浅谈如何提高数据库系统实验教学质量

129ComputerEducation教学研究文章编号：1672-5913(2009)15-0129-02浅谈如何提高数据库系统实验教学质量贺超波1，陈启买2(1.仲恺农业工程学院计算机科学与工程学院，广州510225；2.华南师范大学教务处，广州510631)摘要：本文阐述了数据库系统实验教学环节的重要性，并从实验项目设置、教学过程组织以及实验结果评价等三个方面对如何提高该课程实验教学质量作了详细说明。关键词：数据库系统；实验教学；教学质量中国法分类号：G642文献标识码：A1引言中国计算机科学与技术学科教程研究组于2002编写并出版了《中国计算机科学与技术学科教程》，其中数据库系统课程被明确规定为计算机科学与技术学科专业的16门核心课程之一。该课程知识体系完整、理论丰富、实践性强，在实际教学中往往分为理论教学与实验教学，而实验教学是加强理论知识理解，提高学生数据库技术应用能力的重要环节，如何提高该课程实验教学质量是授课教师所要思考的问题。结合作者从事数据库系统课程教学所积累的经验，本文重点就如何提高该课程实验教学质量谈几点体会。2合理设置实验内容，突出实用性数据库系统实验教学的实验内容设置在以加强数据库基本理论知识理解与掌握，提高实践能力，培养学生创新精神的原则基础上，更加突出了实验内容的实用性，目的是让学生通过完成实验内容，能够学以致用，在实际的工作中能够解决实际问题。遵循这一原则，作者在实际教学中对该课程设计了如下几个实验。(1)数据库和表的创建与维护实验内容包括应用数据库管理系统提供的图形界面、SQL脚本命令方式完成对数据库和表的创建与维护。其中，对已有数据库增加数据文件，对已有表增加、删除字段，创建主键，插入、更新数据等为主要内容。(2)SQL查询设计目的是为了提高学生分析与设计复杂SQL查询语句的能力，内容的设置包括带有限定条件的查询设计、in与exist谓词的用法比较、带有分组与聚集计算的查询设计以及多层嵌套子查询的设计等。(3)索引和视图机制如何创建聚集索引、非聚集索引、唯一索引，并对比具有索引与无索引的数据查询效率，分析聚集索引与非聚集索引的不同应用场合；如何设计视图代替一复杂的SQL关联查询，体会视图的优点等均为该次实验的重点内容。(4)数据库用户认证与授权实验内容包括如何创建登录用户与数据库用户，创建与分配角色，对指定数据库用户分配具体的数据库资源访问权限。该实验的目的在于掌握数据库基于角色的访问权限分配方法。(5)数据库备份与恢复深入理解数据库恢复模式，该次实验的重点内容包括如何进行数据库完全备份、差异备份、文件备份，在实行差异备份后如何进行恢复以及如何创建恢复计划等。(6)数据库查询优化实验目的在于体会查询优化设计的优点，实验内容包括查询语句的等效设计，大容量数据条件下查询语句性能分析、复杂查询语句的优化等。(7)数据库编程完成数据库编程中常用的存储过程以及触发器的设计，同时结合已有程序设计水平进一步学习ADO/JDBC数据库访问技术。该实验目的在于理解与掌握数据库编程的基本思想和方法。以上设置的实验内容既兼顾了理论教学的需要，也在调研分析企事业单位从事数据库维护与开发工作所需基本技能的基础上，更加突出实验内容的实用性。目的是让学生通过这一系列有实际意义的实验，掌握并提高数据库本文受广东省教育科研基金项(编号为BKYBJG20060235)支持。作者简介：贺超波(1981-)，男，汉族，广东河源人，硕士，主要研究方向为数据库技术、数据仓库与数据挖据、分布式计算。130ComputerEducation教学研究技术，将来能胜任数据库维护与管理的工作角色。同时以上设置的七大实验均以一银行数据库为背景，实验内容的详细要求均与银行数据库日常所需处理的事务紧密相关，这样可以进一步增加实验内容的趣味性与实用性，激发学生的学习兴趣。3认真组织实验教学过程，注重示范与引导实验内容的设置是基础，实验教学过程的组织是核心。