数据库课程设计

数据库课程设计总结范文第1篇

【关键词】QL Server2005 课程教学设计 项目教学

【文献编码】doi:10.3969/j.issn.0450-9889(C).2023.11.043

SQL Server2005和是很多IT专业重要的专业必修课，其要求学生掌握数据库的基本操作，可以使用编写应用程序的前端部分。通过这两门课程的学习，学生可以提高数据库管理与开发能力。

从高职学生的反映可以看出，程序设计语言学生普遍感到难学。如何激发学生兴趣，提高学生操作技能，就成了该门课课程教学的关键。笔者以学生成绩管理系统为主线，阐述了全面数据库设计、数据库和表创建及应用系统的开发过程，通过对一个完整应用系统开发的学习，让学生了解继而提高数据库系统的开发能力。

一、教学总体设计

SQL Server2005和课程教学设计中，首先应明确教学任务、教学实施方法以及学生应该达到的专业能力。教学任务围绕学生应达到的专业能力，要求学生首先能够完成一个后台数据库的创建与管理,然后通过的教学学生完成前台管理开发。教学方法是带着问题边学边做、层层递进、举一反三的一体化项目教学法。而笔者在教学中要求学生完成最终项目是实现学生成绩管理数据库系统设计。其功能实现包括相应信息的编辑、各种查询和排序和系统维护。功能菜单如下：学生信息管理、课程信息管理、成绩信息管理、教师信息管理、系统维护。

二、课堂教学设计

（一）课堂教学实例

对于数据库，学习内容包括数据库设计与对象创建、数据库数据管理及应用、数据库数据维护、数据库数据备份和数据恢复等。建立教学实例以及对应的子项目，将实例融入分解成几个子项目（见表1）。建立项目与任务学习的对应关系（见表2）。

对于，课堂教学主要包括过程设计、窗体界面设计、数据库访问技术，包含的常用类有：Connection类、Command类、Data Reader类、Data Adapter类和Data Set类，实现对数据库访问连接的步骤。在其中讲解项目的创建、类的添加与设计，以及面向对象的程序设计。

（二）课堂教学

要尽量将“教”转移到“学”上。避免整个课堂大满贯，及时引导学生举一反三，将课程知识及时转化为自己内在的能力。课堂教学主要分为教师课堂授课与学生实训，其中，课堂教学与学生实训的课时比例为1∶2。上课前，分析本次教学的难点和重点，并给出相应的解决措施，明确哪些任务知识点需要老师边讲解边现场编程。

课堂上的讲授不断提出任务，启发学生思考、分析，学生参与解决问题，同时鼓励学生大胆创新，寻找一切可能的合适的方法和途径。在讲新知识前，提出一个实际的问题，由问题带出任务，如要建立学生信息表，先与学生讨论需要哪些必要的信息，如学号、姓名以及相应的数据类型的意义和如何定义，就不会感到枯燥无味。在学习数据库时候，学生有的还不是很明白这个数据库的作用，可以先给学生看到一个完整的学生成绩管理系统中对数据库的操作，然后再讲解通过创建界面，使用连接数据库，让学生明白一个数据库管理系统的开发过程。

另外，应优化教学内容，淡化语法教学。课堂教学中，教师没必要侧重编程语言的基本概念、基本语句和语法的详细讲解，把实例项目作为贯穿教学的主线。在实例代码窗口中渗透语法和句法，将知识通过实例有机结合起来，让学生不至于感觉杂乱、抽象、无整体逻辑，使学生在工程项目中去掌握语法规则，不但能促进学生正确掌握语法，还能让学生很好地解决实际问题。

（三）实训项目任务

SQL Server2005和课程的实践性很强，而且高职高专的学生对实践操作类课程的热情较高，项目任务布置时，应该明确实训的目的、实训要求、实训内容，完成时间，引导学生独立操作,学会分析归纳使用到的知识点，目的是使学生在实践中进行巩固复习。每一个实训项目按照课堂的实例步步深入，通过一个个实训项目的层层推进，让学生明白该项目的整个软件开发过程。

在教师课堂演示实例后，布置学生完成课内的实训任务环节，了解学生对课堂内容的接受情况、学习主动性等存在的问题。教师这时就要在课堂进行巡回观察指导学生的操作情况，发现学生存在的普遍错误，对学生出现的问题给予帮助，分析解决，对学生的独特想法、解决的新思路、新的方法给予奖励，并请学生演示，调动他们的课堂积极性，同时培养学生的软件编程思维。

