数据库原理-教案(精选8篇)
内容概述
阐述数据库的基本概念,介绍数据管理技术的进展情况、数据库技术产生和发展的背景,数据模型的基本概念、组成要素和主要的数据模型,概念模型的基本概念及ER方法,数据库系统的3级模式结构以及数据库系统的组成。
本章目标
本章讲解的数据库基本概念和基本知识是学习后续各个章节的基础。学习本章的目的在于了解基本知识,掌握基本概念,为以后的学习打好扎实的基础。
重点和难点
重点:牢固掌握概念模型的基本概念及其主要建模方法ER方法;掌握关系数据模型的相关概念、数据库系统三级模式和两层映像的体系结构、数据库系统的逻辑独立性和物理独立性等;对于如何通过ER方法描述现实世界的概念模型要做到能够举一反三的程度。
难点:本章的难点是需要掌握数据库领域大量的基本概念。有些概念一开始接触会感到比较抽象,但不要紧,随着学习的逐渐推进,在后续章节中,这些抽象的概念会逐渐变得清晰具体起来。此外,数据模型及数据库系统的体系结构也是本章的难点。
第二章 关系数据库
内容概述
系统地讲解关系数据库的重要概念,并着重对关系模型进行讲解。关系模型包括关系数据结构、关系操作集合、以及关系完整性约束三个组成部分。讲解关系代数、元组关系演算和域关系演算。从具体到抽象,先讲解实际的语言ALPHA(元组关系演算语言)和QBE(域关系演算语言),然后讲解抽象的元组关系演算。本章目标
掌握关系模型的三个组成部分及各部分所包括的主要内容;牢固掌握关系数据结构及其定义;关系的三类完整性约束的概念。为学习后面关系数据库系统打好基础。
重点和难点
重点:掌握关系数据结构及其定义;关系的三类完整性约束的概念。需要举一反三的是:关系代数(包括抽象的语言及具体的语言);关系代数中的各种运算(包括并、交、差、选择、投影、连接、除、及广义笛卡尔积等)、元组关系演算语言ALPHA及域关系演算语言QBE等,能够使用这些语言完成各种数据操纵。
难点:由于关系代数较为抽象,因此在学习的过程中一定要结合具体的实例进行学习。同时,要注意把握由具体语言到抽象语言的原则,即通过对具体语言如ALPHA和QBE的学习过渡到对抽象的关系演算的把握。
实验内容
实验1 学习安装某一个数据库管理系统,通过对某个商用数据库管理系统的安装使用,初步了解DBMS的工作环境和系统构架,熟悉对DBMS的安装,为后面的实验做准备。
第三章 关系数据库标准语言SQL
内容概述
详细介绍关系数据库语言SQL。SQL是关系数据库的标准语言。它内容十分丰富,功能非常强大。因为关系数据库系统的主要功能是通过SQL来实现的,因此讲解SQL的同时要进一步讲述关系数据库的基本概念。
本章目标 牢固掌握SQL,达到举一反三的掌握SQL的功能。同时通过实践,体会面向过程的语言和SQL的区别和优点。体会关系数据库系统为数据库应用系统的开发提供良好环境,减轻用户负担,提高用户生产率的原因。
重点和难点
重点:关系模型和关系数据库是《数据库系统概论》课程的重点,第3章又是重点中的重点。要熟练正确的使用SQL完成对数据库的查询、插入、删除、更新操作。在使用具体的SQL时,能有意识地和关系代数、关系演算等语言进行比较,了解他们各自的特点。
难点:用SQL语言正确完成复杂查询,掌握SQL语言强大的查询功能。因此在学习过程中一定要多练习,要在安装好的数据库系统上进行实际操作,检查你的答案,你查询的结果是否正确。只有通过大量练习才能真正达到举一反三的熟练程度。
实验内容
实验2 在安装好的数据库系统下创建数据库、创建表、创建索引;使用SQL对数据库进行各类查询操作(单表查询,连接查询,嵌套查询,集合查询)和更新操作(插入数据,修改数据,删除数据)。练习数据定义操作,包括基本表的创建、修改及删除;索引的创建和删除;视图的创建和删除。对视图的查询,更新(注意更新的条件)。完成书后作业的SQL练习
第四章 数据库安全性
内容概述
介绍计算机以及信息安全技术标准的进展。详细讲解数据库安全性问题和实现技术。RDBMS实现数据库系统安全性的技术和方法有多种,本章讲解最重要的存取控制技术、视图技术和审计技术。讲解存取控制机制中用户权限的授权与回收,合法权限检查。数据库角色的概念和定义等。本章目标
掌握什么是数据库的安全性问题,牢固掌握数据库管理系统实现数据库安全性控制的常用方法和技术。
重点和难点
重点:使用SQL中的GRANT 语句和 REVOKE 语句来实现数据库的实现自主存取控制功能。使用SQL中CREATE ROLE语句创建角色,用GRANT 语句给角色授权。掌握视图机制在数据库安全保护中的作用。
难点:强制存取控制(MAC)机制中确定主体能否存取客体的存取规则,同学们要理解并掌握存取规则为什么要这样规定。
实验内容
实验3 在安装好的数据库系统下对已经建立的数据库创建用户、角色、视图;使用SQL对数据进行安全性控制,包括:授权和权力回收。操作完成后看看已授权的用户是否真正具有授予的数据操作的权力了;权力收回操作之后的用户是否确实丧失了收回的数据操作的权力。本实验可以分小组完成。例如,用户A登录、建表、建视图等,授权一些数据操作权限用户B,然后用户B登录,检查是否具有授予的数据操作权限。也可以一个人建2个用户来完成。
第五章 数据库完整性
内容概述
详细讲解数据库的完整性概念。包括,什么是数据库的完整性,数据库的完整性概念与数据库的安全性概念的区别和联系,RDBMS的数据库完整性实现机制,包括实体完整性、参照完整性和用户自己定义的完整性约束的定义机制、完整性检查机制和违背完整性约束条件时RDBMS采取的预防措施。触发器的概念和在数据库完整性检查中的应用。本章目标
掌握什么是数据库的完整性,掌握用SQL语言定义关系模式的完整性约束条件。
重点和难点
重点:牢固掌握DBMS完整性控制机制的三个方面,即完整性约束条件的定义、完整性约束条件的检查和违约反应。需要举一反三的:用SQL语言定义关系模式的完整性约束条件。包括定义每个模式的主码;定义参照完整性;定义与应用有关的完整性。
难点:RDBMS如何实现完整性的策略,即当操作违反实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性约束条件时,RDBMS如何进行处理,以确保数据的正确与有效。其中比较复杂的是参照完整性的实现机制。
实验内容
实验4 在安装好的数据库系统下对已经建立的数据库使用SQL对数据进行完整性控制(三类完整性、CHECK短语、CONSTRAIN子句、触发器)。进行违约操作,用实验证实,当操作违反了完整性约束条件时,系统是如何进行违约处理的
第六章 关系数据理论
内容概述
详细讲解关系数据理论,主要是关系数据库规范化理论。包括关系数据库逻辑设计可能出现的问题,数据依赖的基本概念(包括,函数依赖、平凡函数依赖、非平凡的函数依赖、部分函数依赖、完全函数依赖、传递函数依赖的概念;码、候选码、外码的概念;多值依赖的概念),范式的概念、1NF、2NF、3NF、BCNF、4NF的概念和判定方法。数据依赖的Armstrong公理系统。本章内容分为基本要求部分(《概论》6.1-6.3)和高级部分(《概论》6.4)。前者是计算机大学本科学生应该掌握的内容。后者是研究生应该学习掌握的内容。本章目标
关系数据理论既是关系数据库的重要理论基础也是数据库逻辑设计的理论指南和有力工具。要掌握规范化理论和优化数据库模式设计的方法。
重点和难点
重点:了解什么是一个“不好”的数据库模式。什么是模式的插入异常和删除异常。规范化理论的重要意义。牢固掌握数据依赖的基本概念,范式的概念,从1NF到4NF的定义,规范化的含义和作用。需要举一反三的:四个范式的理解与应用,各个级别范式中存在的问题(插入异常、删除异常、数据冗余)和解决方法。
难点:能够根据应用语义,完整地写出关系模式的数据依赖集合,并能根据数据依赖分析某一个关系模式属于第几范式。各个级别范式的关系及其证明。
本章内容的理论性较强。要通过具体例子和习题练习理解和掌握理论知识
第七章 数据库设计
内容概述
讲解数据库设计方法和技术。数据库设计的特点,数据库设计的基本步骤,数据库设计过程中数据字典的内容,数据库设计各个阶段的设计目标、具体设计内容、设计描述、设计方法等。本章内容的实践性较强,教师可以少讲,让学生多读书并进行实践。
本章目标
了解数据库设计的重要性和数据库设计在信息系统开发和建设中的核心地位。掌握数据库设计方法和步骤,使学生具有设计数据库模式以及开发数据库应用系统的基本能力,能在实际工作中运用这些知识、技术和方法,设计符合应用需求的数据库及其应用系统。重点和难点
重点:掌握数据库设计步骤和数据库设计过程中的各级模式设计方法。特别是数据库概念结构的设计和逻辑结构的设计,这是数据库设计过程中最重要的两个环节。牢固掌握用E-R图来表示概念模型的方法,掌握E-R图的设计,E-R图向关系模型的转换。
