發(fā)布時間：2022-11-03 07:38:15
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的數據庫系統(tǒng)原理論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
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(yǎng)
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(tǒng)和計算機應用系統(tǒng)的基礎和核心。數據庫技術是將數據庫與軟件開發(fā)相結合，數據庫設計和基于數據庫的應用程序開發(fā)。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(tǒng)。掌握設計實現一個完整的產品化導向的數據庫應用系統(tǒng)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(huán)節(jié)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(yè)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(yè)特色相結合，選擇余地太少。長此以往，會使學生養(yǎng)成不勞而獲的壞習慣，不利于學生畢業(yè)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(fā)工具的使用。很多學生只重視系統(tǒng)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(tǒng)開發(fā)的過程中，學生對系統(tǒng)沒有整體規(guī)劃，經常把時間都花在需求分析和系統(tǒng)實現上，造成在學生項目后期沒有時間做系統(tǒng)測試，這樣開發(fā)出來的系統(tǒng)必然出現很多問題。
軟件開發(fā)是一個系統(tǒng)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(yǎng)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(chuàng)建、表的建立以操作、視圖與SQL查詢、存儲過程與觸發(fā)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(fā)工具，如 、或PHP等，讓不同層次的學生選擇不同的培養(yǎng)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(tǒng)的基本原理和基本方法的基礎上，熟悉數據庫管理系統(tǒng)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(fā)平臺下進行數據庫設計和管理操作能力，培養(yǎng)數據庫應用系統(tǒng)開發(fā)的基本能力，項目合作、團隊精神及小組交流的能力，培養(yǎng)學生運用數據庫管理系統(tǒng)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(fā)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(yè)特色，體現經管類專業(yè)的特點，選擇具有專業(yè)特色的案例，以激發(fā)學生的學習興趣。比如，針對“旅游管理”專業(yè)和“國際金融”專業(yè)，可以根據專業(yè)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(yè)課程的理解，從而達到數據庫課程設計和專業(yè)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(yè)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(tǒng)、學生成績管理系統(tǒng)、人力資源管理系統(tǒng)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(guī)模和難度，使學生經過努力后能在規(guī)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(fā)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(tǒng)。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(tǒng)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(tǒng)的全貌，第二層分別描述各子系統(tǒng)的結構。如還未表達清楚，可以繼續(xù)細化。
3.3 系統(tǒng)設計與實施
確定用戶需求后，進入系統(tǒng)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(fā)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(fā)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(tǒng)開發(fā)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(tǒng)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(tǒng)各個模塊的功能。開發(fā)語言可選擇機房環(huán)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(fā)式的引導。
3.4 系統(tǒng)測試
系統(tǒng)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(tǒng)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(chuàng)建各權限等級的用戶，授予相應的權限，然后按權限等級執(zhí)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(tǒng)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(tǒng)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(guī)范，學生根據系統(tǒng)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(huán)節(jié)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(guī)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(fā)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(tǒng)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(yè)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(fā)，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(yè)實際的項目開發(fā)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(yǎng)學生嚴謹周密的思維和臨時處理問題的能力，滿足企事業(yè)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(jié)和經管專業(yè)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(yè)有利于學生畢業(yè)設計報告和畢業(yè)論文撰寫。今后學生面臨的畢業(yè)設計其實就是一個完整的系統(tǒng)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(yè)論文打下堅實的基礎。
參考文獻參考文獻：
[1] 趙慧敏，楊鑫華，牛一捷. 數據庫課程設計實踐教學改革探索[J].當代教育論壇，2011（8）.
[2] 張志鋒，王文冰.以就業(yè)為導向的學生綜合能力培養(yǎng)教改研究[J].計算機教育，2010（11）.
[3] 林巧，丁革建.數據庫課程設計的項目化實驗教學方法[J]. 實驗室研究與探索，2009（5）.
首先，需要掌握很多基礎理論，比如：函數依賴、范式、三層結構兩級映射等，這些內容都比較抽象，學生在短時間內難以理解和掌握。其次，數據庫課程中的前后內容關聯性較強，比如：數據庫的設計需要參照三層結構兩級映射的結構體系進行，關系模式的構建需要符合范式要求，要消除不合理的函數依賴關系等。最后，數據庫課程的實踐性較強，所有的基礎理論最終都要應用于包括數據管理、數據庫編程等在內的實際工作中。由于教學內容抽象難懂、傳統(tǒng)教學模式枯燥乏味加上數據庫課程的教學領域理論學習和實踐應用脫節(jié)嚴重等問題，導致學生的學習熱情和興趣不高，教學質量和教學效果難以保證。而且，由于教學內容零散、孤立，學生很難達到系統(tǒng)化了解和綜合運用的境界，學生只能通過死記硬背的方式來應付考試，很多學生雖然成績很好，但是動手能力很差，不知道如何應用這些基礎理論解決現實問題，從而出現高分低能的現象。
