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序論:在您撰寫數據庫課程設計時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
關鍵詞:工作過程;數據庫;應用技術
在網絡環境越來越廣闊的背景下,數據庫系統已經在各個領域均有所涉及,并且成為了信息系統的基石與核心,促使諸多計算機科學與工程技術人員必須要掌握專業的數據庫技術、技能。我國高校計算機相關專業學生亦需要學習數據庫應用技術,以培養并且提高自身的數據庫技術基礎知識與管理應用水平。但是,鑒于數據庫應用技術課程體系比較復雜,發展迅速,應用技術自身有較強的靈活性和多樣性,采用傳統教學方法并不能夠取得良好教學效果。為此,有必要從工作過程視域下對數據庫應用技術課程設計作出研究。
一、工作過程視域下的數據庫應用技術課程開發
1、確定工作崗位數據庫應用技術課程應該屬于高校,尤其高職院校軟件技術專業十分重要的核心課程內容,為了培養更多高素質、高能力的軟件開發人才,必須要對高職院校軟件技術專業學生的崗位定位進行恰當分析[1]。通過表1的相關信息可以發現,高職院校軟件技術專業學生的首崗需求均需要其掌握數據庫技術,需要具備桌面開發、WEB開發、數據庫管理的能力。另外,學習數據庫技術課程能夠保證Oracle課程的有序開展,為廣大軟件技術專業學生進一步掌握數據庫系統技術奠定堅實知識基礎。2、提煉工作任務對于高職院校軟件技術專業學生崗位工作任務進行提煉時,必須要對專業的工作崗位具有比較清晰的認知。根據表1的相關信息,基本上可以將軟件技術專業崗位工作任務歸納為如表2所示的內容。3、確定領域知識工作過程視域下的數據庫應用技術課程,且本質在于參照實際的工作過程,將工作領域的知識與工作過程進行結合,通過設計相應的教學活動培養學生具備專業工作能力[2]。從該點可以發現,高職院校軟件技術專業不僅僅需要對工作崗位和工作任務具有清晰的了解,更要明確各個工作領域的知識點,以便更加科學的編寫教材,選擇恰當的教學模式。具體工作領域知識點如表3所示。4、設計學習情境工作過程視域下的數據庫應用技術課程設計實施需要一定的學習情境予以支撐,幫助學生真正的、直接的參與到課程設計教學中[3]。設計學習情境時,必須要保證專業知識、工作能力、職業素養以及教學場景之間的有效融合,對于課程內容應該重構,保證各個課程之間緊密相連,形成系統化的教學。一般情況下,高職院校軟件技術專業在工作過程視域下進行數據庫應用技術課程學習情境設計時,可以采用圖1所示的學習情境,在遵循學生認知學習與職業成長規律的情況下,提升教學質量。
二、工作過程視域下的數據庫應用技術課程設計實施方法
實施工作過程視域下的數據庫應用技術課程設計,必須要堅持“以學生為主體”,采取多種有效的實施方法,達到提升教學效果的目的。具體的實施方法包括:項目驅動教學法,即通過對教學內容進行分析,將其組織成為不同的項目案例,學生根據不同案例進行學習,掌握不同的知識、技能,提高自身職業素養;啟發式教學法,即從學生的角度出發啟發學生的思維,調動學生積極性與主動性,使其有效的參與到教學活動中;角色扮演教學法,即設置學習情境,令學生分組對實際工作當中的角色進行扮演,促使學生掌握工作技能并培養前期具有良好合作能力;教、學、做一體化教學方法,即將理論聯系實際,打破傳統的理論、實驗、實訓課程教學借鑒,為學生建設實訓室,師生良好互動下邊學、邊做,培養學生的思維能力和動手能力,激發學生學習興趣。
三、結論
綜上所述,工作過程視域下的數據庫應用技術課程設計,必須要將實際的工作項目作為載體,能夠根據高職院校以及軟件技術專業學生的特點,對典型的工作崗位、工作任務進行透徹分析。在此基礎上,必須要能夠明確崗位所需要的知識點,為學生的學習創建良好學習情境。另外,教師自身必須要具有較高的專業能力,能夠采用多樣化的實施方法,充分調動學生的學習積極性與主動性,使其參與到工作過程視域下的數據庫應用技術課程設計教學當中,不斷提高學生的職業能力,滿足崗位需求。
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關鍵詞:應用型本科;數據庫;課程設計;教學策略;項目驅動
隨著信息技術在各行業中的普及,數據庫技術的應用范圍越來越廣。數據庫技術及應用是計算機核心課程之一,相關教學大綱給出了數據庫技術課程的教學基本要求[1]。為了讓學生更好地掌握數據庫技術,絕大多數應用型本科院校都開設了數據庫課程設計相關課程。通過課程設計的實踐環節,學生綜合運用所學知識,根據具體需求,獨立地設計一些實際應用系統[2]。課程設計的開設不但能夠培養學生解決問題的能力,而且還能提高學生的學習興趣[3]。本文探討了基于項目驅動的數據庫課程設計的教學策略。
1目前課程設計中存在的問題
從計算機類專業培養方案來看,大多數應用型高等本科院校都開設了數據庫課程設計實踐課程。但在實際課程設計教學過程中,教師僅僅對數據庫相關教學內容進行簡單重復,無法培養學生利用數據庫相關理論知識解決實際應用問題的能力,達不到市場對專業技術型人才的要求[4-5]。目前,數據庫課程設計教學過程主要存在以下幾個問題。
1.1重要性認識不足
