數據庫系統原理論文匯總十篇

序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇數據庫系統原理論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

數據庫設計論文參考文獻：

[1]譚懷遠.讓Oracle跑得更快2——基于海量數據的數據庫設計與優化.電子工業出版社，2011.

[2]馮建華.數據庫數據庫系統設計與原理[M].清華大學出版社，2004.

[3]康諾利，何玉潔.數據庫設計教程[M].機械工業出版社，2005.

[4]任巍.鐵路巡檢作業信息實時管理系統的數據庫設計[J].信息與電腦（理論版）.2015（02）

[5]譚嶠.SQLServer數據庫性能優化研究[J].硅谷.2014（08）

[6]林元彥.SQLServer數據庫性能分析與優化[J].電子技術與軟件工程.2013（17）

數據庫設計論文參考文獻：

[1]李金靖.淺析軟件開發中的數據庫設計的理論和實踐[J].計算機光盤軟件與應用，2011（15）.

[2]曹志錦，王永梁.基于RS485的多級串行通信實驗系統設計及應用[J].實驗技術與管理，2002，19（5）：65-67.

[3]李金靖.淺析軟件開發中的數據庫設計的理論和實踐[J].計算機光盤軟件與應用，2011（6）.

[4]ThomasM.connolly.數據庫設計教程[M].北京：機械工業出版社，2005.

[5]劉亞軍.數據庫設計與應用[M].北京：清華大學出版社，2007.

數據庫設計論文參考文獻：

[1]謝星星，朱嬋.PowerDesigner系統分析與建模實戰[M].北京：機械工業出版社，2015.5.

[2]李波，孫憲麗，關穎.PowerDesigner16從入門到精通[M].北京：清華大學出版社，2016.

[3]薩師煊，王珊.數據庫系統概論[M].4版.北京：高等教育出版社，2006：55-77.

篇（2）

 

隨著計算機在工作和生活中的應用越來越廣泛，計算機技術已廣泛應用于社會生活的各方面。數據庫技術是隨著計算機科學技術的發展的需要而產生的，是計算機科學與技術領域中發展最快應用最廣泛的領域之一，經過多年的發展該技術已經形成了比較完整的理論體系和非常廣泛的應用系統。目前，各高職院校已將《數據庫原理及應用》這門課程列為高職教育中計算機類專業的骨干專業課程。

《數據庫原理及應用》作為高職高專院校計算機類專業的一門重要的專業課，課程本身比較抽象，而數據庫技術又是計算機科學中最活躍、應用最廣泛的內容之一，其教學主要任務就是要通過課堂教學和課后實踐練習，使學生能夠較全面的掌握數據庫系統的基本概念、基本原理和基本方法，初步掌握數據庫的設計方法，并能初步具備用數據庫技術解決實際問題的能力。當前本課程的教學還存在著一些問題，因此對其進行改革勢在必行。

一、《數據庫原理及應用》課程目標

本課程系統地介紹數據庫的原理知識，并結合具體的數據庫管理系統軟件（Access）來介紹原理的應用過程。通過這門課程的學習，使學生掌握數據庫應用系統開發方法，在數據庫軟件開發的過程中能夠選擇正確的開發平臺，正確地、合理地進行數據庫設計，能有效地使用數據庫技術解決數據處理中的實際問題，從而提高軟件開發的整體質量。

二、《數據庫原理及應用》教學內容

《數據庫原理及應用》的課程內容牽涉的范圍是比較廣，其主要包括關系數據庫理論知識、Access數據庫的設計和管理以及數據庫應用三方面。而傳統的教材編輯往往以理論為主，整本書主要介紹了有關數據庫的基本概念，實際的綜合操作應用內容較少，而實際應用是非常關鍵的。面對這種情況，教師應在總體上把握，抓住主脈絡把學生盡快地引導到學習的主干上來。一旦把基礎打好，教師就可以適當舉些實例，將所學的內容聯系到實際中去解決問題，這樣就可以保持知識的連貫性，并且可以加深學生們對所學內容的理解。

三、目前的《數據庫原理及應用》教學現狀及其存在的問題

現在高職高專院校都開設了數據庫技術這門課程，教學的內容和教學方法也大體相同，并且大都呈現出同樣狀況，學生的學習狀態不佳，學習目的不明確，導致學習效果不理想，在實際應用的過程中無從下手。目前的高職高專院校的《數據庫原理及應用》的課程的教學方法和教材大部分照搬普通本科院校，不適應高職院校教學發展的需要。在教學過程中存在如下幾個方面的問題:

1.教學內容陳舊

傳統教材主要以關系數據庫Access為例介紹數據操作及數據庫編程，內容包括：Access數據庫的基本操作和七個對象的基本操作，結構化查詢語言SQL，關系數據庫理論等內容。由于教材編寫時間相對較早，其中的許多理論和技術在實際中已經沒有或很少得到應用，并且七種對象的綜合應用部分少；另一方面，教材中大部分程序設計和命令對高職院校大一學生來說較難理解。2.實踐教學環節重視不夠

目前實驗課教學存在很多弊端，如：學生不明確實驗目的，實驗的內容不清楚，實驗環境不方便，考核中實驗課占的比例小。博士論文，Access。課程設計時間少，大多數學生為了完成任務，只有仿照參考書上的案例用開發工具去實現，甚至互相拷貝修改，沒有經歷軟件開發的系統分析過程，如：需求分析、概念結構設計和邏輯結構設計。

3.課程考核方式不合理

課程的評價方式一般是筆試考試和課程設計。但課程設計考核方式一般是只提交電子版本實習（實驗）報告和所做的軟件系統，這種方式難以避免學生相互復制或從網絡上下載等現象。并且傳統的考試制度使大部分學生死記硬背，不會靈活運用所學知識。

四、改革《數據庫原理及應用》課程教學的幾點思考

針對目前普遍高職高專院校的《數據庫原理及應用》課程的教學體系存在的不足，只有通過教學內容的整合與優化，并以課堂教學環節、實踐教學環節、考核方式的改革相配合，建立一個合理的教學體系，才能提高學生的學習興趣，提高學生在數據庫技術課程應用中分析問題和解決問題的能力，促進教學質量的提高。

1.課程目標與內容體系的改革

《數據庫原理及應用》課程的最終目標是培養學生使用數據庫技術解決實際應用中的各類問題。因此，該課程的教學不僅要讓學生理解數據庫的基本概念和基本原理，掌握數據庫設計的方法，更重要的是培養學生邏輯思維和邏輯推理的能力、自學能力、動手能力、分析問題和解決問題的能力、創新意識和創新能力；此外，在完成課程沒計和課題開發的同時，還要培養學生的團隊協作精神。博士論文，Access。創新的具體實施和體現是在課程的內容體系上，本課程的內容體系以厚實的基礎為原則，處理好傳統與現代、理論與實踐、知識與創新的關系，保持教學內容的完整性、先進性。

該課程內容體系的主要特點是:(1)理論教學與實踐操作相結合。在理論教學的基礎上，配以一定數量和較高質量的習題練習，強化了學生對具體問題的分析設計能力，教學實踐起到了觸類旁通、事半功倍的效果。(2)強調實務操作的真實性。教材中的練習基本上都是理論，為了讓學生在一個實踐課中能充分利用有限的時間，課程組組織編寫了與教材配套的《數據庫原理及應用實訓指導》，在實訓過程中，要求學生嚴格按照實訓步驟進行，不斷提高動手實踐能力。(3)強化數據庫應用系統的開發能力。該課程的最終培養目標是讓學生在理解數據庫理論的基礎上，掌握數據庫應用系統的開發與設計。博士論文，Access。為此，課程組安排了課程設計、畢業設計及課題開發等實踐環節，讓學生在大量的實踐過程中掌握數據庫應用系統的設計方法，培養學生的數據庫應用能力、創新能力和團隊協作精神。

2.編寫新的教材，更新教學方法

為了使學生掌握流行的數據庫管理軟件，我們重新編寫了新的教材，參加編寫的人員都是長期從事數據庫技術教學第一線的教師，在總結多年教學經驗的基礎上，選用了Access這種數據庫管理系統作為教學示例軟件，同時Access也成為全國高等院校計算機等級考試中的二級考試內容。Access數據庫是Office辦公系列軟件的主要組件之一，是一種為數據庫管理和應用程序開發而設計的面向對象的可視化程序設計語言，不僅能使編程人員從復雜的工作中解脫出來，而且在程序開發上不再需要過多地與語言打交道，可視化的開發過程使原先以編碼為主的開發變為以操作為主的開發，從而極大地提高了開發效率，縮短了開發周期。在教學過程中，針對數據庫技術發展迅速、內容豐富和實用性強的特點，總結出“理論與實踐并重，體現案例教學”這兩條原則和三種授課方式:課堂理論講授、機房上機實踐和學生分組分項目完成項目練習。

通過這樣的教學方法提高學生的學習興趣，培養學生團隊合作精神，加強學生對數據庫技術的掌握。案例教學起源于哈佛大學商學院，它是一種與傳統教學的“概念——理論——應用”模式完全相反，采用“案例——理論和概念”模式的教學方法。通俗地講，案例教學是通過對具體實例的演示、講解，讓學生對案例進行分析、討論、交流，充分表達自己的見解，以達到高層次認知學習目標的一種啟發式教學方法。案例教學的過程主要步驟如下:(1)教學案例的選擇與設計；(2)案例分析與講解；(3)課堂討論；(4)綜合討論結果，得出結論。

3.完善考核制度，重視能力培養

《數據庫原理及應用》這門課程要求學生既掌握一定的理論知識，也能熟練運用一種數據庫管理系統軟件。博士論文，Access。傳統的單獨理論試卷考試會導致學生為應付考試而對相關理論知識在考前臨時突擊，死記硬背，出現“高分低能”現象，這與該課程培養應用型人才的目標是相悖的。博士論文，Access。為此可以采用理論筆試與平時實踐各占一定比例的考核方法。博士論文，Access。平時實踐分項目實踐可以督促學生增強自己的動手能力和對所學知識進行應用的能力，理論考試采用機考的形式，通過考試系統軟件隨機生成試卷，使相鄰學生的試題摘要素的綜合改革和建設。

五、結束語

隨著數據庫技術的不斷發展，知識的不斷更新，即使在現在看來是比較合適的教材，教學方法等在經過一段時間之后，也可能顯得過時和落后。因此，我們應經常進行教學研究討論，在教學過程中，認真思考、積極探索，使此門課程的教學水平有進一步的提高。

參考文獻：

[1]王珊,薩師煊.數據庫系統概論（第四版）[M].北京:高等教育出版社，2006.5

[2]雷紅艷，鄒漢斌.數據庫原理課程教學方法改革探討[J].電腦知識與技術,2007,1:1766-1768

篇（3）

關鍵詞：數據庫系統；教學改革；創新能力

中圖分類號：G642 文獻標識碼：B

1數據庫系統課程教學中的局限性

本科數據庫系統課程通常包括三部分內容：數據庫原理、數據設計和數據庫應用。數據庫原理是其基礎，數據庫設計和應用是提高，它們相輔相成、互相促進。大部分院校都將數據庫應用作為一門獨立的課程開設，開設Visual FoxPro、Delphi、SQL Server等。綜合考慮，數據庫系統課程開設存在一些共同的缺陷。

1.1重視理論教學，輕視數據庫設計

在教學時，多數教師重點偏向理論教學，對數據建模、關系數據庫、數據查詢語言核心內容用大量的時間講授，而對于數據庫設計則用很少的時間，很少向學生介紹具體的數據庫使用技術，使學生不能將所學知識融會貫通，不知道如何將所學理論與實際結合。致使部分學生對數據庫系統課程失去應有的興趣，學生不能掌握課程的實質，達不到應有的目標。

