数据库系统课程的教学内容和方法探讨

【 摘 要 】 针对大同大学数据库原理教学中存在的理论和实践脱节的问题，提出了以数据库系统设计为主线的教学方法和内容的改进，引进了以小组课题为主的CDIO教学模式，旨在提高学生分析问题和解决问题的能力，使学生通过本课程的学习，能够设计出规范的数据库。

【 关键词 】 数据库系统原理；教学模式改革；CDIO

1 引言

绝大多数计算机应用系统都基于数据库。因而数据库这门课，对计算机专业的学生来说，就显得非常重要。学生通过这门课的学习，不仅应掌握数据库的基本概念和保护技术，会写SQL语句，更重要的是培养专业素质，分析问题和解决问题的能力，做到学以致用。大同大学传统的教学，以理论为主，实验为辅，对数据库的设计重视不够，学生尽管学了数据库这门课，但是对数据库系统没有一个完整的直观的认识，不知道数据库在真实的系统中是如何使用的。为此，我们拟对数据库这门课的教学方法和内容进行改进。

2 教学方法的改进

目前，国内外比较流行的，是建立在建构主义思想和教学模式之下的教学方法，如支架式和抛锚式教学法、任务驱动教学法、项目教学法 等。建构主义的学习理论，被誉为当代教育心理学的一场革命。这些教学法共同的特点是，重视学生的知识架构和新旧知识的关联，教学中以学生为主体，注重实际情景的教学，注重合作学习，帮助学生很好地把新知识融合到自己的已有的知识体系中。

数据库是一门理论和实践兼重的课程，不联系实际，学生很难理解抽象的理论，学生通过学习数据库，除了掌握基础知识、基本概念和基本技术外，更重要的是能够设计规范化的数据库，进而和所学的其他语言结合起来，能完成完整的数据库系统的建设。

针对这门课知识点多且抽象的特点，在基础知识的教学中，我们拟结合一定的案例， 并尽可能将知识可视化，使学生对数据库的基础知识有直观的认识，并使之系统化，加深学生对基本知识的掌握。

《华尔街日报》2012年10月26日发表了一篇题为《中国大学能打败美国大学吗？》的文章 。文中指出，“美国81%的工程专业毕业生可以立刻胜任工作，而只有25%的印度毕业生做得到这一点，中国的这个比例是10%。” 这不能不引起我们的深思。

为了改变这种教学和社会需求脱节的现象，我们拟在数据库这门课的教学中引进工程教学法CDIO。 CDIO代表Conceive、Design、Implement 和 Operate，即构想、设计、实现和运行。

CDIO教育模式在20世纪90年代末，发源于美国麻省理工学院，是对以课堂教学为主的教学模式的革命。国外的学校早在本世纪初就已经使用这种教学模式，这也是国外学生毕业后就能很快适应社会需要的很重要的因素之一。这种教学模式，让学生主动学习，在实践中，将课程有机联系起来，着力培养学生的个人能力、人际团队能力和工程系统能力。

计算机软件系统，就是一个系统工程。我们采用CDIO模式，将学生分组，让他们自选课题，在老师的指导下，完成一个数据库系统的设计项目。这样不仅充分调动了学生的积极性和创造性，还培养了他们的合作精神，有利于他们相互间取长补短，共同进步。同时这种模拟工作情境的锻炼，也能帮助他们尽快适应工作需要。

3 教学内容的调整

通过这门课的学习，学生应学会设计规范的数据库。虽然后续软件工程课程中，学生们还会学习系统设计，但数据库的设计却只在这门课里讲，是学生学完这门课应该掌握的。以前，我们按照教材的章节顺序讲授，分为基础篇、设计与应用开发篇和系统篇，知识相对比较零散。比如数据库的安全性、完整性、数据库的并发和恢复，同属于数据库的保护技术，却分别放在了基础篇和系统篇来讲。存储过程和触发器都是PL/SQL基础上的编程，却分别放在应用篇和基础篇。结果，学生对整个的数据库的基本概念和技术的掌握就缺乏系统性。我们拟对课本的教学内容进行调整，以数据库系统的设计和实现为主线，来组织教学内容，如表1所示。

在第一章绪论中的数据模型教学中，除讲授传统的层次、网状和关系数据模型外，加入NoSQL这种新型的主要应用于互联网的非关系数据库的介绍，使学生了解数据库的最新的发展趋势。接着讲数据库设计，配合小组的数据库设计项目。接下来讲关系数据库和关系数据库理论。 这时，学生就可以对自己设计的数据库进行包括关系的参照完整性和关系的规范化等的进一步的完善。讲授SQL语言时，我们将数据库的所有语言设计编排在一起，让学生不仅掌握最基本的SQL语言，也系统了解SQL的语言扩展PL/SQL，和使用PL/SQL编写的存储过程和触发器。我们实验使用的平台是SQL SERVER， 因而给学生补充了一些T-SQL基本知识，让学生感性地认识商用数据库使用的SQL都基于标准SQL，但又各有特点，格式不一。接着，再讲SQL的两种使用方式：交互式和嵌入式，学生就对数据库的编程就有了全面的认识。讲授SQL语言时，配合实验，将设计好的数据库中的一部分创建在SQL Server中，并对数据库中的数据进行交互式操纵，进而编写简单的应用程序，建立一个完整的数据库系统。这样学生就一步步学会了如何建立一个完整的数据库系统。最后，讲授数据库的优化和保护技术，使学生完整地认识数据库管理系统的功能和作用。这样，学生形成的数据库的知识体系架构就非常地清晰、系统和稳固。

4 结束语

教学改革是一个不断探索、实践的过程。我们在总结以往教学经验的基础上，拟对数据库系统课程进行改进，目的就是改善教学效果，激发学生的学习兴趣，提高学生的创新能力和综合素质，培养学生的团队合作意识，使学生能适应社会和工作的需要。

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作者简介：

吕美英（1967-），山西大同人，工程师，硕士；主要研究方向：数据库技术。