基于自主學(xué)習(xí)模式的數(shù)據(jù)庫通識課程實驗設(shè)計

李凌春 王茜

摘要：針對數(shù)據(jù)庫及應(yīng)用課程實驗教學(xué)中存在的問題，結(jié)合高校提出的通識課程實驗教學(xué)范式改革和人才培養(yǎng)目標(biāo)，設(shè)計了一個數(shù)據(jù)庫的綜合實驗教學(xué)案例，旨在通過小型數(shù)據(jù)庫案例實訓(xùn)，提高學(xué)生數(shù)據(jù)庫設(shè)計及開發(fā)的自主學(xué)習(xí)能力。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)庫;自主學(xué)習(xí);實驗教學(xué);案例設(shè)計

中圖分類號：TP311? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）21-0141-02

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Abstract： In view of the problems existing in the experiment teaching of database and? application courses， combined with the reform of the experimental teaching paradigm of general courses and the goal of personnel training proposed by universities， a comprehensive experiment teaching case of database is designed， aiming at improving students'self-learning ability of database design and development through the case training of small database.

Key words： database; autonomous learning; experimental teaching; case design

1 引言

數(shù)據(jù)庫技術(shù)是數(shù)據(jù)處理與信息系統(tǒng)的一個核心技術(shù)，已經(jīng)深入到了人們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷妗Ｒ詳?shù)據(jù)庫技術(shù)為基礎(chǔ)的信息存儲、查詢和挖掘的手段，可以有效地將大量信息進(jìn)行收集、加工、分析與處理，使得決策更為精準(zhǔn)，釋放更多數(shù)據(jù)價值。在信息化社會，數(shù)據(jù)庫知識是當(dāng)今大學(xué)生信息素養(yǎng)的重要組成部分，數(shù)據(jù)庫通識課程實驗教學(xué)的重要性也日趨增強。

2《數(shù)據(jù)庫及應(yīng)用》課程總體描述

《數(shù)據(jù)庫及應(yīng)用》課程是大學(xué)計算機通識課程教學(xué)的核心課程之一，是面向全校經(jīng)濟管理類專業(yè)學(xué)生開設(shè)的通識必修課程，主要講授計算機數(shù)據(jù)處理技術(shù)方面的知識，傳授操作Access 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)開發(fā)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本技能，培養(yǎng)學(xué)生利用數(shù)據(jù)庫技術(shù)對信息進(jìn)行管理、加工、和數(shù)據(jù)表達(dá)的能力;對事物數(shù)據(jù)化、數(shù)據(jù)交叉復(fù)用價值的理解能力，為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)與專業(yè)相關(guān)的計算機數(shù)據(jù)處理、分析與挖掘等課程學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

3 《數(shù)據(jù)庫及應(yīng)用》課程實驗教學(xué)現(xiàn)狀

實驗教學(xué)是《數(shù)據(jù)庫及應(yīng)用》課程教學(xué)中不可或缺的必要環(huán)節(jié)，通過實驗可以加深學(xué)生對課程知識點的認(rèn)識，鞏固基礎(chǔ)理論。《數(shù)據(jù)庫及應(yīng)用》課程的實驗教學(xué)模式主要是學(xué)生在實驗室完成教師安排的實驗內(nèi)容，主要實驗內(nèi)容包括驗證類實驗和設(shè)計類實驗。通過實驗教學(xué)，學(xué)生對數(shù)據(jù)庫的實際操作能力有所提升，但是實驗教學(xué)環(huán)節(jié)中仍存在一些問題。

（1）部分學(xué)生不會安裝數(shù)據(jù)庫課程相關(guān)軟件。實驗室提供課程所需的軟件環(huán)境，學(xué)生實驗時可直接打開軟件進(jìn)行操作，這就導(dǎo)致了一部分學(xué)生對數(shù)據(jù)庫軟件安裝過程不了解，不會解決軟件安裝過程中出現(xiàn)的問題，不會在自己的計算機上安裝數(shù)據(jù)庫軟件。這些學(xué)生只在實驗課上進(jìn)行了練習(xí)，課后卻沒有及時鞏固。

