数据库系统原理论文汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇数据库系统原理论文范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

篇（1）

数据库设计论文参考文献：

[1]谭怀远.让Oracle跑得更快2——基于海量数据的数据库设计与优化.电子工业出版社，2011.

[2]冯建华.数据库数据库系统设计与原理[M].清华大学出版社，2004.

[3]康诺利，何玉洁.数据库设计教程[M].机械工业出版社，2005.

[4]任巍.铁路巡检作业信息实时管理系统的数据库设计[J].信息与电脑（理论版）.2015（02）

[5]谭峤.SQLServer数据库性能优化研究[J].硅谷.2014（08）

[6]林元彦.SQLServer数据库性能分析与优化[J].电子技术与软件工程.2013（17）

数据库设计论文参考文献：

[1]李金靖.浅析软件开发中的数据库设计的理论和实践[J].计算机光盘软件与应用，2011（15）.

[2]曹志锦，王永梁.基于RS485的多级串行通信实验系统设计及应用[J].实验技术与管理，2002，19（5）：65-67.

[3]李金靖.浅析软件开发中的数据库设计的理论和实践[J].计算机光盘软件与应用，2011（6）.

[4]ThomasM.connolly.数据库设计教程[M].北京：机械工业出版社，2005.

[5]刘亚军.数据库设计与应用[M].北京：清华大学出版社，2007.

数据库设计论文参考文献：

[1]谢星星，朱婵.PowerDesigner系统分析与建模实战[M].北京：机械工业出版社，2015.5.

[2]李波，孙宪丽，关颖.PowerDesigner16从入门到精通[M].北京：清华大学出版社，2016.

[3]萨师煊，王珊.数据库系统概论[M].4版.北京：高等教育出版社，2006：55-77.

篇（2）

 

随着计算机在工作和生活中的应用越来越广泛，计算机技术已广泛应用于社会生活的各方面。数据库技术是随着计算机科学技术的发展的需要而产生的，是计算机科学与技术领域中发展最快应用最广泛的领域之一，经过多年的发展该技术已经形成了比较完整的理论体系和非常广泛的应用系统。目前，各高职院校已将《数据库原理及应用》这门课程列为高职教育中计算机类专业的骨干专业课程。

《数据库原理及应用》作为高职高专院校计算机类专业的一门重要的专业课，课程本身比较抽象，而数据库技术又是计算机科学中最活跃、应用最广泛的内容之一，其教学主要任务就是要通过课堂教学和课后实践练习，使学生能够较全面的掌握数据库系统的基本概念、基本原理和基本方法，初步掌握数据库的设计方法，并能初步具备用数据库技术解决实际问题的能力。当前本课程的教学还存在着一些问题，因此对其进行改革势在必行。

一、《数据库原理及应用》课程目标

本课程系统地介绍数据库的原理知识，并结合具体的数据库管理系统软件（Access）来介绍原理的应用过程。通过这门课程的学习，使学生掌握数据库应用系统开发方法，在数据库软件开发的过程中能够选择正确的开发平台，正确地、合理地进行数据库设计，能有效地使用数据库技术解决数据处理中的实际问题，从而提高软件开发的整体质量。

二、《数据库原理及应用》教学内容

《数据库原理及应用》的课程内容牵涉的范围是比较广，其主要包括关系数据库理论知识、Access数据库的设计和管理以及数据库应用三方面。而传统的教材编辑往往以理论为主，整本书主要介绍了有关数据库的基本概念，实际的综合操作应用内容较少，而实际应用是非常关键的。面对这种情况，教师应在总体上把握，抓住主脉络把学生尽快地引导到学习的主干上来。一旦把基础打好，教师就可以适当举些实例，将所学的内容联系到实际中去解决问题，这样就可以保持知识的连贯性，并且可以加深学生们对所学内容的理解。

三、目前的《数据库原理及应用》教学现状及其存在的问题

现在高职高专院校都开设了数据库技术这门课程，教学的内容和教学方法也大体相同，并且大都呈现出同样状况，学生的学习状态不佳，学习目的不明确，导致学习效果不理想，在实际应用的过程中无从下手。目前的高职高专院校的《数据库原理及应用》的课程的教学方法和教材大部分照搬普通本科院校，不适应高职院校教学发展的需要。在教学过程中存在如下几个方面的问题:

1.教学内容陈旧

传统教材主要以关系数据库Access为例介绍数据操作及数据库编程，内容包括：Access数据库的基本操作和七个对象的基本操作，结构化查询语言SQL，关系数据库理论等内容。由于教材编写时间相对较早，其中的许多理论和技术在实际中已经没有或很少得到应用，并且七种对象的综合应用部分少；另一方面，教材中大部分程序设计和命令对高职院校大一学生来说较难理解。2.实践教学环节重视不够

目前实验课教学存在很多弊端，如：学生不明确实验目的，实验的内容不清楚，实验环境不方便，考核中实验课占的比例小。博士论文，Access。课程设计时间少，大多数学生为了完成任务，只有仿照参考书上的案例用开发工具去实现，甚至互相拷贝修改，没有经历软件开发的系统分析过程，如：需求分析、概念结构设计和逻辑结构设计。

3.课程考核方式不合理

课程的评价方式一般是笔试考试和课程设计。但课程设计考核方式一般是只提交电子版本实习（实验）报告和所做的软件系统，这种方式难以避免学生相互复制或从网络上下载等现象。并且传统的考试制度使大部分学生死记硬背，不会灵活运用所学知识。

四、改革《数据库原理及应用》课程教学的几点思考

针对目前普遍高职高专院校的《数据库原理及应用》课程的教学体系存在的不足，只有通过教学内容的整合与优化，并以课堂教学环节、实践教学环节、考核方式的改革相配合，建立一个合理的教学体系，才能提高学生的学习兴趣，提高学生在数据库技术课程应用中分析问题和解决问题的能力，促进教学质量的提高。

1.课程目标与内容体系的改革

《数据库原理及应用》课程的最终目标是培养学生使用数据库技术解决实际应用中的各类问题。因此，该课程的教学不仅要让学生理解数据库的基本概念和基本原理，掌握数据库设计的方法，更重要的是培养学生逻辑思维和逻辑推理的能力、自学能力、动手能力、分析问题和解决问题的能力、创新意识和创新能力；此外，在完成课程没计和课题开发的同时，还要培养学生的团队协作精神。博士论文，Access。创新的具体实施和体现是在课程的内容体系上，本课程的内容体系以厚实的基础为原则，处理好传统与现代、理论与实践、知识与创新的关系，保持教学内容的完整性、先进性。

该课程内容体系的主要特点是:(1)理论教学与实践操作相结合。在理论教学的基础上，配以一定数量和较高质量的习题练习，强化了学生对具体问题的分析设计能力，教学实践起到了触类旁通、事半功倍的效果。(2)强调实务操作的真实性。教材中的练习基本上都是理论，为了让学生在一个实践课中能充分利用有限的时间，课程组组织编写了与教材配套的《数据库原理及应用实训指导》，在实训过程中，要求学生严格按照实训步骤进行，不断提高动手实践能力。(3)强化数据库应用系统的开发能力。该课程的最终培养目标是让学生在理解数据库理论的基础上，掌握数据库应用系统的开发与设计。博士论文，Access。为此，课程组安排了课程设计、毕业设计及课题开发等实践环节，让学生在大量的实践过程中掌握数据库应用系统的设计方法，培养学生的数据库应用能力、创新能力和团队协作精神。

2.编写新的教材，更新教学方法

为了使学生掌握流行的数据库管理软件，我们重新编写了新的教材，参加编写的人员都是长期从事数据库技术教学第一线的教师，在总结多年教学经验的基础上，选用了Access这种数据库管理系统作为教学示例软件，同时Access也成为全国高等院校计算机等级考试中的二级考试内容。Access数据库是Office办公系列软件的主要组件之一，是一种为数据库管理和应用程序开发而设计的面向对象的可视化程序设计语言，不仅能使编程人员从复杂的工作中解脱出来，而且在程序开发上不再需要过多地与语言打交道，可视化的开发过程使原先以编码为主的开发变为以操作为主的开发，从而极大地提高了开发效率，缩短了开发周期。在教学过程中，针对数据库技术发展迅速、内容丰富和实用性强的特点，总结出“理论与实践并重，体现案例教学”这两条原则和三种授课方式:课堂理论讲授、机房上机实践和学生分组分项目完成项目练习。

通过这样的教学方法提高学生的学习兴趣，培养学生团队合作精神，加强学生对数据库技术的掌握。案例教学起源于哈佛大学商学院，它是一种与传统教学的“概念——理论——应用”模式完全相反，采用“案例——理论和概念”模式的教学方法。通俗地讲，案例教学是通过对具体实例的演示、讲解，让学生对案例进行分析、讨论、交流，充分表达自己的见解，以达到高层次认知学习目标的一种启发式教学方法。案例教学的过程主要步骤如下:(1)教学案例的选择与设计；(2)案例分析与讲解；(3)课堂讨论；(4)综合讨论结果，得出结论。

3.完善考核制度，重视能力培养

《数据库原理及应用》这门课程要求学生既掌握一定的理论知识，也能熟练运用一种数据库管理系统软件。博士论文，Access。传统的单独理论试卷考试会导致学生为应付考试而对相关理论知识在考前临时突击，死记硬背，出现“高分低能”现象，这与该课程培养应用型人才的目标是相悖的。博士论文，Access。为此可以采用理论笔试与平时实践各占一定比例的考核方法。博士论文，Access。平时实践分项目实践可以督促学生增强自己的动手能力和对所学知识进行应用的能力，理论考试采用机考的形式，通过考试系统软件随机生成试卷，使相邻学生的试题摘要素的综合改革和建设。

五、结束语

随着数据库技术的不断发展，知识的不断更新，即使在现在看来是比较合适的教材，教学方法等在经过一段时间之后，也可能显得过时和落后。因此，我们应经常进行教学研究讨论，在教学过程中，认真思考、积极探索，使此门课程的教学水平有进一步的提高。

参考文献：

[1]王珊,萨师煊.数据库系统概论（第四版）[M].北京:高等教育出版社，2006.5

[2]雷红艳，邹汉斌.数据库原理课程教学方法改革探讨[J].电脑知识与技术,2007,1:1766-1768

篇（3）

关键词：数据库系统；教学改革；创新能力

中图分类号：G642 文献标识码：B

1数据库系统课程教学中的局限性

本科数据库系统课程通常包括三部分内容：数据库原理、数据设计和数据库应用。数据库原理是其基础，数据库设计和应用是提高，它们相辅相成、互相促进。大部分院校都将数据库应用作为一门独立的课程开设，开设Visual FoxPro、Delphi、SQL Server等。综合考虑，数据库系统课程开设存在一些共同的缺陷。

1.1重视理论教学，轻视数据库设计

在教学时，多数教师重点偏向理论教学，对数据建模、关系数据库、数据查询语言核心内容用大量的时间讲授，而对于数据库设计则用很少的时间，很少向学生介绍具体的数据库使用技术，使学生不能将所学知识融会贯通，不知道如何将所学理论与实际结合。致使部分学生对数据库系统课程失去应有的兴趣，学生不能掌握课程的实质，达不到应有的目标。