难点: 技术上的难点是E-R图的设计和数据模型的优化,包括对现实世界进行抽象的能力,提取实体、属性、实体型之间的联系,正确划分实体与属性的能力。如何把第6章关系数据理论与本章结合,用关系数据理论指导数据库的逻辑设计。真正的难点是理论与实际的结合。同学们一般缺乏实际经验,缺乏对实际问题解决的能力。特别是缺乏应用领域的知识。而数据库设计需要设计人员对应用环境、专业业务有具体深入的了解,这样才能设计出符合具体领域要求的数据库及其应用系统。要在完成本章习题的基础上认真完成大作业。体会这些要点,从而真正掌握本章讲解的知识、方法和技术。
课程大作业 《数据库设计与应用开发》
在某个RDBMS产品上,选择合适的应用系统开发工具为某个部门或单位开发一个数据库应用系统。通过实践,掌握本章介绍的数据库设计方法,同时培养团队合作精神。要求5~6位同学组成一个开发小组,每位同学承担不同角色(例如:项目管理员、DBA、系统分析员、系统设计员、系统开发员、系统测试员)。具体要求:
* 给出数据库设计各个阶段的详细设计报告;
* 写出系统的主要功能和使用说明;
* 提交运行的系统;
* 写出收获和体会,包括已解决和尚未解决的问题,进一步完善的设想与建议;
每个小组进行60分钟的报告和答辩,讲解设计方案,演示系统运行,汇报分工与合作情况
第八章 数据库编程 内容概述
在数据库应用系统的开发中常常使用编程方法对数据库进行操纵。本章讲解这些编程技术涉及的概念和使用的方法。主要包括嵌入式SQL、游标的概念;SQL的过程化扩展PL/SQL和存储过程;使用ODBC设计开发数据库应用程序的方法。
因为JDBC编程、OLEDB编程与ODBC编程的思路基本相同,限于篇幅本章就不讲解JDBC和OLEDB编程,学生可以通过上机实验了解这些技术。本章内容的实践性较强,教师可以少讲,让学生多读书并进行实践。
本章目标
掌握开发数据库应用系统的各种编程方法,具有正确选择不同的方法和技术开发应用程序的能力。
重点和难点
重点:了解SQL编程技术可以有效克服SQL实现复杂应用方面的不足,提高应用系统和RDBMS间的互操作性。掌握嵌入SQL中游标的概念和使用方法;掌握PL/SQL和存储过程的基本概念,基本结构,语句语法和用法。了解使用ODBC开发应用系统的体系结构,掌握ODBC API和ODBC的应用程序的工作流程。
难点:理论联系实际,能够在实际安装的RDBMS上通过编程的方式开发应用程序,完成对数据库的各种操作。能够使用ODBC来进行数据库应用程序的设计,使设计的应用系统可移植性好,并且能同时访问不同的数据库,共享数据资源。
实验内容
《数据库系统概论》第4版给出了4个实验,教师可以根据情况选择其中部分实验让学生完成。具体实验要求请参见教科书。实验
5通过嵌入式SQL访问数据库 实验6
使用PL/SQL编写存储过程访问数据库 实验7
通过ODBC访问数据库
实验8
通过JDBC访问数据库(注:因为JDBC编程与ODBC编程的思路基本相同,限于篇幅本章没有讲解JDBC,同学可以自学,也可以参考中国人民大学 数据库系统概论精品课程教学网站:http:/// 中的课程实验)。
第九章 关系查询处理和查询优化
内容概述
通过实例讲解关系数据库查询优化的重要性和可能性。讲解RDBMS的查询处理步骤,即查询分析、查询检查、查询优化和查询执行;查询优化的基本概念,查询优化包括代数优化和物理优化;代数优化是指关系代数表达式的优化;物理优化则是指存取路径和底层操作算法的选择,所以先讲解实现查询操作的主要算法,主要是选择操作和连接操作的主要算法思想,然后讲解关系代数表达式等价变换规则,关系代数表达式的优化,物理优化方法(基于启发式规则的存取路径选择优化,操作算法的执行代价估算方法,基于代价的优化方法)。
本章目标
本章并不要求学生掌握RDBMS查询处理和查询优化的内部实现技术,因此没有详细讲解技术细节。
本章的目的是希望学生了解RDBMS查询处理的基本步骤,查询优化的概念、基本方法和技术,为数据库应用开发中利用查询优化技术提高查询效率和系统性能打下基础。
重点和难点
重点:了解关系数据库查询优化的重要性。掌握查询处理各个步骤的主要功能。能够把SQL语句转换成查询树,对查询树进行代数优化,转换成优化的查询树。掌握物理优化的基本方法。难点:能运用本章学习的查询优化知识,对于比较复杂的查询,尤其是涉及连接和嵌套的查询,写出适合RDBMS自动优化的SQL语句。对于RDBMS不能优化的查询需要重写查询语句,进行手工调整以优化性能。不要把优化的任务全部放在RDBMS上。
实验内容
实验9 查询优化 通过本章实验,了解你安装使用的RDBMS的查询优化方法和查询计划表示,能够利用它分析查询语句的实际执行方案和查询代价,进而通过建立索引或者修改SQL语句来降低查询代价,达到优化系统性能的目标。
具体实验内容: 对单表查询
例如以下的查询(可以自己给出查询语句)select * from student
where age>20 ; 2.连接查询,普通的两表连接查询或多表连接查询
3.嵌套查询,自己写几个带有子查询的例子,主要考虑带有IN和EXISTS谓词的子查询,包括相关子查询和不相关子查询。也可以使用《数据库系统概论》书上列举的例子。
对以上各种查询,通过建立索引或者删除索引(单表查询语句)、修改连接顺序(连接查询语句)、重写SQL语句即查询重写(嵌套查询);比较不同查询计划执行的性能差异,达到降低查询代价,优化性能的目标。
第十章 数据库恢复技术
内容概述
事务处理技术主要包括数据库恢复技术和并发控制技术。因为事务是数据库恢复和并发控制的基本单位,所以首先讲解事务的基本概念和事务的ACID性质。
本章讲解数据库恢复技术。包括数据库运行中可能发生的故障类型,数据库恢复中最经常使用的技术—数据转储和登录日志文件。讲解日志文件的内容及作用,登记日志文件所要遵循的原则,针对事务故障、系统故障和介质故障等不同故障的恢复策略和恢复方法。具有检查点的恢复技术。数据库镜像功能。
本章目标
掌握事务的基本概念和事务的ACID性质。了解数据库恢复技术的重要性,针对不同的故障类型,掌握恢复数据库的策略和方法。
重点和难点
重点:牢固掌握事务的基本概念和事务的ACID性质。要掌握数据库故障恢复的策略和方法。数据库恢复的基本原理是数据备份,它貌似简单,实际却很复杂。数据库的事务管理策略(不仅有数据库恢复策略,还有并发控制策略)和DBMS缓冲区管理策略、事务一致性级别密切相关,同学们要在学习完这些知识后把这些问题联系起来,提升对这些技术的理解和掌握。
难点:掌握日志文件的使用,系统故障、介质故障的恢复方法。对于刚刚学习数据库的学生来讲并不体会数据库故障恢复的复杂性和重要性。在实际工作中,则必须正确了解所用的DBMS产品提供的恢复技术和恢复方法,并且能够根据这些机制正确制定系统的恢复策略,以保证数据库系统7*24小时正确运行。保证数据库系统在遇到故障时能及时恢复正常运行,提高抗故障抗灾难的能力。
实验内容
在安装好的数据库系统下对已经建立的数据库人为地制造事务内部故障和系统故障,检查系统是否进行了恢复。
第十一章 并发控制
内容概述 数据库管理系统必须提供并发控制机制来协调并发用户的并发操作以保证并发事务的隔离性和一致性,保证数据库的一致性。本章讨论数据库并发控制的基本概念和实现技术。包括封锁技术、封锁协议、活锁和死锁的概念、并发调度的可串行性、冲突可串行化调度、两段锁协议、封锁的粒度、意向锁。
本章目标
了解的数据库并发控制技术的必要性和重要性。牢固掌握并发控制的基本概念。
重点和难点
重点:掌握并发操作产生的数据不一致性(丢失修改、不可重复读、读“脏数据”)的确切含义。封锁协议与数据一致性的关系;并发调度的可串行性概念。
难点:两段锁协议与串行性的关系、与死锁的关系。具有意向锁的多粒度封锁方法的封锁过程。
社会对人才要求越来越高, 高职院校要为社会输送优秀人才和解决学生就业问题, 现在所面临的竞争激烈, 本科以上院校相应专业人才辈出, 各类培训机构和企事业单位自行培训的人员也冲击着就业市场, 教学改革是发展的唯一出路。
在当今社会, 各行各业都已经越来越离不开数据库技术。作为高校计算机相关专业的必修课程, 数据库原理及应用在整个课程培养体系中占有非常重要的地位。本人结合对该课程多年教学的切身体会, 探讨一些可提高数据库教学水平的教学改进思路。
1 数据库原理及应用课程教学存在的问题
1.1 教学手段不够多样化
教师在教学过程中往往以教材为主, 教学组织按照“理论→演示→练习”这样的过程进行。学生主动性不足, 学习兴趣难以培养。
教师主要利用幻灯片展示方式授课, 教学手段不够丰富, 难以形成良好的教学互动, 学生学习积极性难以调动起来。
1.2 实训内容的设计缺乏系统性、实用性
