数据库系统概论范例6篇

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数据库系统概论

数据库系统概论范文1

关键词:数据库系统概论;纵向结构;横向结构;贯通式教学

数据库是数据管理的最新技术,是计算机科学的重要分支。数据库技术不断地涌现新的研究方向,使得该系列课程已经发展成为内容丰富的数据管理课程群。 数据库系统概论课程是计算机科学与技术专业以及相关专业的核心课程和必修课程,课程内容构建了一个完整的数据库系统的框架,从而为进一步学习其他数据管理课程打下坚实的基础。然而该课程内容丰富,概念众多,不少知识点或前后重叠或前后不断地在深度广度上递进,形成了复杂的知识网络,对教师的授课和学生的理解掌握都提出了严峻的挑战。通过对比分析大量国内外相关课程教材和多年的教学研究实践发现,可以把该课程的章节结构看作纵向结构,课程中散落在各章的相关或重叠讲授或递进扩展的内容看作横向结构,以贯通式教学法为策略实施教学。本文中的贯通式教学旨在按照课程纵向结构教学的过程中,合理组织和设计横向结构的知识点,将其贯通于教学的全过程,对横向知识点的掌握由表及里,由理论到实践,拉出明确的线条,从而保证学习的清晰、流畅,降低课程学习的难度和内容繁杂带来的混乱,提高教学效果。

1采用贯通式教学的原因

(1) 课程内容形成复杂的知识网络。

数据库系统概论是一门很特别的课程。该课程内容丰富,概念众多,且不少知识点在前后章节有重叠(并不是简单的重复)和递进。孤立地按照章节授课会令学生对相关知识点产生混乱和迷惑的感觉:这个概念不是前面定义过么?这个理论不是前面有过分析么?有的概念随着课程的推进在不断被深化、细致化、具体化,如码的定义;有的理论随着知识的展开不断被讨论、验证,一咏三叹,如完整性等。

(2) 课程的掌握需要学生能将课程内容融会贯通。

一方面知识的掌握由点及面,比如横向结构的知识点在此章节处是这样的含义,在整个课程中是怎么样的?另一方面知识的掌握将由理论贯穿到实际应用,理论与应用相统一,比如知识点在理论章节是怎样描述的,后续章节又是怎样实现的?

(3) 课程学时不断减少,教学内容亟待有效整合。

随着教学改革的不断深入,各门课程的教学课时数在不断减少,以期留给学生更多开放学习时间。贯通教学采用步步深入的方法,有效整合教学内容,在不同章节只解决关于相关知识点的某个问题,前面讲过的只用不重复,后面要讲的前面不提,有效利用有限的课时去解决问题。

(4) 教学设计充满迷惑和障碍。

2009年4月17日至19日,教育部全国高校教师网络培训中心组织数据库系统概论课程骨干教师对数据库系统概论的建设进行了指导性培训,在最后的教学互动环节,仍然有教师对课程的教学内容如何组织按何种顺序讲授充满疑惑。所以,透过课程纵向结构的表象,透彻理解课程横向结构内容的联系,教师才能游刃自如地组织教学内容、安排教学进程。

2课程内容的结构分析

数据库系统概论课程具有明晰的纵向结构和潜在的横向结构。

分析和研究大量中外教材(部分见参考文献)[1-10],纵向结构大致相同。典型的情况是将数据库系统概论课程分成4大部分内容,每部分由具体章节构成。不同的教材每部分内容会各有增减或前后调整。课程纵向结构分析如表1。

分析和研究大量中外教材(部分见参考文献)[1-10],横向结构包括的知识点不尽相同(主要是国外的教材通常涉及到更多更细致的内容)[3-5],各知识点在不同章节呈现的深度广度也不尽相同,有的教材偏重于理论,比如王珊老师的数据库系统概论[1],而有的教材偏重于应用,比如何玉洁老师的数据库原理与应用教程[9],但典型的情况如表2分析。

以上分析是主要的例子但并不完全,但从以上的分析已足以见该课程内容的丰富和繁杂。

3贯通式教学的设计与实施

根据以上分析可以看出课程内容似纷繁复杂的网络,如果只采用经典的按照章节为序的纵向结构方式教学,那么一方面会因为各章内容丰富觉得知识点众多,另一方面又会因为时时出现似曾相识的知识点而迷惑;一方面会因为前面的一些知识点不能透彻描述而理解不清,另一方面又会因为似曾相识的知识点在后面再度出现而厌倦。在纵向结构的教学过程中始终辅之以渗透横向结构的贯通式教学,将把该课复杂的网络结构简化成纵向和横向两条线性结构,消除由于知识点结构复杂造成的学习障碍,降低课程的难度,提高学习的效果。

贯通式教学可以这样设计和实施:

(1) 分析并明确各横向结构知识点。整理出所有相关的知识点,明确它们在本课程中不同章节处出现时所承担的不同作用,所完成的不同功能。

(2) 设计各横向结构知识点在各章节教学过程中的任务。安排各相关知识点在第几章的授课中具体讲什么内容,讲到什么程度。

(3) 横向结构知识点讲课过程中进行回溯。回溯要简明扼要。学生回忆起学过的内容,教师又同时不必消耗太多课时,温故知新,温故求新。

(4) 横向结构知识点完成时进行总结,为进一步探索指明方向。

(5) 明确学生在每部分学完需要掌握的程度。由于教材的缘故,相关的知识点在描述上难免有部分重复。在学习初期,有些描述学生不能完全看懂,而随着教学内容的展开和深入,那些似曾相识的内容会让学生厌烦和懈怠。明确相应进度相关知识点的相应深度,可消除学生的疑虑和困惑。

(6) 课程完成时,分别从纵向结构和横向结构对课程的内容进行总结。纵向使学生理解掌握课程的内容和递进思想,横向使学生掌握各知识点基于课程整体递进时内容的深化和实现。

(7) 因为讲授的内容安排与进度会与教材不一致,所以我们准备了充分的教学辅助手段,如网络课堂,包括课件、作业和答疑,以提供给学生及时和持续的指导。

4贯通式教学的难点

贯通教学的难点首先在于课程纵向结构和横向结构的明确。纵向结构不难确定,通常可以使用教材的章节结构,而横向结构潜伏于各章内容之中,只有对课程进行大量深入的挖掘和分析才能获得。通过几年的教学实践总结有以下几个难点:

(1) 要求教师熟悉课程中所有教学内容,杜绝边教边学的现象。课程应建立合理的教学梯队,需要有经验的教师对新任课教师的传、帮、带。

(2) 透过表象看本质,不能就教材的安排而拘泥。教材是主要的教学参考书而不是僵化教条的条令。横向内容安排的深浅详略不用完全依照使用的教材,而要根据各部分内容展开程度的需要进行安排,这需要对授课内容进行细致的研究。

(3) 贯通教学对教材的内容和结构可能会有调整。从学习的初期看,学生的课程温习可能不是很顺畅,会给学生带来困惑和疑虑,但长期坚持跟随教师的授课掌握了课程的学习方法则会事半功倍。

5教学效果总结与评析

(1) 将课程复杂的网络结构简化成纵向和横向两条线性结构,降低了课程的学习难度,学生学习由难趋易。知识点有打碎有融合。打碎是为了学习的量少,降低难度,融合是为了知识点的融会贯通和有效应用。