（四）总结与考核

总结评价考核分为：过程总结评价与终结总结评价相结合，过程性总结评价占50％，终结性总结评价占50％。每个子项目的完成都进行一次总结和讲评，对项目实训中遇到的问题可以在总结会上与学生讨论的方式进行，最后教师进行点评，从中找出最好的解决方案，同时，实训任务完成，根据其学习情况、操作的熟练程度给学生一次平时成绩。学生学习完成所有知识后，安排学生2周到3周时间完成课程项目设计。课程设计的题目为一个学生成绩管理系统的开发，内容与本学期的实训任务相似。最后，学生应该提供《项目开发总结报告》及作品，总结报告包括：设计思想、设计过程，回顾所学的知识，得出的经验和体会。

三、教材选择

教材应该采用项目教学法的教材体系结构。结合高职高专学生的特点，教材应把知识贯穿于整个教学过程中，最好是在项目中进行穿插讲解。这样就避免了让学生在毫无知识背景的情况下去理解抽象晦涩的概念。

四、拓展设计

除了学习，还可以鼓励有能力的学生自学掌握目前较常用其他的前台开发工具，如 或者JSP等。这一阶段以学生自学为主，鼓励学生通过各种途径查找资料，实现远程登录学生成绩管理系统，拓展学生的知识面。

五、效果与总结

教学中学生参与到项目实现，以学生较容易的内容进入知识的学习，学生的积极性较高，学生通过实践从中获取知识，培养并提高学生编程的能力。

教学法不是单一的，它往往是多种教学法的综合运用,根据课程的学习特点和学生的实际情况，以及现有的教学条件，将多种教学方法紧密地结起来，大胆进行教学法的尝试，善于总结，让学生不把学习为一种负担，这样课程的教学效果就会越来越好。

【参考文献】

［1］刘引涛.项目递进驱动教学法在SQLServer2005课堂教学中的应用［J］.职业教育，2008（7）

［2］顾益民，高峰.项目教学法的探讨与实践［J］.职业技术，2008（11）

［3］尧有平，韦抒，李士丹.课程整全与综合教学法相结合的实践［J］.广西教育，2008（3C）

［4］廖继红.项目任务教学法在SQL Server2005课程教学设计［J］.南宁职业技术学院学报，2023（12）

［5］王伟娜.浅谈高职高专“程序设计”的教学方法［J］.福建电脑，2023（5）

数据库课程设计总结范文第2篇

关键词:课程体系;高职;计算机

中图分类号:G642 文献标识码:B

1引言

随着计算机应用系统在各行各业的普遍应用,数据库技术在计算机应用领域中显示出越来越重要的地位,特别是数据仓库、数据挖掘、决策支持系统、ERP系统、CRM等系统的成功实施和应用,使企业深刻体会到数据就是财富。企业的发展方向、市场的商机、管理中的漏洞等重要的信息就存储在企业数据中,而数据库是目前存储数据的主要方式。因此,数据库建设已成为衡量企业、政府部门信息化建设的重要标志之一,例如我国电子政务一期工程建设方案中,确定“十五”期间重点建设的四大基础性、战略性资源数据库――“人口基础信息库”、“法人单位基础信息库”、“自然资源和空间地理基础信息库”、“宏观经济信息数据库”。从计算机行业对从业人员的技能要求情况看,不论是软件开发、系统维护、网站建设,还是多媒体技术应用、电子商务应用、信息管理与应用等方向,都对数据库技术的掌握提出不同程度的要求。

为满足目前市场对人才的需求,各高校、各层次计算机专业,甚至有些非计算机专业如会计、统计等专业都开设数据库课程。在数据库教学中不但强调理论学习,实践也给予了一定的重视。但是,目前高职高专院校开设的“数据库原理及应用”课程在教学中还存在如下需要改进之处:(1)教学内容方面:过多的强调数据库原理、知识体系的教学,学生学习该课的兴趣不浓;(2)数据库理论与应用脱节,学生感觉不到理论有什么用处;(3)学生课上和课下的学习无法很好地贯通,学生课上所学的数据库的方法、技术在课后没有得到很好的练习和巩固。

本文针对这些问题,主要从课程内容体系、教学模式、理论知识教学和考核方式四个方面进行了一些大胆的尝试,以下是一些经验和体会与同仁分享。

2构建合理的课程内容体系

数据库技术是计算机领域发展最快、应用最广的技术

之一,数据库技术是计算机工程技术人员必备的知识和技能。数据库技术已呈现出与多种学科结合;与其他新兴技术互相渗透。能否在变换快速的数据库技术中把最有用的知识和技能传授给学生是任课教师的一种新的挑战,这就决定了构建合理的课程内容体系的重要地位和作用。

2.1课程内容构建的指导思想

我们通过广泛的调研,建立了如下数据库课程内容构建的指导思想:以“实践、综合和应用”为核心,以培养学生使用数据库管理系统解决实际问题的能力为宗旨,重点培养学生分析、解决实际问题的能力。根据课程内容构建的指导思想,在内容选取上遵从如下原则:(1)理论与实践相结合;(2)以基础知识为主,适当拓展高新知识;(3)加强系统性、完整性;(4)实用性和可操作性。

