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中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1009-3044(2009)35-10035-02
数据库技术从20世纪60年代中期产生到现在几十年来得到了迅速的发展,是计算机科学技术中发展最快的技术之一。在计算机辅助设计、人工智能、电子商务、工农业生产、行政管理、科学研究和工程技术等诸多领域得到了广泛应用,已经成为计算机信息系统和应用系统的核心技术和重要基础。通过这门课程的学习,使学生能够正确理解数据库的基本原理,熟练掌握数据库的设计方法和应用技术。作为培养数据库应用人才的主要基地,高等院校在过去、现在和将来都发挥着不可替代的核心作用。然而一些高等院校在传统的课程教学过程中强调数据库理论知识的完备性,缺乏学习的应用性和针对性,理论性强、概念抽象,理论和实践教学存在不同程度的脱节。而应用性课程的教学又多以低端数据库系统平台为基础,如SQL Server, Access等,对大型数据库系统服务器的管理和应用涉及较少,不能很好地满足企业对人才的需求。因此分析该课程目前教学过程中存在的主要问题,研究教学改革方案,就教学内容、教学方法、教学手段、教学组织与管理、考核方式等方面进行研究具有十分重要的意义。
1 传统教学中的局限性
结合自己的教学体会,分析了计算机及相关专业数据库原理与应用课程的教学现状,认为该课程教学过程中存在的主要问题有以下几个方面。
1.1 理论与实际脱节
数据库原理与应用课程一般包括数据库原理、设计和应用三个部分。原理是其基础,设计和应用是提高,他们相辅相成、互相促进。但是目前一些高等院校教学的基本情况如下:
1)教师重点偏向理论教学,很少向学生介绍具体的数据库使用技术,使学生不能将所学知识融会贯通,不能适应企业对数据库应用人才的需要。
2)教师重点偏向流行数据库开发工具的使用,忽视甚至放弃原理的教学,造成学生对具体开发工的操作能力突出,但缺乏完整的知识结构。高等院校数据库原理与应用课程的教育目标是培养社会需求的数据库应用人才,这就要求培养的学生既理解原理、具有扎实功底,又善于灵活运用、富于创新。
1.2 对实践教学环节重视不够
数据库原理与应用课程是一门实践性很强的计算机课程,但目前实验课教学存在很多弊端,例如学生不明确实验目的,实验内容不清楚,考核中实验课也没有一定的比例等。
1.3 教学实践有悖工程化原则
现代企业数据库应用基本上是工程化的合作开发,其基本特征是按软件工程学的原则进行组织,软件工程学的基本方法融入数据库原理与应用课程的实践环节,使学生尽早建立起工程化的概念,顺应人才市场需求的一条原则,但考察目前的教学过程可以看到,除了毕业设计(论文)之外,从课后作业、上机实践到课程设计,几乎都是学生的个人行为,大多数学生是抱着应付差事的心理被动地来完成这些任务的,缺乏创新思维。在毕业设计(论文)中反映出许多学生不懂得如何合作开发一个实用的数据库应用系统,严重影响了毕业设计的质量,学生毕业后也不能迅速适应所在单位的工作要求。
1.4 教学方法和手段缺乏多样性
当前数据库原理与应用课程采用CAI课件进行多媒体教学日趋流行,使用多媒体课件教学一方面减轻了教师板书的负担,增加了授课的信息量,同时好的课件也能够使教学内容更加形象化地展现出来;但另一方面,教师在授课时对课件的过分依赖也给课程的教学质量带来了一些问题,如当学生长时间注视投影时,容易产生视觉疲劳;由于使用课件进行教学时,加快了演示的节奏,缺乏教与学的友好交互,学生的思维难以与之同步,从而使教学质量下降。因此必须合理的综合运用不同的教学方法和教学手段,取长补短,调动学生的学习积极性,促进学生的学习。
2 数据库原理与应用教学改革研究的具体措施
2.1 优化教学内容,完备知识体系
数据库原理与应用课程教学目标是通过课程的学习,强化基础训练,使学生理解数据库的基本原理;应用软件工程原则,掌握数据库的设计方法,了解数据库当前的研究发展状况,掌握数据库的应用技术。在实施数据库原理与应用课程教学时,应从基本原理、设计方法到应用开发,涵盖如下教学内容:1)基本原理包括数据库系统概述、关系数据库、关系数据库查询语言SQL、关系系统及其查询优化、关系数据理论等,这些内容是教学的重点,它们涵盖了关系数据库的基本原理,对数据库的设计、应用和开发起着指导作用。2)设计方法包括软件工程原则、数据库恢复技术、并发控制、数据库安全性、数据库完整性等。3)应用开发包括 IBM DB2数据库系统、基于高级程序设计语言的C/S(B/S)构架的应用。
2.2 合理的教学方法和教学手段
在实际的教学过程中,合理的综合使用各教学方法、教学手段,以学生为中心,多采用案例、任务驱动等相结合的教学方法,增加学生的实践机会、自学机会和创新机会,极大地调动学生的学习的主动性和积极性,激发学生探究创造的兴趣,鼓励学生独立探索,促进知识的加深和迁移。
