数据库原理论文模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇数据库原理论文，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

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2目前该院酒店管理专业数据库原理及应用

课程在教学过程中存在的问题第一，理论与实际相脱离。在教学过程中教师要么以理论教学为主，忽视学生实际操作的培养，以至于学生只是简单的记忆概念及理论，无法解决实际问题，要么过于重视操作，把大部分教学时间集中在目前流行数据库管理系统的学习，致使学生认为理论知识的学习无关紧要，缺乏完整的知识结构。第二，验证性实验为主。目前课程的实践教学采用验证性实验为主，针对某个知识点进行孤立的实践，使学生在操作过程中不能与现实实际情况相结合，不能解决实际问题，使实践教学失去原有的价值。第三，教学内容陈旧。教师遵循教材进行教学，但所用教材过于陈旧，不能与时俱进，与社会实际需求相脱离，教学内容统一，不能很好的与学生所学专业相结合。第四，“填鸭式”教学法。《数据库原理及应用》课程已经是一门开设时间较长的课程，教师在教学过程中按照惯用的“填鸭式”的教学方法进行教学，同时部分教师也不愿进行改革以增加自己的工作量，从而导致学生被动的去接收知识。第五，考核方式不合理。课程的考核仍然采用的是卷面考试的方式，通过对学生理论考试的成绩来评判学生的学习情况，却忽视了学生的动手操作能力的考核。

3《数据库原理及应用》课程教学改革的建议

第一，理论联系实际，更新教学内容。独立院校以培养应用型人才为目标，该院是以酒店和旅游为行业背景的独立学院，尤其是酒店管理专业学生的教授内容需与酒店及旅游紧密关联，即将数据库原理及应用课程的教学与行业结合；课程内容结构必须包含数据库相关理论知识和实践操作两个方面，教学过程中需要针对酒店、旅游行业特色对教学内容进行调整，由于学院以文科学生为主，数据库管理系统软件则选择ACCESS。第二，加强实践教学，强化创新能力。在理论教学过程中就要引入行业案例进行讲解，让学生能够了解数据库在酒店及旅游行业中怎样发挥作用，通过学生对案例的分析，加深理解；安排学生到合作酒店进行参观，了解整个酒店的运作，在进行综合实验学习时要求学生针对酒店行业的具体情况进行数据库的设计与实现，锻炼学生利用所学知识解决现实问题，使学生学习的内容能与专业结合。实验过程中还需要学生对现有存在的问题提出解决方法并实现，从而锻炼学生的创新能力。第三，多种教学方法和教学手段结合。①案例教学法：以酒店、旅游企业的真实案例进行教学，让学生在接触本门课程的时候就能了解到课程在行业中的重要性，同时也能使学生轻松地从具体到抽象的教学过程中掌握知识。②任务驱动教学法：以学生小组为单位下达数据库开发任务，任务均以酒店或旅行社为背景，学生为完成任务需相互配合、讨论，彼此督促学习，进而提高学生的积极性，因为是根据具体的酒店或旅行社进行设计的实验，能够锻炼学生的知识转移能力，学生更有积极性，更能获得成就感。第四，改革考核方式。《数据库原理及应用》课程主要考核理论知识和实践应用能力两部分。但在实际考核的过程中不需要刻意的安排卷面考试进行测试，采用提交最终作品即设计的数据库系统，同时提交小组在系统设计期间所完成的数据库设计报告，设计报告的撰写需要学生将整个系统设计所设计的内容文字化，也就将相关理论知识加以强化。第五，加强与酒店和旅行社的合作。应用型人才的培养重点在于应用，通过与酒店和旅行社的合作，学生能在学习期间了解行业的动态及需求，学生有机会进入企业进行学习，并获得专业人士的指导，适应就业市场的需求。第六，教师自身提高。教学的关键和主体是教师，教师不能与时俱进所传授的知识就不能满足学生就业的需要，所学知识也就不能与社会接轨，教师能力的不断提升也是改革的关键，因此教师除对专业知识的不断学习，还需要不定期到酒店及旅行社进行学习，了解行业需求的不断变化。

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2课件的结构设计

现阶段，《数据库原理与应用》多媒体课件的设计往往采取的内容组织结构方式主要分为四个方面，即树状结构、复合结构、线性结构以及网状结构。通常而言，树状结构是课件结构设计中最为常用的，这是因为树状结构又便于内容逻辑关系的构建，也让教学内容中知识点的层次性有效划分，从而促进学习者的学习。与此同时，远程多媒体课件的设计运用网状结构还能实现长文本结构的设计，即非线性结构设计。这样学生在学习过程中可以越过路径设置，根据自身不同状况进行学习。

3教学系统模块简介

3.1教学板块

主要用Dreamweaver8和Flash6来开发设计，并用相应的按钮将其交互功能链接。

3.2考试练习板块

题库及对成绩查询及询问的使用，可用Access和UltraDev8来建立。

3.3讨论交流并学习板块

讨论区用Access和UltraDev8来实现，电子邮件使用Intemet资源。

3.4优秀作品分享板块

用Access和UltraDev8来实现，学生可分享受给大家自己的设计作品。

3.5学生管理板块

用Access和UltraDev8来对学生信息的管理、注册的信息修改等。

4课件的开发

4.1素材的开发

数据库原理与应用在课件开发过程中，素材的开发也是整个工作量中最为复杂的一个环节。因此，必须将素材开发放在课件开发的首要地位，切实做好各种素材的整合和调整，才能保障课件的有效性。

通常进行课件的合成和编辑可以采用VB、C++等高级程序设计语言。通过这些设计，课程开发的容错性更好、运行效率也更高。这就需要课程开发人员在进行开发过程中精确掌握编程环境和编辑语言，确保往后的应用能够顺利进行维护。

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1.2被动的进行攻击在不影响正常网络使用的情况下，还会有更高明的窃取破译数据库的方法，这也是所谓的被动的进行攻击。在这种窃取、破译的行为下，当事人医院数据库很难查悉这行为，因此会造成非常重要的机密性文件数据的泄露。医院的数据库是整个医院信息系统的灵魂，很多黑客病毒都会以此为突破点以获得很重要的机密数据。无论是主动的还是被动的攻击方式，都是现今使用的SQL数据库系统的抖动，为了保证医院的计算机信息安全，保证医院和病人的隐私，有必要针对这些缺陷进行改进。基于SQL数据库系统的综合信息应用平台设计可以更贴近实际，防止人为恶意的网络安全的攻击。这也是医院今后采用SQL数据库进行工作时的防范重点。

2SQL数据库在医院信息管理综合应用中的完善

2.1根据具体的需要相应的增加或者减少相应的模块数量医院和个人可以根据自己的具体需要，进行一些简单的维护，将系统的模块进行增加或减少。并且在增减模块的同时注意维护编程的界面，这样才能设计出很友好的系统模块。有了针对性的结构特点，这样的数据库应用平台不仅更符合医院信息管理系统的设计，而且还增大了独立性和独特性，因此也可以整体提高系统的可维护性和可靠性。选用这样模块化的SQL数据库应用平台也是设计结构的特点。

2.2采取开发式结构特点研究基于SQL数据库的医院信息管理综合应用设计就必须要仔细斟酌这数据库的系统硬件的结构设计。这个也是整个信息系统的核心内容。当前采取的数据统计模式执行的是TCP/IP的协议。如果要进一步加强系统给的可靠性，保证医院和病人信息的安全就应当采取开发式结构特点的系统硬件结构设计。采取这样的硬件结构设计可以减少冗余的配置，保证系统可靠性。在整体的医院数据信息系统中，最重要的就是这个系统。在完善机遇SQL数据库的应用设计时自然需要通过增强系统给的整体可靠性，以联合增强SQL数据库的互联网安全机密新能。SQL依然可支持远程的访问，这也是医院信息数据库需要有的特点。因此，虽然可支持远程访问的功能会导致医院的信息保密功能不太安全，却也不能删除。但是可具体根据医疗方面的任务对应的增加远程访问的时间限制、地点限制和次数限制。这也是开发式硬件结构的特点。