2.2课程内容体系

根据课程内容构建的指导思想,我们采用以讲授SQL Server 数据库管理系统为主,讲授数据库原理为辅的方式精心规划了适合高职学生的课程内容体系,内容分基本技能、优化与拓展、开发与编程和课程设计四大模块,数据库课程内容体系如图1所示。

(1) 基本技能:主要介绍SQL Server数据库的安装、数据库创建、SQL,数据库管理等基本技能,要求学生熟练掌握和应用,共20学时。

(2) 优化和拓展:介绍索引、完整性、存储过程、触发器、数据备份与恢复、系统安全管理技能,这些技能是为了进一步提高系统的运行效率和安全性,共38学时。

(3) 开发和编程:简要介绍数据库管理系统开发的优秀工具PowerBuilder,要求学生主要掌握PowerBuilder与SQLServer数据库的连接和PowerBuilder的基本使用,共8学时。

(4) 课程设计:主要利用PowerBuilder和SQL Server数据库完成一个简单数据库管理系统的开发,三个学生一组,一周时间,共30学时。

3任务驱动的教学模式

整个“数据库原理及应用”课程的教学是以任务驱动为主,适当以案例的方式补充原理知识。课程的总任务就是开发一个学生管理信息系统,当然,开发的重点在于建立一个数据库,为实现这个目标整过教学由16个大任务和两个案例组成(如图2)。

完成了这16项任务也就实现了数据库课程的教学目的。每一个任务教学我们按如下时间顺序安排:(1)教师提出本节的任务;(2)讲解完成任务的方法和步骤;(3)学生练习;(4)提出针对异常情况的处理技巧,学生练习异常处理技巧;(5)以学生为主体独立完成任务;(6)教师总结完成任务情况及注意事项。

4任务过程中渗透数据库理论知识

“数据库原理及应用”的教学是令人头痛的一件事情,特别是数据库的三范式理论,是数据库课程中的必讲内容,但许多同学反映很难理解,有的费了很大功夫记住了三范式的定义,但在实际中却不会使用,或很少自觉的使用。我们在多年的实践教学中发现,数据库理论虽然很重要,但在课堂教学设计中不应当把它当成重点,应当看作解决问题的辅助工具。当学生掌握了创建学生数据库、表、记录的插入、删除等方法时,引导学生创建其它领域的数据库,学生马上就意识到创建数据库的语句并不困难,难的是如何知道表结构,这时我们再告诉学生解决这个问题有一个很好的理论指导――数据库三范式,然后以案例的方式介绍三范式理论,等学生掌握理论后再引导学生用学过的理论解决前面的问题。这样学生就感觉不到在学无用的理论,而是和老师在一起解决问题,在完成任务中,数据库理论起指导作用。这种把理论溶于实际问题的教学方法对教师提出了很高的要求,老师必须做到:提前熟悉教材全部内容和学生基本情况;有数据库应用系统开发经历;进行设计教学任务,把数据库基本理论融入合适的任务当中去。

5提高课程设计在考核中所占比例

课程设计是“数据库原理及应用”课程内容的一部分,主要目的时对所学数据知识、技能、方法的全面应用、总结和提高。课程设计时间为一周,我们对课程设计同样做到精心规划:(1)老师提前选好题目(10～15个题目),对每个题目都给出详细的说明和要求,包括评分标准;(2)在老师指导下对学生分组,确定小组长和选定小组题目;(3)开始做课程设计,小组内可以讨论和分工,老师巡视并指导;(4)每组推选一名同学讲解自己的课程设计,并回答老师的提问(小组任成员都可以回答);(5)老师评出课程设计的成绩,成绩占该课程成绩的70%。

6结束语

本文针对“数据库原理及应用”课程存在的问题进行了探讨,提出了从课程内容的选择、任务驱动的教学模式、任务过程中渗透数据库理论知识和改进考核方式四个方面的教学改革,并已付诸实施,已在课程的教学中取得较好的教学效果。然而数据库原理及应用课程的教学改革探索之路是无止境的,任课教师只有坚持学习与探索,才能不断的提高课程教学质量和效果。

参考文献:

[1] 喻勇,王群,刘向阳.《数据库原理及应用》课程教学改革初探[J]. 中国水运,2008,8(12):103-104.

数据库课程设计总结范文第3篇

关键词：数据库应用；课程建设；课程体系

中图分类号：G642.0 文献标识码：A DoI: 10.3969/j.issn.1003-6970.2023.03.038

On the Database Application Course Construction

LIN Qin-Hua

(Sichuan Information Technical College, 628017)

【Abstract】Course construction proposition for database applications, the author mainly from three aspects were elaborated: Summary of the course curriculum system of higher vocational institutions; followed by a brief description of the courses offered since the opening of the hospital from, including the teaching content, teaching and support. Final summary of the course should be how to build.

