数据库技术在信息技术学习中的应用

摘要：信息技术学习涉及的知识点多、信息量大、数据面广。为了满足学生和教师方便获取资料，该文提出利用数据库理论，对信息技术课程中的知识点和试题数据库设计进行阐述。文章详细分析了信息技术数据库的需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计和物理结构设计等过程，将数据库技术应用在信息技术的学习中，为学生和教师提供多功能、安全、方便、快捷、优质的服务，数据库具有数据的记录、存储、查询等功能,可以处理多个模块的联系，从而实现操作的自动化。

关键词：数据库技术；信息技术；应用

中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044(2011)19-4534-03

The Application of Database Technology in Information Technology

ZHANGXue

(Information Science and Engineering School, Hebei North University, Zhangjiakou 075000, China)

Abstract: The study of information technology involves many knowledge points, enormous information and wild range of data.To make data more accessible to students and teachers, using the theroy of database,this thesis will expain the key points in the course of information technology and the design exam paper database, The thesis expicitly analyses the requirements, analysis of information technology database, the design of concept structure、logical structure and physical structure and so on.It will apply the skill of database to the study of information technology, providing multi-function, safe, convenient, efficient, high quality service for the students and teachers ,the database has functions of recording, storing and inquiring modules so as to realize the automation of operation.

Key words: data base skill; information technology; application

随着计算机技术的高速发展和广泛应用，计算机已成为学习和日常生活中不可缺少的应用工具。目前在信息技术的学习中资料的获取主要是课本、教师的课件、市场上销售的习题集等，而信息技术的内容多，信息量大，学生与教师很难得到系统而全面的资料。不同的学生在生理和心理上存在着个体差异，学生对学习内容的理解、反应、领悟的速度等都是不同的，教师需要了解学生的一些初始情况，如已掌握的相关知识、对计算机操作的技能等，只有在教学设计时作好了学生分析，才能在教学中真正做到因材施教[1]。为了满足学生与教师方便快捷获取资料的需求将数据库技术引入信息技术学习是非常有必要的。

1在信息技术中使用数据库技术的意义

数据库（Database）是指按特定目的收集的、长期储存在计算机内的有组织的可共享的数据集合。在数据库的建立、实施和维护过程中进行统一管理、统一控制，以方便地定义和操纵数据，并能保证数据的完整性，以及多用户对数据的并发使用。数据库系统是由数据库、数据库管理系统及其开发工具、应用系统、数据库管理员和用户构成[2]。

1）数据库的大容量存储技术，为学生提供了前所未有的丰富的、多样化的学习资源[3] 。数据存储安全可靠、检索迅速、查询方便、灵活、准确、效率高。这些优点都极大地提高教师的备课质量和学生的学习效率。

2）弥补不同学校、地区之间教学质量的差异。不同学校和地区的学生均可以享受到同一数据库带来的好处，弥补了受教育的不平等差异，有利于提高资源共享度。

3）改善教学管理过程，改进教学效果。数据库的智能化能动态跟踪学生的学习状态，分析学生产生错误的原因，提供丰富的信息反馈，控制教学进度。每位教师的教学经验都可以通过数据库实现共享。

4）优秀的教学资源通过数据库能让大家共享，教学内容也更加生动、丰富。计算机的交互性,给学生提供了个别化学习的可能,学生可以通过多媒体技术完整呈现学习内容与过程, 自主地选择学习内容的难易、进度,并可随时与教师同学进行交互[4]。

2 建立数据库的步骤

数据库的建立分六个步骤：1）需求分析；2）――概念结构设计；3）逻辑结构设计；4）物理结构设计；5）数据库实施；6）数据库运行和维护。

2.1 需求分析

大学信息技术课是一门理论与实践并重的课程，根据课程本身的特点，课程内容大体可以分为计算机基础知识和计算机基本操作两个部分：

1）计算机基础知识：主要包括计算机信息技术概述、计算机硬件基础、计算机软件基础、多媒体技术、计算机网络等模块。

2）计算机基本操作：主要包括Window XP操作系统、电子邮件及IE浏览器的使用、Word文字处理软件、Excel、PowerPoint、网页与网站的设计和制作等模块，另外还应掌握信息的获取、存储、加工、处理、传递表达等技能，掌握与人交流、沟通协作的技能等。

数据库的建立为教师和学生方便有效的获取资料搭了建一个平台。

2.2 概念结构设计

采用自底向上方法，即先定义各局部概念结构，再逐步整合出E_R图。

首先根据需求分析得出，数据库应该包括试题实体和知识点实体。试题实体包括试题编号、关键字、试题描述、答案、难度系数、考试频率、正确率属性。知识点实体包括知识点序号、关键字、知识点描述、应用系数、考试频率属性。建立局部E-R图。

1）试题实体的E-R图如图1所示。

其中试题编号是主属性，用来唯一标识每道题；关键字包括Window XP操作系统、电子邮件及IE浏览器的使用、Word文字处理软件、Excel、PowerPoint、网页与网站的设计和制作等模块即考试或学习的重点分类, 学生学习相关模块后可以做一些有针对性的试题来检测掌握的程度，关键字的依据是信息技术这门学科的内容；试题描述为在考试中考题的具体形式描述；难度系数计算公式如下：