(2) 数据库理论和应用相互促进。横向结构保证知识点既在理论部分分析讨论又在应用部分基于某种具体的DBMS进行实现,知其然知其所以然,增强了学生学习的兴趣。

(3) 实现了知识的顺利迁移。数据库理论是广谱的通用知识点,这种DBMS的功能这样实现,另外的DBMS势必主要也包括了这样的内容,掌握了理论将方便学习和移植,把学习一个DBMS的方法迁移到另一个不同的DBMS上去。这个在学生毕业设计中得到了明显体现。课程实验使用SQL Server环境,毕业设计使用Oracle或MySQL或DB2等,通过自学,学生们顺利完成了任务。

(4) 学生掌握了一种新的学习方法,从而增强了自主学习能力。沿着教材的纵向结构学习是一种本能,发现知识的横向结构、提取它,然后以此掌握知识的内涵并应用于实践则进入了学习的更高一层境界。这种能力,可以用于这门课程,当然也可以用于其他课程;可以用于学习功课,当然也可用于应用实践。

(5) 形成了一种新的对课程的理解和讲授方法。把一门课讲给学生不难,吃透一门课不容易,而透彻地教给学生就更不容易。理清课程的本质,融会两个结构的教学,将对这一类课程的教学带来新的突破。

参考文献 :

[1] 王珊,萨师煊. 数据库系统概论[M]. 4版. 北京:高等教育出版社,2006.

[2] 黄德才. 数据库原理及其应用教程[M]. 2版. 北京:科学出版社,2006.

[3] C.J.Date. 数据库系统导论[M]. 7版. 孟小峰,王珊,译. 北京:机械工业出版社,2000.

[4] Abraham Silberschatz, Henry F. Korth. 数据库系统概念[M]. 5版. 杨冬青,马秀莉,唐世渭,译. 北京:机械工业出版社, 2007.

[5] Patrick O’Neil.Database Principles, Programming and Performance[M]. 2nd.ed. 北京:高等教育出版社,2001.

[6] 叶小平,汤庸,汤娜,等 . 数据库系统基础教程[M]. 北京:清华大学出版社,2007.

[7] 施伯乐,丁宝康,汪卫 . 数据库系统教程[M]. 3版. 北京:高等教育出版社,2008.

[8] 陈志泊,李冬梅,王春玲. 数据库原理及应用教程[M]. 北京:人民邮电出版社,2002.

[9] 何玉洁. 数据库原理与应用教程[M]. 2版. 北京:机械工业出版社,2007.

[10] 苗雪兰,刘瑞新, 宋歌. 数据库原理及应用教程[M]. 3版. 北京:机械工业出版社,2007.

The Research and Application of Teaching Method in Introduction to Database System

LIN Yin, LU Ying, YANG Chang-chun

(College of Information and Engineering, Jiangsu Polytechnic University, Changzhou 213164, China)

数据库系统概论范文2

1教材的选择

目前数据库系统教学的教材非常多,一类数据库教材是偏向理论研究的,另一类则是侧重数据库技术,着重介绍某一个具体数据库软件产品及其开发技术的,这两类教材都不太适合独立学院非计算机专业的学生。根据学生的特点和实际教学需要,建议采用将“数据库原理”和"、“数据库应用技术”这两部分相结合的教材,也就是说在力求寻找对数据库理论知识进行深入浅出的阐述的基础上,更加强调实践应用能力的教材。比如对于独立学院电子商务专业的学生,笔者选择了由何玉洁编著的《数据库原理与应用教程》,该教材在介绍了数据库系统的基本概念和基本理论的同时,还涉及了目前流行的SQL Server 2000的功能和使用方法,另外根据学生开设的前导课程Visual Basic语言,该教材还介绍了在Visual Basic 6.0中开发数据库前端应用的方法。由王珊和萨斯宣编著的《数据库系统概论》作为数据库教材的经典代表,对独立学院电子商务专业的学生来说,将其作为主要参考书,也是一个很好的选择。目前数据库教材名目种类繁多,授课教师应该针对一定的培养目标,对教材进行合理的选择。

2合理安排教学内容

根据教学改革的要求,目前很多课程的教学课时都被压缩,笔者所在独立学院的非计算机专业的数据库教学基本都在51个课时左右。对于基础相对薄弱的独立学院学生,尤其对文理兼招的电子商务专业,要想把所有的知识的都面面俱到,那显然是有困难的,也是不太现实的,所以讲授本课程的主要目的应该是引导学生入门,重点讲授核心内容,如关系数据库基本理论、SQL语言、关系数据库的设计等。另外,数据库作为一门理论和实际联系非常紧密的课程,为了增强学生的实际应用能力,还应该留出至少三分之一的课时作为学生的实践课程,尽量让学生将所学的理论知识能应用于实际,从而增强学生的学习积极性。

3灵活运用现代化教学方法

3.1教学案例应该尽量与专业相结合

前面讲到,数据库教材虽然众多,但有非常多的教材都是参考王珊和萨斯宣编著的《数据库系统概论》来编写的,导致教材中涉及的案例基本上都是围绕“学生-课程”数据库的设计和应用来编写的,笔者在教学过程中,为了增强学生的学习兴趣,在讲述课程时采用的是教材的案例,但是当学生进行实践操作时,则换成和电子商务相关的数据库,如“客户――商品”数据库等,这样既可以锻炼学生灵活运用基本知识的能力,也为学生今后的电子商务网站后台数据库的设计提供一些思路。

3.2将理论教学和实践有机结合。

以往数据库课程的教学是理论是实验先分离的,也就是在讲授了较多的理论知识后,再集中进行实验。而数据库课程中一部分理论知识听起来还是有些乏味的,比如课程刚一开始就讲授“数据库概述”和“数据库系统结构”这两个部分内容,由于理论性较强,概念也比较多,“填鸭式”的教学方法往往使学生听的云里雾里。这样严重的影响了教学效果,为了让学生对理论知识有一个感性认识,笔者在教学安排上调整了教材的前后讲授顺序,比如,在第一次课讲授了一部分数据库的理论知识后,在第二次上课的时候就安排了一次实验,让学生了解SQL Server 2000的主要功能和基本操作,并且把理论知识和这个软件先结合进行介绍,通过这种方法,使学生很快就分清楚了“数据库”和“数据库管理系统”的区别,同时也让学生对神秘的数据库有了一个初步的了解,从而增强了学生学习的兴趣。

另外,讲授该课程的过程中,可以结合一个小型项目的开发来深化教学内容,比如,“数据库设计”是一个理论性较强、听起来较为枯燥的一个章节,如果纯粹讲知识的,学生听起来很乏味,如果老师事先介绍该章节的重点,然后让学生按照数据库的设计步骤去设计一个数据库,同时要求写出相应的数据库设计文档,这样既可以使学生更深刻地理解每个抽象地概念和知识点, 也可以提高学生的实践能力, 同时可以使枯燥的理论课活起来, 使学生在学习过程中体验到理论的学习在实践应用中的重要作用。

数据库系统概论范文3

关键词:数据库;网络安全;网络加密

中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1009-3044(2008)17-21382-02

随着计算机技术应用的深入以及机构对信息系统依赖程度的增加,越来越多的机构将数据库系统作为日常操作和决策的数据管理技术,加上目前基于web应用的普及,对数据库系统信息泄露的威胁也越来越大,因此数据安全性和隐私性问题也越来越受到关注。数据库技术作为数据信息的存储方式, 在网络服务中发挥了巨大的作用,但病毒攻击,黑客入侵,人为安全等随之而来产生了数据的安全问题。应用安全与网络和主机安全之间虽存在很大区别,应用也千差万别,但攻击目标是相同的,即入侵数据库。

