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關鍵詞：數據庫；學習需求；教學方法
中圖分類號：G40文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044(2011)15-3625-02
《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。
首先作需求分析，將學生分組，一組代表讀者，一組代表圖書管理者。分別模擬讀者和圖書管理員的角色，采用各種方式收集各自的需求。并形成需求分析報告文檔。其次，在拿到需求分析報告文檔后，每個同學畫出書面的E-R圖，包括局部的和總體的E-R圖，并利用Power Designer軟件將書面的E-R圖轉換成電子的。然后，在得到總體的E-R后，分析怎樣可以將E-R圖轉換成我們要求的二維表，依據是什么，轉換后的結果是什么？并利用Power Designer軟件提供的轉換功能來進行驗證。數據庫設計的其他階段在其他部分來講述。
2.3 數據庫的實施
這一部分采用實驗課時使用的Oracle 10g來講述。通過讓學生自己下載、安裝、運行Oracle 10g來完成數據庫的實施。主要采用直觀演示法來講述該部分的內容。并形成了指導書，讓大家有章可依。在實驗指導書中，也設計了思考題，讓學生能夠在做完基本的操作后能再深入地思考某些問題。比如在建立基本表的時候，可以使用SQL命令，是否也可以建立相應的文件呢？怎樣來建立文件，怎樣來執行文件等。
2.4 后臺數據庫的連接
這一部分采用學生將要學習的JSP來進行后臺數據庫的連接。由于本課程主要是數據庫概論及使用，所以僅僅要求只要能通過前臺界面連接到數據庫，并對數據庫能進行維護即可。這一部分先采用直觀演示法給大家演示了JSP和Oracle的連接步驟，并在演示的過程中進行了詳細的講解，然后采用任務驅動法讓學生自己動手實踐，若有問題，利用自主學習法來進行解決。有解決不了的，我們在一起共同討論、分析是什么地方出現了問題，如何解決問題。
3 教學反思
“數據庫”這部分內容對大二的學生而言是一個比較陌生的領域，平時接觸挺多，但數據庫隱藏較深，故學生理解不是很清晰。因此在情景引入、創設問題上的設計就成為教學的關鍵。
在實際的課堂教學中，我首先進行教學的設計，以期能夠讓學生盡快的接受新概念，熟悉新技術。例如在講述數據庫系統的優點時，就設計了大家最常用的圖書館借閱圖書和在網上如何搜索問題的例子。找到大家的興趣點，然后再切入正題。其次，在實際的教學中，不局限于某種具體的教學方式，而是采用各種教學方式，目的只有一個，如何讓學生盡快接受新概念，如何理解和掌握新技術，從而完成相應的教學目標，為學生構建數據庫技術的知識結構。在講述SQL的時候，就通過直觀演示的方法來教學；在講述數據庫設計的內容時，就使用討論教學法。在指導學生實踐的過程中，使用了任務驅動法。讓學生參與項目的制作，教師和學生始終在互動的問題設置、問題解決中，突破了“技術”的約束，逐步從圖書管理系統將注意力吸引到其技術內在價值的探究當中，即從數據庫的概念理解與技術應用當中內化素養，提升能力，不斷地達成數據庫課程的教學目標，感受利用數據庫存儲、管理大量數據并實現高效檢索方面的優勢；了解使用數據庫管理信息的基本思想與方法；能夠進行數據庫的設計；能夠通過前臺維護后臺數據。在每次課后，又采用讀書指導法、任務驅動法和自主學習法督促學生積極主動地自學、自己思考、自己設計解決問題的方法。幾輪課程講下來，學生反映效果不錯。最后，及時思考。一場課下來就總結思考，寫好課后一得或教學日記；一周課下來或一個單元講完后反思，發現問題及時糾正；通過最后的結課考試，召開學生座談會，聽取意見，從而進行完整的整合思考；這樣可以對以后自己在本課程的教學上有很大的幫助。
4 結論
通過多種教學方法，讓學生自己體驗和感受到數據庫的優越之處，提高學生學習的主動性和積極性。所以在數據庫的教學中，教師既要放眼課程建設與發展，又要做一個有心人，去尋找合適的例子，進行教學過程的設計，這樣才能保證能夠全面地將數據庫的技術傳授給學生。
參考文獻：
[1] 王珊,薩師煊.數據庫系統概論[M].4版.北京:高等教育出版社,2006.