2.2.1 结合多种教学方法进行教学
采用案例教学,加快学生的学习步伐,针对课堂教学、实验教学和课下练习,均设计了不同的教学案例。从数据库基本原理、设计、实现和开发等诸方面,对案例逐步展开,加快学生对抽象理论和方法的理解和掌握。
采用任务驱动教学法,针对教学中的重要知识点,精心设计教学任务。任务驱动教学法的基本过程为:提出任务、分析任务、学生操作、交流讨论、巩固创新、总结等。在任务的驱动下,促使学生自主思考,并通过自主学习、协作学习等方法,探求解决问题的途径。
采用合作学习教学法,合作学习教学法即结构式分组教学模式,使其和任务驱动教学法相结合,对学生进行合理分组,使之相互合作和激励,主动积极地参与学习,培养学生探索创新能力和团结协作的精神。该方法主要用在实验教学当中。
2.2.2 使用多种教学手段进行教学
采用网络和多媒体教学、小组讨论、调研报告等多种教学手段来使学生提高主动参与意识,并注意增强学生的分析判断能力和留给学生思考与讨论的空间;更强调对学生进行学习方法的指导而不是灌输式教学,从而使学生能举一反三,触类旁通。同时在教学过程中重视因材施教,努力实现教学方法的个体化,针对学生学习的个别差异解决好因材施教问题。
2.3 重视实践环节,培养创新能力
为了实现预期的教学目标,必须将理论教学与实践教学紧密融合,鼓励引导学生将理论知识灵活掌握,并具体应用到实际工程中。实践教学是数据库原理与应用课程教学的一个重要环节,课程中的上机实验、数据库课程设计安排要合理。1)教师在课堂上应给学生指定明确的有利于消化课堂理论知识的实验题目,让学生上机时做到目的明确、有的放矢。2)上机时应对学生进行实时指导,并对上机过程中普遍存在的问题进行统一讲解。上机实验针对的往往是一定范围的知识点,各个知识点相互联系不够紧密,具有一定的局限性,因此在课程的后期需要安排两周的课程设计或综合性实验训练,所选题目应具有一定的应用背景,让学生能够应用软件工程的基本原则设计一个具有实用价值的数据库应用系统,使所学知识融会贯通。
2.4 改革考核方式,重视能力培养
数据库原理与应用课程的考核分为理论知识考核与应用能力考核两部分。理论知识考核重点考察学生对关键性概念和原理的熟悉和理解,着重考核学生综合运用知识解决实际问题和创新思维的能力。应用能力考核方式要灵活一些,应将考核变为激发学生学习兴趣的机会,所以我们可以通过平时的实验、具体的数据库设计开发任务等进行。为了避免在分组的实验、设计任务中,有的同学不积极参与,可采用随机抽查个人的方法来考核小组成绩,促进小组内部互相监督、互相帮助、互相学习,有利于培养学生学习的积极性,提高教学效果。
2.5 强化课程的组织与管理
为了更好的搞好课程教学,建立了集体备课制度,在开课的前一个学期期末,任课老师集中讨论、确定教学计划、教学日历。开课前两周内,大家对备课中出现的相关问题进行讨论,取长补短。在教学进行过程中,要求任课老师要互相听课,以取长补短,并不定期的对教学过程中出现的问题进行研讨,从教学方法、形式和内容上进行讨论,不断探索,摸索出了一条适合实际情况的教学方法和模式。
3 结束语
本文在分析《数据库原理与应用》课程理论与实践教学中所存在问题的基础上,提出了若干教学改革措施,并已付诸实施。目前本课程的教学工作取得较好的教学效果,让学生的综合素质和创新能力在循序渐进的过程中不断得到锻炼和提高,同时提高了毕业生的竞争力。我们将继续在数据库的教学改革上开展新的工作,在数据库技术和网络技术相结合的道路上作新的探索,努力寻求新的切入点,使理论教学和实际应用更好更紧密的结合起来,培养出更多适应信息化社会的复合型、应用型人才。
参考文献:
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【关键词】软件工程专业 数据库原理 实践
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1006-9682(2009)04-0070-02
【Abstract】The aim of software engineering education is to cultivate students’ engineering capabilities to analyze, design and implement software. But currently, there exists problems in practice education――ignoring connection among knowledge and ignoring relation between other courses. While pointing out these problems, we also propose solutions to solve them.
