“数据库原理”实验教学改革与实践
摘要：实验教学是数据库原理课程教学中非常重要的环节。在该教学环节的建设中，我们在教学内容、教学方法和教学手段几方面进行了改革和探索，实践证明这些教学改革和措施，激发了学生学习的兴趣，培养了学生实际解决问题的能力，收到了良好的效果。
关键词：数据库原理；实验教学；网络平台
中图分类号：TP391 文献标识码：A 论文编号：1674-2117（2015）10-0102-03
引言
“数据库原理”是计算机专业的核心课程，同时也是一门实践性很强的课程。当前数据库技术人才是IT行业非常紧缺的计算机人才，为培养实践应用能力强、基础过硬的数据库技术人才，数据库原理课程的实验教学尤为重要。数据库原理课程的实验教学目的是通过实验教学使学生深入理解和掌握课堂教学内容，灵活运用和检验所学的理论知识，训练学生对数据库技术的实践应用能力，使学生具备数据库系统设计能力，能够利用数据库的基本设计方法和技术，结合具体的数据库管理系统（DBMS），进行数据库系统的逻辑设计和物理设计；同时具备数据库应用系统开发能力，能够根据用户的应用需求，利用某一具体的数据库管理系统和编程环境进行数据库的设计和应用开发。同时实验教学有助于培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。[1]因此实验教学效果的好坏，直接影响到整个课程的教学效果和质量。
数据库原理课程实验教学改革与实践
目前，绝大多数院校“数据库原理”课程的实验教学，一般由教师根据理论教材挑选一些操作习题或例题，作为学生的上机实验教学内容，或者选用与教材配套的实验指导书，指导学生按照上面的实验题进行操作。[2]这种教学方式存在明显的问题：①实验题目的设计很大程度受限于教材，实验内容很难及时得到更新。②学生上机实验目的性不强，任务不够明确，学生对实验的积极性差。③教师对学生实验操作的控制性不够。④由于师生比达不到要求，教师指导学生实验的劳动强度过大，导致实验效果不理想。
分析上述问题的原因主要在于实验教学模式仍是以教师为中心，学生被动地学习，实验内容不够新颖，学生缺乏对实验的积极性以及教师缺乏有效的监控与指导。针对这种情况，这几年，我们结合我校学生的特点，对课程的实验教学进行了以下几个方面的改革与实践。
1.面向市场更新实验内容
在教学改革中，我们围绕当前市场需求和学习主题重新编写了实验指导书，对现有的实验教学内容进行了筛选、整合，对不符合最新科学技术发展的实验项目进行删除或更新，减少了验证性、演示性实验，精心安排了设计性、开发性实验。“数据库原理”课程我们学院是在第三学期开设的，而2011年我们首次在软件工程专业的第六学期开设了“Oracle数据库系统”课程，为了更好地做到课程之间的衔接以及目前IT行业中对Oracle技术人才的急需，我们在实验内容中增加了大型数据库系统Oracle的学习内容，包括SQL*plus的常用命令使用，以及在Oracle环境下进行SQL语句的操作等。[3]
各实验之间不是孤立的，我们安排的实验过程和内容为：建立数据库→围绕该数据库进行SQL语句的练习→以该数据库为后台数据库的系统项目开发，各个实验间具有延续性和整体性，使学生可以一步步构建起自己的知识和能力体系，充分领会课程的精髓。这样的安排符合“数据库原理”课程实验教学的层次性和实用性，依循了由表及里、逐层深入的学习规律。
2.利用网络实验平台实现实验教学网络一体化
随着网络技术的成熟和Internet的普及，利用网络平台进行多媒体教学已成为一种发展趋势。在实际过程中我们充分利用网络平台开展实验教学，实现了实验过程一体化。利用该平台我们能有效监控和指导学生。该网络实验平台主要包括三部分：学生登录部分、教师登录部分和系统管理员登录部分。下页图给出了学生登录部分、教师登录部分的主要功能。[4]系统管理员部分除了具有教师部分的功能外，还包括学生人员管理、报告管理、密码管理等的系统功能。实验教学的网络一体化主要表现在以下几方面。
