數據庫原理范例6篇

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數據庫原理

數據庫原理范文1

關鍵詞:數據庫;實驗方法;實踐教學;教學改革

1研究背景

數據庫原理及應用課程一般包含數據庫原理與數據庫應用開發兩個部分的內容。原理部分以數據庫設計方法為目標,重點講述數據庫的基本概念、基本原理以及基本技術;應用部分以現實需求為基礎,應用數據庫設計方法,在數據庫管理系統支持下,采用程序設計語言實現應用系統的詳細過程。數據庫課程的教學目標就是要求學生掌握數據庫設計方法,同時掌握數據庫應用系統的開發過程。但傳統的教學內容主要以原理為核心,較少涉及數據庫系統的應用,教學過程較為抽象,缺乏直觀性,學生在學習過程中很難深入理解這些原理。因此,必須大力加強數據庫應用實踐教學,使“原理”與“應用”并重,用“應用”帶動和強化“原理”內容,用“原理”指導“應用”的教學效果。

結合我院數據庫原理及應用國家精品課程建設,我們已經建立了“數據庫原理及應用”的教材體系[1],并建設了相應的實驗體系、考試體系以及網絡課程等。在實際的教學過程中,為適應新的教學需求,改變重原理輕實踐的狀況,我們不斷對實驗體系進行改進,并應用于實踐教學中,不斷改革數據庫實踐教學,取得了良好效果。

2課程特點

數據庫原理及應用是一門兼有理論和實踐的綜合性課程。它不僅要求學生掌握課堂理論知識,更重要的是,通過大量的實踐教學,使學生能夠結合一種數據庫管理系統,利用程序設計語言,設計出一個小型的數據庫應用系統?;谶@樣的要求,該課程就不僅僅是單一的課堂理論教學,而應該是一個完整的集理論教學和實踐于一體的教學體系。圖1列舉了課程的內容體系。

數據庫原理及應用課程的內容體系分為3個部分,分別為數據庫原理、數據庫管理系統DBMS以及面向對象的程序設計語言。因此,數據庫課程教學必須與這3部分內容相適應,將基礎知識講授、上機操作等方式作為課程內容的支撐系統。使學生掌握數據庫設計的理論方法,在某種數據庫管理系統的支持下,用面向對象的程序語言完成數據庫應用系統的設計。

可見,在數據庫課程的教學過程中,理論課與實踐課必須齊頭并進。理論必須通過實踐來貫徹,而實踐課又要建立在理論課的基礎之上,過去那種重理論輕實踐的思想已經不能適應新的人才培養目標。在數據庫原理的理論課講授中,我們采用了多層次、多環節的案例驅動導學模式,促使學生結合案例理解數據庫設計的思想。并通過搭建內容合理、與課程內容相配套的實驗體系加強學生的實踐能力與自主學習能力。

3實踐教學改革

在多年的教學過程中,我們不斷改進教學方法,對實踐的要求不斷加強。結合國家精品課程的建設任務,我們對數據庫課程的實踐教學也進行了相應改革。從過去的附屬式實驗課到與課程內容相配合的跟隨式實驗,再到結構化實驗,我們在實踐教學的要求、方法及手段上都進行了大力改進。

3.1附屬式實踐教學

附屬式實踐教學就是將實踐課作為理論課的附屬,在理論課結束后,集中安排一部分課時上機,進行數據庫的實踐[2]。對于本科60學時的數據庫原理及應用課程,通常安排課內上機10學時,課外上機10學時。上機課一般選用Access或Visual Foxpro這兩種數據庫管理系統,因為其簡單易用,上手快,不需要花費太多時間去摸索復雜的軟件系統。上機時,學生以小組為單位,每個學生獨立上機,并進行小組內討論,以每個小組選定的一個信息管理系統的課題為內容,在數據庫管理系統的環境下,進行數據庫設計、表設計、SQL查詢設計以及應用程序的表單報表等設計。通常將20學時的上機課統一安排,2個學時一次課,一次課完成一個目標,最后每個小組分別完成一個數據庫信息管理系統應用項目的開發,并提交一份實驗報告,描述整個系統設計實現的過程。

附屬式實踐教學有利于學生集中精力,在短時間內結合理論知識,進行數據庫系統的開發設計。但由于其不能主動結合理論知識,在實踐過程中,容易造成理論與實踐的脫節。學生上實驗課時,對數據庫管理系統較為陌生,對實驗課的總體要求感覺難度較大,也沒有編程語言的前序學習基礎。因此,除少數自學能力較強的學生能夠按時按要求完成實驗課程,并通過實驗課進一步掌握了理論知識,達到理論與實踐相統一的效果外,大多數學生沒有深刻理解和掌握數據庫原理及應用課程的教學要求。

3.2跟隨式實踐教學

跟隨式實驗指實驗課緊緊跟隨著理論課的進度而開設,選用的數據庫管理系統為SQL Server 2005。在數據庫原理課程的教學中,用一個學生容易熟悉的大案例――教學管理系統開展,有順序地介紹數據庫的基本概念、關系代數、SQL語言、關系數據庫模式設計方法、數據庫應用系統設計以及數據庫的保護技術等內容[3]。我們選用由李俊山教授等編寫、清華大學出版社于2009年出版的教材《數據庫原理及應用(SQL Server)》[1]及配套教材《數據庫原理及應用(SQL Server 2005)教學指導與習題解答》。通過深入理解數據庫課程的特點,制定了數據庫實踐課程的內容,分成5個實驗,如表1所示。

表1中列舉的實驗內容跟隨著理論課的進度開設。當學完相應的理論課內容后,就立刻安排一次實驗課,以利于知識的保鮮和鞏固。在學習完數據庫的基本概念后,安排一次集中上機操作,內容是“認識SQL Server”,教師通過演示SQL Server的安裝過程以及軟件模塊,并結合科研成果,展示一個在SQL Server下開發的數據庫應用系統,讓學生對數據庫有一個感性認識,結合理論內容,初步了解數據庫的概念含義。在學習了關系模型后,學生就可以進行“數據庫的基礎操作”的實驗了。數據庫的基礎操作實驗包括建立數據庫、建表等內容,直觀地讓學生了解關系模型的二維表格形式表示的形態和建立方法。交互式SQL語言實驗課是在學生學習了關系數據庫語言SQL的理論知識后進行的,通過交互式方式,在SQL Server中完成表和視圖的定義、數據的查詢以及數據更新操作。完整性控制和恢復實驗的目的是讓學生對SQL Server中表的完整性和數據恢復有直觀感受,能夠獨立地根據需要設置數據庫完整性控制,并理解數據庫恢復的重要性。最后,在理論課結束后,再進行一個數據庫應用系統設計的大實驗,相當于課程設計。