对数据库系统的安全,人们往往只关注产品或技术上的解决办法,经统计显示,引起数据库系统不安全因素的70%是由于内部制度或管理的不完善所造成。本文通过对数据库运行环境的系统分析,总结了数据库系统运行所涉及到的各种不安全因素,并提出了相应的防范策略,旨在使读者对数据库系统安全有一个较为全面的了解。

1 数据库的不安全因素

1.1 运行环境

数据库应用一般采用客户机/服务器(Client/Server)模式,即多台客户机共享一个数据库服务器。在客户机服务器结构中,客户机向服务器发出请求,服务器为客户机提供完成这个请求的服务。例如,当用户查询信息时,客户机将用户的要求转换成一个或多个标准的信息查询请求,通过计算机网络发送给服务器,服务器接到客户机的查询请求后,完成相应操作,并将查出的结果通过网络回送给客户机。数据库系统的网络拓扑图如图1所示。

1.2 不安全因素分析

由数据库系统的运行环境分析,数据库系统的正常运行包括由硬件组成的网络拓扑结构;由软件进行对数据库系统和网络数据流的管理;以及日常工作中制度制定和人员的管理。它的安全性问题相应包含了三个方面的内容:

(1)运行数据库系统的硬件安全性。即物理安全,包括服务器、交换机、电源等设备故障, 合理的网络拓扑结构,电磁辐射造成的信息泄漏,水灾、火灾等环境事故,有时攻击者通过在传输线路上安装专用设备进行窃听或恶意攻击。

(2)运行数据库系统的网络安全性。主要指数据库系统自身安全性以及数据库所处的网络环境面临的安全风险。如病毒入侵和黑客攻击、网络操作系统、应用系统的安全, 表现在开发商的Back-Door(后门)以及系统本身的漏洞上。

(3)运行数据库系统的管理安全性。主要包括因管理不善,培训不到位,制度不健全引起内部人员泄密、有意或无意破坏,造成日常管理中出现安全风险。因此除了技术以外日常管理也是实现网络安全的重要因素。

2 数据库系统的安全防范策略

通过分析数据库系统的不安全因素后,针对不同因素,给出数据库系统安全的主要防范技术和措施。它们是相辅相承的,各层次的防范重点和所采取的技术手段也不尽相同,一个好的安全系统必须综合考虑核运用这些技术,以保证数据的安全。

2.1 物理安全防护策略

物理安全保证重要数据免受破坏或受到灾难性破坏时及时得到恢复,防止系统信息在空间的扩散。在物理安全方面应主要采取如下措施:

(1)网络安全设计方案符合中华人民共和国有关网络安全方面的规定。安全设计应根据不同网络、系统和信息要求分别采用不同的安全防护措施;

(2)建立良好的电磁兼容环境,安装防电磁辐射产品,如辐射干扰机;

(3)产品采购、运输、安装等方面的安全措施;

(4)对重要设备和系统设置备份系统;

(5)数据库系统运行的服务器、网络设备、安全设备的安全防范,主要包括防水、防火、防静电等。

2.2 网络安全防护策略

从广义上讲,数据库的安全首先依赖于网络系统。可以说网络系统是数据库应用的外部环境和基础,数据库系统要发挥其强大作用离不开网络系统的支持,数据库系统的用户如异地用户、分布式用户也要通过网络才能访问数据库的数据。网络系统的安全是数据库安全的第一道屏障,外部入侵首先就是从入侵网络系统开始的。

(1)数据库系统的安全防护策略。主要表现在对数据的存取控制上,对不同用户设置不同权限,限制一些用户对数据库的访问和操作,避免数据丢失或泄露。用户口令是用户入网的关键所在,必须经过加密,以防止信息在网上传输时被截获而造成密码泄露,并给密码加上时效性即给用户定期更新密码, 防止密码泄露。数据库使用连接缓冲机制,把本系统的用户和数据库用户进行隔离,即使有了一个系统用户的密码,也不能跳跃数据库管理系统直接对重要数据库进行访问使用防火墙技术,提高系统的安全性,本系统只允许通过特定端口来访问,这样可以使用防火墙技术,进行包的过滤,在系统设计中,充分利用不同数据库系统提供的先进与完备的安全管理措施,建立备份服务器。其中,安全服务器支持自由访问控制和托管访问控制等强制安全措施,设置数据库监听服务器,它是可实现登录安全和多层次的审计控制,并支持用户有效性验证和与场地有关的加密算法。

(2)防火墙技术。防火墙是一个或一组在两个网络之间执行访问控制策略的系统,包括硬件和软件。防火墙的主要功能是拦截来自外部的非法访问并阻止内部信息的外泄,由软件和硬件组成的防火墙应具备:a)所有进出网络的通信流都应该通过防火墙;b)所有穿过防火墙的通信流都必须有安全策略和计划的确认和授权;c)理论上说,防火墙是穿不透的。但它无法阻拦来自网络内部的非法操作。防火墙技术主要有三种;数据包过滤器(packet filter)、(proxy)和状态分析(stateful inspection)。现代防火墙产品通常混合使用这几种技术。事实上,在Internet上的网站中,超过三分之一的网站都是由某种形式的防火墙加以保护,这是对黑客防范最严,安全性较强的一种方式,任何关键性的服务器,都建议放在防火墙之后。市场上的防火墙有以软件形式运行在普通计算机之上的,也有以固件形式设计在路由器之中的。防火墙技术应用于网络拓扑中如图2所示。

(3)网络防病毒技术。对于复杂的系统,其错误和漏洞是难以避免的,病毒就是利用系统中的漏洞,进行网络攻击或信息窃取,构成对网络安全的巨大威胁。因此,我们必须严防计算机病毒对网络的侵袭。管理上加强对工作站和服务器操作的要求,防止病毒从工作站侵入技术上可以采取无盘工作站、带防病毒芯片的网卡、网络防病毒软件,设立网络防毒系统和配备专用病毒免疫程序来进行预防,采用多重技术,互为补充。

(4)入侵检测(Intrusion Detection System)。入侵检测作为一种积极主动地安全防护技术,提供了对内部攻击、外部攻击和误操作的实时保护,在网络系统受到危害之前拦截和响应入侵。入侵检测是近年来发展起来的一种防范技术,综合采用了统计技术、规则方法、网络通信技术、人工智能、密码学、推理等技术和方法,对各种事件进行分析,从中发现违反安全策略的行为是入侵检测系统的核心功能。作为计算机系统的安全而设计与配置的一种能够及时发现并报告系统中未授权或异常现象的技术,系统已经成为安全防御系统的重要组成部分。在网络中同时采用基于网络和基于主机的入侵检测系统,则会构架成一套完整立体的主动防御体系。

(5)网络加密技术。采用网络加密技术,可实现数据传输的保密性、完整性。它可解决网络在公网的数据传输安全性问题,也可解决远程用户访问内网的安全问题。加密技术主要分为数据传输、数据存储、数据完整性的鉴别以及密钥管理技术四种。实现对传输中的数据流加密,预防在存储环节上的数据失密,并对介入信息的传送、存取、处理人的身份和相关数据内容进行验证,防止非法用户存取数据或合法用户越权存取数据。