【Key words】Database Application; Course Construction; Course System

1 《数据库应用》在高等职业院校课程体系中的作用

从大量的用人单位招聘软件开发人员、信息处理人员、数据维护人员等岗位信息来看，数据库应用是必须掌握的基本技能之一，并且要求熟练，特别是微软在中国占用相当大的市场，其SQL Server更是企业用人必须掌握的基本技能。因此《数据库应用》是高职院校计算机及其相近专业的必修课程。

在高等职业院校中，该课程一般放在大一下学期开设。在我院的软件技术专业课程体系中，其先修课程为《计算机应用基础》，后续课程为PHP程序设计、C#程序设计、Java程序设计等项目开发课程，起到承上启下的作用。该课程对培养学生数据、信息的收集、处理能力，数据库软件的应用能力，数据系统分析能力，数据库设计和开发能力，信息系统开发和维护能力等起着重要的作用。同时也为其他数据库软件（ORACLE等）快速学习和使用打下坚实的基础。

2 我院《数据库应用》开设情况

我院的前身是四川省电子工业学校，当时主要开设DOS平台下的数据库应用，包括有DBASE、FOXBASE、FOXPRO等。从2000年开始，在电子信息、计算机等各专业开设Windows平台下的数据库，有Visual FoxPro、Access等。2004年升高后，在第一届软件专业班开设了《SQL SERVER 2000应用》课程。从2008年开始，我院开始对数据库应用这门课程的教学模式进行改革，确立SQL SERVER 和Orcale为数据库主流教学。

2.1 课程主要内容

当前，我院开设的《数据库应用》课程总共64学时，4个学分。依据《数据库应用》课程标准，主要讲授以下内容：

本课程的教学内容以任务为导向，分解为7大能力，每个能力又分解成若干个任务，在教学过程中体现教、学、做合一。

2.2 教学保障

2.2.1 教学资源

该课程所需要的实训设备主要是机房和网络，而我院大部分的教室均为多媒体教室，还有个基础实训中心，其包括6个实训室（每个实训室48～55台微机不等），因此实训的条件已经达到要求。而且学院各部门的数据处理特别是教务系统、图书管理系统等提供了很好的教学实训环境。

2.2.2 师资队伍

强大的师资队伍是教学质量的重要保障条件。在我院，该课程归属于软件教研室。软件教研室共有12名教师（教授1人，副教授2人，讲师8人，助教1人），其中更有10人均为双师。同时，为了提高师资水平，我院定期组织师资培训学习班，让老师和校外及企业专家们互相交流、学习经验。

3 课程建设

提高《数据库应用》课程建设质量，其根本目的是要提高课程总体教学质量。即：教学保障需要提高；提高学生的自觉性。

3.1 提高教学保障条件

正所谓“巧妇难为无米之炊”，没有教学保障，课程建设就只能是一句空话。教学保障可从以下几方面进行提高：

（1）必备硬件条件。当前，我院的公共机房安装有SQL SERVER 2005，且能够实现广播教学，基本教学条件是具备的。但公共机房不开放，学生课后无法练习。因此，最好能够建立数据库专门实训室，且实现开放。

（2）软件条件。2008年，我院对《数据库应用》课程进行改革，建设了院级精品课程。在精品课程中，包括了该课程的教学内容、课后练习、实战项目等，资料已经比较齐全。但课程教学录像等还未上网，因此该课程还需要进一步的建设。

（3）师资队伍。有项目开发经验的教师，在讲课过程中更能激发和引导学生。让教师到软件公司锻炼后，再来上该门课程，更有利于教学质量的提高。

（4）加强考核。考核不是目的，但却是必须、有效的手段。谁上课、谁出题的这种方式，并不能很好的体现公平，也不利于教学质量的提高。教考分离则是解决该问题的有效途径。我院采用的是建立题库，期末考核时学生进入系统，随机抽题。但题库中的题量有点偏少，特别是项目部分。因此，还需要加强题库建设。

3.2 提高学生的自觉性

学生是学习的主体，老师只能起到引导的作用。目前，高职院校普遍存在一个问题：学生的学习习惯不好，依赖老师，学习的自觉性欠缺。要提高教学质量，最关键的还是要调动学生学习的积极性、主动性。

4 总结

《数据库应用》是一门专业基础课程。有了学院提供的丰富的硬件、软件条件，有了老师们的正确引导，学生发挥出各自自觉性，才能很好地提高学生的数据处理水平，达到学院、学生双赢的目的。