【Key words】Software engineering major Principles of database management Practice
一、引 言
数据库技术是信息技术中发展最快的领域之一,也是应用最广的技术之一,已成为计算机信息系统与应用系统的核心技术与重要基础。数据库原理课程是软件工程专业的一门主干必修课程,该课程系统、完整地讲述了当前数据库技术从基本原理到应用实践的主要内容,力争使学生能够正确理解数据库的基本原理,掌握数据库的设计方法和应用技术。能在现有主流的数据库管理系统之上进行应用系统的开发和管理。因此,数据库原理是集理论性、实用性、操作性、创新性于一体的综合课程。
数据库原理[1]是软件工程专业的一门主干必修课程,其重要性不言而喻。这门课程不仅要求学生掌握数据库的基本概念、原理,还特别强调培养学生应用数据库技术动手解决实际问题的能力。如何使理论与实践不脱节,真正培养出具备扎实的基础知识、较强的实际工程实践能力的软件工程专业人才,是讲授这门课程的教师一直都在探索的问题。根据切身的教学经验,从实践环节着眼,对数据库原理课程的讲授进行了思考。
二、实践教学普遍存在的问题
数据库原理是一门综合性的课程,主要表现在:内容庞杂,包括了数据库的基本概念、理论、关系代数和关系演算语言、关系规范化理论、SQL语言、数据库设计、数据库保护等;涉及面广,除了数据库技术,还牵涉到了软件工程、Web程序设计、软件质量管理等方面。目前各高校软件工程专业的数据库原理课程教学内容和教学方法大致相近,大都依据指定的一本教材,按编排顺序进行课堂教学和实验,在学期末进行课程设计。在这样的教学模式下普遍存在教学与实践脱节的问题,主要表现在如下几个方面:
1.学生对基本概念理解不透彻,基本理论掌握不扎实。基本概念、基本理论是授课的重点。如果没有适当的工程项目经验,仅凭理解加记忆的方法来应付考试,许多知识点理解就不会透彻,并且学完以后印象不深、很快就会遗忘。
2.大部分学生分析问题、解决问题的能力差。在教学过程中,时常会发现一些学生考试分数很高,但是在课程设计或毕业设计中却体现不出相对应的能力来。所学的知识没有被转化成为分析问题、解决问题的能力。
3.学生感到时间紧、任务重。主要原因是课程设计的课时安排不合理,将课程设计集中安排在学期末的一周内。这么短的时间内既要调研、做需求分析、数据库设计,又要编程、写设计报告等,学生必然会感到时间很紧张、课程设计的质量也难以保证。
简而言之,在现行教学模式中,虽然设置了实验、课程设计等实践环节,但却忽略了两个衔接。一个是知识点之间的衔接。通常,实验的设计是以课堂讲解的知识点进行设计,各个实验是单元性的,相互独立,无法使学生理解知识点间的联系。然而,课程设计却要求学生在临近期末的一周时间里,综合所学,完成一个小型数据库系统的设计、开发。这对于大部分初学数据库的学生而言,难度很大。导致很多学生纷纷选择与开发能力相对较强的学生组成小组,共同完成课程设计,从而无法在实践中真正锻炼自己的动手能力。另一个是忽略了与软件工程等相关课程的衔接,使学生无法真正综合地了解、掌握并实践一个软件系统的开发、维护、扩充的全过程。
三、改进实践教学的措施
目前的教学中,主要依据教材,以关系数据库为基础、数据库管理系统为中心,介绍关系系统的基本原理,教材中很少涉及到具体应用,学生在学习过程中很难深入理解数据库中的一些重要技术,更谈不上如何从实践上去把握。而数据库原理课程的后续课程一般又不再安排一门操作性强的商业数据库课程,比如SQL Server数据库等。知识点之间、数据库原理与相关课程之间的脱节,一方面无法调动学生的自主学习积极性;另一方面因为实践内容欠缺连贯性、综合性,无法培养学生的实际工程实践能力。要消除脱节,实现两个衔接,势必要对现行的教学方法进行改进。