跟隨式實驗是對附屬性實驗的改革,它解決了附屬性實驗理論與實踐容易脫節和遺漏的缺點,使學生對知識現學現用,容易理解,興趣較高。在近幾年的教學中,我們采用跟隨式實驗,學生的實踐能力得到了明顯提高。但跟隨式實驗沒有考慮到學生運用程序設計語言開發數據庫應用系統的困難,在數據庫應用系統設計的大實驗中,往往完成得較粗糙。

3.3結構化實踐教學

結構化實踐教學是將數據庫原理及應用課程分成3個部分,分別為數據庫原理40學時的理論課、面向對象程序設計20學時和數據庫課程設計20學時,如表2所示。

其中,數據庫原理為理論課,講述數據庫設計的基本理論。面向對象的程序設計課為實踐課,通常安排在機房上課,一人一機??紤]到開發數據庫的支持性與面向對象程序設計的通用性,選擇PowerBuilder程序設計語言作為編程語言。課程設計課也是在機房上課,主要內容分為兩部分,一為學習SQL Server或Oracle數據庫管理系統,第二為課程設計。教師準備8~10個數據庫課程設計課題,一般選擇較為實用、貼近生活、學生容易理解的課題,比如學生成績管理系統、圖書管理系統、工資管理系統等。學生分成3~4人的小組,每組選擇一個課題。學生從數據庫設計規劃、系統需求分析、概念結構設計、邏輯結構設計,再到物理結構設計,最后結合程序設計語言完成數據庫應用行為設計。

結構化實驗教學與數據庫課程內容體系模式相一致,能夠較好地解決在數據庫理論知識與實踐內容學習中的脫節問題,大大提高了學生采用數據庫設計思想,結合程序設計語言進行數據庫開發的能力。通常在學習了數據庫原理及應用結構化教學內容后,絕大部分學生都能深刻理解數據庫的設計過程,通過小組合作解決問題,提高自主學習能力,并能夠獨立完成一個小型數據庫應用系統的開發。

4考核方法與教學效果分析

按照結構化實踐教學的過程,我們對學生成績考核方法也進行了相應改革??己朔譃?個部分,分別為數據庫原理的筆試考核、程序設計能力考核以及課程設計考核。在原理的筆試考核中,并不單純以期末理論考試為評分依據,還融入了平時成績以及課堂實踐的考核。成績標準為筆試成績(50%)+單元測試成績(40%)+平時表現成績(10%)。程序設計課程用考查方法檢驗成績,即上機考試,按照完成的既定程序設計科目給分。課程設計的成績評定也分為3個部分,分別為程序演示(50%)+課程設計報告(30%)+答辯(20%),按小組評定成績。通過多角度全方面考核,根據學生掌握知識和實際付出的努力情況進行成績評定,有助于教師掌握學生對知識的理解和熟練應用程度,還可以正確反映學生實際學習情況。

通過結構化實踐教學,該課的教學效果顯著提高。在近3個學期的數據庫課程教學中,數據庫原理及應用三個階段的課程成績中,綜合成績在80分以上的人數比例占到了35%,較之過去的20%有了大幅度提高。成績在70~80分之間的人數比例占到45%,較過去的30%也提高了很多。不及格率由過去的10%下降到了3%左右。學生在學習完數據庫原理及應用結構化課程體系后,在畢業設計以及程序設計比賽中都體現出了較強的能力。

5結語

數據庫原理及應用是一門理論性和實踐性都較強的課程,只有加強實踐教學的訓練,理論知識才能得到有效鞏固。在多年的教學過程中,我們不斷對實踐環節進行改革與探索,加強實踐教學,通過專門開設課程設計這門課,讓學生在完成一個有分量的課題作業的過程中,多練習、自己學,在做中學。實踐表明,數據庫原理及應用課程的實踐教學改革,提高了學生的學習興趣,培養了學生使用數據庫原理和方法解決實際問題的能力,提高了學生的分析、歸納、設計和編程的能力,加強了學生自主學習和實際動手能力,提高了學生團隊合作以及研究創新能力。

隨著計算機科學的不斷發展,數據庫技術也在不斷的發展中。隨著教學內容的不斷更新,我們除了在教材建設方面下功夫,教學方法也需要不斷改革和創新。因此,我們將根據學生情況,及時總結教學經驗,調整教學方法,設計實踐教學環節,注意教學節奏,結構化分階段地進行實踐教學,使數據庫原理及應用課程的整個實踐教學更加合理、完善。

參考文獻:

[1] 李俊山,羅蓉,趙方舟. 數據庫原理及應用(SQL Server 2005)[M]. 北京:清華大學出版社,2009:123-147.

[2] 李雁翎.“數據庫技術與應用”的課程改革與實踐[J]. 計算機教育,2006(1):75-77.

[3] 薛云.“數據庫原理與應用”課程實踐教學的改革與探索[J]. 計算機教育, 2009(11):129-131.

Innovation of Practice Teaching on Database Principle and Application

YE Xia, LI Junshan, LI Hailong

(The Second Artillery Engineering College, Xi’an 710025, China)

數據庫原理范文2

關鍵詞:數據庫原理;精讀;泛讀

中圖分類號:G423文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2011)13-3206-02

A Brief Analysis on Teaching and Learning in Database Principles

CHENG Xue-yun, XU Hui

(School of Computer Science and Technology, Nantong University, Nantong 226019, China)

Abstract: Database Principles is an important specialized course in the computer undergraduate education, we should not only emphasize some reform measures in the class, but also research the teaching and learning from the angle of systematization. Links in teachers' teaching and students' learning are analyzed systematically in the paper, the embodiment in each link is provided, and the relationships among all links are explained by a figure, so that we can discuss the teaching and leaning schema to achieve better results.