關鍵詞:數據庫系統概論;縱向結構;橫向結構;貫通式教學
數據庫是數據管理的最新技術,是計算機科學的重要分支。數據庫技術不斷地涌現新的研究方向,使得該系列課程已經發展成為內容豐富的數據管理課程群。 數據庫系統概論課程是計算機科學與技術專業以及相關專業的核心課程和必修課程,課程內容構建了一個完整的數據庫系統的框架,從而為進一步學習其他數據管理課程打下堅實的基礎。然而該課程內容豐富,概念眾多,不少知識點或前后重疊或前后不斷地在深度廣度上遞進,形成了復雜的知識網絡,對教師的授課和學生的理解掌握都提出了嚴峻的挑戰。通過對比分析大量國內外相關課程教材和多年的教學研究實踐發現,可以把該課程的章節結構看作縱向結構,課程中散落在各章的相關或重疊講授或遞進擴展的內容看作橫向結構,以貫通式教學法為策略實施教學。本文中的貫通式教學旨在按照課程縱向結構教學的過程中,合理組織和設計橫向結構的知識點,將其貫通于教學的全過程,對橫向知識點的掌握由表及里,由理論到實踐,拉出明確的線條,從而保證學習的清晰、流暢,降低課程學習的難度和內容繁雜帶來的混亂,提高教學效果。
1采用貫通式教學的原因
(1) 課程內容形成復雜的知識網絡。
數據庫系統概論是一門很特別的課程。該課程內容豐富,概念眾多,且不少知識點在前后章節有重疊(并不是簡單的重復)和遞進。孤立地按照章節授課會令學生對相關知識點產生混亂和迷惑的感覺:這個概念不是前面定義過么?這個理論不是前面有過分析么?有的概念隨著課程的推進在不斷被深化、細致化、具體化,如碼的定義;有的理論隨著知識的展開不斷被討論、驗證,一詠三嘆,如完整性等。
(2) 課程的掌握需要學生能將課程內容融會貫通。
一方面知識的掌握由點及面,比如橫向結構的知識點在此章節處是這樣的含義,在整個課程中是怎么樣的?另一方面知識的掌握將由理論貫穿到實際應用,理論與應用相統一,比如知識點在理論章節是怎樣描述的,后續章節又是怎樣實現的?
(3) 課程學時不斷減少,教學內容亟待有效整合。
隨著教學改革的不斷深入,各門課程的教學課時數在不斷減少,以期留給學生更多開放學習時間。貫通教學采用步步深入的方法,有效整合教學內容,在不同章節只解決關于相關知識點的某個問題,前面講過的只用不重復,后面要講的前面不提,有效利用有限的課時去解決問題。
(4) 教學設計充滿迷惑和障礙。
2009年4月17日至19日,教育部全國高校教師網絡培訓中心組織數據庫系統概論課程骨干教師對數據庫系統概論的建設進行了指導性培訓,在最后的教學互動環節,仍然有教師對課程的教學內容如何組織按何種順序講授充滿疑惑。所以,透過課程縱向結構的表象,透徹理解課程橫向結構內容的聯系,教師才能游刃自如地組織教學內容、安排教學進程。
2課程內容的結構分析
數據庫系統概論課程具有明晰的縱向結構和潛在的橫向結構。
分析和研究大量中外教材(部分見參考文獻)[1-10],縱向結構大致相同。典型的情況是將數據庫系統概論課程分成4大部分內容,每部分由具體章節構成。不同的教材每部分內容會各有增減或前后調整。課程縱向結構分析如表1。
分析和研究大量中外教材(部分見參考文獻)[1-10],橫向結構包括的知識點不盡相同(主要是國外的教材通常涉及到更多更細致的內容)[3-5],各知識點在不同章節呈現的深度廣度也不盡相同,有的教材偏重于理論,比如王珊老師的數據庫系統概論[1],而有的教材偏重于應用,比如何玉潔老師的數據庫原理與應用教程[9],但典型的情況如表2分析。
以上分析是主要的例子但并不完全,但從以上的分析已足以見該課程內容的豐富和繁雜。
3貫通式教學的設計與實施
根據以上分析可以看出課程內容似紛繁復雜的網絡,如果只采用經典的按照章節為序的縱向結構方式教學,那么一方面會因為各章內容豐富覺得知識點眾多,另一方面又會因為時時出現似曾相識的知識點而迷惑;一方面會因為前面的一些知識點不能透徹描述而理解不清,另一方面又會因為似曾相識的知識點在后面再度出現而厭倦。在縱向結構的教學過程中始終輔之以滲透橫向結構的貫通式教學,將把該課復雜的網絡結構簡化成縱向和橫向兩條線性結構,消除由于知識點結構復雜造成的學習障礙,降低課程的難度,提高學習的效果。
貫通式教學可以這樣設計和實施:
(1) 分析并明確各橫向結構知識點。整理出所有相關的知識點,明確它們在本課程中不同章節處出現時所承擔的不同作用,所完成的不同功能。
