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《數據庫系統概論》是高校計算機專業的必修專業課，同時它也是一門理論和實踐性都較強的學科，傳統的“黑板上講理論，機房里練操作”的授課模式很難激發學生的學習興趣，教學效果不佳。

往往一學期教學結束，和學生談起本課程的學習，學生只是記住幾個概念，至于數據庫的技術沒有多少能深入理解，更別提能應用于實際。數據庫的應用雖然十分廣泛，到處都是數據庫，銀行里、商店里、網絡上等等。但是因為它是藏在“后臺”的，不像多媒體、WWW等等，既作為對象，又作為外殼，直接呈現在人們面前，所以要簡明扼要、深入淺出、生活化地詮釋它，顯然有更高的難度。

本人在《數據庫系統概論》教學實踐中體會到， 不能只看中理論，覺得學生只要知道是怎么一回事就可以了，需要學生親身去參與項目的開發，去經歷基本真實的項目制作，才能掌握知識。因此，在實際的教學中，采用任務驅動的案例教學法，配合直觀的教學媒體，并布置學生的課下任務，多管齊下，讓學生更全面的了解、使用數據庫技術。

1 教學方法概述

對于計算機專業的課程來講，教學方法大致有以下幾種：

1.1 講授法

這種方法能夠使學生在短時間內獲得大量系統的科學知識。但運用不好，學生學習的主動性、積極性不易發揮，就會出現教師滿堂灌、學生被動聽的局面。在講述數據庫概念的時候，常采用這種方法。

1.2 討論法

這種方法是在教師的指導下，學生以小組為單位，圍繞教材的中心問題，各抒己見，通過討論或辯論活動，獲得知識或鞏固知識。在該課程的教學中，采用一兩次，如并發事務的處理。在討論中引導學生圍繞題目發表意見，然后在結束時，概括討論的情況，使學生獲得了正確的觀點和系統的知識。

1.3 直觀演示法

通過展示各種案例或進行示范性實驗，讓學生通過觀察獲得感性認識。主要是演示實驗的內容或要求課下學生實際操作的內容。

1.4 練習法

學生在教師的指導下鞏固知識、運用知識、形成技能技巧的方法。實際操作的練習，旨在形成操作技能，在技術性學科中占重要地位。

1.5 讀書指導法

讀書指導法是教師指導學生通過閱讀教科書或參考書，以獲得知識、鞏固知識、培養學生自學能力。在每次課后，都給學生布置相應的參看書目、參考文獻或參考網站，引導學生主動地自學，并在課堂上適當地讓學生發表自己看書的收獲。

1.6 任務驅動教學法

這種方法要求給學生布置具體的學習任務，讓學生自己查閱資料，并對知識體系進行整理，再選出代表進行講解，最后由教師進行總結。這種方法可以讓學生在完成“任務”的過程中，培養分析問題、解決問題的能力，培養學生獨立探索及合作精神。在講解關鍵的知識或技術時如數據庫的設計，大多采用這種方法。

1.7 自主學習法

這種方法是給學生留思考題或是遇到的一些實際生產問題，讓學生利用網絡資源自主學習的方式尋找答案，提出解決問題的措施，然后提出討論評價。這種方法能夠充分發掘學生的創造潛能，提高學生解決實際問題的綜合能力。

2 教學方法的實施

《數據庫系統概論》的主要目的是要求學生能掌握數據庫技術中的概念，并學會進行數據庫的設計和實施，進而能結合前臺對后臺數據庫進行各種操作。

2.1 數據庫的概念

這一部分主要采用聯系生活的實際講授法來講述。例如在講述數據管理的發展時采用在圖書館查閱資料的例子，總結出常用信息資源管理的兩種方法：手工管理（逐級分類）和計算機管理（采用數據庫）。通過搜索引擎引入數據庫，讓學生感受數據庫管理信息的優勢：查找統計數據高效準確，數據庫的共享性好，管理操作方便，管理大量信息占用空間小。 通過對圖書管理數據庫的解剖分析，了解使用數據庫管理信息的基本思想和方法：采用表格的結構以及表與表之間的關系進行存儲和管理信息的。然后編寫數據庫管理軟件對數據庫信息進行查找和統計操作。

2.2 數據庫的設計

這一部分主要采用任務驅動的案例教學。先給大家一個總體的任務，比如圖書管理系統。總體任務是設計一個圖書館數據庫，在此數據庫中保存有讀者記錄和書目。

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關鍵詞：數據庫系統；教學方法；課程體系

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

Research on Course Architecture and Teaching Method of Database System

CHEN Long-meng

(College of Information Science and Engineering, Qingdao Agricultural University, Qingdao 266109, Shandong, China)

Abstract: For the purpose of achieving the innovative education target of database system and improving teaching quality, this paper presented the active probes into the following five aspects: the construction of the database system series courses, the optimization of the course knowledge, the adoption of the teaching methods and means gearing to the characteristicsof each module in the course, the teaching mode of experiment, the teaching pattern of course design.

Key words: database system, teaching method, course architecture

1數據庫課程體系建設

1.1數據庫系統課程的教學目標

根據數據庫技術應用廣泛、快速發展的實際情況，按照學校關于加強學生實踐能力和創新能力、培養高素質應用型人才的要求，我們確立了數據庫系統課程的教學目標，用一句話概括為使學生具備“對數據庫系統的認知、分析、設計、應用能力和學科素質”，具體而言就是：較全面的掌握數據庫系統的基本概念和基本原理，了解學科發展前沿和發展趨勢，提高數據庫的理論知識水平；學習數據庫技術和方法，掌握其應用技能，提高學生的動手實踐能力；培養學生綜合運用數據庫系統的知識、技術和方法進行數據庫應用系統的設計和實施的能力，提高其綜合素質和創新能力。

1.2課程體系的構建

上述教學目標較龐大，單靠一門課程、一學期難以達到。上述教學目標體現出明顯的層次性，即“基礎、應用和綜合”，為此我們將上述教學目標分解為三個層次，分三階段來實現。因此我們設立了如下數據庫系列課程：

Ⅰ 必修課：數據庫系統概論(第6學期開設)；

Ⅱ 選修課：“SQL SERVER使用技術”，“動態網站建設”(第7學期前面開設)

Ⅲ 必修課：數據庫課程設計(第7學期后面開設)

數據庫系統概論課程是學習數據庫技術的第一門課程，屬于基礎層次，肩負著培養學生數據庫基本理論、基本技術和方法及其基本應用的能力，使學生獲得系統的數據庫知識結構和基本應用技能，為后續課和考研打下基礎；

SQL SERVER使用技術、動態網站建設兩門課程都是選修課(學習選擇權交給學生)，其教學目的是使學生掌握一種數據庫應用系統開發工具(人利用工具而生存)，進一步掌握數據庫理論和方法的應用，提高學生的動手實踐能力。

數據庫課程設計是培養學生全面理解和綜合運用數據庫系統及相關學科的知識、技術和方法分析問題、進行數據庫應用系統的設計和實施以解決實際問題、提高其綜合素質和創新能力的重要實踐教學環節，是數據庫系統課程教學目標培養中的最高層次。在這一教學階段，學生需要綜合運用前兩階段所學課程的知識，以及程序設計、軟件工程、計算機網絡等相關知識才能完成本階段教學任務，達到教學目標。

因為上述三階段的課程在內容上前后相承，層次遞進，所以在教學時間安排上，它們的開設學期前后相連，符合循序推進的教學規律，在教學上可起到趁熱打鐵的作用。

1.3教學內容的結構化與優化

課程體系教學內容的優化包括教學內容的結構化、確定重點教學內容和在系列課程間合理分配教學內容和任務，使課程間教學內容不重復不遺漏，優化目的是最大程度地實現教學目標。數據庫系統概論課程在整個數據庫系列課程中處于基礎和支柱地位，因此課程體系教學內容的結構化首要是該課程教學內容的結構化。按照美國教育心理學家和教育改革家布魯納提出的“學科基本結構”的觀點，教師要指導學生掌握教材全貌，使知識結構化、系統化[1]。為此，筆者從教學內容的結構化入手，經過精心整理，將數據庫系統概論課程的教學內容歸結為“兩行四塊”的知識體系結構[2]，見表1。“兩行”即按照研究范疇(即本身的性質)將課程教學知識點在水平方向上分為理論知識和技術知識兩類，四塊就是按照在人才培養中的作用將課程教學知識點在縱向上分為原理、設計與應用、系統維護管理、前沿與趨勢四個模塊。

觀察表1，發現有兩條水平的有交叉的線索，第一條是理論知識線索，第二條是技術知識線索，前者為后者提供嚴格的理論支持，后者為前者的提出和完善提供素材，兩者相輔相成，統一于關系數據庫系統。這樣一種內容設計上的安排，既讓學生扎實地掌握數據庫的基本理論，又使學生全面掌握數據庫的實際應用，可以迅速投入實際工作。