Key words: Database Principles; intensive reading; extensive reading

1 課程剖析

數據庫是研究如何科學高效地組織、存儲、檢索和管理數據的一門學科,集理論性、實用性、操作性、創新性于一體的綜合課程[1],這門課程不僅要求學生掌握數據庫的基本概念、原理,還特別強調培養學生應用數據庫技術解決實際問題的能力。在目前的數據庫教學中,主要存在的問題有:教學內容偏理論,對數據庫的設計和具體的應用重視程度不夠,對數據庫中的新產品、新技術基本不作介紹;教學方法單一,主要以教師講為主,提不起學生的學習興趣;實踐環節重視不夠,不能很好的合理的安排實驗的各個環節,缺乏對學生數據庫分析和設計能力的培養;評價體系過分依賴于傳統的應試教育模式,以期終理論考試成績作為對學生最終評分的主要依據,不能激發學生不同的學習動機。為此,在文獻[2-3]中,提出了優化教學內容、改進教學方法、重視實踐環節、完善考核制度等具體措施。在文獻[4]中還提出了案例法和項目驅動法在《數據庫原理》課程教學中的探索。但上述這些措施和方法都是在教學過程中的一種改革,實際上除了課堂教學外,教學前和教學后的合理安排都是提高教學效果的必不可少的環節,所以本文側重于從系統化的角度探討教與學過程中各個環節的實施方案,不僅使教師的教學思路更加清晰,內容把握得更加合理,而且增強了學生的上課效果,提高了學生自主學習的能力。

2 系統化實施方案

《數據庫原理》課程的教學目標是:通過該課程的學習,強化基礎訓練,使學生理解數據庫的基本原理;應用軟件工程的思想,掌握數據庫的分析和設計方法,培養學生的創新能力,掌握數據庫的應用技術。我們不僅在課堂教學中,要優化教學內容,做到理論和實踐并重,相互促進;要利用一些優秀的教學方法,如案例教學法、項目驅動的教學法、啟發式教學等,激發學生的學習興趣,更要注重教師和學生課前的準備和課后的鞏固。根據師生在教學活動中扮演的不同角色,他們各自在課前、課上、課后各環節中的實施方案是不一樣的,具體如圖1所示。

作為教師,首先要通讀教材,精讀教材中的每一個細節,從全局上把握所授內容及知識結構;要查閱相關的資料和熟悉教學大綱,做到重點難點心中有數;還要查閱國內外文獻資料,了解學科目前發展的最新動向;同時該課程也是一門實踐性較強的課程,所以對老師也提出了更高的要求,不僅要了解目前常用的一些數據庫產品,而且至少要會熟練操作其中的一種產品,比如SQL Server系列,同時要盡早規劃好上機實驗和課程實踐環節的任務,關于實踐教學方面的改革與探討在文獻[5]中進行了闡述。

教師在備課的過程中,對所授部分內容要再次精讀,確保正確理解書本中的每個知識點,把握好重點、難點,選擇最佳的教學方法。如專門的關系運算,包括選擇、投影、連接和除運算,前3中比較容易理解,關鍵是對除法的理解比較抽象,所以在教學過程中,對該部分要重點闡述,多舉例題進行分析,再通過一些例題,啟發式的讓學生自己學會寫出涉及到除運算的一些關系代數。

課堂講授過程中,綜合運用多種優秀的教學方法,以此提高學生的學習興趣,夯實學生的理論基礎,提高學生實際問題的分析和應用能力。

教師上完課后要進行反思,對所講授的內容再粗看一遍,看看在授課過程中還存在哪些問題,并結合學生提出的問題,反饋到今后的教學中。

作為學生,拿到教材后首先要粗看下整本書的知識結構,大概知道要涉及到哪些方面的內容,對整門課有個宏觀的印象。

課前預習時,粗看下將要講授的內容,主要講什么,哪些是基本能看懂的,哪些是不大明白的,這樣上課時做到心中有數,對存疑部分上課聽講時尤其要注意。

課堂學習中,學生應積極配合老師,對自己存疑或不能理解的地方,如關系代數中的象集、除運算,帶著先前的初步思考,認真聽老師分析,這樣帶著問題有目的地聽,會起到事半功倍的效果。

學生上完課后,應仔細研讀該部分的內容,仔細體會,對每個知識點是否做到真正理解,對還存在疑惑的地方,主動跟老師探討,使自己的思路更加清晰,為后續內容的預習打下良好的基礎,同時課堂上能更好地理解各個知識點,指導學生的自主學習,增強學生的學習效果。

3 結束語

無論教師的教,還是學生的學,都是一個系統化工程。不僅要注重課堂上的教學內容組織、教學方法設計,更要重視課前課后各個環節,使得教與學的各個活動成為一個相互促進的整體。該文提出了教與學過程中各個環節的具體實施方法,它們之間環環相扣、相輔相成??梢园l現教師的教與學生的學是兩種完全不同的模式,它們在課堂活動中相互作用,在課后交流中得到提高,從而達到更好的教學效果。

參考文獻:

[1] 王珊,薩師煊.數據庫系統概論[M].4版.北京:高等教育出版社,2008.

[2] 李志欣,卓亞琦.計算機專業中數據庫原理課程的改革與實踐[J].科技傳播,2010,8:218-219.

[3] 王立新,章曙光.數據庫原理的案例導向教學研究[J].電腦知識與技術,2010(8):6155-6157.

[4] 劉暢.案例法和項目驅動法在“數據庫原理”教學實踐中的應用探討[J].計算機教育,2009(19):75-77.