(2) 設計各橫向結構知識點在各章節教學過程中的任務。安排各相關知識點在第幾章的授課中具體講什么內容,講到什么程度。
(3) 橫向結構知識點講課過程中進行回溯?；厮菀喢鞫笠?。學生回憶起學過的內容,教師又同時不必消耗太多課時,溫故知新,溫故求新。
(4) 橫向結構知識點完成時進行總結,為進一步探索指明方向。
(5) 明確學生在每部分學完需要掌握的程度。由于教材的緣故,相關的知識點在描述上難免有部分重復。在學習初期,有些描述學生不能完全看懂,而隨著教學內容的展開和深入,那些似曾相識的內容會讓學生厭煩和懈怠。明確相應進度相關知識點的相應深度,可消除學生的疑慮和困惑。
(6) 課程完成時,分別從縱向結構和橫向結構對課程的內容進行總結?？v向使學生理解掌握課程的內容和遞進思想,橫向使學生掌握各知識點基于課程整體遞進時內容的深化和實現。
(7) 因為講授的內容安排與進度會與教材不一致,所以我們準備了充分的教學輔助手段,如網絡課堂,包括課件、作業和答疑,以提供給學生及時和持續的指導。
4貫通式教學的難點
貫通教學的難點首先在于課程縱向結構和橫向結構的明確?？v向結構不難確定,通常可以使用教材的章節結構,而橫向結構潛伏于各章內容之中,只有對課程進行大量深入的挖掘和分析才能獲得。通過幾年的教學實踐總結有以下幾個難點:
(1) 要求教師熟悉課程中所有教學內容,杜絕邊教邊學的現象。課程應建立合理的教學梯隊,需要有經驗的教師對新任課教師的傳、幫、帶。
(2) 透過表象看本質,不能就教材的安排而拘泥。教材是主要的教學參考書而不是僵化教條的條令。橫向內容安排的深淺詳略不用完全依照使用的教材,而要根據各部分內容展開程度的需要進行安排,這需要對授課內容進行細致的研究。
(3) 貫通教學對教材的內容和結構可能會有調整。從學習的初期看,學生的課程溫習可能不是很順暢,會給學生帶來困惑和疑慮,但長期堅持跟隨教師的授課掌握了課程的學習方法則會事半功倍。
5教學效果總結與評析
(1) 將課程復雜的網絡結構簡化成縱向和橫向兩條線性結構,降低了課程的學習難度,學生學習由難趨易。知識點有打碎有融合。打碎是為了學習的量少,降低難度,融合是為了知識點的融會貫通和有效應用。
(2) 數據庫理論和應用相互促進。橫向結構保證知識點既在理論部分分析討論又在應用部分基于某種具體的DBMS進行實現,知其然知其所以然,增強了學生學習的興趣。
(3) 實現了知識的順利遷移。數據庫理論是廣譜的通用知識點,這種DBMS的功能這樣實現,另外的DBMS勢必主要也包括了這樣的內容,掌握了理論將方便學習和移植,把學習一個DBMS的方法遷移到另一個不同的DBMS上去。這個在學生畢業設計中得到了明顯體現。課程實驗使用SQL Server環境,畢業設計使用Oracle或MySQL或DB2等,通過自學,學生們順利完成了任務。
(4) 學生掌握了一種新的學習方法,從而增強了自主學習能力。沿著教材的縱向結構學習是一種本能,發現知識的橫向結構、提取它,然后以此掌握知識的內涵并應用于實踐則進入了學習的更高一層境界。這種能力,可以用于這門課程,當然也可以用于其他課程;可以用于學習功課,當然也可用于應用實踐。
(5) 形成了一種新的對課程的理解和講授方法。把一門課講給學生不難,吃透一門課不容易,而透徹地教給學生就更不容易。理清課程的本質,融會兩個結構的教學,將對這一類課程的教學帶來新的突破。
參考文獻 :
[1] 王珊,薩師煊. 數據庫系統概論[M]. 4版. 北京:高等教育出版社,2006.
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[3] C.J.Date. 數據庫系統導論[M]. 7版. 孟小峰,王珊,譯. 北京:機械工業出版社,2000.
[4] Abraham Silberschatz, Henry F. Korth. 數據庫系統概念[M]. 5版. 楊冬青,馬秀莉,唐世渭,譯. 北京:機械工業出版社, 2007.
[5] Patrick O’Neil.Database Principles, Programming and Performance[M]. 2nd.ed. 北京:高等教育出版社,2001.
[6] 葉小平,湯庸,湯娜,等 . 數據庫系統基礎教程[M]. 北京:清華大學出版社,2007.