數據庫技術是一門實踐性很強的專業基礎課,應用領域也相當廣泛。目前,很多高校開設的數據庫課程設計學時不一,教學時間安排上也不集中。此外,很多院系僅把課程設計當做一般性實踐課程,沒有專門的教學大綱,導致很多教師的教學目標不明確。師生均對課程設計重視程度不夠,不僅使得教師在課程設計過程中教學效果較差,而且也無法很好地培養學生運用所學數據庫知識來解決實際問題的能力。
1.2選題質量不高
選題是課程設計中一個非常重要的方面,好的選題不僅可以提高課程設計作品的質量,而且還能提高學生的學習興趣。但是,目前課程設計選題往往質量不高,存在以下不足:(1)選題陳舊,缺乏新意。每屆學生都會開設數據庫課程設計,教師每年都提供同樣的幾個選題供學生選擇,這不僅不能引起學生的興趣,也無法跟上社會發展的要求。(2)選題過大過難。很多同學比較喜歡選擇網上購物系統、火車訂票系統等作為課程設計題目,盡管這類選題來自于實際生活,學生有一定的了解并有一定的應用經驗,能夠一定程度上鍛煉學生的開發能力,但是這么大的題目使得學生這短期內僅憑個人力量沒有足夠的精力去高質量地完成。
1.3考核方式不科學
當前,對課程設計的評價還沒有統一的標準,教師主要是通過學生的上課考勤、設計報告、實際作品等幾個方面進行簡單的加權成績來評價。顯然,這種簡單的考核方式并不能全面反映學生的團隊協作、創新、編碼等綜合能力。因此,一套完善合理的考核機制不僅能有效提高課程設計的實踐教學效果,而且對培養學生的綜合素質具有明顯地促進作用。
2基于項目驅動的數據庫課程設計教學
為了提高課程設計的質量,根據以往的經驗,我們采用項目驅動的方式進行教學,取得了較為滿意的效果。
2.1合適的項目選題
一個高質量的項目選題是實施數據庫課程設計教學的關鍵。在確定項目選題時主要了考慮以下幾方面的因素:(1)項目實施過程中能否將理論和實際應用結合在一起;(2)提供的項目選題數量足夠多,而且主要是學生比較熟悉和有興趣的應用領域;(3)項目難度顧及到學生能力的差異。以興趣為導向,結合能力差異,理實結合,難度適中,通過合適的選題奠定課程設計實踐課程的基礎。
2.2項目團隊人員分配
很多教師為了給予學生更加公平的評價,規定每個學生單獨完成一個選題,這樣不利于培養學生的團隊協作能力。因此,我們在課程設計過程中,根據學生專業技能的差異,搭配分組,由4-5名學生組成一個項目團隊,并任命一名團隊成員擔任組長。同時,組長根據成員的興趣和能力分配不同的角色,團隊成員通過分工協作完成作品的設計。充分發揚團隊精神,互相學習,共同提高。
2.3改進項目實施環節
在課程設計實施過程中,課程組注重如下幾個方面的考慮:(1)教師在項目實施過程中動態跟蹤學生完成項目的情況,并要求每個團對在項目不同的階段遞交相應的方案等,教師適時根據項目實施的情況進行針對性指導;(2)鼓勵學生通過模仿來創新自己的項目,全面創新對于該階段學生很難實現,采取該策略一方面降低創新難度,樹立學生自信,一方面也能有效促進學生主動思考改進;(3)組成團隊后,教師要求每個項目成員之間相互監督、幫助和學習,調動每個成員的積極性,共同參與課程設計。
2.4課程設計的考核標準
數據庫課程設計在考核時,不僅考核學生的理論和動手能力,而且還考核學生的工程設計能力和團隊協作能力。課程組制定了如下考核標準:(1)項目技術:①檢驗數據庫表設計是否滿足規范化理論的要求;②數據庫設計是否考慮了安全性和完整性等因素;③項目是否采用索引等技術優化數據庫性能;④檢查項目是否依據軟件項目規范來開發等;⑤根據作品采用技術的新穎性程度等方面增加附加分。(2)團隊成員:在考核時,教師不僅考慮出勤和遵守紀律情況,還綜合考慮項目質量、工程實踐能力、新技術運用能力、協作能力等。(3)文檔質量:文檔必須符合軟件工程相關規范,能夠清晰地對項目的設計和功能進行描述,教師根據文檔質量給出相應的成績。
3總結
基于項目驅動的數據庫課程設計改變了傳統的教學理念,旨在通過開發實際項目等形式來培養學生動手能力和團隊協作能力。相較于傳統的理論教學,課程設計是一門實踐性非常強的課程,采用項目驅動教學法,對培養學生的綜合能力具有積極作用。
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1數據庫理論是數據庫課程設計的前提
目前,數據庫產品市場95%以上都是關系數據庫產品.關系數據庫理論是數據庫設計的基礎,掌握關系數據庫課程理論是數據庫課程設計的前提.數據庫課程是研究數據處理技術的一門綜合性學科,它是與離散數學、操作系統、數據結構、軟件工程、計算機原理等學科及其他應用領域的知識和方法相結合的學科.數據庫理論研究的核心內容是數據建模、數據規范化理論、數據庫系統、數據庫的安全性、完整性、數據恢復技術、模式分解理論和方法.只有掌握了數據庫理論才能做好數據庫設計[1]22-49.全國大部分院校都將數據庫理論和應用作為兩門課程開設,一門是數據庫系統概論(主講數據原理),另一門是數據庫應用(主講程序設計).對于絕大多數學習者來講,學習數據庫的最終目的是掌握數據庫應用方法和技術,在現有DBMS的基礎上二次開發數據庫產品,而不是開發新的DBMS,所以大多數高校往往在數據理論之前先開設數據應用課程,如VisualFoxpro6.0、Delphi、Oracle、SQLServer、Access等程序設計課程是關系數據庫的產品,它們屬于原理的具體應用部分.學習數據庫應用課程后,便于掌握和應用數據庫理論;反之,也只有學習了數據庫理論才能更好地掌握和應用數據庫技術.