1.2對實踐教學環節重視不夠

目前實驗課教學存在很多弊端，例如學生不明確實驗目的，實驗內容不清楚，考核中實驗課也沒有一定的比例等，使得實驗流于形式，既花費了時間又沒有起到應有的作用。

1.3課程內容相互獨立，忽視知識間的聯系

數據庫系統中，各章之間聯系相對緊密，有些概念在不同的章節中重復出現，但這些概念都是由淺入深，逐步完善，知識點也是相互交錯。教師講授時，有時忽視這些知識間的聯系，將問題單一化，不利于學生知識的掌握。例如在關系數據理論中，在講授將關系分解為保持函數依賴的第三范式并具有聯接無損性的算法時，要求在求出極小集后，將函數依賴按左部相同的合并，并將每一組依賴作為一個分解。在講授數據庫設計時，在邏輯結構設計時，要求實體之間的一對一關系，可以將兩個實體的碼組成一個關系也可以與任意一端的關系合并，對一對多關系，可以將兩個實體的碼組成一個關系也可以與將一端關系的碼與一端關系合并，同時強調具有相同碼的關系可以合并。實際上，模式分解理論與邏輯結構設計的轉換規則是相同的；在模式分解中，函數依賴的左邊屬性一定是關系的碼，而在邏輯結構設計時，一對一或者一對多的關系也是將被決定屬性合并到決定屬性(碼)所在的中關系中。

1.4考核模式單一，不利于學生能力的發揮

傳統的考試模式通常以期終一張試卷作為學生的最終評分依據，造成學生為考試過關而學，死記硬背一些概念、規則方法，而不能提高學生自身能力，教師僅為完成教學任務而教，并不注重培養學生的能力。

2教學改革的方法及措施

2.1注重基本概念教學

在數據庫課程的教學中，掌握好基本概念對理論課程的學習很有幫助，數據庫中的有些概念貫穿在課程的始終，這些概念的掌握對整個課程的學習有很重要的作用。如數據庫、數據庫系統、關系、元組、實體、屬性、事務、完整性約束等。有的概念聯系比較緊密，弄清概念之間的聯系與區別，對概念的掌握有較大幫助。如實體和屬性的概念，實體是客觀存在并可以相互區別的事物，屬性是對實體特征的描述，它們之間有必然的區別，但是也有一定的關系。實體和屬性不是絕對的，如果屬性需要進一步描述，則屬性就作為實體，反之如果實體不需要再進一步描述，則實體也可以作為另一實體的屬性。如在考慮學生管理數據庫時，政治面貌如果只考慮現在的情況(黨員、團員等)，則政治面貌就是學生實體的屬性，但是如果考慮學生何時入團、何時入黨，則政治面貌就是一個實體。再如事務和程序的概念等都有較強的聯系。

另外，數據庫中的概念由漸入深，隨著課程教學內容的逐漸深入一些基本概念也更加具體和完善。例如在課程中，有四個地方都定義了碼，在介紹概念模型時，碼定義為：唯一標識實體的屬性集。在研究關系模型時，碼定義為：表中的某個屬性組，它可以唯一確定一個元組。給出了碼的粗略描述，沒有實質性的量化定義。而在關系數據庫中，講授關系的形式化定義時，碼定義為：若關系中某一屬性組的值能唯一的標識一個元組，則稱該屬性組為候選碼，若一個關系有多個候選碼，則選中一個為主碼。在講授規范化理論時，學習了函數依賴后，利用函數依賴的概念定義碼為：設K為R中的屬性或者屬性組合，若KU則K為R的候選碼。若候選碼多于一個，則選定其中的一個為主碼。從理論上來說，這四個概念都是正確的，但一個比一個更具體、更嚴密、更準確。

同樣在對函數依賴講授時也采用了同樣的手法，在關系數據理論中函數依賴定義為：設R(U)是屬性集U上的關系模式，X、Y是U的子集，若對于R(U)的任意一個可能的關系r，r中不可能存在兩個元組在X上的屬性值相等，而在Y上的屬性值不等，則稱X函數確定Y或者Y函數依賴于X，記作XY。為了便于Armstrong公理的證明，對函數依賴又給出了定量的描述。定義為：若對于R(U)的任意一個可能的關系r，t和s是r的任意兩個元組，X、Y是U的子集，若對于任意一個t[X]=s[X]，必然有t[Y]=s[Y]，則稱X函數確定Y或者Y函數依賴于X，記作XY。教師要講清楚對同一概念為什么這樣處理，這些概念層層的描述有什么好處。掌握了同一概念的不同定義，便于對這些概念的深入理解。

2.2注重理論與實踐的結合

學習數據庫課程的主要目的是為了應用，結合所學的數據庫語言搞好每一章的課程實驗，以便驗證所學理論是很重要的。如在講授SQL語言時，讓學生建立一個數據庫，并結合所學內容做查詢、插入、刪除、修改等實際操作，真正理解和掌握SQL語言的應用環境。在講授數據庫安全性和完整性時，利用實際系統讓學生對系統做數據控制。提高學生對數據庫課程的認識，激發學生的學習欲望。

2.3加強課程設計，提高學生綜合能力

數據庫設計理論主要是為了指導數據庫實踐，通過系統的理論學習和部分單元訓練，通過課程設計讓學生掌握數據庫設計的全過程，并進一步掌握數據庫課程。課程設計是數據庫中必不可少的，我采取將學生分組的方式每5~6名同學一組，為每組同學擬定一個題目，如圖書管理系統、學生檔案管理系統、銷售管理系統、能源管理系統等，教師提出要求讓學生深入圖書館、學生管理部門或者企業進行系統調查，進行需求分析設計出數據流圖，編寫數據字典，然后進行概念結構設計，從數據流圖和數據字典中提煉出E-R圖，再進行邏輯結構設計、物理結構設計、數據庫實施和維護的設計。讓每一位同學明確數據庫設計的過程，使每一組同學進行上機調試，使所有功能進行程序實現，最后讓同學們進行設計答辯。

通過課程設計和設計答辯，學生鞏固了理論知識，豐富了課程實踐，掌握了如何運用理論指導實踐，突出了學生在教學中的中心地位，發揮學生的主觀能動性。這樣既使學生掌握了數據庫設計的理論又使學生學習了系統設計的方法，既提高學生程序設計能力又鍛煉了學生的協作能力，也為學生今后撰寫畢業論文(設計)打下了堅實的基礎。

2.4擴展學生思路，向學生傳授新知識

由于課本的出版周期長，更新也較慢，也由于課本編寫的一些要求，所以課本上有些內容是陳舊的，對有些問題也不可能全面的介紹，有些新知識也很難溶入到教材中。我在講授課程時，除了給學生有意補充新知識外，又給學生開設了“數據庫中的空值問題”、“數據倉庫和數據挖掘技術”、“目前數據庫的研究方向”、“數據庫的查詢優化問題”等專題講座。擴充了學生的視野，激發了學生的學習興趣，為他們今后的學習和研究打下了一定的基礎。

2.5改革考試模式，注重學生能力的提高

試卷考試主要考查數據基礎理論知識，同時將平時成績和上機實習成績尤其是數據庫課程設計的成績納入最終成績中，使平時成績占30%－40%，降低期末考試的分數，讓學生用更多的時間投入到平時的學習中。

3結束語

數據庫系統課程是計算機專業的核心課程，隨著計算機科學的發展，數據庫系統原理課程也在不斷的發展，教學內容不斷更新，教學方法也在不斷改革，所以課程教學改革是一個永恒的課題。只有不斷的改革教學方法和教學手段，才能使教學更加豐富，使學生學到更多的知識。

參 考 文 獻

[1] 王珊,薩師煊. 數據庫系統概論(第四版)[M]. 北京:高等教育出版社,2006.

篇（4）

中圖分類號:G642 文獻標識碼:A

1引言

數據庫技術是計算機科學技術中發展最快的領域之一,也是應用最廣泛的技術之一,已成為計算機信息系統與應用系統的核心技術和重要基礎。當前,計算機的計算模式已由單用戶發展到主從式或主機/終端式結構、C/S結構、B/S結構,進而發展到了Web服務與網絡計算時代,而數據庫及其技術一直是它們的后臺與基礎。

當前國內軟件產業發展迅速,為了增強學生的就業競爭能力,必須全面培養學生的軟件項目開發能力,以適應時代的發展。學生在大學四年學習中,不僅應該掌握一定的理論與技術知識,而且應該樹立管理理念,建立項目工程思維觀念。

數據庫課程設計是學生實踐數據庫理論知識,真正掌握數據庫應用系統開發技能所必須的學習環節,目的在于培養學生面對大量而復雜的數據管理要求時,具備分析問題和解決問題的能力。我們于2004年完成對數據庫課程設計的教學方法改革,不僅在教學手段(包括課程設計的實施過程、考核方法等)上進行了體系化和規范化,而且與“軟件工程”課程結合,對兩門課程的實踐教學環節進行了整合。

通過兩課整合的課程設計,不僅使學生在理解數據庫理論的基礎上,實際動手開發一個實際的應用系統,而且培養學生應有的團隊協作、自主管理、主動學習、創新思維、綜合運用、動手實踐等能力,使課程設計真正成為學生驗證理論的“實驗場”,成為開發學生潛力、培養實戰能力的“戰場”,成為體驗項目開發過程的“運動場”。

2數據庫課程設計的教學方案

2.1基本內容

學生運用已學數據庫理論思想和數據庫設計理念,具體設計一個實用小型數據庫應用系統。開發設計過程按以下順序進行――自選課題研究方向,調查用戶需求,總結歸納數據流程,分析性能,書寫需求分析及總體設計報告(包括數據流圖、數據字典、數據庫概念模型、邏輯模型、系統功能模塊),完成應用系統的開發,匯報設計成果(包括撰寫設計報告、系統驗收、結果匯報),在這一系列工作中樹立學生項目開發管理思想,培養學生的綜合素質。

2.2進度安排

為使學生充分感受數據庫系統開發的全過程,安排課程設計進度如下。

2.2.1前期準備階段

該階段主要任務是理解數據庫、數據模型和數據庫系統的基本概念;掌握數據庫的概念模型、數據模型及數據

庫系統的設計方法;進而確立自選課程設計題目,并依據軟件工程中項目需求調研方法進行系統需求調研,繪制系統數據流程,提出系統要解決的問題。該階段成果主要包括3份報告。

(1) 系統需求分析報告:包括采用的工程開發模型,數據流圖和數據字典,系統功能。

(2) 數據庫信息要求報告:對數據庫中要存儲的信息及語義進行詳細描述,對數據約束和數據之間的關聯進行詳細描述。

(3) 數據庫的操作和應用要求報告:詳細描述數據庫的數據操作要求、處理方法和處理流程,畫出系統功能劃分的模塊圖。

2.2.2基本操作階段

主要任務是掌握數據庫系統的基本操作,包括SQL語言的應用以及利用DBMS的工具進行數據庫定義、維護、查詢及掌握數據庫安全性、數據完整性和并發控制技術等基本操作,初步設計系統測試數據,并能夠正確解決實際遇到的問題。該階段的成果包括一套系統數據表、關系以及基本數據。

2.2.3技術提高階段

該階段要求學生不僅掌握書本上的內容,而且還需要自學一些數據庫系統開發新技術和相關知識。主要任務是掌握數據庫備份和恢復技術以及有關的數據轉換、復制、傳送和數據庫系統編程技術。該階段成果為新技術交流討論資料。

2.2.4設計完成驗收階段

該階段教師通過3種方式對學生設計的應用系統進行全面驗收:系統運行測評、分小組成果匯報和上交課程設計報告。

2.3全程指導原則

在課程設計進行過程中教師僅從宏觀上把握一系列原則,讓學生自己有更大的可選范圍,實踐時間長,緊密結合應用,實現了在課程設計中全面培養項目開發能力的目標,體現了新課程教學理念。在方案實施中嚴格要求學生從理論出發,與實際項目結合,從而提高他們項目開發的綜合能力。