二、任務驅動式的案例教學法設計
針對以往教學方法的不足，本論文依據《數據庫原理及應用》課程的特點，設計了一種基于任務驅動的案例教學方法，該方法具體步驟如下。
1.問題設計及案例準備。
《數據庫原理及應用》課程的案例教學法與管理、法律等文科類課程的案例教學法不同，不需要廣泛收集和整理大量高質量的案例形成豐富的案例庫，不需要適時更新和補充新的案例，不需要強調案例形式多樣性和案例內容的廣泛性，而是要針對核心教學任務設計一個科學的問題，并圍繞著問題進行案例準備，要求所設計的案例，在縱向上能體現出數據庫系統(tǒng)設計和開發(fā)的完整生命周期，在橫向上能覆蓋《數據庫原理及應用》課程要求掌握的所有基礎理論。比如我們要求學生應用《數據庫原理及應用》課程所涉及的基礎理論，設計和開發(fā)一個學生管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)能完成以下任務：查詢出有哪些學生選修的課程中至少有兩門以上由教授開設。要完成該任務，學生需要完成的工作以及應用到的理論包括：（1）描述教學關系，需要繪制E-R圖；（2）將E-R圖轉換成合理的關系模式，并編制數據表，需要應用范式理論和函數依賴理論；（3）將數據文件保存在物理磁盤上，要求占用較少的存儲空間并能進行高效檢索，需要應用物理結構設計理論；（4）客戶從操作終端檢索所需要的信息，形成視圖，需要應用SQL語言；（5）保證數據視圖—數據表—存儲結構之間的相互獨立、相互關聯的關系，需要依賴數據庫系統(tǒng)的三層結構和兩級映射。案例需要圍繞著上述內容進行設計，不能遺漏。
2.基礎理論的講解。
由教師進行精練的理論知識講解，講解過程最好能結合解決實際問題的步驟，介紹在哪些環(huán)節(jié)需要用到它，這樣有助于將零散的知識串聯起來。
3.問題分解及教學過程控制。
案例教學的目的是充分發(fā)揮學生的主觀能動性，讓學生獨立思考、分析和處理案例設計階段所布局的問題，引導學生將核心問題分解成若干個子問題，在依次解決子問題的過程中主動的學習《數據庫原理及應用》課程中的基礎理論，并將其應用于實踐。教師可以根據教學內容、進度以及學生的掌握情況，適時地進行講解和點評，確保學生對核心內容的掌握和靈活應用。
4.總結和評價。
對案例教學法的全過程進行回顧，對重點和難點問題進行分析和講解，確保學生對所學知識的理解、掌握和應用，并從以下三個維度評價任務驅動式案例教學方法的總體效果：（1）案例維度，包括案例項目的構思、任務的分解以及問題的設計；（2）教學過程維度，包括課前的準備、課中的引導和控制、課后總結等；（3）績效維度，包括教師表現、學生成績、課堂反映等。
三、結語
【關鍵詞】數據庫;遠程自主實驗;SQL Server;Web技術
【中圖分類號】G40-057 【文獻標識碼】B 【論文編號】1009―8097(2010)03―0132―03
引言
數據庫課程是計算機及信息類相關專業(yè)的核心課程,同時數據庫應用也是計算機應用的一個主要方向。在數據庫課程的教學環(huán)節(jié)中,實驗教學處于舉足輕重的地位。良好的實驗教學效果能有效地培養(yǎng)學生的數據庫系統(tǒng)分析設計能力、編程能力,從而為學生以后從事大型數據庫軟件的開發(fā)奠定良好的基礎。因此實驗教學效果的好壞,將直接影響到整個課程的教學效果[1]。
傳統(tǒng)的數據庫實驗教學模式一般采用由教師布置實驗任務,學生在實驗室完成;對于部分較大的實驗,學生也可在課后完成,教師根據學生完成的情況給予成績評定。然而在實際的實驗教學中,由于存在實驗課時安排不足,學生在課外進行實驗又缺乏有效的指導,同時由于學生在學習能力及學習積極性各方面存在差異,教師無法進行有效地監(jiān)控等問題,都在很大程度上影響實驗教學效果[2,3]。
隨著網絡技術的快速發(fā)展及廣泛使用,通過網絡學習已經成為大學生的一個重要學習途徑。在這樣的背景下,我們構建基于Web的數據庫課程遠程自主實驗教學平臺。它突破了傳統(tǒng)教學模式受時間、地點、實驗設備和師資條件等的限制,利用先進的網絡技術,創(chuàng)建一個遠程開放的自主實驗環(huán)境輔助實驗教學,提高數據庫課程實驗的教學質量,同時降低實驗室建設費用。
一 平臺設計方案
1 平臺設計思路
數據庫課程一般包括數據庫原理、設計及應用三個部分內容,其中原理是基礎,設計和應用是提高,它們相輔相成、互相促進。在教學安排上一般將它分為:數據庫系統(tǒng)原理和數據庫課程設計兩門課程。數據庫系統(tǒng)原理主要介紹基本原理,完成理論學習和部分設計任務,實驗教學內容主要是要求學生使用SQL語句完成數據庫的增、刪、改、查等各種基本操作。而數據庫課程設計主要完成系統(tǒng)的設計與應用任務,在數據庫課程設計中要求學生根據一個信息系統(tǒng)的需求,使用可視化的工具,如:PowerDesigner、ERWin等進行數據庫的設計,然后使用編程語言完成一個相對完整的數據庫系統(tǒng)。通過它使學生全面地掌握數據庫系統(tǒng)的完整設計過程和方法。
數據庫課程一般在二年級開設,而此時學生對于計算機相關知識的掌握還不很充足,因此學習需要一個漸進的過程,需要一種相對簡單、比較容易上手的數據庫系統(tǒng),目前主要使用微軟的SQL Server作為數據庫課程教學的基本工具。在較短的課時和實驗條件有限的情況下,一般都只能安排8-12學時的實驗,而這些時間對于鍛煉學生的實際動手能力是遠遠不夠的。雖然學生可以在自己計算機上安裝數據庫系統(tǒng)完成一些簡單的實驗,但是由于缺乏教師指導和個人自主性的原因,往往達不到效果,因此需要一個自主學習的實驗平臺,幫助學生完成數據庫的課程實驗。數據庫遠程自主實驗平臺的設計目的就是為遠程學習者異地實驗學習、實驗指導提供支持,通過將“實驗管理”、“作業(yè)管理”、“資源共享”、“師生交流”等進行整合,解決了網絡環(huán)境下網上實驗與提交、問題討論與答疑、教學資源共享、實驗完成情況監(jiān)控等一系列問題,從而提高數據庫課程實驗的教學質量。
基于Web的數據庫遠程自主實驗平臺的基本過程如下:
(1) 教師添加實驗。每個教師登陸系統(tǒng)后根據教學計劃,添加自己所教授班級的實驗內容和具體要求、該實驗的正確答案以及對該實驗的常見錯誤分析等。每個教師可以看到同一教學組其他老師已經提交的實驗;如果覺得實驗內容合適,可以將它作為自己所帶班級的實驗內容。
(2) 學生完成實驗。學生本機不需要安裝SQL Server數據庫,通過Web瀏覽器登陸系統(tǒng)后,就可以看到教師布置的需要完成的實驗要求,針對需要完成的每一個實驗利用平臺提供的基于Web的類似于SQL Server的查詢分析器(WebSQL)提交SQL語句,系統(tǒng)接收SQL語句并執(zhí)行數據庫操作后將相應的結果(正確結果或錯誤信息)返回。學生在做實驗過程中可以看到教師對該實驗的分析以及常見的錯誤原因分析,同時也可以針對該實驗向教師提問。最后學生提交自己設計的SQL語句作為最后的實驗結果。
(3) 教師監(jiān)控實驗和指導。系統(tǒng)記錄學生登陸系統(tǒng)的時間、離開系統(tǒng)的時間以及都做了哪些實驗。這樣教師便可以及時掌握和檢查學生的實驗完成情況,同時教師可以回答學生的問題,進行實驗指導。
2 平臺的主要功能結構框架
整個系統(tǒng)的總體結構框架如圖1所示。有四個權限:匿名用戶、學生、教師、管理員。
進入平臺就可以看到匿名用戶的相關功能,主要包括:擔任數據庫課程的相關教師基本信息介紹;課程介紹、課程大綱介紹;各種通知、實驗信息公告;教師的講課PPT下載;一些優(yōu)秀的數據庫課程設計作品展示;數據庫最新的研究進展;數據庫課程題庫;常見問題瀏覽;此外還可以對實驗室的設備、軟件、開設課程等提出意見。
系統(tǒng)管理員模塊主要功能包括:維護本課程相關的教師信息;和刪除通知;和刪除各種資源;對常見問題的進行回答和刪除;數據信息備份;查看所有教師布置的實驗和作業(yè);完成系統(tǒng)時間和一些系統(tǒng)編碼的設置。
教師模塊主要功能包括:
(1) 實驗管理。1)添加、修改、刪除實驗。2)布置實驗 (將某個實驗作為某個班級的一個實驗內容)。3)回答實驗疑問。對學生提出的實驗疑問做出回答,其他選擇相同實驗的學生都能看到回答的內容。4)實驗審閱管理。顯示自己所教授的班級;選中班級,可以查看班級的所有學生信息;選中某個學生,可以查看他的所有實驗完成情況、學生登陸系統(tǒng)進行實驗的日志信息,綜合實驗結果和日志信息對學生進行打分。
(2) 作業(yè)管理。功能類似于實驗管理,主要完成布置作業(yè)和檢查作業(yè)等功能。
(3) 學生信息管理。教師維護所教授班級的學生信息。
(4)信息?？梢酝ㄖ?如實驗時間、作業(yè)上交時間等,還可以其他資源信息,如:講義、最新技術文章、參考資料和題庫等?？梢栽O定這些信息只能被某個班級訪問也可以設定信息全部公開。
學生模塊主要功能包括:
(1) 完成實驗。1)學生登陸系統(tǒng)后可以看到老師布置的所有實驗。選中某一個實驗,將會列出實驗標題、實驗內容、實驗類別等信息。學生在WebSQL界面上輸入SQL語句,執(zhí)行后將會看到該SQL語句的執(zhí)行結果。2)對某個具體實驗,可以查看老師給的正確答案、對該實驗的分析和常見的錯誤分析等。3)對實驗情況不了解的可以提出問題請老師回答。4)提交實驗報告。5)系統(tǒng)記錄學生登陸時間、離開時間、每次執(zhí)行實驗情況。