在如何组织实验教学过程的问题上，存在两种情况，一是让学生在完全自由的状态下独立完成实验；二是授课教师全程指导学生完成实验。第一种情况缺乏教师的指导，大部分学生往往难于完成实验，第二种情况难于培养学生独立分析与解决问题的能力。作者在组织该课程的实验教学中采取适当示范与引导的原则，发挥引导与启发的作用，取得了一定的教学效果。在每次进行实验教学的开始阶段分发实验内容文档，让学生充分阅读实验内容，同时对实验的重难点进行讲解与示范，但要注意的是所进行的示范并不是与该次实验一致的操作，只是给与学生一个具有提示作用的操作，让学生有进一步思考、发挥的空间。如在进行数据库和表的创建与维护的实验中，因为学生刚开始做第一个实验，对实验使用的软件环境还不了解，因此有必要对数据库管理系统的图形化界面的操作做演示，但没有必要做十分细致的讲解与演示，可对其中如何创建数据库、如何创建表、如何插入数据等做一简单的演示操作，让学生有个初步的印象，明白数据库管理系统的大概作用即可。在后面的实验过程中，学生可以通过完成实验逐步熟悉该系统的详细功能。每次实验均配有收集整理的参考资料作为实验准备材料供学生阅读参考，鼓励学生发现问题可及时查阅相关资料，如配套的参考资料、软件工具帮助文档、搜索引擎检索资料等辅助解决问题。教学实践中发现该方式对提高学生独立思考与解决问题的能力非常有帮助。实验过程中，作者更重视扮演引导者、启发者的角色，加强实验场所巡视工作，密切注意每位学生实验进展情况，主动进行针对性辅导。对实验进展缓慢、找不到问题解决方法的学生通过耐心的讲解，适当的演示操作给予必要的提示；对基础好，实验内容完成快的学生可给予分配额外的实验任务，让其得到更好的练习提高。巡视辅导过程当中若发现存在常见的问题时，则通过集中进行讲解的方式提高辅导效率。对于较大型的、综合性实验如数据库编程等可允许学生以小组为单位进行协作完成，共同分析解决问题，这样可以进一步增强学生进行协作式开发设计的意识。4建立实验结果有效评价与反馈机制，提高学生积极性建立实验结果有效评价与反馈机制目的是为了让实验教学不流于形式，让学生明白实验教学不是走过场，让学生保持持续认真的学习态度。同时通过评价实验结果可以发现学生实验完成情况和水平，总结整理存在的问题，可及时在下一次实验教学中进行讲解说明，答疑解惑，避免问题重现。该课程的每次实验均要求学生书写实验报告，包括实验目的、实验内容、实验步骤、实验总结等四部分内容，要求内容完整、条理清晰、规范，数据可信，同时要求上交实验结果程序以及数据文件作为验证材料。目的是为了培养学生书写规范的数据库设计文档能力，培养学生求真务实的学习态度。学生实验过程所表现的态度与能力、实验报告的优劣、实验数据以及程序的质量均可作为实验结果评价的依据。作者对每一份实验报告均给与评分等级以及评语并登记入库作为学生期末成绩总评成绩的依据，这样可提高学生对实验的重视程度。实验的评价结果要给予及时反馈，不能拖延。因为学生上交了实验报告却迟迟得不到实验评价结果，得不到教师的认可，会挫伤认真对待实验的学生的学习积极性，同时助长部分学生消极、马虎对待实验的情绪，对以后的实验教学开展不利。及时的反馈既可让每位学生及时发现自己实验存在的问题，又能及时得知实验评价结果，提高学习积极性。5结语作者通过在数据库系统实验实际教学中贯彻以上原则，发现学生的实验兴趣、积极性均有所提高，同时实验质量在一定程度上得到提升，相信这对于其余计算机相关实验课程有着借鉴作用。参考文献：[1]中国计算机科学与技术学科教程2002研究组.中国计算机科学与技术学科教程2002[M].北京:清华大学出版社,2002:87-95.[2]王长龙,等.浅析如何提高计算机实验课教学质量[J].计算机教育,2007(4):243.[3]郭风法,等.建立实验教学质量评价体系提高学生创新能力[J].实验室科学,2007(4):31-33.(下转143页)143ComputerEducation教学研究安全需求(软件、硬件)？