《数据库系统原理》课程教学方法研究

摘要：从分析研究教材、注重学科联系出发，提出了概念教学的重要性，探讨了课程设计在数据库系统原理课程中的重要地位。

关键词：数据库系统；数据库；属性；码；教学方法

中图分类号：G642文献标识码：A 文章编号：1009-3044(2007)05-11445-01

1 引言

根据《高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告暨专业规范（试行）》数据库系统原理课程是计算机科学与技术、计算机工程、软件工程及信息技术专业方向的核心课程，主要研究信息模型与信息系统、数据库系统、数据建模、关系数据库、数据库查询语言、关系数据库设计、事务处理等核心内容。其中还包括分布式数据库、物理数据库设计、数据挖掘、信息存储与信息检查、超文本和超媒体、多媒体信息与多媒体系统、数字图书馆等选修内容。关系数据库理论与设计是整个数据库系统原理课程中核心中的核心内容。根据笔者近二十年对数据库课程的讲授经验，从关系数据库原理课程的教学内容出发研究数据库课程的教学方法。

2 认真分析研究教材，注重学科联系

数据库是研究数据处理技术的一门综合性的学科，它涉及到离散数学、数据结构、操作系统、软件工程、计算机原理及其它应用领域的知识和方法相结合的学科。在关系代数和关系演算中，用到离散数学的理论；在研究数据的物理组织时，用到数据结构的相关知识；在研究事务的并发时，用到操作系统的理论和方法；在进行数据库设计时，用到软件工程的原理和方法；在讲授数据库系统的组成时，用到计算机原理等方面的知识。由于学科的交叉性，突出了数据库课程在整个计算机学科中的重要地位。

由于大部分学校在讲授数据库系统原理前开设了Visual Foxpro 6.0程序设计课程，它属于原理的应用部分，是关系数据库的产品之一。教师在进行课程讲授时，要结合理论讲清Visual Foxpro6.0应用了数据库的哪些原理。如数据表来源于规范化理论或者模式分解理论，Visual Foxpro6.0讲的数据表、记录、字段(数据项)和原理中讲的关系、元组、属性是同一个概念的不同名称等。

3 注重基本概念教学，为理论学习打好基础

3.1 弄清概念之间的区别与联系

在数据库课程的教学中，掌握好基本概念对理论课程的学习很有帮助，数据库中的有些概念贯穿在课程的始终，这些概念的掌握对整个课程的学习有很重要的作用。如数据库、数据库系统、关系、元组、实体、属性、事务、完整性约束等。有的概念联系比较紧密，弄清概念之间的联系与区别，对概念的掌握有较大帮助。如实体和属性的概念，实体是客观存在并可以相互区别的事物，属性是对实体特征的描述，它们之间有必然的区别，但是也有一定的关系。实体和属性不是绝对的，如果属性需要进一步描述，则属性就作为实体，反之如果实体不需要再进一步描述，则实体也可以作为另一实体的属性。如在考虑学生管理数据库时，政治面貌如果只考虑现在的情况(党员、团员等)，则政治面貌就是学生实体的属性，但是如果考虑学生何时入团、何时入党，则政治面貌就是一个实体。再如事务和程序的概念等都有较强的联系。

3.2 掌握概念定义的前提和层次性

数据库中的概念由渐入深，随着课程教学内容的逐渐深入一些基本概念也更加具体和完善。例如在课程中，有四个地方都定义了码，在介绍概念模型时，码定义为：唯一标识实体的属性集。在研究关系模型时，码定义为：表中的某个属性组，它可以唯一确定一个元组。给出了码的粗略描述，没有实质性的量化定义。而在关系数据库中，讲授关系的形式化定义时，码定义为：若关系中某一属性组的值能唯一的标识一个元组，则称该属性组为候选码，若一个关系有多个候选码，则选中一个为主码。在讲授规范化理论时，学习了函数依赖后，利用函数依赖的概念定义码为：设K为R中的属性或者属性组合，若KU则K为R的候选码。若候选码多于一个，则选定其中的一个为主码。从理论上来说，这四个概念都是正确的，但一个比一个更具体、更严密、更准确。