(2) 作業(yè)管理。學生登陸系統(tǒng)后可以看到老師布置的作業(yè),可以提交自己完成的作業(yè),對作業(yè)不了解的還可以提出問題請老師回答。
(3) 課程答疑。可以提交問題,也可以查看老師對具體問題的回答。
(4) 查看和本班級有關的通知和通告。
(5) 查看和本班級有關的講義、參考資料和題庫。
二 平臺的主要實現技術
1 平臺軟件結構
平臺采用的是基于的三層結構。結構如圖2所示,分為UI層(界面層)、BLL層(業(yè)務邏輯層)、DAL層(數據庫訪問層)、Model層(模型層)和DB(數據庫)。
其中UI層中是一些用來與用戶交互的頁面,UI層接受用戶提交的數據,調用BLL層中類的方法進行處理,返回結果給用戶。BLL層的類用戶處理業(yè)務邏輯,涉及到數據方面的操作時調用DAL層中類的方法進行處理,結果返回給UI層。DAL層用于處理BLL層中類方法對數據庫操作的請求,訪問數據庫,將返回結果給BLL層。Model層提供一些用于存儲的數據類型,供UI層、BLL層、DAL層進行調用,貫穿在整個系統(tǒng)結構中。
2 平臺數據庫實現
為了防止學生在進行數據庫刪除、修改等操作實驗時影響整個平臺的運行,平臺建立一個主數據庫,用于保存平臺本身必須的數據庫表;為每一個學生建立一個個人數據庫(在建立學生信息的時候創(chuàng)建,在刪除學生信息的時候刪除),以后學生的所有數據庫操作都在該個人數據庫上進行。
平臺主數據庫共包括17張用戶表和10張視圖。他們主要是:
1)teacher表,存儲教師信息。2)majorClass表,存儲班級信息。3)student表,存儲學生信息。4)experiment表,存儲實驗的信息。包括標題、實驗類別、實驗內容、實驗答案、問題分析、常見問題、教師ID、創(chuàng)建時間等。5)disposeExperiment表,存儲布置實驗的信息。包括實驗ID、教師ID、班級ID、實驗時間、實驗地點、布置時間等。6)fininshedExperiment表,存儲學生完成實驗的信息。布置實驗ID、學生ID、實驗結果、實驗報告、實驗成績、實驗提交時間等。7)homework表,存儲作業(yè)信息。8)disposeHomework表,存儲布置作業(yè)的信息。9)fininshedHomework表,存儲學生完成作業(yè)的信息。10)information表,存儲通知信息。11)information_majorClass表,存儲通知與班級的關系。
三 結束語
基于Web的數據庫遠程自主實驗平臺使學生可以不再受時間和地點的限制獨立完成實驗操作,同時使教師對學生實驗環(huán)節(jié)的監(jiān)控與管理不再局限于課堂,能夠幫助教師收集和保存實驗教學過程中用到的實驗、作業(yè)、答疑等信息,方便教師布置和審閱實驗和作業(yè),便于教師與學生之間的信息交流,從而高質量地完成實驗教學工作。通過平臺上的各種消息、討論、資源下載等的及時更新,進一步提高學生的學習興趣。此外,基于Web的數據庫遠程自主實驗平臺本身就是一個數據庫系統(tǒng),因此可以通過組織學生參與平臺的維護工作,提高學生的學習積極性,使學生的編程能力及系統(tǒng)開發(fā)能力逐步得到提高。這對培養(yǎng)學生分析問題、解決問題和獨立操作的基本能力具有很大的促進作用。
當然,基于Web的數據庫遠程自主實驗平臺還需要進一步地研究探索和實踐。作為真實實驗的重要補充,基于Web的數據庫遠程自主實驗平臺將發(fā)揮著重要的作用,推動數據庫課程實驗教學的發(fā)展。
參考文獻
[1] 陳基漓.基于網絡的數據庫課程實驗教學平臺[J].高教裝備,2006,(9):41-42
[2] 王文娟,徐建志,周光永,黃晶晶.大型數據庫遠程實驗教學系統(tǒng)設計與實現[J].高校實驗室工作研究, 2008,(4):29-32
[3] 張文東,夏偉偉. 高校分布式數據庫管理實驗系統(tǒng)的設計與實現[J].計算機工程與設計, 2007, 28 (5):1211-1222.
Web-based Database Remote Self-Experiment Platform
LIU Wen-ju KE Yong-zhenSHI Zhen-quan WANG Wan-ru
( School of Computer Science and Software , Tianjin Polytechnic University, Tianjin 300160, China)
關鍵詞： 移動學習；WAP；通信協議；數據庫原理；自主
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2012）31-7516-02
目前，隨著網絡與通信技術的飛速發(fā)展及其在教育領域的廣泛應用，基于WAP技術的教育網站的優(yōu)越性越發(fā)凸顯，WAP技術所支持的網絡學習平臺作為遠程教學的一種核心資源逐漸受到人們的廣泛關注?；赪AP的移動學習，首先要有無線移動通信網絡技術以及無線移動通信設備的支持，給學生更好地獲取教育信息、教育資源和教育服務提供了新的途徑。它具有便捷性、個性化、交互性等特點。綜合各專家的定義，移動學習的內涵可理解為：移動學習是一種新的學習方式，也是一種特的數字化學習方式，它是一種泛在學習并可以雙向交流[1]；實現核心技術有移動計算技術、無線通訊技術、多媒體技術和軟件技術；實現設備主要是具有學習平臺的便攜式設備，如手機，PDA等。
相對于傳統(tǒng)的遠程學習，移動學習能夠滿足學生隨時、隨地快速獲取學習知識，它主要強調在有限的時間內對相對短小的、松散不連續(xù)的內容或模塊進行有效的學習，主要以移動終端（這里主要指手機）作為傳遞信息的載體為移動學習的順利進行提供條件[2]。通過移動學習平臺，學生可以靈活地選擇學習內容和學習時間，真正實現個性化自主學習。
目前移動學習的主流方式有兩種：基于短信息的移動學習和基于瀏覽WAP教育站點的移動學習，我們在“數據庫原理”課程中主要采用基于瀏覽WAP教育站點的移動學習方式。
1 WAP協議
WAP（Wireless Applications Protocol無線應用協議），是一個全球性的開放協議，指在數字移動電話、因特網或其他個人數字助理機（PDA）、計算機應用之間進行通訊的開放全球標準。WAP是一項全球統(tǒng)一的“免執(zhí)照”無線網際網絡協議，讓無線器材用戶，尤其是移動電話用戶，能夠通過該項協議上網享受網際網絡的好處[3]。
WAP結構與傳統(tǒng)的WEB結構十分相似，其工作原理也近似。WAP網絡架構由3部分組成，即WAP網關、WAP手機和WAP內容服務器[4]，具體如圖1所示。在該圖中，WAP內容服務器可以存儲大量信息，以供WAP手機用戶來訪問、瀏覽和查詢等；WAP網關起著“翻譯”協議的作用，是聯系GSM網與Internet的橋梁；WAP手機為用戶提供了上網用的微瀏覽器及信息命令的輸入方式等。具體處理流程是當用戶從WAP手機鍵入想要訪問WAP內容服務器的URL后，信號經過無線網絡，以WAP協議方式發(fā)送請求至WAP網關，然后經過“翻譯”處理再以HTTP協議方式與WAP內容服務器交互，最后WAP網關將服務器返回的內容返回客戶的WAP手機屏幕上[5]。在“數據庫原理”的移動學習平臺我們選用IIS作為服務器，Opera作為模擬瀏覽器。
2 數據庫原理的移動學習模式
數據庫技術是數據管理的應用最為廣泛的技術，是計算機科學的重要分支?！皵祿煸怼笔俏倚Ｓ嬎銠C本科的重要專業(yè)基礎課之一，授課內容主要是數據庫管理系統(tǒng)的實現技術，反映最新研究成果及發(fā)展，追求學以致用。該課程重點內容包括數據模型和數據庫系統(tǒng)構成、關系數據庫、數據庫的安全性與完整性、概念數據庫設計、邏輯數據庫設計、物理數據庫設計、物理存儲結構、關系代數操作的實現算法、查詢優(yōu)化技術、并發(fā)控制技術、數據庫恢復技術、數據庫新技術等。
“數據庫原理”課程理論多，比較抽象，學生在學習時容易有厭煩情緒，僅靠課堂50分鐘的教學，效果并不理想。將移動學習模式應用到“數據庫原理”教學中，是在完全不增加課時、不增加學生學習負擔的前提下，促進學生對該課程知識的理解和掌握，實現學生的全面發(fā)展。在“數據庫原理”移動學習平臺中，任課教師為了能夠激發(fā)學生的積極性和求知欲需提前設計好一系列內容豐富的教學內容，其目的是提高學生學習興趣，對課堂所學內容加深理解、識記以及掌握知識的能力。在此平臺基礎上學生需要發(fā)揮積極主動性，不斷進行思維加工，加速知識的消化吸收，豐富和擴充原有的知識結構。比如在講到數據庫的規(guī)范化時，第一范式、第二范式、第三范式的函數依賴學生不好理解，在移動學習平臺上除了要有這三種范式的數學定義，還有對應的Flash演示動畫，這樣學生可以邊看理論，邊看直觀的動畫來理解學習內容，提高學習效率。
“數據庫原理”一直以來是一門考試課程，為了提高學生的考試成績，平時必須多做測試來鞏固所學知識。在“數據庫原理”的移動學習平臺，可設計章節(jié)測試和綜合測試。測試的題型除了傳統(tǒng)的單項選擇題，填空題和判斷題以外，還可以增加簡答題和多項選擇題。學生根據測試的結果來進行自主學習，變被動學習為主動學習。移動學習平臺主要包括：用戶管理，學習資源管理，課程學習，測試以及答疑五個模塊，具體結構如圖2所示：
3 結束語
移動學習是一種嶄新的自主學習形式，對移動學習模式的研究還處于探索階段[6]，利用移動手機設備進行“數據庫原理”課程學習更是一個新的研究方向。目前，針對“數據庫原理”課程的移動學習還需要在不斷地教學實踐中去探索總結完善。實踐證明，該移動學習平臺在一定程度上提高了學生學習該課程的效率和質量。
參考文獻：
[1] 蔣立兵，于凌云.基于3G技術的移動學習在成人教育中的應用[J].現代遠距離教育， 2007（1）： 65-68.