1.2对实践教学环节重视不够

目前实验课教学存在很多弊端，例如学生不明确实验目的，实验内容不清楚，考核中实验课也没有一定的比例等，使得实验流于形式，既花费了时间又没有起到应有的作用。

1.3课程内容相互独立，忽视知识间的联系

数据库系统中，各章之间联系相对紧密，有些概念在不同的章节中重复出现，但这些概念都是由浅入深，逐步完善，知识点也是相互交错。教师讲授时，有时忽视这些知识间的联系，将问题单一化，不利于学生知识的掌握。例如在关系数据理论中，在讲授将关系分解为保持函数依赖的第三范式并具有联接无损性的算法时，要求在求出极小集后，将函数依赖按左部相同的合并，并将每一组依赖作为一个分解。在讲授数据库设计时，在逻辑结构设计时，要求实体之间的一对一关系，可以将两个实体的码组成一个关系也可以与任意一端的关系合并，对一对多关系，可以将两个实体的码组成一个关系也可以与将一端关系的码与一端关系合并，同时强调具有相同码的关系可以合并。实际上，模式分解理论与逻辑结构设计的转换规则是相同的；在模式分解中，函数依赖的左边属性一定是关系的码，而在逻辑结构设计时，一对一或者一对多的关系也是将被决定属性合并到决定属性(码)所在的中关系中。

1.4考核模式单一，不利于学生能力的发挥

传统的考试模式通常以期终一张试卷作为学生的最终评分依据，造成学生为考试过关而学，死记硬背一些概念、规则方法，而不能提高学生自身能力，教师仅为完成教学任务而教，并不注重培养学生的能力。

2教学改革的方法及措施

2.1注重基本概念教学

在数据库课程的教学中，掌握好基本概念对理论课程的学习很有帮助，数据库中的有些概念贯穿在课程的始终，这些概念的掌握对整个课程的学习有很重要的作用。如数据库、数据库系统、关系、元组、实体、属性、事务、完整性约束等。有的概念联系比较紧密，弄清概念之间的联系与区别，对概念的掌握有较大帮助。如实体和属性的概念，实体是客观存在并可以相互区别的事物，属性是对实体特征的描述，它们之间有必然的区别，但是也有一定的关系。实体和属性不是绝对的，如果属性需要进一步描述，则属性就作为实体，反之如果实体不需要再进一步描述，则实体也可以作为另一实体的属性。如在考虑学生管理数据库时，政治面貌如果只考虑现在的情况(党员、团员等)，则政治面貌就是学生实体的属性，但是如果考虑学生何时入团、何时入党，则政治面貌就是一个实体。再如事务和程序的概念等都有较强的联系。

另外，数据库中的概念由渐入深，随着课程教学内容的逐渐深入一些基本概念也更加具体和完善。例如在课程中，有四个地方都定义了码，在介绍概念模型时，码定义为：唯一标识实体的属性集。在研究关系模型时，码定义为：表中的某个属性组，它可以唯一确定一个元组。给出了码的粗略描述，没有实质性的量化定义。而在关系数据库中，讲授关系的形式化定义时，码定义为：若关系中某一属性组的值能唯一的标识一个元组，则称该属性组为候选码，若一个关系有多个候选码，则选中一个为主码。在讲授规范化理论时，学习了函数依赖后，利用函数依赖的概念定义码为：设K为R中的属性或者属性组合，若KU则K为R的候选码。若候选码多于一个，则选定其中的一个为主码。从理论上来说，这四个概念都是正确的，但一个比一个更具体、更严密、更准确。

同样在对函数依赖讲授时也采用了同样的手法，在关系数据理论中函数依赖定义为：设R(U)是属性集U上的关系模式，X、Y是U的子集，若对于R(U)的任意一个可能的关系r，r中不可能存在两个元组在X上的属性值相等，而在Y上的属性值不等，则称X函数确定Y或者Y函数依赖于X，记作XY。为了便于Armstrong公理的证明，对函数依赖又给出了定量的描述。定义为：若对于R(U)的任意一个可能的关系r，t和s是r的任意两个元组，X、Y是U的子集，若对于任意一个t[X]=s[X]，必然有t[Y]=s[Y]，则称X函数确定Y或者Y函数依赖于X，记作XY。教师要讲清楚对同一概念为什么这样处理，这些概念层层的描述有什么好处。掌握了同一概念的不同定义，便于对这些概念的深入理解。

2.2注重理论与实践的结合

学习数据库课程的主要目的是为了应用，结合所学的数据库语言搞好每一章的课程实验，以便验证所学理论是很重要的。如在讲授SQL语言时，让学生建立一个数据库，并结合所学内容做查询、插入、删除、修改等实际操作，真正理解和掌握SQL语言的应用环境。在讲授数据库安全性和完整性时，利用实际系统让学生对系统做数据控制。提高学生对数据库课程的认识，激发学生的学习欲望。

2.3加强课程设计，提高学生综合能力

数据库设计理论主要是为了指导数据库实践，通过系统的理论学习和部分单元训练，通过课程设计让学生掌握数据库设计的全过程，并进一步掌握数据库课程。课程设计是数据库中必不可少的，我采取将学生分组的方式每5~6名同学一组，为每组同学拟定一个题目，如图书管理系统、学生档案管理系统、销售管理系统、能源管理系统等，教师提出要求让学生深入图书馆、学生管理部门或者企业进行系统调查，进行需求分析设计出数据流图，编写数据字典，然后进行概念结构设计，从数据流图和数据字典中提炼出E-R图，再进行逻辑结构设计、物理结构设计、数据库实施和维护的设计。让每一位同学明确数据库设计的过程，使每一组同学进行上机调试，使所有功能进行程序实现，最后让同学们进行设计答辩。

通过课程设计和设计答辩，学生巩固了理论知识，丰富了课程实践，掌握了如何运用理论指导实践，突出了学生在教学中的中心地位，发挥学生的主观能动性。这样既使学生掌握了数据库设计的理论又使学生学习了系统设计的方法，既提高学生程序设计能力又锻炼了学生的协作能力，也为学生今后撰写毕业论文(设计)打下了坚实的基础。

2.4扩展学生思路，向学生传授新知识

由于课本的出版周期长，更新也较慢，也由于课本编写的一些要求，所以课本上有些内容是陈旧的，对有些问题也不可能全面的介绍，有些新知识也很难溶入到教材中。我在讲授课程时，除了给学生有意补充新知识外，又给学生开设了“数据库中的空值问题”、“数据仓库和数据挖掘技术”、“目前数据库的研究方向”、“数据库的查询优化问题”等专题讲座。扩充了学生的视野，激发了学生的学习兴趣，为他们今后的学习和研究打下了一定的基础。

2.5改革考试模式，注重学生能力的提高

试卷考试主要考查数据基础理论知识，同时将平时成绩和上机实习成绩尤其是数据库课程设计的成绩纳入最终成绩中，使平时成绩占30%－40%，降低期末考试的分数，让学生用更多的时间投入到平时的学习中。

3结束语

数据库系统课程是计算机专业的核心课程，随着计算机科学的发展，数据库系统原理课程也在不断的发展，教学内容不断更新，教学方法也在不断改革，所以课程教学改革是一个永恒的课题。只有不断的改革教学方法和教学手段，才能使教学更加丰富，使学生学到更多的知识。

参 考 文 献

[1] 王珊,萨师煊. 数据库系统概论(第四版)[M]. 北京:高等教育出版社,2006.

篇（4）

中图分类号:G642 文献标识码:A

1引言

数据库技术是计算机科学技术中发展最快的领域之一,也是应用最广泛的技术之一,已成为计算机信息系统与应用系统的核心技术和重要基础。当前,计算机的计算模式已由单用户发展到主从式或主机/终端式结构、C/S结构、B/S结构,进而发展到了Web服务与网络计算时代,而数据库及其技术一直是它们的后台与基础。

当前国内软件产业发展迅速,为了增强学生的就业竞争能力,必须全面培养学生的软件项目开发能力,以适应时代的发展。学生在大学四年学习中,不仅应该掌握一定的理论与技术知识,而且应该树立管理理念,建立项目工程思维观念。

数据库课程设计是学生实践数据库理论知识,真正掌握数据库应用系统开发技能所必须的学习环节,目的在于培养学生面对大量而复杂的数据管理要求时,具备分析问题和解决问题的能力。我们于2004年完成对数据库课程设计的教学方法改革,不仅在教学手段(包括课程设计的实施过程、考核方法等)上进行了体系化和规范化,而且与“软件工程”课程结合,对两门课程的实践教学环节进行了整合。

通过两课整合的课程设计,不仅使学生在理解数据库理论的基础上,实际动手开发一个实际的应用系统,而且培养学生应有的团队协作、自主管理、主动学习、创新思维、综合运用、动手实践等能力,使课程设计真正成为学生验证理论的“实验场”,成为开发学生潜力、培养实战能力的“战场”,成为体验项目开发过程的“运动场”。

2数据库课程设计的教学方案

2.1基本内容

学生运用已学数据库理论思想和数据库设计理念,具体设计一个实用小型数据库应用系统。开发设计过程按以下顺序进行――自选课题研究方向,调查用户需求,总结归纳数据流程,分析性能,书写需求分析及总体设计报告(包括数据流图、数据字典、数据库概念模型、逻辑模型、系统功能模块),完成应用系统的开发,汇报设计成果(包括撰写设计报告、系统验收、结果汇报),在这一系列工作中树立学生项目开发管理思想,培养学生的综合素质。

2.2进度安排

为使学生充分感受数据库系统开发的全过程,安排课程设计进度如下。

2.2.1前期准备阶段

该阶段主要任务是理解数据库、数据模型和数据库系统的基本概念;掌握数据库的概念模型、数据模型及数据

库系统的设计方法;进而确立自选课程设计题目,并依据软件工程中项目需求调研方法进行系统需求调研,绘制系统数据流程,提出系统要解决的问题。该阶段成果主要包括3份报告。

(1) 系统需求分析报告:包括采用的工程开发模型,数据流图和数据字典,系统功能。

(2) 数据库信息要求报告:对数据库中要存储的信息及语义进行详细描述,对数据约束和数据之间的关联进行详细描述。

(3) 数据库的操作和应用要求报告:详细描述数据库的数据操作要求、处理方法和处理流程,画出系统功能划分的模块图。

2.2.2基本操作阶段

主要任务是掌握数据库系统的基本操作,包括SQL语言的应用以及利用DBMS的工具进行数据库定义、维护、查询及掌握数据库安全性、数据完整性和并发控制技术等基本操作,初步设计系统测试数据,并能够正确解决实际遇到的问题。该阶段的成果包括一套系统数据表、关系以及基本数据。

2.2.3技术提高阶段

该阶段要求学生不仅掌握书本上的内容,而且还需要自学一些数据库系统开发新技术和相关知识。主要任务是掌握数据库备份和恢复技术以及有关的数据转换、复制、传送和数据库系统编程技术。该阶段成果为新技术交流讨论资料。

2.2.4设计完成验收阶段

该阶段教师通过3种方式对学生设计的应用系统进行全面验收:系统运行测评、分小组成果汇报和上交课程设计报告。

2.3全程指导原则

在课程设计进行过程中教师仅从宏观上把握一系列原则,让学生自己有更大的可选范围,实践时间长,紧密结合应用,实现了在课程设计中全面培养项目开发能力的目标,体现了新课程教学理念。在方案实施中严格要求学生从理论出发,与实际项目结合,从而提高他们项目开发的综合能力。