2.3 管理安全防护策略

网络的使用与维护,数据库系统的安全运行,归根结底都离不开人,所以要时刻加强对操作人员的管理与培训。根据国家、行业等相关标准,结合实际机房、硬件、软件、数据和网络等各个方面的安全问题,制定切实可行的规章制度对操作人员进行培训,提高技术水平,对系统进行及时的升级并利用最新的软件工具制定、分配、实施和审核安全策略加强内部管理, 建立审计和跟踪体系,提高整体信息安全意识进行安全宣传教育。对操作人员结合机房、硬件、软件、数据和网络等各个方面的安全问题进行安全教育,严格执行操作规章,提高操作人员责任心。

3 结论

保障数据库系统安全,不仅涉及应用技术,还包括管理等层面上的问题,是各个防范措施综合应用的结果,是物理安全、网络安全、管理安全等方面的防范策略有效的结合。在具体实施时,应根据具体情况、环境和需求,因地制宜进行分析,采取相应有效措施保护数据库系统乃至整个网络系统的安全。

随着数据库系统的发展,对数据库系统的攻击方式也在不断改变,数据库系统的安全和维护工作,也应该根据自身需求,跟随技术和管理的发展而合理升级、更新。因此,针对数据库系统运行中不安全因素,应该时刻关注安全技术的发展,对安全防范系统进行必要升级,保障数据库系统运行安全。

参考文献:

[1] 王珊,萨师煊.数据库系统概论[M].4版.北京:高等教育出版社,2006.

[2] 周学广,刘艺.信息安全学[M].北京:机械工业出版社,2003.

[3] 杨方燕.数据库系统安全保密技术探讨[J].计算机科学与技术,2006,24(6):51-53.

数据库系统概论范文4

关键词:数据库课程;个体差异;分类教学实践模式

同济大学计算机科学与技术专业作为国家教育部第三批高等学校特色专业建设点,秉承“夯实基础、面向应用、培养创新、国际接轨”的办学宗旨,在创造性的“一体两翼”人才培养模式下,完善了本科教育课程体系,完成了学科方向布局、分类分层培养课程体系建设[1]。基于总的学科发展与各级各类专业人才培养规划的目标,我们对主干课程之一的数据库课程进行了教学模式的研究与探索。

数据库技术是计算机信息系统中的核心和基础,是应用最广泛的技术之一,也是计算机科学技术发展最快的领域之一。数据库课程不仅是计算机科学与技术专业、信息安全专业、信息管理专业等的必修课程,也是大部分非计算机专业的选修课程。通过数据库课程的教学,学生应掌握数据库系统的基础理论、基本技术与实践技能。在同济大学计算机系的本科专业必修课数据库课程的教学实践中,一方面由于学科发展和分类分层培养目标的确立,使得该课程的教学实践模式与体系需要进行新的规划与设计;另一方面,数据库课程相关的教学和实践环节中,学生所表现出来的学习兴趣、知识背景、创新能力以及未来的就业取向等多方面的差异,也对于传统的课堂教学模式提出了新的挑战和研究课题。要取得好的教学与实践效果,让学生更好地发挥所长,需要不断的研究与探索课程的教学实践模式。

基于计算机系学科发展与专业人才培养总体规划,根据数据库课程自身的特点、数据库相关研究和应用技术的发展,并参考国际、国内一些主要大学数据库课程的教学资源和科研文献,我们提出一种数据库课程分类分层教学模式:根据培养目标、学习兴趣、知识背景和创新能力的不同将学生分为3种类型,有针对性地调整和完善课程的教学内容和实践环节,对不同类型的学生采用不同的教学方式,侧重不同的教学与实践内容,更好地体现该课程教学的基础性、科学性、先进性与实用性。

1课程的教学对象分类

计算机科学与技术本科专业的培养目标为:培养具备良好的科学素养,系统地掌握计算机科学与技术,包括计算机硬件、软件与应用的基本理论、基本知识和基本技能与方法,能在科研部门、教育单位、企业、事业、技术和行政管理部门从事计算机教学、科学研究和应用的计算机科学与技术学科的高级专门人才[2]。

但是,同一年级同一专业学生的学习兴趣、知识背景和创新能力并不完全相同,如有的学生数学基础好、擅长理论分析,有的学生编程能力强、喜欢软件开发,有的学生则倾向于计算机应用系统的管理。因此,基于计算机科学与技术专业和信息安全专业的人才培养总体规划,根据学生的个体差异,我们将数据库课程的教学对象与培养目标分为以下3种类型:

1) 理论强化型。学生通过课程学习将具备坚实深入的数据库理论知识,掌握扎实的实验技能,具有良好的科学素养和较强的创新能力,能独立开展科研和实际工作。

2) 工程研发型。学生通过课程学习将掌握数据库基础理论和主流数据库软件产品,以及数据库系统分析和设计方法,具备较扎实的研究与开发数据库应用系统的技能,成为国内乃至国际认可的高级研发型工程技术人才。

3) 应用管理型。学生通过课程学习将掌握数据库系统基础理论,以及数据库系统开发与管理的基本方法,熟悉主流数据库软件产品,能较好地设计、管理与评估数据库项目方案。

目前,国内已有许多高校,以不同形式的实验班或培训课程,对不同类型的学生分别培养。如清华大学的“计算机科学实验班”、北京大学的“元培计划实验班”、同济大学的“图灵班”和“卓越工程师班”等。在数据库课程分类教学与实践模式研究探索中,我们把计算机系特色教学的“图灵班”、“卓越工程师班”和其他学生分别作为数据库课程教学的理论强化型、工程研发型和应用管理型对象。

2课程的分类教学与实践模式

对于上述3种不同培养目标的学生,我们在数据库课程的教学总纲基础上,有针对性地设计不同的教学方案,调整课堂授课内容的广度和深度,选用不同教材,安排不同的课程实验与课程设计,开展不同的课后活动,引导学生研究与解决不同的开放思考问题,尽量充分调动不同类型学生的学习积极性和主动性,使学生能根据自身的发展目标、研发能力和学习兴趣等在各自擅长和需要拓展的领域内得到更充分的发展。

2.1分类调整授课内容

数据库课程的基本教学内容主要包括:数据库基本概念、关系数据库基础理论、关系数据库标准语言SQL、数据库安全性、数据库完整性、关系查询处理和查询优化、数据库恢复技术、并发控制、数据库设计与实现以及数据库技术的新进展等。对于不同类型的学生,我们有针对性地拓展和加强不同部分的知识。

1) 对于理论强化型学生,拓展和加强关系数据库理论知识,强化数据库管理系统(DBMS)原理与相关算法实现,如存储、索引、查询处理及其优化、事务处理、并发控制、数据库恢复等的机制与主要算法。教材上倾向于国外原版教材,即《Database System Concepts》[3] 辅之以《Database Management Systems》[4]和《Database Systems: The Complete Book》[5]。

2) 对于工程研发型学生,在关系数据库理论知识基础上,强化DBMS的底层算法实现与数据库系统工程设计方法,介绍基于一种主流数据库产品的应用系统设计与实现。教材上使用国内经典教材结合国外原版教材,即《数据库系统概论》[6] 辅之以《Database System Concepts》[3]和《Database: Principles, Program- ming, and Performance》[7]。

3) 对于应用管理型学生,则在关系数据库理论知识基础上,强化关系数据库的查询优化技术、数据库事务处理技术、数据恢复和并发控制技术、DBMS的安全技术和完整性检查技术,介绍基于主流数据库产品的应用系统设计、开发与管理技术。教材上使用国内经典教材,即《数据库系统概论》[6]辅之以《Database System Concepts》[3]和《数据库系统原理》[8]。