數據庫原理范文3

關鍵詞:“數據庫原理”;課程;數學資源;建設

“數據庫原理課程”是計算機課程之一,教學包括數據庫理論、數據庫技術與數據庫的應用實踐三個部分,可全面提高學生對數據庫的了解以及應用水平。就目前來看,教W過程中教學資源不足的問題,對教學效率的提高阻礙較大。因此,建設教學資源成為了“數據庫原理”課程改革的重點。

一、“數據庫原理”課程簡介

1.“數據庫原理”課程內容

“數據庫原理”課程是計算機課程的重要組成部分,由于其技術性較強,理論知識無法通過語言詳細講解,因此教師通常采用PPT進行教學,這樣效率相對較高,學生的學習過程更加直觀,理解也更加深入。除理論教學外,該課程還包括實踐部分,實踐教學通常采用上機操作的方法完成,教師要求學生親自對數據庫加以維護,以加深對知識的理解程度。

2.“數據庫原理”課程教學現狀

當前的教學模式,可在一定程度上提高學生的理論與實踐水平,但卻具有對教學資源以及現代化教學技術應用力度不足的問題。微課及網絡教學是信息化技術下兩種新型的教學方式,具有一定的適用性,可用于多種類型課程的教學過程中,可以有效拓展教學時間與空間,在提高教學效率方面優勢顯著。當前“數據庫原理”課程教學,仍以課堂教學為主,課下學生的學習途徑較少,長此以往,學生容易因為缺乏練習,影響學習效果。在社會及市場對人才素質要求越來越高的今天,對上述教學模式加以改革,已經變得極為必要。

二、“數據庫原理”課程數學資源建設

1.數學資源的整合

(1)理論教學。理論教學內容以數據庫理論知識為主,教學可在網絡平臺上進行。教師需將教學內容以電子教案的形式,到互聯網上供學生學習。以“數據庫原理”第一章為例,電子教案中需包括數據庫管理的發展、數據庫管理系統、數據庫的發展形式三項內容,教師需將每一項教學內容細化,系統地展現給學生,使其能夠參照電子教案自學知識。

(2)實踐教學。實踐教學的目的在于培養學生的數據庫管理能力,以學生的上機操作為主。對此,學校可建立相應練習平臺及數據庫管理系統,如SQL Server等,使學生的操作水平在系統中得到提升。與傳統的機房上機操作相比,上述方法拓展了練習的空間與時間,提高了練習的有效性。

(3)視頻資源的制作與。教師可綜合理論與實踐教學內容,制作視頻資源,并將其到互聯網平臺中,使學生可通過對視頻資源的觀看,直觀地理解理論知識,并了解操作過程,降低學習難度。視頻資源可采用微課模式下視頻的制作方法加以制作,要控制每一段視頻的時間,避免視頻內容冗長繁雜,影響學生的觀看興趣。

2.教學資源的建設

(1)軟件與硬件支持。由于教學資源需要以視頻的方式,因此需具有錄像及錄音設備,硬件應包括攝像頭、話筒、電腦等。軟件可以以Camtasia Studio系列為主。

(2)具體建設過程。①啟動Camtasia Studio軟件,進入到教學資源錄制程序中。②打開PPT課件并播放,根據需求,調整顯示區域大小。③點擊Camera,進入視頻錄制狀態。④點擊Audio按鈕,完成聲音測試。⑤點擊REC,正式錄制。⑥錄制完成后,保存文件。⑦可點擊屏幕右上角預覽鍵,觀看效果。⑧如視頻資源不存在問題,則可以。

3.教學資源多樣化水平的提高

(1)課程介紹。教師需在制作每一個教學視頻前,做好課程介紹,使學生不必長時間觀看視頻,便能夠馬上了解此視頻中所包含的內容。不同學生對不同知識的了解程度不同,因此視頻觀看需求也不同,將課程介紹置于教學前,可使學生及時篩選出自己所需要的資源,提高學生的學習效率。課程介紹應包括學習任務、學習方法、學習內容等多方面內容,使學生可全面了解視頻的概況。

(2)視頻講座。教師可對答疑解惑過程中學生所提出的問題加以總結,選擇學生學習難度最大的環節,作為視頻講座的主要內容。在視頻講座開始前,教師應搜集大量資源,以解決學生普遍存在的問題為目的展開講座,確保學生通過講座獲得更大的進步。

(3)教學內容總結。教師以一章節為一階段,對教學內容加以總結。以第二章“數據模型”為例,教學內容總結應包括數據模型種類總結、關系代數運算的總結、關系實體及參照完整性的總結等。教學內容總結應本著簡潔明了的原則展開,避免贅述,使學生清晰地了解整個章節的脈絡及基礎知識內容,幫助學生理清學習思路。

三、結語

綜上,教師應在利用相應教學軟件的基礎上,將理論與實踐內容的教學整合為視頻資源,以提高教學的直觀性;并通過測試及總結教學內容的方法,為學生理清學習脈絡,使其充分了解自身存在的弱點與缺陷,使教學水平及學生的學習效果得到全面的提高與改善。

數據庫原理范文4

關鍵詞:數據庫系統;數據庫;屬性;碼;教學方法

中圖分類號:G642文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2007)05-11445-01

1 引言

根據《高等學校計算機科學與技術專業發展戰略研究報告暨專業規范(試行)》數據庫系統原理課程是計算機科學與技術、計算機工程、軟件工程及信息技術專業方向的核心課程,主要研究信息模型與信息系統、數據庫系統、數據建模、關系數據庫、數據庫查詢語言、關系數據庫設計、事務處理等核心內容。其中還包括分布式數據庫、物理數據庫設計、數據挖掘、信息存儲與信息檢查、超文本和超媒體、多媒體信息與多媒體系統、數字圖書館等選修內容。關系數據庫理論與設計是整個數據庫系統原理課程中核心中的核心內容。根據筆者近二十年對數據庫課程的講授經驗,從關系數據庫原理課程的教學內容出發研究數據庫課程的教學方法。

2 認真分析研究教材,注重學科聯系

數據庫是研究數據處理技術的一門綜合性的學科,它涉及到離散數學、數據結構、操作系統、軟件工程、計算機原理及其它應用領域的知識和方法相結合的學科。在關系代數和關系演算中,用到離散數學的理論;在研究數據的物理組織時,用到數據結構的相關知識;在研究事務的并發時,用到操作系統的理論和方法;在進行數據庫設計時,用到軟件工程的原理和方法;在講授數據庫系統的組成時,用到計算機原理等方面的知識。由于學科的交叉性,突出了數據庫課程在整個計算機學科中的重要地位。