[2] 賴柏諭.WAP網站開發(fā)指南[M].北京：科學出版社，2006.
[3] 莫嬌清.移動學習系統(tǒng)開發(fā)技術的探索與研究[D]. 中國優(yōu)秀碩士學位論文全文數據庫，2009.
[4] 孫怡夏.移動學習系統(tǒng)構建與應用研究[D]. 中國優(yōu)秀碩士學位論文全文數據庫，2008.
關鍵詞： MOOC； SPOC； 數據庫課程； 教學改革
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1006-8228（2017）05-57-03
Discussion on the new teaching model of database course based on MOOC and SPOC
Zhang Yuan
（School of Computer Science and Control Engineering， North University of China， Taiyuan， Shanxi 030051， China）
Abstract： Referring to the teaching difficulties of database curriculum system， the advantages of SPOC are analyzed， and a new teaching model for database curriculum system based on MOOC and SPOC is proposed. The new model of organization and management are discussed from the integration of teaching resources， the supervision and guidance of the process， the evaluation mechanism and the practical result demonstration， which has been integrated into the whole theory and practice process of students' learning database curriculum system. The results show that the model is more accord with the teaching rules， and promotes the motivation and initiative of students.
Key words： MOOC； SPOC； database course； teaching reform
0 引言
稻菘饈羌撲慊相關專業(yè)的一門核心課程，是集理論性、實用性、操作性、創(chuàng)新性于一體的綜合性課程[1]。將基于MOOC的SPOC教學新模式引入數據庫課程教學，有利于調動學生學習的積極性，培養(yǎng)自主學習能力和協作能力，提高學生綜合素質。
1 數據庫課程的教學難點
數據庫課程對于學生掌握數據庫理論與技術，掌握數據庫應用系統(tǒng)的設計技術與方法，把握信息系統(tǒng)等應用軟件設計的共性問題，從事計算機軟件與數據庫應用系統(tǒng)等的研究、開發(fā)與應用具有重要作用[2]。
我校本科計算機相關專業(yè)數據庫課程體系主要由基本原理、課內實驗和數據庫大型實驗周組成，其教學環(huán)節(jié)既有數據庫理論也有實踐教學。然而，從學生最終實踐環(huán)節(jié)設計出的數據庫應用系統(tǒng)來看，整個課程體系尚缺乏實用性，學生難以建立工程化的概念。問題及教學難點主要體現在以下幾方面。
⑴ 數據庫課程理論教學，圍繞如何利用數據模型描述現實世界，如何高效的存儲、利用和管理數據，如何利用數據建模理論和方法解決基于實際應用提出的各種問題[3]。數據庫課程理論部分內容抽象、難以理解，數據庫設計部分標準答案不惟一，需要學生課后主動多做練習方可掌握，教師很難有足夠的精力給予每位學生個性化指導，對于自學能力差的學生，十分不利。
⑵ 教學內容有斷檔。目前的課內實驗主要是對課堂知識的鞏固性訓練，由于授課學時的限制，教師無法在課堂上演示一個完整的數據庫開發(fā)實例，程序設計課程也不專門講解數據庫程序設計，而實踐教學環(huán)節(jié)，學生設計開發(fā)軟件以自學為主，缺乏有效的引導，導致學生開發(fā)出的軟件水平良莠不齊。
⑶ 考核機制缺乏過程考核。數據庫課程設計的最終目標是掌握數據庫的基本原理和提高數據庫應用系統(tǒng)的設計、開發(fā)與維護能力。這個過程往往不是一蹴而就的，需要一個訓練的過程。而考核是以最終的一次考核作為整個課程的最終成績，對學習過程和軟件開發(fā)過程不考核不監(jiān)控，所帶來的問題是學生沒學會，也不知道是哪個環(huán)節(jié)出了問題，成績好的同學未必是真正能力強，專業(yè)素質高的同學。
2 與MOOC結合的SPOC及其優(yōu)勢
MOOC（Massive Open Online Course，大規(guī)模開放在線課程）是2011年以來國際開放教育領域興起的一種網絡在線學習模式，其出現歸功于互聯網技術與教育的成功結合。自2012年“MOOC元年”開啟以來，MOOC以其開放性、自主性、資源豐富等優(yōu)勢，在全球教育界得到迅猛發(fā)展。然而，隨之而來MOOC自身存在的一些不足也逐漸凸顯出來，主要體現在以下幾方面[4-7]：
⑴ MOOC平臺個性化支持不足。MOOC參與者群體龐大，學習基礎和認知水平各不相同，MOOC的設計者很難設計出針對性強，能滿足每個學習者的課程，學生難以深入學習，導致MOOC平臺注冊人數多，輟學率高和完課率低的現狀。
⑵ MOOC平臺的評價形式以網上自測為主，學習者和教師缺少有效互動，學習者以自主學習為主，由于缺乏教師的激勵和監(jiān)督機制，加之學習者的學習者的盲目性、缺乏意志力、學習惰性大多數學習者不能持續(xù)地保持高水平的學習動機。
⑶ MOOC平臺運行以互聯網為基礎，造成學習者的以PC機為終端單一學習方式，缺少了教師說學生之間面對面交流、互動、相互討論的環(huán)節(jié)，難以開展多樣化的學習方式以帶動學習者的熱情。
2013年，福克斯首次提出了SPOC這一概念，SPOC（Small Private Online Course）譯為“小眾私密在線課程”。SPOC是MOOC的一個分支，是MOOC的延伸與發(fā)展，其在教學設計、教學理念上與MOOC較為相似，不同之處是SPOC更注重本?；?，SPOC是MOOC與學校課堂教學的深度結合與應用，SPOC更能滿足線上（on line） 與面對面（face to face）混合教學需求，它能創(chuàng)造更好的教學體驗，能更好地降低教學成本，提升教學質量和效率[8]。
針對數據庫課程特點和目前的教學難點，提出基于MOOC的SPOC數據庫課程設計教學新模式，有以下優(yōu)勢。
⑴ 人數減少
數據庫課程是計算機相關專業(yè)的必修課程，根據學生特點，部分學校側重于實踐教學，部分學校以理論教學為重點。SPOC課程中學習者是滿足一定條件方可進入課程學習，學習人數相對于MOOC平臺大大減少，且學習者的水平有一定的共性，教師可根據學生的實際情況制定教學計劃，充分參與課程建設。
