大型数据库教学改革探索

肖红玉,孙 玮,杨 林

（北京师范大学珠海分校信息技术学院，519087）

数据库技术产生于20 世纪60 年代末70 年代初，经过40多年的发展，数据库技术已经成为现代计算机系统的重要组成部分。尤其在当今的互联网时代、大数据时代、云时代，数据库技术已经成为计算机领域最重要的研究与应用领域之一，其应用领域占整个计算机应用的70%以上。与其他的数据库产品相比Oracle 一直占有较大的市场份额，Gartner 2011年RDBMS 市场份额报告显示近年Oracle 市场份额增长到 48.8%，占据了大型数据库的半壁江山，因此许多高校在“大型数据库”课程的授课过程中，选择Oracle 数据库作为讲解和演示的平台。目前部分高等院校在该课程教学过程中强调理论知识的完备性,缺乏学习的应用性和针对性,理论性强、概念抽象,教学效果差强人意,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、教学模式等方面进行研究具有十分重要的意义。

1 大型数据库教学现状

1.1 课程内容定位不清晰

大型数据库课程要培养的是能够进行数据库设计、开发和维护的数据库管理员(DBA)。一般情况下，数据库管理人员分为三类：软件开发型 DBA，软件维护型 DBA 和系统设计型 DBA。这3 类人员对知识结构需求的侧重点也有所不同。后2类人员要求熟练掌握数据库的逻辑存储结构，物理存储结构，用户管理，安全管理，数据库备份与恢复等等。软件开发型DBA更多的是根据项目需要进行建模、数据库设计、建库和PL/SQL编程。在以往的教学过程中没有针对工作岗位进行知识点的梳理和划分，所以课堂涉及的知识点非常多，主要包括：SQL语言基础，PL/SQL 编程入门，Oracle 逻辑存储结构和物理存储结构，备份与恢复，安全审计，单实例性能调优，RAC 调优，以及一些管理工具GC、DG、Stream、Gold Gate 等的使用，但是由于受到课时的限制（36 理论课时+36 实验课时），每个知识点只能做到点到为止，课程定位不够清晰，教学效果欠佳。

1.2 传统的教学方法导致学生学习主动性欠缺

大型数据库课程传统的教学方式主要采用以知识点为核心的讲授方式，在这种传统的教学方法中，教师从抽象的概念出发,讲定义,讲语法,讲原理,学生被动地接受知识,缺乏和教师的互动,学生学习以被动接受为主，学生的学习兴趣和积极性难以被调动起来。从收集的资料来看，大型数据库的理论授课课时与实践课时的比例通常是1:1，同时由于受到教学资源等条件的影响，理论课和实验课的授课时间和地点是分离的，理论课多使用多媒体课件授课，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，由于使用课件进行教学时， 虽然加快了演示的节奏，但是师生间缺乏教与学的友好交互，学生的思维难以与老师同步，从而使教学质量下降。

1.3 缺少实时教学评价平台

到目前为止不少学校都建立了网络教学平台，并且将课程教学资源，如课程介绍、教学大纲、教学日历、教学信息、教学课件、教学材料、课程作业等信息共享到网络教学平台，在一定程度上拓展了教与学的空间，不足之处是大部分网络教学平台更多的是教师信息发布平台，虽然对教学质量和教学效果有一定的促进作用，但是跟学生的实时互动性欠缺，更重要的是无法对教学进行实时评价，教师无法从网络教学平台实时掌握学生的学习状况和效果。

2 改革与创新

数据库课程从开课开始，各高校一直在进行相应的教学改革，目前数据库课程教学改革主要以“项目驱动”、“与科研结合”等教学模式为主，重视学生为主体的项目导向、任务驱动等教学模式。通过对国内外教学模式和国内大型数据库课程教学模式的亲身体验和总结反省，本文提出从以下几个方面进行教学改革和探索。

2.1 优化教学内容，明确教学目标

Oracle 数据库体系结构复杂庞大，涉及的知识点非常多，在以往的教学过程中力求大而全，结果往往是每个知识点都没讲透，学生没学好，没学精。针对这种状况，考虑到应用型教育的学生特点，提出“小而精，小而美”的教学理念，重新优化教学内容，重点突出强化数据库设计和数据库编程开发两大块知识结构，新增课程设计及项目案例环节，考虑到课时紧张的现实情况，充分利用多维教学平台，将课程学习延伸到课外，课程课后练习、综合练习与思考和课程设计等教学内容主要布置给学生课外完成。而数据库的系统架构和性能调优等内容只做简要的介绍，优化后的教学内容和教学目标如图1 所示。

2.2 建立多维立体化教学平台

为了给全校教师和学生提供教与学互动平台，为开展探究式学习、自主学习和全天候学习创造条件我校于2011 年9 月引进了清华大学教育技术研究所开发的网络教学综合平台。《大型数据库》课程也第一时间在网络教学平台安营扎寨，经过3 年的课程建设，课程网络教学已初具规模，所有的教学内容实施要素都已发布至网络教学平台，在该教学平台可查阅的资源如下:课程介绍、教学大纲、教学日历、电子教材、网络课件、教学案例、习题作业、实验教学、文献资料等等,同时还有辅助教学资源:作业、邮件、答疑、通知等。

不仅如此，在新一轮的教学改革中还将与甲骨文学院合作，引入Oracle 公司的两大在线学习平台：iLearning 和APEX。Oracle iLeaming 平台是一个在线学习、练习、测验平台，平台中包括数据库设计、数据库开发编程的所有课件和其他教学材料。每章都配有相应的在线练习题，即做即评分，对于做错的题或者是掌握不够好的内容可以反复多次练习，系统最终记录最高分。iLeaming 还有在线测验和考试功能，自动阅卷，给学生提供成绩、做错题目、需要复习的章节等反馈信息。教师可以通过iLeaming 生成学生成绩报表，实时掌握学生的学习情况。APEX (Oracle Application Express) 是一个针对 Oracle 数据库的 Web 应用程序快速开发平台。只需要一个 Web 浏览器和有限的编程经验，学生就可以开发和部署快速、安全的专业应用程序。APEX 还可以为学生提供SQL/PLSQL 的练习环境。利用该平台，学生可以创建和管理数据库对象、执行SQL/PLSQL 命令、构建基于Web 的数据库应用程序。教师可以在线查看每个学生的SQL/PLSQL 命令执行历史，了解学生的练习情况。

图1 教学目标和教学内容

2.3 多样化的教学设计

经过多年的教学积累，我校大型数据库课程已形成多种教学手段相互补充，集课堂、实验、网络教学于一体的多维立体化教学模式，该教学模式具有如下特点：“课内教师教学+ 课外学生小组学习+竞赛协会”、“常规教学+ 实验教学+ 网络教学” 、“课上多媒体教学为主/板书为辅+ 启发引导为主/讲授为辅+ 现场实验演示师生互动+精讲多练、循序渐进”、“开放实验室+ 教学网站”及“课后作业练习+ 课下实验练兵+ 机上考试实战+ 课外创新实践提高”。多样化教学设计如图2 所示。

图2 多样化教学设计

3 结束语

针对《大型数据库》课程教学过程中的现状及存在的问题，本文提出从优化教学内容、明确教学目标，建立多维立体化教学平台和多样化的教学设计三方面开展课程教学改革，注重培养学生自主学习能力和创新精神、突出数据库建模和数据库开发两大知识结构的培养，侧重学生综合能力的培养。实践证明，这种教学改革模式是可行的，有助于明显提高教学质量。