计算机专业的“数据库原理及应用”课程教学实践与研究

来源:用户上传      作者:王婷 邹茂扬 吴锡

　　摘   要：针对“数据库原理及应用”课程的特点，文章对当前本科生计算机科学与技术专业“数据库原理及应用”教学中教师教学和学生学习过程中需要反思和提高的方向和方法进行探讨，提出原理教学而非技术教学、以项目实践推动理论学习、数据库实验设计优化3方面措施，对“数据库原理及应用”进行教学改革。
　　关键词：计算机科学与技术;“数据库原理及应用”;教学改革;实践
　　数据库技术是研究科学地组织和存储数据，高效地检索和管理数据的一门学科，“数据库原理及应用”及相关课程是计算机科学与技术专业的一门重要的基础专业必修课。数据库方面的职业主要分为两大类：数据库管理和数据库开发。对于计算机科学与技术专业的同学而言，如果能够将所学的编程技术与数据库相结合，例如使用“PHP+MySQL”开发网站、运用“Java+Oracle”开发银行系统、“asp.net+mssqlserver”开发企业级ERP系统等，将为数据库开发市场求职奠定坚实的基础，而应届毕业生从事数据库管理员工作门槛相对较高。针对这类职位，公司需要招有一定实践经验的数据管理人员。如果应届生在学校期间就已经从事较深的数据库相关的项目或课题研究且深刻理解数据库理论知识，则将极大地提高应届毕业生的求职竞争力。
　　1    “数据库原理及应用”课程存在的不足
　　1.1  课程教学与实践
　　“数据库原理及应用”课程采用的教材是王珊等[1]撰写的第5版经典数据库教材。教材中数据库编程部分采用的数据库软件是国产的KingbaseES数据库管理系统，而实际教学过程中采用的是世界上主流的Microsoft SQL Server数据库管理系统。虽然数据库管理系统都采用结构化查询语言（Structured Query Language，SQL），但不同的数据库之间SQL也存在着一些差异，如数据类型的差异、运算符的差异、函数的差异、常用SQL的差异、取元数据信息的差异。对于严重依赖教材的学生而言，会增加很多困难。此外，数据库技术在本科毕业设计中具有较广的应用，很多同学会选用不同的数据库软件，而数据库教学过程中，由于时间限制不可能学习多种数据库软件，学生也会有一定的困扰。
　　1.2  教学方法与手段
　　“数据库原理及应用”是理论和实践并行的课程，通常先进行理论部分讲解，再进入应用实践。在实际的理论教学过程中，学生在没有明显的成就感时往往会失去学习兴趣，后期则是大量的相关技术实践讲解，学生容易与前面所学理论知识脱钩，让学生产生一种学习理论部分没有用，不如直接动手实践的错觉。同时，由于“数据库原理及应用”涉及的内容十分广泛，仅在课堂上进行学习并不够，还需要强化学生在课后的自我学习。实际教学过程中，不同的专业必修课的课程教学密度很大，学生并没有充足的时间进行课外扩展。
　　1.3  实验设计
　　计算机科学与技术专业“数据库原理及应用”课程设置18个学时，完成9个实验，实验内容包括上机及实验报告两部分。在没有提前准备和复习的情况下，在2个学时内完成一个完整的实验，对大部分学生而言时间是不够的。因此，通常的处理方法是让学生课上完成上机，课后撰写实验报告，这种方式导致同学之间照抄实验报告的现象非常普遍。此外，上、下年级之间也可能出现实验报告抄袭现象[2]，原因是不同年级间采用的数据库实验题目改动较少，提供了抄袭的可能性。最后，9个实验报告在大班教学的情况下，教师批改的工作量非常大，在准确批改所有学生实验报告的前提下，还要识别抄袭现象是非常耗费精力的。
　　2    “数据库原理及应用”教学模式改革措施与途径
　　针对当前“数据库原理及应用”教学存在的不足，并结合笔者3年的教学实践，总结出以下3个方面的改进内容。
　　2.1  原理教学而非技术教学
　　学生反馈的课程教学所使用的数据库软件与实践不一致问题，其实质是没理解透数据库原理及相应应用工具之间的主次性，是一种正常现象，毕竟原理给学生带来的直观成就感明显低于实践应用。教学教师应该在课程开始就向学生强调原理与实践的相辅相成关系，前期在学习理论时可能会有不理解的地方，但让学生知道这是正常现象，当后期的自身实践能力达到一定程度后，应该引导学生返回前序章节复习理论知识，此时更能够加深学生对理论知识的理解。针对不同应用数据库软件，本着基本原理不变的原则，以不变应万变。毕竟各种数据库软件只是一種工具，其本质都逃离不开数据库相关的原理。
　　2.2  以项目实践推动理论学习
　　“数据库原理及应用”教学从长远目标来看，单凭一学期的56学时教学，并不能让学生很好地掌握并应用数据库技术。所以充分利用学生的寒暑假时间，以项目和毕业设计形式推动数据库的学习和实践能够更好地培养学生。此外，与数据库相关实践项目的引入，能够在一定程度上解决学生容易对理论部分教学失去兴趣的问题，并提高学生的参与感和实践感。