[7] 施伯樂,丁寶康,汪衛 . 數據庫系統教程[M]. 3版. 北京:高等教育出版社,2008.
[8] 陳志泊,李冬梅,王春玲. 數據庫原理及應用教程[M]. 北京:人民郵電出版社,2002.
[9] 何玉潔. 數據庫原理與應用教程[M]. 2版. 北京:機械工業出版社,2007.
[10] 苗雪蘭,劉瑞新, 宋歌. 數據庫原理及應用教程[M]. 3版. 北京:機械工業出版社,2007.
The Research and Application of Teaching Method in Introduction to Database System
LIN Yin, LU Ying, YANG Chang-chun
(College of Information and Engineering, Jiangsu Polytechnic University, Changzhou 213164, China)
關鍵詞 需求分析 實體及屬性 概念模型
中圖分類號：TP315 文獻標識碼：A
1托盤共用信息管理平臺
在托盤共用系統中，托盤屬于托盤運營商所有，托盤的質量控制、維護修理均由托盤運營商負責，托盤使用企業不必擁有托盤，只需按照租賃合同使用托盤，有利于節約使用企業自備托盤的成本。托盤運營商建立托盤租賃和回收點，負責托盤的租賃、回收與維護，并根據托盤租賃需求預測，向生產企業訂購托盤。
目前由于托盤運營商經常會因信息滯后，無法預測或統計相關企業對托盤的需求量，而使托盤脫銷或積壓，造成較高的托盤的庫存成本。同時無法及時了解托盤在運輸過程中的具置，完整回收隨商品發往各地的空托盤，或者托盤隨著產品的運輸一次性使用后就被丟棄，造成資源的浪費。在空托盤的回收方面，由于無法與鄰近的回收點充分共享信息資源，經常會產生回程空載上的浪費，不能充分利用托盤。很多因信息滯后的弊端使得托盤運營這項產業初期投入高，回收低下，出現運營困境。進一步講，托盤共用系統中流動著多種托盤物流，如用戶與托盤租賃和回收點之間的空托盤物流、回收點之間的庫存托盤物流、用戶之間隨貨物流動的托盤物流及用戶之間的轉租托盤物流等。各類托盤物流的高度流動性，使托盤共用系統的管理變得十分復雜，于是以互聯網為基礎建立托盤信息管理平臺就成為了對托盤共用系統進行有效管理的必然選擇。
2需求分析
2.1引言
進行系統設計，首先要對系統的現狀進行分析。根據系統的目標、需求和功能，制定和選擇一個較好的系統方案，從而達到一個合理的優化系統。隨著經濟的發展和社會的進步，大部分的地區都會出現托盤共用的情況，建立一個托盤共用信息系統，是為了解決人工手動管理托盤信息在實踐的問題，從而達到系統化、規范化、標準化的水平。該系統的建立不但給管理者帶來了方便，也節省了工作時間從而提高了工作效率。
在構造系統時，首先從需求出發構造數據庫表，然后再由數據庫表結合需求劃分系統功能模塊。這樣，就把一個大的系統分解成了幾個小系統。這里把系統的層次劃分為了四個部分：托盤維護，管理人員信息管理，托盤租賃管理，信息查詢。能夠實現以下功能： （1）進行新托盤入庫、現有托盤信息修改以及刪除；（2）能夠實現對顧客基本信息的查詢和編輯管理；（3） 能夠進行當前財務以及人力狀況的查詢；（4） 能夠進行租賃信息的查詢功能。
2.2需求分析階段的目標與任務
2.2.1處理對象
托盤信息：托盤條形碼，托盤類型，托盤名稱，托盤租賃次數，租賃價格，貨位，存儲數量，入庫時間，供應商編號。
托盤公司信息：點編號，點名稱，e-mail，地址，網址，電話，管理員，公司名稱。
顧客：顧客編號，顧客名稱，性別，租賃次數，顧客類型，電話，e-mail，注冊日期。
托盤借還：租賃編號，實際歸還時間，托盤條形碼，租賃時間，驗收員編號，是否歸還，預計歸還時間，顧客編號。
供應商檔案：供應商編號，供應商公司名稱，供應商類型，電話，e-mail，備注。
托盤供應：供應單編號，托盤條形碼，采購員編號，供應數量，供應價格，供應日期。
托盤驗收：驗收單編號，托盤條形碼，驗收員編號，貨位，接收數量。
管理員：管理員編號，名稱，密碼。
2.2.2處理功能及要求
（1）能夠存儲一定數量的托盤信息，并方便有效的進行相應的托盤數據操作和管理，這主要包括：①托盤信息的錄入、刪除及修改。②托盤信息的多關鍵字檢索查詢。③托盤的出借、返還及超期罰款或丟失賠償。
（2）能夠對一定數量的顧客、管理員進行相應的信息存儲與管理，這其中包括：①顧客信息的登記、刪除及修改。②管理員信息的增加、刪除及修改。③顧客資料的統計與查詢。
（3）能夠提供一定的安全機制，提供數據信息授權訪問，防止隨意刪改、查詢。
（4）對查詢、統計的結果能夠列表顯示。
3 系統概念模型設計
在托盤信息系統中，涉及到包括托盤供應商、托盤租賃公司、顧客在內的供應鏈，需要實現托盤信息的錄入、刪除及修改，托盤信息的多關鍵字檢索查詢以及托盤的出借、返還及超期罰款或丟失賠償情況。因此初步構建整體E-R圖1所示。
進一步地對M：N的聯系轉換為相應的連接實體，建立各實體的主鍵和外鍵，建立各實體間的聯系并且設置必要的完整性約束。繪制最終包括全部的實體、主要的屬性，標明主鍵和外鍵，建立各實體間完整E-R圖。
參考文獻
[1] 王珊，薩師煊.數據庫系統概論[M].高等教育出版社，2006.
