高职“MySQL数据库”课程改革实践——以物联网应用技术专业为例.pdf

中文科技期刊数据库（全文版）教育科学 115 高职“MySQL 数据库”课程改革实践以物联网应用技术专业为例 王 徽 郑州职业技术学院，河南 郑州 450121 摘要：摘要：本文在分析高职物联网应用技术专业人才培养方案和 MySQL 数据库技术课程教学目标的基础上，按照实用为主、够用为度的原则，对数据库教学内容进行合理的选取和安排，掌握数据库相关技术对于高职院校物联网应用技术专业学生来说至关重要。针对高职学生基础不牢，英语水平低的特点，采用任务式教学法充分提高学生学习的兴趣和主动性、学练结合、由浅入深，使学生逐步掌握数据库技术，并学以致用，结合具体物联网应用项目进行拓展，提升学生综合应用能力，培养社会需要的创新型复合型人才。关键词：关键词：物联网；MySQL；教学 中图分类号：中图分类号：G642 1 概述 物联网应用技术是我国战略性新兴产业，有着巨大的市场潜力和广阔的行业发展背景。物联网潜在的巨大价值在于大数据分析，从数据里去挖掘市场或者用户的精准需求是未来扩展方向。因此掌握数据库相关技术对于高职院校物联网应用技术专业学生来说至关重要。目前对于物联网专业的数据库教学普遍存在两个趋势，一是认为 MySQL 数据库基础的教学应该向计算机专业一样，侧重理论讲解，大而全，但是高职非计算机专业学生没有扎实的计算机基础，学生听不懂，难于理解，久而久之，学生丧失学习动力；二是认为数据库不是专业核心课，无足轻重，理论知识一带而过，主要讲数据库的图形化管理工具 Workbench 的使用，学生对数据库的理解局限于一个软件的操作上，完全失去了课程设置的意义。因此应当根据物联网应用技术专业的岗位需要来合理安排课程教学内容。高职院校信息技术类专业通常对文史和理工的要求不高，很多专业都是文理兼收。另外现在高职院校专业普遍进行单独招生，单独招生的试卷简单，随着单招的名额占比的提高，生源质量参差不齐，高中高中生基础相对较好，中职学生动手能力较强，逻辑思维能力理科生要强于文科生，高中生理论知识相对扎实，学习能力较好，中职学生普遍英语水平较差，总的来说各种生源各有其特点，学习背景不同，知识储备不同，学习目标不同，这就造成老师教学实施的困难。MySQL 数据库是我院物联网应用技术专业的专业基础课之一，是学生后期学习 Java 程序设计、物联网应用程序设计、Web 前端开发等相关课程的基础。尤其处在大数据时代，每个学生都需要掌握扎实的数据库知识，来适应现代社会对技能型人才的要求。2 高职物联网专业 MySQL 数据库课程设计 物联网的数据主要是通过传感器采集，经过解析和清洗，以结构化的格式进行存储。在数据量不大的情况下，用MySQL等关系数据库就可以满足我们的需求。因此对物联网专业学生来说，经过课程学习应该能够达到运用数据库技术去开发匹配具体物联网项目应用的数据库管理系统能力。高职物联网专业的数据库基础教学的目标是让学生在了解和掌握数据库的相关基本概念、基本构成的基础上，学会搭建数据库系统的各种方法，最终要求学生能够熟练地运用数据库知识结合自身专业来解决各种实际问题。基于解决问题的教学设计才是有实际意义的教学设计。对于高职院校的专业课程，应根据学生特点进行相应的教学设计，充分体现职业教育“实用为主、够用为度”的原则和从“做中学，学中做”的思想，精心设计贯穿全课程任务。高职学生学习基础差，学习习惯不好，对于知识存储为主的课程往往缺乏兴趣，中文科技期刊数据库（全文版）教育科学 116 但是他们动手能力强，偏向知识应用为主的行动导向课程，行动力强，但是持久性差，遇到困难往往容易有畏难情绪，不能自发去解决问题，缺乏主动性，针对这些情况，在课程教学中应充分调动学生的自主学习能力，激发学习兴趣，采用 3W 任务学习法，每次课程看成一个任务3，任务又包括“任务背景”“任务要求”“任务分解”等。“任务背景”用真实的案例或问题引入，调动学习者的学习兴趣。“任务要求”明确要学什么、学到什么程度，让学习者明确任务目标。“任务分解”，在任务安排上，力求做到循序渐进、由浅入深、层层递进。讲完之后需要学生明白 3 个 W:任务是什么（What），怎么完成任务（hoW），以及为什么这么做（Why）。在练习中对学生以 5 到 6 人为单位进行分组，组长负责在练习中收集遇到的问题，向老师反馈，老师随时关注学生进展协助学生解决问题，在任务完成之后让学生以组为单位，输出问题案例文档。在案例中记录问题（What），解决办法（hoW），分析原因（Why），形成案例文档。完成的案例文档可以在全班进行分享，作为学生自己的经验积累。总结案例文档是任务执行的闭环部分，是学生对所学知识进行归纳总结和提升的重要环节。