　　计算机科学与技术专业学生的毕业设计大部分内容都与数据库系统的设计与实现有关，将往届毕业生的数据库设计题目分享给学生，带领学生一起讨论实现方法，在提出思路的过程中可以疏通、复习毕业设计中用到的数据库课程相关的知识点。本科毕业设计的系统实现可以申报计算机软件著作权，是较好的科研成果展示形式，能给学生带来动力和成就感。
　　本科生群体非常具有创新潜力，需要指导教师积极引导[3]，鼓励学生申报“大学生创新创业训练计划项目”。“数据库原理及应用”课程的教学应该和创新创业项目紧密结合起来，教师通过拟定合适的题目，鼓励感兴趣的学生积极参加申报，并对相关项目给予指导。这不仅能充分提高学生的学习积极性、主动性，增强创新意识，还能锻炼其应用实践能力。创新创业项目在成都信息工程大学已经取得了较好的成果，涌现出以“学校外卖系统”为代表的一批优秀成果，该项目于2018年在成都信息工程大学得到广泛的实践与应用，已实现营收。 　　2.3  数据库实验设计
　　针对抄袭严重问题，参考“C语言”课程的练习题库，设计一个多元丰富的数据库实验库。上机座位相邻的学生抽到不同的题，同时严格限定题量及完成时间，让学生在教师监督的实验时间内完成并上交。同时，固定实验报告模板，方便学生直接通过数据库提交，当天实验当天交。上机题库的丰富性、学生实验的差异性和教师的现场监督均能够有效减少同级学生之间和上下级学生之间的抄袭情况，且现场直接提交实验报告能够减少教师后期收集实验报告和鉴别抄袭现象的工作量。
　　3    结语
　　本文探讨了“数据库原理及应用”课程在本科教学中3个方面的改革措施，重点强调在“数据库原理及应用”课程教学过程中，理论和实践相辅相成，以理论应对实践的多变，以实践加深理论的学习。“数据库原理及应用”的教学不应仅局限在课堂上，还可以和大学生创新创业项目和毕业设计联系起来。这是一个长远周期的培养，目标是培养学生的动手实践能力，并为毕业求职打下良好基础。然而，当前的教学中仍然存在不足，“数据库原理及应用”的发展面临着诸如动态任务、非确定性任务、多领域任务等难题。引导学生对相关问题进行思考，激发学生的探索热情，发挥青年学生的创造力，对于解决“数据库原理及应用”面临的关键问题具有十分重要的意义[4]。希望在之后的教学实践与探索中，针对此类关键问题，不断完善教学手段和方法，将“数据库原理及应用”课程的教学改革推向新的发展道路。
　　[参考文献]
　　[1]王珊，萨师煊.数据库系统概论[M].5版.北京：高等教育出版社，2014.
　　[2]王林玉，黄俭.计算机教学中的抄襲检测及其社会网络分析研究[J].计算机教育，2018（1）：95-97.
　　[3]谢光.应用型高校数据库原理及应用课程教学改革发展[J].教育研究，2019（12）：72-75.
　　[4]路遥，贺宏，赵月鹏.《数据库原理及应用》课程教学改革的探索[J].现代经济信息，2017（2）：424.
　　Teaching research and practice on the course of “Database
　　Principle and Application” in computer specialty
　　Wang Ting， Zou Maoyang， Wu Xi
　　（School of Computer， Chengdu University of Information Technology， Chengdu 610225， China）
　　Abstract：In view of the characteristics of the course “Database Principle and Application”， this paper probes into the directions and methods that need to be reflected and improved in the teaching of “Database Principle and Application” for undergraduates majoring in computer science and technology， and puts forward the principle teaching rather than the technical teaching， so as to promote the theoretical study with the project practice. The teaching reform of “Database Principle and Application” is carried out from three aspects of database experimental design optimization.
　　Key words：computer science and technology; “Database Principle and Application”; teaching reform; practice
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