参考文献

[1] 李志中.Visual C# 2008数据库编程实训教程.清华大学出版社.2023

数据库课程设计总结范文第4篇

【关键词】 高职；SQL Server数据库；教学方法；实践教学；改革

数据库技术是IT技术的重要支撑，是计算机信息系统与应用系统的核心技术和重要基础。SQL Server是Microsoft公司的典型的关系型数据库管理系统，以其强大功能、简便的可操作性、可靠的安全性得到了越来越多用户的青睐，已成为目前应用最为广泛的数据库管理系统之一。高职院校强调培养应用型、技能型人才，在培养过程中重视紧密结合社会需求。因此，SQL Server已成为高职院校在计算机数据库应用技术方面的首选课程。如何激发学生学习兴趣，提高学生的实际操作能力，实现学以致用的目的。笔者结合数年教学经验，对高职SQL Server课程教学改革作一些探讨。

一、通过就业前景激发学习兴趣

随着国家普及高等教育的实施，高职学生的整体素质下滑，学生学习兴趣不高，还有高职学生喜欢所学立即能够做出一个生动直观运行效果的课程，所以激发学生学习兴趣是首要环节。笔者通过数据库技术的实际应用认识其重要性，通过招聘网站中真实的数据明确告知学生，社会对数据库相关职位（比如数据库开发工程师、数据库管理员等）的需求量相当大、待遇好，并且这些职位的岗位要求不是太高，只要多做多练完全可以达到要求，所以可以说只要学好这一门课就可以实现高薪就业，以此来激发学生的学习兴趣。

二、根据实际情况确定教学内容

高职院校以培养毕业后可以直接上岗工作的实用型人才为目标，所以应该结合教学大纲对教学内容予以取舍。本课程包括数据库原理和SQL Server的操作应用两部分，对于数据库原理部分通过实际案例使学生理解数据库基础知识，重点掌握好关系数据库设计中的概念设计与逻辑设计部分。SQL Server的具体操作应用包括使用SQL Server Management Studio操作和使用T-SQL语句操作两种方法，重点是T-SQL语句的熟练操作以及数据库的管理维护，难点是T-SQL语句的编程、存储过程和触发器的应用等。还有教学内容可以适时调整，比如笔者在数据库原理部分先不讲关系代数，到讲解数据查询的时候再重点讲解，使学生理解清楚选择，投影，交叉连接，等值连接，自然连接等关系运算的本质及关系，然后再重点讲解简单查询、连接查询、子查询、复杂查询，这样学生很容易理解。

三、采用“任务驱动法”展开教学

任务驱动教学法是由“设计任务”，“任务分解”，“反馈与调整”，“评价与总结”四步组成。笔者将学生选课管理系统开发案例融入到整个教学过程，融“教、学、做”为一体，注重对基本知识和基本技能的讲解（教），给出具有使用价值的案例供学生模仿（学），通过课程设计强化对学生能力的培养（做）。讲解数据库原理部分的时候就引入学生选课管理系统案例，从需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计、数据库实施和数据库运行与维护完整分析清楚，这样学生容易理解概念模型、关系模型、数据库设计等内容。SQL Server操作部分从数据库创建开始，一直到后面的管理、开发都用此案例，切近学生生活，教学效果良好。另外还需注意，虽然在第一次课时教师就向学生阐述了学习数据库技术的重要性，但毕竟学生软件开发经验有限，并且所学不能立即所用，时间一长学习兴趣就会降低，因此需要教师在后续的授课过程中结合案例适时进行强化。

四、运用多种教学手段保证教学效果

目前最常用的多媒体教学，可以充分利用演示讲解知识点，效果直观，但由于信息量大，如果学生没有充分预习或理解清楚，很容易造成学生与教学脱节，所以笔者通过任务引导学生主动去查资料、解决实际问题，上课时可以让学生先探讨知识点，最后老师加以总结和补充。比如数据表的操作部分，先让学生自己去设计各个表结构，录入数据，然后再发现并解决数据完整性的问题，使学生由被动变为主动。再比如实现某个查询需求有好几种方法，可以让学生分析、讨论、验证，找出哪种方法耗用时间最短，从而培养学生对数据库的优化意识。

五、加强实践教学巩固教学效果

数据库是操作性很强的一门课程，所以通过实践使学生理解消化知识点尤为关键。笔者在该课程的教学过程中，理论教学和实践教学按照1：1的比例进行，课堂中预留一部分基于教学案例的实训题目，让学生在上机过程中带着任务去学习，基于实际系统设计去练习，从而达到“学以致用，学有所用”的目的。期末安排2周左右时间进行课程项目设计，完成学生选课管理系统的开发。由于课程是在第二学期开设，学生只学习了计算机基础，所以采用Visual Basic开发前台界面，SQL Server作为后台数据库，利用ADO技术完成前台和后台的连接，帮助学生理清SQL Server与应用软件开发工具之间的关系，并能够盘活学生所学的数据库知识。

六、改革考核方式调动学生主动性

打破传统的闭卷笔试考核方式，应以实训考核为主，理论考核为辅的考核模式。本课程考核内容包括理论和实训两部分，理论考核主要以期末笔试形式为主，实训考核主要为上机考核和案例答辩为主。笔者课程考核总成绩由下面三方面组成，理论考核占40%，上机考核占30%，案例答辩占30%。比如要求学生参考教学案例，使用VB、JAVA、C#等语言结合SQL Server完成图书管理系统、人事管理系统等开发，最后进行案例答辩，这样可以充分调动学生学习主动性，并能培养其自学能力。

