基于不同专业的数据库教学案例法研究*

2016-06-13陈春丽高光大肖奕刘传平秦岚中国地质大学北京信息工程学院北京100083

高教学刊 2016年12期

陈春丽　高光大　肖奕　刘传平　秦岚（中国地质大学（北京）信息工程学院，北京100083）

基于不同专业的数据库教学案例法研究*

陈春丽高光大肖奕刘传平秦岚
（中国地质大学（北京）信息工程学院，北京100083）

摘要：不同专业对数据库的技术基础和要求不同，要采用不同的教学案例应用实践。文章从不同专业对数据库要求的不同，研究了学生的选题特点与专业需求，分别介绍了数据库教学实践的案例选取、教学中融入科研成果、引导大学生创新项目实践、产学研相结合等教学模式，以提高数据库教学质量。

关键词：数据库实验；数据库案例；教学模式

Abstract:Different Specialties have different technological foundation and requirements and database，and thus different applied practices of teaching cases are needed.According to the different requirements for database，this paper studies students'characteristics and professional needs and introduces severalteaching modes，including case selection of database teaching practice，integration of scientific researches，guidance on innovative projects practiceof students，and combination of production and research，in order to improve the teaching quality of the database.

Keywords:database experiment；database case；teaching mode

数据库技术是信息技术的一个重要分支，数据库应用已经深入到各个专业领域。我校在计算机通识课中开设了数据库模块，计算机、电子、地理信息系统、地质工程、体育（研究生）等专业开设了不同层次的数据库专业课程。不同专业对数据库的要求、前期计算机基础知识、学生学习认知等方面存在不同，授课内容和要求上存在较大的差异。此外，学生对教师的依赖程度不同，实践能力也存在较大的差异，因此要结合专业特点，选取适合的案例开展实践，以达到相应的授课效果。文章从不同专业对计算机的需求特点，介绍案例选取方法，以及教学与科研项目、企业应用的产学研相结合的案例应用教学模式，实施数据库教学实践。

一、不同专业对数据库课程的要求

通识教育面对的是全校各专业一年级本科生，学生的计算机基础知识薄弱。通识教育以培养计算思维为主，在数据库模块知识中引导学生理解数据库技术的概念，运用抽象思维去表达需求和建立关系数据模型，在实现的过程中体会计算机解决数据问题的方法。

非计算机专业学生的计算机基础知识较为薄弱，掌握了一定的专业基础知识。非计算机专业学生的数据库知识不要仅局限于软件的应用，而是要结合专业的需求，提高学生的数据库设计能力，引导学生将数据库技术与专业知识相结合。

计算机专业要求掌握数据库原理、技术及应用，并对新技术有一定的了解。学生在掌握数据库原理的基础上，有实际的数据库设计及应用能力，并与计算机技术、网络技术、分布式技术等相结合，实现比较完整的数据库系统。

因此，对于不同的专业，选择合适的案例，设计不同层次的数据库应用实践环节，才能真正调动学生的学习主动性，提高教学效果。

二、通用基础类案例分析

纵观现有数据库类教材，大多以学生管理系统作为案例。案例的特点是，存储的信息是学生的院系、课程、成绩，学生非常容易理解表的结构，对于表中各列的含义，数据行的信息，以及数据之间的关系都有直观认识，讲解数据模型、查询算法等都比较简单。从教学效果看，学生对于掌握SQL语句上比较容易入手。

缺点是案例不具备吸引力和复杂度。数据库结构简单，学生学习完数据库课程后，只能写一些简单的SQL语句，对于数据库模型的理解较弱，面对实际进行数据库设计方案研究时往往无从下手。

学生管理系统作为基础案例，比较适合第一次接触数据库概念的学生，如我校大一本科生的数据库模块，学时仅有6学时，使用学生管理系统比较合适。对于数据库专业课程，作为SQL语句的课堂教学案例，也是不错的选择。

