验，以职教本科电子商务专业为例，从课程培养目标、相关教育理论、整合优化方案与教学内容重新编排四个方面进行论述。

关键词：教学改革；职教本科；数据库原理与应用

《数据库原理与应用》是一门典型的计算机专业课程。但由于数据库应用的广泛性，职教本科非计算机专业也有开设这门课程的需要，如电子商务、金融财会。对于计算机专业来说，开设这门课程都有一系列的前继相关专业课。但对于非计算机专业，由于培养目标侧重点不同，没有足够的课时安排开设这些课程。而现在市面上的数据库教材，几乎都是基于学生已学过了相关前继专业课程之后进行编排内容的。如果教师不根据专业的培训目标，学生的实际情况，对教学内容进行重新整合与优化，简单按教材内容对学生进行授课，学生学不懂，上课效果差，是必然的。

以下笔者根据多年的教学经验，以职教本科子商务专业为例，从课程培养目标、相关教育理论、整合优化方案与教学内容重新编排四个方面进行论述。

1.课程培养目标

职教本科是近几年出现的一种新的办学模式，它的培养目标既不同于普通本科，又不同于高职专科。学生既要扎实的理论功底，又要熟练的操作技能。过于偏重理论教学，忽视学生的实践操作能力，体现不出“职教”特点；过于偏重学生的实践操作，而忽视学生理论体系的建立，与“高职”无异。

对于《数据库原理与应用》课程来说，既要求学生熟练掌握数据库管理平台的操作，编程实现数据库的增删改查、存储过程、触发器，数据库基本运行与维护；又要求学生理解数据库的体系结构、关系模型、关系运算及查询优化、范式理论、数据库的概念设计、逻辑设计、物理设计。学生既要微观上的动手操作，又要宏观上认识理解；既要有操作与维护现有数据库的实践能力，又要掌握数据库设计理论，能够针对具体数据库项目设计符合项目要求的数据库。

在具体教学中，如何处理理论与实践的关系，教学内容怎么整合与优化，对于《数据库原理与应用》这门课程来说，是值得认真研究的。有些学校是将数据库原理与应用分两门课程，先后进行授课，理论与实践脱节严重；有些学校尽管安排在一门课程中授课，但也是内容上的简单拼凑，并没有充分整合，更谈不上优化，再加上“非计算机专业”，没有相关的计算机专业知识进行支撑，教学效果可想而知。

2.相关教育理论

辩证唯物主义认为，一切认识都是由感性到理性，所有的理论都源于实践，理论反过来指导我们的实践，教学过程同样如此。对于《数据库原理与应用》课程来说，有完善的理论体系，又有成熟的实践平台。基于“实践一理论一再实践”的理念，首先在数据库管理平台上操作，让学生得到一个对数据库的感性认识，然后再提炼与归纳相应的数据库理论知识，最后再将理论知识用于指导学生的实践操作。多次反复，有利于学生对数据库理论知识的理解与认识，实践操作更有针对性与创造性。

建构主义教学理论也认为，学习者的知识是在一定情境下，借助于他人的帮助，通过意义的建构而获得的。理想的学习环境应当包括情境、协作、交流和意义建构四个部分。《数据库原理与应用》课程的教学，有成熟的数据库管理系统平台，可以给学生提供很好的学习情境，再通过老师与学生、学生与学生、学生与软件之间的协作与交流，建构数据库的理论体系、数据库设计理论，和在理论地指导下有针对性与创造性地对数据库进行操作。

基于上述教育理论，处理好数据库理论与实践的关系，将现有教材内容进行整合与优化，是符合学生的认知特点与教育规律的。

3.整合优化方案

根据笔者对本校及周边兄弟院校职教本科非计算机专业的《数据库原理与应用》课程教学，及市面上流行的数据库教材内容的调研，发现存在以下一些问题，并针对这些问题，采取相应的整合与优化方案。

1）在开设该课程之前，一般只开设了《计算机基础》课程，并没有像计算机专业一样，前期开设了程序设计、操作系统、数据结构、离散数学、软件工程等课程。因此在现有教材内容的基础上，教师有必要在相应的章节补充一些必要的专业知识。如：讲解关系运算时，补充必要的离散数学知识；讲解数据查询时，补充条件表达式知识；讲解数据库程序设计时，补充数据结构知识；讲解数据库设计理论中，补充软件工程工程知识。