由于大部分學校在講授數據庫系統原理前開設了Visual Foxpro 6.0程序設計課程,它屬于原理的應用部分,是關系數據庫的產品之一。教師在進行課程講授時,要結合理論講清Visual Foxpro6.0應用了數據庫的哪些原理。如數據表來源于規范化理論或者模式分解理論,Visual Foxpro6.0講的數據表、記錄、字段(數據項)和原理中講的關系、元組、屬性是同一個概念的不同名稱等。

3 注重基本概念教學,為理論學習打好基礎

3.1 弄清概念之間的區別與聯系

在數據庫課程的教學中,掌握好基本概念對理論課程的學習很有幫助,數據庫中的有些概念貫穿在課程的始終,這些概念的掌握對整個課程的學習有很重要的作用。如數據庫、數據庫系統、關系、元組、實體、屬性、事務、完整性約束等。有的概念聯系比較緊密,弄清概念之間的聯系與區別,對概念的掌握有較大幫助。如實體和屬性的概念,實體是客觀存在并可以相互區別的事物,屬性是對實體特征的描述,它們之間有必然的區別,但是也有一定的關系。實體和屬性不是絕對的,如果屬性需要進一步描述,則屬性就作為實體,反之如果實體不需要再進一步描述,則實體也可以作為另一實體的屬性。如在考慮學生管理數據庫時,政治面貌如果只考慮現在的情況(黨員、團員等),則政治面貌就是學生實體的屬性,但是如果考慮學生何時入團、何時入黨,則政治面貌就是一個實體。再如事務和程序的概念等都有較強的聯系。

3.2 掌握概念定義的前提和層次性

數據庫中的概念由漸入深,隨著課程教學內容的逐漸深入一些基本概念也更加具體和完善。例如在課程中,有四個地方都定義了碼,在介紹概念模型時,碼定義為:唯一標識實體的屬性集。在研究關系模型時,碼定義為:表中的某個屬性組,它可以唯一確定一個元組。給出了碼的粗略描述,沒有實質性的量化定義。而在關系數據庫中,講授關系的形式化定義時,碼定義為:若關系中某一屬性組的值能唯一的標識一個元組,則稱該屬性組為候選碼,若一個關系有多個候選碼,則選中一個為主碼。在講授規范化理論時,學習了函數依賴后,利用函數依賴的概念定義碼為:設K為R中的屬性或者屬性組合,若KU則K為R的候選碼。若候選碼多于一個,則選定其中的一個為主碼。從理論上來說,這四個概念都是正確的,但一個比一個更具體、更嚴密、更準確。

同樣在對函數依賴講授時也采用了同樣的手法,在關系數據理論中函數依賴定義為:設R(U)是屬性集U上的關系模式,X、Y是U的子集,若對于R(U)的任意一個可能的關系r,r中不可能存在兩個元組在X上的屬性值相等,而在Y上的屬性值不等,則稱X函數確定Y或者Y函數依賴于X,記作XY。為了便于Armstrong公理的證明,對函數依賴又給出了定量的描述。定義為:若對于R(U)的任意一個可能的關系r,t和s是r的任意兩個元組,X、Y是U的子集,若對于任意一個t[X]=s[X],必然有t[Y]=s[Y],則稱X函數確定Y或者Y函數依賴于X,記作XY。教師要講清楚對同一概念為什么這樣處理,這些概念層層的描述有什么好處。掌握了同一概念的不同定義,便于對這些概念的深入理解。

4 注重理論與實踐的結合

4.1 注重動手能力,搞好課程實驗

學習數據庫課程的主要目的是為了應用,結合所學的數據庫語言搞好每一章的課程實驗,以便驗證所學理論是很重要的。如在講授SQL語言時,讓學生建立一個數據庫,并結合所學內容做查詢、插入、刪除、修改等實際操作,真正理解和掌握SQL語言的應用環境。在講授數據庫安全性和完整性時,利用實際系統讓學生對系統做數據控制。提高學生對數據庫課程的認識,激發學生的學習欲望。

4.2 加強課程設計,提高學生綜合能力

數據庫設計理論主要是為了指導數據庫實踐,通過系統的理論學習和部分單元訓練,通過課程設計讓學生掌握數據庫設計的全過程,并進一步掌握數據庫課程。課程設計是數據庫中必不可少的,我采取將學生分組的方式每5-6名同學一組,為每組同學擬定一個題目,如圖書管理系統、學生檔案管理系統、銷售管理系統、能源管理系統等,教師提出要求讓學生深入圖書館、學生管理部門或者企業進行系統調查,進行需求分析設計出數據流圖,編寫數據字典,然后進行概念結構設計,從數據流圖和數據字典中提煉出E-R圖,再進行邏輯結構設計、物理結構設計、數據庫實施和維護的設計。讓每一位同學明確數據庫設計的過程,使每一組同學進行上機調試,使所有功能進行程序實現,最后讓同學們進行設計答辯。

通過課程設計和設計答辯,學生鞏固了理論知識,豐富了課程實踐,掌握了如何運用理論指導實踐,也對今后其它課程設計以及畢業設計和畢業論文的書寫打下了基礎,收到較好的效果。

4.3 擴展學生思路,向學生傳授新知識

由于課本的出版周期長,更新也較慢,也由于課本編寫的一些要求,所以課本上有些內容是陳舊的,對有些問題也不可能全面的介紹,有些新知識也很難溶入到教材中。我在講授課程時,除了給學生有意補充新知識外,又給學生開設了“數據庫中的空值問題”、“數據倉庫和數據挖掘技術”、“目前數據庫的研究方向”、“數據庫的查詢優化問題”等專題講座。擴充了學生的視野,激發了學生的興趣,為他們今后的學習和研究打下了一定的基礎。

5 結語

數據庫系統原理課程是計算機專業的核心課程,隨著計算機科學的發展,數據庫系統原理課程也在不斷的發展,教學內容不斷更新,教學方法也在不斷改革,所以課程教學改革是一個永恒的課題。只有不斷的改革教學方法和教學手段,才能使教學更加豐富,使學生學到更多的知識。

參考文獻:

[1]教育部高等學校計算機科學與技術教學指導委員會編制.高等學校計算機科學與技術專業發展戰略研究報告暨專業規范(試行)》[M].北京.高等教育出版社,2006.