现行教学模式中,实验的设计是以课堂讲授的知识点为驱动,能起到加深学生对知识点印象的作用,但却无法调动学生自主学习的积极性。比如建立数据库、建立表、完成特定SQL操作等单元性实验,学生依葫芦画瓢,大都能顺利完成。但实际上,学生却对各个知识点的联系理解不够,比如表与视图的关系。当临近期末,需要完成综合性较强的课程设计时,学生明显感到相较于实验,课程设计难度增大;同时,由于学生平时缺乏综合训练,很难达到预期的教学效果。要实现实验与实验的衔接,就要使实验内容间有连贯性,就是要以任务为驱动对实验进行设计。 以一个具体的、能调动学生学习积极性的任务,对讲授的知识点进行合理的组合,将要传授的琐碎、枯燥的理论知识巧妙地蕴含其中。以知识点为驱动设计建立视图的实验,通常要求学生按教材及老师的讲解,采用SQL语句直接完成视图的建立。而以任务为驱动设计的实验,则只给出任务描述,调动学生积极性,综合运用所学知识点,自己想办法完成实验。比如,要求学生利用数据库管理一个单位职工的薪酬记录,要求财务主管可对单位所有职工的薪酬进行操作,部门主管可对部门所有职工的薪酬进行查询,职工能对自己的薪酬进行查询。以任务为驱动设计实验,能有意识地锻炼学生的自主学习能力,通过实践理解知识点及其之间的联系。
现行教学模式中,虽然设置了综合性较强的课程设计环节,但由于培养计划设置的问题,软件工程、Web程序设计等课程与数据库原理课程并行开设,使学生很难体会从需求分析开始,掌握并实践一个软件系统开发、维护、扩充的全过程。因此,可将课程设计独立出来,整合数据库原理及其相关课程,开设一门12学时左右的数据库开发的实践性课程。这一课程以某一个主流数据库软件为基础,结合软件工程导论、大型软件系统的设计和体系结构的课程,使学生能够将相关教学内容融会贯通,有机会完整地了解并实践一个大型应用软件的整个生命期的所有问题,而不是每门课都只了解其中的一个片段。
四、小 结
对于软件工程专业的学生而言,扎实掌握数据库的基本原理、设计和开发技术,是增强其就业竞争力,满足用人单位需求的重中之重。对数据库原理课程的实践环节进行反思,有利于进一步促进实践教学,更好地达到课程的教学目标和效果。本文指出了实践环节中存在的知识点脱节、与相关课程脱节的问题,并提出了其改进措施。
关键词: 在线考试系统;设计; B/S; 需求分析; 数据库设计
中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)07-0113-03
1 概述
随着互联网技术、多计算机技术的飞速发展,网络技术、多媒体技术、计算机技术等在现代教育领域大范围普及,教育方式正面临着一场巨大的变革。传统的考试的诸多弊端日益突出,例如考试效率不高、缺乏公平性、试题再利用性差、保密性低、成本较高等,使得传统考试很难与新的教育方式接轨,线上考试应运而生。作为一种适应时代的新型的考试方式,在线考试解决传统考试过程中的工作量大、效率低、资源浪费等问题,越来越多的高等院校考试已经选择了采取线上考核的形式[1]。
基于网络的在线考试是网络技术和教育信息化发展的必然趋势。在线考试系统使考试管理工作更加规范化、信息化与自动化,不仅减轻教师的工作负担,而且提升考试管理水平与工作效率[2]。
在线考试系统的实现可以避免传统考试方式中的一些缺陷。首先,节约了教学成本,在线考试系统无需印刷上的费用,工作人员需求量相对减少,节约大量人力、物力[3];其次,计算机自动从卷库中抽取试卷、批阅试卷,减轻教师负担,提高管理效率[4]。最后,考试批阅由计算机完成,避免教师批阅过程中的主观影响,提高了考试成绩的准确性和公平性[5]。总之。在线考试系统在实际应用中具有重要的实践意义。
基于《数据库原理及应用》课程的在线考试系统实现基于教师、学生、管理员三类用户的个人信息管理、考试资格管理、考试管理、批阅试卷、成绩管理等功能。
2 系统需求分析
2.1 功能需求