2.3系统性能优化SQL数据库历经几年的研究和使用已经近乎完美，因此对数据库的性能进行优化是个非常困难的任务。然而，只要是实际工作有需要的，都应当做出针对性的系统性能优化。为了保证医院信息的安全，也为了保证医院工作的效率，系统性能优化的完善势在必行。在医院日常的工作中，最繁重的就是数据统计和索引了，若性能得到优化，就可以大大加快数据库的反应速度，这样也能使医院的工作和服务得到提升。

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数据库原理部分主要讲授数据库的基础理论知识，包括数据库系统概述、数据模型、关系代数、结构化查询语言SQL、关系系统及查询优化、关系数据理论、数据库设计、数据库恢复技术、并发控制、数据库安全性与完整性。这一部分强调的是理论和基础，当然也设计了一些实验，但主要是验证性的和较小的设计性的实验，其目的是使学生加深对所学知识和理论的理解和掌握。在本部分的教学过程中，除了要求学生作相应章节的习题之外，还要适当的给出一些应用实例，启发学生在课外去查阅相应资料，为下一环节的数据库应用做准备。

在数据库应用部分中，我们主要以典型的Oracle、SQL Server为数据库管理系统，介绍具体的数据库系统的设计与开发方法，并结合相应的开发工具，以几个具体的应用课题为目标要求学生选择性的进行实际应用项目的设计与开发，使学生在实际设计与开发过程中进一步深入理解和掌握数据库理论知识，熟悉数据库应用系统的设计和开发方法，同时培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。

二、教学方法

现在各高校都配有多媒体教室，适当采用多媒体授课，一方面可以增大知识信息量，把原先难以在课堂上表达清楚的内容生动的演示出来，另一方面也提高了学生的观察能力和学习兴趣，提高了教学效率。本课程的特点决定了它可以采用，也有必要采用多媒体等现代化教学手段进行授课。

学生的外语能力是一个很重要的素质要求，对于计算机类专业学生尤为重要。目前，有大量的著作、期刊、论文都是英文原文，快速、准确的获得科技前沿信息是计算机专业学生立足于社会的根本。为了强化学生的外语能力，我们结合国际合作班教育进行了双语教学尝试，积累了一些具有实际应用价值的经验和教训。

三、实验和课程实习

教学是教师和学生不断交流的过程，实验是实现这个过程的桥梁，可以弥补课堂教学的不足，加深对基础理论的理解，启发学生自主思考，大胆创新，达到良好的理论联系实际的教学效果。除了观察性和验证性实验之外，我们还开设了设计性实验和综合性实验，目的是培养学生的抽象思维能力和科研能力。

除了对学生独立工作能力的培养之外，从提高综合能力出发，我们增加了综合性课程设计。通常，学生必须成立几个工作组，共同设计并实现具有一定规模的系统。这些系统要求学生在工作组中必须考虑现实社会问题所涉及的开销、安全、效率等。增设数据库课程设计对于提高学生的综合素质，培养学生的创新意识、创新能力和团队协作精神具有特殊的作用。

四、考试和考察

考试形式的多样化是我们注重学生多方面培养的一个重要方面。学生因为担心考试而整天抱着书本死记硬背，这不是我们的教学目的。当然，我们也不能摒弃考试这种检查学生掌握知识程度的重要方式，但这绝不是唯一的方式。因此，除了数据库原理部分采用常规考试以外，我们还增设了课程设计考察、答辩、提交论文等多种不同的方式。

常规考试主要检验学生对课堂知识的理解和掌握程度；课程设计考察主要验收学生所设计的系统，考察学生综合运用、巩固与扩展所学的基础理论和专业知识的程度；答辩主要考察学生的表达能力，要求学生能简明扼要、重点突出的阐述主要内容；提交论文是对课程设计成绩达到优秀的学生提出的更高要求，要求学生对所设计的问题能够深刻分析，有重大改进或独特见解，按照论文的规范化要求书写工整或用计算机打印成文。

五、科研

科研和教学相结合，理论联系实践，相互促进，取长补短，一举两得。我们努力注意最新技术的引入，同时结合学生所掌握的理论基础知识，从一些科研任务中选择有实用价值的题目在课程中进行了讨论与实验。当然，这部分实验对于需要解决的题目来说还很不够，还需要学生利用课余时间，利用自己的计算机、利用开放性实验室进行工作。科研带动了教学，加强了教的目的性，也提高了学的自主性和积极性；教学也推动了科研，带着问题的教学势必解决问题进而发现新的问题。

六、与其他课程相结合

除了本课程的前序课《高级语言程序设计》《离散数学》和《数据结构》以外，与本课相关的课程还包括《软件工程》《OOP方法与技术》《可视化编程》《计算机网络》等。这些课程或是本课程的后续课，或是并行课，有的需要本课程的知识，有的为本课程提供一定的支持。因此，我们将该门课程的教学安排在学习完《数据结构》，掌握一门程序设计语言，熟悉一种编程环境之后，尤其注重与《软件工程》《计算机网络》等课程相结合的教学方式。

数据库系统的设计与开发是一项庞大的工程，是涉及多学科的综合技术。必须把软件工程的原理和方法应用到数据库建设中来。运用软件工程的原理和方法开发数据库系统，一方面为实践提供了科学理论和工程方法，另一方面在实践中加强了对理论的进一步认识，所以可以要求学生严格按照软件工程的原理和方法进行数据库系统的设计与开发。

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表1是对中国国家图书馆收录的生命美学主题专著进行的数字统计。统计显示，1980年以来，国内出版的生命美学主题专著数目共计24本。②同期，收录于中国知网期刊数据库的生命美学主题论文共计600篇。两项数据的搜集统计时间均为2014年6月8日。

据表1，1989年以前，国内的生命美学主题专著数量为0。见录于国家图书馆的第一本生命美学主题论著是潘知常1993年出版的《生命的诗境一禅宗美学的现代诠释》①，它在运思上呈现了用中国现代生命美学观照中国传统生命美学的理论自觉。而潘知常1991年出版的《生命美学》专著并未见录于国家图书馆。

统计显示，2000年前后是国内生命美学体系性理论建构的高峰期，除潘知常于2002年发表《生命美学论稿一在阐释中理解当代生命美学》外，封孝伦《人类生命系统中的美学》（1999)、黎启全《美是自由生命的表现》（1999)、杨蔼琪《美是生命力》（2000)、雷体沛《存在与超越——生命美学导论》（2001)、范藻《叩问意义之门一生命美学论纲》（2002)等生命美学体系性理论专著的相继问世充实了作为一个学派的生命美学理论阵营。其后，生命美学理论的体系性写作呈稳定发展态势，有周殿富《生命美学的诉说»(2004)、潘知常《我爱故我在一生命美学的视界》（2008)、潘知常《没有美万万不能一美学导论》(2011)、陈伯海《生命体验与审美超越》（2012)。