2.4评分原则

2.4.1根据数据库系统总体结构对系统从三方面进行评测

数据库原理、数据库应用和数据库设计三部分有机地联系起来形成数据库系统的总体结构,因此对课题设计的评测也从这三方面着手,达到对数据库系统的主要内容和框架的评测。

(1) 数据库原理部分:主要评测学生在数据库的数据结构设计、数据库系统总体设计以及数据库安全保护方面完成的工作。

(2) 数据库设计部分:主要评测学生如何将现实系统的数据通过某种数据模型组织起来,并利用DBMS系统提供的功能,完成结构及其约束的建立。

(3) 数据库应用部分:主要评测现实系统业务逻辑的实现,即通过某种应用模式(C/S模式、B/S模式)和某些(个)程序设计语言、开发技术和工具,在数据库设计以及DBMS平台支持的基础上,实现现实系统的业务功能,为用户提供友好和人性化的业务操作界面。

该环节的目的是使学生对于理论课中涉及的内容和自学内容进行综合实践以达到对它们之间关系的清晰理解,实现理论与实际的紧密结合。

2.4.2严格把关和考核,确保每一名学生在课程设计中得到实实在在的锻炼

由于课程是在学生第七学期开设,并且贯穿整个学期,很多学生面临考研或其他一些毕业前的事务,为了防止有些学生对课程设计任务敷衍了事,我们对课程设计的考核方法进行了详细规划,实施过程考核,而不是结果考核。具体考核步骤主要分为以下几个方面。

(1) 开题阶段:在第1～3周进行,要求每组写一份开题报告,包括课题内容、建立的需求分析及总体设计、小组成员任务分配、具体时间分配计划等,审验合格后方可进行系统开发。

(2) 中期检查:在第8～9周开展,根据计划表检查学生开发进度,纠正问题,督促学生按计划开展课程设计。

(3) 系统验收:在第13周进行,学生演示系统,说明和解释运行效果。考查的重点:每名学生是否完成了分配的任务以及任务量的多少、完成情况等。通过该阶段以后方可进入答辩阶段。

(4) 答辩:在第14周进行,每组学生指派一名代表进行陈述,然后进入教师提问环节(可提问小组中任何一名学生,为了鼓励学生参与提问,凡是提问的学生可以获得成绩加分)。考查的重点:陈述是否清晰、回答问题是否正确。

(5) 课程设计报告:报告的编写是考查一个学生总结工作,撰写科技论文的能力。考查的重点:报告是否内容完整、充实,条理是否清楚,格式是否符合科技文章规范。

以上各个方面考查的结果,进行汇总和综合评判,最后得出评分。

3数据库课程设计的创新点

3.1整合课程

目前在我国项目管理人员奇缺,大多数项目负责人在技术上能独当一面,而项目管理方面的知识缺乏,并且普遍存在着“重技术,轻管理”的思想,因此导致项目开发效率低、花费大。我们在课程设计中结合软件工程课程中学习的项目开发管理思想,对整个课程设计任务进行全面管理与实施,树立工程概念,培养团队合作精神。主要从以下几个方面强调管理理念。

(1) 认真执行需求分析与需求管理。

(2) 合理制订时间执行计划,记录与分析时间分配效果,积累时间分配经验。

(3) 个人分工明确,团队合理协作,通过全过程管理理念的贯彻,提高学生的管理能力,培养学生团队合作进行项目开发的素质。

同时各项目小组在课程设计的各个阶段还需填写阶段性报告,包括项目开发计划、小组角色的职责、需求规格说明书、概要设计说明书、详细设计说明书、项目开发日志等。

通过全过程管理理念的贯彻,提高学生的管理能力,培养学生团队合作进行项目开发的素质。

3.2丰富选题

教师推荐部分设计题目供学生选择,学生也可以自拟题目课题。但是课题的选择要由教师把关,主要依据以下几个原则。

(1) 随着Internet和Intranet的普及,网络数据库应用需求越来越广泛,因此课题注重开发基于B/S或C/S结构的网络数据库系统,以适应时代需要。

(2) 选题要求学生尽量选择实际需求的题目,这样学生不仅可以走出“象牙塔”,通过调查走访,了解国内计算机应用发展的状况,开阔眼界,而且在开发一个真实项目中,带来求学的动力,激发自主学习的渴望以及创造力。

(3) 对于虚拟题目,要求学生切合实际需要,符合发展潮流。

3.3工具多样

市场实际可用的编程开发工具与日俱增,且不断更新,为此在课程设计中,对于学生到底选择哪种开发工具,不做过多限制,鼓励学生自主选择,使学生可以选择自己感兴趣的程序设计工具进行系统开发,一方面锻炼他们自学的能力,另一方面也让学生成为项目开发的决策者,这种“主人翁”意识使得他们变被动学习为主动学习,实践证明学生自主学习的积极性和主动性直接决定了项目开发的成与败。

实际运作中教师会随时了解开发工具的发展形势,提出指导性意见,使学生根据选题“量身订做”工具,避免所选工具“大材小用”;跟上当前发展方向,实践技术“与时俱进”。同时,要求学生以讲座形式分类介绍所用新的开发工具,讲解自己学习新开发工具之后的体会,通过这种研究性的学习方式,避免学生重复学习、盲目学习,同时打开眼界,更加广泛了解技术发展局势。

3.4彰显个性

在完成数据库应用系统基本功能的基础上,鼓励学生运用安全技术、多媒体技术和美术功底等突出系统特色,完善系统性能,培养学生综合运用知识和创新的素质。

主要在以下几方面做进一步要求。

(1) 强调系统中信息安全保护的实现,把理论课中关于“数据库安全保护”的教学内容应用到所开发的系统中,学以致用。

(2) 用户界面友好、设计合理、画面优美反映系统设计人员的审美意识,强调色彩的协调,布局的合理,操作的方便。

(3) 各组之间允许选题相同,但必须突出本组特色,使学生通过竞争,努力发挥个人特长和创新意识。

3.5理论联系实际

系统的评测按照数据库系统的总体结构进行,从而达到对数据库系统的主要内容和框架进行评测,使学生对于理论课中涉及的内容和自学内容进行综合实践,以达到对它们之间关系的清晰理解,实现了理论与实际的紧密结合。

3.6过程评测

课程设计分阶段,每阶段设有检查与评估,既做到及时指导,又确保督促每一名学生在课程设计中得到实实在在的锻炼。考核依据环节的特点进行不同形式的考评,不仅培养学生的语言表达能力、编写技术文档、科技论文的能力,而且可以发现有组织能力的人才。

4实践效果

依据汇总的五轮评测统计表格可以看到,学生在课程设计中,学习积极性高涨,开发出来的系统形式多样,有单机版、C/S或B/S结构的网络版,甚至C/S和B/S结合的网络版,使用的数据库管理系统从小型DBMS,如VFP、ACCESS到大型DBMS,如SQL Server、Oracle等,前台开发工具从传统的Delphi、VB到先进的.Net、Java等,学生们普遍乐于挑选新工具、新技术,积极检索学习资料,参与网上BBS技术论坛,相互讨论,全面体验网络学习环境的乐趣。各组学生除了完成系统应具备的功能外,都在努力突出系统性能特色,完善系统功能,发挥本组同学的特长。各组开发的系统基本符合课程设计总目标的要求,并有几个系统成为他们工作后继续研究的方向。

通过数据库课程设计,表现出大部分学生具备参与一个项目开发的基本能力,并使他们动手实践、自主学习、积极创新等科学素质得到很好的培养,反映出课程设计大大提高了学生综合应用所学知识的素质,说明我们培养的学生具备终生学习的能力,能够适应社会发展的需要。

5小结

学习是人生的一个环节,就业是大学学习后的现实目标。面对严峻的就业形势,培养学生的实际动手人力,提升他们的竞争能力,是教师的责任。在课程教学过程中不断探索新方法,开展课程教学过程的改革,是教师的必须任务。这里所做的数据库课程设计改革,意在与大家共同探讨如何帮助学生摆脱“没有工作经验”难于就业的尴尬局面。

参考文献:

[1] 钱雪忠. 数据库原理及技术课程设计[M].北京:清华大学出版社,2009.

[2] 苗雪兰. 数据库系统原理及应用教程[M]. 北京:机械工业出版社,2004.

[3] (美)Stephen R.Schach.面向对象软件工程[M]. 黄林鹏,等译.北京:机械工业出版社,2008.

[4] 张海藩. 软件工程[M]. 北京:人民邮电出版社,2006.

The Training for Students’ Project Developing Ability in Database Course Design

WANG Yan-hong, ZHANG Xiao-li, JIANG Xiang-gang

篇（5）

基金项目：北京市重点学科共建项目计算机应用技术(XK100040519)。

教育部在《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》中指出：“积极推动研究性教学，提高大学生的创新能力”。由于计算机科学的飞速发展，在高等院校特别是具有研究特征的高等院校计算机专业探讨和实践研究型和创新性人才的培养方法与有效途径就显得尤为迫切。为此，中国计算机专业教学指导委员会也在《高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告暨专业规范》中专门强调了研究性教学和创新能力的培养问题。

目前，数据库系统原理课程不仅是计算机专业的核心课程，也已成为非计算机专业的必修课或选修课。随着计算机科学的发展，数据库技术在理论上不断得到创新，这就要求教学方法也要不断改革。传统的以老师为主导的讲授方法不利于学生建立对数据库课程的兴趣，进而影响学生对数据库系统知识的掌握和实践能力的提高。研究型教学模式对于培养学生的创新能力、主动学习能力和团队协作能力，以及提高学生的综合素质，有着积极的意义，因此成为了当前教育教学研究的热点之一。如何将这一模式有效地应用于数据库系统原理课程的教学之中，仍是一个值得引起关注和深入研究的问题。

我们在数据库系统原理课程的理论和实践教学中进行了研究型教学的尝试，首先将课程的内容模块化，根据模块的特点设计问题情景和研究型课程训练载体，用以问题为导向的主动式学习方式来激发学生的思维和兴趣，辅以多元化的课程训练环节和面向过程的学习效果评价体系，目的是使学生在主动探索求

知的学习过程中，将外在知识转化为内在经验，从而增进学生的思考、分析和创新能力。

1教学内容模块化

美国教育心理学家和教育改革家布鲁纳在他的教学过程提出了学科基本结构的观点，强调掌握学科基本结构的重要性。我们通过将课程的内容模块化帮助学生掌握教材全貌，同时根据模块的不同特点设计问题情景和研究型课程训练载体。

数据库系统原理课程的内容涵盖数据库系统的基本概念、基本原理和基本技术[1-3]，我们将其主要内容分成12章、3个模块(关系模型、数据库设计与应用、数据库管理系统)进行讲述，如图1所示。

第一章是绪论，主要介绍数据库技术的发展历程和一些基本概念，为进一步学习奠定基础；第二章至第五章属于关系模型模块(下简称模块1)，通过讲授模型的三个要素(数据结构、数据操作、完整性约束)让学生建立扎实的关系数据库理论基础；第六章至第八章属于数据库设计与应用模块(下简称模块2)，通过讲授关系数据库规范化理论、数据库设计和编程方法，使学生掌握现代信息系统中数据库的设计和开发技术；第九章至第十一章属于数据库管理系统模块(下简称模块3)，通过讲授查询处理与查询优化、事务管理与数据保护，使学生掌握数据库管理系统的实现技术；第十二章是数据库新技术，通过介绍分布式数据库、XML数据库、数据仓库与联机分析处理等，使学生简单了解目前数据库发展的前沿技术。

图1课程总体框架

2多元化的课程训练环节

课程训练载体是运用以问题为导向的研究性教学方法的实现手段，不同的课程内容将使用不同形式的训练载体以完成研究性教学目标。针对不同的模块，需要建立形式多样的课程训练环节。对于系统实