（2）驗證性實驗內(nèi)容過多，學(xué)生缺乏自主學(xué)習(xí)能力和分析問題的能力。數(shù)據(jù)庫及應(yīng)用課程一般都有配套的實驗教材，在實驗課上，學(xué)生主要完成實驗教材中的內(nèi)容，按照教材中的具體實驗步驟完成對數(shù)據(jù)庫及其對象的相關(guān)操作。大部分學(xué)生都是按部就班地完成實驗，缺乏自主思考空間，導(dǎo)致實驗內(nèi)容完成之后，部分學(xué)生并未掌握好相關(guān)操作，遇到同類型問題時也不知如何解決，分析問題能力欠缺。

（3）缺少綜合性實驗，學(xué)生綜合設(shè)計能力、創(chuàng)新能力和實際應(yīng)用能力薄弱。課程的實驗教學(xué)內(nèi)容一直從屬于理論教學(xué)內(nèi)容，各個實驗內(nèi)容間沒有系統(tǒng)的聯(lián)系性與連續(xù)性，不利于學(xué)生從整體上認(rèn)識和掌握數(shù)據(jù)庫技術(shù)。實驗教學(xué)過程中，教師一般針對教學(xué)內(nèi)容布置表、查詢、窗體、報表等數(shù)據(jù)庫對象的專項實驗，課程考核也主要以考查學(xué)生對各數(shù)據(jù)庫對象的獨立操作能力為主，缺少綜合性實驗，學(xué)生不了解一個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的具體開發(fā)過程，無法獨立完成一個小型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的開發(fā)工作。

4 《數(shù)據(jù)庫及應(yīng)用》課程綜合實驗教學(xué)案例設(shè)計

本節(jié)將介紹一個小型的圖書管理系統(tǒng)從設(shè)計、開發(fā)到實現(xiàn)的過程，旨在通過小型數(shù)據(jù)庫案例實訓(xùn)，提高學(xué)生的數(shù)據(jù)庫開發(fā)與程序設(shè)計能力。

本案例實現(xiàn)的圖書管理系統(tǒng)可以對圖書、借閱者、管理員及其類型等基本信息進(jìn)行管理，也可以實現(xiàn)圖書借閱、圖書歸還等基本流程的管理。

4.1 系統(tǒng)功能分析

根據(jù)圖書管理員在圖書借閱管理過程中遇到的實際情況，圖書管理系統(tǒng)應(yīng)具有以下功能：

（1） 系統(tǒng)應(yīng)允許管理員對管理員、圖書、借閱者及其類型等信息進(jìn)行增刪查改的操作。

（2）借出圖書或歸還圖書時，系統(tǒng)自動進(jìn)行記錄，同時更新相應(yīng)圖書的庫存數(shù)量。

（3）歸還圖書時若出現(xiàn)超期、圖書損壞或遺失情況時，系統(tǒng)能自動計算出罰款金額，并對罰款信息進(jìn)行更新。

4.2 系統(tǒng)模塊設(shè)計

根據(jù)系統(tǒng)功能分析，圖書管理系統(tǒng)主要由類型設(shè)置、信息管理和運行管理3個模塊組成，每個模塊又分別由幾個子模塊來完成其相應(yīng)的功能。

（1）類型設(shè)置模塊：該模塊包含圖書類型設(shè)置、罰款類型設(shè)置2個子模塊。各子模塊分別實現(xiàn)對圖書類型、罰款類型的管理，可進(jìn)行信息的增刪查改操作。

（2）信息管理模塊：該模塊包含管理員信息管理、圖書信息管理、借閱者信息管理3個子模塊。各子模塊分別實現(xiàn)對管理員、圖書、借閱者信息的管理，可進(jìn)行信息的增刪查改操作。

（3）運行管理模塊：該模塊包含圖書借閱管理和圖書歸還管理2個子模塊。圖書借閱管理模塊可對借閱者信息及其借書情況進(jìn)行查詢，還可查詢圖書信息，實現(xiàn)圖書借閱和圖書續(xù)借等操作。圖書歸還管理模塊實現(xiàn)圖書借閱信息的查詢、圖書歸還、圖書損壞罰款和圖書遺失罰款操作。

4.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計可知，在圖書管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中應(yīng)包含以下7個數(shù)據(jù)表。