關鍵詞：COM；DCOM；多數據庫系統；分布式
1、前言
隨著計算機網絡技術和分布式計算的飛速發展，越來越多的用戶希望能夠訪問和處理多個不同數據源中的數據。在此情況下，出現了多數據庫系統。多數據庫系統(MuitidatabaseSystem，簡稱MDBS)的研究開始于80年代，至今已經有二十多年的發展歷史，多數據庫系統是多個現存的、自治的、異構的數據庫系統的聯合。多數據庫系統在所有局部數據庫系統之上構成全局系統管理層，提供外部用戶接口，使用戶能實現對異構數據庫的透明訪問。
通過分析發現，目前的多數據系統只是對異地數據庫訪問支持，有很大的局限性，而對多數據庫系統中的事務管理、異構模式消解、全局視圖維護等關鍵技術都沒有提供很好的解決方案。
90年代，網絡技術的發展使組件化程序設計的思想促使人們把多數據庫系統與COM/DCOM結合起來。一方面，可以大大提高系統的可管理性、可維護性、可伸縮性和可集成性等，使多數據庫系統的開發、使用和維護都變得簡單;另一方面，這兩者的結合也為先進的分布式組件對象技術提供了一個廣闊的應用領域。因此，分布式組件對象技術在多數據庫系統領域里得到廣泛應用。
2、COM/DCOM技術
基于對大型軟件開發的困難性、軟件開發的協調性、軟件復用、軟件的互操作性、軟件的跨平臺性等問題的研究，Microsoft提出了COM/DCOM技術，并得到科學實踐的驗證及進一步發展。
COM/DCOM是建立在面向對象技術的基礎之上，是面向對象技術的擴充和發展。它繼承了面向對象技術的優點，克服了面向對象技術的缺點，提供了分布式計算環境。它采用面向對象的多層客戶/服務器計算模型，該模型將分布在網絡上的全部資源都按照對象的概念來組織，為網絡上的大型軟件開發建立全新的技術框架。因此，COM/DCOM是一種構造軟件組件的二進制標準。
2.1COM簡介
COM是一種構造軟件組件的二進制標準，而面向對象技術是組件式設計思想的基礎。它使得組件和客戶端無需任何中介組件就能相互聯系，其規范所定義的組件模型具有面向對象、語言無關性、進程的透明性、可重用性等特點。目前，COM自身得到了很大的發展，己經遍布于Microsoft的各種軟件產品中。
在Windows系統平臺上，一個COM組件或是一個DLL(動態連接庫)文件，或是一個EXE(可執行)文件。一個組件程序可以包含多個COM對象，每一個COM對象可以實現多個接口。它們的關系可展現如圖1所示。
圖1 COM組件、COM對象和COM接口關系
2.2DCOM簡介
DCOM是COM的無縫擴展，它充分利用基于COM的應用、組件開發工具及知識，并把它們轉移到分布式計算的應用領域，實現了不同計算機上的組件對象與客戶程序之間或組件對象之間在網絡上的相互通信，具有平臺無關性、協議無關性、語言無關性、組件位置獨立性和可擴展等優點。它建立在分布式計算環境(DCE)的遠程過程調用(RPC)之上，采用DEC RPC的NDR格式來進行數據分組和傳輸，并利用DEC PC的安全機制進行數據的安全認證和一致性檢查。
DCOM的基本工作過程如圖2所示。
圖2 DCOM的工作過程圖
3、基于COM/DCOM的多數據庫系統結構
隨著COM/DCOM技術的發展及標準化工作的完善，COM/DCOM已成為主流技術，符合COM/DCOM規范的產品也逐漸不斷地被推出并開始被廣為采用。COM/DCOM目前已經是一項比較成熟的分布式面向對象技術，COM/DCOM非常適用于多數據庫系統的有效管理。
