《數據庫原理》課程研究性教學改革探索

摘 要：剖析了《數據庫原理》課程教學存在的不足。從教學內容、教學方法、評價機制等方面進行研究性教學改革，探索出一種新型教學模式，以提高學生學習興趣，加深對數據庫理論知識理解，提高分析問題、解決問題能力。實踐結果表明，教學質量得到了有效提高，教學效果良好。

關鍵詞：數據庫原理；研究性教學；教學改革

DOIDOI：10.11907/rjdk.161992

中圖分類號：G434

文獻標識碼：A 文章編號文章編號：16727800（2016）011021602

0 引言

當今，管理信息系統、辦公室自動化技術、計算機輔助設計、知識庫系統、智能系統、數據挖掘等都離不開數據庫技術[12]?！稊祿煸怼氛n程是高校計算機相關專業核心課程，通過學習本課程，學生能夠在數據庫系統開發中合理設計數據模型，建立和維護數據庫，為后續課程學習和就業打下堅實的專業基礎。

《數據庫原理》課程包括基礎篇、設計與應用開發篇、系統篇3部分知識[1]，理論部分抽象、內容枯燥、邏輯性強，實踐部分難度大、起點高。傳統教學模式導致學生對理論知識理解不深刻、不系統，學習興趣低，難以把相關知識靈活運用到實踐中。實踐方面，因缺少必要的實踐項目，學生對數據庫編程難以快速找到突破口、提升較慢。因此，提高學生學習興趣，加深學生對數據庫理論知識的理解，提高分析問題、解決問題的能力是本課程研究性教學改革目標。

1 數據庫原理教學存在的問題

1.1 教學組織形式固定單一

《數據庫原理》課程傳統教學采用大班整體教學，同一專業幾個班一起上課，不分組。在這樣的教學組織形式下，學生間的競爭意識和團隊合作得不到有效發揮，學生往往感覺“大家都差不多是一知半解，自己相對水平還行”，不利于學生主動學習、積極思考。

1.2 教學內容偏理論，系統性有待加強

傳統教學模式中，教學內容是教材的簡化版，主要以關系數據庫為基礎介紹基本原理，很少涉及到具體應用。教學內容系統性不強，比如三類完整性定義、完整性的SQL定義機制重復介紹，比較散，難以建立系統的知識點。

1.3 教學方法單一

傳統教學以課堂講授為主，學生對理論知識是被動接受；又由于課程理論性較強，教學內容與實際應用聯系不緊密，師生間互動不充分，學生往往知其然不知其所以然，對課程感到枯燥乏味。

2 研究性教學

2.1 研究性教學指導思想

研究性教學以加深學生對數據庫理論知識理解，提高學生分析問題、解決問題能力為宗旨。教學過程融合四軌教學模式[3]，通過提高學生參與度、學生學習深度、學生學習投入力度達到既定教學目標。課程采用啟發式和參與式教學，分組討論結對學習；運用課堂研究課下實踐、課上基礎課下再提高的聯動學習方式，提高學習時間投入；采用信息化工具（微信App課堂派）提高溝通效率，及時處理教學問題；實行 “平時成績+期中考試+期末考試+項目驗收”的全過程考核，在課程內容上適當調整，增加研究性和實踐內容，減少不重要知識點授課時間，整合優化知識點。

2.2 教學內容整合

通過調整章節順序、增減內容、優化整合建立一條易于學習、融會貫通的知識鏈。在內容選取上遵從以下原則：①理論與實踐結合；②以基礎知識為主，適當拓展高新知識；③加強系統性、完整性；④具備實用性和可操作性[4]。

2.2.1 宏觀順序調整

調整章節順序。首先講解數據概念模型和邏輯模型（第1章，第7章），接著講解關系代數和sql語句（第2、3、5章）、數據庫安全性、事務和并發控制，然后講解關系代數優化（第9章），最后講規范化理論（第6章）。重新按照知識體系分類，先易后難。把與ER圖轉換相關的第7章直接放到第1章后面，把最難的規范化理論放在課程最后，這樣有利于學生學習興趣及信心的保持。

2.2.2 微觀內容取舍

大幅縮減不重要的章節和敘述性知識點內容，比如第10章只講“事務的概念和特性”，第11章只講“并發控制概述”；第4章只講“數據庫安全性定義、分類和主要技術手段”。第9章開頭部分的理論敘述直接融入到后面的案例中講解。

增加觸發器、數據裝載等實用內容[5]，擴展知識深度和實用度；增加數據庫編程內容，提高基本版本和高級的面向對象封裝版本，確保學生都會基本版本、優秀學生掌握高級版本。

2.2.3 深度整合優化

把相近知識點跨章節整合到一起。比如把第2、3、5章的內容整合到一塊，講解順序是：第2章關系代數的定義→第3章sql語句特點、建立索引和表格→第2章三類完整性定義→第5章建立表格時完整性定義機制→第3章創建數據表總結、數據查詢→第2章關系代數操作→第3章數據更新、視圖……。在講解第9章開篇引入“第3章的查詢語句如何更快執行，需要轉變成第2章的關系代數，然后據此優化”，打通了章節聯系。

