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1、吕美英公开学术造假数据库系统课程的教学内容和方法探讨吕美英，郭显娥，邓景顺（山西大同大学，山西 大同，037009）摘要：针对我校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教学内容的改进，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。关键字：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，无论是商用，政府部门，还是学校里使用的，都是基于数据库的。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。作为一个普通的二本高校，我们认为，我们的学生通
2、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，更重要的是培养学生的专业素质，分析问题和解决实际问题的能力，做到学以致用。我校传统的教学，以理论为主，实验为辅，理论和实践脱节，对数据库的设计重视不够，学生尽管学了数据库这门课，但是不知道数据库在真实的系统中是如何使用的，对数据库系统没有一个完整的直观的认识。为此，我们尝试着对数据库系统原理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各种教学方法，如支架式教学法和抛锚式教学法 1，任务驱动式教学法 2，项目教学法 3等。建构主义的学习理论，被誉为当代教育心
3、理学的一场革命。 4，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。针对数据库这门课知识点多、杂而且抽象的特点，在基础知识的教学中，我们拟结合一定的案例 5， 并尽可能将知识可视化 6，使学生对数据库的基础知识有直观和感性的认识，并使之系统化，加深学生
4、对基本知识的掌握。Michael J. Silverstein / Abheek Singhi 撰写了一篇题为：“中国大学能打败美国大学吗？”的文章，2012 年 10 月 26 日发表在华尔街日报上 7。他们指出，“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%。中国某大学的系主任对我们说,中国学生能够照猫画虎地解决一个问题，但一旦需要独创的思维和自己的发明创造时，我们就没辙了 ”。 这不能不引起我们的深思。随着国家各专业硕博人才的不断地培养，我们的本科生毕业后，能胜任的工作不再是研究性质的，因而我们的培养目标应该是社会上紧缺的
5、能胜任实际工作需要的计算机方面的人才。而现在，学校的课程设计和教学却以理论为主，实践为辅。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CDIO8。 CDIO 代表 Conceive， Design， Implement 和 Operate，意思是：构想，设计，实现和运行。CDIO 教育模式在二十世纪九十年代末，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尽快适应社会需要的很重要的因素之一。这种教学模式，以产品研发到运行的生命周期为蓝本，让学生以主动的、 实践的、 课程之间有
6、机联系的方式学习，着力培养学生的基础知识，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。因而，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项目的实现的锻炼，也为他们将来的工作奠定了基础，使他们能尽快适应工作需要。3 教学内容的调整首先，我们认为通过这门课的学习，学生要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
7、。我们的课时为每周 4 节, 其中包括实验课。考虑到放假，复习考试等因素，实际上课数大约为 35 次（每次 2 节）。以前，我们的讲授是按照使用的教材 9的章节，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，和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讲授。结果，就是学生对整个的数据库的基本概念和技术掌握就很不清晰。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：课次 内容 设计作业和实验1-3 第一章：绪论4-6
8、 第七章：数据库设计 布置小组课题：任选一个系统，进行数据库设计，结合课堂教学，按六个阶段完成系统的数据库设计7 第二章：关系数据库（除 2.4 关系代数和 2.5 关系演算）指出上述系统逻辑模型中关系模式的主码和外码8-10 第六章：关系数据理论 规范化上述逻辑模型中的关系模式，使它们达到 BCNF11 2.4 关系代数和 2.5 关系演算12-21 第三章：关系数据库标准语言SQL，其中包括 5 次实验课实验课前，要写好布置的 SQL 语句。从小组项目中，至少选三个有关联的关系，在数据库中进行创建和数据录入，并设计对这些关系进行的查询和更新的实例，设计 SQL 语句，进行调试。22 存储过
9、程，触发器和 T-SQL（补充）23 补充：数据库应用系统结构的设计8.1 嵌入式 SQL，8.3 ODBC 编程24 实验： 嵌入式 SQL 访问数据库的实例至少写一个界面（应用程序），完成数据库和界面的连接，实现对数据库中数据的提取和显示，界面语言不限。 25 第九章优化 36-33 第五章：数据库完整性，第四章：数据库安全性，第十章：数据库恢复技术，第十一章： 并发控制，包括三次实验课34-35 数据库的新技术，包括数据发掘，分布式、并行式数据库，云存储等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
10、绍，使学生了解数据库的最新的发展趋势。接着，讲数据库设计的内容。配合的是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进一步的完善，包括关系的参照完整性和关系的规范化等。在讲授 SQL 语言时，复习有关离散数学的知识，使学生能更好的掌握嵌套查询，尤其是最为复杂的多层嵌套和“所有”的查询表示。在教学中，我们将数据库的所有语言设计编排在一起讲解，让学生不仅了解最基本的 SQL 语言，也系统了解 SQL 的语言扩展 PL/SQL，和使用 PL/SQL 可以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，我们给学生补充了一
11、些 TSQL 基本知识，让学生感性地认识每种关系数据库使用的 SQL 都基于标准SQL，但同时又各有特点，格式不一。 接着，再讲授 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。在讲授 SQL 语言时，配合着实验，一步步将设计好的数据库中的一部分创建在 SQL Server 中，对数据库中的数据进行交互式操纵，并进而编写简单的应用程序，建立一个完整的数据库系统，学生就按部就班的学会了如何建立一个完整的数据库系统。最后，我们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。通过这样的学习，学生形成的数据库的知识体系架构就非常地清晰和稳固。4
12、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。 Teaching Contents and Methodology Discussion for the Course of Database System PrincipleMeiying Lu（College of Mathematics and Computer Science, Shanxi Datong University, Datong Shanxi,
13、 37009）Abstract:This paper is intended to solve the problems raised in the teaching practices for the course of Database System Principle in our school, - the theories out of line with the practices. It discusses teaching methodology improvement and contents arrangements focused on database system d
14、esign. CDIO methodology implemented with group projects is employed to improve the students ability to analyze and solve problems and help the students to learn how to design normalized databases. Key Words: Database System Principle, Teaching Mode Reform; CDIO 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
15、库技术，13223523292 1 林 楠,基于建构主义的数据库实验教学设计J,学园, 2012.6:11-122 许晓东.基于建构主义的计算机任务驱动式教学法J.重庆工学院学报，2005（2）：1781803吴晓刚，基于项目驱动的数据库课程自主探究式教学模式，计算机教育， 2012.2:81-874Slavin, R.E. Educational Psychology: Theory into Praction, Englewood Cliffs，NJ：Printice-Hall， 19915曹文梁，王科欣 案例教学法在数据库教学中的应用J 软件工程师，2011，12( 15) : 48 506王世波 王成 杨建秀,知识域可视化在数据库课程教学中的应用 J, 产业与科技论坛,2012(11). 7:186-1877 http:/ 8王向辉,崔巍,徐俊丽.基于 CDIO 的数据库课程改革方案研究J.计算机教育,2011.2:8-419王珊，萨师煊，数据库系统概论（第四版），高等教育出版社，2010