2）对于非计算机专业开设数据库与计算机专业开设数据库的课程目标是不一样。作为计算机专业的学生，今后可能会面对大型数据库项目，可能会从事专业数据库管理员（DBA）工作，所以要求学生掌握关系运算语言进行推演，得到最优化的数据查询；要求用数学语言表示关系范式，并选择适当的范式；要求用E-R图等工具分析大型数据库项目，阅读与写作相关软件设计文档；要求掌握数据库的并发机制，对数据库系统进行专业管理与系统优化。

但对于非计算机专业来说，他们的主体培养目标是工作中需要用到数据库，去辅助其它的业务工作。如电子商务专业，学习数据库主要是构建网站平台及简单的数据库系统维护；对于金融财会专业，学习数据库主要是一些业务查询工作。

因此对现有教材的内容，应进行部分内容删除、简化。

3）非计算机专业的学生，在学习这门课程之前，只有计算机基础中的电子表格（Excel）对数据库的学习有所帮助。因此在讲解数据库相关知识时，可以将Excel的知识与概念进行迁移，并对数据库的专业术语进行通俗化。如关系模式，就是一个二维表，元组就是电子表格中的一行记录，属性就是电子表格的一个字段，或一列。这样就能减轻学习数据库的难度。

4）非计算机专业的学生学习数据库，立足点在应用，掌握必要的理论也是为了更好地应用。因此有必要改变教材的内容编排，将数据库实践操作与数据库理论充分融合。利用现在数据库管理平台，去理解数据库理论知识，绝对不能与计算机专业一样，纯粹讲解理论知识；数据库理论知识，也应把握一个“度”，不能过于抽象，说白了，非计算机机专业数据库的理论是一种应用理论；如关系运算语言，只介绍选择、投影等的表示符号，而对于运算的描述，不要用关系语言去描述，对于他们来说，只会越描述，学生越糊涂，而应用自然语言，和具体数据表实例代替说明。对于数据范式，也是如此，不要过于数学化。

5）对于非计算机专业的学生，特别是当他们感到这门课程过于专业，学习有难度时，往往会质疑，学习这门课有什么用，对他们的专业用什么帮助。为了解决学生的疑问，让学生更主动地学习这门课程，教师应对整个专业计划有所了解，同步开什么或后续会开什么数据库相关课程。教师应超越课程本身，设计专业案例。如电子商务专业，一般同步开的是c#程序设计，后续开商务网站建设，这时应该设计一个用C#语言编写的网站，并访问数据库这样的案例。将一些数据查询语句，存储过程作为C#的脚本在案例中进行应用，而不仅仅是在数据库平台上应用。在讲解数据库设计理论时，也可以设计一个学生熟悉的案例，如学生选课系统，并与C#编写的网站进行链接。这样学生就会用专业视角的去认识数据库的作用，从而更积极主动地去学习数据库知识。

6）学生今后工作可能会面对市面上的一些主流数据库软件，因此在教学中不要局限于一门具体数据库管理软件，在集中研究一种数据库管理平台时，对其它主流数据库管理软件也应进行接触与学习，帮助学生发现数据库软件的通用规律，掌握各种主流数据库之间的转换，包括Excel。

4.教学内容重新编排

4.1数据库绪论、软件安装与配置

4.1.1数据库的应用（信息管理系统、网站系统，特别是一些电商平台网站）

4.1.2数据库发展的三个阶段：人工管理、文件管理、数据库管理

预先准备好三个C#程序（普通的程序、访问office文件的程序、访问数据库的程序），通过分别演示这些程序，自然导出人工管理阶段程序与数据之间的关系，文件管理阶段程序与数据之间的关系，数据库管理阶段程序与数据之间的关系。

4.1.3安装与配置数据库管理软件，同时对数据库中所涉及基本概念、术语进行讲解，注意应从Excel中进行知识迁移

1）安装过程中，适时讲解：数据库的安全认证方式；数据库各种后台服务与实例，前台配置与管理界面；数据库的相关目录配置。

2）数据库软件的基本操作：数据库的新建、附加、分离，将常用的EXCEL数据文件转变为专用数据库。

3）利用数据库管理系统和一个具体的数据库，讲解数据库、数据库管理系统、数据库系统结构（三个模式、两个映像）、数据库系统；讲解三个世界：现实世界、信息世界、机器世界，三个模型：概念模型、数据模型（层次、网状、关系）、物理模型，关系模型的数据结构、数据操作（增删改查）、完整性约束（实体完整性、参照完整性、用户自定义完整性）。