通过案例分享不仅可以使其他同学有前车之鉴，避免犯类似的错误，还可以后期避免遗忘。既大大促进学生学习的主动性，也可以减轻教师重复纠错的任务量，实践效果良好。3 MySQL 数据库基础课程内容安排 MySQL 数据库课程内容繁多，包含了数据库基础知识、MySQL 软件的安装和使用、数据库设计、数据查询与视图管理、SQL 语言基础、数据库高级应用、数据库的应用开发等。本文根据专业需要对 MySQL 数据库知识进行了筛选和组织，主要知识点和重难点如下表1所示。3.1 数据库的基础知识和 E-R 图 数据库的基础知识包含数据库的一些基本概念和基本理论，为后续的学习打下基础。这里涉及数据库系统的基本概念、数据模型、数据库系统的三级模式结构和二级映像、数据库设计基础。其中的难点是数据模型的相关概念，实体间的联系种类和规范化。E-R 图的表示方法是关系从现实世界转换为数据世界的工具，就像软件设计的流程图一样。关系模型的规范化是学习重点，明白这些术语在后面学习表约束的时候清晰明了。关系运算中的投影和连接对于学生来说比较难于理解，需结合实例来说明。3.2 MYSQL 软件的安装和使用 MySQL 数据库的安装并不复杂，但是对于一些初次接触MySQL数据库的学生来讲，并不是一件容易的事，由于安装步骤繁琐、电脑配置不同，经常有学生安装不成功。软件安装包含了 MySQL 社区版的下载和安装、配置文件设置、服务启动等。在安装 MySQL 时会对Microsoft 相关组件进行检查，如果没有系统会提示进行安装，这个对于不同的版本安装的插件也不同，所以一般不在安装步骤中说明，学生往往会出现问题。难点在于软件的配置，具体来说，配置文件 mysql.ini 的修改，把服务器字符集参数和用户字符集参数修改为UTF-8 可以避免后续数据中文乱码4。在进行 MySQL 数据库课程教学过程中往往由于各种各样的原因导致需要重新安装。学生普遍对 MySQL 的重新装置这方面感到困难重重，这也是学生在学习过程中的常见问题之一。要想重新安装数据库时没有问题，需要在重新安装之前将前一次安装过程中所产生的文件全部卸载彻底，清空注册表，否则重新安装最终很有可能失败。这也是表 1 MySQL 数据库主要知识结构 项目 主要知识点 重点 难点 数据库技术基础 数据库的概述 数据模型和 E-R 图 MySQL 软件 MySQL 软件安装 MySQL 软件配置 MySQL 软件卸载 数据库的设计 数据库简介 数据库管理 数据表的设计 表的概述 表的创捷和管理 表数据操作 数据的完整性约束 数据查询和视图 简单查询 连接查询 子查询 联合查询 视图管理 数据库编程 SQL 基础 函数 流程控制语句 游标 存储过程 触发器 事件 数据库安全管理 安全性概述 用户和权限管理 数据备份与回复 数据库应用开发 Java 连接 MySQL 数据库 Java 操作 MySQL 数据库 中文科技期刊数据库（全文版）教育科学 117 很多老师在教学中容易忽略的地方。这些问题几乎每个学生都会碰到，环境搭建不好不能练习，不仅影响教学，也会打击学生的积极性。所以可以准备一个安装问题 Q&A 发给学生，让学生尝试自己解决，培养动手能力，增强自信，另外也可以鼓励学生遇到 Q&A 里面没有的解决办法时，尝试补充新的问题案例。MySQL 的 使 用 有 两 种 方 式，CMD 命 令 行 和Workbench 图形界面。在课程初期建议学生使用命令行模式，命令行模式界面简单，可以使学生每次只聚焦于一条命令的练习，通过练习可以帮助记忆命令和参数、熟悉 SQL 语言格式规范，为后续 SQL 语言的学习打下扎实的基础。在课程中后期再使用 Workbench 图形界面，图形界面可以用来快速创建新的数据库，建立数据库文档，以及进行较为复杂的 MySQL 数据库操作。此时有了前面的命令行操作基础，学生会很快上手图形界面操作，而且图形化操作会翻译成SQL语言去执行，正好加深巩固前期内容，用 Workbench 操作可以提高练习效率，事半功倍。两种方式可以混合使用，优势互补，使学生灵活掌握 Mysql 数据库的操作。3.3 数据库的查询 数据查询是数据库中最基本的功能之一，练习数据查询必须要有字段丰富的数据做支撑。一方面，可以准备一个图书管理数据库供学生练习；另外一方面，前期讲课中也让学生自建一个学生信息管理系统，里面让学生补充本班、本专业学生信息作为扩展练习。