Dc=1-A/T

公式中，Dc：难度系数； A：考生平均得分（如计算总体难度系数，则为全卷平均分；如计算单题难度系数，则为本题平均分）； T：满分。

举例：难度系数：一道题值2分的试题，考生平均得分1.5分，则难度系数为1-1.5/2=0.25。

学生或教师可以根据自己的情况选择难度适合自己的试题；考试频率则是通过分析以往考题中该题出现的频率得出的，和难度系数一样也使用百分制。具体算法是用此题在考试中出现的次数除以考试的总次数，学生在考前可以做一些考试频率高的试题来增加自信；正确率是在测验中答对题的人数与答题人数的比值，用百分制表示。

2）知识点实体的E-R图,如图2所示。

其中知识点序号用来唯一标识每个知识点；关键字包括Window XP操作系统、电子邮件及IE浏览器的使用、Word文字处理软件、Excel、PowerPoint、网页与网站的设计和制作等模块，学生在自学时可以分模块学习；知识点描述为每个知识点的具体描述，如关键字为运算器（ALU）知识点描述：运算器（ALU）是计算机处理数据形成信息的加工厂，主要功能是对二进制数码进行算术运算或逻辑运算；应用系数由教师分析该知识点在实际应用中的应用频率得出，增加的应用系数的总结保证了学生学习内容是源于当代生活，源于社会发展的；考试频率为该知识点在考题中出现的频率。具体算法是用该知识点在考试中出现的次数除以考试的总次数。

3）知识点实体和试题实体是通过考试联系起来的，如：

知识点：操作系统的5大管理模块是处理器管理、作业管理、存储器管理、设备管理和文件管理。为了考查对该知识点的掌握情况考试的试题中可包括试题：

【题目】下列关于操作系统的主要功能的描述中，不正确的是

A）处理器管理B）作业管理C）文件管理D）信息管理

【答案】：D

即以考试的形式通过试题的正确率来判断对所学知识的掌握情况。

3.3 逻辑结构设计：

将图2的E-R图转换为关系模型如下：

试题（试题编号、关键字、试题描述、答案、难度系数、考试频率、正确率）

知识点（知识点序号、关键字、知识点描述、应用系数、考试频率）

3.4 物理结构设计

试题表如表1所示。

知识点表如表2。

3.5 数据库实施

运用DBMS提供的数据语言(例如SQL)及其宿主语言(例如C)，根据逻辑设计和物理设计的结果建立数据库，编制与调试应用程序，组织数据入库，并进行试运行。 数据库实施主要包括以下工作：用DDL定义数据库结构、组织数据入库 、编制与调试应用程序、数据库试运行 ，(Data Definition Language(DDL数据定义语言)用作开新数据表、设定字段、删除数据表、删除字段，管理所有有关数据库结构的东西)。

1）Create (新增有关数据库结构的东西，属DDL)

2）Drop (删除有关数据库结构的东西，属DDL)

3）Alter (更改结构，属DDL)

3.6 数据库运行和维护

在数据库系统运行过程中必须不断地对其进行评价、调整与修改。内容包括：数据库的转储和恢复、数据库的安全性、完整性控制、数据库性能的监督、分析和改进、数据库的重组织和重构造。

4 建立的数据库主要应用在以下几个方面

4.1 教师方面

1）利用此数据库提供的信息整理重点知识点，既能提高备课效率，又可以提高讲课效果。

2）对于数据库里的知识点及题型，教师可以根据信息技术的发展进行更新，既可保证知识的实时性，又能使教师根据不同的知识选择相应的题型。

3）授课结束后，教师可根据当次课的重点利用数据库出一份有针对性的试卷，然后通过数据库对学生答题情况的进行分析，适时掌握学生的掌握情况，从而调整授课内容及进度。

4）课堂讲授是教师根据不同的学科内容及教学对象，在充分了解学生的能力起点、理解水平的基础上进行，是以言语讲解为主的教学活动[1]。教师可以根据数据库提供的知识点的应用系数调整授课内容。

4.2 学生方面

1）数据库对试题的难易程度加以分类，学生学根据自己来做相对应难度系数的试题。例如，初学时可以选择较容易的题进行小试牛刀，熟练后可以适当增加难度。对于基础较差的同学可以从基础入手，每看一个知识点做3个左右针对性的练习题，根据做题的正确率决定是否进行下一个知识点的学习。

2）数据库中还有可供选择的知识，对于掌握程度较好的学生可以根据自己的兴趣进行拓展，例如，学生学完Word，Excel后，通过练习已经掌握了这两个模块，如果有兴趣还可以在数据库中找到关于这两个模块的链接，思考这两个模块有哪些联系，学习如何运用这些联系等等，总之建立数据库为学生提供了丰富、全面的题型，总结了详细的知识重点、难点，同时也为学生的知识拓展提供了很大的便利。

3）学生通过自主选择学习内容，自我测评。

4）有利于学习者主动参与到课程学习中，增强自主学习、协作学习能力，给课程教学注入活力。

5 结束语

数据仓库系统建设是一项复杂的系统工程。通过本项目的实施，形成了一套有特色的涵盖知识点、试题的数据模型，建立了数据仓库。在学生学习和教师分析学生的掌握情况、备课时，数据分析的结论都基本上达到数据库应有的效能，为教师分析学生信息与教学设计提供了科学依据。

参考文献：

[1] 黄丽莉.混合式学习在信息技术课程中的应用研究与实践[D].扬州:扬州大学,2008.

[2] 毛淑军.浅析数据库技术及其在保险领域的应用[J].计算机光盘软件与应用,2010(11).

[3] 郑美怡.基于网络的高职计算机教学模式的研究[J].科技信息,2009(8).

[4] 罗子林.现代信息化教学模式的特点及发展趋势[J].景德镇高专学报,2001(12).

注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文