[2]王珊,薩師煊.數據庫系統概論(第4版) [M].北京.高等教育出版社,2006.

數據庫原理范文5

關鍵詞:數據庫;教學;實驗

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)09-0051-02

一、引言

《數據庫原理與應用》是本科計算機專業和信息管理等相關專業的主干課程,是數據庫系統的第一門課程。這門課內容較多,比較抽象,要求理論與實踐相結合,是老師難教且學生難學的一門課程。在理論教學中,教師如果照本宣科,學生不僅沒有聽課的興趣,對一些原理性的知識一般也很難深刻理解。在實踐教學中,如果缺乏學生有興趣的實驗和行之有效的管理機制,學生的動手能力和主動學習的能力是不會得到提高。教學中,由于缺少和實際項目的結合,往往不能學以致用,最后只是為了應付考試了事。因此,在數據庫課程的教學過程中,持續不斷的對數據庫課程的理論教學與實踐教學進行研究與改革,具有十分重要的意義。

實踐性教學環節薄弱、創新意識和動手能力不強,是當前高等學校本科教學工作中較為突出的問題。為此,國家實施了高等學校本科教學“質量工程”,大學生創新性實驗計劃是“質量工程”的重要組成部分。該計劃的啟動和實施,旨在探索并建立以問題和課題為核心的教學模式,倡導以本科學生為主體的創新性實驗改革,調動學生的主動性、積極性和創造性,激發學生的創新思維和創新意識,在校園內形成創新教育氛圍,建設創新教育文化,全面提升學生的創新實驗能力。為了全面響應大學生創新性實驗計劃,三峽大學構建了創新性實驗計劃教育體系。該體系由以下三部分構成:第一部分是傳統的教學實驗。其實驗內容與課堂教學相關,一部分屬于驗證性實驗和綜合性實驗,這一塊是培養全體學生實踐動手能力的基礎,它應該是強制性的,是必修的。第二部分是全開放的自主實驗,全開放自主實驗的主要目的是培養學生的動手能力和創新精神。自己不會時,可以請教同學中的高手或開放實驗室的教師,興趣就會慢慢培養出來,動手能力也會逐漸增強,校園創新文化也會漸漸形成。第三部分是優秀人才的創新實驗,在經過第一部分和第二部分的鍛煉之后,學生之中就會出現學習進度的差異,一些學習興趣濃郁、動手能力強的學生,理論知識和實踐動手能力都得到了鍛煉,學習興趣越來越濃,對于這樣的學生,經教師推薦,讓他們進入更高級的環境――創新實驗室。學生組成一個個創新活動小組,在進入創新實驗室一段時間后,學生的理論知識和實際動手能力都有顯著的進步,能夠獨立開展復雜的創新性實驗。

二、《數據庫原理與應用》課程立體化實踐體系的構建

在數據庫課程的教學過程中,數據庫實驗的設計和實施,對學生加深理論知識的理解、提高動手能力和創新意識是非常重要的。為了配合學校的創新性實驗計劃教育體系,不同的專業、不同的學院都采取了相應的機制和措施。計算機與信息學院數據庫課程的實踐環節也全面推出了各種實驗及課程設計改革方案,構建了以下涵蓋三種層次的立體化實踐體系。

1.基礎實驗。三峽大學數據庫課程基礎性必修實驗,主要涵蓋以下幾個方面:主流數據庫SQLServer20005的安裝和使用、數據庫和表、數據庫完整性實驗、SQL查詢、視圖和索引、觸發器和存儲過程以及數據庫的控制與保護(數據庫安全性、數據庫恢復及并發控制)。在實踐改革中,最重要的一點是,上述這些基礎性實驗打破了過去通過實驗指導書給出詳細實驗步驟的方式。教師只提出基本的實驗要求,至于怎么做的方式、命令及過程,都要求學生在實驗中探索。涉及的語法也沒有完全在課堂上講解,大部分都需要學生通過查找資料自行完善。通過這些實驗,學生可以完全掌握數據庫的基本概念和原理,能夠熟練運用主流數據庫管理系統進行數據庫的基本操作,并且能訓練主動學習的能力。

2.自主實驗。這一部分實驗內容是可選的。針對數據庫課程,筆者在數據庫設計這一部分,要求學生自行選擇數據庫建模工具進行數據庫設計,完成規定系統的數據流圖設計、ER模型設計。有興趣、有能力的學生,可以按照老師的要求完成這一部分的實踐作業?;A較差的學生,可以不完成這一部分的要求,而只需要使用Word這樣的文字處理工具繪制簡單的ER圖。針對數據庫安全性、數據庫恢復及并發控制這一知識模塊,筆者也提出了更高的要求,學生自行設計實驗去體驗上述知識,也是可選的。部分能力較強的學生經過引導后,可以完成,從而更深刻地理解相應的原理知識。

3.創新實驗。三峽大學計算機與信息學院為了配合學校的“質量工程”,成立了專為一部分動手能力較強的優秀學生設立的計算機創新實驗室,學生專為這個創新實驗室取了一個好聽的名字――啟明星工作室。每年由專業教師和高年級的優秀生一起組織考試,優秀的低年級學生,進入工作室。進入工作室的學生,其學習能力和動手能力明顯優于其他學生。這些學生由于在創新工作室得到了高年級學生的指導,已經提前掌握了一些主流的開發工具,對DBMS的熟悉程度也明顯高于教學中的一般要求。雖然只是大學二年級的學生,但他們已經基本具備了開發完整的管理信息系統的水平和能力。針對這一部分學生,筆者在數據庫課程設計這一實踐環節中,專門針對他們提出了更高的設計要求?;景凑债厴I設計的要求,在創新實驗室教師的指導下,讓他們設計出功能完善的信息系統,并拿出完善的課程設計報告。所有成果的要求和大四畢業設計成果的要求基本一致。最終,創新實驗室的學生拿出的成果證明,三峽大學數據庫課程這種全新的立體化實踐教學模式是行之有效的。目前,三峽大學計算機創新實驗室――啟明星工作室,已經分別承接和參與了一些校內外中小型的信息系統的開發項目,如湖北省第十三屆運動會成績統計系統、宜昌市超高壓輸電公司車輛管理系統、宜昌順達旅游公司業務管理系統等。項目總經費近五萬余元。在近期的畢業生中,已輸送了幾名學生進入騰訊公司、暴風影音公司等大型軟件開發公司,這對低年級的學生起到了積極的指引作用。這些成果表明,以創新實驗室為載體的數據庫課程實踐改革對提高學生的能力和水平是非常行之有效的。