⑵ 有效監(jiān)督
目前數據庫課程的評價機制單一，以期末的一次理論考核和實踐考核為最終評判機制，將SPOC引入數據庫課程教學，將重視學習過程評價，引入多種評價機制，全面考察學生整個課程學習過程，調動學生學習的主動性和積極性。
⑶ 線上線下完美結合
數據庫課程原理單調、枯燥，不易理解，教學過程中需以核心理論為指導，突出實際應用，采用線上討論、自學、演示和線下討論和課程設計等教學方式，加強學生學習過程管理和評價機制建立。
3 基于MOOC的SPOC數據庫課設設計教學新模式探討
將SPOC引入數據庫課程的教學過程，搭建SPOC教學平臺，貫穿實踐教學和理論教學全過程，給予學生充分的指導。融入SPOC的數據庫教學新模式如圖1所示。
⑴ 教學資源整合
在具體實施過程中，需要合理規(guī)劃設計SPOC教學資源，既要包括課程教學過程中由于學時不足，導致無法深入講解的知識點、難點、課堂講義、編程技巧、文檔模版，也要設置在線訓練與測試。線上討論等模塊在SPOC教學平臺展示，其實質是將優(yōu)質MOOC課程資源與課堂教學有機結合，借以翻轉教學流程，變革教學結構，提升教學質量，既能充分發(fā)揮MOOC的優(yōu)勢，又能彌補MOOC的短板與傳統(tǒng)教學的不足[9]。
⑵ 過程監(jiān)督指導
學生實名注冊SPOC平臺，滿足實時監(jiān)控需求鼓勵學生積極性，采用多種評價機制。理論學習過程中，教師提供線上教學資源，教師監(jiān)控學生的學習進度，例如了解學生視頻的觀看時間，在線習題完成情況，增加線上討論論壇。實踐教學過程中，SPOC平臺提供學生上傳作業(yè)的接口，按照時間節(jié)點上傳課程設計文檔和軟件，教師給予及時評價和指導。教師也可根據平臺記錄情況，了解學生對知識的掌握情況，及時調整線下教學進程，真正做到學生為本，服務學生。
⑶ 評價機制
傳統(tǒng)的數據庫課程評價機制以最終的理論考核和數據庫軟件結果考核為主，忽略學習過程。將SPOC平臺引入數據庫教學模式后，教師根據課程的教學重點，借助SPOC教學平臺，在理論教學階段為學生設置理論階段性考核，在軟件設計階段按照數據庫的六個基本設計過程（需求分析、概念結構設計、邏輯結構設計、物理結構設計，數據庫的運行和維護）分階段考核?？己送戤吅?，要及時和學生反饋考核結果，使學生知其然且知其所以然，隨時了解自己的學習情況。
課程學習結束后的最終成績，要綜合考慮理論測試成績和數據庫系統(tǒng)軟件設計質量，以及平時的階段性考核成績，促使學生在整個學習過程中有飽滿的學習熱情，重視課程的學習過程，避免出現考試前突擊學習的情況。
⑷ 實踐成果展示
通過SPOC教學平臺，做到延長實踐教學的過程，成績考核不再是課程設計的終點。在SPOC教學平臺中增設實踐成果展示環(huán)節(jié)，幫同時教師要給予點評和總結，對學生設計的數據庫系統(tǒng)要做出點評，總結其優(yōu)點和不足，助學生樹立正確的軟件設計概念，尋找軟件設計中存在的差距，切時提高學生的實踐能力和創(chuàng)新能力[10]。
4 結束語
SPOC教學平臺是MOOC的延伸與擴展，利用該平臺，能根據學生的實際特點“量身定制”。實踐結果表明，該模式更符合教學規(guī)律，在數據庫的理論和實踐教學過程中給予學生極大支持，提高了學生對課程的學習興趣和滿意度，教學效果明顯提高。目前，基于MOOC的SPOC數據庫課程教學新模式仍處于起步階段，還需要在今后的教學過程中不斷探索、實踐和完善。
參考文獻（References）：
[1] 張元，況立群，韓燮.與科研課題相結合的數據庫課程體系的教學新模式[J].計算機時代，2009.9：69-70，73
[2] 羅蓉，葉霞，李海等.數據庫原理及應用（SQL SERVER）[M].清華大學出版社，2015.
[3] 肖海蓉.數據庫原理及應用[M].清華大學出版社，2016.
[4] 馬竹根.基于計算思維和CDIO模式的數據庫原理與應用課程教學[J].計算機時代，2016.1：91-93，97
[5] 孫宇杰.后MOOC時代基于SPOC的高校計算機基礎課程的設計與實踐研究[D].河北師范大學碩士論文，2016.3.
[6] 謝愛娟，姜艷，羅士平等.后MOOC時代SPOC物理化學實驗混合教學模式[J].實驗技術與管理，2016.8：173-176
[7] 馬秀麟，毛荷，王翠霞.從MOOC到SPOC：兩種在線學習模式成效的實證研究[J].遠程教育雜志，2016.4：43-51
[8] 尹合棟.“后MOOC”時期SPOC教學平臺的設計[J].江蘇開放大學學報，2016.4：44-50，90
關鍵詞：大型主機；數據庫；教學改革
1背景
隨著中國經濟的高速發(fā)展，越來越多的大型企業(yè)進駐中國。大型企業(yè)信息化中海量數據的處理離不開大型主機系統(tǒng)的應用。大型企業(yè)依靠主機系統(tǒng)作為其業(yè)務的運行平臺，如寶鋼、通用、四大國有銀行、花旗集團、匯豐集團等的數據處理中心[1]。
始于五年多前的“教育部IBM大學教育合作項目計劃”，提供了將大型主機技術引進高校的“良機”，也打破了歷史上曾經高不可攀的大型主機技術的圍墻[2]。2005年3月，隨著IBM公司的一臺大型主機落戶同濟大學軟件學院，學院獲得一臺z900大型主機第一期5年的免費使用權，同時，IBM主機教育系統(tǒng)中心(上海)的成立，宣告IBM與同濟大學在大型主機方面的合作開始。
2大型主機數據庫課程簡介
經過近六年的發(fā)展，IBM與同濟大學在學科建設、課程體系建設、國際合作、精品課程開發(fā)、實習就業(yè)、主機技術應用大賽等各領域的合作都結出了累累碩果。IBM主機教育系統(tǒng)中心充分利用高校的人才資源和IBM的技術資源，采用理論與實踐相結合的教學模式，目前已成為國內IBM大型主機技術人才培養(yǎng)的重要基地之一。中心的目標是建設華東地區(qū)乃至全國的金融信息化人才培養(yǎng)基地，并開展大型主機領域的相關科研工作。目前，中心四位骨干教師已經面向全校開設出全部六門主機核心課程，并指導學生開發(fā)出一套較為完整的銀行業(yè)務系統(tǒng)，使學生具備了大型主機領域較強的技術基礎和科研能力。
大型主機數據庫系統(tǒng)是同濟大學軟件學院大型主機專業(yè)方向應用類主干課程之一。課程以數據庫基本原理課程作為先修課程，屬于技能性課程，更偏重于訓練和考查學生的實踐、操作和編程能力而非側重理論知識。課程將重點放在大型主機平臺的DB2數據庫的具體實踐上面，教學形式也相應地向實戰(zhàn)方向傾斜，在各章節(jié)都安排了大量實驗?？己顺藭婵荚囃?，還要求學生提交大量作業(yè)，并完成一個綜合的數據庫項目。學生學完本課程后，可以在大型機平臺上開發(fā)一個完整的實踐項目，后臺關系型數據庫以DB2為例。
另外，課程以IBM公司的大型主機為平臺，全部參考文檔來源于IBM的原版教材和網上相關英文文檔，對于學生英語閱讀能力有較高要求；并且由于參考信息來源有限，要求學生具有較強的學習能力、鉆研能力和主動獲取技能的進取心。
3大型主機數據庫學習資料來源渠道
對于大型主機數據庫系統(tǒng)教學來說，學習資料一般來源于以下三個渠道：
1) 主講教師自主開發(fā)。