（1）管理員表：包含管理員ID、姓名、性別、聯(lián)系電話、管理員密碼等字段。

（2）圖書表：包含圖書ID、圖書名稱、類型ID、作者、出版社、單冊價格、現(xiàn)存數(shù)量、入庫管理員ID等字段。

（3）圖書類型表：包含類型ID、類型名稱、可借天數(shù)等字段。

（4）借閱者表：包含借閱者ID、姓名、性別、聯(lián)系電話、登記人ID等字段。

（5）罰款表：包含罰款I(lǐng)D、圖書ID、借閱者ID、罰款日期、罰款原因、應(yīng)罰金額、是否交款等字段。

（6）罰款類型表：包含類型ID、圖書類型ID、超期罰款、遺失罰款、損壞罰款等字段。

（7）圖書借閱表：包含借書ID、借閱者ID、圖書ID、借出日期、應(yīng)還日期、續(xù)借次數(shù)，是否已還、操作員ID等字段。

在Access中創(chuàng)建以上7個數(shù)據(jù)表，并在關(guān)系窗口中建立表間的一對多聯(lián)系。

4.4各功能模塊的窗體設(shè)計

（1）登錄窗體與主界面窗體設(shè)計

在“登錄”窗體中有2個標(biāo)簽、2個文本框和一個命令按鈕，其窗體視圖如圖1所示，窗體中“登錄”命令按鈕的功能通過編寫VBA程序代碼實現(xiàn)。

罰款類型設(shè)置、管理員信息管理、圖書信息管理、借閱者信息管理四個模塊的窗體與圖書類型設(shè)置模塊的窗體設(shè)計類似，窗體的主體節(jié)中包含分別顯示罰款類型、管理員、圖書和借閱者基本信息的標(biāo)簽和文本框，窗體頁腳中包含添加、刪除、前一項記錄、下一項記錄和返回五個按鈕。

這五個模塊的窗體創(chuàng)建方法類似，都可以通過“字段列表”窗口將字段拖到窗體設(shè)計視圖中，完成主體節(jié)中標(biāo)簽和文本框控件的創(chuàng)建，使用命令按鈕控件向?qū)韺崿F(xiàn)窗體中各命令按鈕的功能。

（3） 運行管理模塊的窗體設(shè)計

圖書借閱管理模塊和圖書歸還管理模塊的窗體設(shè)計如圖4和圖5所示。這兩個模塊的窗體創(chuàng)建方法類似，都包含有子窗體控件，其數(shù)據(jù)來源于查詢對象，窗體中“返回”按鈕的功能可通過命令按鈕控件向?qū)韺崿F(xiàn)，其余命令按鈕的功能都需要編寫VBA程序代碼實現(xiàn)。

4.5設(shè)置系統(tǒng)的啟動窗體

將“登錄”窗體設(shè)置為系統(tǒng)的啟動窗體。

5 結(jié)語

實驗教學(xué)是數(shù)據(jù)庫及應(yīng)用課程教學(xué)中最為重要的一個環(huán)節(jié)，通過綜合實驗教學(xué)案例的訓(xùn)練，著重培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，建立和深化新型的計算機通識課程的實驗教學(xué)范式，從總體上讓學(xué)生理解并掌握一個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)從設(shè)計、開發(fā)到實現(xiàn)的過程，最終提升了學(xué)生的數(shù)據(jù)庫自主學(xué)習(xí)、綜合設(shè)計與獨立開發(fā)能力，達(dá)到舉一反三，學(xué)以致用的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 教育部高等學(xué)校大學(xué)計算機課程教學(xué)指導(dǎo)委員會.大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求[M].北京：高等教育出版社，2015.

[2] 付興鋒，張常年.應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)中實踐教學(xué)體系的構(gòu)建[J].實驗室研究與探索，2011（6）：148-150.

[3] 袁麗娜.創(chuàng)新意識驅(qū)動下實驗教學(xué)方法的探索與實踐[J].高教學(xué)刊，2018（2）：39-41.

[4] 魏晉.基于TPACK的《ACCESS數(shù)據(jù)庫技術(shù)》的實驗教學(xué)設(shè)計[J].軟件工程，2017（10）：52-53.

[5] 荊洪英.任務(wù)驅(qū)動的“數(shù)據(jù)庫技術(shù)與應(yīng)用”課程實驗教學(xué)模式研究[J].沈陽航空航天大學(xué)學(xué)報，2017（3）：104-107

[6] 王娟.任務(wù)驅(qū)動教學(xué)模式在數(shù)據(jù)庫實驗教學(xué)中的應(yīng)用[J].高教學(xué)刊，2017（9）：80-81.

【通聯(lián)編輯：王力】