现模块，讨论和撰写研究报告是实施研究型教学的重要手段；同时，研究型教学不能轻视实践技能的培养和训练，原先的实验模式已经不能满足培养创新性人才的需要，要按基础验证性实验、设计性实验和探索性实验等多个层次来分别设计。

针对数据库系统原理教学内容的特点，以及该课程理论联系实际的原则，我们安排了课堂讨论、专题研究、多层次的实验教学作为研究性教学的训练载体。其中，课堂讨论是一种多通道的知识信息传递交换，讨论式教学既要输出知识信息，又要从一个立体式的环境中输入更多的知识信息，这些信息都是属于探究性的，需要通过思维活动，对知识信息进行分析、综合、抽象、概括等一系列的“加工整理”，达到丰富知识、弄懂存疑的目的。专题研究要求学生课后围绕给定的专题收集和阅读相关资料，尝试对问题从广度和深度两个方面作相关的研究，该项训练不仅能培养学生的自主学习能力，而且能培养学生独立思考能力、综合分析能力和规范地撰写科研报告的能力。数据库原理课程是一门实践性较强的课程，实验是必不可少的。对于验证性实验，教师对学生的要求不仅是用实验验证原理，而且要研究有关问题，鼓励学生自己提出问题，并通过实验验证；对于设计性实验，重在培养学生搜集资料、实际解决问题、论文写作和团队协作等综合素质；而对于探索性实验，主要配合专题报告开展，着重培养学生自主学习能力和创新能力。

各种训练载体的组织形式不同。教师可在第一次上课时布置分组，每组由3～4位同学组成，设组长1名，学期内所有需要分组实施的训练载体(课堂讨论、专题研究、设计性实验)均采用同样的组员构成。

2.1课堂讨论

课堂讨论主要围绕模块3展开，模块3重点介绍数据库管理系统的实现原理，我们通过有效的训练载体培养学生发现问题、定义和解决问题，最后对解决方案评价论证的能力。讨论题的设计试图还原历史上的研究过程，逐步训练学生掌握研究问题的方法。讨论题分为以下两类：

第一类讨论题帮助学生在综合分析已学知识的基础上，学会发现问题，并进一步探讨如何解决问题的方法。例如：关系模型与层次和网状模型相比，最大的区别在哪里？这样的区别会带来怎样的好处？同时会产生怎样的问题？如何解决该问题？该讨论题旨在引导学生在体会关系模型好处的同时，发现关系模型带来的问题，即效率低下，从而引出对查询优化手段和方法的研究与学习。

第二类讨论题帮助学生在学习基本原理或实现技术的基础上，进一步发现问题，并提出改进的方法，使问题的解决方案更加完善。例如：如何达到数据库可靠性和高效率的平衡？该讨论题的目的是在学生学习了基本的恢复实现技术后，在进一步发现效率问题的基础上提出改进方案，为引出具有检查点的恢复技术和数据库镜像埋下伏笔。又如：如何达到系统并发度和并发控制的开销之间的平衡？该讨论题引导学生考虑封锁的粒度，通过在学习封锁和并发控制的基础上进一步思考问题，综合已学知识提出可行的方案。

为保证讨论效果，教师会在前一节课把讨论题布置给学生，同时，把需要阅读的资料提示学生。学生可预先阅读相关资料，进行一些思考，做好讨论准备。课堂讨论分组进行，由组长记录各方意见，并归纳总结。教师可随机参与讨论，并在讨论中正确地引导、提问以及产生自己的见解。讨论结束后，采用学生自愿与教师随机抽查的方式选取俩组学生，由组长报告讨论结果，其余学生可提问。教师点评是讨论课的重要环节，点评的意义在于一方面教会学生怎样从讨论的内容中，总结出有价值的规律或结论；另一方面便于引出后续的学习内容。

2.2专题研究

数据库系统原理课程的专题研究针对模块设计，着重训练学生综合运用知识分析和解决问题的能力。针对模块1和模块3，我们设计了关系模型实现、数据库性能调优两个专题。这两个专题以模型为主线，将从模型的三要素到深入数据库管理系统内部实现的递进性目标作为研究报告目标，引导学生通过完成研究专题，掌握规范的研究问题的方法。

关系模型实现专题的研究目标是探究数据库管理系统对关系模型的实现方案，要求学生在学习模块1的基础上，选择一个主流的商品化数据库管理系统，探究该数据库管理系统对关系模型的三大要素(数据结构、数据操作和完整性约束)的实现方法，并与课本所学知识做比较。学生需要按小组提交规范的研究报告，报告中需要阐明所选择商品化数据库管理系统的发展历程及特点，讨论该数据库管理系统在关系模型的数据结构、数据操作和完整性约束的实现方面的特点，并比较与课本所学知识的不同之处。

数据库性能调优专题的研究目标是研究数据库管理系统的SQL调优方法，要求学生在学习模块3的基础上，按研究性学习指导书的提示查阅资料，自主学习SQL调优的有关知识，并选择一个主流的商品化数据库管理系统，在完成必要的实验的基础上，研究该数据库管理系统的SQL调优方法。学生需要按小组提交规范的研究报告，报告中需要阐明与数据库管理系统性能有关的因素，给出所选择的商品化数据库管理系统的SQL调优的原则，并分析SQL调优与DBMS查询优化器的关系。

专题研究分以下几步进行：

1) 研究专题的下达。讲完相应知识点之后，教师布置相关的研究专题，同时提供给学生相应的学习资料和具体要求。学习资料包括研究性学习指导书、相关的搜索路径，具体要求有论文格式和评分标准。

2) 学生进行课外学习。小组在研究专题下达的3日内确定组内各成员的分工，按照分工展开研究和讨论。遇到小组研究中无法解决的问题，可及时与教师沟通。小组最终需提交规范的研究报告，并注明每位成员在报告中所做的工作。

最后是成果展示和教师点评。采用学生自愿与教师随机抽查的方式选取2～3组学生展示研究成果。由组长报告研究结果，其他小组的学生可提问。每组学生报告完毕，教师必须点评。对正确的论点要予以肯定，必要时可以引导到更深的层次。对争论的问题，学术界有结论的，教师应介绍有关的结论，对于无结论的，教师可阐明自己的观点供学生参考，或指导学生查阅有关参考文献等。

2.3多层次的研究型实验教学

研究型教学不能轻视实践技能的培养和训练，研究型的实验教学应该从问题出发，激发学生通过动手实验探究问题的热情，同时鼓励学生对问题提出多种解决方案，并对各种方案进行评价和比较[6]。我院的研究型实验教学按基础验证性实验、设计性实验和探索性实验三个层次分别设计。

基础验证性实验主要针对模块1和模块3设计，不同于传统的实验模式，教师对学生的要求不仅局限于用实验验证原理，而且要研究有关问题，实现对知识的拓展。除研究性学习指导书给出的需要探究的问题外，特别鼓励学生自己提出问题，并通过实验验证。

设计性实验针对模块2设计，训练目的是让同学们对数据库设计的全过程有整体的认识，并提高学生搜集资料、解决实际问题、论文写作和团队协作等综合素质。在设计性实验的实施过程中，若干同学组成开发小组，每位同学承担不同的角色(如系统分析员、系统设计员、系统开发员、系统测试员等)，协作完成一个小型信息系统的开发，使学生深入理解数据库设计的基本方法、步骤和数据库设计各阶段的任务，掌握数据库应用系统分析、设计与实现的方法和相关技术。设计性实验的成果需要以小组为单位展示，展示过程中允许其他同学和老师提问。

探索性实验针对模块3设计，该实验配合数据库性能调优专题，要求学生在查阅资料、自主学习SQL调优相关知识的基础上，设计实验方案验证SQL调优规则，并鼓励学生提出新的SQL调优规则或发现已有规则存在的问题(如在不同的数据量或索引情况下执行代价不同等)。探索性实验的成果展示随专题报告进行。

3以科研项目驱动研究性学习

研究性学习需要应用的驱动，科研项目是课堂研究性教学活动的延伸。以项目驱动研究，以研究带动教学，科研活动能够培养学生的研究型思维、创新意识和实践动手能力[4-5]。

我们通过开展大学生创新活动，让部分学生参加到教师的科研项目中。这些项目在用到已学知识的同时，也会让学生面临新的挑战，他们必须学习以科学研究的方式主动搜集信息，获取知识，应用知识，最后解决问题的方法，该过程是一种独创性学习活动，可以激发学生研究性学习的兴趣。

与此同时，科研项目对研究型教学的开展也能起到积极的推动作用。在完成项目的过程中，教师需要学习新的前沿知识和技术，一方面可以丰富课堂教学，另一方面还可以从项目中抽取新的案例用于研究型教学。

4基于过程的学习效果评价体系

传统的以学生考试成绩为主的评价机制并不适用于研究型教学模式，研究型教学模式应侧重对过程的考核。

为配合研究型教学，北京交通大学对主干课程的学时进行了弹性化处理。以数据库系统原理课程为例，课程原本64学时，但实际安排80学时，其中的16学时是专为配合研究型教学设置的。我们将这些学时用于开展学术讨论、专题报告辅导、探索性实验的方案讨论、学生成果展示及教师点评。

在考核方式上，我们将期末考试成绩在最终成绩中的比例降至50%，另外50%用于对过程进行考核(各部分所占的比例见表1)。其中，研究报告和实验报告有详细的评分标准，期末考试采用开卷的方式，考题比较灵活，需要学生在理解的基础上解答问题。

表1课程学习效果评价体系

研究型教学是当前教育教学研究的热点问题。我们对数据库系统原理课程进行了研究型教学的探索与实践，在对课程内容模块化的基础上，设计多元化的课程训练环节和面向过程的学习效果评价体系，用以问题为导向的主动式学习方式来激发学生的思维和兴趣，从而增强学生的思考能力、分析能力和创新能力。未来工作的重点在于进一步调动学生对研究性学习的积极性，充分发挥他们的主观能动性，最终提高人才培养质量。

参考文献：

[1] 教育部高等学校计算机科学与技术专业教学指导分委员会. 高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告暨专业规范(试行)[M]. 北京:高等教育出版社,2009:337-394.

[2] 王珊,萨师煊. 数据库系统概论[M]. 4版. 北京:高等教育出版社,2006.

[3] 王宁,王珊. 数据管理课程群的构建和实施方案研究[J]. 中国大学教学,2010(6):62-65.

[4] 胡彩平.“数据库系统概论”课程的研究性教学探讨[J]. 时代教育,2009(5):91-92.

[5] 叶小平,汤庸,汤娜. 数据库学科研究型教学探讨[J]. 计算机教育,2008(2):17-19.

[6] 陈慧萍,牟艳. 数据库系列课程实验教学的探索[J]. 实验室研究与探索,2008,27(1):105-107.