2.4評分原則

2.4.1根據數據庫系統總體結構對系統從三方面進行評測

數據庫原理、數據庫應用和數據庫設計三部分有機地聯系起來形成數據庫系統的總體結構,因此對課題設計的評測也從這三方面著手,達到對數據庫系統的主要內容和框架的評測。

(1) 數據庫原理部分:主要評測學生在數據庫的數據結構設計、數據庫系統總體設計以及數據庫安全保護方面完成的工作。

(2) 數據庫設計部分:主要評測學生如何將現實系統的數據通過某種數據模型組織起來,并利用DBMS系統提供的功能,完成結構及其約束的建立。

(3) 數據庫應用部分:主要評測現實系統業務邏輯的實現,即通過某種應用模式(C/S模式、B/S模式)和某些(個)程序設計語言、開發技術和工具,在數據庫設計以及DBMS平臺支持的基礎上,實現現實系統的業務功能,為用戶提供友好和人性化的業務操作界面。

該環節的目的是使學生對于理論課中涉及的內容和自學內容進行綜合實踐以達到對它們之間關系的清晰理解,實現理論與實際的緊密結合。

2.4.2嚴格把關和考核,確保每一名學生在課程設計中得到實實在在的鍛煉

由于課程是在學生第七學期開設,并且貫穿整個學期,很多學生面臨考研或其他一些畢業前的事務,為了防止有些學生對課程設計任務敷衍了事,我們對課程設計的考核方法進行了詳細規劃,實施過程考核,而不是結果考核。具體考核步驟主要分為以下幾個方面。

(1) 開題階段:在第1～3周進行,要求每組寫一份開題報告,包括課題內容、建立的需求分析及總體設計、小組成員任務分配、具體時間分配計劃等,審驗合格后方可進行系統開發。

(2) 中期檢查:在第8～9周開展,根據計劃表檢查學生開發進度,糾正問題,督促學生按計劃開展課程設計。

(3) 系統驗收:在第13周進行,學生演示系統,說明和解釋運行效果。考查的重點:每名學生是否完成了分配的任務以及任務量的多少、完成情況等。通過該階段以后方可進入答辯階段。

(4) 答辯:在第14周進行,每組學生指派一名代表進行陳述,然后進入教師提問環節(可提問小組中任何一名學生,為了鼓勵學生參與提問,凡是提問的學生可以獲得成績加分)。考查的重點:陳述是否清晰、回答問題是否正確。

(5) 課程設計報告:報告的編寫是考查一個學生總結工作,撰寫科技論文的能力。考查的重點:報告是否內容完整、充實,條理是否清楚,格式是否符合科技文章規范。

以上各個方面考查的結果,進行匯總和綜合評判,最后得出評分。

3數據庫課程設計的創新點

3.1整合課程

目前在我國項目管理人員奇缺,大多數項目負責人在技術上能獨當一面,而項目管理方面的知識缺乏,并且普遍存在著“重技術,輕管理”的思想,因此導致項目開發效率低、花費大。我們在課程設計中結合軟件工程課程中學習的項目開發管理思想,對整個課程設計任務進行全面管理與實施,樹立工程概念,培養團隊合作精神。主要從以下幾個方面強調管理理念。

(1) 認真執行需求分析與需求管理。

(2) 合理制訂時間執行計劃,記錄與分析時間分配效果,積累時間分配經驗。

(3) 個人分工明確,團隊合理協作,通過全過程管理理念的貫徹,提高學生的管理能力,培養學生團隊合作進行項目開發的素質。

同時各項目小組在課程設計的各個階段還需填寫階段性報告,包括項目開發計劃、小組角色的職責、需求規格說明書、概要設計說明書、詳細設計說明書、項目開發日志等。

通過全過程管理理念的貫徹,提高學生的管理能力,培養學生團隊合作進行項目開發的素質。

3.2豐富選題

教師推薦部分設計題目供學生選擇,學生也可以自擬題目課題。但是課題的選擇要由教師把關,主要依據以下幾個原則。

(1) 隨著Internet和Intranet的普及,網絡數據庫應用需求越來越廣泛,因此課題注重開發基于B/S或C/S結構的網絡數據庫系統,以適應時代需要。

(2) 選題要求學生盡量選擇實際需求的題目,這樣學生不僅可以走出“象牙塔”,通過調查走訪,了解國內計算機應用發展的狀況,開闊眼界,而且在開發一個真實項目中,帶來求學的動力,激發自主學習的渴望以及創造力。

(3) 對于虛擬題目,要求學生切合實際需要,符合發展潮流。

3.3工具多樣

市場實際可用的編程開發工具與日俱增,且不斷更新,為此在課程設計中,對于學生到底選擇哪種開發工具,不做過多限制,鼓勵學生自主選擇,使學生可以選擇自己感興趣的程序設計工具進行系統開發,一方面鍛煉他們自學的能力,另一方面也讓學生成為項目開發的決策者,這種“主人翁”意識使得他們變被動學習為主動學習,實踐證明學生自主學習的積極性和主動性直接決定了項目開發的成與敗。

實際運作中教師會隨時了解開發工具的發展形勢,提出指導性意見,使學生根據選題“量身訂做”工具,避免所選工具“大材小用”;跟上當前發展方向,實踐技術“與時俱進”。同時,要求學生以講座形式分類介紹所用新的開發工具,講解自己學習新開發工具之后的體會,通過這種研究性的學習方式,避免學生重復學習、盲目學習,同時打開眼界,更加廣泛了解技術發展局勢。

3.4彰顯個性

在完成數據庫應用系統基本功能的基礎上,鼓勵學生運用安全技術、多媒體技術和美術功底等突出系統特色,完善系統性能,培養學生綜合運用知識和創新的素質。

主要在以下幾方面做進一步要求。

(1) 強調系統中信息安全保護的實現,把理論課中關于“數據庫安全保護”的教學內容應用到所開發的系統中,學以致用。

(2) 用戶界面友好、設計合理、畫面優美反映系統設計人員的審美意識,強調色彩的協調,布局的合理,操作的方便。

(3) 各組之間允許選題相同,但必須突出本組特色,使學生通過競爭,努力發揮個人特長和創新意識。

3.5理論聯系實際

系統的評測按照數據庫系統的總體結構進行,從而達到對數據庫系統的主要內容和框架進行評測,使學生對于理論課中涉及的內容和自學內容進行綜合實踐,以達到對它們之間關系的清晰理解,實現了理論與實際的緊密結合。

3.6過程評測

課程設計分階段,每階段設有檢查與評估,既做到及時指導,又確保督促每一名學生在課程設計中得到實實在在的鍛煉。考核依據環節的特點進行不同形式的考評,不僅培養學生的語言表達能力、編寫技術文檔、科技論文的能力,而且可以發現有組織能力的人才。

4實踐效果

依據匯總的五輪評測統計表格可以看到,學生在課程設計中,學習積極性高漲,開發出來的系統形式多樣,有單機版、C/S或B/S結構的網絡版,甚至C/S和B/S結合的網絡版,使用的數據庫管理系統從小型DBMS,如VFP、ACCESS到大型DBMS,如SQL Server、Oracle等,前臺開發工具從傳統的Delphi、VB到先進的.Net、Java等,學生們普遍樂于挑選新工具、新技術,積極檢索學習資料,參與網上BBS技術論壇,相互討論,全面體驗網絡學習環境的樂趣。各組學生除了完成系統應具備的功能外,都在努力突出系統性能特色,完善系統功能,發揮本組同學的特長。各組開發的系統基本符合課程設計總目標的要求,并有幾個系統成為他們工作后繼續研究的方向。

通過數據庫課程設計,表現出大部分學生具備參與一個項目開發的基本能力,并使他們動手實踐、自主學習、積極創新等科學素質得到很好的培養,反映出課程設計大大提高了學生綜合應用所學知識的素質,說明我們培養的學生具備終生學習的能力,能夠適應社會發展的需要。

5小結

學習是人生的一個環節,就業是大學學習后的現實目標。面對嚴峻的就業形勢,培養學生的實際動手人力,提升他們的競爭能力,是教師的責任。在課程教學過程中不斷探索新方法,開展課程教學過程的改革,是教師的必須任務。這里所做的數據庫課程設計改革,意在與大家共同探討如何幫助學生擺脫“沒有工作經驗”難于就業的尷尬局面。

參考文獻:

[1] 錢雪忠. 數據庫原理及技術課程設計[M].北京:清華大學出版社,2009.

[2] 苗雪蘭. 數據庫系統原理及應用教程[M]. 北京:機械工業出版社,2004.

[3] (美)Stephen R.Schach.面向對象軟件工程[M]. 黃林鵬,等譯.北京:機械工業出版社,2008.

[4] 張海藩. 軟件工程[M]. 北京:人民郵電出版社,2006.

The Training for Students’ Project Developing Ability in Database Course Design

WANG Yan-hong, ZHANG Xiao-li, JIANG Xiang-gang

篇（5）

基金項目：北京市重點學科共建項目計算機應用技術(XK100040519)。

教育部在《關于進一步加強高等學校本科教學工作的若干意見》中指出：“積極推動研究性教學，提高大學生的創新能力”。由于計算機科學的飛速發展，在高等院校特別是具有研究特征的高等院校計算機專業探討和實踐研究型和創新性人才的培養方法與有效途徑就顯得尤為迫切。為此，中國計算機專業教學指導委員會也在《高等學校計算機科學與技術專業發展戰略研究報告暨專業規范》中專門強調了研究性教學和創新能力的培養問題。

目前，數據庫系統原理課程不僅是計算機專業的核心課程，也已成為非計算機專業的必修課或選修課。隨著計算機科學的發展，數據庫技術在理論上不斷得到創新，這就要求教學方法也要不斷改革。傳統的以老師為主導的講授方法不利于學生建立對數據庫課程的興趣，進而影響學生對數據庫系統知識的掌握和實踐能力的提高。研究型教學模式對于培養學生的創新能力、主動學習能力和團隊協作能力，以及提高學生的綜合素質，有著積極的意義，因此成為了當前教育教學研究的熱點之一。如何將這一模式有效地應用于數據庫系統原理課程的教學之中，仍是一個值得引起關注和深入研究的問題。

我們在數據庫系統原理課程的理論和實踐教學中進行了研究型教學的嘗試，首先將課程的內容模塊化，根據模塊的特點設計問題情景和研究型課程訓練載體，用以問題為導向的主動式學習方式來激發學生的思維和興趣，輔以多元化的課程訓練環節和面向過程的學習效果評價體系，目的是使學生在主動探索求

知的學習過程中，將外在知識轉化為內在經驗，從而增進學生的思考、分析和創新能力。

1教學內容模塊化

美國教育心理學家和教育改革家布魯納在他的教學過程提出了學科基本結構的觀點，強調掌握學科基本結構的重要性。我們通過將課程的內容模塊化幫助學生掌握教材全貌，同時根據模塊的不同特點設計問題情景和研究型課程訓練載體。

數據庫系統原理課程的內容涵蓋數據庫系統的基本概念、基本原理和基本技術[1-3]，我們將其主要內容分成12章、3個模塊(關系模型、數據庫設計與應用、數據庫管理系統)進行講述，如圖1所示。

第一章是緒論，主要介紹數據庫技術的發展歷程和一些基本概念，為進一步學習奠定基礎；第二章至第五章屬于關系模型模塊(下簡稱模塊1)，通過講授模型的三個要素(數據結構、數據操作、完整性約束)讓學生建立扎實的關系數據庫理論基礎；第六章至第八章屬于數據庫設計與應用模塊(下簡稱模塊2)，通過講授關系數據庫規范化理論、數據庫設計和編程方法，使學生掌握現代信息系統中數據庫的設計和開發技術；第九章至第十一章屬于數據庫管理系統模塊(下簡稱模塊3)，通過講授查詢處理與查詢優化、事務管理與數據保護，使學生掌握數據庫管理系統的實現技術；第十二章是數據庫新技術，通過介紹分布式數據庫、XML數據庫、數據倉庫與聯機分析處理等，使學生簡單了解目前數據庫發展的前沿技術。

圖1課程總體框架

2多元化的課程訓練環節

課程訓練載體是運用以問題為導向的研究性教學方法的實現手段，不同的課程內容將使用不同形式的訓練載體以完成研究性教學目標。針對不同的模塊，需要建立形式多樣的課程訓練環節。對于系統實