2.3 教學方法轉變

2.3.1 啟發式研究性教學方法

從“初登講臺，努力做加法，做到知識點不遺漏”向“做減法，重點突出，內容整合優化，生動互動”過渡；從講授式為主的教學向“不悱不啟不憤不發的啟發式教學”轉變。把實踐環節與理論學習穿插、融合在一起[6]。課程開始就將實踐所需完成的內容向學生說明，并明確告之實踐環節的作用、任務及目標。在后續學習過程中，每完成一部分內容學習，就進行相應的跟隨式實踐[7]。如講完數據庫建模時，就讓學生結合具體應用，進行數據庫概念模型的設計和邏輯模型的設計。講完規范化理論后，對前期設計進行評估，檢查是否達到所要求的范式。學生在實踐項目中研究、強化知識、保持興趣。

2.3.2 參與式教學

引入翻轉課堂教學理念，增加學生學習時間。比如第三章sql查詢語句講解中，采用翻轉課堂形式講授。先仔細講解幾個例子，隨后的類似例子要求學生課堂上學習，并在sql server上完成練習，遇到難點教師再集中統一講解。

2.3.3 分組討論式結對學習

形成共同學習、協作學習的良好氛圍。劃分項目小組，一個小組選擇一個實踐項目。課堂要求同一個小組相鄰就座，有助于討論學習。

2.3.4 自主學習

根據“項目-案例”式教學模式[8]，采用跟隨式實踐教學[7]。學生不僅要學習基本原理，還要學習數據庫應用開發技術，提高自主學習能力。教學活動中，采用“合作+控制”[6]的教學模式，加強學生間協商與競爭意識。對設計原理部分，如何建立概念模型以及規范化等則通過“理論講解+案例”分析方式，先講解設計原理及過程，然后講解設計過程中的關鍵知識。

主要教學方法有：①實踐項目部分在課堂完成，部分任務和思考在課下完成；②學生課下先行自學，然后教師在課堂上講解要點，對于難度大的章節教師全程主講。

比如ch1概論、ch7數據設計、ch3sql采用“教師主講+課堂實踐項目強化引導+課下擴展學習”的方式；ch4安全性、ch5完整性、ch10事務、ch11并發控制采用“學生先行自學+教師課堂要點講解+課下擴展閱讀學習”的方式。

2.3.5 信息化教學工具使用

在研究性教學過程中，除了Wiki[9]，主要采用微信App“課堂派”作為溝通橋梁。通過使用這些工具，教師發布課程相關資料和公告，師生之間及時答疑解惑，有助于學生長期保持學習興趣。

2.4 評價機制設計

破除傳統的“期末成績+平時成績”考核方式，重新設計評價機制，把學生平時主動參與學習情況考慮進來。課程考核采取“全程考核”方法，考試采用半開卷形式[10]?？己藘热菡急葹椋浩綍r成績（10%）+項目成績（20%）+期中成績（30%）+期末成績（40%）。這種評價機制激勵了學生的主動學習精神。

3 研究性教學改革成效

學生上課期間要求帶教材、練習冊和筆記本電腦，在每個大的知識點相關理論講解完畢后，立即開展對應的實踐和研究。通過課堂上連續的項目研究和課下的項目實踐，取得較好成效：

（1）掌握了數據庫工具的使用，加深了理論知識的理解，提高了工具使用能力，學會了使用數據庫工具建庫、建表、數據裝載、數據庫維護等。

（2）掌握了數據庫編程基本知識，能夠用高級語言連接數據庫，實現數據記錄的查詢、增加、刪除、修改，提高了數據庫編程能力。

（3）結合以前所學的高級語言知識和面向對象知識，幫助學生把數據庫訪問代碼封裝利用，部分學生掌握了面向對象數據庫編程的高級版本。

4 結語

本文從教學內容整合、教學方法轉變、評價機制重新設計等方面進行了《數據庫原理》課程研究性教學改革。樹立了學生的教學主體地位，激發了學習的積極性和主動性。實踐證明，本教學改革提高了學生的學習興趣，加深了學生對數據庫理論知識的理解，提高了學生分析問題、解決問題的能力，教學效果明顯。

參考文獻：

[1] 王珊，薩師煊.數據庫系統概論[M].第5版.北京：高等教育出版社，2014.

[2] 鄭丹青.數據庫原理課程行為導向教學模式設計及運用[J].吉林師范大學學報：自然科學版，2008（3）：152154.

[3] 段濤，黃靜.LBLCBLPBLRBL四軌模式在數據庫原理課程教學中的應用探討[J].計算機教育，2015（3）：102105.

[4] 王樂球，周文瓊，路永和.《數據庫原理》課程教學改革與實踐[J].軟件導刊，2014，13（2）：168171.

[5] 王鑫，劉寶林，張鋼，等.基于開源軟件的數據庫原理課程實驗教學改革探索[J].計算機教育，2015（11）：5458.

[6] 杜金蓮. 《數據庫原理》課程教學改革探索[J].計算機教育，2011，13（13）：14.

[7] 葉霞，李俊山，李海龍.數據庫原理及應用實踐教學改革[J].計算機教育，2011 （1）：5659.

[8] 沈德海，傘曉麗，劉大成，等.《數據庫原理》課程“項目案例”式教學模式設計與實踐[J].電子設計工程，2012，20（5）：2225.

[9] 劉爭艷，李絮，江潔莉.Wiki環境下的《數據庫原理》課程教學研究[J].阜陽師范學院學報：自然科學版，2015，32（3）：113117.

[10] 廖爾崇.半開卷考試在數據庫原理課程中的實踐與思考[J].學園，2015（25）：4041.

（責任編輯：杜能鋼）