2數據庫設計理論是數據庫理論的應用和延伸
2.1數據庫理論在數據庫設計中的指導應用
按照規范設計的方法,將數據庫設計分為6個階段:需求分析、概念結構設計、邏輯結構設計、物理結構設計、數據庫的實施、數據庫運行和維護.在數據庫設計的每一個階段,都不同程度地用到了數據庫理論與方法,同時對數據庫理論進行了豐富的擴充.在概念結構設計中,核心內容是數據建模,即根據實體類型設計E-R(實體-聯系)圖.在E-R圖中要搞清楚哪些是實體,哪些是屬性.從理論的角度來說,實體是客觀存在的,并可以相互區別的事物,屬性是對實體特征的描述,但是它們之間既有必然區別,也有一定聯系.實體和屬性不是絕對的,如果需要對屬性進一步描述,則屬性就作為實體,反之,如果不需要對實體進一步描述,則實體也可以作為另一實體的屬性.例如,在設計職工檔案管理數據庫時,實體類型“職工”的屬性:檔案號,姓名,性別,出生日期,參加工作時間,學歷,職稱,職務,工資.如果只考慮現在的工資,則工資就是職工實體的屬性,但是如果考慮職工的工資歷史,則工資就是一個實體.在邏輯結構設計時,用到規范化理論、求極小集和碼的方法、模式分解理論和方法.
2.2數據庫設計理論是對數據庫理論的延伸
數據庫設計理論對數據庫理論在很多方面進行了延伸和擴展,使得數據庫理論更加簡捷、方便和直觀.在邏輯結構設計中,將概念模型的產品基本E-R圖轉換為邏輯結構的關系模型,是模式分解理論的直接應用,是在數據庫理論基礎上的抽象和延伸,實體內和實體間的轉換,實體間的每一個實體轉換為一個關系,實體內的屬性是關系的屬性,實體內屬性的碼就是關系的碼.按照關系理論的函數依賴,每一個實體中,碼決定每一個屬性,而模式分解中,碼相同的合并,左右兩端的屬性合并作為一個分解,從操作方面減少了復雜性,所以設計理論與數據理論完全吻合;數據庫實體之間的聯系分為一對一、一對多、多對多和多實體之間的聯系4種情況,這些轉換在邏輯結構設計中都給出了轉換規則,也完全滿足模式分解理論,在模型優化時,用到極小集方法與設計理論的結合.
3注重數據庫設計理論與實踐的結合
3.1處理好數據庫設計經驗和數據庫設計理論的關系
數據庫設計理論盡管比較完善,按照規范化理論,在函數依賴領域,如果關系滿足BCNF,不會存在數據冗余、插入異常、刪除異常和更新異常,實際上關系規范化不一定要達到BCNF;如果達到BCNF,不會出現冗余和各種異常,但會出現查詢效率降低.這就要根據實際情況綜合權衡.下面以規范化后的學生成績管理系統為例說明.學生成績管理系統包含下列3個關系:學生(學號,姓名,性別,出生年月);課程(課號,課名,學時,學分);成績(學號,課號,成績).我們經常查詢“某同學學習某課程的成績”,這就需要3個關系的連接,如果學生人數較多(數據庫較大),可能需要較長時間,但如果是第1范式,則不需要連接,如果是第2范式,可能連接的次數較少,也會減少耗費.在實際應用中,我們可能不需要把關系劃分到BCNF,也許只需要達到2NF,甚至1NF,也就是逆規范化,到底規范化到什么程度,要結合實際問題和具體設計經驗[2]3-39.
3.2課程實驗是數據庫課程設計的基礎
數據庫課程是理論與應用結合較為緊密的一門課程.學習數據庫課程的主要目的是為了應用.因此,為了深入淺出地講授數據庫理論,在每一章都設計一些課程實驗,以便通過實踐驗證理論,同時掌握其應用方法,為后續的課程設計打下基礎.在大部分教科書中,都是以SQLServer為例,講授SQL語言、數據的安全性、完整性.在講授SQL語言時,可以讓學生先建立數據庫,結合所學內容對數據庫進行查詢、插入、刪除、修改等實踐操作,在實踐的過程中真正理解并掌握SQL語言的應用環境.在講授數據庫安全性和完整性時,利用數據庫系統的實際應用讓學生對系統做數據控制.提高學生對數據庫課程的認識,激發學生的學習興趣和欲望.
3.3課程設計是提升學生綜合應用能力的關鍵
課程設計是課程內容的展示,是對所學知識的延伸,是學生掌握學習內容、方法和技巧的綜合體現.數據庫設計理論主要是為了指導數據庫的應用和實踐,通過系統的理論學習和部分單元(如創建用戶、創建視圖、用戶管理、權限管理等)的應用實踐訓練,充分認識到DBA在數據庫系統中的作用.通過課程設計讓學生在掌握數據庫設計理論的同時掌握數據庫課程設計的全過程,可以采取將學生分組的方式,為每組同學擬定相關題目,如學生檔案管理系統、財務管理系統、售票管理系統等,設計可以采取集中設計和分散設計相結合的方式,如果條件允許可以集中7~10天時間做課程設計,否則,可以利用周末時間集中設計,學生自己找業余時間,教師加強指導,題目在期中布置,期末老師驗收.讓每一位同學獨立完成或者協助完成數據庫設計的過程,同時,使每一組同學進行上機運行并調試,完成所有功能進行程序實現,最后組織設計答辯.教課評價方面,可將學生平時的課程設計和期末考試相結合,作為學期期末成績.通過課程設計和設計答辯,學生不僅鞏固了理論知識,豐富了課程實踐,掌握了如何運用理論指導實踐應用,也對今后其他課程設計以及畢業設計打下堅實的基礎,取得較好的效果.
3.4數據庫課程設計的具體內容
數據庫設計是在指定的應用環境下,構建最優的數據庫邏輯模式和物理結構,建立數據庫及其應用系統,滿足各種用戶的各種需求(信息、管理和操作需求),并能夠有效地存儲和管理數據.數據庫設計要按照需求分析、概念結構設計、邏輯結構設計、物理結構設計、數據庫實施、數據庫的運行和維護各個階段突出特點嚴格進行結構設計是與行為設計的有機結合.每一個階段都有具體的技術要求,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,通過需求分析設計出數據流圖,編寫數據字典.概念結構設計是從數據流圖和數據字典中提煉出E-R圖,對E-R圖優化后獲得基本E-R圖.按照轉換規則和DBMS的轉換功能將概念結構的產品基本E-R圖轉換為邏輯結構設計的關系模型.物理結構設計主要根據DBMS的詳細特征設計存儲結構和存取技術,最后經過優化、評價滿足用戶的效率要求.數據庫實施和運行維護主要考慮代碼的編寫、調試、試運行和維護,涉及數據轉儲、安全性、完整性、數據組等問題.整個設計都是在數據庫理論的指導下進行[3]181-250.