現模塊，討論和撰寫研究報告是實施研究型教學的重要手段；同時，研究型教學不能輕視實踐技能的培養和訓練，原先的實驗模式已經不能滿足培養創新性人才的需要，要按基礎驗證性實驗、設計性實驗和探索性實驗等多個層次來分別設計。

針對數據庫系統原理教學內容的特點，以及該課程理論聯系實際的原則，我們安排了課堂討論、專題研究、多層次的實驗教學作為研究性教學的訓練載體。其中，課堂討論是一種多通道的知識信息傳遞交換，討論式教學既要輸出知識信息，又要從一個立體式的環境中輸入更多的知識信息，這些信息都是屬于探究性的，需要通過思維活動，對知識信息進行分析、綜合、抽象、概括等一系列的“加工整理”，達到豐富知識、弄懂存疑的目的。專題研究要求學生課后圍繞給定的專題收集和閱讀相關資料，嘗試對問題從廣度和深度兩個方面作相關的研究，該項訓練不僅能培養學生的自主學習能力，而且能培養學生獨立思考能力、綜合分析能力和規范地撰寫科研報告的能力。數據庫原理課程是一門實踐性較強的課程，實驗是必不可少的。對于驗證性實驗，教師對學生的要求不僅是用實驗驗證原理，而且要研究有關問題，鼓勵學生自己提出問題，并通過實驗驗證；對于設計性實驗，重在培養學生搜集資料、實際解決問題、論文寫作和團隊協作等綜合素質；而對于探索性實驗，主要配合專題報告開展，著重培養學生自主學習能力和創新能力。

各種訓練載體的組織形式不同。教師可在第一次上課時布置分組，每組由3～4位同學組成，設組長1名，學期內所有需要分組實施的訓練載體(課堂討論、專題研究、設計性實驗)均采用同樣的組員構成。

2.1課堂討論

課堂討論主要圍繞模塊3展開，模塊3重點介紹數據庫管理系統的實現原理，我們通過有效的訓練載體培養學生發現問題、定義和解決問題，最后對解決方案評價論證的能力。討論題的設計試圖還原歷史上的研究過程，逐步訓練學生掌握研究問題的方法。討論題分為以下兩類：

第一類討論題幫助學生在綜合分析已學知識的基礎上，學會發現問題，并進一步探討如何解決問題的方法。例如：關系模型與層次和網狀模型相比，最大的區別在哪里？這樣的區別會帶來怎樣的好處？同時會產生怎樣的問題？如何解決該問題？該討論題旨在引導學生在體會關系模型好處的同時，發現關系模型帶來的問題，即效率低下，從而引出對查詢優化手段和方法的研究與學習。

第二類討論題幫助學生在學習基本原理或實現技術的基礎上，進一步發現問題，并提出改進的方法，使問題的解決方案更加完善。例如：如何達到數據庫可靠性和高效率的平衡？該討論題的目的是在學生學習了基本的恢復實現技術后，在進一步發現效率問題的基礎上提出改進方案，為引出具有檢查點的恢復技術和數據庫鏡像埋下伏筆。又如：如何達到系統并發度和并發控制的開銷之間的平衡？該討論題引導學生考慮封鎖的粒度，通過在學習封鎖和并發控制的基礎上進一步思考問題，綜合已學知識提出可行的方案。

為保證討論效果，教師會在前一節課把討論題布置給學生，同時，把需要閱讀的資料提示學生。學生可預先閱讀相關資料，進行一些思考，做好討論準備。課堂討論分組進行，由組長記錄各方意見，并歸納總結。教師可隨機參與討論，并在討論中正確地引導、提問以及產生自己的見解。討論結束后，采用學生自愿與教師隨機抽查的方式選取倆組學生，由組長報告討論結果，其余學生可提問。教師點評是討論課的重要環節，點評的意義在于一方面教會學生怎樣從討論的內容中，總結出有價值的規律或結論；另一方面便于引出后續的學習內容。

2.2專題研究

數據庫系統原理課程的專題研究針對模塊設計，著重訓練學生綜合運用知識分析和解決問題的能力。針對模塊1和模塊3，我們設計了關系模型實現、數據庫性能調優兩個專題。這兩個專題以模型為主線，將從模型的三要素到深入數據庫管理系統內部實現的遞進性目標作為研究報告目標，引導學生通過完成研究專題，掌握規范的研究問題的方法。

關系模型實現專題的研究目標是探究數據庫管理系統對關系模型的實現方案，要求學生在學習模塊1的基礎上，選擇一個主流的商品化數據庫管理系統，探究該數據庫管理系統對關系模型的三大要素(數據結構、數據操作和完整性約束)的實現方法，并與課本所學知識做比較。學生需要按小組提交規范的研究報告，報告中需要闡明所選擇商品化數據庫管理系統的發展歷程及特點，討論該數據庫管理系統在關系模型的數據結構、數據操作和完整性約束的實現方面的特點，并比較與課本所學知識的不同之處。

數據庫性能調優專題的研究目標是研究數據庫管理系統的SQL調優方法，要求學生在學習模塊3的基礎上，按研究性學習指導書的提示查閱資料，自主學習SQL調優的有關知識，并選擇一個主流的商品化數據庫管理系統，在完成必要的實驗的基礎上，研究該數據庫管理系統的SQL調優方法。學生需要按小組提交規范的研究報告，報告中需要闡明與數據庫管理系統性能有關的因素，給出所選擇的商品化數據庫管理系統的SQL調優的原則，并分析SQL調優與DBMS查詢優化器的關系。

專題研究分以下幾步進行：

1) 研究專題的下達。講完相應知識點之后，教師布置相關的研究專題，同時提供給學生相應的學習資料和具體要求。學習資料包括研究性學習指導書、相關的搜索路徑，具體要求有論文格式和評分標準。

2) 學生進行課外學習。小組在研究專題下達的3日內確定組內各成員的分工，按照分工展開研究和討論。遇到小組研究中無法解決的問題，可及時與教師溝通。小組最終需提交規范的研究報告，并注明每位成員在報告中所做的工作。

最后是成果展示和教師點評。采用學生自愿與教師隨機抽查的方式選取2～3組學生展示研究成果。由組長報告研究結果，其他小組的學生可提問。每組學生報告完畢，教師必須點評。對正確的論點要予以肯定，必要時可以引導到更深的層次。對爭論的問題，學術界有結論的，教師應介紹有關的結論，對于無結論的，教師可闡明自己的觀點供學生參考，或指導學生查閱有關參考文獻等。

2.3多層次的研究型實驗教學

研究型教學不能輕視實踐技能的培養和訓練，研究型的實驗教學應該從問題出發，激發學生通過動手實驗探究問題的熱情，同時鼓勵學生對問題提出多種解決方案，并對各種方案進行評價和比較[6]。我院的研究型實驗教學按基礎驗證性實驗、設計性實驗和探索性實驗三個層次分別設計。

基礎驗證性實驗主要針對模塊1和模塊3設計，不同于傳統的實驗模式，教師對學生的要求不僅局限于用實驗驗證原理，而且要研究有關問題，實現對知識的拓展。除研究性學習指導書給出的需要探究的問題外，特別鼓勵學生自己提出問題，并通過實驗驗證。

設計性實驗針對模塊2設計，訓練目的是讓同學們對數據庫設計的全過程有整體的認識，并提高學生搜集資料、解決實際問題、論文寫作和團隊協作等綜合素質。在設計性實驗的實施過程中，若干同學組成開發小組，每位同學承擔不同的角色(如系統分析員、系統設計員、系統開發員、系統測試員等)，協作完成一個小型信息系統的開發，使學生深入理解數據庫設計的基本方法、步驟和數據庫設計各階段的任務，掌握數據庫應用系統分析、設計與實現的方法和相關技術。設計性實驗的成果需要以小組為單位展示，展示過程中允許其他同學和老師提問。

探索性實驗針對模塊3設計，該實驗配合數據庫性能調優專題，要求學生在查閱資料、自主學習SQL調優相關知識的基礎上，設計實驗方案驗證SQL調優規則，并鼓勵學生提出新的SQL調優規則或發現已有規則存在的問題(如在不同的數據量或索引情況下執行代價不同等)。探索性實驗的成果展示隨專題報告進行。

3以科研項目驅動研究性學習

研究性學習需要應用的驅動，科研項目是課堂研究性教學活動的延伸。以項目驅動研究，以研究帶動教學，科研活動能夠培養學生的研究型思維、創新意識和實踐動手能力[4-5]。

我們通過開展大學生創新活動，讓部分學生參加到教師的科研項目中。這些項目在用到已學知識的同時，也會讓學生面臨新的挑戰，他們必須學習以科學研究的方式主動搜集信息，獲取知識，應用知識，最后解決問題的方法，該過程是一種獨創性學習活動，可以激發學生研究性學習的興趣。

與此同時，科研項目對研究型教學的開展也能起到積極的推動作用。在完成項目的過程中，教師需要學習新的前沿知識和技術，一方面可以豐富課堂教學，另一方面還可以從項目中抽取新的案例用于研究型教學。

4基于過程的學習效果評價體系

傳統的以學生考試成績為主的評價機制并不適用于研究型教學模式，研究型教學模式應側重對過程的考核。

為配合研究型教學，北京交通大學對主干課程的學時進行了彈性化處理。以數據庫系統原理課程為例，課程原本64學時，但實際安排80學時，其中的16學時是專為配合研究型教學設置的。我們將這些學時用于開展學術討論、專題報告輔導、探索性實驗的方案討論、學生成果展示及教師點評。

在考核方式上，我們將期末考試成績在最終成績中的比例降至50%，另外50%用于對過程進行考核(各部分所占的比例見表1)。其中，研究報告和實驗報告有詳細的評分標準，期末考試采用開卷的方式，考題比較靈活，需要學生在理解的基礎上解答問題。

表1課程學習效果評價體系

研究型教學是當前教育教學研究的熱點問題。我們對數據庫系統原理課程進行了研究型教學的探索與實踐，在對課程內容模塊化的基礎上，設計多元化的課程訓練環節和面向過程的學習效果評價體系，用以問題為導向的主動式學習方式來激發學生的思維和興趣，從而增強學生的思考能力、分析能力和創新能力。未來工作的重點在于進一步調動學生對研究性學習的積極性，充分發揮他們的主觀能動性，最終提高人才培養質量。

參考文獻：

[1] 教育部高等學校計算機科學與技術專業教學指導分委員會. 高等學校計算機科學與技術專業發展戰略研究報告暨專業規范(試行)[M]. 北京:高等教育出版社,2009:337-394.

[2] 王珊,薩師煊. 數據庫系統概論[M]. 4版. 北京:高等教育出版社,2006.

[3] 王寧,王珊. 數據管理課程群的構建和實施方案研究[J]. 中國大學教學,2010(6):62-65.

[4] 胡彩平.“數據庫系統概論”課程的研究性教學探討[J]. 時代教育,2009(5):91-92.

[5] 葉小平,湯庸,湯娜. 數據庫學科研究型教學探討[J]. 計算機教育,2008(2):17-19.

[6] 陳慧萍,牟艷. 數據庫系列課程實驗教學的探索[J]. 實驗室研究與探索,2008,27(1):105-107.