七、结语

以上是笔者从事SQL Server数据库教学中总结出来的一点经验和观点。通过项目驱动、案例教学的教学方法，使学生由被动学习变为主动学习，充分调用其主观能动性，同时注重其实践能力的锻炼，完成某个项目开发，可以进一步激发其学习兴趣，培养其自主学习的方法和能力，为后续课程的学习打下扎实的基础。

【参考文献】

[1] 杨学全.SQL Server实例教程（第2版）[M].北京：电子工业出版社，2009.

[2] 贺桂英，陈亚芝.高职数据库技术课程教学改革与实践[J].计算机教育，2023（15）86-89.

[3] 尹琦红.任务驱动式教学法在数据库教学中的应用[J].总裁，2008（7）126.

数据库课程设计总结范文第5篇

关键词:数据库课程;个体差异;分类教学实践模式

同济大学计算机科学与技术专业作为国家教育部第三批高等学校特色专业建设点,秉承“夯实基础、面向应用、培养创新、国际接轨”的办学宗旨,在创造性的“一体两翼”人才培养模式下,完善了本科教育课程体系,完成了学科方向布局、分类分层培养课程体系建设[1]。基于总的学科发展与各级各类专业人才培养规划的目标,我们对主干课程之一的数据库课程进行了教学模式的研究与探索。

数据库技术是计算机信息系统中的核心和基础,是应用最广泛的技术之一,也是计算机科学技术发展最快的领域之一。数据库课程不仅是计算机科学与技术专业、信息安全专业、信息管理专业等的必修课程,也是大部分非计算机专业的选修课程。通过数据库课程的教学,学生应掌握数据库系统的基础理论、基本技术与实践技能。在同济大学计算机系的本科专业必修课数据库课程的教学实践中,一方面由于学科发展和分类分层培养目标的确立,使得该课程的教学实践模式与体系需要进行新的规划与设计;另一方面,数据库课程相关的教学和实践环节中,学生所表现出来的学习兴趣、知识背景、创新能力以及未来的就业取向等多方面的差异,也对于传统的课堂教学模式提出了新的挑战和研究课题。要取得好的教学与实践效果,让学生更好地发挥所长,需要不断的研究与探索课程的教学实践模式。

基于计算机系学科发展与专业人才培养总体规划,根据数据库课程自身的特点、数据库相关研究和应用技术的发展,并参考国际、国内一些主要大学数据库课程的教学资源和科研文献,我们提出一种数据库课程分类分层教学模式:根据培养目标、学习兴趣、知识背景和创新能力的不同将学生分为3种类型,有针对性地调整和完善课程的教学内容和实践环节,对不同类型的学生采用不同的教学方式,侧重不同的教学与实践内容,更好地体现该课程教学的基础性、科学性、先进性与实用性。

1课程的教学对象分类

计算机科学与技术本科专业的培养目标为:培养具备良好的科学素养,系统地掌握计算机科学与技术,包括计算机硬件、软件与应用的基本理论、基本知识和基本技能与方法,能在科研部门、教育单位、企业、事业、技术和行政管理部门从事计算机教学、科学研究和应用的计算机科学与技术学科的高级专门人才[2]。

但是,同一年级同一专业学生的学习兴趣、知识背景和创新能力并不完全相同,如有的学生数学基础好、擅长理论分析,有的学生编程能力强、喜欢软件开发,有的学生则倾向于计算机应用系统的管理。因此,基于计算机科学与技术专业和信息安全专业的人才培养总体规划,根据学生的个体差异,我们将数据库课程的教学对象与培养目标分为以下3种类型:

1) 理论强化型。学生通过课程学习将具备坚实深入的数据库理论知识,掌握扎实的实验技能,具有良好的科学素养和较强的创新能力,能独立开展科研和实际工作。

2) 工程研发型。学生通过课程学习将掌握数据库基础理论和主流数据库软件产品,以及数据库系统分析和设计方法,具备较扎实的研究与开发数据库应用系统的技能,成为国内乃至国际认可的高级研发型工程技术人才。

3) 应用管理型。学生通过课程学习将掌握数据库系统基础理论,以及数据库系统开发与管理的基本方法,熟悉主流数据库软件产品,能较好地设计、管理与评估数据库项目方案。

目前,国内已有许多高校,以不同形式的实验班或培训课程,对不同类型的学生分别培养。如清华大学的“计算机科学实验班”、北京大学的“元培计划实验班”、同济大学的“图灵班”和“卓越工程师班”等。在数据库课程分类教学与实践模式研究探索中,我们把计算机系特色教学的“图灵班”、“卓越工程师班”和其他学生分别作为数据库课程教学的理论强化型、工程研发型和应用管理型对象。