本系統模型采用了一種全新的解決方法，在應用服務器中直接提供支持，這種方案才能保證分布式程序的運行效率，特別是在于需要大量數據進行處理的系統相連上尤為明顯。采用本系統模型可以擁有分布計算的支持，可應用服務器支持移動計算工作方式。該模式是數據庫緩存更新的發展，用戶與應用服務器相連并且從應用服務器上獲得數據，然后將緩存在本地的數據更新，可對數據進行各種離線處理和分析，用戶與應用服務器重新連接后，可以一次新的將離線所作的處理更新到數據庫服務器中。
COM組件主要負責Web服務器和數據庫服務器，通過間接調用外部程序或腳本代碼來訪問數據庫，因此可以提供與數據庫相關的動態HTML頁面，或執行用戶查詢并將查詢結果格式轉化成HTML頁面，通過Web服務器返回給用戶瀏覽器。
多數據庫系統的體系結構如圖3所示。
圖3 多數據庫系統的體系結構
4、系統實現
利用Visual C++中的ODBC技術可以極大地減少軟件開發的工作量，提高了效率并增強了軟件的可靠性。ODBC API是由ODBC提供的一組函數調用接口，其主要功能就是將SQL語句發送到目標數據庫，然后處理這些SQL語句返回的結果。下面是通過ODBC API連接數據庫的主要步驟及其所涉及到的重要函數。
4.1連接一個已經配置好的數據源
CDatabasem_database;
If(!m_database.IsOpen())
{If(!m_database.IsOpen(_T(""Test"")))
Assert(""不能打開該數據源"");
}
m_database.Close();
4.2動態連接數據庫
由于與數據庫的連接是通過Cdatabase類對象來實現的，所以可以通過賦予CrecordSet類對象參數m_pDatabase以連接不同數據庫的Cdatabase對象指針，就可以動態地連接數據庫：
void CDB::ChangeConnect()
{Cdatabase*pdb=m_pSet->m_pDatabase;
Pdb->close();
switch(m_id)
{
case 0:
if(pdb->Open(_T(""ES"")))
{AfxMessageBox(""打開失敗"",""檢查ODBC連接"";
exit(0);}
case 1:
if(!pdb->Open(_T(""Motor"")));
{AfxMessageBox(""打開失敗"",""檢查ODBC連接"";
exit(0);
}m_id=0;break;
}
}
4.3動態連接表
表的動態連接可以利用在調用CrecordSe:tOpen()函數時指定SQL語句來實現。
5、結束語
本文提出一種基于COM/DCOM的多數據庫模型。COM/DCOM技術是解決多種異構數據庫環境下的據庫信息處理的一種有效的方法。由于其先進性、可擴展性、可配置性、靈活性、可靠性和先進的多層結構等的優點，它不但可以解決數據庫異構的問題，更是解決操作系統異構的最有效的方法。我們有理由相信組件對象技術將是解決數據庫系統集成的優良方案，在企業集成應用系統中將起到重要的作用，將是數據庫技術的一個新的發展趨勢。
參考文獻：
[1]李瑞軒.多數據庫系統原理與技術[M].電子工業出版社.2005.
[2]王珊,薩師煊.數據庫系統概論(第4版)[M].高等教育出版社.2007.