Study on the Research Teaching Model in Course of Principles of Database System

WANG Ning, XU Wei, YU Zhongqiang

篇（6）

中圖分類號:G642 文獻標識碼:B

1引言

“數據庫原理”是經濟信息管理專業的重要專業課程之一,具有理論性、實踐性強的特點。同時,隨著數據庫系統在政府機構、企事業單位的廣泛使用,使該門課程具備很強的應用性。如何在數據庫原理教學中結合課程特點,讓學生牢固掌握數據庫原理的諸多知識點,并通過實踐訓練將這些知識點轉變為可應用的技能,是培養經濟信息管理專業應用型人才的需要,是增強學生就業競爭力的需要,也是我們進行本門課程教改實踐的重要出發點。

在以往的“數據庫原理”課程教學效果評估中,我們發現存在以下一些問題:

(1) 在教學環節,理論和知識點講解多,案例的講解和分析少,學生覺得數據庫理論抽象和難懂;

(2) 數據庫原理課程與相關計算機語言課程的關聯少,學生即使掌握了SQL語句的語法規則和應用,卻不知如何與VB、Java等計算機語言相結合,構建一個數據庫應用程序;

(3) 對學生的數據分析能力和設計能力培養不夠,學生不知通過什么樣的分析過程建立合理的數據庫表、字段信息項和數據表關聯關系,學生設計的后臺數據庫和數據表的結構漏洞百出、不合邏輯;

(4) 實踐過程中缺乏項目工程組織。即使加大案例教學,但沒有一個完整的實際項目案例實踐,使學生對整個課程的學習感到支離破碎、不成體系,對本門課程的學習缺乏整體認識,也無法直接感受所學知識在實際工作中的地位和作用。

針對以上問題,我們對數據庫原理課程采用了案例教學法和項目驅動教學法,并進行了初步實踐,取得較好的效果。

2案例教學法、項目驅動教學法及其特點

2.1案例教學法及其特點

案例教學法是指教師根據教學目的和教學內容的需要,采用案例組織學生研究、討論,對案例中的事實和急需解決的問題進行分析、判斷并提出解決方案。案例教學法最早于1870年由美國哈佛大學法學院的克里斯托弗•哥倫姆布斯•蘭德爾教授創立,普遍被應用于醫學、法學、管理學等學科,用來教授業務實踐中的重要思想、內在原理和技能。目的是使學生在掌握了基本理論知識的基礎上,通過獨立思考和集體合作,進一步提高分析、解決實際問題的能力。

運用案例教學手段進行示范教學,實現邊講邊練,循序漸進地引導學生掌握相應的知識和技能,大大縮短了教學情景與實際情境的差距。案例教學法的特點,一是從以教為中心變為以學為中心,既強調教師的組織指導作用,也重視培養學生的學習興趣和自覺性,實現了教與學的優化組合;二是由只傳授知識改變為傳授知識與發展智能并重,在案例討論中不僅傳授知識,而且啟發思維,培養能力。

2.2項目驅動教學法及其特點

建構主義學習理論認為,知識,特別是技能,不是通過教師傳授得到的,而是學習者在一定的情境下,借助他人的幫助,利用必要的學習資料,通過意義建構方式獲得的。項目驅動教學模式是一種建立在建構主義教學理論基礎上的教學法,該方法以教師為中心,以學生為學習主體,以項目任務為驅動,充分發揮學生的主動性、積極性和創造性,變傳統的“教學”為“求學”、“索學”。項目驅動教學法是實施探究式教學模式的一種教學方法,適用于學習各類實踐性和操作性較強的知識和技能,也適用于培養學生自主學習、分析問題、解決問題的能力。

3數據庫原理教學實踐改革

“數據庫原理”課程的教學目的是使學生全面地了解和掌握數據庫系統的基本概念、原理及應用技術,教學內容包括基礎知識、關系模型、SQL、關系數據庫理論、數據庫設計和數據保護等。

3.1數據庫原理案例教學介紹

在數據庫原理教改實踐的教學內容組織上,我們以可視化開發工具PowerBuilder(以下簡稱PB)及其集成的數據庫SQL AnyWhere組織和設計針對各知識點的案例,在課堂講解中設定每一堂課的學習目標,以啟發、討論方式進行教學互動,以知識點配案例和演示的方式進行講解,使各知識點易于理解、易于掌握、易于應用。表1給出了針對“數據庫原理”課程的知識點所設計的相應案例。

3.2數據庫原理項目實踐介紹

在數據庫原理教學中,項目驅動教學法的特點是尤如學習中有一條主線,以一個數據庫管理信息系統的設計開發為一個項目主線,把零散的技能知識與訓練串在一起,以增強學生學習的系統性、完整性;教的過程是分塊的,做的過程卻是整體的,緊緊圍繞項目工程開展教、學、做,學完之后學生感到非常有成就感。在項目的完成過程中,采用過程性評價和終結性評價等評價方式相結合,有利于實時指導教學和學習。項目驅動教學法拉近了學生所學知識與實際應用的距離。

基于傳統的軟件工程生命周期開發方法,把項目劃分為若干個階段(需求分析、概要設計、詳細設計、編碼、測試、運行維護),各個階段有相對獨立的任務,按照工作計劃和分工逐步完成各個階段的任務,最后達成項目目標。在課程實踐中,把學生組織成5～7人的項目小組,并定義項目的目標、功能范圍、項目過程各階段的任務以及評價機制,把各知識點和需要培養鍛煉的能力項分解到各階段任務中,由各項目組自行制定項目計劃,由教師指導和監督計劃的執行并進行階段成果評價(見表2)。

4結束語

采用案例教學法和項目驅動法進行數據庫原理教學,有利于學生牢固掌握基礎知識,提高數據庫應用開發能力和實踐動手能力,加強團隊合作精神,提高學習熱情。今后,我們將進一步總結經驗,以使數據庫原理的教學改革不斷完善和成熟。

參考文獻:

[1] 柯勝男,黃明和,雷剛. 基于“項目驅動”的教學研究與探索[J]. 計算機教育,2007(4):25-27.

篇（7）

基金項目：北京林業大學教學改革項目(BJFU2011JG031)；中央高校基本科研業務費專項資金(YX2011-30)；北京林業大學新進教師科研啟動基金(BLX2w8019)；北京林業大學專業建設基金“計算機科學與技術專業能力構成與培養的研究”(2010北林教辦發34號文件)。

作者簡介：田萱，女，講師，研究方向為智能信息檢索、知識工程、數據庫系統；王春玲，女，副教授，研究方向為數據庫系統；孟祥光，男，講師，研究方向為多媒體技術、信息系統。

在數據庫課程中，概念模型是一個理論和實踐緊密結合的重要知識點。概念模型主要用于信息世界的建模，它實現了從現實世界到信息世界的第一層抽象，是幫助數據庫設計人員進行數據庫設計的有力工具，也是數據庫設計人員和用戶之間交互一種交流語言。E-R模型因其具有較強的語義表達能力、簡單清晰的描述方式而成為廣泛推廣和使用的一種概念模型。

E-R模式是Peter.P. Chen(陳品山)于1976年提出的一種概念模型，在斯坦福大學Jeffrey D. Ullman教授的1976年出版的數據庫教科書《Principles of Database Systems》中首次被介紹。因其清晰方便、易于交流和理解的描述形式得到廣大數據庫理論界和企業界的支持，得到廣泛的推廣和應用。在計算機科學與技術等相關專業的大學本科階段，E-R模型是數據庫系列課中非常重要的一個知識點[1]，是數據庫系統設計的基礎，是軟件工程、信息系統等課程學習的前提。

然而，大部分同學表示數據庫課程中的E-R模型學習起來比較簡單，但實際應用中并非那么容易上手。許多教授軟件工程、信息系統等課程的老師也抱怨大部分同學在數據庫相關課程學習的E-R模型難以實用，以致影響了后續課程的學習和理解。造成這一現象的原因是多方面的。筆者從教師角度總結了如下兩點：

1) 數據庫課程中老師往往就E-R模型而講E-R模型，只是講解了E-R模型的一般表示方法，而缺乏對E-R模型來龍去脈的介紹，這就導致學生對E-R模型采用一種死記硬背的學習方式，而難以融會貫通地理解應用。

2) 大部分數據庫課程中，老師往往把已經分析設計好的數據庫需求拿給學生要求畫出E-R模型，忽略了需求分析和E-R模型的緊密聯系，導致學生只會按規定的需求設計畫出模型而不會根據需求分析設計畫出模型。

導致上述問題的一個根本原因就在于大部分數據庫課程的教材在內容中是把E-R模型和數據庫需求分析割裂開來的。一般把概念模型和E-R模型的原理放在基礎部分，而把從需求分析到E-R模型的轉換部分放在數據庫系統設計部分[1-2]。這就導致教師講授時也幾乎是割裂或拋棄了需求分析而單獨講解E-R模型。這樣帶來的后果就是學生難以把數據庫系統需求和E-R模型系統的統一起來，甚至對E-R模型應用背景缺乏了解。

針對以上問題，我們在數據庫課程的E-R模型教學過程，強調一方面引導學生“知其所以然”，另一方面強調學生“知其所以用”，讓學生從E-R模型的產生過程中探究E-R模型的應用，引導學生自己獨立思考和探究學習，實現從知識到方法，從方法再到能力的自然轉換。下面介紹一下筆者在數據庫原理與技術課程中關于E-R模型教學實踐的過程和體會。

1追根溯源，從漢字和古埃及文的構成引入

E-R模型的教學內容主要包括實體、實體屬性、實體之間聯系等表示方法。其中的重點內容是實體聯系的抽取和表示。學生在學習這部分內容時往往采用死記硬背的方式。由于對E-R模型作者表示方法缺乏理解，導致學生在應用E-R模型時照貓畫虎，難以根據實際的應用系統來分析。

而事實上，E-R模型作者在提出E-R模型時借鑒了中國漢字、英語、古埃及文字的構造思想[3-5]。教師在引入E-R模型時介紹一下作者構造思想，不僅有利于學生對E-R模型消化吸收，引導學生對知識追根溯源，還增添了教學情趣。

例如，在講到實體之間的所屬聯系時，可以引用E-R模型作者在《Data&Knowledge Engineering》中發表的“English Chinese and E-R Diagrams”一文中

的圖片[3]，如圖1所示，從漢字“鐵、銅、銀”等字的構造中看到實體之間的“subset”關系；例如學生、本科生、碩士生、博士生之間的聯系，如圖2所示。

圖1E-R模型作者提供的漢字構造圖

圖2學生實體之間的subset關系

再例如，講解分析給定需求抽取實體及其聯系時，可以借鑒作者給出的英語句子結構和E-R模型結構的對應關系[3]，如圖3所示，供學生在分析系統時參考。

圖3E-R模型作者提供的英語句子結構和E-R模型結構的對應關系

一般來說，這部分內容可以采取一種探究引導的教學方式：即由老師在課堂上簡單介紹E-R模型作者的構思，激發學生探究的興趣，然后交由學生讀取相關論文，再在課堂上報告，老師進行必要的點評和補充。這種方式更能激發學生學習的好奇心和積極性。

2一問一答，捕捉系統需求的邊界

在進一步的練習階段，筆者通常要求學生根據自己的生活學習體驗，自由提出應用系統需求，自己構建出數據庫系統的E-R模型。通常，學生在這個練習階段積極性非常高，提出的應用系統需求多種多樣，除了和學生學習生活緊密貼切的常見的學生管理系統、宿舍管理系統、圖書管理系統之外，還有許多來源于自己生活背景的系統。例如：國防生積分系統、自行車租賃系統、農村小賣部進銷存系統、黨員管理系統、大學生競賽管理系統、社團管理系統等。但是

面對自己提出的需求，學生大都剛開始很難掌控應用系統的邊界，制定出合理的E-R模型。導致這個結果的原因在于學生就如同一個普通用戶，對自己提出的應用系統沒有明確的使用需求，因此對涉及的數據庫系統沒有邊界。

針對這個問題，筆者的經驗是采用問答方式，幫助學生確立系統邊界，從而確立相應的概念模型。例如，針對某學生提出的大學生競賽管理系統，問答如下：

1) 該系統涉及哪些對象？

2) 各個對象都有哪些屬性？

3) 該系統中對象兩兩之間有無聯系？

4) 該系統中多個對象之間是否存在聯系？

5) 各個聯系的種類是什么？

在這五個問題中，第一和第二個問題是根本，用來明確系統所涉及的實體；第三個問題是關鍵，用來明確實體之間常見的聯系；第四個問題是必要的補充，以發現和明確實體之間多對多之間的聯系；第五個問題則是把概念模型轉換為關系模型的基礎。經過這個五個層層推進的問題，一般學生都能很好地明確系統邊界，清楚定位系統所涉及的實體和實體之間的聯系。

五個問題中的第二個是剛入手學生最容易迷惑的地方。因為他在分析時會發現對象之間有許多聯系，完全不像以前做題時題目中已經給定好實體之間特定的聯系，因此面臨實體之間的聯系如何取舍的問題。針對這個問題筆者提出了矩陣分析法來幫助初學者明確實體兩兩之間的聯系。