设计的各个实训内容多为缺乏相关性的小实训, 这样学生进行实训时难以培养系统化设计的思想, 难以将数据库的相关知识应用到系统开发中;或者实训用的内容过于陈旧, 学生完成的作品不可能投入实际使用, 学生只是为学习而学习, 难以达到学以致用的目的。
1.3 课程考核方式单一
考核方式通常是期末笔试, 老师主要依据期末笔试成绩最终评定学生的学习成绩。这样的考核方式容易造成学生为考试过关而学, 只靠考前突击记忆书本知识, 并不注重提高实际数据库技术的应用能力, 这种传统的考核方式没有突显数据库课程实践性强的特点, 无法体现学生真正的学习水平, 也就导致了学生的实践能力始终无法提高。
2 教学改进思路
针对上述问题, 本人进行了深入的研究和探索, 结合多年的教学实践, 提出了一些教学改进思路, 主要体现在以下几个方面:
2.1 调动学生的学习积极性
2.1.1 强调课程的重要性
通过对前程无忧、智联招聘、博天人才网等专业招聘网站上的招聘信息和几十个与软件开发、数据库应用系统开发和网站开发相关的职业岗位的分析, 让学生对市场人才需求有一定的了解, 知道数据库在行业中的广泛应用, 让在淘宝等工作的往届学生现身说法, 让学生知道数据库在一些知名企业中的重要地位, 让学生正确认识数据库技术的价值, 明确学习目标。
2.1.2 学生作品展示
展示往届学生以往的一些作品, 使学生树立起学好该课程的坚定信心。有好的学习榜样, 学生学习的信心会倍增。让学生之间平时作品也互相展示和讨论, 经常交流分享学习心得, 从而学习积极性更高。
2.1.3 及时解决问题
疑难问题是影响学生学习积极性的重要原因。哪怕学生遇到小的问题, 如果不能及时解决, 问题就会如滚雪球般越滚越大, 学生就难以及时消化吸收, 在学习过程中就会处处碰壁, 时间长了就会失去学习兴趣, 丧失学习信心。因此, 要重视及时辅导答疑, 这对增强学生的学习积极性非常关键。
采取以上措施后, 学生们觉得数据库原理及应用这门课有用, 学习兴趣得到激发, 学习自觉性明显增强, 学习的主动性、积极性有了很大提高。
2.2 教学方法上的突破
2.2.1 运用项目化教学
传统的数据库原理及应用教学一般的授课思路是:先讲基本理论, 再进行实际操作演示, 最后学生练习, 而练习的内容多为一个个孤立的小实训, 学生课内完成。采用这种教学方式, 学生主动思考不足, 对知识点间的关系认识不深, 难以综合运用。而数据库课程的学习是一个从数据库需求分析、设计、实施到运行的过程, 适宜采用项目化教学法。项目化教学以实际工程项目为案例, 根据项目开发要求, 将课程内容分为若干子项目, 让学生参与到实际工程项目中去, 通过完成一个实际项目来获得一定的职业技能。授课思路是“子项目案例→理论→应用”。通过分析子项目案例, 引出相关的理论知识, 学生理解后再扩展应用。例如在学生学习关系数据库的规范化理论的时候, 先讲述一个案例, 在数据库设计不好的情况下系统使用过程中会出现的异常情况, 引起学生的思考, 接着向学生展示设计不好的关系, 让学生一起探讨, 发现其中包含的数据冗余、插入异常、删除异常、更新异常等问题, 再引导学生一步一步去解决, 自然过渡到函数依赖、范式等理论学习, 之后再总结拓展。这样的学习模式使学生的思维得到锻炼, 学习能力得到加强。
在项目的设计上应考虑基于实际应用的项目, 项目的难易程度要适中, 应保证大部分学生通过努力可以切实做好, 工作量也要适中, 保证在规定时间内能够完成。采用项目教学, 教师的角色定位为学生学习的引导者与合作探究者。学生在教师的指导下, 将所学知识与实际工程应用紧密联系, 学生可以将课程所学到的知识与系统开发实践相结合, 培养自主学习与合作探究的能力。
项目的完成采用项目小组的形式进行。一个项目小组由4-6名学生组成。项目实施前, 组长由教师指定, 组长的角色很关键, 一般挑选基础较好且责任心强的同学担任。而组长再组建自己的团队。在组长的带领下, 每个项目小组根据选定的具体课题, 展开用户需求分析, 确定项目实施方案, 进行成员任务分配。
2.2.2 培养学生解决问题的能力
学生在学习过程中难免经常会遇到各种各样的问题, 及时解决非常重要。但教师最好不是直接帮其解决, 而是引导其自行解决或学生之间互相帮助解决。教师可以教会学生解决问题的方法或途径, 例如, 让学生使用微软MSDN在线帮助文档, 可自行查阅不会使用的函数等;通过搜索引擎, 学生可以检索信息;使用CSDN等专业论坛, 学生也可学到或解决不少问题。有时也可以采取把学生存在的问题演示给全部学生, 让他们来思考并解决。经过训练, 学生解决问题的能力大大增强。
2.2.3 加强基于协作学习的课程教学
协作化的教学模式可根据课程和评价体系, 多启发训练学生的思维和协作能力。前面所述设置的项目小组采取组长负责制, 学生可按兴趣特长自愿结成项目小组, 提前让学生了解协作化模式的基本内容和方法, 阐明互助协作学习的价值和意义, 小组成员间有明确的分工协作关系。项目实施中, 通过组长的示范带头作用, 带动整个项目小组的学习氛围。通过模拟实际产品开发流程, 让学生学会团队协作。团队成员之间要相互支持、共同讨论, 学会思考与倾听别人的意见, 交流沟通并解决问题, 培养团队整体责任意识。项目完成后, 团队要归纳总结, 学会提炼成果, 撰写项目报告, 并参加答辩。经过训练, 学生的团队合作能力、学习能力、创新能力等明显提高。
2.2.4 利用现代教育技术和网络技术构建立体化互动式教学平台
除了课堂上的学习, 大量的课程内容应该采用学生自主学习的方式。搭建师生互动的网络教学平台, 能达到传统教学方式无法达到的教学效果.将各种资源上传到网络平台, 让课堂延伸到课外。改变教学内容和教材形式, 学生可以从网络平台上获取大量的学习内容, 使教材向超文本形式演变, 打破了传统教材的局限性, 使学生能及时获得本课程方面相关的最新理论资料和实践成果。利用网络交流工具来加强师生之间的交流和学生之间的协作, 跟进学生对教学的反馈, 及时发现学生学习中存在问题并引导学生加以解决。
2.3 改进课程的考核方式
对学生进行课程考核的原则是:注重考核学生的操作技能, 注重考核学生的过程学习, 注重考核学生的学习实效, 从而端正学生的学习态度, 提高学生的学习兴趣, 提高课程教学效果。考核方式上注重开放、灵活, 开卷闭卷相结合。数据库原理及应用课程对理论和实践都有一定的要求, 其中有不少的理论知识需要学生切实理解并掌握, 基本概念要清晰, 所以传统的笔试考试还是需要的, 只是所占的比例加以调整为40%, 其他60%则重点考查学生平时的学习效果和项目的参与程度。考核成绩评分公式为:期末考试*40%+过程考核*30%+项目完成情况*30%, 其中, 过程考核包括平时实训练习、讨论学习、问题回答、考勤等, 而项目完成情况包括项目成果及项目答辩, 另外, 对于表现突出的同学, 比如项目组组长, 考评时会根据其个人实际表现和组员评价给予一定的加分。这种考核方式在重视理论基础的同时, 更突出了项目实践的重要性, 能更加全面地考核出学生的课程学习水平。
3 结语
通过开展对数据库原理及应用课程的教学改革和创新, 培养了学生的职业技能与工程素养, 取得了明显的教学效果。学生对数据库的概念、原理和方法的理解和学习比较扎实, 数据库技术的综合应用水平大大提高, 创新能力明显增强。较好地实现了课程教学的目标, 深受学生的欢迎。
摘要:从数据库原理及应用课程的教学现状分析存在的问题, 如教学手段不够多样化、实训内容的设计缺乏系统性实用性、课程考核方式单一等, 提出一些可提高数据库教学水平的思路, 主要从调动学生学习积极性、改进教学方法及考核方式方面进行探讨与研究, 通过开展对该课程的改革和创新, 切实提高学生的实际操作水平和应用创新能力, 加强学生的团队合作精神, 增强职业竞争力。
关键词:数据库,项目化教学,协作学习,网络教学平台,考核方式
参考文献
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[2]王珊, 萨师煊.数据库系统概论[M].第四版.北京:高等教育出版社, 2006
[3]孙浩军, 孙梅, 熊智.计算机专业基于课程群的EIP-CDIO项目设计[J].计算机教育, 2010 (11)
【关键词】数据库原理 核心课程 建设研究
前言:
數据库原理核心课程是计算专业中学习的重点与难点,它与各知识的联系性都非常强,并在许多领域都有着一定的适用性。为了能够避免课程内容重复、与技术发展不相符以及理念落后等情况。我们要以课程建设体系的基本内容为主,体现教学群组之间的联系性。
一、数据库原理核心课程构建的基本原则