4結語
關鍵詞關鍵詞:數據庫課程設計;項目驅動;教學方法;考核方法;能力培養
中圖分類號:G434 文獻標識碼:A 文章編號文章編號:16727800(2013)008017402
作者簡介作者簡介:邱月(1979-),女,碩士,湖北經濟學院信息管理學院講師,研究方向為數據庫技術。
0 引言
數據庫技術已經成為先進信息技術的重要組成部分,是現代計算機信息系統和計算機應用系統的基礎和核心。數據庫技術是將數據庫與軟件開發相結合,數據庫設計和基于數據庫的應用程序開發。為此,課程要求學生選用主流DBMS,自選某種高級程序設計語言,實現一個完整的以數據庫為核心的B/S或C/S架構的應用系統。掌握設計實現一個完整的產品化導向的數據庫應用系統的流程和方法,包括需求分析、數據庫設計、應用程序設計。本文分析了湖北經濟學院開設數據庫課程設計以來,實踐教學環節中存在的問題,結合項目模擬實訓教學方法的基本原理,提出了基于團隊項目模擬實訓的數據庫課程設計教學方法的具體方案及實施效果。
1 數據庫課程設計教學現狀
(1)題目過少不夠開放。湖北經濟學院是一所財經類教學型學校,開設的主要專業為經濟管理類。但目前的題目多數都是老師提供給學生的,題材類似,不可避免地會出現學生相互抄襲的現象。另外,題目呆板,沒有和本校的專業特色相結合,選擇余地太少。長此以往,會使學生養成不勞而獲的壞習慣,不利于學生畢業之后適應競爭激烈的社會。
(2)學生輕分析設計,重編程實現。 學生把編程工作放在數據庫設計中的首要位置,輕數據庫及其對象的設計,重開發工具的使用。很多學生只重視系統功能模塊的設計與實現,缺乏全局觀念。
(3)學生缺乏整體意識,團隊協作能力不強。在數據庫系統開發的過程中,學生對系統沒有整體規劃,經常把時間都花在需求分析和系統實現上,造成在學生項目后期沒有時間做系統測試,這樣開發出來的系統必然出現很多問題。
軟件開發是一個系統工程,特別強調團隊協作能力。如果一個課程設計題目只讓學生一個人完成,缺少與他人相互的交流,不利于交流與溝通能力的培養和項目的正常開展。原有教學模式下,學生做課程設計往往單打獨斗,沒有形成一個團隊。
(4)課程考核方式不夠科學。老師通常采用平時成績和實驗報告相加權作為總成績。在這種考核方式下學生是被動地完成任務,不知道所做項目的評定標準,因而積極性不高,也不能通過項目設計有效地提升自己的能力。
2 數據庫課程設計基礎準備及教學目標制定
2.1 基礎準備
綜合性的實驗課程往往需要很多課程作支撐。在該課程開設之前,前期學生應該已經學習了C、C++等一些經典的程序設計課程,學習了數據庫原理及軟件工程課程,對于數據庫原理課程中的相關概念例如數據庫文件的創建、表的建立以操作、視圖與SQL查詢、存儲過程與觸發器等進行了相關實驗,對于關系型數據庫基本概念和特性有一個比較完整的認識。由于課程設計中需要將數據庫原理與工程項目相結合設計出具體的應用程序和界面,所以學生還需掌握至少一門前臺開發工具,如 、或PHP等,讓不同層次的學生選擇不同的培養方案,有針對性地進行學習。
2.2 教學目標
結合教材上關于數據庫設計的思想和方法,對一些簡單的信息管理問題進行必要的分析和設計。在掌握了數據庫系統的基本原理和基本方法的基礎上,熟悉數據庫管理系統的工具及語言。能查閱資料解決數據庫技術方面的問題,具備在微軟開發平臺下進行數據庫設計和管理操作能力,培養數據庫應用系統開發的基本能力,項目合作、團隊精神及小組交流的能力,培養學生運用數據庫管理系統解決實際問題的能力。
3 數據庫課程設計教學構思
課程組根據學生的實際情況,制定了相應的教學計劃。本課程安排在一個學期內,32學時,每周具體安排如表1所示。
3.1 人員安排及開題
把整個班級按照開發小組的形式進行分組,每組4~5人,選一名組長,每個同學承擔不同的角色,共同完成任務。在整個過程中,為了達到鍛煉的目的,每個同學的角色可以互換。
在選題方面,應充分考慮到學生的專業特色,體現經管類專業的特點,選擇具有專業特色的案例,以激發學生的學習興趣。比如,針對“旅游管理”專業和“國際金融”專業,可以根據專業要求來分別制定教學案例,使學生在數據庫課程設計中加深對本專業課程的理解,從而達到數據庫課程設計和專業特色融合的目的。在制定選題的過程中,教師應進行充分的調研,與該專業的教師進行討論,幫助學生選擇他們熟悉的題目,如旅游酒店管理系統、學生成績管理系統、人力資源管理系統等,或者選擇學生生活中經常接觸、能很快上手的內容。同時,應注意控制題目的規模和難度,使學生經過努力后能在規定的時間內完成。這個階段可以充分調動學生的積極性,鼓勵學生自己選題組建項目小組。這種方式經檢驗取得了較好的效果。
3.2 需求分析
在此階段,要盡可能收集課題的全面需求,利用不同小組互相模擬實際用戶的形式,開小組討論會來確定需求,增強學生的溝通能力和開發興趣,并引導學生自己畫出數據流圖。
例如,某家工廠的采購部每天需要一張訂貨報表,表中列出所有需要再次訂貨的零件。對于每個需要再次訂貨的零件列出下述數據:零件編號、零件名稱、訂貨數量,目前價格、主要供應者。零件入庫應有入庫單,零件出庫應有出庫單,通過放在倉庫中的CRT終端把入庫單或出庫單報告給訂貨系統。當某種零件的庫存數量少于庫存量臨界值時就應該再次訂貨。