由于主機數據庫DB2的課件和實驗本來就比較少，而分布式平臺(即Windows、UNIX和Linux平臺)的大型數據庫DB2的學習資料比較多比較全，網站上也有很多豐富的素材，這時候采用所謂的比較學習法，將許多在分布式平臺DB2的課件和實驗案例，在合適的情況下，移植到大型主機數據庫平臺，從而開發(fā)出適合大型主機數據庫平臺的課件和實驗教材，同時也能在這個移植過程中學習到很多大型主機平臺DB2不同于分布式平臺DB2的許多特性。通過比較學習，學生對于各平臺數據庫的許多原理、機制和概念理解得更深。
2) 借鑒IBM提供給高校的課件和實驗教材。
IBM中國開發(fā)中心每年都為高校相關教師提供訪問學者的機會，期間IBM通常會將已經(由相關國內外高校)開發(fā)完成的課件和實驗文檔傳播給各高校訪問學者。這些教材的信息量遠比教師自主開發(fā)的教材信息量要豐富，但是如果直接傳播給學生學習，將面臨版權問題，所以主講教師需要對其做大量的修改完善工作，并使其適合高校本科生和研究生的教學。
3) 根據IBM提供的一些參考資料編寫教材。
這些參考資料主要包括：《DB2 for z/OS Administration Guide》，《Application Programming and SQL Guide》，《Command Reference》和《Utility Guide and Reference》，等等。參考資料的信息量非常豐富，但是并不適合直接做教材。教師需要對其做大量的編輯、取舍后，才能用作課堂教學。
4大型主機數據庫教學思路和教學方法探索
大型主機數據庫教育存在著知識體系復雜、入門難、資料相對少等難題，一旦讓學生覺得大型主機數據庫入門門檻過高，難以形成眾多準確的概念，進而失去對大型主機的學習興趣，勢必會嚴重影響大型主機的教育質量。在長期的教學實踐過程中，主講教師在所屬學院的大力支持下，也逐步摸索出了一套行之有效的教學思路和教學方法：
1) 提升主講教師的教學與科研能力。
建設一支高素質、高水平、具備創(chuàng)新能力與實踐能力、穩(wěn)定成熟的教師隊伍，是培養(yǎng)高素質、創(chuàng)新型、國際化的主機技術人才的基礎，同濟大學軟件學院對重點培養(yǎng)的教師擬定培養(yǎng)規(guī)劃，制定政策，給機會、定崗位、投經費，以調動教師執(zhí)教的積極性[3]。根據同濟大學與IBM簽訂的長期協議，主機DB2技術的發(fā)源地――IBM美國硅谷實驗室(SVL)和IBM中國開發(fā)中心(CDL)提供教學專項資金與大學師資進修崗位支持(承擔人員在美國和中國北京期間的全部費用)。2008年7―11月以及2010年11―12月，主講教師作為骨干研修教師中的一員，分別赴IBM SVL和CDL進行為期5個月和2個月的崗位進修和科學研究活動。這對教師全面掌握主機DB2的諸多知識和最新技術起到了關鍵性的作用。
2) 嘗試教學方法和手段的多樣性。
在學型主機數據庫的過程中，我們經常布置一些課后作業(yè)給學生，可以是對某個概念的理解，也可以是完成某個重要的實驗[4]。然后在下一次上課時，鼓勵學生到講臺上給同學們講解或演示操作。如果發(fā)現有不準確的地方，教師和同學們可以隨時糾正。通過這種教學方式，一方面培養(yǎng)學生學習主機知識的興趣，另一方面鍛煉學生講解和演示操作能力。
3) 與專家面對面交流。
由于大型主機數據庫DB2的版本在不斷升級，目前最新的版本已經到了10，而各個版本之間在某些內容方面又有著較大差異，這就對主講教師的知識更新提出了較高的要求。而教師又不可能將所有數據庫不同版本的差異性全部講授給學生，這一方面受課時限制，另一方面受教師能力限制，所以學生主動獲取最新知識的能力顯得尤為重要[5]?？上驳氖牵琁BM SVL每年都會派一批主機DB2領域的專家學者來中國做演講，講解主機DB2最新版本的新功能和新技術的趨勢[6]。演講的場合主要是IBM在全國各地舉辦的各種形式的技術研討會，以及每年由同濟大學承辦的大中華區(qū)主機數據庫用戶年會(CDUG)，至今舉辦了5年。同濟大學軟件學院的歷屆學生都會踴躍參加，并與到會專家進行了深入溝通，這對提升學生獲取最新知識的能力幫助很大。
4) 鼓勵學生參與項目開發(fā)。
大型主機DB2課程除了完成課堂所學要求外，更重要的是培養(yǎng)學生實際開發(fā)項目的能力。其中的部分優(yōu)秀學生參加了至今為止5個年度的IBM主機競賽項目，在主講教師的指導下，利用暑假，開發(fā)出了多個優(yōu)秀系統(tǒng)，其中的Tongji Mini Bank系統(tǒng)實現了一個銀行的幾乎涵蓋了所有基本業(yè)務，后臺存儲除了VSAM文件外，大部分是DB2數據庫。這些項目對于提高學生的DB2基本概念理解和運用能力起到了極大的作用。在剛剛舉行的2010年IBM大型主機技術全國應用大賽決賽上，同濟大學組成的代表隊(New Horizon)從九支決賽參賽隊伍中脫穎而出，榮獲大賽第一名。
5) 加大考核方式的改革力度。
除了安排理論課的日常卷面考試外，大型主機數據庫系統(tǒng)課程以實踐項目作品作為主要考核方式。以項目為依托，教師引導學生鉆研超出課本教學深度的知識領域，期末考核則通過項目展示、演講、答辯的方式，評定課程成績。同時，鼓勵學生閱讀大量的專業(yè)技術文獻，撰寫出主機數據庫某一個專題的技術展望論文。有的學生還結合自己在企業(yè)實習實踐，在主機平臺上模擬開發(fā)出主機數據庫系統(tǒng)管理的各種小工具。有些同學則組織起來翻譯IBM技術文獻，同時大力學習IBM的相關技術和產品。
5結語
大型主機數據庫教育面臨著知識體系復雜、入門難、資料相對少等難點，為此需要探索一條學生易于接受、樂于接受的教學道路。采用理論加動手實踐相結合的方法是學型主機技術的必由之路。
參考文獻：
[1] 唐劍鋒,馮巾松,趙昕．多媒體教學與大型主機教學改革創(chuàng)新[J]．計算機教育,2008(19):120-121．
[2] 黃曉濤,李桂蘭,彭婭婷,等．大型主機專業(yè)方向人才培養(yǎng)模式的探索與實踐[J]．計算機教育,2008(12):33-35．
[3] 黃杰,唐劍鋒,趙昕．開放式大型主機實踐教學模式的探索[J]．計算機教育,2007(22):106-108．
[4] 黃杰．基于校企合作的軟件工程教育創(chuàng)新實踐[J]．計算機系統(tǒng)應用,2006(12):207-212．
[5] 王振宇,湯峰,許可,等．IBM大型主機課程教學改革的探討與實踐[J]．實驗室研究與探索,2007(12):244-247．
[6] 李樹全,劉Z,陳佳．基于創(chuàng)新實踐的大型主機人才培養(yǎng)模式探索[J]．計算機教育,2008(19):106-108．
Educational Reform Outlet of Mainframe Database System
TANG Jianfeng, HUANG Jie, GAO Zhen
(School of Software Engineering, Tongji University, Shanghai 201804, China)
關鍵詞：數據庫系統(tǒng)，優(yōu)化，生本教育，協作學習
一．前言