除中国现代生命美学的体系性研究专著外，中国国家图书馆收录的生命美学主题专著另有三类:中国传统生命美学研究、西方生命哲学美学研究、部门美学研究。其中，中国传统生命美学研究又可划分为两类：一是以中国现代生命美学的眼光来关照中国传统美学资源，如潘知常《生命的诗境一禅宗美学的现代诠释》（1993)、刘伟《生命美学视域下的唐代文学精神》（2012)、刘萱《自由生命的创化:宗白华美学思想研究》(2013);—是对中国传统生命美学的阐释性研究，如陈德礼《人生境界与生命美学：中国古代审美心理论纲》(1998)、袁济喜《兴：艺术生命的激活》（2009)。相较而言，西方生命哲学美学研究专著数量较小，且自2005年才出现，主要有王晓华《西方生命美学局限研究》（2005)、朱鹏飞《直觉生命的延续：柏格森生命哲学美学思想研究》（2007)。而与生命美学主题相关的部门美学研究专著在数量上较西方生命哲学美学研究专著为多，如杨光、邓丽娟《生命审美教育：优化个体生命，享受美学神韵》（2004)、雷体沛《艺术与生命的审美关系》U006)、蒋继华《媚：感性生命的欲望表达》U009)。

据表1、图1，虽然本次统计的实际操作时间（2014年6月）不能充分反映中国国家图书馆收录国内2014年出版生命美学主题专著情况（如生命美学代表理论家封孝伦教授2014年在商务印书馆出版的专著《生命之思》尚未见收录），但巳有的文献资料显示:中国现代生命美学理论体系性建构主要完成于20世纪末，并于21世纪持续修补、发展、深化。

表2、图2是对1980年以来中国知网期刊数据库收录的生命美学主题论文数据进行的统计。

表220世纪80年代至今发表的生命美学研究论文数据表

为进一步用统计数据说明国内生命美学研究的具体趋向，根据国内生命美学主题专著自然呈现的分类主题，我们将中国知网期刊数据库收录的生命美学主题论文划分为生命美学原理性研究(包含对生命美学原理性研究进行阐发、评论，以及展开批判的论文）、中国传统生命美学研究、西方生命哲学美学研究、及其他(主要是生命美学原理的应用性研究以及相关的交叉型研究）四类，分时段进行统计，得到的结果如表3。

根据中国知网期刊数据库显示，1989年以前发表的生命美学主题相关论文共有3篇。分别是宋耀良《美，在于生命》（1988)、陈乐平《生命美学的困惑一与宋耀良同志商榷》（1989)、王一川《原型美学概览一现代西方美学研究之一》（1989)由于期刊《美与时代人》未收录于中国知网期刊数据库，自然地，潘知常1985年发表的美学札记《美学何处去》亦未见录于知网数据库。

表3可见，1990-1994年期间，中国知网生命美学主题论文非常集中地呈现为两个类型：一是潘知常本人及其他学者以潘知常生命美学理论为中心的研究与述评一潘知常《中国美学的学科形态一中国美学的现代诠释》（1991)、潘知常《建构现代形态的美学体系》（1992)、潘知常《从自然的人到人的自然一中国美学的现代诠释》（1993)、吴风《生存与审美的合潘知常〈生命美学〉述评》(1992)、张节末《体系与无体系之辩一读潘知常近著〈生命美学〉》（1992)、晋仲《〈生命美学〉》（1993)、劳承万《中国当代美学启航的讯号一潘知常教授〈生命美学〉述评》（1994)等。另一类是对以《周易》、禅宗为代表的中国传统生命美学的研究及评论。虽然其时生命美学与实践美学的论争巳经展开，但从邹元江对刘纲纪先生在周易美学研究中提出的“生命即美”命题的阐发看，中国传统美学的生命价值是为实践美学所认可的。

在1995-1999年期间，生命美学主题研究有三个值得关注的趋势：1.生命美学理论阵营的壮大。1995年，封孝伦在《贵州社会科学》第5期发表“从自由、和谐走向生命一中国当代美本质核心内容的嬗变'用历史的辩证逻辑为中国现代生命美学声援、辩护，并简述了他的“三重生命”美学观。封孝伦的声援、辩护随即为潘知常引用到了他与实践美学的论辩中。2.学界开始普遍将以潘知常为代表的中国现代生命美学纳入中国现代美学史的整体视野中进行评判。1995年，《学术月刊》第9期刊载《中国当代美学的前沿一关于实践论美学争鸣情况的述评》一文，将以潘知常为代表的中国现代生命美学明确纳入后实践美学体系中进行评价。1997年，阎国忠在《文艺研究》第1期发表“关于审美活动一评实践美学与生命美学的论争”一文，视生命美学与实践美学的论争为中国（现代）美学学科完全确立的标志。同年，周来祥先生撰文《我看今日美坛》，从学理角度肯定了生命美学的学术品性。杨恩寰则在《实践论美学断想录》中针对“自由”“理想”概念对生命美学提出批判。3.生命美学应甩[生研究及交叉研究的发展，如韩森《建筑——向着人的生命意义开拓》（1998)等。

如图3所示，2000-2004年期间是20世纪80年代以来中国现代生命美学原理性研究的高峰期。2000年，《学术月刊》第11期发表了一组生命美学专题论文一潘知常《超主客关系与美学问题》、封孝伦《审美的根底在人的生命》、刘成纪《生命美学的超越之路》、颜翔林《思维与话语的双重变革》、刘强《生命美学：阐释框架的转换与方法论的创新》。这是迈进21世纪的中国现代生命美学最重要的一组专题文章。这一时段，生命美学原理性研究大体上呈现了两个方向：1.对实践美学深化批判基础上展开的生命美学理论升华，以潘知常生命美学研究为代表。其中，深化对实践美学的批判文章有潘知常《生命美学与超越必然的自由问题——四论生命美学与实践美学的论争》（2001)、《实践美学的一个误区：“还原预设”一生命美学与实践美学的论争》（2001)等。呈现生命美学研究自我修补、升华的研究论文主要有潘知常《为信仰而绝望，为爱而痛苦:美学新千年的追问》（2003)、《为美学补“神性”从王国维接着讲一在阐释中理解当代生命美学》（2003)等。潘知常在这一时期为生命美学的思考提出了“补‘神性’”“补信仰”的维度。2.对生命美学理论体系的述评与研究。其中，既有对生命美学整体理论面貌进行研究、评述的一如陶伯华《生命美学是世纪之交的美学新方向吗？》（2001)、薛富兴《生命美学的意义》（2002)等多篇论文;亦有针对学者个人生命美学理论进行研究、评述的。其中，针对封孝伦生命美学理论进行研究、评述的论文数量最多，如薛富兴《生命美学：二十世纪中国美学的制高点一〈人类生命系统中的美学〉读后》（2001)、黎启全《建构生命美学理论体系的力作一评〈人类生命系统中的美学〉》（2002)等7篇。封孝伦三重生命美学理论被视为是继潘知常生命美学理论之后最受学界重视的体系性生命美学理论。3.超越生命美学研究，如王建疆《超越“生命美学”和“生命美学史”》（2001)等。其间，刘成纪《从实践、生命走向生态一新时期中国美学的理论进程》（2001)，提示出在与实践美学论战之后，生命美学与生态美学展开对话的理论视域。这一时期另有一值得关注的变化是西方生命哲学美学论文数量的明显上升，主要成果是王晓华对西方生命美学的研究。

据表3、图3，2005-2009年，生命美学原理性研究在数量上呈现出明显回落趋势，并且这一趋势似乎一直延续至今。自2005年以来，在完成了《学术月刊》2005年第3期、叩问美学新千年的现代思路——潘知常教授访谈》之后，生命美学的首倡者潘知常再没有在学术期刊上发表过探讨、回应生命美学的文章，而是转入了其他研究领域。因缘巧合，与潘知常生命美学研究转向的时间轨迹相应，生命美学理论的另一代表理论家封孝伦同期亦没有相关成果发表。这一时期，生命美学原理性研究主要呈现为对巳有的生命美学理论的重申、评价、反思、批判。但从中国知网期刊数据库生命美学主题论文数量上看，国内生命美学仍呈现稳定发展的态势。这一时期，中国传统生命美学研究、生命美学应用性研究及交叉研究的论文数量相较前一时期几乎同时翻了一倍。前者说明了国内学界对中国传统生命美学资源重视、发掘的逐渐升温；后者贝何支撑对生命美学在当代审美文化发展中阐释价值的论证。