3矩陣分析，明確實體兩兩之間的聯系

針對上述大學生競賽系統的例子，下面給出矩陣分析法來明確系統實體兩兩之間的聯系。矩陣分析法分為三步：

1) 按照實體之間的順序，采用矩陣的形式，給出所有實體兩兩之間的聯系。因為兩個實體之間的聯系是唯一的，事實上這樣畫出的矩陣是個倒三角形。分析大學生競賽系統，可以得到系統中涉及的實體包括學生、競賽、競賽小組、指導老師四個實體。這些實體兩兩之間的聯系如圖4所示。

圖4實體兩兩之間聯系的初始矩陣

2) 對第一步結果矩陣進行去重處理。這個步驟實際上把相鄰兩個實體之間的聯系去掉一個，保證系統中聯系的唯一性。這個步驟比較簡單，學生熟練之后，可以和第一步合并在一起進行。去重后的大學生競賽系統中實體兩兩之間的聯系如圖5所示。

圖5去重后得到的實體兩兩之間的聯系矩陣

3) 發現第二步結果矩陣中的間接聯系并予以剔除。這一步主要根據需求的語義進行分析，發現實體之間的間接聯系，即通過其他實體可達的聯系，以減少冗余。剔除間接聯系后的大學生競賽系統中實體兩兩之間的聯系如圖6所示。

圖6剔除間接聯系后得到的實體兩兩之間的聯系矩陣

上述過程可以幫助初學E-R模型的學生體會需求分析中實體兩兩之間存在的聯系，從而明確實體之間的聯系。經過幾次這樣初步分析的練習之后，大部分同學很快就能掌握選擇實體兩兩之間聯系的捷徑，發現需要明確的就是實體和實體之間的直接聯系，從而越過上述較為復雜的矩陣分析。

4結語

E-R建模方法是數據庫原理與實踐等數據庫課程中的一個重要教學內容，筆者根據多年的教學經

驗，結合學生學習時存在的常見問題，總結了教學工作中的一些具體做法和措施：1)追根溯源，從漢字和古埃及文的構成引入；2)一問一答，捕捉系統需求的邊界；3)矩陣分析，明確實體兩兩之間的聯系。這些方法大大提高了學生的學習興趣和學習的積極主動性，在課堂內外都獲得比較好的效果。從2008年到2011年，筆者執教的數據庫課班中的學生在老師的指導下申請了校級大學生科研創新計劃項目6項，國家級大學生科研創新計劃項目1項，這些項目后臺均有數據庫系統支撐，如表1所示。

表12008年到2011年筆者所指導的底層基于數據庫系統的大學生創新項目

參考文獻：

[1] 王珊,薩師煊. 數據庫系統概論[M]. 北京:高等教育出版社,2005:203-219.

[2] 陳志泊,王春玲. 數據庫應用技術[M]. 北京:人民郵電出版社,2005:18-30.

[3] Chen Peter P. English, Chinese and ER diagrams [J]. Data & Knowledge Engineering,1997(1):5-16.

[4] Chen Peter P. Entity-Relationship Modelling: Historical Events, Future Trends, and Lessons Learned[M]. New York:Springer-Verlag,2002:296-310.

[5] Chen Peter P. From Ancient Egyptian Language to Future Conceptual Modeling[M]. London:Springer-Verlag, 1999:9-24.

Discussion about E-R Model Teaching on Database Course

TIAN Xuan1, WANG Chunling1, MENG Xiangguang2

(1.School of Information Science and Technology, Beijing Forestry University, Beijing 100083, China;

篇（8）

隨著我國正式加入WTO和目前經濟全球化進程的加快，開展和推進雙語教學對高等教育國際化日顯迫切[1-3]。數據庫技術作為中國計算機科學與技術學科教程2002(簡稱CCC2002)中的16門核心課程之一，至2004年起成為我校信息學院軟件工程、計算機科學與技術、網絡工程三個專業的本科生首批開展的雙語教學試點課程。過去4年我們以培養既精通計算機專業知識又精通英語的復合型人才為宗旨，以學生為主體，以雙語為手段，配合本科教學改革工作，進行了一系列教學方法和手段的探索和實踐。本文總結了該課程采用雙語教學工作的經驗和體會，這將有利于課程改革的順利進行和不斷得到改善提高。

1數據庫雙語教學的必要性

雙語教學(Bilingual Education)在英國《朗曼應用語言學詞典》所給的定義是“The use of a second or foreign language in school for teaching of content subjects”。即在學校使用第二語言或外語進行各門學科的教學[4]。我國當前的雙語教學模式主要屬于保持型雙語教學，即學生剛進入學校時使用本族語，然后逐漸地使用第二語言進行部分學科的教學，其他學科仍使用母語教學。

數據庫技術作為信息領域的支撐基礎和軟件學科的重要分支，經過三十多年的發展，已形成較為完整的理論體系和一大批實用系統，其應用領域占整個計算機應用的70%以上。網絡技術的發展和知識發現的需求，為數據庫技術開辟了廣闊的空間，帶來更強勁的發展勁頭。當前數據庫相關的前沿理論和先進技術的書籍和資料等，大多為外文制品，只有具有雙語能力才能真正把握該學科的前沿與方向[5]。

2數據庫系統雙語教學的實施

2.1明確教改思路與理念

該課程教授的對象是大三學生，這時學生已經完成了大學公共英語的學習，具備了比較豐富的詞匯量和一定的英語閱讀能力與溝通能力。由于自身的情況不同，學生的英語水平參差不齊，開展雙語教學必須根據課程的實際要求、學生的接受能力和自身英語水平等具體情況，決定其具體模式，并根據課程的進展情況和學生對課程的適應情況及時加以調整，從而達到掌握專業知識和提高學生實際英語能力的雙重教學目標。

2.1.1關于教材

教材是教學的基礎。合適的教材是影響雙語教學效果的一個重要因素。筆者選用教育部高等教育司推薦國外優秀信息科學與技術系列《數據庫系統概念》(第5版 影印版)。該教材與我國數據庫教學大綱一致性較好，且注重實際應用能力和綜合素質的培養，注重當代數據庫技術前沿的發展，遵循現代計算機教學規律，英語純正地道。但是該教材也面臨一些問題：篇幅過長(達1 064頁)，涵蓋了計算機專業本科生和研究生學習的內容。在目前72學時的教學安排下，學生完全理解其全部內涵，是非常困難的。因此我們根據國內數據庫教學大綱的安排，對章節內容在難易層次上做了劃分，將教學內容定位于數據庫系統基礎篇，包括數據模型、關系數據庫系統、關系數據庫標準語言SQL、數據庫設計理論、事務管理五大組成部分。而有關數據存儲和查詢實現、對象數據庫和XML數據庫、分布式數據庫等更高級的內容只提供給能力較強的學生在課外學習。

2.1.2關于教學目標

通過本課程的學習，使學生理解、掌握數據庫系統的基本原理：包括數據庫的一些基本概念，各種數據模型的特點，關系數據庫的基本概念，SQL語言，關系數據理論，數據庫的設計理論；了解數據庫管理系統軟件的研究內容；掌握數據庫應用系統的設計開發方法；了解數據庫技術的主要內容和發展動向，以指導今后的應用。實踐方面：要求學生利用數據庫的原理知識和實用工具動手開發一個數據庫應用系統。其最終目的是培養學生運用數據庫技術解決問題的能力，激發他們在此領域中繼續學習和研究的愿望。

把專業知識的教學放在首位，將語言教學作為一種滲透。積極使用英語教學，但不要求學生在在詞匯和語法上做過多的糾纏，只要求學生能夠讀懂，理解課程的內容和表達方式。

2.1.3注重調動學生的積極性

當前雙語教學這種新的教學形式面臨著巨大的挑戰。對學生來說，面對枯燥的專業知識和大量數據庫英語詞匯，很容易產生抵觸情緒，喪失學習的信心。有不少的同學為了減輕學習的壓力，索性直接閱讀中文教材。因此充分調動學生的積極性是提高雙語教學質量的有利保證。在教學中我們注意把握如下幾點：首先，雙語教學的關鍵是教師。教師必須是“雙語人才”。雙語教學對教師的要求非常高，不僅專業精深、英語好，還要求用英語表達專業知識、解析專業詞匯等等。因此，工作難度和壓力比過去要大許多，教師要做好充分的思想準備和心理準備。其次要準確把握中文和英文的關系。雙語教學不等同于英語教學。雖然我們強調用英文的思維方式來閱讀和表達專業知識，但是絕不能忽視第一語言的母語在教學中的中介作用。為此我們采用循序漸進的方法，適當縮小英文上課的比例，從5%～10%開始，然后根據學生的接受情況增大英文比例。

2.2準備課件與案例資料

數據庫課程的一大特點是基礎理論內容較多，一些概念性內容和經典理論不容易理解，例如關系模式、關系運算、數據庫的規范化理論等知識。為了保證每節課的教學質量，需要精心組織教學內容，制作精美的多媒體課件以突出重點和難點。筆者采用“拿來主義”，對與該教材配套的1 000多張英文版電子教案進行了深入細致的分析。該電子教案以標準的科技英語形式涵蓋了全部的教學內容，同時配以圖、表、動畫等多媒體手段，大大增強了教學的科學性、直觀性、生動性及趣味性，避免了在板書中容易出現的英語書寫和表達錯誤，顯著加大了教學信息量，提高了教學效率。為了配合該課程的教學大綱，我們對PPT中的部分內容做了刪除和修改：通過加粗、注釋中文強調重點詞匯；采用不時穿插小練習(practice)以增加課件的交互性，使學生每學完一部分知識都有一定思考與消化知識的空間。另外，對一些實踐性強的內容，比如書寫關系代數表達式、SQL語句等內容，盡量板書在黑板上而不以PPT的形式呈現。實踐發現，教師適當的在黑板上以示范的形式表達教學內容會收到更好的效果。

采用外文原版教材另一個顯著的特點是強調CASE WORK(案例)在教學中發揮的作用。以該課程為例，該書以一個銀行運行實例來將許多概念有機的結合起來，包含了對一個相對完整銀行系統數據庫的需求分析、概念設計、邏輯設計、物理設計、應用與開發、運行與維護等一個數據庫應用系統涉及到的方方面面。對學生而言，將看似枯燥的理論知識和形象連貫的實踐操作聯系起來，有利于對知識的融會貫通。為了更進一步的發揮案例教學在數據庫教學中的應用，在數據庫的課程設計教學過程中，我們選取了一個貼近學生生活的案例“簡單網上機票訂購系統設計與實現”。在前期的準備階段，通過了解當前的教學背景，及課程中需要學生了解掌握的重點和難點，根據由知識易到難，簡單到復雜，循序漸進的方法，編寫了一套全英文的實踐教學材料。

2.3課堂教學方法

與傳統教學相比，雙語教學有其特殊性。雙語教學的實質是研究型教學模式，旨在全面培養學生自學能力。因此教師一定要教會學生自己探求知識，更新知識，培養學生創新精神，讓學生自主學習、自主發展。

2.3.1注重培養自學能力

雙語教學應該突出學生為主體的教學原則，讓他們參與到整個教學活動中去。不少同學覺得自學有困難，比如英語詞匯量大、專業詞匯不夠等，知識獲取遠不比課堂上來的直接。因此，針對不同的教學內容，我們對學生提出了一些自學的建議：提前至少閱讀每章的Introduction和Summary，大體上把握這一章的基本內容；要能對Review Terms中的專業詞匯會讀，會寫，理解其含義，并能用英出解釋；閱讀Bibliographical Notes，了解相關研究背景與歷史；能夠完成1～2題Practice Exercises。

2.3.2采用任務驅動式的教學模式

顧名思義，是由教師根據課程內容，為學生安排一定的學習任務，讓學生在完成任務的過程中掌握所學知識。它提倡“教為主導，學為主體”的教學思想，強調學生的主體性、積極性和創造性。在任務驅動式學習模式中，任務是課堂教學中問題提出的表現，是教學目標實現所依托的直觀形式。因此教師要縱觀整個課程，充分發掘教材因素，精心設計探索性問題，把握好時機，提供學生自主學習的最佳機會。問題可采用課本后面的基本練習題，也可根據課本內容自編題目。然后根據教材重點、難點和學生可能遇到的困難擬定討論題，組織學生質疑、討論、解疑，由學生自己“戰斗過關”。比如教學Transaction(事務)這一章時，教師先布置一下幾道思考題：

1)What is the definition of transaction?