三、結語

隨著數據庫技術的不斷發展,在數據庫課程的理論與實踐的教學上,教師需從課堂教學和實踐教學等多個方面全方位立體化地進行改革實踐。創新是一個民族的靈魂和國家興旺發達的不竭動力,教育是保證創新的基石,如何在《數據庫原理與應用》課程的教學中加強學生的創新能力培養,關系到未來IT人才的綜合素質。同時,《數據庫原理與應用》教學改革涉及到方方面面,最為重要的是教師觀念的更新。教師要有全新的教學理念,應注重教學方法的改進、教學形式的豐富多樣、教學內容的重組和優化,將新的教學方法和手段引入課堂,不斷激發學生的學習興趣,全方位調動學生學習的主動性、自覺性。教學內容不僅要緊跟課本,更應跟蹤最新數據庫技術的發展趨勢,使學生盡可能的掌握前沿知識,通過教與學的互相補充,共同提高數據庫課程的教學質量。教師在進行《數據庫原理與應用》這門課的教學過程中,應該將理論和實踐結合起來,并不斷激發學生的學習興趣,全方位調動學生學習的主動性和自覺性,在有限的課程時間內,使學生最大限度地獲取計算機知識和能力,以適應計算機技術的不斷發展。

參考文獻:

[1]周學君,趙亮方.大學生創新性實驗計劃教育體系的探討[J].中國電力教育,2011,(1):111-112.

數據庫原理范文6

關鍵詞:計算機;數據庫;數據庫備份與恢復技術;原理;應用

中圖分類號:TP393.03

隨著信息化以及網絡的發展,計算機成為人們工作和學習中不可缺少的一部分,它不僅為個人用戶帶來了新的便捷體驗和存儲載體,對于企業來說,生產經營流程控制,業務數據的組織、存儲和提取、統計、分析,辦公自動化等等諸多方面的應用,大大提高了工作效率,節約了成本。但是新的問題不可避免的產生了:同行業競爭對網絡數據的攻擊、計算機系統的老化、硬件故障、軟件的漏洞、數據的誤刪、硬盤的損壞等諸多因素都會導致數據的缺失甚至清除,從而造成無法估計的損失。本文將對計算機數據庫數據的備份與恢復技術進行闡述,并介紹一些實際的操作應用。

1 計算機數據庫備份技術

1.1 數據庫備份技術簡介

數據庫備份技術,就是把數據庫里的部分數據或全部數據復制到其他存儲介質或者服務器上。當前服務器發生故障或者數據丟失后,可以利用備份數據繼續為用戶提供資料的技術。當數據庫出現問題,可以利用備份的數據及時進行數據恢復,使數據的損失降到最低[1]。數據備份的作用不僅僅是當數據發生意外損壞時可以及時恢復,也是歷史數據保存歸檔的一種方式。

1.2 計算機數據庫備份類型

根據不同的需求采用的數據庫備份方式也不同,大體可分為:完全備份、事務日志備份、差異備份、文件備份四種類型。不同的備份類型所占用的空間和所使用的方法也各不相同,同時也存在著各自的優點和缺點。

(1)完全備份。完全數據備份是最常用的備份方式,它是將整個數據庫拷貝到另外一個存儲介質。它包含數據庫里的所有信息,包括系統表、用戶表、索引、存儲過程以及視圖還有用戶創建的事物以及函數、系統日志等。完全備份需要花的時間最長、所占用的空間也最多[2]。

(2)事物日志備份。事物日志是數據庫中的一個文件,在操作數據庫的每個過程中,數據庫都會產生相應的日志文件。包括對數據庫的增、刪、改、查等每一個操作都會產生相應的記錄。它記錄了從每一個登陸者登陸到每一步執行的過程,以及系統的查詢結果和錯誤日志。備份事物日志能夠很好的查詢在數據庫上所做的操作,從而根據數據庫日志文件,進行數據的恢復。

(3)差異備份。差異備份是指和完全備份相對照,把上次備份到當前改變的數據進行備份的方法,特點是速度快,占用空間小。

(4)文件備份。文件備份應用的較少,多用于數據量較大的情況下,構成數據庫的文件較多,短時間內不能全部備份完,那么就采取此方式,每天備份一部分數據文件來分批備份。

1.3 數據庫備份時間

通常情況下數據庫備份分為定期備份和不定期備份兩種。定期備份是根據需求在固定時間間隔內對數據庫做備份;不定期備份就是不固定時間間隔,根據實際要求做備份。在做數據備份時要做好相應記錄,建立日志,以免數據發生錯誤,恢復時發生混亂現象。

2 計算機數據庫的恢復技術

2.1 數據庫恢復的概念

計算機數據庫系統中的恢復一般情況下,指的是恢復數據庫本身,也就是說當由于某種故障導致數據庫故障或是數據狀態不一致時,利用恢復技術將之復原到正?;蛞恢聽顟B。如果僅從數據庫理論上看,可以將數據庫恢復用一個詞來概括,即冗余。換個角度看,能否對數據庫進行恢復,一般取決于系統其它位置上是否冗余地儲存了數據庫中的全部數據信息[3]。冗余通常是靠物理備份來實現的。

2.2 數據庫恢復技術

現階段,常用的計算機數據庫恢復技術主要有如下幾種。

(1)全盤恢復。常被用于意外性數據損壞的恢復當中。例如因不可抗力等自然災害造成計算機數據庫損壞,導致數據丟失、系統崩潰等情況,便需要對數據庫進行全盤恢復。該技術能夠較為全面的恢復數據庫中存儲的大部分信息,并且操作也比較簡單使用,是目前比較常用的一種恢復技術。