數據庫基本概念、數據庫系統體系結構、關系模型數據庫、關系數據理論(含關系規范化，數據依賴的公理系統，模式的分解)等部分，構成了關系數據庫核心理論基礎，本部分在數據庫學科知識體系中處于基礎地位；SQL語言、數據庫設計、數據庫編程等部分講述數據庫的開發技術和方法，這部分內容的學習要直接用到關系數據理論等基礎；在數據庫基本理論的基礎上，講授數據庫安全性和完整性控制、數據庫恢復技術、并發控制技術以及關系查詢處理及優化技術，使學生掌握數據庫系統的維護管理和優化方面的知識和技能；對數據庫技術的前沿動態僅作簡介，學生了解即可。因為關系數據庫系統已成為最重要、應用最廣泛的數據庫系統，所以，關系數據模型的原理、技術和應用無疑是本課程的教學重點。知識結構化，利于學生從整體上把握課程知識體系，了解知識點間的關聯，這樣才能使同學們帶著明確的目的性去學習，從而提高學習的主動性和適應性，增強學習效果。

1.4課程間教學內容分配

在講解數據庫系統概論課程中SQL語言部分的內容時，為使學生能看到SQL語句的執行結果，采用Ms SQL Server 2000為平臺，來演示語句的執行情況。在此使用SQL Server 2000這一DBMS時，僅以滿足本章內容教學演示的需要為目的，只講解其必要的操作使用，對其它具體深入的應用不予講解，留待學生課下自學或在后續“SQL Server實用技術”選修課中學習，這就避免了上述兩門課在教學內容上的重疊。

2教學方法與教學手段

2.1適當應用一般的教學方法和手段進行教學

課程體系及教學方案設定后，教學方法和手段就成為影響教學目標實現的重要因素。教學方法和手段是為實現教學目標服務，以提高教學質量為目的的。為此，在教學中筆者針對各部分教學內容的具體特點，以教學質量的高低為取舍依據，靈活采用多種教學方法和手段。同時，在滿足一般學生學習要求的前提下，對有一定基礎的同學還增加一些個性化的教學，為學生的個性化發展提供空間。

例如，對于綜述性知識，如課程緒論部分，采用多媒體授課效果較好；關系代數、關系數據理論等部分教學內容都是很抽象的理論，采用講解+板書授課方式要比多媒體授課效果更好；數據庫設計這一章詳細介紹了數據庫的設計的步驟和方法，其內容和實踐聯系很緊密，非常適合用案例教學法[3]。在這一章教學中，我們采用課后習題圖書館數據庫設計作為教學案例，結合教材中的理論內容，詳細講解每一階段的工作和形成的成果，這樣既使學生深刻地理解了課本上抽象的理論內容，又使學生學到了如何用理論來指導數據庫設計的實踐，起到了一箭雙雕的功效。

在引入新知識時，如關系數據理論和并發控制技術時，采用啟發式教學法，得出一個不好的關系模式存在的四類異常問題，和數據庫共享可能引起的三類數據不一致問題，從而引出相應概念：數據依賴和封鎖。

對SQL語言這一章，一要結合目前信息系統建設的實際進行全面講解，以增加學生的學習興趣，二要讓學生能親歷查詢的結果，以加深理解。實際講解時，筆者應用SQL Server 2000這一DBMS 平臺，讓學生實實在在地看到查詢結果，這樣加深了理解，激發了學習興趣。此外，指導學生課下自學一種DBMS，如SQL Server 2000，并以此為平臺進行上機實驗，讓學生通過對SQL語句的使用來掌握SQL語言的各種語法和功能。

對于重要算法，如求最小覆蓋算法、數據庫恢復算法等，先講清思路，再輔以動畫進行演示。

2.2運用計算機學科特有的方法論于課堂教學

理論、抽象和設計描述了計算學科的研究和實踐的三種形態，是學科方法論的最根本內容[4]。當講解抽象的概念或理論時，教師恰當運用從理論到設計或從抽象到設計的形態轉化，會使學生對其產生興趣并留下很深的印象。這就要求教師理解課程體系中點、線、面的關系。例如實體完整性是指關系中主關鍵字不能為空且其值不能相同。在人事管理信息系統中個人數據庫的職工號就是主關鍵字。參照完整性是指不允許引用數據庫中不存在的外鍵數據，在進行參照完整性檢查和約束時，可通過觸發器來完成。

針對該課程的實踐性、應用性，我們在教學中加強了實踐環節的訓練，具體做法是：按照課程內容的進度設計了從SQL語言的使用操作到數據庫編程的系列上機實驗。上機實驗密切結合基本知識和基本技術，幫助學生消化課程內容，讓學生在實際的DBMS(SQL Server 2000)上進行實際操作和實驗，提交規范化的上機實驗報告。這種課堂教學與上機實驗緊密結合的教學方式既利于學生對基礎理論知識的掌握，又利于學生的自主學習，激發學習興趣。

3課程設計

課程課程設計的教學目標是使學生全面理解、綜合運用數據庫知識和技術進行數據庫應用系統的設計和實施，培養學生分析問題和解決問題的能力，提高其計算機理論水平和綜合素質。這一實踐教學環節在培養學生的綜合實踐能力和創新能力方面起著不可替代的作用，我們非常重視其教學組織，從選題到答辯采取了一系列切實措施來確保其教學質量。

3.1成立課程設計指導教師小組，提前下達課程設計任務

課程設計指導教師小組由承擔過該門課程且有實踐經驗的教師組成，設組長一名，在組長協調下共同進行課程設計前的準備，如制定課程設計任務和實施計劃等，共同組織對學生的答辯；但分工明確，每人指導1個班。數據庫課程設計為期2周，安排在第7學期后半部分。指導小組在第7學期第一周向布置課程設計任務，組織學生分組和選題。課程設計時學生分組一般是按照學生的知識、能力、性別、性格等特征互補的原則搭配，每組2～3人，設組長一名。選題在第二周內完成。這樣早地布置任務，目的是讓同學提前進入課程設計，早開始，早準備。

3.2選題

課程設計題目的命題原則是：符合教學要求，緊密聯系實際。具體題目一般是由指導教師小組提供備選題目清單，由各學生小組選擇，也可以是學生從自己感興趣并熟悉的方面提出，經指導老師審核通過的題目。學生小組組長負責召集和協調討論本組的課程設計，組員間既明確分工，又相互協調配合。

3.3以過程管理管理為著力點，確保課程設計保質保量完成

指導教師組將從選題和分組確定后到集中課程設計周之前的八周左右的時間，按照數據庫設計階段和軟件工程時間進度相應地劃分為若干階段(一般為6階段)，明確規定各時間階段結束前各小組要上交階段報告和設計方案，并記錄是否按時上交情況，記入平日成績，以促使學生抓緊此項學習任務。對上交的階段報告和設計方案，教師要及時評閱、反饋和指導，使其可行。

在集中課程設計周，采用以安排學生集中上機為主，分散設計為輔的形式。教師制定集中上機時間內上機紀律，并對學生考勤。之所以設置分散設計，是為學生對上機實施中發現的問題進行研討或資料查閱留出時間。

3.4考核與評定

課程設計完成后，不但要提交軟件系統、課程設計報告，而且還要進行答辯，答辯含講解、演示、答問三環節。為避免在小組課程設計中，有的同學不積極參與，采用隨機抽查個人和以抽簽方式隨機確定一位同學代表本組上臺答辯的方式來考核小組的成績，促使小組內部相互督促、相互幫助。通過這種課程設計組織方式，既培養了學生的綜合實踐能力和創新能力，又培養了學生的團隊意識和協作精神。

課程設計的成績由考勤、平日成績(各階段報告提交情況、隨機抽查情況)、課程設計報告、答辯(含軟件運行情況)成績等部分組成。這種成績構成方式，強化了對課程設計過程的監督和控制。

上述一系列措施，經過我們帶多屆學生進行數據庫課程設計的教學實踐證明，是行之有效的，并且可供其它軟件類課程設計的教學指導所借鑒。

4結束語

經近年來對“數據庫系統概論”課程的建設，我們以綜合實踐能力培養和創新教育為本課程教學目標，構建了數據庫系列課程體系，建立了課程教學大綱、教案、多媒體課件、實驗指導書和教學網站等，并對課程教學內容進行了優化、教學方法手段進行了改革和革新，對實驗教學方式和課程設計教學模式進行了探索，取得了成效。

參 考 文 獻

[1] 連潤江. 數據庫系統概論教學改革的探討[J]. 湖北廣播電視大學學報,2007,(5):22-23.

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1.方法學的重要性。方法學又稱方法論，在哲學意義上，它是一門學問采用的方法、規則與公理，或者定義為一門學問采用的一種特定的做法或一套做法。大多數科學學問都有它們各自的特定方法，學問的方法學包括能夠支持這些方法的準確性的原理。在一個行業發展初期，技術突破相對處于重要地位，技術創新是企業發展的第一動力，當一個行業發展趨于穩定和成熟之后，技術應用和生產將成為企業發展的另一動力。在這一時期，企業規模擴大，隨之出現大量的行業標準、規范以及工藝等應用過程控制措施，即方法學將起到重要作用。

軟件行業相對于傳統工業行業仍然是一個新興的、不夠成熟的行業，但是軟件行業發展迅速也無毋庸置疑。根據《中國信息化發展報告2007))，在整個“十五”期間，我國信息產業持續快速發展，對經濟增長貢獻度穩步上升，持續以兩倍于GDP的速度高速增長，產業規模不斷壯大。根據《信息產業科技發展“十一五”規劃和2020年中長期規劃綱要》，在“十一五”期間，我國信息產業將實現整體突破和跨越式發展。因此，隨著軟件行業發展的日趨成熟，軟件方法學勢必將得到快速發展，并成為企業發展的重要動力。

2.數據庫系統課程現狀。數據庫技術是計算機科學技術中發展最快的領域之一，也是應用最廣的技術之一，它已成為計算機信息系統與應用系統的核心技術和重要基礎。《數據庫概論》課程自1983年就被教育部列為高等學校計算機軟件專業必修課程。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)》，數據庫系統課程被列為計算機科學與技術、計算機工程、軟件工程及信息技術專業方向的核心課程。

國外不同大學根據其自身特點和目標，所開設的數據庫系統類課程門數和內容各不相同，卡內基?梅隆和斯坦福大學是兩類典型的代表。卡內基，梅隆大學針對本科生開設了一門《數據庫系統》課程，主要強調工程化和應用，其中軟件工程思想體現非常明顯。它把數據庫設計方法學在工程中的應用總結成了明確的步驟，納入課程之中。在并發控制和事務等內容中，同樣強調實際應用和方法學，通過把這些內容納入具體案例，從而形象論述并發控制作用與效果、事務設計原則等內容。斯坦福大學的數據庫技術實力在全球處于領先地位，該校計算機系所開設的數據庫系統系列課程多達七門次，其中針對本科生的課程有兩門，分別為數據庫簡介(CSl45)和數據庫系統原理(CS245)，這兩門課程涵蓋了數據庫系統的三個方面的內容，并且這兩門課程之中增加了一些與數據庫相關的最新技術，內容教全面，難度也較大。

同時，國外各大學數據庫類課程有一個共同的特點，就是實踐性強。課程主要針對應用，強調實踐和方法學，重視和數據庫相關的系統整體設計與應用。斯坦福和卡內基?梅隆大學的數據庫類課程中都有大量的練習和實驗需要學生自主動手完成。

國內數據庫系統相關課程設置目前沒有明確的層次和體系，特別是研究生階段課程，各學校開設情況不盡相同。對于本科階段，各大專院校開設的數據庫系統相關課程相對一致，主要是《數據庫系統概論》一門課程，該課程的參考教材也比較單一，主要為薩師煊和王珊編寫的《數據庫系統概論》，不同的是各院校在課程開設中講述的內容重點有所區別，或者各自補充一些內容。在內容上，該課程涵蓋了國外大學本科生數據庫相關課程中理論和技術的主要部分，但是對于應用性和方法學部分內容，欠缺比較明顯。

國內數據庫系統課程在內容講解形式上，主要以概念、技術和理論闡述為主線，輔助一些應用說明。而以卡內基?梅隆大學的數據庫系統課程為代表的國外課程則是以系統分析、設計、應用實現過程為主線，并把軟件工程思想引入其中。

因此，通過對比分析國內外數據庫系統課程，可以發現，當前國內數據庫系統課程在方法學部分的內容明顯不足，實踐性不強，內容安排和講解形式不符合工程型人才培養目標，同時課程內容的時代性不夠強。近兩年來，國內各大專院校已經充分認識到實踐的重要性，并采取措施在課程內容中加強實踐。例如，支希哲等人在“開展實驗教學改革的思考與實踐”中，指出實踐是培養學生綜合能力與創新能力，提高教學質量的重要途徑，并由此提出了實踐改革的一系列創新。薛素鐸等人在“深化改革加強研究切實落實”質量工程中，指出了當前國內高等教育必須國際化的觀點。這些思想和觀點都反映出當前國內對實踐重要性有了充分認識，并開始了逐步教育改革。為此，本文提出將方法學貫穿于數據庫系統課程改革，充分發揮實踐的作用。

3.方法學在數據庫系統課程中的貫穿。

3.1　增加方法學論述。方法學目標是尋求解決問題的規范化的過程和步驟，一般說來，軟件工程方法學包括三個要素：方法、工具和過程。其中，方法是完成軟件開發的各項任務的技術方法，回答“如何做”的問題；工具是為方法的運用提供自動的或半自動的軟件支撐環境；過程是為了獲得高質量的軟件所需要完成的一系列任務的框架，它規定了完成各項任務的工作步驟。

當前國內數據庫系統課程在內容安排上僅僅涉及了方法學中的方法，即重點解決“如何做”的問題，而忽略了工具和過程兩部分內容。例如，對于數據庫設計內容，當前課程中重點對數據庫設計理論和數據庫設計技術進行了詳細論述，課程詳細論述了規范化以及模式分解理論，講解了數據庫概念設計中的實體聯系建模技術等，但這只涉及了方法學中的第一個方_血，即方法，缺乏對過程的總結和論述，沒有對企業在生產中使用的工具進行介紹。學生在掌握了數據庫設計理論知識和技術之后，在解決實際問題過程中，由于缺乏解決問題的規范化的過程，常常無從下手，對于簡單的問題，或許可以拼湊出結果，但是對于與實際比較接近的較復雜系統，就會陷入泥潭，導致設計混亂，達不到要求。這足因為課程中缺乏對明確設計思路和規范求解過程的描述。此外，對于數據庫設計，企業為了提高生產效率，也會應用一些工具，比如PowerDesigner和ERwin等，當前國內課程中沒有加以介紹，即使只用一頁篇幅的內容對數據庫設計常用工具進行介紹，也能夠給學生以引導，擴大學生的知識面，為學生自學提供方向。除了以上提及的兩部分內容，課程中的每部分內容都有相應的方法、工具和過程，就像我們做每一件事情，都應該有支持的方法，借助的工具，以及規范的

過程一樣。

因此，針對當前以應用為主的本科生課程，應該補充數據庫方法學的論述，加強方法學在課程中的地位，特別是方法學中的過程和工具兩個方面。對于過程方面的內容，應該按照當前軟件工程規范，結合當前企業開發過程進行總結，以明確的步驟方式進行論述。這一點可以參照卡內基?梅隆大學的課程內容。

3.2　按照工程化原則增加實踐，重視過程。國外大學本科課程向來比較重視實踐。在斯坦福大學的數據庫簡介課程中，共有八次作業，每次作業有基本練習2道題，挑戰性的問題2道題，其中基本練習容易一些，是最基本的要求，而挑戰性的問題難度比較大，鼓勵學生利用所學的知識和技術動手完成項目，每個項目共分6個部分，每個部分都有如何完成的詳細指導和完成步驟，項目內容涉及到的和數據庫系統相關的知識，學生需要自學完成。卡內基?梅隆大學的數據庫系統課程中，設有十次練習，每次練習都有項目實踐內容，對于項目實踐，每部分內容也都有詳細指導和完成步驟。這兩所大學的課程作業中有三個非常明顯的共性，一是重視實踐，這反映在課程作業的內容和形式以及數量上；二是重視過程，這反映在每個項目實踐都有非常詳細的指導和完成步驟，這隱含地引入了工程化指導原則和對過程的重視；三是對作業的要求重點不是結果，而是結果的產生過程和形式。特別是卡內基?梅隆大學數據庫系統課程中的練習，對練習的評判非常嚴格，作業的中間結果、代碼的風格、命名、甚至注釋等我們課程中忽略的內容，在他們課程練習中都是重要的評判依據。

國內數據庫系統概論課程傳統上重理論、輕實踐，近年來，為了培養學生的動手能力，也是越來越認識到實踐的重要性，逐步采取措施加強實踐。但是，當前該課程的實踐內容仍然有悖工程化原則，這反映在三個方面：一方面，作業綜合性不強；練習主要以考察所講解的知識點為目標，每部分內容之后的練習圍繞這部分內容，沒有整體的概念。二是對作業完成指導和步驟以及過程要求不夠嚴格和規范，即練習本身沒有從工程化原則方面進行設計。三足仍然存在“紙上談兵”的現象，對于數據庫設計、實現，事務設計，并發控制以及應用系統部分的實踐內容缺乏，學生沒有機會上機體驗這些內容。

總而言之，當前國內數據庫系統課程對實踐的地位仍然不夠重視，即使部分院校認識到了實踐的重要性，但是對實踐的理解仍然停留在上機實驗和動手能力培養階段，沒有充分認識到實踐過程的重要性，沒有意識到實踐需要方法學的指導，實踐的效果取決于實踐的過程控制。

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中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）27-0150-02

一、前言

《數據庫系統原理》是本科計算機類各專業的核心課程或必修課程，是一門理論性和實踐性都很強的課程。既可以培養學生計算機操作能力，又可以培養學生數據庫管理能力以及數據庫應用系統開發能力。研究型教學模式是指在教師的指導下，學生根據各自的興趣、愛好和條件，選擇不同研究課題，獨立自主地開展研究，從中培養學生創新精神和創造能力的一種教學模式。這種教學模式的突出特征是堅持在學習過程中的自由選題、自主探究和自由創造，與以往教學模式相比，研究型教學模式更有利于培養學生創新能力。

本文提出的新的研究型教學模式在原有研究型教學模式的基礎上，針對本校學生的具體情況，對多年的《數據庫系統原理》教學經驗進行總結，從案例教學、頭腦風暴法、知識點整合、教師引導創新型學習等幾個方面進行了研究，將其應用到實際教學中，并且取得了良好的教學效果。

二、數據庫教學現狀與不足

筆者總結幾年的課堂教學經驗，得出幾點傳統教學的不足。

1.課程理論教學方面，因為學生沒有相關的項目實戰背景，在學習理論時普遍感覺概念抽象、難于理解。例如學生無法真正體會E-R圖的作用，不知道如何建立若干關系，為什么這樣建立關系。在后半程理論學習的過程中，學生僅僅掌握幾個孤立的知識點，例如學生不知道為什么建立審計機制，如何使用并行控制機制等，不會設計和評價具體的數據庫系統，無法完成預定的教學目標。另外理論學習的過程枯燥乏味，加之學生無法體會理論的用處，從而使得學習處于被動狀態。

2.課程實驗教學方面，目前關于數據庫的實驗大多是驗證性的，學生把課本中的例題和課后習題輸入驗證，因此實驗失去了本來的作用，而實驗內容也因為缺乏創新，無法激發學生的興趣，失去了提高學生學習能力的輔助作用。

3.課程設計環節的用意在于為學生提供一個平臺，將《數據庫系統原理》的前序課程《數據結構》和后續課程《軟件工程》融匯貫通，使學生了解學習數據庫的作用。然而在實際教學過程中，這一環節基本無法執行，數據結構中的上機編程使用的是C或者C++，而軟件工程所做的項目大多是B/S模式，需要使用的語言是ASP或JSP，數據庫中的SQL語言需要嵌入ASP或JSP，但不同的宿主語言嵌入SQL的格式不盡相同。因此，學生在學習《數據庫系統原理》課程時普遍感覺實際用處不大，缺乏學習興趣。

三、研究性教學模式的實施

對于大學教育而言，積極研究開發研究型課程，并在教學實踐中鼓勵運用研究型學習的方法，是培養研究型人才的可行途徑之一。

1.前導式案例教學。傳統的案例式教學一般是在描述了原理之后，給出有關的典型事例，從而一目了然地幫助學習者建立相關的圖式，案例教學法已成為一種較為成功的教學方法。研究型教學模式提倡在學習理論之前給學生充分的思考空間，只有真正經過研究的問題，學生在學習過程中才能掌握好、記得牢。本文提出的前導式案例教學在不學習理論知識的前提下，將往屆學生的成功案例展示給學生，讓學生接觸實實在在的東西，建立數據庫的第一印象，讓學生觀察案例中包括幾個表，適時提出問題，為什么要建這幾個表，建表的依據何在，表中的字段如何安排，如何控制表的完整性和安全性。當然往屆學生的案例可能會有一些缺陷，但是較之設計完整、功能完善的大型系統，這些小系統更能引起學生的學習興趣，激發他們的學習熱情。通過演示案例，簡單介紹數據結構中的某些算法，例如排序算法、查找算法在案例中的應用，讓學生了解為什么《數據結構》是《數據庫系統原理》的先序課程以及它在整個案例中的作用。然后分模塊介紹該案例，并且簡單介紹軟件工程的基本知識，讓學生了解《軟件工程》為什么是《數據庫系統原理》的后續課程。通過第一次課中的案例引出為什么要學習數據庫，學習了數據庫能干什么事情，并且把案例中的知識重點分散到各個章節，讓學生了解數據庫各章節的連貫性，能夠全局把握本書的內容，做到有目的地、主動地學習。

2.頭腦風暴法的課堂教學。在教學過程中，教師可以將課后習題布置給學生，要求學生在短時間內完成，并且鼓勵學生盡可能多地應用多種方法解題，同時教師還可以將歷年學生的習題答案和應屆學生的答案作對比，看他們掌握到何種層次。最后由教師將所有的答案整理分類，分為正確和錯誤兩大類，課堂上為學生講解可以用什么樣的方法正確作答，另外從理論上分析錯誤類的問題所在，提示學生以后避免發生類似的錯誤，然后在上機時為學生演示習題結果，加深學生的印象。例如筆者在教學過程中，以第三章課后習題四“求沒有使用天津供應商生產的紅色零件的工程號JNO”為例，正確做法包括用NOT IN引出的嵌套查詢、連接查詢、兩個集合的差操作和EXISTS與IN引出的嵌套查詢等幾種操作，錯誤的做法包括“=”的錯誤使用、JNO選擇范圍錯誤、表連接錯誤和ANY的錯誤使用等一些錯誤。頭腦風暴法的應用拓寬了學生的思維，使學生了解到習題的解答不僅有一種方案，可以使學生充分掌握各種SQL語句。

3.課程內和課程間知識點整合。研究型教學模式不僅僅單純把知識灌輸給學生，還注重培養學生在學習過程中的自學能力，注意大學期間各門課程之間的聯系。很多學生在學習過程中認為數據庫的知識點太零散、抽象，不容易掌握，因此失去了學習的興趣。如在第一章緒論，介紹了數據庫系統的特點――數據的共享性高、冗余度低、易擴充，在學生還沒有關系的概念及內容的時候，就顯得抽象、空洞。又如關系代數和SQL語句都是對關系運算的描述語言，在這兩者之間有什么聯系和區別，如何進行兩者之間的轉換。通過這樣的兩個問題來思考兩者之間的聯系。又如在數據庫設計的邏輯結構設計階段，要使用前面章節的關系理論的知識，來對初步的關系模式進行范式識別、規范化處理，針對設計過程中的實例進行分析處理，在強化關系理論知識的同時，掌握它的實際應用。

本文提出的知識點整合包括兩方面的內容，一方面指合理調整教學內容、知識點，加強各章節內容之間的聯系，使學生易于理解、掌握，形成一個完整的知識架構。另一方面還指將《離散數學》、《數據結構》、《數據庫系統原理》、《軟件工程》和《操作系統》等多門課程知識點的整合。在教學過程中，不斷地將其先序和后繼課程的知識點貫穿其中，讓學生充分了解到不僅這門課程內部有連貫性，整個大學四年的課程都具有連貫性。例如，在課程之間離散數學中的存在量詞、全稱量詞、蘊含都在數據庫的元組關系演算中有所體現，而在數據庫內部，存在量詞、全稱量詞、蘊含又是SQL語句中EXISTS謂詞子查詢的基礎。教師應該在充分熟悉《數據庫系統原理》這門課的同時，也應了解《離散數學》、《數據結構》、《軟件工程》和《操作系統》等多門課程的基本知識點，才能做到課程內部和課程之間內容的真正整合。

4.教師引導的創新型學習。學生的動手能力和實踐能力首要在課程實驗中逐步培養，因此，教師的引導作用就顯得極為重要。課程的綜合設計性實驗對大多數學生來說是一個較大的跨越，涉及面向對象的程序設計和SQL SERVER 2000的融合問題。教師應該為學生搭起支架，給學生提出問題，引導學生去探究。如怎樣在VB的環境里訪問SQL SERVER的數據庫，如何對數據庫進行更新和查詢操作，這是數據庫應用系統設計的最基本的問題。對于在學習過程中感覺有困難的同學，還要結合實驗項目，講解具體的ADO的連接方式、信息的插入、刪除、修改以及查詢功能的具體實現語句，并按照編程過程一步步演示，這樣讓學生對數據庫應用系統的實現有直觀的實際的理解，逐步為后期課程設計打下動手的基礎。

四、結束語

數據庫技術是信息技術領域發展最快的技術之一，《數據庫系統原理》課程進行教學改革也是為了緊跟數據庫的前沿技術，積極跟蹤當前數據庫技術發展的水平和趨勢來培養管理類人才。本文分析了數據庫教學的現狀，結合多年的教學經驗總結了課程理論教學、實驗教學和課程設計等方面的不足，究其原因，主要是學生缺乏學習的興趣，從而導致學習效果不佳。然后提出了一種新的研究型教學模式，在原有概念的基礎上對其進行了改進。筆者將這些新的措施應用于實際的教學，實踐表明這些措施能夠調動學生的學習興趣，在扎實的理論基礎之上，培養學生的實踐與動手能力、創新能力。

參考文獻：

[1]薩師煊，王珊.數據庫系統概論[M].第四版.北京：高等教育出版社，2008.

[2]胡彩平.“數據庫系統概論”課程的研究性教學探討[J].時代教育，2009，（5）：90-92.

篇（5）

中圖分類號：TP39 文獻標識碼：A

計算機以及網絡通訊開始逐步的推廣，走進了尋常百姓家，在短短的幾年內在全球普及開來，由此開創了人類信息社會的新紀元，信息化革命由此展開，促使世界信息環境發生了翻天覆地的變化，引發了全球性的信息改革，影響了人類的政治活動、經濟活動以及文化活動，并帶來了更為深遠的影響。

1數據庫的含義

數據庫是一個很復雜的系統，涉及面很廣.難以用簡練的語官準現地概括其全部特征。顧名思義，數據庫是用來貯存數據的平臺，其所具有的主要特點是數據并非存貯在空間或者容器中，而是放在諸如磁盤等計算機的外設存儲器中，并且其存放具有一定的組織性。對數據的管理以及存取利用則是通過相應的管理軟件以及管理系統完成。所以這里我們提到的數據庫不僅僅包括計算機外存，還包括外村中管理數據的軟件，是一個綜合性概念。

2數據庫的主要類型類型

數據庫的種類多種多樣，其主要的劃分依據包括以下幾種：

可分為：集中式、客戶機/服務器式、井行式和分布式。

（1）集中式

如果數據庫系統運行在單個的計算機系統中，并與其他的計算機系統投有聯系，那么這種數據庫系統稱為集中式數據庫系統。

（2）客戶機/服務器式

如果運行數據庫系統的計算機是采用客戶機/服務器模式的系統結構，那么這種數據庫系統稱為客戶機/服務器式數據庫系統。該數據庫系統的數據庫及DBMS是放在服務器端，但處理功能是分別放在服務器端和客戶端，具體如何分配視具體情況而定一般的原則是：增加可靠性及速度，減少網絡通訊籃。

（3）并行式

對數據址很大的數據庫系統或性能要求很高的數據庫系統，并行系統就是理想的選擇。并行系統采用多個CPU與多個磁盤并行操作，它們的存om可達Terra級（1 000 G） I CPU可達數千個。

（4）分布式

分布式數據庫系統是用計算機網絡連接起來的多個數據庫系統的集合，每個站點有獨自的數據庫系統。

分布式數據庫系統的數據不是存儲在同一個地點，而是分布在不同的站點當中。分布式數據庫系統的數據具有邏輯整體性的特點，雖然數據分布在不同的站點，但對于用戶來說，它看起來像一個整體。

3安全管理網絡數據

（1）措施一：數據庫中數據有可能會受到物理破壞，因此首先應當從防止物理破壞的角度出發定期對數據進行備份，從而對系統的完整性予以保護。

（2）措施二：系統出錯補救辦法包括數據庫的重組，管理系統對數據庫中日常事務進行維護，并記錄日志，用以保證當系統需要恢復時能夠找回丟失的數據。

（3）措施三：系統若是在修改數據期間發生故障，那么數據管理系統便會面臨威脅。該階段中，一個字段甚至是記錄中，有些維持原樣有些則受到了修改。該種修改技術的第一階段為準備階段。該階段中數據庫對系統中所需進行修改的信息予以準備，并準備修改前所需的工作。數據管理系統對數據進行收集，并建立相應的記錄，將其他用戶封鎖并打開文件，繼而對最后結果進行計算。從本質上講便是數據庫完成在修改數據庫中數據前的一切準備工作，但沒有對數據庫進行修改。而數據庫的準備階段最后需要進行“提交”，提交的任務是將提交的目標寫入數據庫。提交是數據庫進行數據修改中第一階段同第二階段的分界點。一旦數據庫的管理系統通過“提交”那么就意味著數據無法修復。換言之，一旦數據管理體統通過提交，那么系統便開始對數據進行永久性修改。第二階段為永久性修改。該階段中，第一階段的任何動作為單向不可重復動作，但該階段的修改活動則能夠進行多次重復。所以，若系統故障發生在第二階段，則可以通過重復該階段活動將所有數據予以回復，這是由于數據庫中所包含的非完整性數據決定的。該階段完成后，管理系統會在系統日志中寫入事務完成標志，并將事先的提交標志清除。

（4）措施四：管理系統應當在用戶進行輸入時幫助其發現錯誤并及時的修改，為保證數據庫中信息的完整性，錯誤的糾正方法主要有三種：一、數據庫通過對字段進行檢查，對數據中某一位置進行測試，檢驗其值是否正確。二、管理系統對數據完整性進行維護，通過對數據訪問進行控制，用以防止主體數據收到非授權用戶的訪問。三、對數據庫中的數據進行修改時管理系統會對其修改日志進行維持，用以記錄每次的修改，不但會保存修改前的值同時也會保存修改后的值。通過修改日志，管理員能夠在系統修改出現錯誤時，及時消除錯誤，對修改數據進行恢復。

（5）措施五：有些系統在該類問題上的限制較高，只允許用戶在特定的終端特定的時間進行登錄訪問，并且對系統的操作也受到指定。所以，需要對在指定終端登錄的用戶進行口令和身份的鑒別。

（6）措施六：具體講，將類別和級別概念引入到數據庫的管理中，為每一個主體都劃分級別，且個體之間具有保密級別。具體講來，保密級別以及許可級別的種類有以下幾種：絕密、機密、秘密、公開。此外，還可以將任意控制同強制控制結合起來形成一種更為靈活安全的多級模型。

（7）措施七：數據庫可以采用多層系統，在系統的安全設計中引入操作系統常用的多安全模型。這種數據庫是將訪問進行簡單的分區，是管理控制的一種，數據庫被系統劃分成不同的分區，每個分區中都有其安全層次，這種方法在設計上增加了冗余，降低了數據有的原有優勢，并且在對某一字段予以修改時必須對其他分區中相同字段進行查詢，用以維持一致性。

結語

隨著時代的變遷，計算機連同網絡技術對我們的生活以及工作而言已經密不可分，作為信息的主要載體，網絡數據庫成為了人們存取信息的主要工具之一。如何才能保證網絡數據庫中信息的安全還需要我們不斷的予以關注和提高，并且有效的利用網絡數據庫的資源也逐漸成為我們融入社會的關鍵。

篇（6）

B020204會計

00051

00150

管理系統中計算機應用

金融理論與實務

00149

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00058

國際貿易理論與實務

資產評估

市場營銷學

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高級財務會計

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財務報表分析（一）

26

B020208市場營銷

00051

00150

管理系統中計算機應用

金融理論與實務

00149

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國際貿易理論與實務

市場營銷策劃

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00185

企業會計學

商品流通概論

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消費經濟學

國際市場營銷學

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C030106法律

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環境與資源保護法學

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公證與律師制度（選）

法律文書寫作

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勞動法

婚姻家庭法

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房地產法（選）

西方法律思想史(選)

28

B020115經濟學

00051

管理系統中計算機應用

 

 

 

 

00139

西方經濟學

29

B030302行政管理學

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領導科學

財務管理學（加）

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公共政策

行政管理學（選）

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中國文化概論（選）

企業管理概論（加）

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社會學概論

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C050105漢語言文學

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美學

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訓詁學（選）

00321

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中國文化概論（選）

中國古代文學史（二）

00537

中國現代文學史

31

C050201英語語言文學

00834

英語經貿知識（選）

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英語翻譯

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英美文學選讀

00603

00094

英語寫作

外貿函電（選）

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B080702計算機及應用

02325

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計算機系統結構

數據結構

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概率論與數理統計(二)

數據庫系統原理

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離散數學

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操作系統

Java語言程序設計（一）

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B020102統計

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管理系統中計算機應用

00053

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對外經濟管理概論

市場營銷學

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00054

企業會計學

管理學原理

 

 

34

B020106金融

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00051

財務管理學

管理系統中計算機應用

00053

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00058

對外經濟管理概論

保險學原理

市場營銷學

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管理學原理

 

 

35

B020110國際貿易

00051

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管理系統中計算機應用

企業經濟統計學

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外刊經貿知識選讀

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企業會計學

世界市場行情

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國際市場營銷學

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B020202工商企業管理

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財務管理學

管理系統中計算機應用

金融理論與實務

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國際貿易理論與實務

00151

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管理學原理

00152

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中外教育簡史

00469

教育學原理

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教育管理原理

教育統計與測量

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德育原理

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美育概論

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美術教育學

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新聞事業管理（加）

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傳播學概論

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00320

00051

領導科學

管理系統中計算機應用

 

 

00321

中國文化概論

 

 

41

B040107教育管理

 

 

 

 

00449

00452

教育管理原理

教育統計與測量

 

 

42

B040102學前教育

00401

學前比較教育

00882

00887

學前教育心理學

兒童文學名著導讀（加）

 

 

00402

00398

學前教育史

學前教育原理

43

B080307機電一體化工程

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工程經濟

復變函數與積分變換

02197

02240

概率論與數理統計(二)

機械工程控制基礎

02243

02202

計算機軟件基礎(一)

傳感器與檢測技術

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物理(工)

工業用微型計算機

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B100702護理學

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社區護理學（一）

護理管理學

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03008

公共關系學

內科護理學（二）

護理學研究

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預防醫學（二）

03011

兒科護理學（二）（加）

45

B020121調查與分析

00051

管理系統中計算機應用

00058

市場營銷學

 

 

02628

00139

管理經濟學

西方經濟學(加)

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B020119餐飲管理

00051

管理系統中計算機應用

00182

公共關系學（加）

 

 

 

 

47

B020232勞動和社會保障

00051

管理系統中計算機應用

 

 

00147

人力資源管理(一)

00034

社會學概論（加）

48

B080709計算機網絡

04751

02331

計算機網絡安全

數據結構

02335

04735

網絡操作系統

數據庫系統原理

02379

04742

計算機網絡管理

通信概論

04747

Java語言程序設計（一）

49

B082208計算機信息管理

02142

00910

數據結構導論

網絡經濟與企業管理

04735

02375

數據庫系統原理

運籌學基礎

04737

C++程序設計

02628

02378

管理經濟學

信息資源管理

50

B020229物流管理

 

 

 

 

00147

00151

人力資源管理（一）（選）

企業經營戰略（選）

00098

00152

02628

國際市場營銷學（選）

組織行為學（選）

管理經濟學

51

B040125義務教育

（初中語文方向）

 

 

 

 

 

 

00015

英語（二）（選）

52

B040125義務教育

（初中數學方向）

 

 

 

 

 

 

00015

英語（二）（選）

53

B040125義務教育

（初中英語方向）

 

 

 

 

 

 

00015

英語（二）（選）

54

B040125義務教育

（小學教育方向）

00464

中外教育簡史

 

 

 

篇（7）

中圖分類號：TP392文獻標識碼：A文章編號：1003-6997（2012）10-0006-02

1數據庫系統的安全框架

數據庫系統的安全除依賴自身內部的安全機制外，還與外部網絡環境、應用環境、從業人員素質等因素息息相關，因此，從廣義上講，數據庫系統的安全框架可以劃分為三個層次：網絡和操作系統層次、操作系統層次和數據庫管理系統層次。這三個層次構筑成數據庫系統的安全體系，與數據安全的關系是逐步緊密的，防范的重要性也逐層加強，從外到內、由表及里保證數據的安全。

1.1網絡和操作系統層次

保證數據庫系統的安全應首先考慮網絡安全。隨著互聯網的高速發展，越來越多的數據庫系統將為其核心業務向互聯網轉移，向網絡用戶提供信息服務。因此，網絡是數據庫應用的外部環境和基礎，數據庫系統需要在網絡系統的支持下發揮作用。網絡系統的安全是數據庫安全的第一道屏障[1]。

1.2操作系統層次

操作系統是數據庫系統的運行平臺，目前操作系統平臺大多數集中在Windows和Unix，其操作系統安全管理為數據庫提供一定程度的安全保護。

1.3數據庫管理系統層次

數據庫系統的安全性主要由數據庫管理系統進行保障。由于供給和威脅可能針對數據庫管理系統的安全運行，也可能針對數據庫中所存儲、傳輸和處理的數據信息，數據庫管理系統的安全運行，既要考慮數據庫管理系統的安全運行保護，如用戶管理、訪問控制和安全審計等，也要考慮對數據庫信息的保護，如數據安全性、數據保密性、數據完整性和數據庫備份與恢復[2]。

2數據庫保護

為了保證數據的安全可靠和正確有效，DMBS必須提供統一的數據保護功能。

2.1安全性

數據庫的安全性實質保護數據庫以防止不合法的使用所造成的數據泄露、更改或破壞。在計算機系統中，我們主要采取兩種措施。

2.1.1用戶標識和鑒定系統提供一定的方式讓用戶標識自己的名字或身份，通過鑒定后才提供機器使用權。

首先，用一個用戶名或者用戶標識號來表明用戶身份，鑒別此用戶是否是合法用戶，若是，則可以進入下一步的核實；若不是，則不能使用計算機。其次，為了進一步核實，系統常常要求用戶輸入口令，為保密起見，用戶在終端上輸入的口令不顯示在屏幕上。口令應設置成字母、數字和特殊字符的組合，長度不小于10位，以保證口令不被輕易猜測，同時應設定口令有效時間、口令復雜度檢查、口令重復使用周期等安全策略來保護數據庫管理系統。最后，系統提供一個隨機數，用戶根據預先約定好的某一過程或者函數進行計算，系統根據用戶計算結構是否正確進一鑒定用戶身份。

2.1.2存取控制對于存取權限定義為授權。這些定義經過編譯后存儲在數據字典中，每天當用戶發出存取數據庫的操作請求后，DMBS查找數據字典，根據用戶權限進行合法權查。若用戶的操作請求超出了定義的權限，系統拒絕執行此操作。

授權定義要求授權定義中數據對象范圍越小、授權子系統就越靈活。也就是要遵循最小授權原則。能夠提供與數據值有關的授權，也就要求系統能支持存取謂詞。

2.2保密性

用戶數據保密性包括數據的傳輸安全和數據的存儲安全。數據庫安全管理應確保數據存儲和傳輸的用戶數據的保密性。

2.2.1保密性要求數據在存儲和傳輸時應采用加密技術，保證被授權主題訪問，選擇和應用加密技術時，應考慮以下因素：必須符合國家有關加密技術的法律法規，包括使用和進出口限制；根據風險評估確定合適的保護級別，選擇能夠提供所需保護的合適的產品，該產品應能實現安全的密鑰管理；根據所確定的保護級別，確定加密算法的類型、屬性，以及所使用密鑰的長度。

2.2.2數據載體安全數據的存儲和傳輸需要通過載體進行，這些載體在物理位置、環境、訪問的方面都應當實施適當的安全管理，確保載體自身的安全性。

2.3完整性

數據庫的完整性是指數據的正確的性和相容性，即系統用一定的機制來檢查數據庫中的數據是否滿足規定的條件。這種條件在數據庫中成為完整性約束條件。完整性約束條件可以進行以下分類。

2.3.1值的約束和結構的約束一是對某個屬性和屬性組合規定某個值集，例如在甘肅省農牧廳內容管理與在線分析系統中，短信服務中的價格是保留1位小數的正數，村級信息點只能設在學校、村委會、合作組織和企業；二是規定某屬性值的類型和格式。例如信息員人數只能是數字字段，填報說明等只能是附件字段，年月日的格式只能是20120101等；三是規定某屬性的值的集合必須滿足某種統計條件。如日均短信發送量的數量是當年短信發送量的數目除以365。

2.3.2數據之間聯系的約束數據庫中統一關系的不同屬性之間可以有一定的聯系，從而應滿足一定的約束條件，同時，由于數據庫中數據是結構規劃的，不同的關機之間也可以有聯系，滿足不同的約束條件。如當年信息發送總量總小于信息累計發送量。

2.4數據備份和恢復

2.4.1數據備份數據備份就是將數據以某種方式加以保留，以便在系統需要時重新恢復和利用。數據備份主要包括系統配置備份、操作系統層備份、數據庫層備份和應用系統層備份等。

2.4.2數據恢復數據恢復工作應根據應用系統實際情況，定期進行數據備份信息的恢復測試。根據恢復情況對備份執行情況進行反饋。在出現一場安全問題或事件時，應根據日常數據備份情況及時進行恢復操作工作。

篇（8）

1引言

異構數據庫互操作問題作為數據庫領域的研究熱點和難點課題，在國內外的學術界和工業界都引起了廣泛的關注。自20世紀80年代以來，國外許多公司和科研單位對異構數據庫的集成進行了大量研究，取得了不少成果，但國內對異構數據庫集成的研究還處于開始階段。

2異構數據庫互操作的概念

異構數據庫（HeterogeneousDatabase）集成是數據庫技術從完全集中到邏輯集中、物理分布（傳統分布式數據庫）乃至邏輯分布、物理分布（異構數據庫）這一發展過程的結果，也是兼顧已有系統自治性并實現新的數據共享這一現實需求的有效手段。

異構數據庫的異構特征包括兩個級別：系統一級的異構和語言一級的異構，主要體現在以下幾個方面。

(1)計算機體系結構的異構:各個參與的數據庫可以分別運行在大型機、小型機、工作站、PC或嵌入式系統中。

(2)操作系統的異構:各個數據庫系統的基礎操作系統可以是Unix,WindowsNT,Linux等。

(3)數據庫管理系統的異構:一種是數據庫概念模式的異構:有層次、網狀、關系和面向對象4種；另一種是數據庫物理模式的異構：指概念模式相同，但數據結構不同，比如Oracle與SQLServer同屬關系型，但結構不同。

異構數據庫互操作的實現包括三個功能要素:(1)為用戶提供功能強大且操作靈活的互操作可視化界面，通過它用戶可以直觀地對多個異構數據庫進行透明訪問;(2)提供高級語言數據庫訪問調用級接口，至于調用級接口的實現層次可由設計者視具體清況而定;(3)支持環境開放性，可能的話還應該支持實現語言開放性。

異構數據庫系統的目標在于實現不同數據庫之間的數據信息資源、硬件設備資源和人力資源的合并和共享。異構數據庫系統集成就是要將數據庫系統的不同，操作系統的不同，操作平臺的不同或者底層網絡的不同進行屏蔽，使得用戶就可以將異構數據庫系統看成普通的數據庫系統，用自己熟悉的數據處理語言去訪問數據庫，如同訪問一個數據庫系統一樣，對其進行透明的操作。

3實現異構數據庫互操作的途徑

面對異構數據庫的互操作需求，主要從兩個方面同時進行努力:一是建立標準，即建立統一的數據庫規范，消除由于標準的不完善而造成的各數據庫系統間的差異;二是構建異構數據庫互操作平臺，實現對多個異構數據庫的透明訪問。

隨著對數據庫互操作問題的深入研究，基于不同角度，許多研究者提出了可行的異構數據庫互操作途徑，這些途徑在實現互操作的深度、廣度和高度上各不相同，都有各自所適應的特定環境和需求。從異構數據庫的核心思想出發，把實現互操作的途徑歸納為兩大類。

3.1系統級異構互操作

對于DBMS系統一級異構的網絡環境下的數據庫互操作，主要有四種實現途徑。

（1）數據庫網關（DatabaseGateway）

數據庫網關是一種中繼器，它能提供應用級的異構數據庫集成的手段。網關的主要作用是轉換和通信。

數據庫網關可以建立比較穩定和透明的數據庫互操作，但是其缺點也較為明顯。諸如不關心如何屏蔽數據庫之間的異構性，不支持事務處理，資源冗余，用戶受限于數據庫廠商，不能任意選擇客戶機平臺及目標數據庫等問題。

（2）公共協議/數據轉換協議技術

公共協議是異構數據庫進行通信時采用的公認的數據協議，即公認的系統間傳遞SQL請求和結果的形式。最常見的協議是ANSI/ISO的關系數據存取(RDA)標準、SGA（SQLAccessGroup）規范和IBM的分布式關系數據庫結構(DRDA)。與數據庫網關相比，公共協議更具有可擴充性和開放性，能較好地實現異構數據庫的透明訪問、支持多種網絡協議和多種客戶平臺，是實現異構數據庫互操作的有效途徑之一。

公共協議/數據轉換協議的缺點是協議本身的低效率帶來的速度問題。

（3）公共編程接口

公共編程接口包括客戶應用編程界面(CAPI)和服務器應用編程界面(SAPI)。CAPI是一組過程庫，通常駐留在客戶端，通過裝載后端專用的驅動程序訪問不同的數據庫。SAPI提供一個應用編程界面，控制服務器與客戶應用請求和目標數據庫之間的交互。如Microsoft的ODBC、Oracle的SQL*NET以及IDAPI。其優點有：由于提供了統一的調用級接口，使用戶免除了應用程序隨數據庫改變而改變的痛苦;通過API可使應用程序直接操縱數據庫中的數據。數據庫訪問API的缺點是:針對每一個數據庫都需要有一個與其對應的驅動程序;由于不同的驅動程序所支持的數據類型和對數據的操作都不相同，其完全透明地訪問異構數據庫的能力有限;實現效率過分依賴于驅動程序，而驅動程序將標準語法轉換成相應數據庫的命令語法要花費大量的時間。

（4）中間件技術（MiddleWare）

中間件是處于應用程序及應用程序所在系統的內部工作方式之間的軟件，它的基本思想是在各后端數據源和前端應用程序之間建立一個抽象層。把應用程序與系統所依附軟件的較低層細節和復雜性隔離開來，使應用程序開發者只處理某種類型的單個API，而其他細節則可以由中間件處理。這樣就使系統對每個不同數據源的操作變成對單一的中間件的操作，而后再對中間件進行異構處理。使用中間件技術解決異構數據庫集成的問題，將會給系統集成帶來很多的好處。這是因為中間件不僅能夠使得前端用戶訪問后端的異構數據庫實現透明化，并且保證了訪問接口的開放性，這樣可以使系統在以后功能上的擴展更加方便。通過中間件來訪問數據庫的另一個好處就是所有的客戶端的請求都發送到了中間件上，減輕了數據庫服務器的負擔，保證了數據庫服務器的性能不會降低。同時，中間件的采用極大地提高了系統的可維護性，在系統內部的某個邏輯發生變化時，只要改變中間層的相應處理程序，前臺用戶界面不需要做任何的改動，這樣就大大降低了系統維護的費用。

3.2數據結構與語義級異構互操作

目前，對于數據結構和語義一級異構的數據庫互操作的研究有緊密耦合和松散耦合兩種思想，具體體現于多數據庫系統、聯邦數據庫系統和分布式數據庫系統三種方法。

（1）多數據庫系統

所謂多數據庫系統就是一種能夠接受和容納多個異構數據庫的系統，允許各個異構數據庫的“自治性”。多數據庫系統是一個廣義的概念，是相對于如集中式數據庫系統或分布式數據庫系統那種邏輯上具有同一管理系統而言的，它以多元和分布為主要特征。多元是指它多個彼此區別的集中式或分布式數據庫系統;分布則是指數據分布在不同場地的數據庫系統中，由各自的管理系統進行管理。

多數據庫技術的目標是為在多個數據庫之間實現互操作，解決數據庫資源共享找到一種技術途徑。一般采用分布、異構、自治三個特性作為尺度來刻畫多數據庫系統。使用這種方法，用戶需要顯式地指明所要訪問的數據庫。多數據庫系統采用自下而上的方法來實現。

（2）分布式數據庫（DistributedDatabase）

分布式數據庫的基本思想是拋棄原有的數據庫系統，在網絡環境下建立分布的數據庫系統，在體系結構、事務處理模型等方面重新設計從而解決信息共享與互操作問題。分布式數據庫系統分為同質分布式數據庫和異質分布式數據庫。像Oracle、Sybase、Informix等都是同質分布式數據庫系統，這類系統的實現相對來說比較容易一些。異質分布式數據庫管理系統大多是在已有的一些數據庫管理系統的基礎上實現的。

（3）聯邦式數據庫（FederatedDatabase）

聯邦式數據庫系統是網絡技術和分布式數據庫技術發展的必然結果，它是由一組能協調工作，又可以獨立自治的部件數據庫組成。它可以是原先不分布的，又可以是分布的，具有分布性、自治性、異構性三大特性。

聯邦式數據庫與分布式數據庫系統的區別在于：分布式數據庫系統雖然在物理上是分散的，但因為有統一的數據模型及全局數據模式，所以它在邏輯上卻是集中的，因此用戶感覺到的是一個完整的數據庫。顯然，這種系統可用于某個專用領域的系統，但不適于不同領域間的異構系統的集成。相反地，聯邦式數據庫系統是由在不同結點上松散耦合分布的異構成員數據庫構成，各聯邦成員間的一種松散結合。構成聯邦成員的可以是一個集中式數據庫，也可以是一個分布式數據庫，它們可以根據需要（按某種組合）加邦或者根據需要退出聯邦。聯邦式數據庫沒有全局模式，各子系統（即聯邦成員）按自己的需求建立各自的數據模式。其成員之間的數據共享關系，通過由協商確定的輸入/輸出模式來建立，單個成員有權拒絕或允許其它成員結點對它的訪問。因此，它能夠支持多庫系統的分布性、異構性和自治性，使之產生滿意的集成。超級秘書網

異構數據庫的互操作技術使得數據庫在原有技術領域發揮重要作用的同時，在未來新的應用領域也有著重要的影響，如地球觀測系統EOSDIS、電子商務、保健信息系統、數字出版、協同設計等領域。

參考文獻

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篇（10）

關鍵詞：數據庫；教學實踐；教學安排

中圖分類號：G642

文獻標識碼：B

1 前言

中原工學院屬于二類本科院校，計算機學院目前開設三個專業：計算機科學與技術專業、網絡工程專業和軟件工程專業。培養目標是能夠從事計算機軟硬件以及網絡設計、運行及維護的高級應用型人才。

數據庫課程是計算機及相關專業的核心課程，通過多年的辦學實踐以及參考兄弟院校的培養計劃，將三個專業的數據庫課程要求安排的一樣，我們對數據庫課程的安排如下：將數據庫原理和數據庫應用合為一門課程，課程名為“數據庫原理及應用”，開課學期為第6學期，5學分，75學時(55理論+20實踐)。

2 課程的教學要求

2.1課程內容安排

對于專業核心課程，任課教師一直選用國內或者國際流行的主流教材。對于數據庫課程，我們目前使用的是王珊、薩師煊老師編寫，高等教育出版社出版的《數據庫系統概論》第四版。該課程各章節安排如表1所示。

數據庫課程是一門知識體系結構比較完整、知識的整體性和連貫性非常強的一門學課，因此在教學中隨著概念的引入和知識的加深，應逐步向學生介紹知識的連貫性，通過實例向學生介紹如何進行需求分析、在進行需求分析的過程中應該重點考慮的問題以及注意事項。進行數據庫設計時特別應該強調數據庫概念結構設計的重要性，因為這是數據庫非常重要的一步，是數據庫設計的基礎，如果這一步設計出現錯誤，以后的設計都會出錯。數據庫概念結構設計完成以后進行數據庫邏輯結構設計，將ER圖轉換為邏輯模型，然后進行優化，并用規范化理論進行分析。這些步驟要使每一位同學都有深刻的認識，改變一些同學只注重編程而忽視數據庫設計的錯誤思想。通過例子使學生認識到數據庫課程的知識是一環扣一環，是一門體系結構非常完整的課程，該課程中沒有孤立存在的知識。例如，在講到SQL語言時，根據題意寫出SQL腳本后，向學生提出如何用關系代數實現。在復習關系代數時讓學生根據內容將關系代數轉換為相應的SQL語言腳本，體現了關系數據庫是建立在嚴格的數學理論基礎之上。在教學中要求學生能夠熟練進行關系代數和SQL語言之間轉換。

數據庫課程也是一門與實際結合非常緊密、實用性非常強的課程。因此，在教學中與實際應用緊密結合，由淺入深進行系統的介紹。結合SQL語言在SQL Server 2000的查詢分析器進行講解，并指出SQL Server 2000與標準SQL的區別，適當介紹SQL Server 2000中的SQL-Transact SQL。

2.2理論教學的重點

根據培養目標，數據庫課程教學就應僅僅圍繞應用，并將理論與實踐密切結合起來，理論教學的重點：①基本概念，如概念模型、邏輯模型、數據庫數據的獨立性和完整性、并發控制等；②基本理論，如關系代數、規范化理論；③基本技能，如數據庫設計、SQL語言等。

加強課堂教學，提高課堂教學質量，注重學生動手能力的培養，由原來的以教師為中心轉變為以學生為中心，加強師生之間的教學互動。在講解的過程中，將知識點展開并與實際工程相結合，課堂上老師提出問題后先由學生回答，對回答正確的同學給予鼓勵，對錯誤回答進行簡單的分析。對于課程涉及較深的內容時只給予簡單的介紹并列出參考書，讓那些有能力和感興趣的同學課外進行學習。例如，講到索引時涉及到數據庫文件的物理結構，而數據庫文件的物理結構涉及的知識和內容又較多，可以讓學生參考由復旦大學施伯樂等老師編寫、高等教育出版社出版的《數據庫系統教程 第二版》。

3 實驗和課程設計

3.1實驗和課程設計的構建

由于數據庫課程是應用性非常強的一門課程，因此在教學中加強實踐環節非常重要，我們在課程中安排20學時的實驗，學期末有1.5周的課程設計。實驗內容安排如表2所示。

課程實驗要求學生規范書寫代碼，在實驗中用軟件工程的思想和技術要求學生，實驗指導書提前上傳到網上。對于寫過數據庫應用程序的同學，讓他們學習擴展SQL。個別能力強的同學可以提出申請不做實驗指導書上的內容，而由老師安排具有一定難度的幾個題目進行選作，要求3~5人為一個小組完成一個題目，期末進行代碼和文檔驗收。例如，其中一個題目要求學生寫出標準SQL解釋器。

要求學生熟練掌握一個應用程序開發平臺，如Delphi、PowerBuilder、Java或者C#等，熟練掌握一種數據庫，主要是SQL Server或者Oracle。在進行實驗時重點強調一些技術的應用，例如OO技術、觸發器技術、存儲過程等，使學生認識到這些技術是數據庫的基本技術。

理論課程上完后在學期末安排1.5周的數據庫課程設計，1.5學分。課程設計的題目在新學期上課時就在網上進行公布，一般都公布3個以上的題目，根據以往的情況看，有相當一部分學生確實在做，個別同學做的還非常好。在教學中對于能力不同的同學有針對性的進行引導，提高同學們的興趣，激發同學們的學習熱情，同時也會打消一些同學的浮躁情緒。例如，我出了一個課程設計題目是關于圖書館管理信息的題目，在課程設計任務書中分為必做項和選做項。這個題目對于每一位同學都不生疏，一般程度的同學都能夠做出必做項，對于動手能力強的同學會很快做出必做項，完成必做項只能得到70~80分，但不到課程設計結束不驗收成績，因此這部分動手能力強的同學要想拿高分就必須做選做項。此時教師要引導這部分學生使用高級的技術，例如自己寫組件，做3層的數據庫應用系統，對借書情況的統計與決策、動態查詢和動態報表等，使學生認識到數據庫應用程序不是簡單的數據錄入和靜態查詢。通過這種形式的考核對程度高的同學是促進，對動手能力不強的同學也是一種鞭策。

3.2實驗和課程設計的考核方式

對于實驗和課程設計，尤其是課程設計，平時耐心輔導，驗收時認真考核，防止一個人做出來，其他同學拷貝的情況發生，對課程設計進行嚴格的代碼驗收，驗收代碼時不僅僅看程序的運行，更重要的是聽學生講解代碼，或者詢問代碼邏輯，這種方法有效地防止了抄襲現象的發生。

數據庫課程是必修課，期末考試占80%，實驗占10%，作業和課堂各占5%。

參考文獻

[1] 向琳,左德承,羅丹彥等. “計算機設計與實踐”課程創新性實踐教學探索[J]. 計算機教育,2007,(3):16-18.

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中圖分類號：TP392 文獻標識碼：A

隨著計算機技術的迅速發展和“信息高速公路”的逐步建立，人類社會已步入了信息時代，信息已成為社會賴以發展的重要基礎。信息和數據是不可分離的，信息由數據表達，數據包含的意義就是信息。因此，研究如何科學地組織和存儲數據，如何高效檢索和處理數據，即對數據庫技術的研究，已經成為當前信息技術領域里的重要研究方向。把先進的面向對象技術和數據庫技術相結合形成新一代的面向對象的數據庫系統（或稱為第三代數據庫系統）成為信息社會發展的必然產物。面向對象數據庫已成為當前數據庫技術研究的熱點。

1 數據庫技術的發展

數據庫發展經歷了三個階段。第一階段是層次和網狀數據庫，過程化程度較高，一般用戶使用困難；第二階段是關系數據庫 （RDB），具有較高數據獨立性，成為20世紀70年代到80年代中期的主流數據庫。層次網狀數據庫和關系數據庫盡管設計和控制方式不同：但都用于一般事務處理，統稱為傳統數據庫。隨著網絡技術、多媒體技術、空間信息科學、信息管理、人工智能、軟件工程技術和數據挖掘技術等領域的發展及新的社會需求出現，信息無論是從數量上還是結構上都遠遠超過了傳統數據庫能承受的范圍。一種新的解決方案呼之欲出，而這個解決方案極有可能就是面向對象數據庫技術。

2 面向對象數據庫概述

面向對象數據庫（OODB）以面向對象技術為基礎，增加數據庫內部數據處理功能，用以支持持久對象和現實數據共享。其概念可表達為：面向對象系統+數據庫能力。它與關系型數據庫相比，最大優點就是在于其建模和處理能力大大增強，面向對象數據庫可以處理復雜和變化的事物對象，尤其在復雜系統的模擬、表達和處理能力上可以算得上是獨樹一幟，故被稱為數據庫史上一場革命。

3 面向對象數據庫的特點

面向對象數據庫將面向對象的能力賦予了數據庫設計人員和數據庫應用開發人員，從而擴展了數據庫系統的應用領域，并能提高開發人員的工作效率和應用系統的質量。面向對象數據庫具備如下特點：

首先，它是一個數據庫管理系統，具有數據庫管理系統的基本功能。一是永久性；二是存儲管理；三是能并發控制；四是故障恢復能力；五是交互式查詢功能。

其次，它是一個面向對象的系統。只有支持面向對象數據庫模型，支持復雜對象，具有運用各種構造機制從簡單對象組成復雜對象的能力。它還具備應用領域所需要的一些特性，如版本管理、長事務和嵌套事務、模式演化等等。

4 面向對象數據庫的實現

4.1 填充關系數據模型

關于數據庫已積累了相當成功的經驗，并為工業界廣泛接受。將成熟的關系數據庫與OODB方法結合起來，可減少研制工作量，縮短研制周期。但這種方法的弱點是仍不能支持一些面向對象的語義，而且由于保留了關系數據庫的存儲結構而犧牲了一些OODB的特征，其性能、效率難有實質性的提高。

4.2 在面向對象語言中嵌入數據庫功能而形成OODB

該方法的關鍵是如何在面向對象語言中增加持久性對象的存儲管理。一般以Smalltalk、C++為語言擴充OODB。采用此法研制的OODB有Orion、02等系統。使用此法的困難在于視圖、程序員界面標準化，且受面向對象語言的限制。

4.3 開發全新的數據模型，從底層實現OODB系統

該方法首先建立一個包含OODB核心概念的數據模型.設計相應的語言和相應的OODBMS核心。其優點是系統結構清晰、效率高。

5 面向對象數據庫技術的發展趨勢

面向對象數據庫技術的發展并不是取代關系數據庫系統，而是可望成為繼關系數據庫技術之后的新一代數據庫管理技術。面向對象技術和數據庫技術的結合有三種發展途徑：一是標準化和形式化；二是改善和加強OODBS的性能；三是面向對象數據庫應具有很強的建模能力；四是加強面向對象數據庫的應用開發工具的研制和推廣；五是視圖、演繹能力、語義建模和長事務；六是加強面向對象數據庫技術與關系數據庫技術相結合的研究。

6 面向對象數據庫技術的前景展望

面向對象技術是近20年來計算機技術界和工業界研究的一大熱點。面向對象方法與先進的數據庫技術相結合已成為當今數據庫領域研究和發展的主要方向之一。將面向對象技術應用到數據庫系統中。使數據庫管理系統能夠支持面向對象數據模型的數據庫模式。對提高數據庫系統模擬和操縱客觀世界的能力，擴大數據庫應用領域具有重要的意義；將面向對象技術應用到數據庫的集成開發環境中，使數據庫應用開發工具能夠支持面向對象的開發方法并提高相應的開發手段，對提高應用軟件的開發質量和軟件的生產能力是十分重要的。

參考文獻

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