第一,科学性。数据库原理核心课程的构建体现的是整体性。在研究的基础上,不仅要将各知识点联系在一起,还要通过相应模块的划分加强组织的优化性。核心课程中的内容不能是比较突兀的,应该体现递进性,将知识按照相关顺序传递给学生,以便他们更好的理解。第二,创新性。为了能够使数据库原理核心课程的内容更加新颖,并吸引学生的眼球。我们应该对知识点进行纵向延伸,体现学习内容的新意。第三,实践性。课程建设中更多体现的是理论与实践的结合。课程的内容中应该多加入一些操作演练知识,培养学生的综合能力。第四,可控性。课程的教学状态应该相对透明,教学环节与任务也要具有突出性。这样教师才能够对整个课堂进行把控,体现技术方法的应用。
二、教学内容改革和教材建设
(一)学时分配
学时分配分为理论与实践两个部分。在数据库核心课程的构建中,应该注重分配方式的合理性,体现集中应用性。学时的分配要根据学生的实际情况进行制定,以保障学习效率的提升。一般来讲,理论课与实践课的学时应该是相统一的。理论的学时要略高于上机操作实践。改革后,将原有的实践学时从45增加到60。这样才能够加深学生对知识的理解程度。另外,在内容改革方面,要突出设计的整体性。简单来说,实践与理论要紧密的联系在一起,在操作阶段将理论知识灌输进去,体现理解的广泛性[1]。
(二)教材建设
教材建设包括以下几个方面:第一,要体现一定的广泛性。对学生的普遍使用情况进行调查,以满足他们的实际需求为目标,及时调整教材中的内容。以《数据库系统教材》为主讲,对其他学校的教材内容进行调查,延伸知识点,丰富其内容。第二,要配置专门的习题,将试题库与教学大纲相结合,任课教师可以参照多方面资料,对其中比较重点的部分进行编写,以讲义的方式分发到每位学生的手中。并对知识点进行延伸,扩展学生的视野,扩宽知识面[2]。
三、教学方法与教学手段的科学性
(一)教学方法
数据库原理核心课程的构建还体现在新的教学方式上。第一,对传统的教学环节进行改进。除了要对相应的理论与实践知识进行剖析外,还要将教学内容更加直观的呈现在学生的面前。因此,教师要注重核心结构的应用性,让更多的学生有动手操作的机会。同时,在上课时尽可能的多列举一些实例,将完整的数据原理核心课程贯穿到学习的各个方面,使设计方式更加集中的表达出来。达到用“原理”指导“实践”,用“实践”强化原理的作用[3]。
(二)教学方法的改进
1案例教学
案例教学是一种非常有效的方式。它不仅能够使零散的教学课堂变的比较系统化,还能够体现一定的科学性。在传统的教学模式中,通常都是以“你听我讲”的方式进行。教师与学生之间没有太多的互动,使得学生学习的目的性不强,影响了教学效率的提升。为了使这种情况得到改进,教师可以为学生构建实际性场景,以一个典型的案例为主,从问题的本质出发,在多方面为学生展示出解决的主要途径。首先,设计问题,这也是案例教学的开端。其次,操作的演示。教师演示问题解决的全过程。同时,教师使学生们开动脑筋,进行小组的组内研究。教师提出一个比较相似的案例,令同学们自行讨论,并将讨论的结果呈现到课堂之中。在案例选择时,学生不必按照一定的原则进行。他们可以在课题对比的基础上选择出一个最感兴趣的内容,对实现知识的深化。第二,实验课题目的科学设计。学生可以根据知识的整体把握程度进行分析,如:基础较好的学生可以以“图书管理借阅体系的建立”为主,而程度一般的学生可以选择比较简单的“学生学籍管理系统”。运用现代化授课的一般模式,体现实践与理论相结合的观念。在这种情况下,学生的学习内容被制定,学生也能够对数据原理核心课程有一个基础性把握,知道自己应该了解的方向[4]。
2开放实验环境,实现多媒体教学
第一,教师应该将上机的次数增加,安排学生进行集体上机。在核心课程的构建基础上,应该给予学生更多的空间,让他们对自己所不熟悉的内容进行反复练习。对练习结果进行总结,将问题重新统计出来,对多数学生不懂的问题进行统一讲解,对少数问题进行针对性指导。第二,利用多媒体构建现代化课程。教师可以将授课内容以“PPT”的形式展现出来,也可以用“Flash”动画方式进行操作步骤的演示,加深学生对教材的印象[5]。
结论:综上所述,本文从数据库原理核心课程构建的基本原则出发,分析构建的主要方式。从而得出:除了在教材的改革方面,教师还应该转变教学方式,在方法改进的基础上提升专业性,促进数据库原理核心课程的可持续性发展。
【参考文献】
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[2]杨鸿雁,耿新青. 数据库系统原理课程群建设与实践[J]. 鞍山师范学院学报,2010,06:73-75.
[3]左国才,刘群,符开耀. 数据库原理与SQL SERVER精品课程建设改革与实践[J]. 河北软件职业技术学院学报,2014,03:42-44.
[4]蒋永国,洪锋,董军宇. 面向系统能力培养的计算机组成原理核心课程建设[J]. 计算机教育,2015,21:3-6.
姓名: 莫鸿斌
学号:201601030137
班级:2016级计算机科学与技术
实验日期: 2018-3-16
一、实验项目
了解SQL Server2012常用组件
二、实验目的
1.掌握SQL Server Management Studio的运用; 2.掌握SQL Server 2012常用组件;
3.如何使用SQL Server Management Studio创建数据库及表。
三、实验内容
1.了解SQL Server2012常用组件;
2.使用SQL Server management studio创建数据库factory,要求将数据库文件factory_data.MDF存放在E:data下面,其文件初始大小5MB,自动按5MB增长,将事务日志文件factory_log.LDF存放在E:data目录下,其文件大小按1MB自动增长。3.在数据库factory下创建如下表: 职工表(职工号(int),姓名(char(10)),性别(char(2)),出生日期(datetime),党员否(bit),参加工作时间(datetime),部门号(int)),其中职工号作为主键。部门表(部门号(int),部门名(char(10)),其中部门号作为主键。工资表(职工号(int),发放年份(int),发放月份(int),工资(decimal(6,1))),其中职工号、年份、月份作为主键。
4.建立第三步创建的表之间的参照完整性规则。5.在上述表中输入数据,每个表至少10条记录。6.备份数据库,考走以备下次试验使用。
四、实验环境
安装有SQL Server2008的PC一台。
五、实验步骤及结果
1.了解SQL Server2012常用组件;
2.使用SQL Server management studio创建数据库factory;要求将数据库文件factory_data.MDF存放在E:data下面,其文件初始大小5MB,自动按5MB增长,将事务日志文件factory_log.LDF存放在E:data目录下,其文件大小按1MB自动增长。
3.在数据库factory下创建如下表: 职工表(职工号(int),姓名(char(10)),性别(char(2)),出生日期(datetime),党员否(bit),参加工作时间(datetime),部门号(int)),其中职工号作为主键。部门表(部门号(int),部门名(char(10)),其中部门号作为主键。工资表(职工号(int),发放年份(int),发放月份(int),工资(decimal(6,1))),其中职工号、年份、月份作为主键。
4.建立第三步创建的表之间的参照完整性规则。
5.在上述表中输入数据,每个表至少10条记录。
6.备份数据库,考走以备下次试验使用。
1.文件系统中的数据独立性是指(设备)独立性。
2.在数据库方式下的信息处理中,(数据)占据了中心位置。
3.DBMS是位于(用户)和(OS)之间的一层数据管理软件。
4.数据模型不仅描述数据本身的特点,还要描述(数据之间的联系)。5.DBS中,用户的数据和磁盘中的数据之间转换由(DBMS)实现。
6.在层次、网状模型中,用(指针)导航数据;而在关系模型中,用(关键码)导航数据。
7.数据库的三级模式结构是对(数据)的三个抽象级别。
8.DBS中存放三级结构定义的DB称为(数据字典)。
9.DBS的全局结构体现了其(模块功能)结构。
10.DBMS为应用程序运行时开辟的 DB系统缓冲区,主要用于(数据传输)和(模式转换)。
11.层次模型用(树)型结构来表示实体间的联系。
12.在数据的人工管理阶段,程序与数据是(一一对应)的关系。
13.定义数据库的安全性和完整性的工作由(DBA)完成。
14.数据独立性的好处是(数据存储方式的变化不会影响到应用程序的使用)。
15.数据库的三级体系结构使用户能抽象地使用数据,不必关心(数据在计算机中的表示和存储)。
16.概念设计阶段用到实体、实体集、属性和实体标识符等4个术语;逻辑设计阶段用到字段、记录、文件和关键码等4个术语; 第二章节数据库设计和 ER模型