《数据库原理及应用》课程考试仅涉及单选题、判断题和主观题,为了便于学生考试的管理及老师统计分析考试结果,急需将考试由线下模式转化为线上考试。软件实现了学生随机抽取某套试卷进行《数据库原理及应用》课程的考试,提交试卷后立刻反馈客观题考试成绩,教师评阅完主观题之后,得到学生考试总成绩及考试结果统计分析等功能[6]。具体功能如下:
登录验证:系统根据用户登录的账户、密码和用户身份验证用户状态;
个人信息修改:用户根据自身情况修改个人信息;
密码修改:用户根据自身情况修改个人密码;
参加考试:用户登录系统,抽取试卷,参加考试;
提交试卷:参加考试后,提交试卷,得到客观成绩;
查看成绩:用户查看考试成绩;
批阅主观试卷:老师选择学生,给出主观题得分;
查看试卷分析:系统通过分析学生成绩得到成绩分析图;
创建学生用户: 管理员导入EXCEL表;
审核考试资格: 管理员修改考生考试权限;
开通补考权限: 管理员审批补考学生权限。
2.2 性能需求
在线考试系统主要功能是实现学生在线考试,所以对系统的速度、负载、容量、实时性都有相应的要求。系统自动生成报表时间需小于10s,更新数据库时间平均小于1s;系统在100个用户并发访问时90%的时间能正常工作,允许500M以上的并发数据流量;数据库的每个表单能存储10万条记录,服务器能存储100G的文件,并且系统必须及时更新数据库。
2.3 质量属性
在线考试系统需要满足用户所有的需求功能完备,符合法定的相关标准、协议、规则,并且系统需要易于维护、修改、剔除缺陷,及时给用户反馈结果。系统界面简洁明了,用户可以短时间内学会该软件,在崩溃时可以自动保存数据,因软件缺陷而导致的故障频率比较低[7]。
2.4 对外接口
在线考试系统对外接口提出了基本要求,外观要求界面操作简单、方便、美观、一致;实用灵活,系统操作快捷、按用户操作习惯。
3 系统设计
3.1 功能模块设计
《数据库原理及应用》课程在线考试系统包括系统登录、个人信息管理、考试资格管理、考试管理、批阅试卷、成绩管理等功能。系统共包括三种身份用户,管理员账户是系统自动分配的,系统不提供注册功能。
管理员主要实现审核学生考试信息、查看成绩、创建学生账户、创建教师账户、对学生信息增删改查、查看成绩报表、增删改查教师信息等功能。
教师具有管理个人信息、批阅学生主观题试卷、查看成绩等功能。
具体功能模块划分如下图所示:
3.2 数据库设计
3.2.1 数据库概念模型设计
系统共包括三种身份用户:管理员、教师、学生,包括管理员表、学生表、教师表、单选题表、课程表、判断题表、主观题表、成绩表、审核结果表等9张表。数据库每一个关系都满足3NF,具体如下:
管理员表(管理员编号、管理员姓名、管理员登录密码);
教师表(教师编号、教师姓名、教师登录密码);
学生表(学生学号、学生姓名、学生性别、学生年级、学生登录密码、学生审核结果);
课程表(课程编号、课程名称、课程教师编号、考试时间);
单选表(单选题序号、题目内容、A选项、B选项、C选项、D选项、正确答案、试卷编号);
判断题表(判断题序号、题目内容、正确答案、试卷编号);
主观题表(主观题序号、题目内容、试卷编号);
成绩表(序号、学生学号、课程编号、学生单选答案、单选得分、学生判断题答案、判断题得分、学生主观题第一题答案、主观题第一题得分、学生主观题第二题答案、主观题第二题得分、学生主观题第三题答案、主观题第三题得分、学生主观题第四题答案、主观题第四题得分、学生主观题第五题答案、主观题第五题得分、学生主观题第六题答案、主观题第六题得分、学生主观题第七题答案、主观题第七题得分、学生主观题第八题答案、主观题第八题得分、学生主观题第九题答案、主观题第九题得分、学生主观题第十题答案、主观题第十题得分、客观题得分、主观题得分、总成绩);
审核表(编号、学生学号、学生姓名、学生专业、学生年级、课程名称、授课教师姓名、学生审核结果)。
数据库概念模型设计如图2数据库概念模型图所示:
3.3 技术路线及关键技术