2课程的分类教学与实践模式

对于上述3种不同培养目标的学生,我们在数据库课程的教学总纲基础上,有针对性地设计不同的教学方案,调整课堂授课内容的广度和深度,选用不同教材,安排不同的课程实验与课程设计,开展不同的课后活动,引导学生研究与解决不同的开放思考问题,尽量充分调动不同类型学生的学习积极性和主动性,使学生能根据自身的发展目标、研发能力和学习兴趣等在各自擅长和需要拓展的领域内得到更充分的发展。

2.1分类调整授课内容

数据库课程的基本教学内容主要包括:数据库基本概念、关系数据库基础理论、关系数据库标准语言SQL、数据库安全性、数据库完整性、关系查询处理和查询优化、数据库恢复技术、并发控制、数据库设计与实现以及数据库技术的新进展等。对于不同类型的学生,我们有针对性地拓展和加强不同部分的知识。

1) 对于理论强化型学生,拓展和加强关系数据库理论知识,强化数据库管理系统(DBMS)原理与相关算法实现,如存储、索引、查询处理及其优化、事务处理、并发控制、数据库恢复等的机制与主要算法。教材上倾向于国外原版教材,即《Database System Concepts》[3] 辅之以《Database Management Systems》[4]和《Database Systems: The Complete Book》[5]。

2) 对于工程研发型学生,在关系数据库理论知识基础上,强化DBMS的底层算法实现与数据库系统工程设计方法,介绍基于一种主流数据库产品的应用系统设计与实现。教材上使用国内经典教材结合国外原版教材,即《数据库系统概论》[6] 辅之以《Database System Concepts》[3]和《Database: Principles, Program- ming, and Performance》[7]。

3) 对于应用管理型学生,则在关系数据库理论知识基础上,强化关系数据库的查询优化技术、数据库事务处理技术、数据恢复和并发控制技术、DBMS的安全技术和完整性检查技术,介绍基于主流数据库产品的应用系统设计、开发与管理技术。教材上使用国内经典教材,即《数据库系统概论》[6]辅之以《Database System Concepts》[3]和《数据库系统原理》[8]。

2.2分类安排课程实验

数据库课程的实验内容主要包括:数据库安装与配置、数据库使用、SQL语言使用、数据库安全性、数据库完整性和数据库编程等。对于不同类型的学生,我们在课程实验中有针对性地安排了不同的内容。

1) 对于理论强化型学生,课程实验将完成6～8个DBMS底层算法的研究与实现,主要包括存储、索引、查询处理、查询优化、事务处理、并发控制、数据库恢复等算法,另外还有一个理论方法探索或实际应用系统研发的综合大作业。

2) 对于工程研发型学生,课程实验将完成4～5个DBMS底层算法的实现,如存储、索引、查询处理与优化等的算法,完成1～2个通过ODBC访问数据库、数据库设计与应用开发实验,一个实际系统工程研发相关的综合大作业。

3) 对于应用管理型学生,课程实验将完成6～8个数据库应用系统设计与管理相关的部分实验,主要包括安装了解DBMS、SQL数据定义与查询、SQL更新与视图,数据库事务处理、数据恢复与并发控制、数据安全性与完整性以及一个实际应用开发管理相关的综合大作业。

2.3分类进行课程设计

数据库课程设计的目的是让学生加深对数据库系统基础理论知识的理解,提高数据库应用系统设计与开发的实践能力,全面拓展数据库原理课程相关的综合研发能力。通过课程设计实现一个实际的数据库应用系统,熟悉并能灵活运用所学基础理论,掌握数据库应用系统的设计方法、开发技术,提高分析问题和解决问题的能力,强化动手能力,进一步了解和研究分析DBMS的体系结构与主要技术,并在一定程度上把握课程相关的理论技术发展与前沿动态。数据库课程设计的主要内容包括3个方面。

1) 数据库应用系统的研发:综合运用数据库理论与技术方法设计一个较完善的有实际意义的数据库;掌握流行数据库管理系统SQL Server/ORACLE/ DB2等的应用与开发技术;利用高级语言开发完整的数据库应用系统。

2)DBMS研究分析以及功能实现与扩展:以开源代码的DBMS为基础熟悉并研究分析DBMS的体系结构、基本功能及其实现,完成一些系统功能的实现和进行相应的可扩展性研发,形成系统分析报告、算法实现软件包和技术文档。

3) 领域研究综述与热点问题研究探讨:跟踪数据库相关领域的理论与技术发展,完成相关的前沿研究或技术问题的综述,对领域热点问题开展研究探讨,形成综述报告、技术报告或研究论文。

对于不同类型的学生,我们开展不同主题的课程设计,有不同的考查侧重:

1) 对于理论强化型学生,课程设计更强调在开源代码的数据库系统如Postgres上,针对DBMS底层实现做进一步研究与扩展,以3～5人的课题小组为单位,分析开源DBMS的体系结构和主要的技术方法,并对其中某方面进行重点研究与扩展实现;此外,强调对领域前沿的了解,对某方面理论与技术研究的综合把握与研究分析,并能对一些领域热点问题展开研究探讨,完成领域某方面的综述报告和研究论文。

2) 对于工程研发型学生,课程设计强调在Oracle或SQL Server等数据库产品基础上,以实际应用为背景,以3～5人的课题小组为单位,设计一个中等规模的数据库应用系统,并要求对系统研发过程中的各个设计与技术实现环节能够有较全面的把握;此外,强调对领域技术动态的了解,并能对领域技术和应用有较全面的认识和分析,对实际系统研发能形成有效的技术方案和分析报告。

3) 对于应用管理型学生,课程设计将以3～5人的课题小组为单位,在Oracle或SQL Server等数据库产品基础上,构建一个实用的数据库系统,强调数据库的设计方法和过程的全面把握,以及对项目研发过程中各个实践环节的全面调度与管理;此外,强调对领域研究与技术动态的了解,对系统开发与应用相关的知识体系和管理模式有较全面的认识和分析,能对实际项目开发与管理形成有效的方案和分析评估报告。

2.4分类开展课后活动

数据库课程以各种形式的课后活动,培养不同类型学生对课程的学习兴趣,是对课堂教学的有益补充。

1) 对于理论强化型学生,增加一些相关的领域研究现状和动态的介绍,提出一些开放思考问题,引导学生更深入、广泛地了解相关理论与技术的研究和发展现状,培养学生对本学科的学术前沿的研究热情和研究能力。由教师引导学生去找寻一些课程相关的理论与技术热点或难点问题,主要追踪数据库领域的重要国际会议与国际期刊,国际会议如SIGMOD/PODS、VLDB、ICDE等,国际期刊如ACM Transactions on Database Systems (TODS)、IEEE Transactions on Knowledge and Data Engineering (TKDE)、VLDB Journal等,以及追踪国际国内一些著名的数据库研究小组,学生以自由组合小组形式展开针对某个主题的研究探讨,完成领域综述以及研究论文,并在讨论课上做口头报告;更进一步鼓励学生加盟数据库相关领域导师的实验室和课题组,参与相关的实际科研项目的研究。

2) 对于工程研发型学生,增强数据库前沿理论研究与应用技术的介绍,培养学生对本学科的理论与技术前沿的研究探索热情和研发能力,由教师或企业研发人士引导学生去探讨一些相关的理论与技术热点问题,完成领域技术分析报告以及研究或技术型论文,并在实验课上做口头报告;鼓励学生参与相关导师的实验室和课题组,具体开展一些相关实际课题的研发;引导学生在小学期的企业实习期间有效地参与和完成实践项目的调研和分析设计与实现工作。

3) 对于应用管理型学生,加强数据库软件产品和应用案例的介绍,培养学生对本学科技术前沿的研究探索热情和应用管理能力,邀请企业数据库工程师举行讲座,引导学生去思考一些相关的技术热点问题,完成领域综述以及数据库系统开发案例分析报告,并在实验课上做口头报告;鼓励学生参与相关导师的实际项目研发;引导学生在小学期的企业实习期间有效地参与相关企业项目的研发与管理实践的调研分析。

3结语

数据库课程分类教学与实践模式是计算机本科专业课程教学的一种新模式的探索,通过对学生个体

差异的分析,有针对性地分类采用不同的教学内容、集中实验以及课程设计和课外辅导,因材施教。在数据库课程教学研究与实践中,我们针对计算机科学与技术专业和信息安全专业的本科生探索和逐步应用分类教学和实践模式,在课堂教学、实验教学、课程设计、课外实践等多方面进行了探索,从学生们的课程作业、实验报告、技术分析报告、应用系统设计、DBMS分析报告、领域综述报告、研究或技术论文、参与相关导师的研讨班与课题工作、期中和期末考试等情况来看,分类教学和实践模式在较大程度上激发了学生的学习和研究的热情与潜力,大部分同学取得了较好的学习和实践效果。当然,我们还需要不断研究数据库课程教学与实践各个环节,特别是课程自身的体系与数据库日益发展的相关领域的研究与技术应用间的关联,以探索更合理、更优化的教学实践模式。

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[8] 李建中,王珊. 数据库系统原理[M]. 2版. 北京:电子工业出版社,2004.

Classified Teaching and Its Practice Model for Database System Course

GUAN Ji-hong1, WEI Qing-ting1, 2

(1.Department of Computer Science and Technology, Tongji University, Shanghai 202304, China;

2.School of Software, Nanchang University, Nanchang 330046, China)