當系統比較復雜時,應當采用分層描述的方法。一般第一層描述系統的全貌,第二層分別描述各子系統的結構。如還未表達清楚,可以繼續細化。
3.3 系統設計與實施
確定用戶需求后,進入系統設計階段。物理設計階段應該充分利用表、視圖、存儲過程、觸發器等各個數據庫對象的特點,建立一個完整的數據庫。要引導學生利用課程設計來熟悉數據庫開發的一些常用技術和工具。例如,在數據庫課程設計中可以教學生怎樣使用Power Designer來做數據庫設計。在軟件公司實際的數據庫系統開發中,有很多工具可以直接完成從數據庫概念模型到物理模型的設計和轉化。
系統實施階段,各小組可以選擇自己熟悉的程序設計語言動手編寫代碼,完成系統各個模塊的功能。開發語言可選擇機房環境,有Java、VB、VC、PB等;數據庫可使用提供的SQL Serever2000、DB2、MySQL5等主流DBMS;軟件架構兩層、三層都可以。教師對各小組學生在設計中遇到的具體問題,有針對性地給與啟發式的引導。
3.4 系統測試
系統測試階段可以選取小組之間交換測試,主要從功能測試、數據庫測試兩個方面找出系統的缺陷,對軟件質量進行評價打分。列出測試計劃,往各數據庫表中插入正確的測試數據,測試數據插入情況和各種約束作用,并記錄結果;往各數據庫表中插入錯誤的測試數據,記錄出錯結果;在各數據表中修改測試數據,記錄測試結果;各數據表中刪除測試數據,記錄測試結果;創建各權限等級的用戶,授予相應的權限,然后按權限等級執行相應操作,查看操作結果是否正確,最后再編寫實驗報告。
數據庫功能測試主要是對界面進行測試,按用戶類型進行分部測試,查看每一種類型的用戶功能是否有欠缺;用戶操作是否符合實際,是否具有意義;尤其是在功能實現上,不同情況,會有怎樣不同的處理;查看在出錯的情況下,系統如何處理。3.5 完成設計報告
設計報告主要內容要求有系統需求分析(功能模塊圖)、基本ER圖(要求標明主碼、外碼、聯系類型)、用戶子模式設計、按模塊分析所編寫的應用程序等。撰寫設計報告前小組中各成員必須對自己的工作進行歸納、分析和總結。小結一般包括工作內容、工作量大小、自己完成情況、遇到的問題以及解決方法、收獲與體會、今后努力與改進方向等。教師給出設計報告書寫規范,學生根據系統分析設計結果完成該部分內容。報告編寫是考查一個學生總結工作、撰寫科技論文的能力。該環節考查的重點: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。
3.6 檢查與考核
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導向作用,不同的考核方式能激發學生的學習動機。除了加強平時考勤外,教師還需在每個階段對各個項目小組進行跟蹤檢查,對各個階段的完成情況進行記錄。從數據庫原理、數據庫應用和數據庫設計三方面對學生進行綜合評測,達到對數據庫系統主要內容和框架的評測。具體考核指標權重為:平時表現 (25%) + 任務完成情況 (30%) + 答辯 (20%) + 設計論文 (25%)。同時還要鼓勵學生在課程設計后,盡量撰寫相應科研論文,積極申報校級學生科研項目。對于能力非常突出的學生,可以建立課外研究小組,讓他們參與到教師在研的省部級科研項目中,進一步提升他們的專業技能和綜合素質。
4 結語
數據庫技術是一門理論和實踐并重的學科。課程設計是否成功的標準在于學生是否通過項目開發,將自己所學到的數據庫知識運用于實際需求中,是否提高了學生的動手能力。通過兩年的教學實踐證明,以這種方式開展課程設計更貼近企業實際的項目開發方式,能倡導學生主動參與的探究式學習和研究,改變學生被動接受、大量反復操練的學習和實驗方式, 真正培養學生嚴謹周密的思維和臨時處理問題的能力,滿足企事業單位信息化建設的用人需求,有效地解決了理論教學與實踐教學脫節和經管專業學生數據庫工程實踐能力薄弱的問題。另外,做好數據庫課程設計作業有利于學生畢業設計報告和畢業論文撰寫。今后學生面臨的畢業設計其實就是一個完整的系統設計,是課程設計的擴大化、完整化,為設計報告的撰寫、文獻資料的查閱也為今后撰寫畢業論文打下堅實的基礎。
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首先,讓我的記憶追溯到大二暑假,在老大的指引下(老大勸我學),我接觸到Microsoft公司的.NET產品。那個時候我已經學過vc和asp,因為windows程序設計實驗的課的關系,接觸過vb,但是沒有專門去學他,因為習慣了c++里面的class,int,覺得vb的sub,var看著就不是很順心。我是一個好奇心很強的人,突然看到了一個號稱“.net是用于創建下一代應用程序的理想而又現實的開發工具”,而且主推c#語言,由于對c語言的一貫好感,我幾乎是立刻對他產生了興趣。我就開始了對c#的學習,任何語言都不是孤立存在的,所以數據交互是很重要的,暑假的時候我把我們這學期的課本數據庫系統概論看了一遍。我記得以前用c語言編程的時候,數據是在內存中申請空間,譬如使用數組等等。很耗費內存空間。這個時候就是數據庫站出來的時候啦,于是我又裝上了sqlserver2000,以前學asp的時候用的是access,那個時候只是照著人家做,理論是什么也不是很清楚。
通過一個暑假的學習,基本搞清楚了理論方面的東西,具體怎么用也不是很清楚。但是這為這學期的課程設計打下了鋪墊。