系统采用B/S架构(Browser/Server,浏览器/服务器模式)设计,避免了客户端的安装,直接在有互联网的情况下可以访问系统页面[8]。系统基于.NET的标准三层架构模式,三层分别为:数据访问层、业务逻辑层、视图层即表示层。
数据访问层封装了对数据库中原始数据的一些操作,根据业务逻辑层的需求制定相应的SQL语句,返回数据库中的值或将数据存入数据库,例如对数据的增加、删除、修改、查询等。业务逻辑层主要是对程序接收的数据进行相应的处理,针对数据访问层进行操作,来完成一系列的功能,基本上所有的用户命令由这一层通过调用数据访问层的方法来实现。表示层为面向用户的部分,可以是web方式也可以是WinForm方式,其为面向用户的部分,为用户提供交互式的界面,用来接收用户的请求并显示返回的数据给用户。具体系统架构如下图3系统体系架构所示。
《数据库原理及应用》在线考试系统关键技术:利用CSS3提供的多媒体查询功能使页面实现自适应屏幕,可在多个终端上使用该系统;使用动态生成图片的技术生成验证码;文件下载采用二进制流式下载;信息查询采用动态数据库绑定技术;为方便页面统一规划采用母版页、TreeView控件的形式;动态引用JavaScript生成日历,方便教师选择考试时间。
4 总结
本文针对《数据库原理及应用》在线考试系统做了详细设计,分析了在线考试系统的意义,介绍了系统需求,明确了系统所需实现的功能,提出了系统整体解决方案,完善了数据库设计。以《数据库原理及应用》在线考试系统为例,对在线考试系统的设计提供了参考价值。
参考文献:
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[关键词] 数据库 教学方法 教学手段
一、引言
数据库原理与应用是计算机发展和数据库技术紧密结合并不断发展的一门学科。在整个社会行业中,数据库的应用范围极其广泛,它是现代化程度和综合国力的重要标志。在以信息化带动工业化和工业化促进信息化的进程中,作为存储海量数据信息的数据库扮演了越来越重要的角色。为了适应信息社会对人才培养的需要,各高校都开设了“数据库原理与应用”。但在教学中仍存在以下问题:
1.教学方法基本上仍采用以教师为中心,填鸭式教学模式,完全由教师主宰课堂,忽视学生的认知主体作用,不利于具有创新思维和创新能力的创造型人才的培养。因此,在教学方法上应有所创新和突破。
2.在理论知识教学上,许多教师几乎是照本宣科,不能通过案例教学,使学生对数据库的基础理论知识掌握不深刻,不能活学活用和创新。
3.课程设置的实践环节不够,缺乏综合实践设计环节,主要还是因为各高校安排的实验内容均是围绕如何去消化课堂内容而设置的,很少设置综合应用或只设置后台数据库设计部分,缺乏和前台应用程序的连接,从而阻碍了学生的学习主动性和积极性。
二、调整教学内容,不断引入新方法、新思路
教学内容在讲授理论知识的基础上,选择数据库应用的企业案例作为教学内容的一部分,充分反映学科前沿成果,并不断更新。由于数据库技术发展迅速,本课程在注重讲授基础理论、技术和方法的基础上,注意吸收数据库的最新技术成果并结合专业特点,将一些新技术、新思想引入教学中,不断丰富和完善教学内容。激发学生的自学和创造能力。
三、注重教学方法和教学手段的创新
改进教学方法和教学手段,以符合现代教育、素质教育和创新教育要求并与研究型大学课程特点相适应的教学方法和教学手段,主要有:
1.案例教学
教师充分备课,精心选择具有数据库前沿知识的企业案例,丰富课堂内容,通过对案例的深入剖析,围绕案例提出启发式问题,和学生进行探讨式交流,使学生对数据库的基本概念、基本理论有更深刻的了解,对数据库的设计与开发有个真实的体会,从而带动学生的学习积极性和主动性,为成为实干性人才作充分准备。
2.作业练习
有选择性地布置一些思考题和练习题,学生在认真阅读教材和参考书解决问题的过程中,熟练掌握课程的基本内容、重点和难点。
3.教学手段的改进