Study on the Research Teaching Model in Course of Principles of Database System

WANG Ning, XU Wei, YU Zhongqiang

篇（6）

中图分类号:G642 文献标识码:B

1引言

“数据库原理”是经济信息管理专业的重要专业课程之一,具有理论性、实践性强的特点。同时,随着数据库系统在政府机构、企事业单位的广泛使用,使该门课程具备很强的应用性。如何在数据库原理教学中结合课程特点,让学生牢固掌握数据库原理的诸多知识点,并通过实践训练将这些知识点转变为可应用的技能,是培养经济信息管理专业应用型人才的需要,是增强学生就业竞争力的需要,也是我们进行本门课程教改实践的重要出发点。

在以往的“数据库原理”课程教学效果评估中,我们发现存在以下一些问题:

(1) 在教学环节,理论和知识点讲解多,案例的讲解和分析少,学生觉得数据库理论抽象和难懂;

(2) 数据库原理课程与相关计算机语言课程的关联少,学生即使掌握了SQL语句的语法规则和应用,却不知如何与VB、Java等计算机语言相结合,构建一个数据库应用程序;

(3) 对学生的数据分析能力和设计能力培养不够,学生不知通过什么样的分析过程建立合理的数据库表、字段信息项和数据表关联关系,学生设计的后台数据库和数据表的结构漏洞百出、不合逻辑;

(4) 实践过程中缺乏项目工程组织。即使加大案例教学,但没有一个完整的实际项目案例实践,使学生对整个课程的学习感到支离破碎、不成体系,对本门课程的学习缺乏整体认识,也无法直接感受所学知识在实际工作中的地位和作用。

针对以上问题,我们对数据库原理课程采用了案例教学法和项目驱动教学法,并进行了初步实践,取得较好的效果。

2案例教学法、项目驱动教学法及其特点

2.1案例教学法及其特点

案例教学法是指教师根据教学目的和教学内容的需要,采用案例组织学生研究、讨论,对案例中的事实和急需解决的问题进行分析、判断并提出解决方案。案例教学法最早于1870年由美国哈佛大学法学院的克里斯托弗•哥伦姆布斯•兰德尔教授创立,普遍被应用于医学、法学、管理学等学科,用来教授业务实践中的重要思想、内在原理和技能。目的是使学生在掌握了基本理论知识的基础上,通过独立思考和集体合作,进一步提高分析、解决实际问题的能力。

运用案例教学手段进行示范教学,实现边讲边练,循序渐进地引导学生掌握相应的知识和技能,大大缩短了教学情景与实际情境的差距。案例教学法的特点,一是从以教为中心变为以学为中心,既强调教师的组织指导作用,也重视培养学生的学习兴趣和自觉性,实现了教与学的优化组合;二是由只传授知识改变为传授知识与发展智能并重,在案例讨论中不仅传授知识,而且启发思维,培养能力。

2.2项目驱动教学法及其特点

建构主义学习理论认为,知识,特别是技能,不是通过教师传授得到的,而是学习者在一定的情境下,借助他人的帮助,利用必要的学习资料,通过意义建构方式获得的。项目驱动教学模式是一种建立在建构主义教学理论基础上的教学法,该方法以教师为中心,以学生为学习主体,以项目任务为驱动,充分发挥学生的主动性、积极性和创造性,变传统的“教学”为“求学”、“索学”。项目驱动教学法是实施探究式教学模式的一种教学方法,适用于学习各类实践性和操作性较强的知识和技能,也适用于培养学生自主学习、分析问题、解决问题的能力。

3数据库原理教学实践改革

“数据库原理”课程的教学目的是使学生全面地了解和掌握数据库系统的基本概念、原理及应用技术,教学内容包括基础知识、关系模型、SQL、关系数据库理论、数据库设计和数据保护等。

3.1数据库原理案例教学介绍

在数据库原理教改实践的教学内容组织上,我们以可视化开发工具PowerBuilder(以下简称PB)及其集成的数据库SQL AnyWhere组织和设计针对各知识点的案例,在课堂讲解中设定每一堂课的学习目标,以启发、讨论方式进行教学互动,以知识点配案例和演示的方式进行讲解,使各知识点易于理解、易于掌握、易于应用。表1给出了针对“数据库原理”课程的知识点所设计的相应案例。

3.2数据库原理项目实践介绍

在数据库原理教学中,项目驱动教学法的特点是尤如学习中有一条主线,以一个数据库管理信息系统的设计开发为一个项目主线,把零散的技能知识与训练串在一起,以增强学生学习的系统性、完整性;教的过程是分块的,做的过程却是整体的,紧紧围绕项目工程开展教、学、做,学完之后学生感到非常有成就感。在项目的完成过程中,采用过程性评价和终结性评价等评价方式相结合,有利于实时指导教学和学习。项目驱动教学法拉近了学生所学知识与实际应用的距离。

基于传统的软件工程生命周期开发方法,把项目划分为若干个阶段(需求分析、概要设计、详细设计、编码、测试、运行维护),各个阶段有相对独立的任务,按照工作计划和分工逐步完成各个阶段的任务,最后达成项目目标。在课程实践中,把学生组织成5～7人的项目小组,并定义项目的目标、功能范围、项目过程各阶段的任务以及评价机制,把各知识点和需要培养锻炼的能力项分解到各阶段任务中,由各项目组自行制定项目计划,由教师指导和监督计划的执行并进行阶段成果评价(见表2)。

4结束语

采用案例教学法和项目驱动法进行数据库原理教学,有利于学生牢固掌握基础知识,提高数据库应用开发能力和实践动手能力,加强团队合作精神,提高学习热情。今后,我们将进一步总结经验,以使数据库原理的教学改革不断完善和成熟。

参考文献:

[1] 柯胜男,黄明和,雷刚. 基于“项目驱动”的教学研究与探索[J]. 计算机教育,2007(4):25-27.

篇（7）

基金项目：北京林业大学教学改革项目(BJFU2011JG031)；中央高校基本科研业务费专项资金(YX2011-30)；北京林业大学新进教师科研启动基金(BLX2w8019)；北京林业大学专业建设基金“计算机科学与技术专业能力构成与培养的研究”(2010北林教办发34号文件)。

作者简介：田萱，女，讲师，研究方向为智能信息检索、知识工程、数据库系统；王春玲，女，副教授，研究方向为数据库系统；孟祥光，男，讲师，研究方向为多媒体技术、信息系统。

在数据库课程中，概念模型是一个理论和实践紧密结合的重要知识点。概念模型主要用于信息世界的建模，它实现了从现实世界到信息世界的第一层抽象，是帮助数据库设计人员进行数据库设计的有力工具，也是数据库设计人员和用户之间交互一种交流语言。E-R模型因其具有较强的语义表达能力、简单清晰的描述方式而成为广泛推广和使用的一种概念模型。

E-R模式是Peter.P. Chen(陈品山)于1976年提出的一种概念模型，在斯坦福大学Jeffrey D. Ullman教授的1976年出版的数据库教科书《Principles of Database Systems》中首次被介绍。因其清晰方便、易于交流和理解的描述形式得到广大数据库理论界和企业界的支持，得到广泛的推广和应用。在计算机科学与技术等相关专业的大学本科阶段，E-R模型是数据库系列课中非常重要的一个知识点[1]，是数据库系统设计的基础，是软件工程、信息系统等课程学习的前提。

然而，大部分同学表示数据库课程中的E-R模型学习起来比较简单，但实际应用中并非那么容易上手。许多教授软件工程、信息系统等课程的老师也抱怨大部分同学在数据库相关课程学习的E-R模型难以实用，以致影响了后续课程的学习和理解。造成这一现象的原因是多方面的。笔者从教师角度总结了如下两点：

1) 数据库课程中老师往往就E-R模型而讲E-R模型，只是讲解了E-R模型的一般表示方法，而缺乏对E-R模型来龙去脉的介绍，这就导致学生对E-R模型采用一种死记硬背的学习方式，而难以融会贯通地理解应用。

2) 大部分数据库课程中，老师往往把已经分析设计好的数据库需求拿给学生要求画出E-R模型，忽略了需求分析和E-R模型的紧密联系，导致学生只会按规定的需求设计画出模型而不会根据需求分析设计画出模型。

导致上述问题的一个根本原因就在于大部分数据库课程的教材在内容中是把E-R模型和数据库需求分析割裂开来的。一般把概念模型和E-R模型的原理放在基础部分，而把从需求分析到E-R模型的转换部分放在数据库系统设计部分[1-2]。这就导致教师讲授时也几乎是割裂或抛弃了需求分析而单独讲解E-R模型。这样带来的后果就是学生难以把数据库系统需求和E-R模型系统的统一起来，甚至对E-R模型应用背景缺乏了解。

针对以上问题，我们在数据库课程的E-R模型教学过程，强调一方面引导学生“知其所以然”，另一方面强调学生“知其所以用”，让学生从E-R模型的产生过程中探究E-R模型的应用，引导学生自己独立思考和探究学习，实现从知识到方法，从方法再到能力的自然转换。下面介绍一下笔者在数据库原理与技术课程中关于E-R模型教学实践的过程和体会。

1追根溯源，从汉字和古埃及文的构成引入

E-R模型的教学内容主要包括实体、实体属性、实体之间联系等表示方法。其中的重点内容是实体联系的抽取和表示。学生在学习这部分内容时往往采用死记硬背的方式。由于对E-R模型作者表示方法缺乏理解，导致学生在应用E-R模型时照猫画虎，难以根据实际的应用系统来分析。

而事实上，E-R模型作者在提出E-R模型时借鉴了中国汉字、英语、古埃及文字的构造思想[3-5]。教师在引入E-R模型时介绍一下作者构造思想，不仅有利于学生对E-R模型消化吸收，引导学生对知识追根溯源，还增添了教学情趣。

例如，在讲到实体之间的所属联系时，可以引用E-R模型作者在《Data&Knowledge Engineering》中发表的“English Chinese and E-R Diagrams”一文中

的图片[3]，如图1所示，从汉字“铁、铜、银”等字的构造中看到实体之间的“subset”关系；例如学生、本科生、硕士生、博士生之间的联系，如图2所示。

图1E-R模型作者提供的汉字构造图

图2学生实体之间的subset关系

再例如，讲解分析给定需求抽取实体及其联系时，可以借鉴作者给出的英语句子结构和E-R模型结构的对应关系[3]，如图3所示，供学生在分析系统时参考。

图3E-R模型作者提供的英语句子结构和E-R模型结构的对应关系

一般来说，这部分内容可以采取一种探究引导的教学方式：即由老师在课堂上简单介绍E-R模型作者的构思，激发学生探究的兴趣，然后交由学生读取相关论文，再在课堂上报告，老师进行必要的点评和补充。这种方式更能激发学生学习的好奇心和积极性。

2一问一答，捕捉系统需求的边界

在进一步的练习阶段，笔者通常要求学生根据自己的生活学习体验，自由提出应用系统需求，自己构建出数据库系统的E-R模型。通常，学生在这个练习阶段积极性非常高，提出的应用系统需求多种多样，除了和学生学习生活紧密贴切的常见的学生管理系统、宿舍管理系统、图书管理系统之外，还有许多来源于自己生活背景的系统。例如：国防生积分系统、自行车租赁系统、农村小卖部进销存系统、党员管理系统、大学生竞赛管理系统、社团管理系统等。但是

面对自己提出的需求，学生大都刚开始很难掌控应用系统的边界，制定出合理的E-R模型。导致这个结果的原因在于学生就如同一个普通用户，对自己提出的应用系统没有明确的使用需求，因此对涉及的数据库系统没有边界。

针对这个问题，笔者的经验是采用问答方式，帮助学生确立系统边界，从而确立相应的概念模型。例如，针对某学生提出的大学生竞赛管理系统，问答如下：

1) 该系统涉及哪些对象？

2) 各个对象都有哪些属性？

3) 该系统中对象两两之间有无联系？

4) 该系统中多个对象之间是否存在联系？

5) 各个联系的种类是什么？

在这五个问题中，第一和第二个问题是根本，用来明确系统所涉及的实体；第三个问题是关键，用来明确实体之间常见的联系；第四个问题是必要的补充，以发现和明确实体之间多对多之间的联系；第五个问题则是把概念模型转换为关系模型的基础。经过这个五个层层推进的问题，一般学生都能很好地明确系统边界，清楚定位系统所涉及的实体和实体之间的联系。