数据查询的练习应该分阶段进行：首先是单表单字段查询，掌握 SELECT 语句结构，比如查询出版社是清华大学出版社的所有图书信息；然后添加查询条件 WHERE 增加关系运算符 AND 和 OR、范围查询 BETWEEN AND，比如查询出版社是清华大学出版社的图书价格在 50100之间的所有图书信息，再进一步实现模糊查询 LIKE 等较为复杂的查询；再紧接着实现组合条件查询，聚合函数的使用，并增加分组、排序和 HAVING 条件等功能。特别要分清 HAVING 条件和 WHERE 条件的不同用法；最后就是多表查询了，内连接、外连接、交叉连接和自连接，这部分知识对学生来讲是最难的，练习要分阶段进行，可以把条件进行组合通过实际案例反复讲解，反复实践才能完全理解和掌握。3.4 数据库编程 数据库程序语言 SQL 又称结构化查询语言，具有简洁、方便、实用的优点，其核心功能包括数据查询、数据操纵、数据定义和数据控制。在前面的练习中，学生已经掌握了一些命令语句，在此基础上增加一些语言要素后的扩展，包括变量、操作符、函数和流程控制语句等，SQL 语言使进一步学习更多管理和数据库应用开发技术的关键。游标提供了对结果集进行逐行处理的机制。使用游标的时候要先声明，然后从游标中读取或修改数据，最后还要注意及时关闭游标并将不再使用的游标删除以释放系统空间。存储和触发是这部分的难点，存储过程是独立存在于表之外的数据库对象,存储过程由被编译在一起的一组 SQL 语句组成。它可以被用户调用,也可以被另一个存储过程或触发器调用,它的参数可以被传递,它的出错代码也可以被检验。触发器是一种实现复杂数据完整性、一致性的特殊存储过程,可在执行 SQL 语句触发事件时自动生效。触发器可以解决高级形式的业务规则，复杂的行为限制以及实现定制记录等一方面的问题，事件能方便地实现数据库的计划任务,提高工作效率,而且能精确到秒。这些术语数据库技术的高级操作，学生比较难于理解，可以根据学生实际情况和项目需要进行适当裁剪。学生掌握创建和查看、修改、删除等管理操作的具体步骤即可。3.5 数据库的安全管理 数据库的安全管理包括用户管理、权限管理、数据备份与还原等。数据的安全问题至关重要，用户要想访问数据库，首先要登录 Mysql 的服务器，用户具有访问数据库的某种权限，数据库管理和维护是数据库管理员的日常工作，包括备份和恢复数据库等。这些操作必须在确保数据库在任何故障和意外发生时，始终是安全可用的。这部分可结合课程思政重点讲解，使学生建立数据安全意识，结合一些实际案例说明数据安全的重要性。3.6 数据库的应用开发 根据专业培养需要，应用开发部分主要介绍 Java对 MySQL 数据库的访问操作，Java 是一个跨平台、面向对象的程序开发语言，MySQL 为 Java 提供了良好的接口 JDBC。可重新安装 MySQL 软件添加 JDBC 接口，也可直接下载 JDBC 驱动安装。安装完成配置环境变量，就可以使用 java.sql 包里的接口来连接 MySQL 的数据库了。连接数据库后，可以对数据库中的数据进行查询、插入、更新、删除等操作。中文科技期刊数据库（全文版）教育科学 118 4 总结 本文基于物联网应用技术专业需要对 MySQL 数据库教学进行设计并实践，主要介绍数据库教学中的重点和难点如何分阶段分步骤组织，将课堂教学由浅入深，由表及里逐渐推进，使学生能较快地理解和掌握数据库知识，实践下来这种教学方法效果良好，经过课程学习，学生可以大致掌握了数据库相关技术。当然，课堂教学是有限的，更多的是需要学生通过实践来提升各方面的能力。比如可以参加全国计算机等级考试二级 MySQL 数据库程序设计、“1+X”Web 前端开发职业技能等级考试、以及全国、各省市等各类物联网技能大赛，通过各种比赛、考试积累知识和经验，使得应用能力得到了锻炼，这样才能真正做到知识的融会贯通、学以致用的目的。参考文献 1裴士新,于贺.MySQL 数据库课程教学改革实践J.才智,2016(21):78.2党小争.以工作过程为导向的项目驱动法在 MySQL数 据 库 课 程 教 学 中 的 应 用 J.教 育 教 学 论坛,2014(18):82-83.3郑戟明,董云朝,肖宇,等.MySQL 数据库课程的设计J.电脑知识与技术,2020,16(03):21-22.4文韬.基于高职扩招生源的课程教学设计逻辑起点与 变 革 J.长 沙 航 空 职 业 技 术 学 院 学报,2021,21(03):50-54.5张丽景,张文川.基于对比分析法的高职“MySQL 数据库”课程设计以兰州石化职业技术大学为例J.现代信息科技,2022,6(21):188-191.6卜耀华,石玉芳.MySQL 数据库应用与实践教程M.北京:清华大学出版社,2022.作者简介：作者简介：王徽（1979），女，河南新乡人，副教授，研究方向为物联网技术、精密测量技术、职业教育。