同样在对函数依赖讲授时也采用了同样的手法，在关系数据理论中函数依赖定义为：设R(U)是属性集U上的关系模式，X、Y是U的子集，若对于R(U)的任意一个可能的关系r，r中不可能存在两个元组在X上的属性值相等，而在Y上的属性值不等，则称X函数确定Y或者Y函数依赖于X，记作XY。为了便于Armstrong公理的证明，对函数依赖又给出了定量的描述。定义为：若对于R(U)的任意一个可能的关系r，t和s是r的任意两个元组，X、Y是U的子集，若对于任意一个t[X]=s[X]，必然有t[Y]=s[Y]，则称X函数确定Y或者Y函数依赖于X，记作XY。教师要讲清楚对同一概念为什么这样处理，这些概念层层的描述有什么好处。掌握了同一概念的不同定义，便于对这些概念的深入理解。

4 注重理论与实践的结合

4.1 注重动手能力，搞好课程实验

学习数据库课程的主要目的是为了应用，结合所学的数据库语言搞好每一章的课程实验，以便验证所学理论是很重要的。如在讲授SQL语言时，让学生建立一个数据库，并结合所学内容做查询、插入、删除、修改等实际操作，真正理解和掌握SQL语言的应用环境。在讲授数据库安全性和完整性时，利用实际系统让学生对系统做数据控制。提高学生对数据库课程的认识，激发学生的学习欲望。

4.2 加强课程设计，提高学生综合能力

数据库设计理论主要是为了指导数据库实践，通过系统的理论学习和部分单元训练，通过课程设计让学生掌握数据库设计的全过程，并进一步掌握数据库课程。课程设计是数据库中必不可少的，我采取将学生分组的方式每5-6名同学一组，为每组同学拟定一个题目，如图书管理系统、学生档案管理系统、销售管理系统、能源管理系统等，教师提出要求让学生深入图书馆、学生管理部门或者企业进行系统调查，进行需求分析设计出数据流图，编写数据字典，然后进行概念结构设计，从数据流图和数据字典中提炼出E-R图，再进行逻辑结构设计、物理结构设计、数据库实施和维护的设计。让每一位同学明确数据库设计的过程，使每一组同学进行上机调试，使所有功能进行程序实现，最后让同学们进行设计答辩。

通过课程设计和设计答辩，学生巩固了理论知识，丰富了课程实践，掌握了如何运用理论指导实践，也对今后其它课程设计以及毕业设计和毕业论文的书写打下了基础，收到较好的效果。

4.3 扩展学生思路，向学生传授新知识

由于课本的出版周期长，更新也较慢，也由于课本编写的一些要求，所以课本上有些内容是陈旧的，对有些问题也不可能全面的介绍，有些新知识也很难溶入到教材中。我在讲授课程时，除了给学生有意补充新知识外，又给学生开设了“数据库中的空值问题”、“数据仓库和数据挖掘技术”、“目前数据库的研究方向”、“数据库的查询优化问题”等专题讲座。扩充了学生的视野，激发了学生的兴趣，为他们今后的学习和研究打下了一定的基础。

5 结语

数据库系统原理课程是计算机专业的核心课程，随着计算机科学的发展，数据库系统原理课程也在不断的发展，教学内容不断更新，教学方法也在不断改革，所以课程教学改革是一个永恒的课题。只有不断的改革教学方法和教学手段，才能使教学更加丰富，使学生学到更多的知识。

参考文献：

[1]教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会编制．高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告暨专业规范（试行）》[M].北京．高等教育出版社，2006.

[2]王珊,萨师煊．数据库系统概论(第4版) [M]．北京．高等教育出版社，2006.

[3]孟小峰,王珊等译．数据库系统导论(第7版)[M]．C.J.DATE著．北京．机械工业出版社，2000.

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