2)What is the function of ACID properties of transaction?

3)How to test for serialization?

理解上述問題后，完成下列練習：

1)Database-system implements have paid much more attention to the ACID properties than have file-system implements. Why might this be the case?

2)Consider the precedence graph of figure 1. Is the corresponding schedule conflict serializable? Explain your answer.

Figure 1

理解上面兩道題后，再擬定適當題目組織學生討論：

1)Explain the distinction between the terms serial schedule and serializable schedule?

2)Why do database system support concurrent execution of transactions, in spite of the extra programming effort needed to ensure that concurrent execution does not cause any problems?

學生在教師的引導下，自學課本，嘗試練習，相互討論，自己解決問題，從而掌握事務的基本概念；事務的四個性質：原子性(A)、一致性(C)、隔離性(I)、持久性(D)以及如何判斷一個給定的調度是否是可串行化調度。這些知識為接下來進一步掌握數據庫的并發控制機制和恢復策略打下堅實的基礎。在整個教學過程中學生可以根據自己對知識的理解和表達能力采用適當的學習方式：能力稍差的同學先允許用中文思考和回答問題，然后逐步過渡到英文的表達；能力較好的同學要求用英文進行表達與討論。通過學生的自主探索、自主質疑、自主討論，不僅讓他們體驗成功的快樂，而且激勵學生學習計算機的興趣,同時增強學習的信心和勇氣。

2.3.3組織討論和演講

我們鼓勵學生當“小老師”，創設學生能夠進行語言實踐的情境。針對理論課和實驗課中的遇到的問題，鼓勵學生獨立思考，大膽質疑，敢于發表自己不同的觀點。比如對查詢：Find all customers who have both an account and a loan at the Perryridge branch，不同的學生可能會寫出不同的SQL語句。有的采用嵌套子查詢，有的采用集合操作，有的還使用視圖。在這些方法之中，到底哪些方法更優？又是基于什么理由？通過和學生的交流，挑選出其中幾個有代表性的在課堂上進行演講。當然這需要學生預先準備好材料，組織好語言，提供有說明力的證明。有時候還成為了一場小的英語辯論賽，他們各抒己見，爭鋒相對。教師最后進行分析和總結。從實施成效上來看，這樣的雙語教學模式不僅會避免那種學生只能解決課堂和試卷上出現的問題，僅停留在書本和字面上的雙語學習，而且讓學生所獲得的是在豐富的情境中，不斷發展著的語言知識和語言的運用。同時在運用雙語進行主題的交流和討論中，能弘揚學生主動性和積極性，推進教師與學生之間，學生與學生之間的人際和情感的交流；提高學生的英語實踐能力，為培養學生用英語進行思維和運用英語的能力打下堅實的基礎。

2.3.4課外上機實驗與課程設計

數據庫系統課程強調理論與實踐并重。每次理論講解后，都安排有課外習題，以供學生在實驗課上完成。學生只有通過上機操作才能使真正理解、消化課堂上的理論知識，這一點對數據庫的學習尤為重要。為了與理論教學協調同步，在時間和內容上很好的銜接，筆者編寫了一套《數據庫系統實驗指導書》。學生實驗結束要上交實驗報告，要求將實驗目的、實驗內容、實驗步驟以及在實驗過程中的體會、感受和遇到的問題等寫在實驗報告中，教師認真、及時點評指導。此外，在課程結束時，還要指導學生分組完成一個實際的數據庫應用系統的開發項目。教師通過精心設計案例，指導學生完成一個完整的分析、設計和開發實踐過程。鼓勵學生在課題開發過程中利用各種學習資源，比如圖書館、老師、網絡論壇等。學習和實踐數據庫開發設計的思路和方法，完成課程設計任務。通過課題的開發過程，促使學生講所學的知識用到實際的開發中去，使學生將所學知識得以融會貫通、鞏固提高。最后在實現系統的基礎上，需提交一份英文課程設計報告。課堂上通過樣例的講解，指導學生撰寫報告的基本規范和基本過程。如章節的編排、字體和字號的規范、內容的層次性，語言的表達等，以培養學生撰寫軟件工程文檔和英文論文的能力。

2.4考核形式

篇（9）

 

1、前言

通過實施部署PHD系統解決了石化企業信息化中存在的問題即需要建設統一的信息平臺，在數據中心的基礎上，將數據應用向深度和廣度計算拓展，將面向主題的、集成的、穩定的、不同時間的數據集合應用，把分布在企業網絡中不同信息孤島上的數據集成到一起，整合多種數據源接入模式，搭建一個企業級工廠信息系統畢業論文模板，通過PHD實時數據庫和Oracle關系數據庫搭建企業級的數據平臺，確保數據交流通暢，實現真正的資源共享，將過程實時數據納入管理系統中實現數據深層次挖掘和分析，從而實現企業級管理控制一體化。通過信息集成，在工廠控制層和管理決策層之間建立實時的數據連接，使底層的儀表控制系統和上層的經營管理得以雙向交互、緊密配合，并為APC、流程模擬、在線優化等提供了基礎平臺。

2、PHD 系統組件結構

PHD系統組件的結構是一個典型的客戶/服務結構，整個PHD數據庫由PHD服務器和PHD客戶端組成，PHD服務器端主要負責數據采集存儲，PHD客戶端負責數據的使用，如圖所示：

圖 1 PHD系統組件結構

主要的PHD Server 服務器組件包括如下所列:

PHD Server : 核心組件,提供PHDServer 實時數據庫核心功能,如數據存儲、壓縮、檢測、處理等。

Legacy API Server : 提供訪問PHD Server 150以上版本的API 函數的服務。

API Server : 提供應用程序訪問PHD Server 應用程序編程接口服務。

RDI Server : 提供通過特定實時數據接口RDI(Real Time Data Interface) 收集過程數據并發送數據到PHD Server 組件。

RDI Interface : 實時數據接口,提供與DCS,PLC的數據接口,支持多種通訊協議,如OPC,FTP 等。

PHDMAN : 應用程序用來管理和監視PHDServer 。

PHD Archives :對實時數據進行歷史歸檔。

主要的PHD Server 客戶端組件包括如下所列:

TotalPlant Information 簡稱TPI , 主要提供各種位號點的配置,報表配置,以及一些工廠參照模型PRM(Plant Reference Model) 數據的配置平臺。

Visual PHD : 以OLE 方式提供的可視化PHD數據訪問組件。

Process Trend : 提供位號趨勢察看或SPC 功能。

從圖可以看出Microsoft Excel 2003和VB6.0可以通過VisualPHD組件訪問PHD Server 數據。[1]

3、 RDI實時數據接口

RDI 是PHD Server 的核心組件之一,它是連接DCS,SCADA ,APC,PLC 等過程數據和核心數據庫的數據通道和瓶頸,生產數據通過RDI 接口采集、濾波、壓縮,加入時間標簽和可信度存入活動歸檔文件中,供上層網絡系統查詢、監控和信息系統集成應用。因此研究開發相關的RDI 開發標準和規范相當重要和關鍵, PHD RDI 在數據接口方面自成體系,有它自己的獨特體系結構和通訊方式,為第三方用戶的開發和應用提供了較為完善的通訊開發例子程序,用戶只要按照PHD RDI 數據接口規范,加入第三方(API函數),就能夠實現生產過程數據的實時采集。[2]

4、 PHD接口連接方式

圖 2 雙Buffer PHD連接Shadow

Shadow接口和Buffer接口連接有兩種方式：單Buffer PHD連接ShadowPHD；雙Buffer PHD連接Shadow PHD。

雙Buffer PHD連接ShadowPHD，有兩個Buffer,PHD同時收集數據，一個部分處在激活狀態，一個部分處于備份狀態畢業論文模板，如果激活狀態的PHD發生故障，備份狀態的PHD就會立即替代，進入激活狀態。這種模式下數據正常連續采集的可靠性將會有很大的提高。[3]

5、實時數據庫軟件架構設計

圖 3實時數據庫軟件功能與架構設計

如圖3所示：系統被設計成三層結構，即控制層、應用層和數據表現層;

控制層是各裝置的DCS系統和接口組成，通過接口將實時過程信息輸入到實時數據庫系統中；

應用層是由實時數據庫系統與其之上的應用程序組成，實時數據庫采集來自DCS系統的過程信息。應用程序基于這些信息提供操作管理應用。客戶化的應用也基于這個平臺進行開發；

數據表現層由客戶端軟件和瀏覽器組成，客戶端軟件為實時數據庫管理及應用提供應用平臺，瀏覽器用于操作管理的實時信息和組態界面，計算結果也通過該界面顯示。

PHD通過在RDI接口在服務器端和客戶端建立連接，采集來自現場的DCS、PLC、罐區的SCADA、LIMS、手工錄入等數據。RDI支持ODBC/OPC協議，一般通過現場的APP應用站或Buffer機作為數采的客戶端與PHD服務器建立連接。由于PHDServer 實現了與關系數據庫Oracle的無縫集成, 其把許多靜態配置數據如：位號名、數據類型、，掃描周期、單位等保存在Oracle 關系數據系統之中。而數據表現層由客戶端軟件和瀏覽器組成，通過WPKS服務器用戶可以通過B/S方式看到各種應用結果，如各裝置流程圖的實時數據、歷史趨勢，各種產品的產量和收率畢業論文模板，為調度和管理層提供可靠的數據支撐。[4]

6、實施PHD過程中需要注意的問題

為了確保PHD模塊能夠在項目工期內順利實施，首先要對裝置的DCS系統進行改造，需要在DCS系統的工程師站（如：和利時、浙大中控的DCS系統）或APP應用站（如：橫河、DELTAV的DCS系統）安裝OPCServer，這將為項目的順利實施打下堅實的基礎。

這里以DeltaV DCS系統為例進行介紹，首先要對改造進行風險評估并制定相應的故障處理應急預案，確定好改造方案后主要的工作分為離線部分和在線部分，離線部分的主要工作主要包括：

安裝Win Server 2003平臺

安裝DeltaV 的OPCServer軟件

應用站就位

敷設網絡電纜到原有的DeltaV網絡（Primary& Secondary）

敷設網絡電纜到OPC數據接收服務器（PlantLAN網絡）

供電系統連接

以上工作由于在原有網絡連線中新敷設網線，施工過程需要防止損壞原有網線的連接。

圖 4 DCS系統的物理連接示意圖

軟件在線工作內容包括：

新增應用站上電檢查

新增NODE（應用站）到原有DeltaV系統

根據需求，設置OPC數據接收服務器登陸帳戶

與OPC數據接收服務器進行連接及OPC通訊調試

數據傳送調試，數據調試時注意所有需通訊的DCS數據地址正確。

7、實現某一套裝置實時數據通訊的主要步驟

1、BUFFER機與APP機的OPC連接調試：

在Buffer機上面啟動OPCclient.exe，點擊Refresh List測試是否連通，如果在Avaliable Services中出現OPC服務器的名字，然后點擊OK。如果無法顯示請確認是否在APP機上面的啟動OPC Server的用戶名是否與Buffer機上面一致；[5]

2、安裝TPI并對其進行相應配置：

在自己的PC機上面上安裝Oracle client和PHD TPI軟件。安裝完畢后對TPI進行相關配置，設置用戶名密碼為uniformance。配置完畢后登陸TPI軟件 用戶名Uniformance 密碼uniformance；