來到學校后,隨著這學期的數據庫課程大賽開始了,我有一個看法就是我自己應該具備的能力不是我會多少,而是我應該具備快速學會東西的能力。遇到什么就學什么。我們有時候很容易被一些專業名詞說嚇著,包括什么建模,軟件工程,數據分析,數據挖掘等等。我身邊就有很多同學被這些紙老虎所唬住,而沒有勇氣去接觸他們,總是說這個太難了之類的退堂鼓的話,他們低估了自己的潛力同時也壓抑住了他們自己的好奇心。其實都是紙老虎,又不是什么國家科研難題,只是去用一些工具,發明工具是很難,但是用一個工具就容易多了,justdoit!我記得我做這個數據庫之前,我們老師說要做好前期分析,我就在網上搜索用什么分析工具好。最后我選擇了roseUML建模工具。在此之前,我腦袋里面沒有軟件建模的思想,什么UML建模對我而言就是一張空白的紙。但是真正接觸后并沒有想象的那么難,有什么不懂的上網去搜索,這是一個信息橫流的世界,有google,baidu就沒有不能解決的知識難題。以及后來的數據庫分析的時候用到的powerdesigner也是一樣。
開發的時候我想過用什么架構,c/s模式?模式有很多,怎么選擇?我就上網搜索現在最流行的架構是什么。結果搜到了MVC架構,就是你啦。我決定用這個架構,不會,沒關系,咱學。Justdoit!前期工作準備好后,那么我就得把我暑假學的.net加以實踐。這個時候我更加深入的了解了利用操縱數據庫的知識。并且對數據庫里面的存儲過程有了比較深入的了解。經過大概2個多星期的奮斗,我完成了我的數據庫課程設計--基于.net數據集的圖書館管理系統。并最后非常榮幸的獲得了大賽的一等獎以及以及新技術應用獎。
關鍵詞:數據庫系統原理;網絡課程;設計原則;框架結構;建構主義
0 引言
計算機網絡技術和通訊技術促進了網絡教育的發展,網絡課程是網絡教育的基本載體,其質量是決定網絡教育質量的關鍵要素之一。教育部充分意識到網絡課程在高等教育中的戰略地位,在2000年啟動了新世紀網絡課程建設工程;自2003年起陸續出臺了一系列建設優質網絡教育資源和網絡課程的相關政策,如2003年了《關于啟動高等學校教學質量與教學改革工程精品課程建設工作的通知》;并且自2007年起將網絡課程納入國家精品課程的評選項目中。
1 數據庫系統原理網絡課程的意義
數據庫系統原理是計算機科學與技術、信息安全、軟件工程和網絡工程及相關專業的專業基礎課或主干課程。建構數據庫系統原理網絡課程可以整合豐富的教育資源,突破學習的時空限制,實現自主學習、個性學習和遠程交互,使學生立體化、多元化地了解并掌握數據庫系統的基本原理、基本技術和基本方法,為開發信息管理系統、網絡數據庫系統等應用提供基礎知識與技術,為后續專業基礎和專業課程的學習和應用打下良好的基礎。具體意義如下:
(1)網絡課程以學生為中心,強調學生自主學習,不受教師、課堂和時間的限制。學生按照自身條件安排課程的學習,根據個人的基礎選擇適合的學習內容,實現真正意義上的因材施教和個性化學習。
(2)互聯網匯集了大量的教學資源,包括由國內外著名的教育專家、優秀教師和計算機專業人員共同開發的教學數據、檔案資料、優秀教案等。學生可以得到任一學科和領域的知識信息,得到專家學者的指導,拓展學生的學習內容,開闊學生的學習視角,實現教學資源的共享。
(3)網絡課程能最大限度地提供自由交互。師生之間的交互可以讓學生獲得教師的指導:學生之間的交互可以讓他們進行協作學習。學生通過實時的或非實時的交互,獲得圖、文、聲、像并茂的學習信息。
(4)越來越多的人離開高校后通過學習網絡課程完成繼續教育。網絡課程沒有地域和時空的限制,學生可以根據需要隨時接受優質的遠程教育,滿足繼續學習和終身學習的需要。
2 數據庫系統原理網絡課程設計原則
數據庫系統原理網絡課程的建設以建構主義學習理論為理論基礎。建構主義認為學習者并不是簡單地把知識從外界搬到記憶里,而是應該以已有經驗為基礎,通過與外界的相互作用來獲取、建構新知識;知識不是通過教師傳授得到,而是學習者在一定的情境(社會文化背景)下學習,借助其他人(教師和學習伙伴)的幫助,利用必要的學習資料,通過意義建構的方式獲得的。建構主義學習理論的教學設計專家指出:學習問題應該在真實情景中展開,是一項真實的任務;為課程設計多個學習起點和多個學習路徑;各種教學因素應能支持學習者的自主學習;對學習活動進行非量化的整體評價,反對以過分細化的標準評價。結合建構主義的學習觀點,我們給出數據庫原理網絡課程設計的基本原則。
1)營造真實情境。
學習環境的創設是學習的一個重要環節,因此網絡課程要能給學生創設符合教學主題要求并且接近真實的情境。首先,教師可以利用圖形、文字、聲音、錄像等各種手段生動地模擬一些對學生來說是真實的同時又與教學活動相關的問題。其次,教師要切實激發學生的學習動機,引導學生挑戰各種復雜的問題情境。第三,讓學生進行角色扮演,模擬在真實問題情境下的各種角色的行為。
2)自主學習為主,協作學習為輔。
網絡課程將學生從傳統教學中的被動建構者變為主動建構者,激勵學生主動獲取知識,主動查閱網絡資源,主動進行學結。學生在網絡課程的學習過程中,不僅掌握了專業知識,還通過信息檢索提高了自身的信息素養和創造能力。在進行自主學習的同時,協作交流也是必不可少的。協作學習不僅能讓學生通過各種交流解決自己所遇到的問題,而且能讓學生感覺到自己在一個真實的團體中學習,從而不會感到孤單和無助,這對建構知識、共享觀點、傳遞與獲得信息、交流感情均有重要作用。
