WEB项目驱动的数据库教学实践的探索与实现

摘 要： 随着数据库技术的不断发展，高等院校的数据库课程急需改革与创新。传统的教学内容重理论轻应用，教学实验内容贫乏，无法满足当今市场对综合性计算机人才的需求。作者从实践出发，提出了WEB项目驱动的数据库教学模式，将应用系统开发贯穿到数据库理论和实践的教学过程中，实现了数据库与其他计算机专业知识的融会贯通，完成了数据库教学一次成功的探索。

关键词： 数据库教学 应用技术 WEB项目 软件工程

随着信息技术的飞速发展，数据库技术脱颖而出迅速发展成了一门独立学科，并应用于计算机行业的各个应用领域。从传统的数据处理、信息管理、事务处理到人工智能、搜索引擎、各行各业的办公自动化系统、各类网络应用系统及云计算等众多新兴领域，数据库技术发挥着越来越重要的作用。随着数据库技术的应用逐渐渗透到生活的方方面面，相应的数据库技术人才日趋缺乏，因此与数据库技术相关的课程已经成为高等院校计算机专业的必修课程，教学的主要目标是务必让学生在踏入社会之前就熟练掌握数据库管理相关技术。同时，WEB技术的日新月异和WEB应用日趋成为主流趋势，使得很多高校引进了诸如J2EE实用WEB开发技术等新兴课程，旨在教授一门实用的技术用于基于网络的应用系统的开发。笔者从实际出发，通过分析数据库理论教学与实践教学的诸多特点，着眼于让学生掌握实用的数据库技术，达到学有所用的目的，提出将数据库教学与WEB开发技术相结合的教学方法。教学过程中通过一个综合性的WEB项目驱动，将软件工程的思想贯穿整个项目开发，使得学生在学习数据库基本原理的同时举一反三，掌握实用的数据库应用技术。教学实践证明，只有结合WEB开发技术的数据库开发经验能够满足当今市场对综合型计算机人才的需求。

一、数据库课程教学的现状和存在的问题

当前，数据库原理与应用这门课程已经成为高校的计算机专业核心课程。笔者根据自己的教学实践和大四学生毕业设计环节对于数据库技术的应用情况，认为在数据库教学过程中主要存在以下几个问题：

1.教学内容重理论轻应用

目前数据库原理大多是选用经典教材，比如笔者所在的独立学院使用的是萨师煊、王珊教授编写的数据库系统概论第四版。这也是数据库业内公认的经典教材。第四版分为系统篇、设计篇和应用篇，内容丰富，理论和实践并重，但往往由于课时的关系，很难全部讲完，因此一般情况下，偏重于数据库原理的介绍。在授课的过程中，笔者发现这部分原理性知识相对比较抽象难懂，有些原理涉及数学公式的演算和推导。学生理解起来普遍有一定的难度，比较容易产生厌学情绪，缺乏继续学习的动力。在毕业设计阶段，因为当初学习的数据库理论知识和实践存在严重的脱节，所以当学生需要独立地完成一个系统，面对一个具体的数据库产品时往往无从下手。

2.实验环节的教学内容相对贫乏

目前数据库系统概论这门课一般都配备了相应的实验课。但实验课教学仍存在一些问题，例如实验仍以独立的数据库操为实验单元，实验内容不连贯，缺乏综合性大型实验课题，等等。学生通过这种实验，仅仅掌握了某一种数据库的创建、添加、删除等基本操作，但是对于一个应用系统的数据层、业务逻辑层和表示层三者之间的数据传输没有整体性的认识。

3.实验部分考核的缺失

目前该课程的考核方式大多以期末考试的笔试试卷成绩作为对学生的评定成绩。这种方式仅仅考察了数据库原理性知识，但是缺乏对学生实践动手能力的考核，不能全面有效地检验学生学习的效果。