五个问题中的第二个是刚入手学生最容易迷惑的地方。因为他在分析时会发现对象之间有许多联系，完全不像以前做题时题目中已经给定好实体之间特定的联系，因此面临实体之间的联系如何取舍的问题。针对这个问题笔者提出了矩阵分析法来帮助初学者明确实体两两之间的联系。

3矩阵分析，明确实体两两之间的联系

针对上述大学生竞赛系统的例子，下面给出矩阵分析法来明确系统实体两两之间的联系。矩阵分析法分为三步：

1) 按照实体之间的顺序，采用矩阵的形式，给出所有实体两两之间的联系。因为两个实体之间的联系是唯一的，事实上这样画出的矩阵是个倒三角形。分析大学生竞赛系统，可以得到系统中涉及的实体包括学生、竞赛、竞赛小组、指导老师四个实体。这些实体两两之间的联系如图4所示。

图4实体两两之间联系的初始矩阵

2) 对第一步结果矩阵进行去重处理。这个步骤实际上把相邻两个实体之间的联系去掉一个，保证系统中联系的唯一性。这个步骤比较简单，学生熟练之后，可以和第一步合并在一起进行。去重后的大学生竞赛系统中实体两两之间的联系如图5所示。

图5去重后得到的实体两两之间的联系矩阵

3) 发现第二步结果矩阵中的间接联系并予以剔除。这一步主要根据需求的语义进行分析，发现实体之间的间接联系，即通过其他实体可达的联系，以减少冗余。剔除间接联系后的大学生竞赛系统中实体两两之间的联系如图6所示。

图6剔除间接联系后得到的实体两两之间的联系矩阵

上述过程可以帮助初学E-R模型的学生体会需求分析中实体两两之间存在的联系，从而明确实体之间的联系。经过几次这样初步分析的练习之后，大部分同学很快就能掌握选择实体两两之间联系的捷径，发现需要明确的就是实体和实体之间的直接联系，从而越过上述较为复杂的矩阵分析。

4结语

E-R建模方法是数据库原理与实践等数据库课程中的一个重要教学内容，笔者根据多年的教学经

验，结合学生学习时存在的常见问题，总结了教学工作中的一些具体做法和措施：1)追根溯源，从汉字和古埃及文的构成引入；2)一问一答，捕捉系统需求的边界；3)矩阵分析，明确实体两两之间的联系。这些方法大大提高了学生的学习兴趣和学习的积极主动性，在课堂内外都获得比较好的效果。从2008年到2011年，笔者执教的数据库课班中的学生在老师的指导下申请了校级大学生科研创新计划项目6项，国家级大学生科研创新计划项目1项，这些项目后台均有数据库系统支撑，如表1所示。

表12008年到2011年笔者所指导的底层基于数据库系统的大学生创新项目

参考文献：

[1] 王珊,萨师煊. 数据库系统概论[M]. 北京:高等教育出版社,2005:203-219.

[2] 陈志泊,王春玲. 数据库应用技术[M]. 北京:人民邮电出版社,2005:18-30.

[3] Chen Peter P. English, Chinese and ER diagrams [J]. Data & Knowledge Engineering,1997(1):5-16.

[4] Chen Peter P. Entity-Relationship Modelling: Historical Events, Future Trends, and Lessons Learned[M]. New York:Springer-Verlag,2002:296-310.

[5] Chen Peter P. From Ancient Egyptian Language to Future Conceptual Modeling[M]. London:Springer-Verlag, 1999:9-24.

Discussion about E-R Model Teaching on Database Course

TIAN Xuan1, WANG Chunling1, MENG Xiangguang2

(1.School of Information Science and Technology, Beijing Forestry University, Beijing 100083, China;

篇（8）

随着我国正式加入WTO和目前经济全球化进程的加快，开展和推进双语教学对高等教育国际化日显迫切[1-3]。数据库技术作为中国计算机科学与技术学科教程2002(简称CCC2002)中的16门核心课程之一，至2004年起成为我校信息学院软件工程、计算机科学与技术、网络工程三个专业的本科生首批开展的双语教学试点课程。过去4年我们以培养既精通计算机专业知识又精通英语的复合型人才为宗旨，以学生为主体，以双语为手段，配合本科教学改革工作，进行了一系列教学方法和手段的探索和实践。本文总结了该课程采用双语教学工作的经验和体会，这将有利于课程改革的顺利进行和不断得到改善提高。

1数据库双语教学的必要性

双语教学(Bilingual Education)在英国《朗曼应用语言学词典》所给的定义是“The use of a second or foreign language in school for teaching of content subjects”。即在学校使用第二语言或外语进行各门学科的教学[4]。我国当前的双语教学模式主要属于保持型双语教学，即学生刚进入学校时使用本族语，然后逐渐地使用第二语言进行部分学科的教学，其他学科仍使用母语教学。

数据库技术作为信息领域的支撑基础和软件学科的重要分支，经过三十多年的发展，已形成较为完整的理论体系和一大批实用系统，其应用领域占整个计算机应用的70%以上。网络技术的发展和知识发现的需求，为数据库技术开辟了广阔的空间，带来更强劲的发展劲头。当前数据库相关的前沿理论和先进技术的书籍和资料等，大多为外文制品，只有具有双语能力才能真正把握该学科的前沿与方向[5]。

2数据库系统双语教学的实施

2.1明确教改思路与理念

该课程教授的对象是大三学生，这时学生已经完成了大学公共英语的学习，具备了比较丰富的词汇量和一定的英语阅读能力与沟通能力。由于自身的情况不同，学生的英语水平参差不齐，开展双语教学必须根据课程的实际要求、学生的接受能力和自身英语水平等具体情况，决定其具体模式，并根据课程的进展情况和学生对课程的适应情况及时加以调整，从而达到掌握专业知识和提高学生实际英语能力的双重教学目标。

2.1.1关于教材

教材是教学的基础。合适的教材是影响双语教学效果的一个重要因素。笔者选用教育部高等教育司推荐国外优秀信息科学与技术系列《数据库系统概念》(第5版 影印版)。该教材与我国数据库教学大纲一致性较好，且注重实际应用能力和综合素质的培养，注重当代数据库技术前沿的发展，遵循现代计算机教学规律，英语纯正地道。但是该教材也面临一些问题：篇幅过长(达1 064页)，涵盖了计算机专业本科生和研究生学习的内容。在目前72学时的教学安排下，学生完全理解其全部内涵，是非常困难的。因此我们根据国内数据库教学大纲的安排，对章节内容在难易层次上做了划分，将教学内容定位于数据库系统基础篇，包括数据模型、关系数据库系统、关系数据库标准语言SQL、数据库设计理论、事务管理五大组成部分。而有关数据存储和查询实现、对象数据库和XML数据库、分布式数据库等更高级的内容只提供给能力较强的学生在课外学习。

2.1.2关于教学目标

通过本课程的学习，使学生理解、掌握数据库系统的基本原理：包括数据库的一些基本概念，各种数据模型的特点，关系数据库的基本概念，SQL语言，关系数据理论，数据库的设计理论；了解数据库管理系统软件的研究内容；掌握数据库应用系统的设计开发方法；了解数据库技术的主要内容和发展动向，以指导今后的应用。实践方面：要求学生利用数据库的原理知识和实用工具动手开发一个数据库应用系统。其最终目的是培养学生运用数据库技术解决问题的能力，激发他们在此领域中继续学习和研究的愿望。

把专业知识的教学放在首位，将语言教学作为一种渗透。积极使用英语教学，但不要求学生在在词汇和语法上做过多的纠缠，只要求学生能够读懂，理解课程的内容和表达方式。

2.1.3注重调动学生的积极性

当前双语教学这种新的教学形式面临着巨大的挑战。对学生来说，面对枯燥的专业知识和大量数据库英语词汇，很容易产生抵触情绪，丧失学习的信心。有不少的同学为了减轻学习的压力，索性直接阅读中文教材。因此充分调动学生的积极性是提高双语教学质量的有利保证。在教学中我们注意把握如下几点：首先，双语教学的关键是教师。教师必须是“双语人才”。双语教学对教师的要求非常高，不仅专业精深、英语好，还要求用英语表达专业知识、解析专业词汇等等。因此，工作难度和压力比过去要大许多，教师要做好充分的思想准备和心理准备。其次要准确把握中文和英文的关系。双语教学不等同于英语教学。虽然我们强调用英文的思维方式来阅读和表达专业知识，但是绝不能忽视第一语言的母语在教学中的中介作用。为此我们采用循序渐进的方法，适当缩小英文上课的比例，从5%～10%开始，然后根据学生的接受情况增大英文比例。

2.2准备课件与案例资料

数据库课程的一大特点是基础理论内容较多，一些概念性内容和经典理论不容易理解，例如关系模式、关系运算、数据库的规范化理论等知识。为了保证每节课的教学质量，需要精心组织教学内容，制作精美的多媒体课件以突出重点和难点。笔者采用“拿来主义”，对与该教材配套的1 000多张英文版电子教案进行了深入细致的分析。该电子教案以标准的科技英语形式涵盖了全部的教学内容，同时配以图、表、动画等多媒体手段，大大增强了教学的科学性、直观性、生动性及趣味性，避免了在板书中容易出现的英语书写和表达错误，显著加大了教学信息量，提高了教学效率。为了配合该课程的教学大纲，我们对PPT中的部分内容做了删除和修改：通过加粗、注释中文强调重点词汇；采用不时穿插小练习(practice)以增加课件的交互性，使学生每学完一部分知识都有一定思考与消化知识的空间。另外，对一些实践性强的内容，比如书写关系代数表达式、SQL语句等内容，尽量板书在黑板上而不以PPT的形式呈现。实践发现，教师适当的在黑板上以示范的形式表达教学内容会收到更好的效果。

采用外文原版教材另一个显著的特点是强调CASE WORK(案例)在教学中发挥的作用。以该课程为例，该书以一个银行运行实例来将许多概念有机的结合起来，包含了对一个相对完整银行系统数据库的需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计、应用与开发、运行与维护等一个数据库应用系统涉及到的方方面面。对学生而言，将看似枯燥的理论知识和形象连贯的实践操作联系起来，有利于对知识的融会贯通。为了更进一步的发挥案例教学在数据库教学中的应用，在数据库的课程设计教学过程中，我们选取了一个贴近学生生活的案例“简单网上机票订购系统设计与实现”。在前期的准备阶段，通过了解当前的教学背景，及课程中需要学生了解掌握的重点和难点，根据由知识易到难，简单到复杂，循序渐进的方法，编写了一套全英文的实践教学材料。

2.3课堂教学方法

与传统教学相比，双语教学有其特殊性。双语教学的实质是研究型教学模式，旨在全面培养学生自学能力。因此教师一定要教会学生自己探求知识，更新知识，培养学生创新精神，让学生自主学习、自主发展。

2.3.1注重培养自学能力

双语教学应该突出学生为主体的教学原则，让他们参与到整个教学活动中去。不少同学觉得自学有困难，比如英语词汇量大、专业词汇不够等，知识获取远不比课堂上来的直接。因此，针对不同的教学内容，我们对学生提出了一些自学的建议：提前至少阅读每章的Introduction和Summary，大体上把握这一章的基本内容；要能对Review Terms中的专业词汇会读，会写，理解其含义，并能用英出解释；阅读Bibliographical Notes，了解相关研究背景与历史；能够完成1～2题Practice Exercises。

2.3.2采用任务驱动式的教学模式

顾名思义，是由教师根据课程内容，为学生安排一定的学习任务，让学生在完成任务的过程中掌握所学知识。它提倡“教为主导，学为主体”的教学思想，强调学生的主体性、积极性和创造性。在任务驱动式学习模式中，任务是课堂教学中问题提出的表现，是教学目标实现所依托的直观形式。因此教师要纵观整个课程，充分发掘教材因素，精心设计探索性问题，把握好时机，提供学生自主学习的最佳机会。问题可采用课本后面的基本练习题，也可根据课本内容自编题目。然后根据教材重点、难点和学生可能遇到的困难拟定讨论题，组织学生质疑、讨论、解疑，由学生自己“战斗过关”。比如教学Transaction(事务)这一章时，教师先布置一下几道思考题：

1)What is the definition of transaction?