课前准备：课前教师将相关信息和上机前的准备工作包括复习和掌握与本次实验有关的教学内容，通过网络平台的公告栏发布给学生。学生对实验问题进行认真分析，完成相关操作，给出初步解决方案。
实验过程：实验过程中学生根据课前完成的初步实现方案，在网络实验平台的“上机实验”功能中进行操作，实验平台还会给出是否通过的提示以及当前班级学生的该实验操作成绩排名。
实验总结：实验完成后，学生从网上实验平台的“报告递交”功能递交实验报告和实验总结。
实验考核：教师在确定各实验环节的成绩后，确定各实验环节的成绩比例设置，由实验平台的成绩统计功能自动完成每位学生最终的实验成绩。
课后交流：网络实验平台提供了留言板功能，学生在实验中有什么问题可以通过该平台进行提问，教师会及时给予答复。
另外，平台的自动考勤功能大大提高了课堂的教学效率，考勤情况会自动与考核环节进行关联，大大减轻了教师的工作压力，成绩排名功能则极大地提高了学生学习的积极性。
3.开展多种教学方法
在几年的课程建设中，我们进行了多种教学方法的实践与尝试，从中获得了很多经验和想法。这些方法大大激发了学生主动学习的热情，培养了他们独立分析问题、解决问题的能力，拓展了他们的知识面，提高了他们的创新意识和能力。我们开展的教学方法主要有以下几种。
案例分析：利用对真实世界的实例分析，使学生理解和掌握理论知识内容[5]，它代替对教学内容理论的过分依赖，是数据库原理教学联系实际的特色形式。实际过程中我们以学生熟悉的学校教学管理系统为教学案例来设计所用的数据库：需求分析→概念设计→逻辑设计→物理数据库的建立→基于C++的系统开发。先由学生独立分析，再以实验方式完成，最后到课堂上进行重点分析，引导学生由浅入深、循序渐进地寻找正确的分析思路和找到解决问题的最佳方法。 小组讨论：就是利用学习小组形式进行学习和讨论的方法。实际执行中我们首先为每个小组确定一名组长，负责协调小组成员的工作，向任课教师反映课题讨论的进展以及最后根据各成员在课题讨论中的表现进行评分。小组一般包含5～6名学生，教师布置研究课题，给予必要的说明，提供必要的资料和网络资源；接着由小组研究问题，通过各种渠道搜集与之有关的信息资源，运用自我反馈的方式消化问题；然后通过小组内部的充分协作对话、探索讨论、实际操作，应用已有的知识对现学知识进行理解和消化，在自主学习与协作对话中解决自学过程中遇到的问题，培养学生解决问题的能力；最后在计算机上就解决方案进行验证和探索并提交讨论报告。
任务驱动：要求在教学过程中以完成一个个具体的任务为线索，把教学内容巧妙地隐含在每个任务之中，以探索问题来引动和维持学习者学习兴趣和动机[6]，经过思考和教师的点拨，让学生自己解决问题，体现“教师为主导，学生为主体”的教学思想和策略。
结束语
在实验教学改革中，我们主要采取了实验环境的提高、实验内容的加深，充分利用现代网络技术以及开展多种教学方法等一系列改革措施，通过几届学生的实践证明，上述改革措施已初见成效。
实验教学是“数据库原理”课程教学中重要组成部分，不仅要求教师能够不断用新知识、新理论充实自己，努力提高自身的专业素质，而且要求教师要勇于探索，对教学方法、模式大胆改革，充分挖掘学生学习的潜能，提升教学艺术，强化素质教育。我们通过对课程实验教学的摸索和尝试，明显提高了学生学习的积极性和主动性，增强了学生对实验课的兴趣，并有效提高了学生的科学思维能力、创新能力、分析解决实际问题的应用能力。当然，改革是一个不断完善的渐进过程，我们仍需不断地探索，不断地总结教学经验，使实验教学趋于完善。
参考文献：
[1][3]杨爱民，王涛伟，王丽霞.数据库技术及应用[M].北京：清华大学出版社，2012.3.
[2]萨师煊，王珊.数据库系统概论（第三版）[M].北京：高等教育出版社，2003.2.
[4]http：//datajx.computer.zwu.edu.cn.
[5][6]罗蓉，苑Z，杨百龙，李俊山.《数据库原理及应用》实验教学探索[J].太原教育学院学报，2006，Vol.24.