二、数据库教学实践改革的意义

笔者所在的独立学院一直强调教学课程的改革与创新，认为教学要根据学生实际的计算机文化素质水平和社会需要，将授课的最终目的定位在“既懂理论又会应用”的层面上。同时，在授课的过程中，根据不同层次、不同就业需求的学生，因材施教，因势利导，充分发挥每位同学的主观能动性。数据库这门核心课程具有理论基础强、实践应用性突出的特点。教学内容既涉及数据库系统设计、海量数据存储等数据库原理性知识，又涉及具体的平台、数据的前台显示等应用性知识，是一门应用广泛、复杂而综合的应用性课程，因此课程教学内容的设置显得更加重要，需要进行不断的改革与调整。将WEB项目贯穿数据库技术的理论教学和实验教学，有助于将数据库理论知识与实践知识相结合，有助于该门课程与其他计算机专业课程比如高级程序设计、操作系统、软件工程、J2EE实用网络开发技术等核心课程的融会贯通，有助于整体的“计算机思维”的形成。

三、教学实践的探索和实现

1.在理论教学中建立“项目”的整体视图

在数据库课程的教学过程中，涉及数据库设计知识时，会有意识地向学生灌输“项目”这个概念。结合笔者曾经就职于IT公司担任软件开发人员，建立了一个整体的“项目”的视图。“项目”可大可小。一个数据库从数据分析、表格设计、表格创建、数据添加、数据维护可以看成是一个项目。一个综合型的基于WEB的应用系统的实现更是体现了项目的概念。一个项目就相当于一个工程，适时地将软件工程的思想和项目相结合，为后续课程软件工程做铺垫。

2.设计教学案例关注数据流的动态走向

传统的数据库实验，实验对象是后台的相对静态的数据库表格。学生仅仅学会针对后台的数据进行基本的增删改操作，至于后台数据如何传递到前台，以友好的前台界面的方式提供给用户使用并不了解。而一个基于WEB的应用系统的实现正好弥补了这个空白。通过一个基于J2EE技术的WEB应用实例，从数据的存储、传递、显示、管理等多个角度加深对数据库数据管理的理解。在课堂讲授过程中，以某个具体的案例导入，诱导学生独立思考、相互讨论，从案例中分析应该理解和掌握哪些理论知识等。并且由教师对学生无法解决的问题比如WEB技术给予指导和建议。在设计教学案例的时候，以学生熟悉的案例为背景，比如在线订餐系统、在线购物系统等，极大地激发了学生的学习兴趣和参与的积极性，课堂讨论气氛活跃，有利于学生在理解理论知识的基础上更进一步地灵活运用这些知识解决数据库开发中遇到的实际问题。

3.体现三层体系架构灌输系统松耦合观念

目前应用系统的功能都比较复杂且必须具备可扩展性，因此绝大多数采用分层的方式进行项目开发。在通常情况下，应用程序分为显示界面、功能逻辑和数据访问等多个层面。所谓“分层”也就是把应用程序按照不同的部分划分成不同的模块加以实现。通过各层之间的交互，形成了应用程序的体系结构，从而构建出适用企业级应用的应用系统，具有良好的健壮性、可扩展性和便于维护等优点，这也体现了系统特点。常见的体系结构分为三层：表示层、业务逻辑层和数据层。多层次的体系结构要求数据库技术不仅仅关注数据层的描述、设计、维护，同时也必须结合表现层和应用逻辑层，综合评估系统整体的数据管理要求，进行各种调整和配置。基于教学案例，笔者在授课过程中，重视三层体系结构的构建，要求学生构建数据库系统的时候，充分考虑项目的需求，结合表现层和应用逻辑层的具体描述和实现，最终构建出数据独立性高、数据冗余小、易移植、便于统一管理和控制的数据库系统。