2.2分类安排课程实验

数据库课程的实验内容主要包括:数据库安装与配置、数据库使用、SQL语言使用、数据库安全性、数据库完整性和数据库编程等。对于不同类型的学生,我们在课程实验中有针对性地安排了不同的内容。

1) 对于理论强化型学生,课程实验将完成6~8个DBMS底层算法的研究与实现,主要包括存储、索引、查询处理、查询优化、事务处理、并发控制、数据库恢复等算法,另外还有一个理论方法探索或实际应用系统研发的综合大作业。

2) 对于工程研发型学生,课程实验将完成4~5个DBMS底层算法的实现,如存储、索引、查询处理与优化等的算法,完成1~2个通过ODBC访问数据库、数据库设计与应用开发实验,一个实际系统工程研发相关的综合大作业。

3) 对于应用管理型学生,课程实验将完成6~8个数据库应用系统设计与管理相关的部分实验,主要包括安装了解DBMS、SQL数据定义与查询、SQL更新与视图,数据库事务处理、数据恢复与并发控制、数据安全性与完整性以及一个实际应用开发管理相关的综合大作业。

2.3分类进行课程设计

数据库课程设计的目的是让学生加深对数据库系统基础理论知识的理解,提高数据库应用系统设计与开发的实践能力,全面拓展数据库原理课程相关的综合研发能力。通过课程设计实现一个实际的数据库应用系统,熟悉并能灵活运用所学基础理论,掌握数据库应用系统的设计方法、开发技术,提高分析问题和解决问题的能力,强化动手能力,进一步了解和研究分析DBMS的体系结构与主要技术,并在一定程度上把握课程相关的理论技术发展与前沿动态。数据库课程设计的主要内容包括3个方面。

1) 数据库应用系统的研发:综合运用数据库理论与技术方法设计一个较完善的有实际意义的数据库;掌握流行数据库管理系统SQL Server/ORACLE/ DB2等的应用与开发技术;利用高级语言开发完整的数据库应用系统。

2)DBMS研究分析以及功能实现与扩展:以开源代码的DBMS为基础熟悉并研究分析DBMS的体系结构、基本功能及其实现,完成一些系统功能的实现和进行相应的可扩展性研发,形成系统分析报告、算法实现软件包和技术文档。

3) 领域研究综述与热点问题研究探讨:跟踪数据库相关领域的理论与技术发展,完成相关的前沿研究或技术问题的综述,对领域热点问题开展研究探讨,形成综述报告、技术报告或研究论文。

对于不同类型的学生,我们开展不同主题的课程设计,有不同的考查侧重:

1) 对于理论强化型学生,课程设计更强调在开源代码的数据库系统如Postgres上,针对DBMS底层实现做进一步研究与扩展,以3~5人的课题小组为单位,分析开源DBMS的体系结构和主要的技术方法,并对其中某方面进行重点研究与扩展实现;此外,强调对领域前沿的了解,对某方面理论与技术研究的综合把握与研究分析,并能对一些领域热点问题展开研究探讨,完成领域某方面的综述报告和研究论文。

2) 对于工程研发型学生,课程设计强调在Oracle或SQL Server等数据库产品基础上,以实际应用为背景,以3~5人的课题小组为单位,设计一个中等规模的数据库应用系统,并要求对系统研发过程中的各个设计与技术实现环节能够有较全面的把握;此外,强调对领域技术动态的了解,并能对领域技术和应用有较全面的认识和分析,对实际系统研发能形成有效的技术方案和分析报告。

3) 对于应用管理型学生,课程设计将以3~5人的课题小组为单位,在Oracle或SQL Server等数据库产品基础上,构建一个实用的数据库系统,强调数据库的设计方法和过程的全面把握,以及对项目研发过程中各个实践环节的全面调度与管理;此外,强调对领域研究与技术动态的了解,对系统开发与应用相关的知识体系和管理模式有较全面的认识和分析,能对实际项目开发与管理形成有效的方案和分析评估报告。

2.4分类开展课后活动

数据库课程以各种形式的课后活动,培养不同类型学生对课程的学习兴趣,是对课堂教学的有益补充。

1) 对于理论强化型学生,增加一些相关的领域研究现状和动态的介绍,提出一些开放思考问题,引导学生更深入、广泛地了解相关理论与技术的研究和发展现状,培养学生对本学科的学术前沿的研究热情和研究能力。由教师引导学生去找寻一些课程相关的理论与技术热点或难点问题,主要追踪数据库领域的重要国际会议与国际期刊,国际会议如SIGMOD/PODS、VLDB、ICDE等,国际期刊如ACM Transactions on Database Systems (TODS)、IEEE Transactions on Knowledge and Data Engineering (TKDE)、VLDB Journal等,以及追踪国际国内一些著名的数据库研究小组,学生以自由组合小组形式展开针对某个主题的研究探讨,完成领域综述以及研究论文,并在讨论课上做口头报告;更进一步鼓励学生加盟数据库相关领域导师的实验室和课题组,参与相关的实际科研项目的研究。

2) 对于工程研发型学生,增强数据库前沿理论研究与应用技术的介绍,培养学生对本学科的理论与技术前沿的研究探索热情和研发能力,由教师或企业研发人士引导学生去探讨一些相关的理论与技术热点问题,完成领域技术分析报告以及研究或技术型论文,并在实验课上做口头报告;鼓励学生参与相关导师的实验室和课题组,具体开展一些相关实际课题的研发;引导学生在小学期的企业实习期间有效地参与和完成实践项目的调研和分析设计与实现工作。

3) 对于应用管理型学生,加强数据库软件产品和应用案例的介绍,培养学生对本学科技术前沿的研究探索热情和应用管理能力,邀请企业数据库工程师举行讲座,引导学生去思考一些相关的技术热点问题,完成领域综述以及数据库系统开发案例分析报告,并在实验课上做口头报告;鼓励学生参与相关导师的实际项目研发;引导学生在小学期的企业实习期间有效地参与相关企业项目的研发与管理实践的调研分析。

3结语

数据库课程分类教学与实践模式是计算机本科专业课程教学的一种新模式的探索,通过对学生个体

差异的分析,有针对性地分类采用不同的教学内容、集中实验以及课程设计和课外辅导,因材施教。在数据库课程教学研究与实践中,我们针对计算机科学与技术专业和信息安全专业的本科生探索和逐步应用分类教学和实践模式,在课堂教学、实验教学、课程设计、课外实践等多方面进行了探索,从学生们的课程作业、实验报告、技术分析报告、应用系统设计、DBMS分析报告、领域综述报告、研究或技术论文、参与相关导师的研讨班与课题工作、期中和期末考试等情况来看,分类教学和实践模式在较大程度上激发了学生的学习和研究的热情与潜力,大部分同学取得了较好的学习和实践效果。当然,我们还需要不断研究数据库课程教学与实践各个环节,特别是课程自身的体系与数据库日益发展的相关领域的研究与技术应用间的关联,以探索更合理、更优化的教学实践模式。

参考文献:

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[8] 李建中,王珊. 数据库系统原理[M]. 2版. 北京:电子工业出版社,2004.