基础知识介绍采用多媒体,SQL语句讲解采用多媒体和程序软件(sqlServer2000等)相结合,同时将网络教学平台这种辅助教学手段引入教学和课后辅导过程中,教师通过及时了解学生对上课内容和方法的留言、意见,及时调整教学内容和方法,充分调动教与学的互动。
4.课外交流
通过网络教学平台,使学生课前预习和课后复习变得更方便、更直观,又可通过网络平台中的聊天室及时了解和解决学生在学习过程中的诸多疑问,并通过网络教学平台向学生推荐最新的技术和思想,带动学生通过阅读课外资料以进一步扩展知识面。
四、加强实验环节的教学
实验教学的改革和建设是结合理论基础教学,注重理论知识与实践相结合;重点、难点突出,认真选择贴近企业需求的实验内容,并将其在课程开始时将实验内容公布在网络教学平台上,使学生能有充足的时间消化和理解实验内容,在开始实验时,进行实验讲解和布置思考性问题,使学生带着问题去做实验;在实验中进行思考和探索,从而循序渐进的培养学生的自主思考、独立解决问题的能力,达到实验教学的预期效果。以实际应用需求来促进实验教学改革,真正培养学生的动手能力和研究能力,培养学生活学活用的能力。
五、注意知识的延伸,研究方向的引导
数据库课程作为一门应用性和实用性很强的学科,只完成教学计划内容中基础原理讲解和基础实验内容的训练,对于学生而言远远不够,还不能培养起学生运用数据库技术解决实际问题的能力。从而在加强基础实验教学环节基础上,加入大型综合性实验,从数据库设计开始,一步步引导学生,逐步锻炼学生设计和开发数据库的能力,激发学生在其领域继续学习和研究的愿望。
为了引导学生对数据库的后续学习,老师可以根据这一领域的研究现状,向学生介绍一些该领域的前沿技术和理论。比如,数据库挖掘、数据仓库和网络数据库等,这样可以激发学生的学习兴趣,开阔学生的视野,引导学生进行深入的学习和思考。
六、结束语
教师在理论教学基础上,加强学生实际动手能力的培养,建立完善的数据库教学体系。但任何事情都不是永恒的,要根据数据库技术的不断发展和创新,应针对不同学生、不同的特点,进行长期、有效的数据库教学改革和建设,这样才能培养出适应时展的人才。
参考文献:
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关键词:数据库课程;数字媒体技术;教学模式;实践教学;教学改革
中图分类号:TP319 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2017)07-0141-02
随着信息技术的发展,数据库技术在计算机应用系统中占据越来越重要的地位。我校数字媒体技术专业根据自身的专业需求,已经开设了多年的数据库教学,总结近年来教学中的经验和不足,结合本专业的特点,对该课程进行了一系列的改革,以适应数字媒体行业人才的需要。
1教学现状和存在问题
我院数字媒体技术专业开设移动媒体和游戏开发两个方向,前者侧重网站和移动端应用开发人才的培养,数据库原理与应用课程主要为该方向学生开设,总计64学时,理论和上机各32学时。教学目标是学生理解数据库的基本原理,能够自己或配合团队进行数库的设计和开发,从而掌握在实际项目中使用数据库的技术。移动媒体方向主要实践教学任务安排如表1所示:
本专业属于非计算机专业,计算机基础课程较少,侧重于应用型课程。同时结合独立学院学生的实际情况,本课程采用中国人民大学的优秀教材《数据库系统概论》,并未参照国外经典教材,授课内容也有所删减,主要包括数据库原理、设计和应用三个部分。三个部分的主要授课内容为:原理部分包括关系数据库基本概念、关系代数、SOL语句、数据库安全性和完整性。设计和应用包括关系数据理论、数据库设计、查询处理和查询优化、数据库恢复技术和并发控制。总结近几年来教学实践过程,存在的问题有以下几个方面:
1)学生计算机基础薄弱,对理论知识兴趣不大。本专业课程围绕数字媒体的应用设置,所以开设的计算机基础课程较少,学生基础知识较薄弱,编程能力不强,因此对于较抽象的原理知识,如:关系代数等内容,学生掌握存在一定难度;对于SQL语句的学习,学生只是照搬书上简单的例子来操作,对原理、设计和应用三个部分没有融会贯通。后续的项目实践中,不能从应用的整体角度进行规划,导致设计的数据库性能较差,实用性较弱。
2)相关课程缺乏联系,学生解决综合问题能力较弱。本专业的教学任务中,网站开发类课程和数据库课程相互独立,尽管第三学年的综合实践课程将两者结合,由于以学生练习为主,课时较少(16学时),较多学生仍旧不能掌握复杂的数据库设计。总结几年的毕业设计情况,网站开发类题目中,较多学生仍然无法解决数据库整体设计及其如何与前端页面交互的问题。
3)缺乏综合应用的实践平台。由于学时的限制,上机实验只是对理论知识的简单实现,与实际应用中的复杂设计相差甚远。同时,机房中数据库平台的部署基本都是单机环境,与现有实际网站系统中大型数据库的部署和使用存在较大差距,难以培养学生的实际项目开发能力。
2改革措施
根据数字媒体技术专业的特点,结合学生的实际情况,针对上述问题,我们坚持“应用性”和“渐进性”原则,对本课程进行了以下几个方面的教学改革:
2.1合理规划课程内容
对数据库原理中较难理解的概念,如;数据模型、关系模式、范式等,我们采用用案例式教学和验证性实验相结合;对数据库设计以团队实现项目的方式讲解,具体如下:
1)项目案例引入教学,实际案例中的用语和理论知识对应讲解。教学中所用到的项目案例由互联网下常见应用模型的提取,如:购物网站设计。用验证性实验加强对该部分基础知识的理解,即授课过程中边学边练。
2)对数据库设计章节,将复杂的实际应用划分为多个简单需求,鼓励学生从中选择单个或几个简单功能进行项目的模拟化设计和开发,然后在此基础上进行功能的扩展。实际执行时,3-5学生组成团队,以合作方式完成需求分析、E-R图、数据库设计、实施和安全性检测整个流程,采取集中演示和答辩方式进行成绩判定。
3)结合数字媒体的实际应用,讲解大型网站的搭建机制,增加学生兴趣的同时,课本中相关知识点与实际应用也有了较好的结合。
2.2优化课程体系
数据库课程在整个课程体系中并不是孤立的,所以其课程设计应该与网站开发等课程设计有机地结合起来。它们侧重点虽然不同,但是之间又有密切联系,让学生及早了解这种联系,十分必要。我们采取以下措施:
1)第二学年开始开展综合实践,内容是将WEB开发课程内容和数据库结合。教师演示项目案例的实际开发流程,学生以团队合作方式,选择自己感兴趣的应用,与传播学和艺术方向学生合作,分别完成技术实现、策划和艺术设计环节。这种方式与公司的项目运作方式相似,能够更好的锻炼不同专业学生之间的沟通能力。综合实践成绩通过学生答辩方式判定。
2)引入对非关系型数据库系统的介绍,这是应对大规模和高并发数据访问Web2.0网站常用的技术。教师介绍大规模网站架构中的数据存储和访问模块,学生分组了解某个相关的设计思想和开源软件。这有助于学生在掌握基本概念基础上进行扩展式自学,减小互联网应用对学生造成的神秘感。这部分内容属于书本外的扩充知识,以学习汇报方式进行考查。
2.3丰富实验课教学
应用能力的培养是数据库教学的主要目标之一,为此我们采取以下方法:
1)提供MySql和SQLServer软件平台,以及智能手机常用的Sqllite,另外提供实际应用中常见的Memcache、MongoDB等分布式系统,学生可自由选择使用。为了更好的模拟实际的网络环境,实验课上选定某个学生设计的数据库为服务器,其他学生对它进行远程访问。
2)增加大规模网站中分布式数据平台的介绍,开阔学生视野的同时,动手搭建MongoDB等开源系统。选择具有代表性的智能手机应用项目,重点训练其中数据库应用和设计部分,以适应移动互联网的发展,提高学生的动手能力和就业竞争力。
3结束语
我们对数据库原理与应用课程的教学改革取得了较好的效果,体现在学生对数据库的基本理论和实践能力得到了提升,能够独立或者合作完成相关毕业设计人数有了显著提升,毕设质量也有了显著提高。