1.ER数据模型一般在数据(概念设计)阶段使用。
2.“为哪些表,在哪些字段上,建立什么样的索引”这一设计内容应该属于数据库设计中的(物理设计)阶段。
3.数据模型是用来描述数据库的结构和语义的,数据模型有(概念数据模型)和(结构数据模型)两类,ER模型是(概念数据模型)。
4.数据实施阶段包括两项重要的工作,一项是数据(载入),另一项是应用程序的编码和调试。
5.ER图向关系模型转化要解决的问题是如何将实体和实体之间的联系转换成关系模式,如何确定这些关系模式的(属性和键)。
6.数据库的物理设计是对一个给定的(基本数据)模型选取一个最合适应用环境的物理结构的过程。
7.数据库设计中,将(各局部ER之间的联系)分ER图集成时,主要任务是增补。
8.数据库应用系统设计中逻辑设计的主要内容是把 ER模型的(实体和联系)转换为关系模式。
9.ER方法是(概念数据模型)设计的方法。
10.现实世界到机器世界过渡的中间层次是(概念模型)。
11.概念设计的目标是(企业组织信息需求)产生反映的数据库概念结构,即概念模式。
12.在DBD中,子类具有一个重要的性质:(继承性)。
13.DBD的逻辑设计分成两大部分:(DB逻辑结构设计和应用程序设计)。
14.关系模型用(关键码)表示实体之间的联系。
15.DBS的维护工作由(DBA)承担。
16.概念设计是设计能够反映用户需求的数据库概念结构,即概念模型。17.ER模型是人们认识客观世界的一种方法、工具。18.ER模型具有客观性和主观性两重含义。第三章节关系模式设计理论
1.关系模式的操作异常问题往往是由(数据冗余)引起的。
2.如果 X→Y和 Z Y成立,则 X→Z成立,这条推理则称为。(分解性)
3.在关系模式 R(U)中,X ∈U,Y∈U,X→Y,如果 X的某一真子集 X’都有 X’ →Y,则称为(Y部分函数依赖于 X)。
4.包含在所有候选键中的属性称为(主属性),所有候选键之外的属性称为(非主属性)。5.在关系模式 R(U)中,X,Y∈U,若 X→→Y,Z=U ‐X– Y,则(X→→Z)。6.若关系模式 R中没有非主属性,关系模式 R∈3NF范式。
7.若关系模式 R已属于第一范式,且其中的每一非主属性都(完全函数依赖)于主键,则 R属于第二范式。
8.如果关系 R中只有一个键,且该键是单属性,那么 R至少属于(1NF)范式。
9.被 F逻辑蕴涵的函数依赖的全体称为(F的闭包),记为(F+)。10.关系规范化过程的实质是(对关系模式不断分解的过程)。
11.”不能从已知 FD集使用推理规则导出的 FD不在 F+中”,这是推理规则的(完备)性。
12.在关系模式 R中,能函数决定所有属性的属性组,称为模式 R的(超键)。13.消除了非主属性对候选键局部依赖的关系模式,称为(2NF)模式。
14.两个函数依赖集 F和 G等价的充分必要条件是(F+=G+)。
15.关系 R的每个非主属性既不部分依赖候选键,又不传递依赖于候选键,R∈(第三)范式。
16.消除了每一属性对侯选键传递依赖的关系模式称为(BCNF)模式。
17.在关系模式 R(U)中,X ,Y∈U,若 X→→Y,且 XY=U(或 Y X)。则称 X→→Y为(平凡多值依赖)。
18.一个关系模式属于 4NF,它必定属于(BCNF)。19.数据冗余是指同一个数据存储了多次,由于数据冗余将会引起各种操作异常。20.函数依赖X → Y是数据之间最基本的一种联系。FD有一个完备的推理规则集。21.关系模式在分解时有数据等价和语义等价两种,分别用无损分解和保持依赖两个特征衡量。
22.关系模式的规范化过程实质上是一个“分解”的过程。第四章节关系运算
1.连接操作由关系代数的(笛卡尔积)操作和(选择)操作组合而成。
2.若在关系中置换属性的次序,可用的关系代数运算是(投影)。
3.在关系 R和 S自然连接时,把原该舍弃的元组放在结果关系中,这种操作称为(外连接)。
4.查询优化是指系统对关系代数表达式进行优化组合,它的目的是(提高系统效率)。5.自然连接要求被连接的两个关系具有(一个或多个相同的属性名)。
6.域关系演算类似与元组演算,域变量的变化范围是(某个值域),元组变量的变化范围是(一个关系)。
7.在关系代数运算中,最浪费时间的两个运算是(笛卡尔积)和(连接运算)。8.安全运算是指不产生(无限关系)和(无穷验证)的运算。
9.若 D1={a1,a2,a3} , D2={1,2,3},则 D1× D2集合共有元组(9)个。
10.设 W=,且W、R、和 S的元组个数分别为p、m和 n,那么三者之间应满足的条件是
。(P≤(m ×n))
11.关系中没有行序的原因是
(关系被定义为一个集合)。
12.关系模型的基本数据结构是(关系(或二维表)),其数据库存储时基本组织方式是(文件)。
13.实体完整性规则是对(主键)的约束,参照完整性规则是对(外键)的约束。
14.关系代数的基本操作是
(∪-× Π Q)。15.连接操作由(× Q)等基本操作组合而成。
16.自然连接操作由(× Π Q)等基本操作组合而成。
17.除法操作由(-Π Q)等基本操作组合而成。
18.等式 R S=R×S成立的条件是(R和 S没有公共属性)。
19.对关系进行垂直分割的操作称为(投影),对关系进行水平分割的操作称为(选择)。
20.关系代数是以(关系)为运算对象的一组高级运算的集合。
21.关系运算理论是关系数据库查询语言的理论基础。22.关系查询语言是属于非过程性语言。第五章节 SQL语言
1.SQL语言的使用方式有两种,一种是(交互式),另一种是(嵌入式)。
2.视图是一种虚表,它是从(基本表)导出的表。
3.索引的用途是(快速查询)。
4.在 SQL语言中,创建索引时保留字 UNIQUE的作用是(使此索引的每一索引值只对应于唯一的记录值)。
5.SQL语言的数据查询是介乎于(关系代数)和(关系演算)之间的一种语言。
6.SQL中表结构的修改命令是(ALTER TABLE)。
7.SQL的集合处理方式与主语言单记录的处理方式之间用(游标)来协调。
8.如果在查询结果中不允许出现重复元组,应在 SELECT语句中增加保留字(DISTINCT)。
9.DELETE删除的最小单位是(一个完整的元组)。10.在 SQL中一个关系对应于一个(基本表)。
11.删除索引时,系统会同时从(数据字典)中删除有关该索引的描述。
12.在游标处于(活动状态)时,可以修改或删除游标指向的元组。
13.SELECT语句进行查询时,如果要列出所查表中的所有列的简便方法是列名表用(*)表示。
14.在 SELECT语句中,HAVING子句必须跟在(GROUP BY)子句后面。
15.SQL/PSM提供了(顺序)、(条件分支)和(循环)三种流程控制语句。
16.SQL中,用户有两种:(应用程序)和(终端用户)。
17.SQL中,创建了一个 SQL模式,就是定义了(一个存储空间)。
18.SQL中,外模式一级数据结构的基本单位是(视图)。
19.操作“元组 IN(集合)”的语义是(若元组在集合中,其值为 true否则为 false)。20.嵌入式 SQL的预处理方式,是指预处理程序先对源程序进行扫描,识别出(SQL语句函数调用),并处理成主语言的形式。
21.为保证嵌入式 SQL的实现,通常 DBMS制造商提供一个(SQL函数定义库),供编译时使用。
22.SQL语句嵌入在 C语言程序时,(EXEC SQL分号)必须加上前缀标识和结束标志。
23.关键字 ASC和 DESC分别表示(升序)和(降序)的含义。
24.权限授予的命令是(GRANT)。
25.视图可以定义在(1个或 n个)基本表上。
26.数据库中只存放视图的(定义)而不存放视图的(记录数据)。视图的定义存放在(数据字典)。
27.游标实际上是一个(指针)。当游标指向一组元组中的一个时,该元组被主语言处理。28.基本表结构的修改用关键字(ALTER),基本表内容的修改用关键字(UPDATE)。29.定义卷游标与游标相比多了关键字(SCROLL)。
30.在SELECT语句中可用谓词 UNIQUE来测试结果集合中是否有存在(重复元素)。31.SQL是关系数据库的标准语言。
32.SQL主要是由数据定义、数据操纵、嵌入式SQL、数据控制四个部分组成。33.SQL的数据定义部分包括了对SQL模式、基本表、视图、索引的创建和撤销。34.SQL的数据操纵部分包括了数据查询和数据更新两部分。35.SQL的数据查询是用select语句实现。
36.Select语句的三种格式:连接查询、嵌套查询、存在量词方式。37.在视图中只有行列子集视图是可以更新的。
38.SQL标准的存储过程和SQL/PSM技术是使用SQL语句和流程控制语句编写持久存储模块的规定。