3)尊重學生的個體差異。
不同的學生具有不同的社會背景,他們的行為習慣和思維方式呈現多樣性。網絡課程應充分考慮到這種個體差異,教學方式和表現形式應多樣化、個性化,并根據學生認知的特點不斷改進,做到因材施教。同時,網絡課程要提供豐富的學習資源,為學生自由探索創造條件,幫助他們自我發展。
3 數據庫系統原理網絡課程架構
網絡課程包括學習內容、學習資源、教學策略、學習支持、學習評價和教學活動6個要素。在數據庫系統原理網絡課程設計原則的指導下,圍繞網絡課程的6個要素,我們采用3層架構結構對數據庫系統原理網絡課程進行設計,總體設計結構見圖1。
數據庫系統原理網絡課程包括以下6個模塊:
(1)課程指南。課程指南目的是使學生對課程有一個總體了解。
(2)課程學習。提供一系列立體化的課程學習資源,滿足學生系統地學習基礎原理知識的需要。學生如果想進一步拓寬知識面,了解數據庫技術的最新理論,研究前沿內容,可以通過“技術前沿”子模塊獲得相關支持。
(3)實踐教學。實驗內容的安排由淺到深,學生從認識數據庫管理系統開始,先完成一些簡單操作,接著完成一個中型的信息管理系統的設計與開發,并在此基礎上,通過“拓展訓練”子模塊進一步提高應用和實踐能力。
(4)學習互動。網絡課程提供在線作業和在線答疑,學生可以提交電子作業或向老師提問和留言,老師可以在線布置作業、批改作業和回答學生的提問。同學之間可以通過在線交流互相學習,增進同學感情,減少孤軍作戰的感覺。
(5)自主學習。數據庫系統原理網絡課程的設計以“學生學習型”為主,學生可以下載相關學習資料,或者在線觀看教師教學錄像,或者利用網絡課程中的導航瀏覽、問題訓練等手段獲得相關學習信息,自定學習路線和學習進度。學生在學習過程中可以自行中斷教學視頻,記錄學習心得、疑難問題和重點內容,便于日后有針對性地復習。電子作業不僅便于提交和批改,而且教師對作業的批改和學生對作業的改正可長時間保留,使傳統的學習過程變得更加方便靈活和高效,真正實現學生自主學習。
(6)課程應用。在學生進行實踐活動的過程中,可以借鑒“應用技巧”中介紹的相關技術。學生可以閱讀“相關鏈接…‘熱點聚焦”子模塊中的科技文獻或熱點研究問題,拓寬自己的知識面,讓課程知識能夠學以致用。
關鍵詞:數據庫應用;網絡課程;設計
中圖分類號:G64 文獻標識碼:A
隨著網絡技術的日益發展,在高校中利用網絡進行教學,作為傳統教學模式的一種補充越來越受到重視。與傳統教學相比,網絡課程在課堂教學中具有知識結構模塊化、教學內容多元化、教學形式靈活化等特點,有利于學生根據興趣自主學習,因而在高校教學活動中發揮著越來越重要的作用。
在此背景下,洛陽理工學院為使網絡課程建設與管理工作更加科學化、規范化、制度化,在2010年全面啟動院級重點網絡課程建設工作,并開發了網絡課程建設平臺,筆者參加的《數據庫應用》網絡課程也被遴選為重點資助建設網絡課程。這是洛陽理工學院工程管理專業的一門專業基礎課程,是實現“懂管理的技術人才”培養目標的關鍵課程之一。
一、網絡課程建設的必要性
在日常教學過程中,由于本課程既包括數據庫技術,也包括程序設計方法,且數據庫技術和程序設計分別都有很多知識點,教學內容較多。同時,對于數據庫技術的理論部分、面向對象程序設計的方法,大部分學生對于本課程的內容特別是計算機程序設計部分都是從未接觸過的,課程總體較難。再者,課程除理論部分涉及面較廣外,還包含應用實踐環節。而總體課時安排僅有64學時(其中包括24學時實踐),在這么短的時間內要掌握本課程的主要內容,難度較大。
對此,課程組教師雖然通過不斷優化課程內容,在不影響整體知識結構的情況下,采用精講多練、適當取舍的方法,從而在有限的課時內,將課程基本內容和精華部分傳授給學生;同時,對授課的計劃和程序做了一系列的改進,努力提高學生的學習興趣,采取課堂講授和課下自學相結合的方式,使學生掌握所學內容;最后,在課堂教學方面采用多媒體教學方式,通過引入實際案例,利用互動式學習的方法,由師生雙方共同提出問題、解決問題,從而提高學生的實際應用能力和解決問題能力。但由于時間畢竟有限,為了能夠進一步提高學習的效率,我們充分利用網絡和網絡資源,通過建設網絡課程,構建第二學習課堂。這樣,一方面加強了師生的交流互動,增強學生對知識的掌握;另一方面可充分發揮網絡資源的共享優勢,提高學生學習的效果。
二、網絡課程的教學內容設計
網絡課程的教學內容設計是網絡課程建設的主體,是教師根據學生專業特點及本身對課程的理解,將需要講授的內容按照網絡教學環境的需要和網絡課程的教學目標進行分解、重組,使其更適宜用網絡教學的形式表達。為了適應不同層次學生學習的要求,通常采用模塊化方法組織教學內容,在每個學習模塊下,確定學習重點、難點、需掌握的知識點,并配以相應的測試、練習模塊,參考資源模塊及擴展學習模塊。在呈現方式上采用文本、圖像、視頻等多種方式,以學生為主體,力求提高學生的學習興趣。數據庫應用網絡課程教學內容設計中主要包括:
1、課程基本信息。主要包括課程描述、主講教師信息、教材建設、授課計劃、教學方法、考核辦法等,概要地介紹數據庫應用課程的歷史沿革、教學隊伍建設、理論課和實踐課的教學內容、教學方法,使用的教材和參考資料,考核方法等。