Classified Teaching and Its Practice Model for Database System Course

GUAN Ji-hong1, WEI Qing-ting1, 2

(1.Department of Computer Science and Technology, Tongji University, Shanghai 201804, China;

2.School of Software, Nanchang University, Nanchang 330046, China)

数据库系统概论范文5

摘要:本文从分析目前数据库系统教学的缺陷出发,提出了概念教学的重要性,探讨了课程设计在数据库系统课程中的重要地位及传统考试方式的改革。

关键词:数据库系统;教学改革;创新能力

中图分类号:G642 文献标识码:B

1数据库系统课程教学中的局限性

本科数据库系统课程通常包括三部分内容:数据库原理、数据设计和数据库应用。数据库原理是其基础,数据库设计和应用是提高,它们相辅相成、互相促进。大部分院校都将数据库应用作为一门独立的课程开设,开设Visual FoxPro、Delphi、SQL Server等。综合考虑,数据库系统课程开设存在一些共同的缺陷。

1.1重视理论教学,轻视数据库设计

在教学时,多数教师重点偏向理论教学,对数据建模、关系数据库、数据查询语言核心内容用大量的时间讲授,而对于数据库设计则用很少的时间,很少向学生介绍具体的数据库使用技术,使学生不能将所学知识融会贯通,不知道如何将所学理论与实际结合。致使部分学生对数据库系统课程失去应有的兴趣,学生不能掌握课程的实质,达不到应有的目标。

1.2对实践教学环节重视不够

目前实验课教学存在很多弊端,例如学生不明确实验目的,实验内容不清楚,考核中实验课也没有一定的比例等,使得实验流于形式,既花费了时间又没有起到应有的作用。

1.3课程内容相互独立,忽视知识间的联系

数据库系统中,各章之间联系相对紧密,有些概念在不同的章节中重复出现,但这些概念都是由浅入深,逐步完善,知识点也是相互交错。教师讲授时,有时忽视这些知识间的联系,将问题单一化,不利于学生知识的掌握。例如在关系数据理论中,在讲授将关系分解为保持函数依赖的第三范式并具有联接无损性的算法时,要求在求出极小集后,将函数依赖按左部相同的合并,并将每一组依赖作为一个分解。在讲授数据库设计时,在逻辑结构设计时,要求实体之间的一对一关系,可以将两个实体的码组成一个关系也可以与任意一端的关系合并,对一对多关系,可以将两个实体的码组成一个关系也可以与将一端关系的码与一端关系合并,同时强调具有相同码的关系可以合并。实际上,模式分解理论与逻辑结构设计的转换规则是相同的;在模式分解中,函数依赖的左边属性一定是关系的码,而在逻辑结构设计时,一对一或者一对多的关系也是将被决定属性合并到决定属性(码)所在的中关系中。

1.4考核模式单一,不利于学生能力的发挥

传统的考试模式通常以期终一张试卷作为学生的最终评分依据,造成学生为考试过关而学,死记硬背一些概念、规则方法,而不能提高学生自身能力,教师仅为完成教学任务而教,并不注重培养学生的能力。

2教学改革的方法及措施

2.1注重基本概念教学

在数据库课程的教学中,掌握好基本概念对理论课程的学习很有帮助,数据库中的有些概念贯穿在课程的始终,这些概念的掌握对整个课程的学习有很重要的作用。如数据库、数据库系统、关系、元组、实体、属性、事务、完整性约束等。有的概念联系比较紧密,弄清概念之间的联系与区别,对概念的掌握有较大帮助。如实体和属性的概念,实体是客观存在并可以相互区别的事物,属性是对实体特征的描述,它们之间有必然的区别,但是也有一定的关系。实体和属性不是绝对的,如果属性需要进一步描述,则属性就作为实体,反之如果实体不需要再进一步描述,则实体也可以作为另一实体的属性。如在考虑学生管理数据库时,政治面貌如果只考虑现在的情况(党员、团员等),则政治面貌就是学生实体的属性,但是如果考虑学生何时入团、何时入党,则政治面貌就是一个实体。再如事务和程序的概念等都有较强的联系。

另外,数据库中的概念由渐入深,随着课程教学内容的逐渐深入一些基本概念也更加具体和完善。例如在课程中,有四个地方都定义了码,在介绍概念模型时,码定义为:唯一标识实体的属性集。在研究关系模型时,码定义为:表中的某个属性组,它可以唯一确定一个元组。给出了码的粗略描述,没有实质性的量化定义。而在关系数据库中,讲授关系的形式化定义时,码定义为:若关系中某一属性组的值能唯一的标识一个元组,则称该属性组为候选码,若一个关系有多个候选码,则选中一个为主码。在讲授规范化理论时,学习了函数依赖后,利用函数依赖的概念定义码为:设K为R中的属性或者属性组合,若KU则K为R的候选码。若候选码多于一个,则选定其中的一个为主码。从理论上来说,这四个概念都是正确的,但一个比一个更具体、更严密、更准确。

同样在对函数依赖讲授时也采用了同样的手法,在关系数据理论中函数依赖定义为:设R(U)是属性集U上的关系模式,X、Y是U的子集,若对于R(U)的任意一个可能的关系r,r中不可能存在两个元组在X上的属性值相等,而在Y上的属性值不等,则称X函数确定Y或者Y函数依赖于X,记作XY。为了便于Armstrong公理的证明,对函数依赖又给出了定量的描述。定义为:若对于R(U)的任意一个可能的关系r,t和s是r的任意两个元组,X、Y是U的子集,若对于任意一个t[X]=s[X],必然有t[Y]=s[Y],则称X函数确定Y或者Y函数依赖于X,记作XY。教师要讲清楚对同一概念为什么这样处理,这些概念层层的描述有什么好处。掌握了同一概念的不同定义,便于对这些概念的深入理解。

2.2注重理论与实践的结合

学习数据库课程的主要目的是为了应用,结合所学的数据库语言搞好每一章的课程实验,以便验证所学理论是很重要的。如在讲授SQL语言时,让学生建立一个数据库,并结合所学内容做查询、插入、删除、修改等实际操作,真正理解和掌握SQL语言的应用环境。在讲授数据库安全性和完整性时,利用实际系统让学生对系统做数据控制。提高学生对数据库课程的认识,激发学生的学习欲望。

2.3加强课程设计,提高学生综合能力

数据库设计理论主要是为了指导数据库实践,通过系统的理论学习和部分单元训练,通过课程设计让学生掌握数据库设计的全过程,并进一步掌握数据库课程。课程设计是数据库中必不可少的,我采取将学生分组的方式每5~6名同学一组,为每组同学拟定一个题目,如图书管理系统、学生档案管理系统、销售管理系统、能源管理系统等,教师提出要求让学生深入图书馆、学生管理部门或者企业进行系统调查,进行需求分析设计出数据流图,编写数据字典,然后进行概念结构设计,从数据流图和数据字典中提炼出E-R图,再进行逻辑结构设计、物理结构设计、数据库实施和维护的设计。让每一位同学明确数据库设计的过程,使每一组同学进行上机调试,使所有功能进行程序实现,最后让同学们进行设计答辩。

通过课程设计和设计答辩,学生巩固了理论知识,丰富了课程实践,掌握了如何运用理论指导实践,突出了学生在教学中的中心地位,发挥学生的主观能动性。这样既使学生掌握了数据库设计的理论又使学生学习了系统设计的方法,既提高学生程序设计能力又锻炼了学生的协作能力,也为学生今后撰写毕业论文(设计)打下了坚实的基础。