39.SQL集合中交(intersect)、并(union)、差(except).第六章节 数据库管理
1.事务运行过程中,由于种种原因,使事务未运行到正常终止点就被撤消,这种情况称为(事务故障)。
2.事务的原子性由DBMS的子系统来实现(事务管理)的。
3.数据库的并发操作带来三个问题是:丢失更新问题、读脏数据问题和(不可重复读问题)。
4.封锁技术中基本的两种封锁是(排他型封锁)和(共享型封锁)。
5.若事务T对数据 A加上(X)锁,则允许T读取和修改A,其他任何事务都不允许对 A加任何类型的锁,直到 T释放 A上的(X)锁。
6.在数据库技术中,把未提交的随后被撤消的数据称为(脏数据)。7.S锁解决了丢失更新问题,但同时又可能会引起(死锁)问题。
8.SQL2中,程序开始时默认的事务存取模式是(READ WRITE)。9.SQL中用语句定义新的域(CREATE DOMAIN)。
10.触发器的动作事件条件用(WHEN)子句定义,它可以是任意的条件表达式。
11.DBS运行的基本工作单元是事务。
12.事务具有ACID性质,即原子性、一致性、隔离性、持久性。
13.恢复工作是由拷贝备份、UNDO操纵、REDO操作和检查点操作等组成的一项综合性的工作。
14.DB的恢复机制保证了事务的原子性和持久性。
15.DBMS是采用排他锁和共享锁相结合的技术来控制事务之间的相互作用。16.封锁避免了错误的发生,但是有可能产生活锁、死锁、饿锁等问题
17.SQL中采用域约束、基本表约束、断言和触发器机制来实现对DB的完整性。18.数据库的安全性是为了防止对数据库的恶意访问。19.授权是DBS用来防止未授权访问和恶意访问的一种手段。第七章节 SQL Server 2000简介及应用
1.SQL Server 2000是分布式的关系型数据库管理系统,具有(客户/服务器)体系结构。
2.SQL Server 2000中,实际上用户连接的数目上限是(32767)个。
3.SQL Server 2000的版本主要有企业版、标准版、(个人版)和开发版 4个版本。
4.SQL Server Agent服务包括作业、(警告)和操作员三部分。5.服务管理器在启动(SQL Server)服务后才能进行数据库操作。
6.企业管理器提供遵从(Microsoft管理控制台)的用户界面。
7.一个存储过程可以声明零个或多个参数,参数名以(@)开头。8.在SQL Server 2000中,每个表最多有 3个触发器,分别用于
Insert、Update和(Delete)。
9.导入和导出数据可以完成多个数据库之间的(数据转换和转移)。
10.用户访问 SQL Server数据库中的数据时,经过的第一个验证过程是(身份验证)。11.用户在混合验证模式下使用(SQL授权)用户登录 SQL Sever,必须提供登录名和密码。
12.在 SQL Server中,将一组具有相同权限的用户组织在一起称为(角色)。
13.T—SQL语言中局部变量的作用域是(当前的批处理)。14.T—SQL中用于循环结构的流程控制语句是(while语句)。15.创建局部临时表必须使用由(#)开头的表名。
第八章节 PowerBuilder 9.0简介及应用
1.PowerBuilder是一种企业级和(数据库前端应用)多层体系结构开发工具。
2.PB问世于 1991年,最初是由(Powersoft)公司开发。3.PB采用面向对象的编程方法和(事件驱动)的工作原理。
4.PB9.0的开发空间的三个层次是 Workspace、Target和(Library)。5.Target(目标)用于描述加入到工作空间中的(应用)。
6.PowerBuilder库文件的扩展名为(.pbl)。
7.(输出窗口)用于显示对开发人员做出的操作响应,8.PB9.0有两组工具栏: PowerBar和(PainterBar)。
9.数据窗口画板通过提供多个(工作区)来完成与数据窗口对象相关的工作。
10.(结构画板)用于定义程序中使用的全局结构。
11.数据窗口是一个(对象),它包含了对数据库中的数据进行特定操作的信息。
12.在事件的脚本中,置 dw‐l的过滤条件为空的语句是(dw‐l.setfilter(“”))。13.打开窗口 w‐main的语句是(open(w‐main))。14.PB9.0中,连接数据库时用(Connect)命令。
15.PB是基于(客户机/服务器)应用的快速数据库前端开发工具。
第九章节数据库技术的发展
1.对象联系图是对(ER图)的扩展。
2.面向对象技术中,数据类型系统由基本类型、复合类型和(引用类型)三部分组成。
3.相同类型元素的有序集合,并且允许有重复的元素,称为(列表类型)。
4.复合类型中的数组、列表、包、集合统称为(汇集类型或批量类型)。
5.引用类型可以避免数据结构的(无穷嵌套)。
6.传统的关系模型中,每一个关系模式都具有(1NF)性质。
7.结构类型是(不同类型)元素的有序集合。8.子类具有(继承性)。
9.在面向对象模型中的对象相当于ER模型中的(实体)。
10.目前面向对象开发的行业标准语言是(统一建模语言或UML)。
11.关联的端部,也就是与关联相连的类,称为(关联角色)。
12.ODBC技术使得(应用程序)与 DBMS之间在逻辑上可以分离。13.API的中文含义是(应用程序设计接口)。
14.ODBC技术为应用程序提供了一套(基于DLL的运行支持环境)CLI函数库。
15.ODBC规范定义的驱动程序有两种类型:即单层驱动程序和(多层驱动程序)。
16.数据源是驱动程序与(DBS)连接的桥梁。
17.CLI定义了一套可以从宿主语言调用的公共函数,每一个函数具有一个名称和一个(要求的算法)。18.使用 SQL/CLI时,函数调用 SQL语句将作为参数动态地创建和传递(字符串)。
19.驱动程序管理器用于连接各种DBS的(DBMS驱动程序)。
20.数据库应用系统开发工具可以在客户机上通过(ODBC)接口与诸如 Oracle、SQL Server等服务器端的数据库相连。
21.面向对象技术中复合类型有:行、数组、列表、包和集合五种;
随着会计信息系统的不断完善、被审计单位的信息化程度不断提高、计算机管理覆盖面的不断扩大,审计人员面临更高、更迫切的要求,即对会计信息系统要有深入了解,并在审计过程中能对电子数据进行采集、转换和分析。
湖北省审计厅计算机中心与武汉大学商学院会计系,在对目前普遍运用的各类会计信息系统进行深入了解后,结合审计操作流程,总结了现阶段计算机辅助审计的基本方法。本栏目将陆续将计算机审计相关文章介绍给读者。
单位实现会计电算化后,会计数据存储在计算机外存储器的数据库中。审计被审单位的会计账务数据库,即电子账,首先要了解被审单位电子账结构。由于现在市面上流行和使用的支撑会计数据库系统运行的平台都是关系数据库产品,无论哪家会计软件公司开发的会计数据库系统都是基于关系数据库原理设计的,本文将从关系数据库原理和会计账务核算电算化原理相结合的角度剖析电子账的构造原理,展示出会计电子账结构的共性规则,以便审计人员了解、掌握电子账的结构和特点,进而深入审查电子账,并且做到触类旁通。
数据库是以某种数据模型所确定的数据结构方式来组织和存储某个组织(或部门)相互关联的数据集。数据库管理系统是一种帮助用户建立、使用、管理和维护数据库的计算机系统软件。或者说,数据库管理系统是开发一个实际应用数据库的工具并支撑其运行的平台。数据库管理系统必须与其管理的数据库的数据模型相一致。
1.数据模型
数据模型是对现实世界数据特征进行抽象的工具,用来描述和处理现实世界中的数据和信息。数据模型要能较真实地模拟现实世界,既要便于人们理解,又要便于在计算机上实现。数据模型主要由数据结构、数据操作、数据完整性规则三个部分组成。数据结构描述了组成数据库的基本成分;数据操作描述了对数据结构允许执行的操作集合;完整性规则描述了对数据结构所具有的约束和存储规则。
2.关系数据模型
关系数据模型的数据结构是人们日常事务处理中常见的二维表结构(如工资发放表)。关系数据模型将数据看成是二维表中唯一的行号和列号确定的一个表中元素,即关系数据模型是用二维表的方式来组织、存储和处理数据和信息的。从应用的角度来看,任何一个组织(或部门)的关系数据库的基本组成成分是二维表,或者说某个组织(或部门)的数据库是由若干张相互关联的二维表组成。由于二维表结构清晰、简单、易于理解,也易于计算机实现(存储、操作、控制),加上关系数据模型有数学理论基础(集合论、关系代数),因此现在的数据库管理系统软件都是基于关系数据模型研发的,如SQL SERVER、ORACLE、DB2、SYBASE、ACCESS、FOXPRO等等。也就是说,用这些关系数据库管理系统软件为某个组织开发的会计数据库系统必须按关系数据模型来组织数据。那么,关系数据模型中的二维表与数据库中的数据文件之间有何联系?