如何配置安全软硬件？等等。项目类实验设计也让学生了解现代企业的网络安全环境，不同的客户从给你一个房间开始，让你根据需求进行设计不同的网络拓扑、安全配置、进行布线等完成一个网络安全工程。总之，项目类实验能切入到现代企业实际环境中去，模拟不同企业安全环境的搭建，安全系统的设计等，让学生了解如何运用自己所学知识，为企业服务。让学生了解到课本知识和实际运用之间的关系，拉近理与实践的距离。一般说来，网络安全项目可分为攻击类，安全防御类和综合类。(1)攻击类项目攻击类项目的设计主要是为了学生直观的了解现代病毒、黑客技术的情况，通过实验的操作可以知道病毒、黑客入侵的状态，并对这些技术的低层代码进行研究，从而寻找一些可以克制他们发生的方式方法。(2)安全防御类项目安全防御类项目的设计主要是为了学生了解现代的安全防御设备的操作方法和工作原理，通过对它们的实验学习，可以了解它们是如何对黑客攻击、病毒入侵等进行防范的。(3)综合类项目综合类项目主要是模拟现代企业在遭受网络攻击时，我们如何进行现代企业的网络安全防御。模拟现代企业的网络拓扑情况，进行网络拓扑的安全分析，进行安全评估，自行设计企业的网络拓扑进行安全规划和设计。以上从各个环节介绍了基于项目管理的信息安全实验教学方式。基于项目管理的教学效果取决于处理好以上环节和流程。5总结本文探讨了应用项目管理模式到信息安全实验教学之中的理论和经验。通过大连理工大学软件学院信息安全的实践教学评估，这种教学方法获到了很好的效果。本教改的基本思想是让学生不仅能学到实验的基本知识，还要通过该实验来获得项目管理知识，学到团队的协作能力。课程不再是普遍理论的复制而是特定的个人的事情，也不再是一成不变的结果而更多地是一种过程。特别是，由于职业化教育的多样性导致所面临所要解决的问题具有不一致、不确定、不稳定和独特性的特点，只有情境化、具体化，才能运用直觉和相关知识让学习者融于具体的情景之中，从而较好地将学习者从“混沌”状态解脱出来。项目管理模式下的信息安全教学就是这种融合了教学内容、教学手段和方法、实训三位一体的教学理念。以学生为中心，老师为辅导进行引导教学，把老师从繁重教学任务中解放出来，在整个教学过程中起到监督课程进行、对学生学习过程进行评价的作用。基于工作过程的课程开发思想，进行角色扮演性学习，增强了学生团队合作的能力，了解企业项目管理的方式，并通过项目深入了解信息安全学科的特点及知识，让学生更能够对所学的理论知识进行实践应用，让其在学习的过程中就进行了职业习惯的训练，从而为今后的工作、学习起到启发与推动作用。参考文献：[1]王昭顺.“信息安全”本科专业人才培养的研究[J].计算机教育,2006(10):73-75.[2]王伟平,杨路明.信息安全人才需求与专业知识体系、课程体系的研究[J].北京电子科技学院学报,2006,14(1):47-49.[3]PMI.项目管理知识体系指南[M].北京:电子工业出版社,2004．[4]王世安．虚拟公司项目管理式教学模式的探讨[J],职业与教育,2007(11):70-71.(上接130页)TalkingaboutHowtoFurthertheExperimentalTeachingQualityofDatabaseSystemHEChao-bo1CHENQi-mai2(1.DepartmentofComputerScienceandEngineering,ZhongKaiUniversityofAgricultureandEngineering,GuangZhou510225,China)(2.TheEducationalAffairsDepartment,SouthChinaNormalUniversity,Guangzhou510631,China)Abstract:Thispaperexpoundedthesignificanceoftheexperimentalteachingofdatabasesystemcourseandmade