4.通过实验总结分析比较多种数据库产品

目前，市场上成熟的数据库产品层出不穷。数据库厂商主要有ORACLE、SYBASE、IBM、MICROSOFT等。课堂示范笔者使用的微软公司推出的SQL SERVER2005版本的数据库系统。该系统基本涵盖了数据库应用的基本技术。实验环节的设置上，由5人组成项目开发团队，自行选择数据库产品。有的学生选择了企业级的数据库产品ORACLE数据库，有的学生则选择了开源的轻量级的POSTGRE SQL数据库。在实验开始阶段，一方面，笔者会根据项目的需求和预期数据规模，提出自己的建议，另一方面，在实验指导阶段，笔者会要求学生根据当前这款数据库产品的使用情况进行小结，在答辩完成后，通过分析比较多种数据库产品，加深学生对于数据库应用性知识的理解，比如数据库的多表查询效率、数据库的备份技术、数据的加密等。而这些知识原本在书本上是无法找到答案的，只有通过项目的开发，才能学会这些重要的应用知识。

5.强调不同的操作系统平台与数据库技术相结合

基于笔者所在的独立学院在学生进入大二第二学期时同步开设操作系统这门课程，并配套linux操作系统实验的前提，鼓励学生在项目开发时，选用除windows操作系统之外的其他非主流操作系统平台如linux系统。在项目开发过程，笔者发现很多学生更倾向于在自己熟悉的windows平台上进行数据库的搭建。然而，就笔者这几年的工作经验而言，更多的企业级的数据库系统会选择搭建于linux或者unix操作系统之上，这很大程度上是基于数据安全性的考量。因此在要求学生选择操作系统平台时，会根据学生本人的兴趣和能力因势利导，大部分学生选择在传统的windows平台上进行数据库管理。对于部分对linux系统有兴趣、编程能力强的学生，推荐他们尝试在linux平台上构建数据库系统，体现了因材施教、多层次性的培养。

6.明确项目开发角色培养项目管理经验

项目团队建立后，要求学生定位明确。每个人作为团队的一员必须明确自己的角色定位。在角色定位之前，笔者要求每个人进行自我评估，根据评估结果和本人意愿，选择团队角色（如项目管理、项目需求分析、系统设计人员、系统实现、数据库管理、硬件平台构建、系统评估等多个角色），一人可以担任一个角色，也可以担任多个角色，如果项目架构比较复杂，可以多人共同担任同一角色。指导老师不仅仅要关注项目本身的进展，还要关注每位学生作为团队的一份子，为系统的最终完成作出了哪些贡献。项目的实施过程也体现了学生认识自我、面对问题、解决问题的过程。

7.实现答辩与文档相结合的考核方法

对于数据库实验课的考核方法进行了改革与创新，采用答辩与文档相结合的方式。每个小组选出一名代表进行答辩，首先每组的学生代表以幻灯片的方式介绍WEB系统的主要功能、实现技术和项目实施情况（包括项目分工、项目进度控制、项目开发中遇到的问题等）。然后现场演示系统，并就关键代码进行分析说明。系统介绍结束后，其他同学就该系统提出自己的一些建议和意见，并且最终形成系统文档和答辩记录递交。通过模拟毕业设计答辩的方式，锻炼学生的口头表达能力，为毕业设计答辩做铺垫，也有助于将来就业求职。

四、结语

笔者针对高校数据库原理与应用课程教学中的现状和存在的问题，结合自己的实际教学经验，提出了以WEB项目驱动数据库教学的改革与创新思路。由于数据库技术日新月异，相关的其他计算机专业知识发展迅速，在专业课程的教学过程中不仅要尝试新的教学方法与手段，因人而异，因材施教，更要加强师生交流，根据教学过程中出现的具体情况和学生的反馈意见，及时调整教学方法。从实践中来，到实践中去，在实践中寻求最佳教学方法，只有这样教学质量才有保证，最终实现教学相长。

参考文献：

[1]冯莉.数据库原理与应用课程教学改革初探[J].大众科技，2008.

[2]高清华.应用型本科院校《数据库原理与应用》课程设计[J].北京城市学院学报，2008.

[3]吴琪.数据库原理与应用教学改革初探[J].电脑学习，2009.

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