(2)指定文件恢復。在計算機數據庫中,單個文件的恢復較之整個系統的恢復要簡單許多,只需要結合網絡備份系統便能夠達到恢復單個文件的目的。如通過對備份數據庫或目錄進行瀏覽,找出所需要的文件,并觸動恢復動作,計算機系統中的相關軟件將會自動驅動存儲設備,然后加載存儲即可完成所需文件的恢復。

(3)重定向恢復。這種恢復技術主要是將備份好的文件恢復到另一個系統上,此過程將數據恢復到同一系統中不同的位置上,并不是恢復到它們原本所在的位置。該恢復方法既能夠恢復整個數據庫系統,也可將只恢復指定文件,具有較強的靈活性,可以根據不同的需要進行選擇。

3 計算機數據庫備份與恢復的實現方法

計算機數據庫的運行使用中,有可能會因為種種意外出現數據的丟失或者誤刪,這些會造成一系列的后續問題。為了盡量減輕這些問題引發后果的嚴重程度,數據庫系統的恢復和備份顯得尤為重要。日常工作中,多使用如下兩種措施保護數據庫數據,保證信息系統的應急運行。

3.1 硬件冗余設計

硬件設備是數據庫運行的物質基礎。該措施就在建立系統立項之初,硬件設備采購方案確立階段,通過充分考慮開始施行的。一般包括磁盤陣列、異地災備、其他介質備份等硬件支持的多重保障設計。面對系統必須24小時運行不得中斷的需求,相應采用服務器雙機熱備、多服務器組成群組實現負載均衡等方案。而在此情況下,熱備或負載均衡所需添置的硬件與軟件,投入資金很大。在資金投入直接影響下的硬件配置情況,決定了數據庫的備份與恢復的基本完備程度。

3.2 數據庫日常管理與軟件操作

通過硬件組建完工后的企業數據庫具備了物質基礎,得以運行,而數據庫的日常管理保障工作就從當前硬件狀況出發,制定相應方案。當數據庫發生問題,導致數據損失情況發生,通過利用恢復技術,對其丟失數據進行還原,恢復到正常狀態或者是預期狀態[4]。

單方面從數據庫原理上來對數據庫恢復表述,則是數據的冗余。數據庫恢復的關鍵因素就是冗余與否,是夠其他位置上冗余有相應的存儲,數據冗余量的多少,也直接影響了恢復的程度。冗余實際上也是一種物理備份,通過物理備份,達到數據的記憶存儲。數據庫一旦出現數據的丟失和損壞,數據庫系統則會通過修復來恢復完整數據。數據庫的日常管理保障工作,應注重平日按照安全時間間隔對數據庫的備份。在大型的企業中,多采用Oracle數據庫,日常的備份,可以通過其備份的向導或命令來實現。備份向導操作比較簡單,本文就不再贅述。若要實現自動定時備份,則需要采用備份命令方式,填入正確參數,交給指定計算機的計劃任務程序來定時激發完成即可。下面將介紹備份命令代碼的常用格式語句,運行環境為MSWindos DOS。

Export user/password@foxus7 file=filepath\filename.dmp

如上,“Export”為Oracle數據庫導出(亦即是備份)數據的命令,以空格間隔,后為該命令的參數。user為導出數據使用的數據庫用戶名,password為該數據庫用戶對應的登錄密碼,兩參數以字符“/”間隔區分;還需要說明的是,備份數據,還要為登入數據庫的用戶授予相應的權限,否則備份將失敗。密碼參數后,以字符“@”間隔為數據庫在本地配置監聽的名稱,當數據庫布置在本機上且只有一個數據庫實例的情況下,字符“@”與數據庫在本地配置監聽的名稱可省略,當數據庫網絡可訪問的其他計算機或本機安裝了多個數據庫實例,則需要將其寫入,該名稱為該命令指示數據庫所在的網絡計算機和數據庫實例信息。其后字符空格間隔后的命令則是指定導出數據保存在本機的路徑和文件名,導出文件名后綴固定為“dmp”,若自動執行,則文件名不能相同,通??梢圆捎帽緳C日期作為文件名一部分,命令格式如“%date:~0,10%”,顯示本機日期,按操作系統固定格式,取10位,簡體中文的MS Windos相應的日期格式是4位年份、2位月份、2位月內日期?!癊xport”命令的參數還有很多,可以實現很多不同的備份需求,本文不再贅述,請參考相關學習資料。

而數據庫的恢復工作,應根據工作需要,調用向導或“Import”命令來完成。這要求操作人員具有一定專業水平,對于相應的軟件掌握程度要高,操作技能要熟練,這樣才能勝任數據庫恢復的工作。在備份恢復之后,還要注意對數據庫恢復后的無效對象(如視圖、同義詞、函數、過程、觸發器等)進行重新編譯和啟用。無效對象不能全部解決,信息系統對應的功能模塊是無法使用的。無法直接啟用的,應診斷出問題所在并解決。按運維工作中恢復數據庫的操作經驗,后期的管理對于數據的恢復及后續正常使用意義重大。

4 結束語

綜上所述,企業的核心數據大多保存在系統化的關系數據庫中,相應的在企業信息化運行維護工作中,數據庫的安全應該給與重點關注。其中,前期冗余設計和日常管理,是保證數據庫的平穩運行和持續擴展的重要措施。通過總結與歸納,在硬件配置和數據庫備份與恢復技術支持下,建立健全運行維護制度,有助于更好的保護計算機數據庫數據,當發生各種意外情況時,盡量避免或者減少損失。

參考文獻:

[1]姚麗麗.淺談計算機數據恢復技術的原理與實現[J].黑龍江科技信息,2011(07):81.

[2]吳元君,張婷.數據壓縮技術的原理及其實現[J].電腦知識與技術,2009(11):2998-2999+3005.

[3]胡向軍.計算機數據恢復技術解析淺述我國風險投資的發展問題[J].中國連鎖,2013(09):78+75.

[4]趙中營,徐佩鋒.計算機數據恢復技術探析[J].電子制作,2013(17):76.

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