4）利用Excel电子表格与一个具体的数据库，讲解基础概念：数据与数据类型、数据库与表，关系模型概念：关系、元组、属性、域、分量、主码、外码、候选码；数据库对表的基本要求。

4.2关系代数与数据查询的等价实现

首先，准备一个现成的数据库，附加到数据库管理系统，介绍数据查询的基本语法、比较与条件运算符；

其次，介绍关系运算，并同步用数据查询语句进行实现。

对于关系运算，仅要求学生掌握关系运算的书写方法，而对于这种关系运算规则，不再讲述用数学语言进行表示，而代替以文字描述、具体实例更好理解。

一个关系模式（二维表），用R（A1，A2，……，An）表示，其中A1，A2表示字段。等价查询：Select*from R。

投影操作：πA1，A3……（R），文字解释：选取一个二维表的部分列。投影操作的结果会减少列，行可能不变。在查询语句中，改变Select语句后面的参数实现投影操作。

选择操作：6F（R），文字解释：根据条件F，选取二维表的部分行，操作的结果会减少行，列不变。在查语句中，用Where语句后面的条件表达式实现选择操作。

笛卡尔积：R1xR2，文字解释：R1的每一行与R2的每一行分别相连，操作的结果，列是原来两个表列相加，行数是相乘。在查询语句中，将两个表名写在From子句的后面，用逗号隔开即开。

连接操作：R1-R2，是有条件的笛卡尔积。运算结果是笛卡尔积的子集。在查询语句中，from子句实现笛卡尔积，Where子句实现条件筛选。

除法操作：RI+R2，在R1中找出所有包含R2的行，所得到关系的列是R1列去掉R2的列。没有直接对应的SQL语句能够实现，要用两次否定，Exist语句实现。

还有三个集合运算，交、并、差，分别用INTERSECRT、UNION，EXCEPT语句实现。

查询优化树，优化规则。列上的聚焦函数。分组汇总查询：类似Excel中的分类汇总。嵌套查询。

本讲主要要给学生一个数据查询的理念，数据查询是基于关系代数的，应利用关系代数去理解查询过程，并利用关系代数去优化查询。由于课时的限制，不应过于注重一些细节。只要掌握了基本理念，本科生有较强的自学与扩展能力。

查询语句，应在c#例中实现。

4.3建立数据库、数据表、索引、完整性约束、数据插入、删除、修改

本讲学生应根据他人给出的数据库与数据表要求，要自己建立数据库、数据表，理解完整性约束并遵守相关约束，根据应用的需要，建立索引。这些仅要求用可视化界面实现即可，没有必要用代码实现。

建立数据表时，应理解常用的数据类型。

掌握数据插入、删除、修改的语句实现，进一步理解完整性约束并遵守相关约束。

4.4数据库编程、建立视图、存储过程、触发器

数据库编程，与其它计算机程序设计语言编程不一样，它的主要目的是编写存储过程与触发器，学生在掌握基本的编程语法，变量定义、控制结构之后，就应马上切人到编写视图、存储过程与触发器。

视图、存储过程与触发器也应在c#案例中实现。

4.5关系规范化理论

本讲的目的，是如何得到一个规范的二维表。

1）引用问题。给出一个数据表，进行插人、删除、修改可能出现的各种异常。2）介绍函数依赖、完、数据库设计全函数依赖与部分函数依赖、传递依赖。3）介绍三个范式。4）关系模式如何进行规范化。

4.6数据库设计

本讲学生应根据现实问题，得出应建一个什么样的数据库，数据库有哪些表，及每个表的数据要求。

1）需求分析；2）概念设计；3）逻辑设计；4）物理设计。

4.7案例实训

1）开发环境的搭建；2）相关技术介绍；3）现成C#案例分析；4）数据库建立，链接，在C#中插入查询语句、存储过程、触发器。

5.结束语

由于版面有限，教学内容不便展开。总之，根据职教本科非计算机专业的具体情况，应对现有教材内容，以及相应的教学办法，进行大面积的改革，理论与实践应充分整合与优化。通过笔者对两届学生的试验，教学效果很好。