現在提倡的“生本教育”觀念正進行得如火如荼，就是要以學生為本，高度充分相信學生，把學習的主動權交給學生，激發(fā)學生的學習潛能。生本教育的課堂給學生提供了很大的自主學習的空間，讓學生在自主、動手、合作、探究、交往的氛圍中去獲取知識，為他們的潛能的發(fā)揮和往后的可持續(xù)性發(fā)展奠定了基礎。這也是教育以人為本的一種體現。
在計算機、網絡通訊和多媒體等信息技術迅速發(fā)展的形式下，各類數據庫應用系統(tǒng)，如金融信息系統(tǒng)、，員工工資系統(tǒng)等廣泛應用于各行業(yè)中，因此數據庫教學在學校的教育地位越顯重要。數據庫應用是中職學校計算機專業(yè)的一門主干專業(yè)課外，Access應用程序就是其中一種功能強大且使用方便的關系型數據庫管理系統(tǒng)，它可運行于各種系統(tǒng)環(huán)境中，不僅具有功能完備的數據處理能力，而且簡明易用，界面友好。
如何把生本教育運用到ACCESS課程，高度激發(fā)學生的學習潛能與創(chuàng)新性，使學生主動學習。因此，根據我教授ACCESS課程的教學經驗，以下談談我如何把生本教育運用到ACCESS課程中的體會。
二．現今ACCESS課程教學的問題
1.學生厭學現象嚴重
中職學生厭學現象嚴重，學生不想學，懶洋洋。根據有關部門調研，學生厭學其中一個原因是學生覺得坐在課堂中聽老師講課很無趣無用，老師一成不變的、沉悶的教學形式，使得完全調動不起學生的興趣，加上課程內容深，聽不懂，學不會，因而學生眼皮睜不開，打瞌睡，分散精神與周圍同學說話畢業(yè)論文格式，開小差，甚至偷偷使用手機。而這樣的學習情況導致成績差，自信心下降，，這間接打擊了老師教學的信心，這就造成了教與學的一種惡性循環(huán)。
2.教學內容冗長復雜，實踐操作跟不上
傳統(tǒng)以教科書內容為中心，太多煩冗的理論內容，而老師為了循序漸進地完成教學大綱，經常是趨于死記硬背或強化練習可能要考的內容，以達到牢固記憶、熟練應答、考試成功的直接目標。這樣的方式，學生考試的分數提高了，但這只受到知識教育而沒有文化教育，難以解決除書本知識以外的問題。加上實操課少，實操完全跟不上。所以學生覺得上課的內容是無用的無趣的，從而產生厭學的思想。
三．生本教學實踐
1. 生本教學方法
我們以往的傳統(tǒng)教學一般先講述理論，再做操作驗證。ACCESS課程是一門理論與實踐高度融合的課程，在中職學校是更重視實操技能，所以課堂上必須轉變教學觀念，打破傳統(tǒng)的一成不變的教學方式，課堂上一般傳統(tǒng)教學方法有：講授法，談論法，演示法，練習法，讀書指導法，課堂討論法，實驗法，啟發(fā)法，實習法。而生本教育的宗旨更重視分組協助學習強調過程，調動他們操作和實踐的積極性，所以我在教學中采用案例教學，以問題引入主題，以案例貫穿整個教學，學生在實踐中提出操作中遇到的問題，我再加強總結理論，學生的理解就顯得深刻。多接觸社會應用中的實用個案，一節(jié)課下來，無論任務簡單或者復雜，學生完成一個實際的具體的任務，學得到又用得到，看得到一節(jié)課的成效，這對學生的學習自信心與成就感有很大的提升。學生就不會說上課無用又聽不懂而睡覺搞其他小差。
2. 生本教學內容
現今中職教學存在課程科目多，上課與實操時間短，學生只能學好本課程的基礎內容而沒有學到更專業(yè)的內容，在實際生活中遇到的一些深層的問題就解決不了，因而更產生學習“無用論”。老師就要在篩選教學內容上把好關，針對中職學生的實際情況，減少理論性教學，增加實踐性教學，多教授與當今社會行業(yè)相關的內容，刪掉一些冗長的純理論內容，而增加對專業(yè)課更深入的一些專業(yè)技術教學。職業(yè)教育的內容本身就強調在生活與生產中的實踐，強調“動手做”，重視能力的培養(yǎng)而不是知識的傳授。企業(yè)推行資格認證，資格證確實能保證一定的專業(yè)掌握程度的達標，專業(yè)老師不妨在教學上多參考本門課程的一些有分量的考證大綱，畢竟這些考證大綱說明這門課程必須要掌握的教學內容，而不是老師自認為“重要的教學內容”。多布置一些與實際相關的課題內容讓學生“身臨其境”地解決問題，這就是給予學生有用的而不是無用，而這些有用的能在崗位上派得上用場，讓學生得到甜頭而受益，這樣厭學的現象最終會大大減少甚至消除。
3. 生本ACCESS課程
實際上，一個數據庫管理系統(tǒng)設計與實現的過程就是不斷分解任務的過程。一般要求學生能根據一個實際需求完成數據庫的設計與實現畢業(yè)論文格式，它強調從需求分析，數據搜集，系統(tǒng)設計與系統(tǒng)實現的全過程參與。我在教學中把學生5人一個小組，布置不同數據系統(tǒng)的項目。在教學中不斷以提出問題來引導學生通過聯系實際。而隨著任務的分析與學習的深度，整個系統(tǒng)功能也不斷完善，學生也可以再根據自己考慮的不同方面，再擴展不同的功能。學生遇到問題，要親自動手通過查找書本、上網查找相關資料、通過文字或圖例表達自己的意見；在還不能解決的情況下，我加以指導幫助解決；而比較綜合和難度較大的任務如窗體的設計，師生可以互相討論，提供不同方面的解決方法。學生的學習形式大大改變，從老師講課到學生自主動手，從單一個體學習到分組團隊學習。而在這過程中更要體現學生的努力學習的情感過程。學生在老師布置的任務中分工合作，這過程中學生從無事做，不會做而通過自學或者請教同學老師而一點點進步，這體現了學生的創(chuàng)新性，更包括情感、態(tài)度、價值觀的發(fā)展，和各種能力的發(fā)展。這樣的學生就是好的學生，這單單從分數體現不出來的。
在學習完成以后，老師還要在最后階段，指正學生上機實踐中遇到的錯誤操作，反饋學生提出的問題進行小結，為學生理清一些邏輯，講述原理，這有利于加深學生對理論知識的理解與鞏固。
四．展望
實踐表明，生本教育的方法，更好地強調學生自主動手的過程，大大激發(fā)了學生對實踐操作的興趣和動手的渴求，縮短學生與企業(yè)的技術差距，讓學生日后走進企業(yè)，走向社會奠定了良好的基礎。生本教育改革是不斷完善的過程，我們也是在不斷摸索改進的過程，只要能讓學生學有所長，學以致用就是我們老師努力的方向。
【參考文獻】：
[1]馬慶發(fā)．當代職業(yè)教育新論[M]．上海：上海教育出版社， 2002．133．
[2]DonaldR，Cruickshank等．教學行為指導[M]．北京：中國輕工業(yè)出版杜，2003．104．
關鍵詞:數據庫移植;SQL Server;Oracle
中圖分類號:TP311文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2009)33-9126-01
數據庫移植就是不改變原有系統(tǒng)的后臺數據庫管理系統(tǒng),并仍然保持原有系統(tǒng)架構、系統(tǒng)數據,前后端應用程序不變的一種系統(tǒng)升級方法。這種系統(tǒng)的變更通常是出去商業(yè)或者系統(tǒng)整體性能的考慮。整個移植過程一般非常龐大,其中主要包括存儲空間的移植、數據庫對象的移植、數據庫數據的移植、代碼的移植、系統(tǒng)測試等很多方面的技術問題。本論文討論的重點是以圍繞網站數據庫中數字類型數據移植而進行的。
1 數據庫移植的理論分析