3、用PHD提供的專屬命令對RDI進行配置：

在TPI中設置source system為OPC為接口的RDI，并把POLL參數設置為/p畢業論文模板，Host Name設置成BUFFER機的機器名并保存。在TPI中設置與同名的RDI source system設置成shadow并保存, Host Name設置成shadow機的機器名：LZSHPHDT。登錄到Buffer機，在命令行中執行rdi_services uniformance/uniformance@uniformance，并觀察是否成功的建立RDI，在命令行中敲入phdman；執行:def int，建立RDI的名字（如：def int rdi_FCC3）; 執行sta int 建立RDI的名字（如：sta int rdiFCC3）執行sho sys察看是否rdi狀態，確保為active狀態；

4、設置shadow-buffer架構：

登錄到buffer機并執行如下命令執行

SET 對應建立的Rdi名字:MODE ACTIVE

SET對應建立的Rdi名字:ACTIVENODE IP/端口

登錄到shadow機并執行如下命令執行

SET 對應建立的Rdi名字:MODE SHADOW

SET對應建立的Rdi名字:ACTIVENODE BUFFER機IP地址/端口；

5、登陸TPI選擇Tag loader進行批量數據采集點的導入：

登陸TPI選擇Tag loader，Interface name設置對應裝置的RDI的名字，Interface type選擇OPC，default parent選擇TAGLOAD_OPC_PARENT；選擇按鈕TagLoad，Input File設置成放置導入模版的絕對路徑，并把update existing tag設置成默認選項，選擇OK。登錄到buffer機，在命令行中敲入phdman，執行updatetag full， 執行mon que 點名（monque cdu1_fi101）察看是否可以采集上數。登錄到shadow機畢業論文模板，在命令行中敲入phdman，執行update tag full， 執行mon que 點名（monque cdu1_fi101）察看是否可以采集上數。[6]

8、實施后的效果展示

圖 5 乙烯裝置實時數據生產工藝流程圖

9、結束語

基于PHD實時數據庫開發的應用，如流程監控、操作監控、趨勢分析等，可以為技術部門提供重要的指標點的實時數據，對裝置的當前運行情況進行分析提供給廠領導最快捷的生產信息用于決策。 PHD生產實時系統采用B/S分布式結構，即在DCS控制室設置一臺PHD Shadow實時數據庫服務器、一臺Oracle數據庫服務器和一臺Web服務器。PHD Shadow實時數據庫服務器負責集成所有裝置控制系統的生產數據，PHD Buffer服務器分布在各裝置控制室現場，廠長、總工、科室和車間管理人員通過瀏覽器來了解現場裝置的生產情況等實時數。通過PHD實時數據庫，能對生產線運行的各項技術經濟指標在線監測、進行動態的能耗分析，并指導運行人員調整設備優化運行，從而降低能耗，提高機組運行的經濟性。

參考文獻:

[1]實時數據庫原理及應用作者：張志檁ISBN：7801640284. 出版. 中國石化出版社2001

[2]Honeywell Inc. Process History DatabaseUser Guide USA: Honeywell International Inc. June 2004

[3]Honeywell Inc. Database SystemSpecification and Technical Data USA: Honeywell International Inc. June2004

[4]Honeywell Inc. PHD OPC Server User Guide USA: Honeywell International Inc. June 2004

[5]王成光.流程工業大型實時數據庫理論、技術與應用[D].浙江：浙江大學數控制科學與工程，2003.

篇（10）

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2012.07.053

引言

隨著信息技術的不斷發展，數據庫系統已成為現實生活中不可或缺的一部分。《數據庫原理》作為計算機類本科專業的專業基礎課，有著重要的作用和地位。其課程內容既需要有較深的數理知識，同時又與工程實際有著密切的聯系。因此，如何根據現有教學情況調整課程體系，整合教學內容，采用合適的教學方法，使既能掌握一定的理論基礎，同時又具有較強的實際動手能力，達到產學相結合的目的，是目前應用型本科《數據庫原理》課程教學應思考和解決的問題。

1.《數據庫原理》目前教學中存在的現狀

根據目前計算機及相關專業教學現狀，結合應用型本科學校特點，《數據庫原理》課程教學主要存在以下幾個方面問題。

1.1理論與實踐教學結合不強

《數據庫原理》課程一般包括數據庫原理、設計和應用三個部分。原理是其基礎，設計和應用是提高，他們相輔相成、互相促進。但是目前一些院校教學的基本情況如下：

第一，有些教師重點偏向數據庫原理的理論教學，而向學生介紹具體的數據庫使用技術方面內容較少，使學生不能將所學知識融會貫通，不能適應企業對數據庫應用人才的需要。

第二，教師重點偏向數據庫開發工具的使用，忽視甚至放棄原理的教學，造成學生對具體開發工的操作能力突出，但缺乏數據庫設計完整的知識結構。從而導致學生在實際使用數據庫過程中不能很好的進行規劃，導致大量數據的冗余和結構的不合理。

1.2教學實踐有悖工程化原則

現代企業數據庫應用基本上是工程化的合作開發，其基本特征是按軟件工程學的原則進行組織，軟件工程學的基本方法融入數據庫原理與應用課程的實踐環節，使學生盡早建立起工程化的概念，順應人才市場需求的一條原則，但考察目前的教學過程可以看到，除了畢業設計（論文）之外，從課后作業、上機實踐到課程設計，幾乎都是學生的個人行為，大多數學生是抱著應付差事的心理被動地來完成這些任務的，缺乏創新思維。在畢業設計（論文）中反映出許多學生不懂得如何合作開發一個實用的數據庫應用系統，嚴重影響了畢業設計的質量，學生畢業后也不能迅速適應所在單位的工作要求。從而達不到應用型本科產學相結合的教學模式。

1.3教學內容和教學方法較單一

目前，大多數學生還是通過課堂教學獲得相關知識，但是，數據庫相關知識日新月異，很多知識不可能在課堂教學中完成，很多內容還需學生課后自學，因此，就需要向學生提供更多的學習平臺和空間，讓學生能進行課后學習、交流。

1.4考核方式的單一性

考核是檢驗教學成果的有效方式和重要手段，對學生學習和教師教學具有重要的導向作用，不同的考試方式能激發學生不同的學習動機。數據庫原理是一門理論性和實踐性都很強的課程，傳統的考試模式通常以期終理論考試成績作為對學生最終評分的主要依據，造成學生為考試過關而學，并不注重提高自身能力。

2.《數據庫原理》課程改革研究的具體措施

針對目前存在的以上問題，對《數據庫原理》課程的改革已是十分必要。而根據我校應用型本科的特點以及計算機類專業產學模式結合的教學模式課題研究的背景，本課程教學改革的指導思想是多方面提高學生的學習，培養學生綜合地應用專業知識，以產學結合為教學模式，對實際項目進行模擬化開發，訓練工程化的設計思想。

2.1課程內容體系的改革

根據課程改革的指導思想，對《數據庫原理》課程體系進行改革，建立理論教學內容、實踐教學內容以及能力拓展內容三級結構。其中，理論教學內容主要包括數據庫的基本知識；在實踐教學內容中把理論課程中的實驗部分進行重新設計，分為必做實驗和選做實驗，同時將實踐教學內容中的課程設計部分進行修改，課程設計題目由指導教師明天和學生自主命題共同組成，教師命題要求指導教師根據產學模式，以相應的校企合作企業的項目為原型進行修改命題，鼓勵學生從實際生活、工作、學習的需要出發設計題目，同時以團隊形式充當不同的項目角色；能力拓展內容鼓勵學生參加各種計算機競賽、參加各種形式的認證考試（如計算機等級考試三級、軟件服務外包大賽、MAT認證等）。

2.2教學方法方式改革

在實際的教學過程中，合理的綜合使用各教學方法、教學手段，以學生為中心，多采用講解和項目教學相結合的教學方法，提供豐富的學習資源和學習平臺，增加學生的實踐機會、自學機會和創新機會，極大地調動學生的學習的主動性和積極性。

2.2.1結合多種教學方法進行教學

《數據庫原理》課程的特點是理論性較強，因此在對理論知識進行講解時，以項目案例貫穿其中進行知識的講解。為了讓學生進行能快速理解，采用學生熟悉的學生選課系統作為案例。同時，在對理論性較強的知識點講解時，采用多媒體課件輔助教學，如用戶訪問數據庫的工作過程一節時，就制作了Flas來輔助講解，這樣學生就能直觀的掌握工作過程，同時也增強了學習興趣。此外，在課堂教學中，還采用小組討論、回答問題等形式來豐富課堂教學。

2.2.2提供課程網站進行學習及教學

此外，由于數據庫知識日新月異，為了讓學生能更多的了解最新知識，在課堂教學之外，還采用其他教學方式讓學生進行學習，課程網站就是其中之一。為此，在學校課程中心《數據庫原理》課程網站上，除了傳統的布置作業、上傳下載課件等之外，還提供了豐富的課程資源和討論區。在課程資源模塊中，放置了大量的關于數據庫技術方面的文章，如各種數據庫管理系統的安裝和使用，數據挖掘和數據倉庫等方面的知識，極大地豐富了學生的學習資源，同時在課堂教學中也鼓勵學生自己去查閱相關文獻和企業對數據庫方面的最新需求。為了方便學生在學習過程中的及時交流，教師與學生每周固定一次在線交流時間，解決學習及教學討論等問題，同時師生也可發起相關話題，進行探討，從而增強師生、生生之間的交流和溝通。

除了讓學生能及時了解最新知識、及時溝通之外，為了強化學生對理論知識點的掌握，該課程網站還提供了在線自適應測試系統，學生可以根據自己實際掌握情況選擇不同的內容進行測試，同時系統還可以根據學生測試情況判斷學生目前的知識水平，自動的提供相關測試內容供學生學習。

2.3實踐教學內容改革

根據課程內容體系結構，實踐教學內容包括課程內實驗和課程設計。課程內實驗又分為必做實驗和選做實驗。必做實驗教師在課堂上應給學生指定明確的有利于消化課堂理論知識的實驗題目，讓學生上機時做到目的明確、有的放矢。選做實驗可以讓學生根據自己掌握情況進行選做，如數據庫的恢復、觸發器使用、其它數據庫管理系統使用等實驗可作為選做實驗。

上機實驗針對的往往是一定范圍的知識點，各個知識點相互聯系不夠緊密，具有一定的局限性，因此在課程的后期需要集中安排課程設計。根據培養應用型人才及產學結合教學模式的要求，在課程設計環節中，指導教師根據校企合作企業所提供的實際項目進行改進，讓學生進行項目的模擬化設計開發，如公司EHR系統、設備管理系統等項目等，同時也鼓勵學生自己從實際生活、學習出發自擬題目。根據這些實際項目或有意義的課題，讓學生在課程設計環節中得到工程化訓練，從而學生能夠更快的適應企業項目，達到產學相結合的教學模式。通過前期對數據庫基礎、SQL語言、數據庫設計理論、數據庫完整性、安全性、數據庫恢復技術和并發技術的學習，使學生具有基本理論知識，再通過學生課程設計項目的需求分析訓練了學生的溝通能力和工程思想；通過數據庫編程和程序設計結構的學習是學生具有進行開發的專業技術能力，通過作品的展示、評價和答辯，使學生的團隊精神、綜合應用能力得到鍛煉。

此外，還鼓勵組織學生參加計算機應用能力大賽、軟件服務外包大賽等各種競賽，通過競賽，使學生的知識面加寬，閱歷增強，認識到本課程技術的更深應用領域和技術，促進了學生繼續訓練學習的興趣，同時也提高了學生解決實際問題的能力。

2.4改革考核方式，注重能力考核

學生學習能力的評價應采用不同的方法來衡量學生的專業知識、個人自身能力、團隊合作能力、建造產品和系統的能力。這些方法包括筆試、口試、學生表現的考察、評分、學生反映、論文、學生互評和自評等。不同能力的評價需要有不同的方法。

數據庫原理課程的考核分為理論知識考核與應用能力考核兩部分。理論知識的比重占50%，應用能力的比重也占50%。理論知識考核重點考察學生對關鍵性概念和原理的熟悉和理解，著重考核學生綜合運用知識解決實際問題和創新思維的能力。因此，理論知識應采取筆試和口試相結合的方法。