下面我们通过会计科目代码表来介绍关系数据模型的基本概念及其与数据库中的数据文件之间的对应关系:
(1)关系、二维表、数据文件:关系数据模型中用关系来表述现实世界中能够相互区别的要管理的数据对象集。每一个关系都有一个关系名和一组表述其特征的属性集,人们就是通过这些属性集区别不同的关系。如记账凭证、会计科目、总账都可以称之为关系,它们都是要管理的数据对象集,都有各自的属性集。一个关系用一张二维表表示,表名对应关系名。二维表由有限个不重复的行组成,表中的每一列不可再分。一张二维表在关系数据库中用一个数据文件存储。如“会计科目代码表”在会计数据库中用一个数据文件存储,文件名可以用表名“会计科目代码”,使计算机中存储的文件内容与现实世界管理的数据对象相联系。
(2)记录:二维表中的每一行称为一个记录,描述了关系中一个具体的个体,在数据文件中是一个记录值。如表1中第一行为现金账户的记录,描述了现金账户在会计科目代码文件中所有属性的取值(特征)。
(3)属性、列、字段:二维表中的每一列是一个属性,描述了关系的一个特征。一个二维表的所有列构成了一个关系的属性集,通过它可以区别不同的二维表(关系)。二维表中的每一列的数据属于同一类型。每一列的列名对应关系的属性名,同时对应数据文件中的字段名。如表1用6个列表示会计科目代码的属性,其中第三列表示属性“科目性质”,当某条记录取值为1时,表示是资产类科目。
(4)主码、主关键字:指二维表中的某个列(属性)或某几个列(或属性组),它们的值能够唯一确定表中或数据文件中的一个记录。如表1中的“科目代码”属性可以作为主码(或主关键字),用来唯一识别表中的每一个会计科目。
(5)域:描述二维表中每一列属性或数据文件的某一字段的取值类型和范围。如表1中每一列的列名下面的括号中的内容表示该列的取值类型和范围,其中第四列“底层明细标志”表示某个科目是不是最底层明细科目(不再有下层科目),只有两种取值T(真)和F(假)。
(6)关系模式:一个关系模式由一个关系名及它所有的属性构成,它对应一个二维表的表名和表头栏目行(列的集合),构成了一个二维表的框架,同时也是设计该二维表的数据文件结构的依据。
至此,我们直观地介绍了关系数据库中的关系、二维表、数据文件之间各个概念的对应关系。由于二维表中的行与数据文件的记录、二维表的列(属性)与数据文件的字段之间相互对应,因此,审计人员只要掌握了会计账务数据库的二维表结构及表之间的关联也就能够分析电子账的结构。
例如,将会计科目代码表(表1)转换成关系数据库中的数据文件结构:
3.关系数据模型的数据操作
从数学的角度看,关系数据模型的数据操作是基于集合的操作,操作对象和操作结果都是集合。从数据处理的角度看,数据操作的对象和结果都是二维表。对二维表的操作主要有:
(1)对表中的行(记录)进行操作:指对一张表中指定范围的记录进行有条件的操作,操作的结果组成一张新表。例如,从“会计科目代码表”中筛选出资产类科目组成新的“资产类科目代码表”,操作的范围是整个“会计科目代码表”,条件是“科目性质等于1”。对表中的行进行操作后的结果表的结构与原表相同,记录数小于或等于原表。
(2)对表中的列(属性)进行操作:指对一张表中指定的列进行有条件的操作,操作的结果组成一张新表。例如,从“会计科目代码表”中选出“科目代码”、“科目名称”两列,组成新的科目代码对应表,新表只有“科目代码”和“科目名称”两列。显然,列操作后的结果表的结构与原表不同,结果表小于或等于原表。
(3)连接:对两张表或多张表进行有条件的连接操作,生成一张新表。连接操作后的结果表大于等于操作前的表。
从应用的角度看,对二维表中的数据操作功能主要包括更新(增加、修改、删除)数据和检索(查询)数据,即对二维表填入和修改数据,并从表中检索出数据进行加工应用。
4.关系数据模型的数据完整性规则
数据完整性是指数据库中存储的数据是有意义的或正确的。关系数据模型中的数据完整性规则是指对二维表的定义和操作过程中要遵循的某些约束条件。主要包括:
(1)实体完整性:指每张表都必须有主码,而且表中不允许存在无主码值的记录和主码值相同的记录。如表1中的每一个记录都必须有科目代码,并且不能有相同科目代码的记录和无科目代码的记录。
(2)参照完整性:指一张表的某列的取值受另一张表的某列的取值范围约束,描述了多张表之间的关联关系。例如,记账凭证表中的“科目代码”列的取值受到会计科目代码表的“科目代码”取值范围的限定。
(3)用户定义完整性。指针对某一具体应用定义的数据库约束条件,反映某一具体应用所涉及的数据必须满足应用语义的要求。即限制属性的取值类型及范围,防止属性的值与应用语义矛盾。如表1中,“科目性质”的取值只能是1(资产)、2(负债)、3(权益)、4(成本)、5(损益)。
5.从关系数据模型得到的启示
(1)基于关系数据模型的会计账务数据库是以二维表为基本部件构建的,数据库中的每一个数据文件对应一张二维表,数据文件之间的关联也可以用二维表之间的关联来表示,对二维表的定义和数据操作必须满足数据完整性约束条件。构建一个会计账务数据库首先要将会计账务管理的对象,如会计科目、记账凭证、日记账、明细账、总账及它们之间的关系抽象成二维表的形式,弄清了它们的二维表结构也就弄清了它们的数据文件结构,即电子账结构。因此,会计账务数据库结构设计可以转变成会计账务数据的二维表及二维表之间的关联设计,而一张二维表的表头栏目(属性集)反映了表的结构特征,是设计数据文件结构的依据。
1 目前数据库原理与应用课程教学存在的问题
从计算机及相关专业数据库原理与应用课程的教学现状分析,存在的主要问题有以下几个方面。
1.1 理论与实践脱节
数据库原理与应用课程一般包括数据库原理、设计和应用三个部分。原理是基础,设计和应用是提高,他们相辅相成、互相促进。目前,有些高校教学重点偏向理论教学,具体的数据库实践内容安排的较少或者不合理,使学生不能将所学理论与实际应用很好地结合,造成学生缺乏实际的动手能力,缺乏创新能力,不能适应企业对数据库应用人才的需要;有些高校教学重点偏向流行数据库开发工具的使用,忽视了原理的教学,造成学生对具体开发工具的操作能力突出,但缺乏完整的知识结构。高等院校数据库原理与应用课程的教育目标是培养社会需求的数据库应用人才,这就要求培养的学生既理解原理、具有扎实功底,又善于灵活运用、富于创新。
1.2 教学实践不符合软件工程的原则
从目前的多数教学过程可以看到,从课后作业、上机实践到课程设计,几乎都是学生的个体行为,不是按照软件工程的原则进行完成的。现代企业数据库应用基本上是工程化的合作开发,其基本特征是按软件工程学的原则进行组织。在毕业设计中反映出许多学生不懂得如何合作开发一个实用的数据库应用系统,严重影响了毕业设计的质量,学生毕业后也不能满足所在单位的工作要求。
1.3 教学方法和手段单一
现在,多媒体教学技术被大多数高等院校普遍采用。优秀的多媒体课件能够使教学内容更加形象、生动。使用多媒体教学技术减轻了教师板书的负担,增加了传授的信息量;但是,教师在授课时过分依靠课件也带来了教学质量上的一些问题,如当学生长时间注视投影时,容易产生视觉疲劳,难以吸引学生注意力;由于使用课件进行教学时,加快了演示的节奏,减少了教师与学生的良好交互,学生的思维难以与之同步,而使教学质量下降。因此必须合理的综合运用不同的教学方法和教学手段,取长补短,调动学生的学习积极性,促进学生的学习。
1.4 缺乏完善的考核制度
考核是检验教学成果的有效方式和重要手段,对学生学习和教师教学具有重要的导向作用,不同的考试方式能激发学生不同的学习动机。数据库原理与应用是一门理论性和实践性都很强的课程,传统的考试模式通常以期终理论考试成绩作为对学生最终评分的主要依据,造成学生为考试过关而学,并不注重提高自身能力,教师仅为完成教学任务而教,并不注重培养学生的能力。这种违反教学规律、背离教学培养目标的现象已严重阻碍了数据库原理与应用课程的发展。
2 数据库原理与应用教学改革研究的具体措施
针对数据库原理课程中出现的具体问题,提出以下的教学改革措施。
2.1 全面地提高学生的实践能力
对于学习兴趣高、成绩较好的同学,积极引导他们参加到特长生培养工作室,在教师指导下,了解追踪数据库新技术发展动态,选择自己感兴趣的方面进行深入研究,通过参加各类大赛、考取高级IT认证等方式,积极培养学生研究性和创新性学习能力。
实验教学内容一方面须紧密配合理论教学,另一方面也须与科学研究、应用开发、产业前沿等紧密结合,这样才会令实验案例更富有生命力。教师的科学研究与应用开发成果也是实验案例的一个重要源泉。充分利用在研究与开发方面的优势,将信息技术前沿领域的一些研发成果经过提炼与简化后,改造为本科教学中的实验案例,既保持了实验内容的应用性与先进性,又让学生在完成实验后有很大的成就感。
实验内容应及时更新,给学生提供大量可选的实践课题,使之尽可能与课堂内容和领域中最新产品相结合。培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。
2.2 按照工程化的原则指导实践过程
将软件工程学的基本方法融入数据库原理与应用课程的实践环节,使学生尽早建立起工程化的概念,顺应人才市场需求。让学生利用假期到生产、工程第一线去调查实习,进行需求分析和系统设计,增长了学生的感性认识。目的是使学生基本上掌握实际工作所需要的能力,一旦毕业,就能立即融入社会,适应岗位,成为受用人单位欢迎的员工。
2.3 采用多样化的教学手段
课堂上的教学注重在调动和发挥学生学习的自觉性、积极性和主动性的基础上,加强教师为指导和服务作用,实施以学生为主体的启发式、讨论式、并具有应用能力和创新意识培养的教学方法。突出学生在学习过程中的主体和主人地位,充分发挥学生的主观能动性,而老师作为指导者和服务者,保证学生在学习过程中的创造思维和创新意识不受任何约束,将教、学与创新融为一体。