數據庫移植工程在全球已經有很廣泛的應用,同時也出現了不少現成的不同產品間的數據庫產品移植工具。然而,由于各種數據庫產品之間的實現還是有很多根本架構上的不同,采用的SQL標準也不盡相同,這個導致了在很多問題上,并不是簡單的語法變化就可以實現保證正確性的數據庫轉換。完全依賴數據庫產品可能存在一些正確性的隱患,因此,很多地方還似乎要根據具體分析來進行人工參與的。這樣的話,我們決定在數據庫移植開發(fā)的前期借助數據庫產品中的自動移植工具省去我們很多的重復工作,但在某些關鍵性問題上仍然需要我們人為的工作,或者對工具進行相應具體的配置。Oracle是以高級結構化查詢語言(SQL)為基礎的企業(yè)級大型關系數據庫,通俗地講它是用方便邏輯管理的語言操縱大量有規(guī)律數據的集合,也是目前最流行的客戶/服務器(CLIENT/Server)體系結構的數據庫之一。而SQL Server 2005也同樣是擁有很多優(yōu)越特性的基于客戶/服務器體系結構的數據庫。相較而言,進行Oracle移植工作有公司項目的商業(yè)目的。一般來說,我們把數據庫中用來儲存和表示數據的實體成為對象(Object),它通常包括數據的邏輯存儲空間,表(Table),索引(Index),視圖(View),約束(Constraint),觸發(fā)器(Trigger)和存儲過程(Store Procedure)等等相關組成部分。在本次移植工作中,我們要做的工作是把原先在Oracle上的所有相關數據、程序、服務等等全部移植到全新的SQL Server環(huán)境,因此基于兩者數據庫架構和原理的一些不同,這些數據庫對象也有很大的不同。而一個完整的數據庫系統(tǒng)一般分成數據庫服務器端部分和應用程序部分,兩者互相結合。而數據庫又包括數據庫對象和數據庫數據。所以我們進行數據庫移植的工作就大致大致可以分成一下幾個部分:存儲空間的移植、具體對象得數據庫移植與數據移植。
2 存儲空間的移植
進行數據庫的移植先要進行數據庫后臺級別的移植,再進行Code級別的移植。我們商業(yè)網站的數據庫建立在Oracle上的,一共有18個數據庫分散在大小不等的100多個邏輯設備。為此我們就在新的SQL Server數據庫中,創(chuàng)建相對應的18個方案,來完成存儲空間移植的工作。特別是對于表的分區(qū),一般情況下我們應該能夠將數據大致平均地分部在各個分區(qū)上。由于網站系統(tǒng)中數據是以時間為單位分部的,因此將主要數據按月份分為12個區(qū)是順理成章的。不過另一方面,網站的計算是每天晚上啟動的,啟動以后會計算當月或者前一個月的數據,因此,在某一個時間單元里面,數據庫對數據的訪問也是集中在某個月份的。也就是說這樣的分區(qū)方法并沒有達到我們提高數據表訪問并行度從而提高性能的目的,也無法很好得解決磁盤競爭沖突等問題。由此我們引入了新的分區(qū)方法-Hash分區(qū)。對數據表的Hash分區(qū)可以很好的解決以上所說的并發(fā)度和競爭沖突的問題,不過也存在它的缺陷。所以,經過針對PnA系統(tǒng)的分析和討論,我們決定選擇區(qū)間和Hash組合的分區(qū)方式,這樣既做到了各個分區(qū)數據量的大致均等,又使不同的fund分區(qū)存放,提高了系統(tǒng)訪問的并發(fā)度。
3 具體對象的數據庫移植
在商業(yè)網站具體對象的數據庫移植,這些具體對象包括:表、索引、視圖以及數據類型。面來具體介紹了數字類型數據庫如何實現它在新SQL Server環(huán)境中的移植工作。數字類型數據庫中是最常見的一種對象類型,它本身并不復雜,轉換起來也比較方便。可是往往有時由于具體的要求,表中存放數據對精度的要求比普通數據高很多,這樣就出現一定問題了。特別是商業(yè)網站系統(tǒng),平時每天都涉及大量的網絡數據I/O和相關的計算,需要最大程度地保證數據精度,減少計算誤差,保障客戶利益。在網站系統(tǒng)中,原來的數據庫上用Oracle中的float類型來表示浮點數,為了提升精度,在新的SQL Server系統(tǒng)中我們用NUMBER來表示各種數字,進行各種計算。Number類型的數字根據其參數的不同,可以表示成各種精度的整數或者小數,比如Number(1,2),等等。然而有一個問題需要注意,我們發(fā)現,簡單地將Oracle中的float替換成SQL Server中的Number會產生一個問題。讓我們看一個例子。在我們處理的計算中間過程中,需要從數庫里取出一個浮點數并在之后的應用中和其他計算結果相比較,要求誤差在于分之一以內。假設我們讀取的是14.9875,那么我們在Oracle系統(tǒng)中,用這樣的語句來讀取并為以后的比較作準備:Select round (value, 3)from table1。相同的,Oracle中我們也用同樣的語句來讀取?？墒俏覀儏s發(fā)現,在Oracle中select的結果是14.987,而在SQL Server中,這個結果變成了14.988。為了作測試,我們分別在我們的兩個Server上運行如下的語句,來定位問題的所在。Oracle: Select round (14.9875, 3);SQL Server: Select round (14.9875, 3) from dual。
4 數據移植
當存儲空間移植完成以后,我們就可以進行數據的移植。數據的移植在整個移植過程中顯得非常重要,因為它是后面移植工作的基礎,也是保證移植正確性的關鍵所在。選擇一種高效的方式來實現數據移植是十分恰當而有必要的。首先在從Oracle到SQL Server的數據庫移植過程中,SQL Server提供的數據庫工具OMWB具備了數據移植的功能。不過為了將Oracle中不同的數據庫和SQL Server中不同的Schema對應起來,我們只能選擇一種合適的手工參與結合數據庫工具的方法,來實施數據移植的工作。開發(fā)人員手工參與的方法有很多,當然,最簡單直接的就是通過ODBC/JDBC來實現,然而這是一種比較低效的方法,在數據量小的時候還可以適用,在數據量暴增成千上萬倍的今天,這樣做帶來的只能是速度上的極其低下。我們嘗試過對一張千萬行級別的表進行了移植,整個工作要花幾天的時間,并且中間不能間斷,萬一有什么意外發(fā)生,前面的工作都將前功盡棄。因此,這并不是一個好方法。事實上,網站大部分數據其實都集中在某一部分大表中,在最終用戶環(huán)境中,我們運用基于Oracle的相關腳本來配合我們實現數據庫中的數據移植。因為腳本工具相對于ODBC等方法來說,對數據的操作更加直接,不需要繁瑣的額外過程,效率特別高。對于我們的兩個數據庫系統(tǒng)來說,有很多腳本工具可以選擇,我們只需選擇各個數據庫產品中相對高效、易于控制的腳本來幫助我們實現就可以了。最后,由于網絡數據庫系統(tǒng)的數據敏感性,我們最后要對移植的結果作出詳細嚴格的測試,以有效的手段證明數據移植的準確性。我們的目標是移植前后數據相同或在一個很小的可以容忍的誤差范圍內。前文涉及到這類問題的有空串的移植、浮點精度等問題,這些都需要我們以適當質量保證手段來確保一致性。
總之,我們簡單總結和介紹了在我們商業(yè)網站系統(tǒng)的數據庫移植過程中所碰到的和可能碰到的各種問題,并提出了相應的解決方法。不過我們在數據庫移植過程中需要根據具體情況對各個方面作出出合適的轉換。在實際轉換過程中,我們就根據不同的特點,提出了不同的數據策略。
參考文獻:
