课程名称 |
数据库原理 |
授课对象所属专业 |
网络工程 |
课程类型 |
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开课年级 |
2022级 |
课程性质 |
专业必修课 |
课程总学时 |
48 |
一、课程简介
《数据库原理》是计算机相关专业的专业必修课程。学习本课程有如下两点意义:首先在从传统社会以纸张或文件支持业务工作到信息社会中以数据库和网络记录存储查询数据的背景下,数据库在日常生活中的作用和意义愈加广泛和重要,掌握数据处理和管理是计算机应用最重要的领域之一。通过《数据库原理》课程的教学,使学生了解和掌握当前数据库技术的基本原理,为从事数据库设计工作打下扎实的理论基础。第二、本课程在各个专业中具有承上启下的地位,学习《数据库原理》可以为学生后续的网站系统搭建、毕业论文撰写打好坚实的基础。本课程教学主要包括:数据模型、数据库系统结构、关系数据库、SQL语言、关系数据库规范理论、数据库设计、数据库技术新进展等。
二、案例基本信息
1.案例名称:独立自主树自信,合作共赢谋发展——数据库系统模式结构
2.对应章节:第一章绪论
3.课程讲次:2课时
三、案例教学目标
知识目标:在基本原理方面,学生需要重点掌握数据库的基本概念、基本原理、国产数据库的发展历程和数据库系统模式结构的内涵
技能目标:
通过阐述数据库三级模式两级映射的内涵,培养学生自顶向下分层解构问题的思维方式,使学生具备宏观把握问题、解决问题的能力;
能够批判性评价三级模式两级映射的优缺点和适用场景,提升学生解决问题的能力;
通过在线自主学习、观看课程资源等,具备自主能力,了解数据库及其应用的发展变化趋势。
思政育人目标:
加强学生对两级映射功能的理解,阐述数据独立性的重要性,培养学生的独立自主意识,发扬自力更生的精神;
帮助学生对外模式的理解,强调隐私保护意识和严谨的科学态度,并不断树立职业自信和职业责任感;
通过让学生了解数据库发展历史发展现状,引导学生充分认数据库自主可控工作的重要性,激发学生深厚的家国情怀,把推动国产数据库发展和技术创新作为使命追求。
四、案例主要内容
知识点一:数据库体系结构中要求数据库必须具有逻辑独立性和物理独立性;另一方面数据库模式结构中外模式、模式和内模式又具有内在的联系与映射
引入党史事件:1955年4月18日-24日,周恩来率领中国政府代表团出席在印度尼西亚万隆召开的亚非会议。十九日上午,他在会议书面发言中提出:争取完全独立是我们大多数亚非国家和人民长期奋斗的目标。大多数亚非国家,包括中国在内,由于殖民主义的长期统治,经济上还很落后。因此,我们不仅要求政治上的独立,同时还要求经济上的独立。在此次会议中,我国正式确立了独立自主基础之上与其他国家求同存异的和平外交政策。
思政结合:独立自主铸就中华民族的精神之魂,和平发展融入中华民族的血脉基因,一个国家要树立民族自信,要寻求经济独立和政治独立,必须坚持独立自主原则,这样就可以在国际地位中坚持自身的话语权,而不因过分依赖他国委曲求全,但过分独立又会导致国家的自我封闭,适当的联系和求同存异的交流才能让各国合作发展,提升国家的综合国力和在国际事务中的影响力。而数据库作为计算机内部的一个小生态,实现逻辑独立性和物理独立性也是坚持独立自主的原则,在数据库架构体系中,外模式、模式和内模式的互相独立,使得各部分自主性大大提升;与此同时,每个部分又通过两级映射紧密联系,互相合作,提升用户体验。
知识点二:数据库的发展历程,从层次数据库、网状数据库到关系数据库,数据库的核心理论的提出和技术的突破都是由美国科研学者把控,而数据库市场常年都被国外公司占据大量份额,在2013年之前,中国大多数公司主要使用美国企业的数据库工具,如甲骨文、MySQL、微软等,其他国产数据库也受到外国相关技术的支撑。
时政新闻引入:在华为全球智慧金融峰会2023上,华为发布了新一代分布式数据库GaussDB,该数据库打破了国外对中国数据库市场的长期垄断。数字化和智能化转型是经济发展的新动力。其中软件技术在其中起到基础地位。但如果将整个软件产业体系比喻成一棵参天大树,数据库则被称为“根技术”,在其之上衍生和支撑着几乎全部的软件生态,进而支撑起整个数字中国各行各业核心业务系统的正常运转。
思政结合:强调发展国产数据库和软件生态的必要性与紧迫性,通过弹幕讨论国产操作系统的发展与出路,激发学生学习本课程的兴趣与热情,培养学生的爱国热情和科技自信,树立科技报国的伟大理想
知识点三数据库是面向交易的处理系统(业务系统),它是针对具体业务在数据库联机的日常操作,通常对记录进行查询、修改。用户较为关心操作的响应时间、数据的安全性、完整性和并发支持的用户数等问题。数据的冗余是一种缺点,然而随着数据量的增长,事务过程中产生的历史数据逐渐受到关注,数据的冗余成为一种必要,需要专门用数据仓库来存储,便于业务人员从中挖掘事务规律,为决策提供数据依据,这一过程转变体现了质变和量变的辩证关系。
哲学原理引入,量变和质变的辩证关系是:①量变是质变的必要准备,②质变是量变的必然结果,③量变和质变是相互渗透的。质量互变规律揭示了事物发展过程是连续性和阶段性的统一。质量互变规揭示了事物发展量变和质变的两种状态,以及由于事物内部矛盾所决定的由量变到质变,再到新的量变的发展过程。这一规律,提供了事物发展是质变和量变的统一、连续性和阶段性的统一的观察事物的原则和方法。
思政结合:数据量的增长随着时间从量变逐渐向质变转化,引导学生要以辩证的思维看待事物,以前没有用处的数据可能随着数据量的增长却变成了有价值的财富,激发学生对新兴热门的技术数据挖掘的兴趣,培养学生的职业自信。
五、案例教学设计
1、打破传统教学模式,充分发挥教师和学生的双主体作用,运用启发式、探究式、讨论式、参与式等教学方法,调动学生学习的积极性、主动性,实现从被动接受到主动学习方式的转变。在引入上述思政案例时,提出案例和知识点的联系,使用分组讨论和课堂辩论的形式,激发学生领会数据库设计的背后哲学思考。
2、实现“课上与课下教学的有机结合”,利用雨课堂和微信群等线上教学平台,推送包含思政要素的参考文献和网络资源等引导学生思考的交流。设置开放性和启发性的研究性课题讨论,加强学生的自主学习能力。充分地结合思政元素,将课程思政建设,从课堂教学拓展到学生课后的自学中。
3、实现了理论与实践的一体化教学。组织学生以项目小组合作的方式使用国产数据库完成从需求分析设计到落地实现的过程,使学生把理论和实践结合起来,完成相应的训练任务,从而提升学生的应用能力
4、设立多样化的思政考核机制,首先在超星app设计并发布有关课程思政的问卷,通过学生自评、教师评价和同学互评等方式收集反馈信息,以了解学生对课程的理解程度、学习效果和满意度。其次课后学生收集思政课程感受,鼓励学生积极表达对于课程思政的意见和建议,通过讨论会、小组座谈等方式进行评价。
六、教学反思
本课程思政案例取得了如下几点成效,首先多样化的课堂教学模式,通过讲故事的方式串知识点,更容易被学生接受和认可,学生能更好的记忆枯燥的知识点,并且能潜移默化地培养学生正确的价值观和世界观;其次国产数据库实际案例的引入,更加贴近产业实际的实验教学结合“创新能力”培养,使学生更喜欢动手实践,在巩固知识的同时又提高了自身的实践能力。综上所述,数据库原理课程中课程思政融入达到了较好的“立德树人”“润物无声”效果。但是本案例也存在一些不足,比如理工科学生对党史故事背景的不熟悉导致一些同学对故事不感兴趣等问题,这是一个开始,还需要不断通过实践来逐步完善,找到更好的思政挖掘点。
数据科学与技术教研室供稿
责编:魏东平 审核:董西伟 郭景娟