除了完成好课堂上的教学,要充分运用信息技术和各种教学手段,提高教学效果。可以通过建立课程教学网站,给学生提供一个在线学习系统,包括教学课件、教学视频、单元测试、实验演示、论坛、实验课件等教学资源,为学生提供了教学课件、论坛讨论、数据库的最新发展资料,可以满足学生的在线学习。能够解决上课的信息量大,部分学生思维不同步的问题。教学网站也为师生间、学生间提供了一个良好的交流平台。可以在课程教学网站中提供在线考试系统,系统可根据新技术变化修改考试题目,能适用于学生在线测试,检查自己的学习情况,也能进行期末考试使用,以班级为单位提交考试成绩单,并能按章进行教学质量分析,找出学生的薄弱环节,从而加强薄弱环节的教学。
采用网络和多媒体教学、小组讨论、调研报告等多种教学手段来使学生提高主动参与意识,并注意增强学生的分析判断能力和留给学生思考与讨论的空间;更强调对学生进行学习方法的指导而不是灌输式教学,从而使学生能举一反三,触类旁通。同时在教学过程中重视因材施教,努力实现教学方法的个体化,针对学生学习的个别差异解决好因材施教问题。
2.4 建立科学合理的考核制度
除了对学生的理论考核以外,应重视对学生平时的学习过程的考核和实践能力的考核。可以充分利用网络资源,让学生按时将作业或者实验阶段性成果提交到课程教学网站,这样不仅能够获得学生的实验最终结果,也能够及时准确地了解学生的实验过程。有利于教师对学生客观地、多角度地、全面地评价;有利于用来督促学生进度,防止抄袭,以防学生最后下载一个程序应付了事。在研究探索型实验中,即使失败的实验也可能取得较高的实验成绩,此时评价的主要依据是看学生是否从实验过程中正确地运用了基础知识以及能力与素质的表现,因此了解学生的实验过程是十分必要的。
3 结束语
本文在分析目前数据库原理与应用课程教学中所存在问题的基础上,提出了相应的教学改革措施,该门课程的教学改革模式也可以推广到计算机专业的其他课程。目前,本课程的教学工作取得较好的教学效果,让学生的综合素质和创新能力在循序渐进的过程中不断得到锻炼和提高,同时提高了毕业生的竞争力。在数据库的教学改革上还需要进一步研究,努力寻求新的切入点,使理论教学和实际应用更好更紧密的结合起来,使学生在知识获取、能力和素质多方面得到显著提升。
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关键词:数据库;双语教学;教学目标;案例
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)12-0234-02
随着全球化在经济、技术等各个领域的全面展开和快速推进,我国的教育也面临着全球化的严禁考验。教育部于2010年颁布了《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020)》,明确指出要加强国际交流与合作,借鉴国际上先进的教育理念和教育经验,促进我国教育改革发展,提升我国教育的国际地位、影响力和竞争力[1]。近年来,全国很多大学开展了不少双语教学的实践,取得了一些成绩,但从中也显露出了许多问题需要改进。在实践层面,还没有形成切实高效的双语教学实施方案和科学的双语人才培养体系。
根据国内外已有的双语教学理论和经验,我从自身从事的“数据库原理及应用”双语课程实践中,围绕“一个理念,两个目的,三个目标”的教学模式,开展了一系列教学方法、技术和手段上的探索,总结出一些经验、建议,也指出了一些面临的问题。
一、建立“一个理念,两个目的,三个目标,多种教学方法手段”的教学模式
双语教学首先要有正确的教学目标和理念,否则结果可能是舍本求末,失去其意义。英语授课只是一种手段,其目的是掌握课程基本知识、技能,提高能力,兼顾培养学生英语思维和应用能力,同时也是国外先进的教学理念的学习,先进教育教学形式的借鉴,以及国际化人才的培养。双语教学不能脱离教育的终极目的,因此从一开始,课程的教学就从较高的教育理念出发,提出了“一个理念,两个目的,三个目标,多种教学方法手段”的教学模式。要求教学团队的成员根植教育理念,明确教学目的,明晰教学目标,践行和改进多种教学方法、手段和技术。高等教育的教育理念要提高到从学生的终身发展出发,从大学教育、大学精神、大学文化出发,汲取国外先进教育教学理念,而不只是从课程知识和专业知识出发。因此,教育的目的应该是通过大学各门课程的知识和技术的学习和实践,使学生具有较好的终身自主学习的能力、创新能力、信息获取的能力、解决问题的能力以及团队合作能力等,同时培养健康阳光的人格。所以,对教学团队的每一位成员,我们特别强调要带着这一理念贯穿整个教学的始终。本着以上教育理念,确定了课程的核心教学的目的是从掌握数据库的基本知识和理论出发,在整个教学过程中,强调通过归纳、总结、理论联系实际等方式提高学生的以上能力。同时也提醒教师在教学中要注重教书育人,培养学生健康向上的人格。根据以上目的和“专业为主,英语为辅”的指导思想,明确以下三个教学目标。①专业目标:通过本课程的学习,了解数据库的发展和理论构架,理解和掌握数据库系统的基本概念、原理及应用技术,跟踪最新技术。同时培养提高自学能力、创新能力等。②技术目标:学会运用所学知识分析有关数据库的实际问题,从而能够适应从事一般数据库系统和数据库应用系统维护、设计和创建开发工作的需求。逐步形成独立发现问题、分析问题和实际解决问题的能力。③语言目标:通过多方营造全面的英语环境,促使学生在用中学,培养学生用英语思维的习惯,从而得到高效的英语学习效率,全方位提高学生的英语听、说、读、写能力,拓展专业英语知识。
二、教学方法、手段和技术的改进和实施
数据库概念难理解,原理抽象,入门困难,又是双语教学,加大了学生的学习强度和难度,学生在学习过程中会出现畏难情绪,积极性不高。教学过程中采用多种教学方法,更多地应用实例、演示教学,多媒体、网络等以提高学生兴趣,引导学生自主学习。[3]
1.精心组织教学内容。考虑到学生的专业特色和今后的发展方向,对教学内容进行一定程度的整合。在保证基本理论框架的基础上,去掉一些繁琐的数据库基础理论的讲解,增加理论结合实际的内容及前沿专题,使教学内容重点突出、详略得当,提高学生的学习兴趣。实验教学内容以精通一种流行软件使用为主,其余介绍为辅,使学生今后可根据工作实际需要自主发展。
2.引入以案例为依托的案例教学法。这种教学方法以“案例呈现,自主思考,小组讨论,全班交流,教师或学生总结”为技术路线,旨在通过将理论与具体的教学情境结合,从而帮助学生实现数据库理论的有效内化与自主增生,同时锻炼了学生的英语口头表达能力和用英语思维的能力。比如,在介绍完数据库设计的理论、方法和示例之后,让学生分组设计一个针对实际应用的数据库概念模型(每组题目不同),进行优化后转换成逻辑关系模型,然后请学生在课堂上做报告,同时全班讨论并改进,最后让学生课后在计算机上实现。学生不但必须深刻领会基本理论,将数据库设计理论与实际结合,查阅大量资料,还调动了他们的自主积极性,锻炼了团队合作精神,提高了各种综合能力。
3.灵活使用多种教学手段。在课堂中,适当使用启发式和互动教学,采取分组讨论、开放式课题选择、资料查询,报告等多种教学手段,提高学生的积极性和应用英语的场景。通过布置大作业,充分发挥能动性,学生要大量收集英语资料,应用所学理论于实际,团队合作才能完成任务,使学生在用中学,充分合作,综合性地提高素质。实行灵活的走班制,根据学生的英语程度不同,提供两个英文授课比例不同的课堂,让学生经过试听后自己确定听课的班级。这样可以做到因材施教,取得良好效果。采用灵活多样的课程考核方式。课程成绩由平时作业、课堂表现、课程设计、实验和期末考试等形式按不同比例组成,使学生能深度接触英文资料,激发学习兴趣和自我能动性。鼓励学生考数据库系统工程师资格证书、Oracle认证,从而增强学生的积极性和就业竞争力。
4.综合应用各种方式,逐步营造“浸入式”英语环境。循序渐进,逐步增加英语授课的比例。首先,任课老师在向学生介绍课程教学目的和目标的同时,要向学生分析和解释为什么要开展双语课程教学,明白其意义和价值,从而激发他们的学习积极性和热情。针对刚开始时学生有惧怕心理、信心不足的情况,可适当降低说英语的比例,同时鼓励学生不要有顾虑,对自己要求不要太高,英语部分不能全听懂没关系,重要的内容老师会用中文再讲解,但一定要坚持听、说英语,树立他们的信心。在教学中注意尽量使用口语化的英语来解释专业知识点,对一些较难的单词将其书写在黑板上。然后根据实际情况逐渐增加英语讲解的比例,逐步灵活设置全英文讲解时段。对英文关键术语,任课老师预先把它们提炼出来,给出其中文翻译,并将它们形成文档,从而有助于学生更好地理解和掌握课程教学内容。同时使用英文原版教材,阅读参考资料、习题和考试时全部用英文,课堂讨论和回答问题时要求尽量用英文,播放国外著名大学教授授课录像等,这样把学生逐渐带入到英语环境中,达到“在用中学”的高效英语学习方式。
5.充分利用现代教育技术。利用多媒体技术制作丰富的教学课件和演示课件,使讲解生动、形象。充分利用网络资源,建设课程教学网站,将英文电子教案、课件、试题库、学习资源、案例库、视频教学、答疑系统等放在网络上,实现资源共享,方便学生复习和自学。
课程的教学模式具有自身的特点。一是立足点高,从促进学生终生发展的教育理念出发,定制明确的教学目标;二是多种形式的开放互动式的双语教学法,提高学习的效果和积极性;三是科学的教学质量评价体系,强化学习全过程的考核,客观、真实地反映学生的水平。
以上所有这些都是建立在教师本身要精通专业知识、有较高的英语应用和表达能力的基础上的,所以教师要走出国门,自身要不断地提高和创造机会学习,在双语教学的实践中不断摸索、总结和提高,促进我们大学的国际化进程,培养更多具有国际竞争力的学生。
参考文献:
[1]国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020)[Z].
[2]麦凯,西格恩.双语教育概论[M].严正,柳秀峰,译.北京:光明日报出版社,1989:5.
[3]黄雪华,廖枝平,阳王东.数据库原理及应用双语教学课程改革[J].中国电力教育,2011,(27):172-173.
基金项目:重庆是高等教育教改项目(113022);西南大学教改项目