2、課程教學資源設計。提供以服務為中心的豐富教學資源,主要包括理論教學大綱、授課電子教案、多媒體課件、作業與習題在線測試、案例庫、單元題庫及綜合題庫、動態操作演示等。這部分內容是網絡課程教學內容設計中的核心部分,由主講教師根據豐富的授課經驗,針對課程的難點和重點,以圖片、教學錄像和動態演示等表現手法予以呈現,便于學生掌握和理解,提高學習的效率。
3、實踐環節教學設計。數據庫應用是一門對實踐操作能力要求很強的課程,在網絡課程建設中其實踐環節是不可缺少的。通過實踐教學,可使學生進一步掌握所學的知識,將理論知識和實踐環節緊密結合,理論聯系實際,提高學生對所學知識的綜合應用能力。該部分主要包括實踐教學大綱、上機實驗安排、課程設計指導書等,在設計時,主要進行了三個方面的工作:一是在各章理論教學前,通過引入實際案例,并貫穿整個教學環節,同時對案例中出現的問題,采用互動式學習的方法,從而提高學生的實際應用能力和解決問題能力;二是對各個具體的知識點,利用動畫進行動態演示,從而展現整個操作的全過程,提高學生們的動手能力;三是按照實踐教學安排,布置每次上機實驗任務,最后綜合為一個小型的數據庫管理系統。
4、教學輔助資源設計。學生可通過此模塊及時了解課程有關的擴展信息及相關的資源,主要包括:學習內容主題論壇、相關精品課程網站鏈接、網絡資源鏈接、vf二級考試鏈接、相關前沿問題和熱點問題討論的鏈接等。
三、網絡課程的結構設計
網絡課程的結構設計是指課程網站的設計,包括課程的整體框架和功能、導航設計、具體頁面的設計和多媒體設計等。在本課程中首頁主要按照教學內容的設計,采用模塊化的思路系統地呈現各類學習內容與學習活動。本課程整體設計上采用了左右結構,左方類目上包括課程簡介、學習計劃、內容學習、案例分析、實驗、作業、答疑討論以及各種交流工具等模塊;右方為根據需要設立的四大應用型模塊,包括課程描述、學習日歷、釋疑信息、論壇信息和通知。其他頁面的設計采用同樣的風格,框架結構保持不變,在右方顯示該模塊的具體內容。整個結構的設計圍繞課程要求的學習內容與具體的學習活動進行了有效整合,以充分促進學生自主學習的目的;同時,在設計中注意以下問題,以保證網絡課程的實際應用效果。
1、導航功能設計。網絡課程的利用和學生學習效率的高低,在很大程度上取決于導航功能是否完善。方便快捷的導航功能設計,將可以幫助學生在學習過程中隨時獲得幫助,減少在學習過程中的盲目性。為了保證網絡課程的實用性,特從兩個層次設計本課程的導航功能:一是網絡課程中各項教學資源的導航,以方便同學們各個內容的學習;二是在教學資源下學習內容的導航,在這里包括各章節中重點、難點及知識點的導航,以方便不同層次學生的學習,同時給予了學生自主學習和對內容的選擇權利。
2、動態操作演示設計。數據庫應用課程除了理論知識外,對動手操作能力要求很高。因此,在設計中應當突出該課程的特點,尤其是對實踐環節進行個性化設計,充分利用各種信息技術,發揮網絡技術優勢,通過各種圖片、動畫、視頻等,最大限度地表現出課程的特色,使學生可以方便地學習這門課程。
3、在線測試設計。在線測試是教學環節中學生與教師溝通、互動的一個重要橋梁。通過在線測試環節,學生可充分認識到自己對知識掌握的程度,還存在哪些盲點,方便進行再學習和改進;而教師也可全面地了解學生們的學習效果,從而有重點地進行指導。在本環節包括章節測試、知識點測試和綜合測試三部分。
4、交互功能設計。在網絡環境中,學生是學習的中心,可以自主地選擇時間、地點、內容來進行學習。通過在線測試環節雖可對學生們的知識掌握情況有個全面了解,但由于題庫的設計、學生個體掌握程度不同等原因,不能滿足全部的需要。交互功能設計則可針對處于不同時間和空間條件下的教師和學生進行有效地交流的平臺,從而充分提高學習的效率。在此,交互功能主要有數據庫網絡課程學習論壇、課程電子郵件及電子公告板三種形式。
5、在線學習指導設計。本環節主要是為了有效地指導學生的自主學習活動而設計,通過此環節調動學生學習的積極性和主動性,引導學生的學習活動。要求教師根據課程的整體安排,在相應欄目填寫具體內容,包括對各章、各環節進行課程學習引導、學習任務、時間安排、專題討論、答疑活動等進行的安排。
6、教學評價設計。教學評價是以教學目標為依據,運用有效的技術手段,對教學活動的過程及其結果進行測定、衡量,并給予價值判斷。網絡課程設計的質量,除了前面各項內容的設計以外,合理的、多樣化的教學評價也是網絡課程設計質量的重要指標。本課程教學評價模塊主要有兩個方面的內容:一是教師評價的設計,內容涵蓋學生在線測試、學習活動、討論活動等的評價;二是學生評價的設計,涵蓋對教學活動、教學內容及授課方法的評價。通過教學評價,有利于形成教與學的全面互動,有利于教師和學生的充分交流,從而能夠進一步提高學習的效果。
四、結束語
在網絡課程的整個設計中,首先需要設計者明確目標,清楚地認識到為什么要建立網絡課程,從而把握網絡課程設計的整體方向。在此基礎上,圍繞目標設計教學內容,同時從教學內容出發設計網絡課程的結構。筆者認為,把握好這一思路,對提高網絡課程的建設質量、提高網絡課程的使用效果、充分發揮網絡課程的作用具有重要的意義。
(作者單位:洛陽理工學院)
主要參考文獻:
[1]王軍,何曉玲,田同海.機械設計基礎網絡課程建設[J].中國現代教育裝備,2010.2.