2)What is the function of ACID properties of transaction?

3)How to test for serialization?

理解上述问题后，完成下列练习：

1)Database-system implements have paid much more attention to the ACID properties than have file-system implements. Why might this be the case?

2)Consider the precedence graph of figure 1. Is the corresponding schedule conflict serializable? Explain your answer.

Figure 1

理解上面两道题后，再拟定适当题目组织学生讨论：

1)Explain the distinction between the terms serial schedule and serializable schedule?

2)Why do database system support concurrent execution of transactions, in spite of the extra programming effort needed to ensure that concurrent execution does not cause any problems?

学生在教师的引导下，自学课本，尝试练习，相互讨论，自己解决问题，从而掌握事务的基本概念；事务的四个性质：原子性(A)、一致性(C)、隔离性(I)、持久性(D)以及如何判断一个给定的调度是否是可串行化调度。这些知识为接下来进一步掌握数据库的并发控制机制和恢复策略打下坚实的基础。在整个教学过程中学生可以根据自己对知识的理解和表达能力采用适当的学习方式：能力稍差的同学先允许用中文思考和回答问题，然后逐步过渡到英文的表达；能力较好的同学要求用英文进行表达与讨论。通过学生的自主探索、自主质疑、自主讨论，不仅让他们体验成功的快乐，而且激励学生学习计算机的兴趣,同时增强学习的信心和勇气。

2.3.3组织讨论和演讲

我们鼓励学生当“小老师”，创设学生能够进行语言实践的情境。针对理论课和实验课中的遇到的问题，鼓励学生独立思考，大胆质疑，敢于发表自己不同的观点。比如对查询：Find all customers who have both an account and a loan at the Perryridge branch，不同的学生可能会写出不同的SQL语句。有的采用嵌套子查询，有的采用集合操作，有的还使用视图。在这些方法之中，到底哪些方法更优？又是基于什么理由？通过和学生的交流，挑选出其中几个有代表性的在课堂上进行演讲。当然这需要学生预先准备好材料，组织好语言，提供有说明力的证明。有时候还成为了一场小的英语辩论赛，他们各抒己见，争锋相对。教师最后进行分析和总结。从实施成效上来看，这样的双语教学模式不仅会避免那种学生只能解决课堂和试卷上出现的问题，仅停留在书本和字面上的双语学习，而且让学生所获得的是在丰富的情境中，不断发展着的语言知识和语言的运用。同时在运用双语进行主题的交流和讨论中，能弘扬学生主动性和积极性，推进教师与学生之间，学生与学生之间的人际和情感的交流；提高学生的英语实践能力，为培养学生用英语进行思维和运用英语的能力打下坚实的基础。

2.3.4课外上机实验与课程设计

数据库系统课程强调理论与实践并重。每次理论讲解后，都安排有课外习题，以供学生在实验课上完成。学生只有通过上机操作才能使真正理解、消化课堂上的理论知识，这一点对数据库的学习尤为重要。为了与理论教学协调同步，在时间和内容上很好的衔接，笔者编写了一套《数据库系统实验指导书》。学生实验结束要上交实验报告，要求将实验目的、实验内容、实验步骤以及在实验过程中的体会、感受和遇到的问题等写在实验报告中，教师认真、及时点评指导。此外，在课程结束时，还要指导学生分组完成一个实际的数据库应用系统的开发项目。教师通过精心设计案例，指导学生完成一个完整的分析、设计和开发实践过程。鼓励学生在课题开发过程中利用各种学习资源，比如图书馆、老师、网络论坛等。学习和实践数据库开发设计的思路和方法，完成课程设计任务。通过课题的开发过程，促使学生讲所学的知识用到实际的开发中去，使学生将所学知识得以融会贯通、巩固提高。最后在实现系统的基础上，需提交一份英文课程设计报告。课堂上通过样例的讲解，指导学生撰写报告的基本规范和基本过程。如章节的编排、字体和字号的规范、内容的层次性，语言的表达等，以培养学生撰写软件工程文档和英文论文的能力。

2.4考核形式

篇（9）

 

1、前言

通过实施部署PHD系统解决了石化企业信息化中存在的问题即需要建设统一的信息平台，在数据中心的基础上，将数据应用向深度和广度计算拓展，将面向主题的、集成的、稳定的、不同时间的数据集合应用，把分布在企业网络中不同信息孤岛上的数据集成到一起，整合多种数据源接入模式，搭建一个企业级工厂信息系统毕业论文模板，通过PHD实时数据库和Oracle关系数据库搭建企业级的数据平台，确保数据交流通畅，实现真正的资源共享，将过程实时数据纳入管理系统中实现数据深层次挖掘和分析，从而实现企业级管理控制一体化。通过信息集成，在工厂控制层和管理决策层之间建立实时的数据连接，使底层的仪表控制系统和上层的经营管理得以双向交互、紧密配合，并为APC、流程模拟、在线优化等提供了基础平台。

2、PHD 系统组件结构

PHD系统组件的结构是一个典型的客户/服务结构，整个PHD数据库由PHD服务器和PHD客户端组成，PHD服务器端主要负责数据采集存储，PHD客户端负责数据的使用，如图所示：

图 1 PHD系统组件结构

主要的PHD Server 服务器组件包括如下所列:

PHD Server : 核心组件,提供PHDServer 实时数据库核心功能,如数据存储、压缩、检测、处理等。

Legacy API Server : 提供访问PHD Server 150以上版本的API 函数的服务。

API Server : 提供应用程序访问PHD Server 应用程序编程接口服务。

RDI Server : 提供通过特定实时数据接口RDI(Real Time Data Interface) 收集过程数据并发送数据到PHD Server 组件。

RDI Interface : 实时数据接口,提供与DCS,PLC的数据接口,支持多种通讯协议,如OPC,FTP 等。

PHDMAN : 应用程序用来管理和监视PHDServer 。

PHD Archives :对实时数据进行历史归档。

主要的PHD Server 客户端组件包括如下所列:

TotalPlant Information 简称TPI , 主要提供各种位号点的配置,报表配置,以及一些工厂参照模型PRM(Plant Reference Model) 数据的配置平台。

Visual PHD : 以OLE 方式提供的可视化PHD数据访问组件。

Process Trend : 提供位号趋势察看或SPC 功能。

从图可以看出Microsoft Excel 2003和VB6.0可以通过VisualPHD组件访问PHD Server 数据。[1]

3、 RDI实时数据接口

RDI 是PHD Server 的核心组件之一,它是连接DCS,SCADA ,APC,PLC 等过程数据和核心数据库的数据通道和瓶颈,生产数据通过RDI 接口采集、滤波、压缩,加入时间标签和可信度存入活动归档文件中,供上层网络系统查询、监控和信息系统集成应用。因此研究开发相关的RDI 开发标准和规范相当重要和关键, PHD RDI 在数据接口方面自成体系,有它自己的独特体系结构和通讯方式,为第三方用户的开发和应用提供了较为完善的通讯开发例子程序,用户只要按照PHD RDI 数据接口规范,加入第三方(API函数),就能够实现生产过程数据的实时采集。[2]

4、 PHD接口连接方式

图 2 双Buffer PHD连接Shadow

Shadow接口和Buffer接口连接有两种方式：单Buffer PHD连接ShadowPHD；双Buffer PHD连接Shadow PHD。

双Buffer PHD连接ShadowPHD，有两个Buffer,PHD同时收集数据，一个部分处在激活状态，一个部分处于备份状态毕业论文模板，如果激活状态的PHD发生故障，备份状态的PHD就会立即替代，进入激活状态。这种模式下数据正常连续采集的可靠性将会有很大的提高。[3]

5、实时数据库软件架构设计

图 3实时数据库软件功能与架构设计

如图3所示：系统被设计成三层结构，即控制层、应用层和数据表现层;

控制层是各装置的DCS系统和接口组成，通过接口将实时过程信息输入到实时数据库系统中；

应用层是由实时数据库系统与其之上的应用程序组成，实时数据库采集来自DCS系统的过程信息。应用程序基于这些信息提供操作管理应用。客户化的应用也基于这个平台进行开发；

数据表现层由客户端软件和浏览器组成，客户端软件为实时数据库管理及应用提供应用平台，浏览器用于操作管理的实时信息和组态界面，计算结果也通过该界面显示。

PHD通过在RDI接口在服务器端和客户端建立连接，采集来自现场的DCS、PLC、罐区的SCADA、LIMS、手工录入等数据。RDI支持ODBC/OPC协议，一般通过现场的APP应用站或Buffer机作为数采的客户端与PHD服务器建立连接。由于PHDServer 实现了与关系数据库Oracle的无缝集成, 其把许多静态配置数据如：位号名、数据类型、，扫描周期、单位等保存在Oracle 关系数据系统之中。而数据表现层由客户端软件和浏览器组成，通过WPKS服务器用户可以通过B/S方式看到各种应用结果，如各装置流程图的实时数据、历史趋势，各种产品的产量和收率毕业论文模板，为调度和管理层提供可靠的数据支撑。[4]

6、实施PHD过程中需要注意的问题

为了确保PHD模块能够在项目工期内顺利实施，首先要对装置的DCS系统进行改造，需要在DCS系统的工程师站（如：和利时、浙大中控的DCS系统）或APP应用站（如：横河、DELTAV的DCS系统）安装OPCServer，这将为项目的顺利实施打下坚实的基础。

这里以DeltaV DCS系统为例进行介绍，首先要对改造进行风险评估并制定相应的故障处理应急预案，确定好改造方案后主要的工作分为离线部分和在线部分，离线部分的主要工作主要包括：

安装Win Server 2003平台

安装DeltaV 的OPCServer软件

应用站就位

敷设网络电缆到原有的DeltaV网络（Primary& Secondary）

敷设网络电缆到OPC数据接收服务器（PlantLAN网络）

供电系统连接

以上工作由于在原有网络连线中新敷设网线，施工过程需要防止损坏原有网线的连接。

图 4 DCS系统的物理连接示意图

软件在线工作内容包括：

新增应用站上电检查

新增NODE（应用站）到原有DeltaV系统

根据需求，设置OPC数据接收服务器登陆帐户

与OPC数据接收服务器进行连接及OPC通讯调试

数据传送调试，数据调试时注意所有需通讯的DCS数据地址正确。

7、实现某一套装置实时数据通讯的主要步骤

1、BUFFER机与APP机的OPC连接调试：

在Buffer机上面启动OPCclient.exe，点击Refresh List测试是否连通，如果在Avaliable Services中出现OPC服务器的名字，然后点击OK。如果无法显示请确认是否在APP机上面的启动OPC Server的用户名是否与Buffer机上面一致；[5]