三、科研项目与生产项目案例与综合设计实践

为了提高学生的数据库设计能力，引导学生应用数据库解决实际生活工作问题，结合实际项目研究，更容易吸引学生的注意力，引导学生主动开展数据库设计及实现的实践过程。

结合专业特点，选取专业相关案例进行课堂综合设计与演示。这对教师提出了高层次要求，教师要了解相关专业的数据特点。作者多年与地学、能源等专业教师联合开展科研项目中，积累了一定的经验，授课案例中增加了对地质基础数据与空间数据的采集与处理。学生在课堂上看到了与专业有关的案例，不再把数据库当做计算机专业课程，而是代入自己的专业背景，进而自主研究出与专业紧密结合的题目进行实践，学习的主动性有所提高，课堂与课下互动成效较好。

表1　2015年部分学生的选题

课题的研究要注重对学生的实践教学和创新能力培养，引导学生将学习内容转换为生产应用实际内容。以每年的大学生创新创业训练项目为契机，引导学生申报创新项目，解决实际校园需求或专业应用。学生在创新项目实施过程中，通过小组合作和自主学习，学会主动分析运用数据库技术解决实际问题，查阅资料实现新技术的扩展。作者近几年中，分别指导本科生完成“基于Moodle的教学环境资源共享系统搭建研究”、“研究生录取信息导入系统”、“手机签到APP”等创新项目，并且得到了实际应用，学生也在实践过程中对数据库的技术与应用得到了实际锻炼。

计算机专业的数据库课程增强了实践性内容，开设的小学期课程实施了产学研结合的教学体系改革，通过引进企业项目经理培训，摸索出比较可行的案例教学内容和进度，建立了符合实践教学需求的实验案例。学生通过短期集训式的企业规范化模式开发，实际动手能力得到了很大的提高，近年来的本科毕业设计质量和就业的竞争力有所提高。

四、不同专业的学生选题特点及实现环境的差异

多年的教学工作中，发现学生自主选题的特点，一是与个人兴趣点有关，比较常见的选题是影视歌作品、人物、体育等方面；二是与专业结合，学生往往在专业老师的指导下开展大学生创新项目等科研项目，并将项目实践中的资料或数据整合成数据库；三是课堂案例的扩展，在教师提供案例的基础上，增加一些表或查询等设计，或者到网络上寻找免费的资料，进行整理实现，缺乏个人设计，以完成作业为目的。表1是2015年课堂教学中的部分学生选题。

由于学生的计算机知识掌握差异，实现作品的程度也不同。通识教育以数据库实现为主，理解数据模型；非计算机专业掌握数据库的各个阶段，能够设计出简单的数据库，但不要求成为数据库系统。而计算机专业，既要掌握数据库原理，又要能够设计并实现数据库系统，编程语言上，近几年我校选用JavaWe b技术，实现简单的web数据库系统，将计算机网络、数据库融合在一起。

五、通用基础与科研生产项目相结合的多维度案例教学过程

结合通用基础类案例与科研生产项目类案例的特点，采用相结合的方式开展实践。

首先，开课初，教师要结合专业特点，展示与专业相关的数据库系统，明确的课程的教学内容、实施过程与考核方式，让学生对课程有初步的认识，做好必要的准备。

学习SQL语句时，使用简单的学生数据库管理系统案例。在进行各种增删改查操作中，学生比较容易记住表名、列名，理解查询的结果。这样将关注点主要集中在SQL语句的语法上，便于快速掌握数据库的操作与应用。

在课程开课初期，要求学生3-5人分组。随着课程的进展，结合专业研究项目或大学生创新立项项目或个人爱好，完成自主开题、项目设计、项目实现、项目汇报与讨论的一系列过程。学生在实验过程中主动思考，展示过程中更加深对专业的了解和认知，有利于后续专业的计算机结合。教师在课程中逐步展示科研项目案例的各阶段设计及实施过程，解决学生实验中遇到的问题。

此外，根据专业的计算机基础知识的不同，同一案例的实现程度与内容也有所不同。以通用的学生管理系统案例为例，通识教育中仅涉及到数据表的创建与查询、主外键关系的约束的建立。而专业课堂中，可以进一步开展如游标处理、存储过程、安全管理等应用，有计算机程序设计基础的专业，还可以结合编程语言实现数据库系统的界面开发、与数据库的连接，实现一个简单的单机数据库系统，而计算机专业则要求包含用户权限角色功能的学生管理系统。