2.4扩展学生思路,向学生传授新知识

由于课本的出版周期长,更新也较慢,也由于课本编写的一些要求,所以课本上有些内容是陈旧的,对有些问题也不可能全面的介绍,有些新知识也很难溶入到教材中。我在讲授课程时,除了给学生有意补充新知识外,又给学生开设了“数据库中的空值问题”、“数据仓库和数据挖掘技术”、“目前数据库的研究方向”、“数据库的查询优化问题”等专题讲座。扩充了学生的视野,激发了学生的学习兴趣,为他们今后的学习和研究打下了一定的基础。

2.5改革考试模式,注重学生能力的提高

试卷考试主要考查数据基础理论知识,同时将平时成绩和上机实习成绩尤其是数据库课程设计的成绩纳入最终成绩中,使平时成绩占30%-40%,降低期末考试的分数,让学生用更多的时间投入到平时的学习中。

3结束语

数据库系统课程是计算机专业的核心课程,随着计算机科学的发展,数据库系统原理课程也在不断的发展,教学内容不断更新,教学方法也在不断改革,所以课程教学改革是一个永恒的课题。只有不断的改革教学方法和教学手段,才能使教学更加丰富,使学生学到更多的知识。

参 考 文 献

[1] 王珊,萨师煊. 数据库系统概论(第四版)[M]. 北京:高等教育出版社,2006.

[2] 孟小峰,王珊等译. 数据库系统导论(第七版)[M]. 北京:机械工业出版社,2000.

数据库系统概论范文6

一、从数据库应用看计算机基础课的教学

数据库技术是信息化社会的重要基础技术之一,是计算机科学领域中发展最为迅速、应用最为广泛的重要分支;《数据库系统应用》也是计算机应用基础课程的必修科目。

(一)数据库系统应用的背景:概念、市场及其发展

数据库可以理解为在一个或多个企业组织中,为多个用户服务的、在计算机上可运行的、有结构的数据集合。与文件相比,文件是面向单个程序的,而数据库则是面向整个需求的;数据库中的数据是有结构的,而文件中各记录之间是没有联系的。传统意义上,数据库系统是把有关的硬件、软件、数据和人员组合起来为用户提供信息服务的系统。

数据表示可以有不同的抽象层次。在数据库结构的描述中至少需要有三级抽象层:概念观点、逻辑观点和物理观点。数据模型(DataModel)是数据及其相互关系的代表,而数据及其关系又是关于现实世界的抽象。数据模型既代表了数据的逻辑观点,同时也代表了数据的概念观点。三种最流行的数据模型是层次模型、网状模型和关系模型。在最常用的关系模型中,包含有关系(Relation)、元组(Tuple)、属性(Attribute)等成分,其中,关系与逻辑记录值的集合相对应,元组与逻辑记录值相对应,属性与数据项、记录之间的联系也用关系来表示。那么,什么是好的关系模式?起码它不该有数据冗余、更新异常、插入异常和删除异常。这取决于数据依赖的概念,但在许多数据依赖的类型中,最重要的是函数依赖和多值依赖。

数据库技术的发展,曾使其产品分为文件系统、关系数据库、对象数据库以及关系-对象数据库等四大类,而目前世界上最大的系统软件市场依然是关系数据库,虽然它能解决的问题与对象数据库并不相同,但它们之间大有兼容、融合之势。未来最大的数据库市场是支持通用的应用(UniversalApplications),并支持简单和复杂的数据;同时,一些新的应用将驱动市场,如Web、DigitalFilm、DigitalKiosks和GPS等等。

(二)数据库系统应用课程教学的回顾:dBase-FoxBASE-VisualFoxPro

微机数据库管理系统dBaseⅢ曾是数据库技术中的杰出代表。dBaseⅢ具有关系数据库的基本特征,程序结构精巧,处理信息能力较强,运行效率较高;它的全屏幕编辑功能,操作简便;它的人机会话方式,易学易懂;它提供运行的辅助手段,方便用户,还有它的较强的适应环境的能力,使其应用极其广泛,因此它获得了“大众数据库”的美称。自从dBaseⅢ引进我国并成功汉化后,计算机专业人员和经济、管理等方面的技术工作者,经过几年的不懈努力,使汉字dBaseⅢ广泛应用于财务会计、物资、图书资料、科研项目、学生成绩、人事档案、生产调度、经营计划、财政税收、银行帐目等各个管理部门,建立了无数的小型信息系统,有力地促进了我国经济的发展和管理现代化的工作,使它成了名副其实的大众数据库,也因此随着IBM-PC淘汰AppleII,dBaseⅢ取代了dBaseII,自然而然地走进了大专院校的课堂。

和dBaseⅢ相比,FoxBASE+更胜一筹:可在UNIX、XENIX等多用户操作系统下运行;完全兼容dBaseⅢ;运行速度更快;可以使用数组来实现数组和数据库文件之间的数据交换,以方便对数据库文件中记录的操作;可以自定义函数,简化程序设计;可以保存和恢复屏幕图像;可以将多个命令文件合并成一个过程文件,减少读盘次数,提高运行速度;能自动调整内存分配,以便充分利用有效内存,提高速度;扩充了部分命令的功能,新增了若干命令;扩充了一些技术参数的范围,方便了程序设计。于是伴随着CPU的换代和DOS的升级,FoxBASE+理所当然地替代了dBaseⅢ。

FoxPro除了兼容性和扩大已有的命令、增加新的命令和函数、减少对用户的限制外,采用90年代的先进技术,支持鼠标器,使整个系统更易使用和操作。尤其是可将程序伪编译为非常接近机器语言的中间代码程序,增快其执行的速度。如果程序经FoxDistributionKit编译,生成exe文件,就可脱离FoxPro而直接执行。2.0以后的版本加入Rushmore优化技术,使速度显著提高;面向对象技术的应用使数据库的设计效果结构清晰、简单,便于实现OOP;数据库对象的独立性、自治性使其便于维护,从而需求变更时程序与数据库重用率高,修改少等等,也就高于同时期的其它产品。尤其是VisualFoxPro3.0作为第一个正式具有Windows95兼容标志的应用软件,一个32位的数据库开发系统,引进了可视编程和面向对象的概念,使用了真正的数据库概念和多媒体数据,具有更快速开发应用程序、面向对象和客户机/服务器的强大功能,曾被认为是多年来出现在关系数据库方面最重要的产品,甚至是一个革命性的软件产品。既具有Visual系列的功能强大、直观易用、面向对象等优点又兼具Windows和FoxPro的长处;提供的向导、设计器、生成器等工具,加之从界面到内核的完全汉化,使数据库的管理变得轻而易举,跟着Windows淘汰DOS,VisualFoxProForWindows换代FoxBASE也就顺理成章了。

但是对于“摩尔规律”作用下的IT世界,发展尤其是永恒的。随着微机的CPU从8086/8088到PentiumⅢ/Pentium4以及K7/K8……的发展,操作系统由Dos到Windows又到Windows95/98/2000/XP/2003……的升级,程序设计由面向问题到结构化又到面向对象再到可视化,内容由文字到图文并貌又到多媒体,应用由单机到网络又到全球互联网,计算机公共课的教学由Dos-Wps-Lotus123向Windows-Word-Excel转变,桌面数据库的情形自然该有本质性的飞跃,尤其是这样的数据库技术已不只是被数据库专家所拥有了。

