基于认知属性数据库在教学中的应用

郝文菊 宋伟

摘要：数据库技术已经成为计算机领域的重要门课之一，但其理论抽象，导致学生对数据库概念难以掌握。究其原因是对客观世界认知不充分，未充分利用现有资源，提出和真实世界相结合的教学方法，以期对教学过程产生积极的教学效果。

关键词：数据库；教学方法；认知

中图分类号：G424 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）20-0001-02

近年来，随着科技的飞速发展，数据库对人类的发展越来越重要，发展最迅猛的科学技术之一，比如OLE database数据库、ODBD数据库、数媒数据库等的出现。从数据库的发展史看，数据库的实现源于对世界的认识，数据库原理其理论抽象，很多学生对知识点混淆，可以借助对现实世界的认知，用常见、具体、特定的事物来代替抽象难理解的数据库概念。学生客观的认识数据库认知风格会受到场依存/场独立的的影响[1]，抽象化概念激发学生对现实世界认知的兴趣，基于认知的灵活性，运用认知方式引导学生从抽象概念到具体实践，认知思维不仅利于教学、缩短教学周期，而且激发了学生的积极性，并取得优质学习的效果[2]。利用认知属性帮助学生多方位认识数据库[3]，有效的教学是提高教学效率的重要前提。

1 认知属性数据库的特征

数据库是存储数据的库，机器世界和现实世界截然不同，却又紧密联系。本文提出一种基于认识属性的数据库教学方法。教师以现实世界的认知授课，更能让学生理解数据库中的抽象概念，不同的概念具有特定的事物和内在联系，通过加工嵌入到授课中。以认知属性为主线，以教师为主导，以学生为主体”为授课的特征，其认知属性应贯穿于数据库原理中，客观世界的认知和数据库原理相结合，有助于学生理解数据储存的为静态，而现实世界的数据为动态变化，两者相辅相成。

2 数据库认知方法

1） 提出问题：数据库存储着不同类型的数据，以一个二维表为例，提出问题是真实世界的需要，符合实际，也是学生学习此门课的目的，结合现实要求，寻找解决办法，也是启发学生发散思维能力。

2） 分析问题：分析问题是问题的重要步骤，认识问题原因及根源的过程，对现实世界的认识使教学更加具有说服力，引导思考，分析结果与验证结果是对比的工具。

3） 验证结果：抽象的理论在数据库中分解步骤难以理解，通过对现实世界的认知，即对问题分析，分析步骤和SQL server中的操作做对比，使学生更加容易掌握数据库处理此类问题的步骤。抽象的理论知识一步步演化成实际操作步骤，不仅提高了学生对现实世界问题的认识，也提高了对数据库原理概念的掌握。

3 基于认知属性数据库在教学中的应用

1） 提出问题并分析：

设计问题是教学方法的第一步，教师应根据教学内容及要求设计出一套教学流程，包括问题的提出，问题的分析及认知属性联系，将学生所要学习的知识点结合，使学生在思考问题的过程中掌握知识和技能。

问题：计算某个班级的男生和女生人数。学生表如图表2所示。

2） 分析：这就引入了数据库中分组的概念，人类的认知是对一个问题的判断和分析或计算。人类对此问题的认知：

步驟1：判断此学生为男生还是女生，也称分类。若是女生分到女生组，若是男生分到男生组。

步骤2：在判断一个学生为某一组后，此组人员加一，以此类推。分析结果如表1所示。

数据库和认知现实世界的联系：数据库技术是将功能分解，对性别属性逻辑判断，下一步使用函数计算。将对现实世界认知和数据库技术做类比，激发了学生对现实世界的探讨，对数据库技术知识的掌握更深刻。

3） 数据库软件验证：

将上述的表作为素材，在SQL server 查询编译器中查询此表中男生人数和女生人数。

男生：3；女生：3

学生看到数据库软件技术得出的结果和对现实世界认知属性相同。计算机的发明服务人类的生活，其真实的世界转换到机器的世界。

4 教学效果

做数据库实验本身具体挑战性，教学过程从认识世界-数据库理论-实验为一体，现实世界是学生们熟知的，找到突破口，从易到难，不知不觉中掌握了数据库的大部分知识，学生对实验课程不再害怕，有助于增强学生自信心，不仅达到理解数据库抽象概念的效果，并培养出具有应用数据库解决现实问题的能力。教学测试结果如表3所示。

参考文献：

[1] 戴运财.场独立/依靠的认知方式和第二语言习得[J].外语教学与研究，2002（3）：203-208+240.

[2] 王良辉.面向完整任务，掌握认知技能——项目学习在《数据库技术应用》中的应用[J].远程教育杂志，2010，28（1）：36-38.

[3] 郭秀霞.基于数据库认知工具的思维建模案例设计[A].中国人工智能学会计算机辅助教育专业委员会.计算机与教育：应用促进学与教创新——全国计算机辅助教育学会第十三届学术年会论文集[C].中国人工智能学会计算机辅助教育专业委员会，2008：4.

[4] 徐杰.基于认知属性数据库的英汉颜色词隐喻对比分析[J].文教资料，2013（31）：185-187.

[5] 叶霞，罗蓉，李海龙.基于认知规律的数据库课程教学设计[J].计算机教育，2017（1）：95-98.

[6] 冯颖，甘利人，乔德义.学生认知方式影响数据库检索策略学习的实验研究[J].图书情报工作，2011，55（08）：34-39.