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1 问题的提出

数据库技术是研究如何科学地组织和存储数据，如何高效地检索和管理数据的一门学科。在教育部高等学校计算机、自动控制和信息类专业的培养方案中，“数据库原理”一直是四年制本科生的专业必修课程。在IT技术飞速发展的今天，能否很好地应用数据库技术解决实际问题，已成为许多用人单位对应聘者知识结构的新要求。因此，该课程也日益成为其他理工科专业本科生、专科生一门愈来愈受到关注的选修课，甚至是必修课。

而目前许多院校非计算机专业的“数据库原理”课程的教学现状并不令人满意，主要问题是：教材组织上理论概念多，应用实例少；教学安排上课堂讲授多，实践动手少；课程考核上死记硬背多，灵活应用少。这样“三多三少”的直接后果是：尽管一些学生可以在理论考试中取得高分，但却不能自如地应用某种数据库管理系统软件解决实际问题，更谈不上开发出有实际应用价值的数据库系统，如此“眼高手低”很难适应现代社会对数据库技术应用人才的需求。因此,在“数据库原理”课程的教学上必须改变这种纸上谈兵、理论脱离实际的状况。

2 构建“数据库原理”案例教学模式的指导思想

“数据库原理”的教学大纲通常包括：基本概念、关系模型、SQL、关系数据库理论、数据库设计和数据保护等内容，一般授课学时在50学时左右。由于理论内容较多，很难保证有效的实践环节。为此，构建“数据库原理”案例教学模式的指导思想可归纳为12个字：精理论、强实践、重启发、勤激励。具体就是：精选课堂讲授内容，围绕着如何解决实际问题开展对相关理论的探讨。一些大纲有要求、但受学时限制、无法在课内讲授的内容，要求学生通过自学完成；增强实践环节的力度，加大综合性、创新性实验的比例，培养学生探究性学习、自己动手解决问题的能力；通过启发式教学和有效的激励机制，提高学生的学习兴趣，进而调动起他们主动学习新知识、探索新方法的积极性。每堂课结束时可以给学生提出一、两个问题，一则督促学生做好复习预习，二则为下堂课的教学留下伏笔和切入点。对于认真思考问题、能提出切实可行方案及在实验中有创新的学生，应给予当堂表扬或给平时成绩加分的鼓励。

3 基于案例教学法的“数据库原理”教案一则

如表1所示，本教案以学生较熟悉的教务管理子系统“学生档案管理”为贯穿始终的例子，以关系数据库理论为指导，通过循序渐进的讲解、演示和实验，让学生理解数据库的基本概念、理论和技术，掌握一个简单的数据库应用系统从分析、设计到实现的完整开发过程，真正做到学以致用。全部内容共计54学时，其中课堂讲授演示26学时，课内实验28学时。适用对象为已掌握了一种面向对象的可视化编程工具（如VB、C#、C++或Java等）的非计算机专业本科生或专科生。

4 实施案例教学过程中需要注意的问题

（1）正确认识理论与实践的关系。案例教学从不否认理论对实践的重要指导意义，像关系代数、查询优化、数据存储、事务处理、并发控制等一些数据库技术中十分重要的内容可另外开设一门课程供高年级学生选修，以弥补学生在数据库理论上的不足。

（2）注意教学内容特别是实验环节开发平台、工具和方法的实用性和先进性。与其他计算机技术的发展一样，DBMS及数据库应用系统的开发平台和工具每隔几年就会更新换代，这就要求任课教师必须与时俱进，及时将最新的研究成果引入教学。如以上案例采用GUI风格的C/S结构，若学生有一定网页制作基础的话，可改进为目前较为流行的Web风格的B/S结构。

（3）建立公平有效的课程考核机制，保证自学内容、实验环节的教学质量。自学内容可通过读书报告、论文、提问等方式加以考查；布置课程验收大作业时，应兼顾不同层次学生的学习能力，既能让基础较差的学生树立起完成任务的信心，更要积极鼓励程度较好的学生高标准要求自己。

5 结论

实践证明，“数据库原理”案例教学模式是一种变学生被动学习为主动学习的有效方法，由于能够理论联系实际，让学生带着感兴趣的问题进入课程的学习，让学生改变了以往混学分的思想，对这门课的认同度有了明显的提高，具体表现为：上课睡觉、缺勤的人少了，积极思考问题的人多了，学生作业的质量提高了，成绩上升了。另外，师生间的互动交流大大加强了，教学相长得以充分体现，部分学生还结合自己的专业和爱好，积极参与教师的科研工作，其探究能力和创新意识得到了较好的培养。

（本文获得“2005年全国青年教师计算机教育优秀论文评比”教学与研究三等奖）

参考文献

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1　《数据库原理与应用》课程的教学现状和效果概述

该课程在管理学院是一门理论性、实践性都很强的公共专业基础课，主要目的是培养学生利用数据库系统管理数据的能力，提高学生的计算机综合应用水平。课程分理论教学、应用实验和课程设计三个部分，数据库管理系统采用SQL　Server　2005，考虑到学生的专业方向、课程基础和接受能力不同，核心课程内容要求学生熟练操作数据库，掌握数据库的建立和查询，完成对数据的收集、整理、加工、存储、传递和检索利用。开设这门课，对教师的专业能力提出了更高的要求。教师首先必须对数据库技术有较为深入的研究，其次还要研究如何使学生能循序渐进，由浅入深、触类旁通地理解和掌握相关理论和操作技术。相信首次开设这门课程的教师都会碰到这些问题，因此必须要系统地学习相关的课程知识，系统地研究适合学生的教学模式，讲授理论知识的同时，要更侧重于动手的操作实践能力，让学生能针对用户需求，设计和开发出用数据库管理系统支撑的管理信息系统来辅助解决管理中的问题。

随着网络数据库技术的广泛应用和迅速发展，课程教学将着重发展学生的操作技能和创新能力，在全面掌握原理和技术的基础上，结合实际应用了解发展历史和趋势，不断提高对数据库技术的认知水平，有利于综合性和创新型人才的培养。理论教学是重中之重，为学生的具体应用和设计开发打下基础，要作为必修课程进行安排；应用实验能让学生通过系统操作平台的使用更多地了解抽象概念的具体实施，学生的动手能力得到了显著提高；课程设计则是学生通过基本原理和操作技能的掌握提高对实际问题的解决能力，也是课程体系结构中的重点，促使学生融合其它学科内容对管理中的具体问题用信息化手段辅助进行解决，达到实践应用的教学目的。

通过对以上课程安排的介绍，可以看出数据库课程的教学方法和教学模式还需要进一步进行优化。网络数据库技术支持的信息系统很重要的一个特征就是各管理模块的协同化、协作化应用。所以遵循课程的技术特征，采用协作化的教学模式能促使教学目标最大化，让教学重点更明确、教学内容结构化，与其他课程内容融合但不重复。如在阐述数据库基本原理的基础上结合SQL语言在实验室局域网内进行C/S模式的联机调试；阐述异构数据库转换的时候可以利用不同类型的数据文件进行导入/导出操作；阐述数据库安全性的时候可以结合前沿技术成功案例，使学生将抽象的概念融入到具体案例中去，这样课程的体系结构也将随之不断完善。

2　教学对象的组织管理和目标设定

数据库课程受传统教学思想的影响，经常是以教师为中心，以知识技能的传授为重点，教学模式僵化，缺乏开放性，学生的创造性和探索性得不到充分发挥，忽视了学生的主体地位和个性差异。学生之间以缺乏集体性和分工协作，不利于合作精神、社会意识的培养和综合素质的提高。而在《数据库原理与应用》这门实操作性比较强的课程中，可以潜移默化地培养学生团结协作的精神，为今后参加工作和进入科研活动打下良好基础。传统教学模式以教师为主体，而协作化教学模式则是在整个学习过程中，学生处于主导地位，教师处于从属地位，发挥辅导、指引和激励作用，强调学习过程中以任务为驱动，建立知识之间的联系，相互配合、相互交流，共享学习成果，培养学生之间良好的团结协作精神。这种专业基本技能是他们将来获取工作岗位的基本能力，更是一种社会适应和行为规范能力，学会与他人交往、合作、共同生活，以及工作中的人际交流、劳动组织、群体意识和社会责任心等，培养学生在多样和多变的职业生涯中具备专业发展能力，包括学习能力、创新能力及分析和解决问题的能力。只有具备这种终身可持续发展专业能力的毕业生，在将来进入职业生涯后才能逐渐表现出其个人质素的优越性。

协作化的教学模式可根据现行课程和评价体系，多启发训练学生的思维和协作能力。学生可按兴趣特长自愿三两人结成教学实验小组，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，发挥教师在教学实验中的指挥控制职能。

学生按照所规范的教学内容、协作要求和权限等完成实验操作，有利于调动学生的责任心和积极性，培养自我创新和自我激励的学习意识。在整个教学实验过程中，应该把目标重心放在能够改进教学品质和帮助学生提高学习实验兴趣的形成上，通过及时发现问题查遗补缺，适时矫正偏差，控制教学品质，重视学生获得答案的反应过程，向学生展示解决问题的全过程，不但能了解学生的思维品质，也可可诊断其学习中的困难，有利于采取有针对性的教学补救措施。

3　协作化教学内容的编排和选定

协作化教学模式有助于调动学生学习的主动性并共同提高，但这是以细化学习内容为前提的，如果不加以精心安排，就会使协作流于形式。通过多个学期的探索和实践，积累了以下值得进一步总结完善的协作化教学内容。

3.1　数据库远程检索

数据库远程检索的意义在于加深和巩固学生对一些有代表性意义数据库联机远程访问的意识，利用任务课题远程访问各大数据库检索平台查找信息资料，如利用知网、维普或万方电子文献数据库检索学术论文；利用国家图书馆的书目数据库检索已出版发行的书目数据和文献信息；利用英国自然历史博物馆等外文在线数字化馆藏数据库检索特色中国馆藏等。可以针对每个学生，按最有效的个人化原则来安排任务，注重培养自学能力。通过任务课题和案例教学、情景教学，提高学生的动手实践能力，培养学生的综合信息素质。

3.2　SQL操作语句

SQL语句是数据库课程中的重点和难点，在SQL　Server　2005数据库管理平台的教学中占有较大的学时比例。首先讲解表的二维结构，行的一维方向，列的一维方向。先从查询语句Select…From…Where的讲解开始。其中的From子句确定查询的数据源，Select子句则确定从表中列的方向上选择哪些字段，Where子句从行的方向上选择了满足条件的记录。这样一来，紧紧围绕着行和列的二维概念，让学生对查询有切实的理解。有了查询的基础，授课内容就能扩展到多表查询，将From子句后的查询数据源从一个表扩展到多个，并在多表查询的基础上进行表的连接运算。在关系数据库理论同现实的对应过程中，理论中的“关系”就对应SQL　Server中的二维表，理论中“关系的连接”对应SQL　Server中的“多表连接查询”。两个表的连接是有前提条件的：从表象上看就是两个表有“共有字段”；从理论上讲，是在设计表结构时为了消除冗余和依赖等要求，人为地在表与表之间设置的共有字段联系。这才为多表连接提供了前提。通过这样的讲解，使学生在理解当前所学查询内容的基础上，也对数据库理论中的关系代数和数据库设计做了进一步阐述。SQL　Server在多表查询环节可以进一步引导学生探讨数据库理论的关系代数和设计规范。学生在熟练掌握Select读的操作语句基础上，继续讲解Insert、Update、Delete等写的操作语句就要容易得多。最后可以讲讲SQL语句的优化，即在现有的软硬件资源基础上，如何编写合理的SQL语句，以优化数据访问，减少系统开销，获得最大的数据处理效果。日常使用的系统中，劣质SQL语句和优质SQL语句之间的速度差别可高达近百倍。SQL语句优化的基本原则是：通过尽可能少的磁盘访问来获得所需要的数据。协作化教学过程中，除了要照顾大部分学生的学习情况外，还要适当提升难度，设置相应的操作实验题，引导自学和自己动手解决问题，不仅要“授之以鱼”，更强调“授人以渔”，强调创新能力的培养与全面素质的提高，是对传统教学的发展。教师一方面要通过引导，把握整个教学过程的内容和进度；另一方面采取多种方式激活思维，传授思维方法，提高思辨能力，鼓励相互合作，促成学生形成新的认知结构。教师引导学生对所学知识进行及时总结，形成体系，达到培养创新精神和创新能力的目的。

3.3　数据库设计与信息系统的联机调试

数据库设计和程序设计开始之前，需要先明确各自分工，统一程序所使用变量和参数的名称、类型及数据库结构，设计过程中及时相互协商与探讨。然后在给定的环境中，进行符合应用语义的逻辑设计，提供一个确切存储结构的物理设计，建立实现系统运行目标并能有效存取数据的数据模型，数据存储独立于应用程序，易于维护、易于理解、效率较高。可以利用数据库支持的开源电子商务系统，如网上商店做单机本地调试，打开程序源代码和数据库源文件，组织学生小组分析实例，讨论关系数据库设计的若干原则，如：合理选择规范化程度和范式要求，消除数据删除、插入操作中的异常现象，降低数据冗余度，保证数据的一致性和安全性等等。

4　教学过程和效果的评价

协作化教学模式的学习过程和效果如何，教师要进行评价。评价的内容可以包括：学生对知识技能的掌握程度、学生观察分析问题的能力、学生运用已有知识技能解决问题的能力、学生自主获取知识技能的能力、学生协作态度的变化等。评价的方式可以是多样化的，如教师的书面和口头评价，学生自评、小组互评等，激发学生进行下一步协作学习的兴趣。选择适当的实验操作内容让学生在教师的组织引导下进行协作学习，科学地评价学生的学习过程和效果，从而实现知识技能的主动获取和主动构建。这样不仅有利于培养学生自主获取知识技能的能力、分析解决问题的能力、人际交往能力、创新能力和协作意识，而且有利于将来学生职业生涯的终身发展。

参考文献

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计算机自从问世以来，经历几展之后，开始建立起信息系统。数据库技术作为信息系统的重要部分，是计算机相关专业所必须学习的一个内容。数据库原理在学习方面，既要注重理论知识的理解，又要注意掌握实践操作的内容。《数据库原理及应用》要求学生掌握数据库的基本工作原理，能够根据数据库的基本知识创建和运用数据库。传统的《数据库原理及应用》授课方式多以理论知识讲解为主。所以，在相对枯燥的理论知识教学方面，如何调动学生的学习积极性，成为目前教学难点之一。

1、《数据库原理及应用》教学现状及问题

1.1《数据库原理及应用》教学现状。《数据库原理及应用》教学方面，大部分教师都过于注重学生的理论知识培养，忽视了结合实际，没有花相应的时间去培养学生实践操作。课堂上理论知识的讲授也还是按照传统的老师讲、学生听的方式。没有充分地使用现代化的教学工具，最多是在多媒体教室借助PPT讲授理论知识。长期采用单一的教学方法和教学手段，枯燥地讲解不利于激发学生的学习积极性，授课的效果也大打折扣。在教学效果反馈方面，大多数教师采用传统的试卷考试办法来获取反馈。通过试卷考试的方法只能简单了解到学生的学习效果如何，无法了解到学生的学习心态，也无法调动学生的学习积极性。教师认真备课、费尽心机出考试题目到最后却是事倍功半，无法真正提高教学效率。

1.2《数据库原理及应用》教学具有的问题。

1.2.1重视理论知识培养，忽略实践操作对于学生的重要性。《数据库原理及应用》是一门理论性非常强的学科。很多老师在这门课上往往只注重对理论知识的教授而不注意培养学生的实践操作能力。在理论知识的教学上，不注意理论联系实际，采用理论灌输的课堂教学方式，极大地降低了学生学习兴趣和学习效率。很多时候，学生只是单纯地了解理论的含义，并不能够领会理论的内涵，更谈不上运用理论去解决实际问题。

1.2.2教材编写不合理，脱离实践。有关数据库原理的教材有很多，但是大部分素材在编写方面缺乏实际参考。在教材内容设计方面，只注重空洞洞的理论知识完整，而涉及到数据库的应用内容过少。很多教材甚至独树一帜，造成了教材内容知识连贯性差的问题。教材内容不连贯就会影响到学生在学习的时候无法很好地理解知识内涵。

1.2.3理论知识课程和实践操作课程设置错位。按照相关定义可知，理论来源于实践又指导实践。理论知识的学习应该及时应用到实践上面，接受实践的检验，并且通过实践来巩固理论知识的学习。而很多学校在设置理论知识课程和实践操作课程的时候，没有认真考虑两者的关系。首先在课程开设方面，理论知识的课程设置和实践操作课程设置时间相差较久。理论知识地学习不能及时得到巩固。同时，由于重视理论学习，课程数量设计相对实践课程要多很多，没有充足的时间来交给学生进行实践练习。同时，实践课程方面，仅仅只是用来检测理论知识的学习，没有很好地与实际生活相结合。综合创新性实验不多，不能满足学生的实践需求。

1.2.4教学方式和学习方式单一。除了上文提到的教学方式多采用单纯的知识授予方法以外，在教与学方面，理论知识讲授太多，在进行实际操作的时候，很多学生大多数忘记了理论知识的内容，进而在实践课程上无法顺利完成实验任务。教学手段方式单一，严重影响了教学效果的提高和学生学习积极性的提升。

1.2.5传统的教学反馈模式不能使教师更加全面了解学生学习状况。作为一门实践性很强的课程，在教学效果反馈上，依旧采用考试的办法来了解学生的学习情况。在教学评价方面，也沿用以前平时成绩加期末成绩评价方式，无法有效地激发学生学习的积极性。不能有效地提高教学效果，帮助学生提升综合能力。

2、《数据库原理及应用》创新教学措施举要

2.1教学方面。首先，将生活实例引入教学课堂，结合实际来进行理论知识的讲授。作为学习主体的学生，要想提高课程的吸引力，就必须结合学生熟悉的实例来讲解。如，可以借助学生最为熟悉的聊天工具和相关软件来说明数据库的工作原理，引导学生主动研究聊天工具上所应用到的数据库知识，以此激发学生对该课程的兴趣。

其次，在作业方面，采取实践作业为主。布置学生进行数据库的开发和维护作业，促使学生合作完成作业。

2.2课程评价和教学效果反馈方面。作为实践性较强的课程，可以发挥其实践性强的功能优势。课程评价方面，学期成绩以平时和期末综合为主。平时成绩来源于平时实践作业的开展与实施。实践作业的完成度，实践作业的优秀度等都可以作为平时成绩的重要参考。期末考核成绩依然根据之前的分组进行，进行以本课程所主要涉及的课题研究，如数据库建设与运营等。在最后借助论文答辩方式对课题研究报告作答辩，根据答辩来决定期末最终成绩。

教学效果反馈方面，通过数据库建设等作业的完成，特别是答辩的开展，教师可以很直接地从学生的表现中得到效果反馈。作业答辩在提高学生积极性的同时，有效防止了学生作弊的可能性，保证了学生成绩的真实性。

《数据库原理及应用》作为计算机相关专业所必修的课程，本文简要分析了该课程教学现存的一些问题并提出了一些建议。当然，在教学方式上还需要不断进行创新，以提高教学效果。

参考文献：

[1]马艳，王浩.面向对象数据库程序设计教学方法研究——以ACCESS数据库为例[J].长江大学学报（自然科学版），2011（08）.

[2]郑良仁，靳宗信，邵开丽.《数据库原理》课程教学改革浅析[J].现代计算机（专业版），2010（07）.

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中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2012）31-7516-02

目前，随着网络与通信技术的飞速发展及其在教育领域的广泛应用，基于WAP技术的教育网站的优越性越发凸显，WAP技术所支持的网络学习平台作为远程教学的一种核心资源逐渐受到人们的广泛关注。基于WAP的移动学习，首先要有无线移动通信网络技术以及无线移动通信设备的支持，给学生更好地获取教育信息、教育资源和教育服务提供了新的途径。它具有便捷性、个性化、交互性等特点。综合各专家的定义，移动学习的内涵可理解为：移动学习是一种新的学习方式，也是一种特的数字化学习方式，它是一种泛在学习并可以双向交流[1]；实现核心技术有移动计算技术、无线通讯技术、多媒体技术和软件技术；实现设备主要是具有学习平台的便携式设备，如手机，PDA等。

相对于传统的远程学习，移动学习能够满足学生随时、随地快速获取学习知识，它主要强调在有限的时间内对相对短小的、松散不连续的内容或模块进行有效的学习，主要以移动终端（这里主要指手机）作为传递信息的载体为移动学习的顺利进行提供条件[2]。通过移动学习平台，学生可以灵活地选择学习内容和学习时间，真正实现个性化自主学习。

目前移动学习的主流方式有两种：基于短信息的移动学习和基于浏览WAP教育站点的移动学习，我们在“数据库原理”课程中主要采用基于浏览WAP教育站点的移动学习方式。

1　WAP协议

WAP（Wireless　Applications　Protocol无线应用协议），是一个全球性的开放协议，指在数字移动电话、因特网或其他个人数字助理机（PDA）、计算机应用之间进行通讯的开放全球标准。WAP是一项全球统一的“免执照”无线网际网络协议，让无线器材用户，尤其是移动电话用户，能够通过该项协议上网享受网际网络的好处[3]。

WAP结构与传统的WEB结构十分相似，其工作原理也近似。WAP网络架构由3部分组成，即WAP网关、WAP手机和WAP内容服务器[4]，具体如图1所示。在该图中，WAP内容服务器可以存储大量信息，以供WAP手机用户来访问、浏览和查询等；WAP网关起着“翻译”协议的作用，是联系GSM网与Internet的桥梁；WAP手机为用户提供了上网用的微浏览器及信息命令的输入方式等。具体处理流程是当用户从WAP手机键入想要访问WAP内容服务器的URL后，信号经过无线网络，以WAP协议方式发送请求至WAP网关，然后经过“翻译”处理再以HTTP协议方式与WAP内容服务器交互，最后WAP网关将服务器返回的内容返回客户的WAP手机屏幕上[5]。在“数据库原理”的移动学习平台我们选用IIS作为服务器，Opera作为模拟浏览器。

2　数据库原理的移动学习模式

数据库技术是数据管理的应用最为广泛的技术，是计算机科学的重要分支。“数据库原理”是我校计算机本科的重要专业基础课之一，授课内容主要是数据库管理系统的实现技术，反映最新研究成果及发展，追求学以致用。该课程重点内容包括数据模型和数据库系统构成、关系数据库、数据库的安全性与完整性、概念数据库设计、逻辑数据库设计、物理数据库设计、物理存储结构、关系代数操作的实现算法、查询优化技术、并发控制技术、数据库恢复技术、数据库新技术等。

“数据库原理”课程理论多，比较抽象，学生在学习时容易有厌烦情绪，仅靠课堂50分钟的教学，效果并不理想。将移动学习模式应用到“数据库原理”教学中，是在完全不增加课时、不增加学生学习负担的前提下，促进学生对该课程知识的理解和掌握，实现学生的全面发展。在“数据库原理”移动学习平台中，任课教师为了能够激发学生的积极性和求知欲需提前设计好一系列内容丰富的教学内容，其目的是提高学生学习兴趣，对课堂所学内容加深理解、识记以及掌握知识的能力。在此平台基础上学生需要发挥积极主动性，不断进行思维加工，加速知识的消化吸收，丰富和扩充原有的知识结构。比如在讲到数据库的规范化时，第一范式、第二范式、第三范式的函数依赖学生不好理解，在移动学习平台上除了要有这三种范式的数学定义，还有对应的Flash演示动画，这样学生可以边看理论，边看直观的动画来理解学习内容，提高学习效率。

“数据库原理”一直以来是一门考试课程，为了提高学生的考试成绩，平时必须多做测试来巩固所学知识。在“数据库原理”的移动学习平台，可设计章节测试和综合测试。测试的题型除了传统的单项选择题，填空题和判断题以外，还可以增加简答题和多项选择题。学生根据测试的结果来进行自主学习，变被动学习为主动学习。移动学习平台主要包括：用户管理，学习资源管理，课程学习，测试以及答疑五个模块，具体结构如图2所示：

3　结束语

移动学习是一种崭新的自主学习形式，对移动学习模式的研究还处于探索阶段[6]，利用移动手机设备进行“数据库原理”课程学习更是一个新的研究方向。目前，针对“数据库原理”课程的移动学习还需要在不断地教学实践中去探索总结完善。实践证明，该移动学习平台在一定程度上提高了学生学习该课程的效率和质量。

参考文献：

[1]　蒋立兵，于凌云.基于3G技术的移动学习在成人教育中的应用[J].现代远距离教育，　2007（1）：　65-68.

[2]　赖柏谕.WAP网站开发指南[M].北京：科学出版社，2006.

[3]　莫娇清.移动学习系统开发技术的探索与研究[D].　中国优秀硕士学位论文全文数据库，2009.

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中图分类号:TP312文献标识码:A文章编号:1009-3044(2010)21-6103-02

近年来,随着信息技术的快速发展,数据库技术应用越来越广泛,已成为信息化建设的核心。目前应用最广泛的数据库主要有两类,分别是分布式数据库和并行数据库。其中,由于网络技术的快速发展,分布式数据库已得到了广泛的应用。并行数据库在许多方面也得到了很好的应用。所以提高数据库的效率已成为迫切的任务。其中,查询是数据库中最常用操作,同时也是用户操纵、维护数据库中的数据的唯一途径。用户对数据库性能的直接感觉就是数据库管理系统对查询的处理是否高效、快速。查询处理的效率在很大程度上决定了数据库管理系统的性能。所以提高查询效率已成为数据库研究的热点。

现在我们看看,查询优化的发展:由CCA公司开发的SDD-1采用的查询优化方法是对逻辑关系用基本的运算操作来缩减;IBM公司设计的R*采用直接连接作为查询处理策略,同时为提高查询效率采用了动态规划的方法;加州大学伯克利分校研制的INGRES采用基于分解的优化算法;ORACLE是一款十分优秀的商业数据库,采用基于代价的优化或基于规则的优化找出一个执行代价较低的执行计划,由于在确定数掘的分布时,引入了直方图来描述数据值的分布而不是假设数据值是均匀分布的,从而大大提高了代价估计的精确度。可见,数据库查询优化已得到了快速的发展,从理论研究到了实践工程应用,并且在实际工程中的作用已经越来越重要了,特别是在实时数据库系统中尤为突出。数据库查询优化已成为数据库发展的一个重要研究方向。论文主要研究分布式数据库的查询优化问题,同时简单介绍并行数据库查询优化的常用方法及发展趋势。

1 数据库查询优化方法详解

为了让大家能清晰的了解数据库查询优化的主要方法,论文从两个方面来研究数据库的优化问题。首先介绍分布式数据库的查询优化技术,在该部分侧重于方法和策略的描述,不涉及到具体的算法。然后,研究一下并行数据库的查询优化技术,在该部分侧重于具体算法的论述。通过这两部分内容,就能较全面的为大家展现数据库查询优化技术的内涵。

1.1 常见分布式数据库查询优化方法

在分布式数据库中,我们进行查询优化的主要目标就是以最小的总代价,在最短的时间内获得所需的数据。它的实现既与通信时间有关,也与局部处理时间相关,根据不同的互连网络状况可以有不同的查询优化策略。总体上,可分为5个方面。

1) 基于关系代数的优化方法:数据库查询操作的基础就是关系运算,所以利用关系代数变换来实现查询优化是目前最常见的方法。其主要原理就是通过关系代数的等价变换,从而减少查询中的计算量,进而实现查询的优化。主要原则就是在关系运算中尽量避免直接执行运算量较大的笛卡儿积运算,而采用先执行关系代数表达式中的选择和投影操作,后把笛卡儿积操作之前和之后的一连串选择和投影合并起来一起做。这样就能减小运算量。该方法主要用于删除无用数据,从而减小运算,主要作为预处理使用。

2) 基于直接连接查询的优化方法:该方法的着眼点在于连接,通过研究关系的静态属性来构建一个最好的处理策略和连接顺序。在分布式数据库中,主要采用的优化策略为:

第一种,利用站点依赖信息来实现。就是在关系进行连接运算时,首先将同一站点上的子片段进行连接,然后再传输到目标站点上进行合并。该方法的主要优势是站点间无数据传送代价,并可利用本地索引信息加速连接。第二种是分片和复制算法。该方法就是将查询需要的关系的片段分配到选定的站点上,然后将其它关系进行复制,目的是让选定的站点上都搬出完整的关注,第三步就是在各站点上进行直接连接操作,最好将结合传到目的站点,该方法的主要优势是响应时间更短,但存在数据冗余的缺点。第三种是站点依赖和数据复制结合。该方法结合站点依赖信息和数据复制信息,减少关系片段的复制,使特定查询能以无数据传输的方式进行,从而缩短响应时间。最后一种方法是采用Hash划分策略。该方法采用Hash函数将关系根据连接属性进行片段划分,使得连接的两个关系之间满足站点依赖,以根据站点依赖方法进行连接查询。基于直接连接查询的优化方法由于传输代价太大,所以只适合于查询处理慢,传输快的高速局域网场合。

3) 半连接优化策略:从上述基于直接连接查询的优化方法的论述中,我们可以看到该方法的主要缺点就是在不同站点间传输的数据量太大,针对这一缺点,开发出了半连接优化策略。该方法的主要特点是通过投影和连接运算可以有效的减少操作关系的大小,从而减少站点之间的数据传输量,以尽可能只传输参与连接的数据,减少了数据传输时间,降低了CPU和磁盘I/O代价,提高了查询效率;但半连接也会导致通信次数的增加和局部处理时间的增加,适用于传输代价高而局部处理时间短的场合。该方法的主要目标是能够有效降低站点间的数据传输量,从而降低网络传输代价,由于半连接不具有对称性,连接顺序的不同会导致中间结果大小的不同,因此基于半连接的多关系分布式查询优化算法的目标就是找到一个最优的半连接执行顺序,使得产生的中间结果最小,以降低网络传输代价,缩短查询响应时间。

为了进一步的提高半连接优化策略的效果,还设计了双向半连接策略和全归约技术。其中,双向半连接策略通过两次半连接将关系R和S完全归约,减少了网络间数据传输的代价,适用于明确要求将关系R和S传送到第三站点进行连接的情况。其中,全归约技术首先将所有关系的前导属性传送到一个站点进行连接操作,再将连接结果中的属性分别传回原节点,对原关系进行归约以得到所有的有效元组,最后将有效元组传送到目的节点进行连接。该方法是对半连接技术的加强,其最大限度的对分布式数据库中的关系进行了归约,在传输过程中只传送查询结果中要包含的元组,减少了传输代价。全归约算法不依赖于关系的静态特性,不需要对静态特性的维护,提高了准确率;不需要搜索对比所有可能的半连接操作程序,并减少了通讯代价。但当一个关系中具有多个连接属性时,多个连接属性投影后得到的临时关系可能会很大,与原关系记录数相差不多,这时传输代价较大。

4) 索引优化:为提高查询的速度,通常会采用索引技术,该技术能够减少查询搜索的时间,从而优化查询效果。目前在数据库查询优化中主要采用3类索引技术,分别是:散列索引、基于树的索引和位图索引。其中,由于索引表需要占用内存空间,为减小系统开销,一般采用散列索引。散列索引的主要优势就是索引表占用的内存空间小。曾有学者提出“通过散列表保存关系中关键值的上下限记录位置,以确定一个小于整个表的扫描范围,以此减少扫描时间。”,还有学者对散列技术进行了改进,提出了双层的查询优化算法和双项的查询优化算法。其中双层的查询优化方法的主要原理是:通过建立双层散列,在散列表之上再加一次散列,以适应散列表较大时的情况。而双项的查询优化算法中对散列表增加了一个记录号次下限和次上限,以更精确的定位记录所在的区域,并减少删除、修改操作对散列表信息及查询优化效率的影响。

索引技术的本质就是利用添加限制条件来减少扫描的数据量,该方法对局部数据库查询有利,但在分布式数据库中由于建立索引较难,所以一般不采用。

5) 查询优化搜索策略:上述4种方法是查询优化中最常见的方法,它们能够有效的降低查询处理的时间。但是如何有效的应该这些技术来实现一个最优查询方案是十分复杂的。目前查询策略表示主要有两类,一类是基于图的查询优化,另一类是基于树的查询优化。其中,基于图的查询优化是目前最常用的搜索策略,它的主要思想是通过关系的静态属性计算两个关系的连接代价,依次将图中代价最小的两个站点进行连接合并,直到无法继续合并为止。如果能将查询台与其它优化策略如半连接结合起来,就能实现更加有效的查询。基于树的查询优化主要目的是生成一棵具有最小代价的查询树,并可通过树中连接操作的并行执行来进一步缩短查询响应时间。但由于在树的搜索算法中没有考虑到连接执行后其它边上的代价会发生改变的情况,即没有考虑到当前连接对之后连接的影响,而且所采用的贪婪搜索策略并不能保证最后的总代价一定是最小的。另外,基于树的搜索算法不适于环查询的情况,当查询图中存在环路时基于树的搜索策略无法满足所有的连接限制条件。

目前我们采用的搜索策略主要分为3类,分别是穷尽搜索策略、随机搜索策略以及启发式策略。其中,穷尽搜索策略是列出所有的组合顺序,并进行比较,这样就能找到最佳的查询方案。但该策略的最大缺陷是由于实际运算的复杂度太大,导致该策略部具有实际应用价值。随机搜索策略就是以一个随机状态作为出发点,并与随机选择的相邻状态进行比较,从而获得更加的状态,通过反复比较就能获得近似的最佳情况。该策略的主要优点是算法的空间复杂度较低,满足工程要求,但主要缺点是时间复杂度很难确定。常用的算法有代改进算法、模拟退火算法。其中,启发式策略具有多项式级的时间和空间复杂度,但其生成的可能并不是最优的查询计划,而是一个近似的最优解。这类算法的典型代表有贪婪算法等,常见的有SDD-1算法。

1.2 常见并行数据库查询优化方法

并行数据库的优化方法是目前研究较深入的部分,对整个数据库查询的优化具有重要的研究价值。从大的方面来看,可以分为4类,分别是基于查询树的传统优化方法、多重加权树优化方法、语义查询优化方法以及基于遗传的优化方法。其中,基于查询树的传统优化方法主要包括基于左线性树的查询优化算法、基于右线性树的查询优化算法、基于片段式右线性树的查询优化方法、基于浓密树的查询优化算法和基于操作森林的查询优化算法。多重加权树优化方法够处理最常用的选择一投影一连接查询,支持多种并行连接算法,包括流水线缓冲区的存储器优化分配算法、数据操作的处理机与存储器优化分配算法和连接操作实现算法的优选算法。语义查询优化方法包括传统语义查询优化方法和基于Agent 技术的语义查询优化方法。目前研究较多的是基于Agent 技术的语义查询优化方法。该方法利用人工智能中的Agent 技术来实现并行数据库查询优化的优化。该方法采用Multi-Agent技术自动查找与给定查询有关的完整性约束条件,然后,修改给定的查询为更有效的等价查询,使得多个关系间连接操作的效率得到很大的提高,从而达到查询所期望达到的减少连接操作、缩短查询时间的优化效果,实现了基于Agent 的语义查询优化。基于遗传的优化方法是目前发展较快的一种全局优化方法,它借助于生物学的遗传观点。可以明显的提高个体的实用性,从而实现更加的查询优化效果。

曾有学者对上述几类并行数据库查询优化方法进行了系统的比较研究,他得出的结论是基于遗传的优化方法是效率最高的方法。当然,我们也应看到基于遗传的优化方法方法目前还存在算法过程较复杂的缺点,但我们也必须意识到该方法是很有前途的一种方法。

2 结论

随着信息技术,特别是网络技术的快速发展,人们对数据库的效率要求更高,实时数据库领域尤为突出。查询是数据库操作最普通、最常用的操作之一。提高查询的效率就能明显的提高数据库的效率,所以数据库查询优化技术就越发重要了。论文主要从分布式数据库和并行数据库两个方面来论述数据库查询优化技术。在分布式数据库部分,侧重于方法和策略的研究,主要论述了5个方面。在并行数据库部分,侧重实际算法的介绍,主要介绍了4类算法,并指出基于遗传的优化方法是目前效率最高,最有前途的方法之一。

当然,我们也要认识到查询优化的核心就是减少操作的数据量,从而降低处理的代价。所以,我们在研究中,可以引入更多的人工智能、线性控制以及其其它方面的理论来提高优化的效率。同时,我们还有认识到每类优化策略或方法都有其特殊的应用场合,只有合理的应用优化策略才能实现高效的查询效果。我们可以预测随着相关学科的发展,查询优化技术必将获得更大的发展。

参考文献:

[1] 邵佩英.分布式数据库系统及其应用[M].北京:科学出版社,2005.

[2] .S.Pramanik,D.Vineyard.Optimizing Join Queries in Distributed Databases[J].IEEE,1988,l4(9):1319-1326.

[3] Chiping Wang,O.K.Li,L.P.Chen.Distributed Query Optimization by One-Shot Fixed-Precision Semi-Join Execution[J].Seventh International Conference 0n Data Engineering,1991:756-763.