數據庫原理實驗教學的研究與實踐

心理學家布魯納曾指出:“知識的獲得是一個主動的過程，學習者不應是信息的被動接受者，而應該是知識獲取過程中的主動參與者”[1]。讓學生主動參與，引導學生創新求異是當今教育面臨的一個刻不容緩的任務。數據庫原理是計算機專業的一門主干課程，該課程在整個專業課程體系中起著承上啟下、融會貫通的重要作用，通過該課程的學習，要求學生不但能夠深入、透徹地領悟數據庫的基本原理，而且要以此為基礎，進一步培養學生利用數據庫設計和開發復雜信息管理系統的能力。在實踐教學中，著重培養學生利用所學理論知識解決實際問題，培養學生的創造能力和訓練學生的創新精神。

1 明確實驗教學中教師的定位

理論教學以教師為主體，目的是讓學生受到應有的訓練和培養學生的創新精神;而實驗教學的關鍵是學生在實驗過程中發現了什么問題，學到了哪些書本上沒有的新知識，掌握了哪些技巧，得到了哪些鍛煉，獲得了怎樣的能力，積累了哪些經驗。所以，在實驗教學過程中要推行“學生為主，教師為輔”的實驗教學理念，強調學生的主題地位，教師要轉變角色，引導學生發現問題，增強解決問題的能力。對于學生提出的問題，教師不要急于給出解決方案，對于錯誤的方法，也不要極力否決，要幫助學生分析方法的可行性及改正的方法，引導學生得出正確的具有創新性的方法。

2 解決學生水平差距帶來的時間進度的矛盾

不同的學生對知識的理解也千差萬別。所以在實驗內容設計上，要考慮如何調動不同層次學生的學習積極性，既有較簡單的基本題目，又要有一些具有挑戰性的題目，可以滿足學生學習過程中不同層次的需求，充分調動學生學習的主動性和積極性，達到預期的教學效果。在實驗內容和難度上分別對待，利用多個選做內容來彌補不同學生對知識理解差異，提高學生學習的設計欲望和自信心[2]。

3 數據庫建模的理論知識與實踐緊密結合

針對學生對數據庫的概念設計、邏輯設計和物理設計等幾個階段的任務和區別存在認識模糊的情況，引入流行的Case工具，借助Case工具的諸多優點，激發學生的學習興趣。

目前，著名的CASE工具有很多，我們選擇了集UML與ER精華于一身的Sybase公司的Power Designer(以下簡稱PD)。它支持目前流行的多種客戶端開發工具，同時也支持30多種流行的數據庫管理系統。讓學生對于概念設計、邏輯設計和物理設計等幾個設計階段的任務和區別有了直觀的認識，大大提高了教學效果[3]。

以前的實驗課的開設是在理論課介紹完SQL語句后，對于數據庫建模的知識只是布置了一些設計性的作業，學生常常覺得無從下手，也無從驗證。在實驗課教學過程中引入了PD，學生對課程學習的興趣顯著提高，對于課程的基本概念、理論及整個知識體系能更好地建立起一個清晰的整體認識;尤其增強了數據庫設計動手與實踐能力。

教學中不斷強調文檔的重要性和規范化，但學生沒有感性認識，特別是如何編寫數據字典、數據流圖等，更是無所適從。而PD提供了一套標準數據模型定義格式，能夠生成符合SQL語法標準的開發文檔，能夠統一每個程序設計人員的開發風格，形成較好的文檔管理體系，為將來的系統維護奠定了堅實的基礎，也讓學生也有編寫開發資料的范例。

4 培養學生面向問題求解的能力

4.1 培養創新精神

在實驗過程中，針對實驗內容的設計，鼓勵“一題多解”。在SQL語句查詢部分，同樣的一個查詢要求可以采用嵌套查詢、帶比較符的查詢、多表連接查詢等多種方式實現。在以前的實驗教學中，只要求學生實現查詢要求即可，導致學生只關注是否查詢到滿足條件的記錄，所以大部分學生都選用易于實現的多表連接查詢方式實現，而避難度較高且容易出錯的嵌套查詢。

針對這樣的情況，我們在選擇適合的實驗內容的同時減少題目數量，但要求針對一個查詢要求要給出多個查詢方案，并比較不同方案，尋找最優解。這樣不僅可以活躍學生的思維，同時可以加深學生對理論知識的理解和應用。

引導學生利用業余時間積極參與企業實踐，利用校內科技創新和教師的科研項目等多種機會，讓學生進行創新訓練，通過產學結合中促進專業水平的提升和創新能力的提高[4]。

4.2 設計貫穿始終的案例

在理論課初期，讓學生選擇感興趣的項目進行前期開發，例如:足球俱樂部管理系統、電影信息管理系統等等。從數據庫建模開始，通過項目開發實踐過程強化數據庫設計，讓學生了解項目設計的步驟。在項目設計上，根據學生的水平，要兼顧規模中等，數據復雜性中等，功能劃分明確，學生熟悉等特點。

4.3 更新考核標準，設計合理的考核方式

以往實驗課程的考核標準都是看結果是否正確，在數據庫實驗考核過程中，這種方法顯然不利于學生創新意識的培養，所以要以問題求解的多樣性以及創新點作為新的評判標準。尤其對于數據庫建模部分，即使從用戶的角度出發，也會仁者見仁智者見智，所以在考核過程中，要注意學生對用戶需求的理解程度。對于存在的問題，啟發學生主動思考，激發學生學習興趣，引導得出具有創新性的方法，真正做到理論知識的活學活用。

5 結語

為了將理論知識更好地應用于實踐，我們在多年的《數據庫原理》課程實驗教學過程中，不斷地發現問題，不斷地尋求最佳的解決方案。本實驗教學改革和實踐方案融入較多新的實驗教學手段和先進的教學思路，使該門課程的實驗教學更豐富、更靈活，也使空間信息數據庫的理論知識教學更加簡捷、直觀。不僅提高教學效率，激發學生的學習熱情，也鍛煉了學生實驗操作、數據庫設計開發應用以及團隊協作等多方面的能力[5]。

參考文獻

[1]陳立平，杜義軍.Power Designer在《數據庫原理》實驗輔助教學中的應用[J].塔里木大學學報，2006，18(4):97～98.

[2]尹芳.淺談數據庫實驗教學中學生問題求解能力的培養[J].科技創新導報，2008(21):242.

[3]毛翼飛.計算機專業數據庫實踐課程探索[J].計算機教育，2008，22:55～56.

[4]楊蔚鳴.Power Designer在《數據庫原理》實踐教學中的應用[J].電腦知識與技術，2009，5(27):7723～7724.

[5]牛新征，張鳳荔.空間信息數據庫實驗教學改革與實踐[J].實驗科學與技術，2011，9(5).