(三)桌面数据库系统应用的新概念:Access和Office97/2000/XP

随着个人计算机的发展和普及,越来越多的人采用数据库的技术来管理数据、分析数据和获取信息。所以,编程简化把数据库的用户从传统的专业编程人员扩大到了所有的计算机用户。Access的问世和推广,使它在短短几年之间即取代了FoxPro在桌面数据库市场上的统治地位。Access在国际桌面软件中早已占有了超过半数的市场份额。

Access在1993年问世,是一个完全基于Windows环境的桌面数据库系统,它是与Windows同步成长起来的。在Access中,微软加入了一种先进的数据库机制,即JetEngine。这种机制取代了以前的文件格式的数据库引擎,为数据库的技术与应用提供了更广阔的发展空间。今天的用户可以在VB、VC以及新版的FoxPro中发现这种数据库机制。

在编程方面,Access从一开始就致力于把简化的编程环境和复杂的关系数据库理论巧妙结合;在市场销售方面,把Access和Office这样的提高企业工作效率的易用工具打包一同销售。

在Access中,智能化的编程环境和高效率的工具实现了有机结合。比如Access97采用了VB5.0的智能编程环境,所以编程风格与VB完全一致。同时与最先进、 “全面”的Office集成,使得Access可以直接操作Office中的上千个对象,大大缩短了开发周期和提高了代码重用率。Access97同时具有较高的适应能力,可以把一个Access97的应用程序用简单的操作提升到MicrosoftSQLServer等大型客户/服务器数据库系统。而且Access采用与MicrosoftSQLServer相同的数据库引擎,使这种提升变得更为简单和直接。Access与Office一致的包含Internet/Intranet功能和标准,使用户数据库与网络的结合简单易行。

早先版本的Access并未能够完全汉化,所以在用户编程实践中,对汉字的操作始终是一个困难。从Access97开始进行了全面中文化,包括内核,所有界面,帮助体系(即Office助手),应用向导,甚至示例应用程序。所以,用户的使用就更加得心应手。全面中文化的Access包含在Office97/2000/XP……中文专业版中。

一般地,计算机应用基础课的教学从95年开始已由Dos-Wps-Lotus123向Windows-Word-Excel转变,数据库的教学也从FoxBASE换成了FoxPro for Windows。似乎总是跟不上技术发展和时代前进的步伐。加上学生已强烈要求学习多媒体制作和Internet技术,所以把计算机应用基础课的教学开成Windows+Office(2000/XP)则不失为一种好策略。

二、计算机基础课教学的新尝试

计算机科技的最大特点是发展极快、应用更广。鉴于此,《计算机应用基础》课程就成为各大专院校学生的必修科目;而它的基本内容也就随着计算机的发展而不断更新着。从原来的BASIC语言、五笔字型、DOS、WordStar、WPS、Lotus1-2-3以及dBaseⅡ/Ⅲ到早期的Windows3.1/3.2、Word6.0、Excel5.0、FoxBASE/FoxPro又到Windows95/98/2000、Office97/2000……等等。时至今日,Windows XP和Office XP已经风行全球并深入人心,Windows Server2003……也似排山倒海之势袭来!由此看来这门课的具体内容还要“进化”,而且似乎还要永无休止地“进化”下去。

(一)现行计算机基础课教学的主要内容:Windows+Office

通常我们在计算机基础课程教学的开始,总要谈论三个问题:计算机能干什么?我们学什么?怎么学?狭义的答案是:计算机无所不能;我们学Windows和Office;上机。接着是尽可能多地电脑演示,以此来升华学生对电脑知识的学习兴趣。

因为Windows时代,计算机操作技术的学习早已不是那么困难,再也无须死记硬背那么多的命令和格式,只需用一个手指点击鼠标,利用菜单就可以打开一个又一个窗口并在窗口中得到五彩斑斓的世界。可是,这个过程却很难通过传统的方法用粉笔在黑板上来讲明白。

单就操作系统来说,从Windows3.2到Windows95的飞跃,从Windows95到Windows98的进化,从Windows98到Windows2000的换代,以及从Windows2000到WindowsXP的“体验”,都使“黑板+粉笔”的教学方式陷于绝境。但总有必要尽可能地把最新的知识和技能传授给学生。例如学了Windows95,还要讲讲InternetExplorer和Windows98、学了Office97还要谈谈FrontPage和Office2000,学了Word,不能不说我们的民族软件WPS,学了Windows98,还要欣赏一下已成为PC操作系统主流的Windows2000和WindowsXP……等等,还要把各种最新的流行软件及其应用介绍给学生,如此这般来全面激发学生学习和使用电脑的乐趣,教给学生学习电脑知识的方法,同时也使学生在课堂上所学的知识和本领不至于那么快地“过时”和“淘汰”。

另一方面,过去曾经有不少在《计算机应用基础》课中学了WPS并考试得了高分的大学生及研究生当毕业找工作打印简历时竟因电脑中装的是Word而一筹莫展,类似的事情似乎比比皆是、无休无止,这说明了我们在计算机基础教育中存在的一个更重要的桎梏和盲点:计算机文化素质问题。所以,在计算机基础课程的教学过程中着意培养和提高学生的计算机文化素质和数字化生存的质量才是一项最根本的任务。

实践证明,现行计算机基础课程的主要内容Windows和Office,尤其是今天的Windows95/98+Office97、或者Windows2000+Office2000或者WindowsXP+OfficeXP完全可以由学生自己通过学习软件(如《开天辟地》、《万事无忧》、《畅通无阻》、《得心应手》、《电脑总动员》……等等)甚至通过教学网络更甚至Internet来自学掌握,而且这也是华山一条路了。

(二)计算机基础课程教学的紧要课题:从技术教育向素质教育转化

鉴于计算机科技遵循“每18个月更换一代”飞速发展的事实以及全球互联网时代日新月异的网络文化的进步,在计算机基础课程的教学过程中,时刻注意计算机文化素质的教育,着力培养学生对计算机科学的新思想、新知识、新技术的理解和自学的能力,以使学生能够利用计算机来大大提高自己的学习效率及工作效率,甚至用计算机来实现自己的理想;着力培养学生在互联网时代的伦理精神以及信仰,构成了计算机基础教育的根本目标。

为了实现计算机文化素质教育的目标,有必要尽可能及时地、全方位地解决学生学习过程中的问题,所以问题的解答就不仅仅局限于课堂上、书本里、甚至校园内。比如通过电子邮件,通过OICQ、QQ、MSN,通过多媒体网络,甚至通过网站,本着实事求是,实学实用,理论联系实际的原则,注意反映学科的前沿内容,将思想方法和操作技巧传给学生。另外还需要鼓励和帮助学生装电脑、买电脑、租电脑甚至修电脑,营造电脑学习的环境。这无疑对教师自身的计算机文化素质提出了更高的要求。

“学为人师,行为世范”、“严于律己,宽以待人”等思想行为准则在这个时候才更充分地体现出来,真正地潜移默化进日常的计算机教学生活中,不断学习,不断充实,不断进步,跟上时代的步伐,成了教师自己的“数字化生活”。此外,教师还需把诸如远程教育、语音识别等尖端科技的知识和应用普及给学生,带领学生,走向时代的前列。

可是,不得不提的是,用电脑来上电脑课,或者用“电脑+投影仪”,在计算机教学过程中是不可替代的,当然最好是在机房里上这些计算机课程。尽管如此,真正的计算机文化素质教育还是要回旋到传统的模式上。

(三)计算机基础课程教学的新尝试:计算机文化概论