启发性项目在大型数据库系统实验中的研究与实践
李轶然 张春娜
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李轶然 张春娜,. 启发性项目在大型数据库系统实验中的研究与实践[J]. 数据与科学,2022.5. DOI:10.12721/ccn.2022.157048.
摘要: 针对大型数据库系统课程实践性强的特点,在实验中引入启发性项目,设定较长周期来分析、设计并实施,项目的强拓展性不仅激发学生学习兴趣、发散学生思维,也培养了学生的团队意识,其对理论知识的掌握更加深刻,通过在计算机科学与技术专业的试点应用,学生的学习积极性有显著提高。
关键词: 大型数据库系统,实验教学,项目化
DOI:10.12721/ccn.2022.157048
基金资助:2022年校级实验教学改革项目:启发性项目在大型数据库系统实验中的应用(No. SYJG202252)

大型数据库系统通常选用Oracle数据库,该课程是计算机科学与技术专业的核心部分,原理到应用是其中的重要节点,而增强实践教学的难点在于实验的设计。受制于教学的学时、资源以及条件等因素,目前的Oracle课程的讲授中更注重理论教学,实验的教学体系以及内容设计不甚合理,并不能够从应用角度来培养学生设计开发与实施能力,造成学生的知识结构不完备,进而阻碍了学生创新能力的训练和提高。

1. 课程的现状

在实践教学中,学生对实验内容兴趣度不够,思维无法发散,机械性的重复操作更会消磨学生耐心,上机就是消磨时间,从而影响实验的预期效果。

1.1基础知识与应用的衔接缺失

Oracle数据库的知识体系涉及数据结构和软件开发两方面知识,其中数据库基本概念和理论较多,学生在有效的课堂学时内很难全面灵活的掌握,而任课教师由于课时限制,往往更偏重于理论的讲解,忽略的基本原理与方法的应用,使得学生在学习过程中对知识点的理解不透彻,所学的内容无法直接指导实践。

1.2教学组织不统一与实验教学方法落后

现行的实验教学体系中,实验内容及步骤等都由教师指定,实验布置采用一课一练的形式,随意性较强,缺乏统一的组织规划,而Oracle体系的庞大性也使学生无从下手,课程实验后,很多学生不知如何按照模型定制数据库。且学生实验前准备不充分,只是被动地做实验,这样很难提高学生分析解决问题的能力,也限制了学生发挥创新能力。

1.3实验考核不够科学

在现行的的实验教学中,实验指导教师对学生实验成绩的评定主要是以出勤率、实验态度和实验报告作为评价依据,但这种考核方式有时无法考核出学生的真实成绩,仍然有实验态度不认真、抄袭实验报告的现象,从而导致评价结果不准确。

2. 引入启发性项目的数据库实验设计

2.1 改进措施

(1)改进实验内容,与开发语言更好的衔接。该课程开设于第五学期,前期已经开设的数据库原理以及开发工具课程,因此实验环节拟设定四周实训环节,区别于以往的验证性实验,要求开发一套数据分析系统。此外在设计实验内容时,前台语言的选择应适用于当前数据库,同时将该系统的设计周期拉长,以课程设计的模式来指导验证性实验。

(2)改进实验方法。采用学生自愿组队的方式,把学生分成若干小组,每个小组内部推举小组负责人,并参照实际企业的分工方式,由小组负责人监督任务的执行,实验指导教师全程指导并监督进度。每个小组可选择不同的设计方式,但项目的复杂程度大致相同。指导教师给出目标,具体分析和设计工作均由小组内部完成,以提高学生的自主分析能力和设计能力,也能促进学生的自我管理能力。

(3)分层次实验教学。要求学生实验之前做好充分的准备,引导学生进行分析,对实验中遇到的问题,引导学生展开团队成员的讨论,促使学生积极思考,按要求完成实验任务。注重学生个性发展,因材施教,在小组任务分配上指导小组负责人针对每个学生的特点分配任务,使其达到实验的基本要求,并能在其欠缺的方面有所提高。

2.2 实施步骤

1)选题与需求分析

该课程为大型数据库系统,对应的数据库Oracle,系统需要针对单一用户,即Scott来实施,开发一套类查询分析器。选题确定后,学生需对该题目的可行性进行分析,因已学习过数据库原理课程,对SQL语言有一定认识,相关的分析报告应更详尽,同时体现应有的数据流、存储方式以及数据处理等细节。

2)任务分配与实施

组长的选定采用学生自荐和老师评定的方式,而后由组长完成团队的建立,在项目前期工作结束后,根据组员的具体情况进行任务分配,且每周组织组员进行总结分析,汇报与总结地点、时间不限,可以在教室、寝室亦或是采用线上,指派专人进行记录,通过交流进一步明晰任务划分的合理性,并及时调整组内的职责,调整开发进度以保证项目顺利实施。项目的实施过程需要控制,教师与小组组长定期沟通,也可与部分组员交流,积极指导项目实施中遇到的难点,并引导学生进行局部创新。实施的后期应依据逻辑模型实施物理结构设计,并搭建前台测试程序。要求针对具体项目设计表结构,配以查询(简单、模糊、嵌套),存储过程、触发器、游标、事务,使项目具备一定应用能力。

3)检查评判

学生要完成基本的前后台衔接,建立跨库连接机制,完成分析器所具备增删改查等基本功能,最终采用分组讨论结合答辩的方式进行。教师与组长查验每个小组的程序后,组织学生答辩,过程以小组为单位,分配一名同学主答,其他组员辅助,即主答演示程序,应阐述项目所采用的关键技术、核心功能分析、难点问题解决方案、收获与感想等。教师与组长在答辩中分别从项目实用性、创新性(20分)、讲解者的语言表达(15分)以及ppt的美观度(10分)、核心功能的完成度(25分)、问题回答的正确性(10分)、团队协作能力(10分)等诸多方面进行评分。

项目评测的标准如下表:

表1 评分标准1.png3. 结束语

启发性项目引入到实验教学中,使学生巩固了理论知识,培养了学生的团队协作能力、创新能力,极大地激发了学生的学习自主性,通过对项目的分析、实施、完善,学生懂得了项目的流程以及实施过程中问题的解决方法,加深了专业的认知度,反哺了教学的不足,为其他专业课程也奠定了一定基础。

参考文献

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[3] 孟宪虎.大型数据库管理系统技术、应用与实例分析[M].电子工业出版社,2016.

[4] 谢光.应用型高校数据库原理及应用课程教学改革发展[J].教育研究,2019(3):78-79.

[5] 马超,曾红,王宏祥.线上线下混合实验教学模式研究[J].实验室研究探索,2019,38(5):185-189.

作者简介:李轶然(1978-),男,辽宁鞍山人,讲师,硕士,研究方向:数据挖掘。张春娜(1979-),女,辽宁鞍山人,副教授,硕士,研究方向:分布式计算

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