2、安装TPI并对其进行相应配置：

在自己的PC机上面上安装Oracle client和PHD TPI软件。安装完毕后对TPI进行相关配置，设置用户名密码为uniformance。配置完毕后登陆TPI软件 用户名Uniformance 密码uniformance；

3、用PHD提供的专属命令对RDI进行配置：

在TPI中设置source system为OPC为接口的RDI，并把POLL参数设置为/p毕业论文模板，Host Name设置成BUFFER机的机器名并保存。在TPI中设置与同名的RDI source system设置成shadow并保存, Host Name设置成shadow机的机器名：LZSHPHDT。登录到Buffer机，在命令行中执行rdi_services uniformance/uniformance@uniformance，并观察是否成功的建立RDI，在命令行中敲入phdman；执行:def int，建立RDI的名字（如：def int rdi_FCC3）; 执行sta int 建立RDI的名字（如：sta int rdiFCC3）执行sho sys察看是否rdi状态，确保为active状态；

4、设置shadow-buffer架构：

登录到buffer机并执行如下命令执行

SET 对应建立的Rdi名字:MODE ACTIVE

SET对应建立的Rdi名字:ACTIVENODE IP/端口

登录到shadow机并执行如下命令执行

SET 对应建立的Rdi名字:MODE SHADOW

SET对应建立的Rdi名字:ACTIVENODE BUFFER机IP地址/端口；

5、登陆TPI选择Tag loader进行批量数据采集点的导入：

登陆TPI选择Tag loader，Interface name设置对应装置的RDI的名字，Interface type选择OPC，default parent选择TAGLOAD_OPC_PARENT；选择按钮TagLoad，Input File设置成放置导入模版的绝对路径，并把update existing tag设置成默认选项，选择OK。登录到buffer机，在命令行中敲入phdman，执行updatetag full， 执行mon que 点名（monque cdu1_fi101）察看是否可以采集上数。登录到shadow机毕业论文模板，在命令行中敲入phdman，执行update tag full， 执行mon que 点名（monque cdu1_fi101）察看是否可以采集上数。[6]

8、实施后的效果展示

图 5 乙烯装置实时数据生产工艺流程图

9、结束语

基于PHD实时数据库开发的应用，如流程监控、操作监控、趋势分析等，可以为技术部门提供重要的指标点的实时数据，对装置的当前运行情况进行分析提供给厂领导最快捷的生产信息用于决策。 PHD生产实时系统采用B/S分布式结构，即在DCS控制室设置一台PHD Shadow实时数据库服务器、一台Oracle数据库服务器和一台Web服务器。PHD Shadow实时数据库服务器负责集成所有装置控制系统的生产数据，PHD Buffer服务器分布在各装置控制室现场，厂长、总工、科室和车间管理人员通过浏览器来了解现场装置的生产情况等实时数。通过PHD实时数据库，能对生产线运行的各项技术经济指标在线监测、进行动态的能耗分析，并指导运行人员调整设备优化运行，从而降低能耗，提高机组运行的经济性。

参考文献:

[1]实时数据库原理及应用作者：张志檩ISBN：7801640284. 出版. 中国石化出版社2001

[2]Honeywell Inc. Process History DatabaseUser Guide USA: Honeywell International Inc. June 2004

[3]Honeywell Inc. Database SystemSpecification and Technical Data USA: Honeywell International Inc. June2004

[4]Honeywell Inc. PHD OPC Server User Guide USA: Honeywell International Inc. June 2004

[5]王成光.流程工业大型实时数据库理论、技术与应用[D].浙江：浙江大学数控制科学与工程，2003.

篇（10）

中图分类号：G642 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2012.07.053

引言

随着信息技术的不断发展，数据库系统已成为现实生活中不可或缺的一部分。《数据库原理》作为计算机类本科专业的专业基础课，有着重要的作用和地位。其课程内容既需要有较深的数理知识，同时又与工程实际有着密切的联系。因此，如何根据现有教学情况调整课程体系，整合教学内容，采用合适的教学方法，使既能掌握一定的理论基础，同时又具有较强的实际动手能力，达到产学相结合的目的，是目前应用型本科《数据库原理》课程教学应思考和解决的问题。

1.《数据库原理》目前教学中存在的现状

根据目前计算机及相关专业教学现状，结合应用型本科学校特点，《数据库原理》课程教学主要存在以下几个方面问题。

1.1理论与实践教学结合不强

《数据库原理》课程一般包括数据库原理、设计和应用三个部分。原理是其基础，设计和应用是提高，他们相辅相成、互相促进。但是目前一些院校教学的基本情况如下：

第一，有些教师重点偏向数据库原理的理论教学，而向学生介绍具体的数据库使用技术方面内容较少，使学生不能将所学知识融会贯通，不能适应企业对数据库应用人才的需要。

第二，教师重点偏向数据库开发工具的使用，忽视甚至放弃原理的教学，造成学生对具体开发工的操作能力突出，但缺乏数据库设计完整的知识结构。从而导致学生在实际使用数据库过程中不能很好的进行规划，导致大量数据的冗余和结构的不合理。

1.2教学实践有悖工程化原则

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，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，顺应人才市场需求的一条原则，但考察目前的教学过程可以看到，除了毕业设计（论文）之外，从课后作业、上机实践到课程设计，几乎都是学生的个人行为，大多数学生是抱着应付差事的心理被动地来完成这些任务的，缺乏创新思维。在毕业设计（论文）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，学生毕业后也不能迅速适应所在单位的工作要求。从而达不到应用型本科产学相结合的教学模式。

1.3教学内容和教学方法较单一

目前，大多数学生还是通过课堂教学获得相关知识，但是，数据库相关知识日新月异，很多知识不可能在课堂教学中完成，很多内容还需学生课后自学，因此，就需要向学生提供更多的学习平台和空间，让学生能进行课后学习、交流。

1.4考核方式的单一性

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。

2.《数据库原理》课程改革研究的具体措施

针对目前存在的以上问题，对《数据库原理》课程的改革已是十分必要。而根据我校应用型本科的特点以及计算机类专业产学模式结合的教学模式课题研究的背景，本课程教学改革的指导思想是多方面提高学生的学习，培养学生综合地应用专业知识，以产学结合为教学模式，对实际项目进行模拟化开发，训练工程化的设计思想。

2.1课程内容体系的改革

根据课程改革的指导思想，对《数据库原理》课程体系进行改革，建立理论教学内容、实践教学内容以及能力拓展内容三级结构。其中，理论教学内容主要包括数据库的基本知识；在实践教学内容中把理论课程中的实验部分进行重新设计，分为必做实验和选做实验，同时将实践教学内容中的课程设计部分进行修改，课程设计题目由指导教师明天和学生自主命题共同组成，教师命题要求指导教师根据产学模式，以相应的校企合作企业的项目为原型进行修改命题，鼓励学生从实际生活、工作、学习的需要出发设计题目，同时以团队形式充当不同的项目角色；能力拓展内容鼓励学生参加各种计算机竞赛、参加各种形式的认证考试（如计算机等级考试三级、软件服务外包大赛、MAT认证等）。

2.2教学方法方式改革

在实际的教学过程中，合理的综合使用各教学方法、教学手段，以学生为中心，多采用讲解和项目教学相结合的教学方法，提供丰富的学习资源和学习平台，增加学生的实践机会、自学机会和创新机会，极大地调动学生的学习的主动性和积极性。

2.2.1结合多种教学方法进行教学

《数据库原理》课程的特点是理论性较强，因此在对理论知识进行讲解时，以项目案例贯穿其中进行知识的讲解。为了让学生进行能快速理解，采用学生熟悉的学生选课系统作为案例。同时，在对理论性较强的知识点讲解时，采用多媒体课件辅助教学，如用户访问数据库的工作过程一节时，就制作了Flas来辅助讲解，这样学生就能直观的掌握工作过程，同时也增强了学习兴趣。此外，在课堂教学中，还采用小组讨论、回答问题等形式来丰富课堂教学。

2.2.2提供课程网站进行学习及教学

此外，由于数据库知识日新月异，为了让学生能更多的了解最新知识，在课堂教学之外，还采用其他教学方式让学生进行学习，课程网站就是其中之一。为此，在学校课程中心《数据库原理》课程网站上，除了传统的布置作业、上传下载课件等之外，还提供了丰富的课程资源和讨论区。在课程资源模块中，放置了大量的关于数据库技术方面的文章，如各种数据库管理系统的安装和使用，数据挖掘和数据仓库等方面的知识，极大地丰富了学生的学习资源，同时在课堂教学中也鼓励学生自己去查阅相关文献和企业对数据库方面的最新需求。为了方便学生在学习过程中的及时交流，教师与学生每周固定一次在线交流时间，解决学习及教学讨论等问题，同时师生也可发起相关话题，进行探讨，从而增强师生、生生之间的交流和沟通。

除了让学生能及时了解最新知识、及时沟通之外，为了强化学生对理论知识点的掌握，该课程网站还提供了在线自适应测试系统，学生可以根据自己实际掌握情况选择不同的内容进行测试，同时系统还可以根据学生测试情况判断学生目前的知识水平，自动的提供相关测试内容供学生学习。

2.3实践教学内容改革

根据课程内容体系结构，实践教学内容包括课程内实验和课程设计。课程内实验又分为必做实验和选做实验。必做实验教师在课堂上应给学生指定明确的有利于消化课堂理论知识的实验题目，让学生上机时做到目的明确、有的放矢。选做实验可以让学生根据自己掌握情况进行选做，如数据库的恢复、触发器使用、其它数据库管理系统使用等实验可作为选做实验。

上机实验针对的往往是一定范围的知识点，各个知识点相互联系不够紧密，具有一定的局限性，因此在课程的后期需要集中安排课程设计。根据培养应用型人才及产学结合教学模式的要求，在课程设计环节中，指导教师根据校企合作企业所提供的实际项目进行改进，让学生进行项目的模拟化设计开发，如公司EHR系统、设备管理系统等项目等，同时也鼓励学生自己从实际生活、学习出发自拟题目。根据这些实际项目或有意义的课题，让学生在课程设计环节中得到工程化训练，从而学生能够更快的适应企业项目，达到产学相结合的教学模式。通过前期对数据库基础、SQL语言、数据库设计理论、数据库完整性、安全性、数据库恢复技术和并发技术的学习，使学生具有基本理论知识，再通过学生课程设计项目的需求分析训练了学生的沟通能力和工程思想；通过数据库编程和程序设计结构的学习是学生具有进行开发的专业技术能力，通过作品的展示、评价和答辩，使学生的团队精神、综合应用能力得到锻炼。

此外，还鼓励组织学生参加计算机应用能力大赛、软件服务外包大赛等各种竞赛，通过竞赛，使学生的知识面加宽，阅历增强，认识到本课程技术的更深应用领域和技术，促进了学生继续训练学习的兴趣，同时也提高了学生解决实际问题的能力。

2.4改革考核方式，注重能力考核

学生学习能力的评价应采用不同的方法来衡量学生的专业知识、个人自身能力、团队合作能力、建造产品和系统的能力。这些方法包括笔试、口试、学生表现的考察、评分、学生反映、论文、学生互评和自评等。不同能力的评价需要有不同的方法。

数据库原理课程的考核分为理论知识考核与应用能力考核两部分。理论知识的比重占50%，应用能力的比重也占50%。理论知识考核重点考察学生对关键性概念和原理的熟悉和理解，着重考核学生综合运用知识解决实际问题和创新思维的能力。因此，理论知识应采取笔试和口试相结合的方法。