1教材的選擇
目前數據庫系統教學的教材非常多，一類數據庫教材是偏向理論研究的，另一類則是側重數據庫技術，著重介紹某一個具體數據庫軟件產品及其開發技術的，這兩類教材都不太適合獨立學院非計算機專業的學生。根據學生的特點和實際教學需要，建議采用將“數據庫原理”和"、“數據庫應用技術”這兩部分相結合的教材，也就是說在力求尋找對數據庫理論知識進行深入淺出的闡述的基礎上，更加強調實踐應用能力的教材。比如對于獨立學院電子商務專業的學生，筆者選擇了由何玉潔編著的《數據庫原理與應用教程》，該教材在介紹了數據庫系統的基本概念和基本理論的同時，還涉及了目前流行的SQL Server 2000的功能和使用方法，另外根據學生開設的前導課程Visual Basic語言，該教材還介紹了在Visual Basic 6.0中開發數據庫前端應用的方法。由王珊和薩斯宣編著的《數據庫系統概論》作為數據庫教材的經典代表，對獨立學院電子商務專業的學生來說，將其作為主要參考書，也是一個很好的選擇。目前數據庫教材名目種類繁多，授課教師應該針對一定的培養目標，對教材進行合理的選擇。
2合理安排教學內容
根據教學改革的要求，目前很多課程的教學課時都被壓縮，筆者所在獨立學院的非計算機專業的數據庫教學基本都在51個課時左右。對于基礎相對薄弱的獨立學院學生，尤其對文理兼招的電子商務專業，要想把所有的知識的都面面俱到，那顯然是有困難的，也是不太現實的，所以講授本課程的主要目的應該是引導學生入門，重點講授核心內容，如關系數據庫基本理論、SQL語言、關系數據庫的設計等。另外，數據庫作為一門理論和實際聯系非常緊密的課程，為了增強學生的實際應用能力，還應該留出至少三分之一的課時作為學生的實踐課程，盡量讓學生將所學的理論知識能應用于實際，從而增強學生的學習積極性。
3靈活運用現代化教學方法
3.1教學案例應該盡量與專業相結合
前面講到，數據庫教材雖然眾多，但有非常多的教材都是參考王珊和薩斯宣編著的《數據庫系統概論》來編寫的，導致教材中涉及的案例基本上都是圍繞“學生-課程”數據庫的設計和應用來編寫的，筆者在教學過程中，為了增強學生的學習興趣，在講述課程時采用的是教材的案例，但是當學生進行實踐操作時，則換成和電子商務相關的數據庫，如“客戶――商品”數據庫等，這樣既可以鍛煉學生靈活運用基本知識的能力，也為學生今后的電子商務網站后臺數據庫的設計提供一些思路。
3.2將理論教學和實踐有機結合。
以往數據庫課程的教學是理論是實驗先分離的，也就是在講授了較多的理論知識后，再集中進行實驗。而數據庫課程中一部分理論知識聽起來還是有些乏味的，比如課程剛一開始就講授“數據庫概述”和“數據庫系統結構”這兩個部分內容，由于理論性較強，概念也比較多，“填鴨式”的教學方法往往使學生聽的云里霧里。這樣嚴重的影響了教學效果，為了讓學生對理論知識有一個感性認識，筆者在教學安排上調整了教材的前后講授順序，比如，在第一次課講授了一部分數據庫的理論知識后，在第二次上課的時候就安排了一次實驗，讓學生了解SQL Server 2000的主要功能和基本操作，并且把理論知識和這個軟件先結合進行介紹，通過這種方法，使學生很快就分清楚了“數據庫”和“數據庫管理系統”的區別，同時也讓學生對神秘的數據庫有了一個初步的了解，從而增強了學生學習的興趣。
另外，講授該課程的過程中，可以結合一個小型項目的開發來深化教學內容，比如，“數據庫設計”是一個理論性較強、聽起來較為枯燥的一個章節，如果純粹講知識的，學生聽起來很乏味，如果老師事先介紹該章節的重點，然后讓學生按照數據庫的設計步驟去設計一個數據庫，同時要求寫出相應的數據庫設計文檔，這樣既可以使學生更深刻地理解每個抽象地概念和知識點, 也可以提高學生的實踐能力, 同時可以使枯燥的理論課活起來, 使學生在學習過程中體驗到理論的學習在實踐應用中的重要作用。
關鍵詞：高校；計算機專業；實例；數據庫應用
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2007)05-11454-03
1 引言
《數據庫原理及應用》這門課的主要任務是通過課堂教學和實踐指導，使學生較全面地掌握數據庫系統的基本概念、基本原理和基本方法，初步具備使用數據庫技術解決實際問題的能力。當前國內高校計算機專業教育教學普遍存在以下基本情況：1、學生人數眾多，實驗室開放時間有限，條件不足。2、教師和學生的比例差距較大，指導并不充分。3、存在“重視理論大于實踐；重視課本大于動腦”的現象，常常表現在SQL語句寫的非常好的同學但是數據庫設計卻很茫然。然而在很多時候即使重視理論也很難將理論講授深入，同時學生的課程任務繁重，自己動腦動手的時間不多，應試教育的因素又使得學生對于知識的渴望大于對實踐的需求。針對這些，教師無形中不得不加強對理論的深入，于是教學進入了不良循環的一個怪圈：成績好的學生在畢業設計階段也可能表現出對數據庫設計無從下手，甚至ER圖都不會畫或畫錯，學生成績的優良并不能如實反映他們對于這門課知識的掌握程度。
我國信息技術發展時間較短，從業人員較少，專業教材的建設正在逐步完善，在這樣的現狀下，美國等發達國家在其計算機科學發展的幾十年間沉淀的經典教材仍有許多值得借鑒之處。但是國內高校對于雙語教學的嘗試，進展比較緩慢效果并不明顯，特別是采用英文原版教材對教學的實施難度較大。在這種情況下適當的引用英文原版教材中的實例甚至是國外高校教學中的實例，對《數據庫原理及應用》課程極為重要。
2 實例教學的作用
（1）實例教學是一種生動、靈活、多樣化的教學方法。實例教學打破傳統的課堂教學概念，進行全方位，多層次的探索。學生由傳統的以講授法為代表的教學中的被動變為主動，并獲得了模擬解決實際問題的各種練習機會；
（2）歸納和演繹恰當的結合，有利于學生創造能力的開發。采用實例教學，課堂氣氛較為活躍，學生積極參與，各自提出解決問題的方案，再比較不同方案的利弊，最后找出一個比較可行的設計流程。當完成基本原理方法的講解之后，都會安排一次大作業，這更加體現了實例教學的特點；
（3）以實例促教學，理論聯系實際。通過實例，可以啟發學生將理論與實踐結合起來，從獲得現成的知識到探索未知的領域飛躍。
3 實例在數據庫教學中的運用
3.1 實例分析
實例分析一般采用課堂隨機發言的方式展開討論。教師將一些比較常見的或者相對比較容易理解的問題在課堂上提出，學生對此自由發言，最后教師歸納總結。將傳統教學中表現出的弊端盡可能的避免，如：（1）不聯系實際，如QBE、嵌入式SQL、事務、備份等；（2）無法提高學生實際動手能力，沒有大容量、高復雜的數據庫；（3）設計能力，沒有正確的設計思路（三范式的錯誤用法），沒有經過設計訓練。這些問題經過教師啟發之后，學生很容易抓住重點分析解決問題。
3.2 實例訓練
數據庫課程是一門比較重視實踐的課程，而運用實例進行教學又是簡單易行的辦法。從課本之外的地方找到相關的實例是一種新穎有效的辦法，因為課本上的實例一般都選擇比較簡單的和某一個主題相關的例子，學生獨立看書的過程中很容易看懂這些實例，如果上課的過程中繼續引用，反復講解，難免會給學生造成煩躁的情緒，時間長了，學生會覺得這門課的內容相對簡單，往往容易掉以輕心。這樣就對教師提出了更高的要求。教師不僅要懂得和掌握實例分析的方法和技巧，而且要具有實踐經驗，以及駕馭課堂討論的能力，這樣才能把數據庫原理的教學做好。
4 實例舉例
《數據庫原理及應用》課程最重要的實踐環節就是讓學生能夠開發一個功能完善的數據庫應用系統,通常數據庫設計質量的好壞直接影響到數據庫應用系統的運行質量,而數據組織的是否得當正是數據庫設計的關鍵所在.因此,關系數據庫設計所面臨的一個問題是:給出一組數據,如何去構造關系以及每個關系中應包含哪些屬性,許多設計者通過經驗或者直覺進行設計,卻往往在使用中遇到這樣或那樣的問題,關系數據庫里的數據規范化理論對于此問題作了一些理論上的研究.
國內的教材中對于問題的分析往往用比較簡單易懂的單獨實例加以說明，就一個問題而言比較容易理解，但是不適合拓展和舉一反三，實例沒有連續性。這樣的例子在學生頭腦中易形成斷斷續續的知識點，而不是連續的設計思想。這很容易給學生造成設計無從下手的困境，這也是數據庫教學過程中容易重視理論忽視實踐的一個原因。
下面的實例選自英國northumbria大學課程中的一個實例，這個實例可以代替“關系數據理論”這一章書本中的內容直接講解，也可以輔助這一章進行適當的補充，這就要求教師的理論知識比較扎實，有很高的課堂引導能力，講解聯系實際防止空洞，重視培養學生的設計能力。
4.1 回顧相關知識
在開始關系數據理論知識講解之前，首先回顧概念：候選碼、主鍵（碼）、外鍵。回顧最好的辦法是選擇教師適當引導，學生主動回答的方式。讓學生認識到關系理論設計的重要性，在關系數據庫設計中，數據合理存儲和組織的核心是設計科學的關系模式，能準確反映現實世界實體間的聯系，最大限度的減少冗余這就是關系模式規范化的問題。
4.2 UNF Un-normalised Form（未規范化的形式）
表1UNF實例
4.3 1NF First Normal Form（1范式）
對于學生選課的例子，ModuleCode、ModuleTitle之外的其他屬性都存在表中套表的情況，即一個給定的課程，對應于多個學生。所以我們將套的表分離為新表，具有外鍵關系的字段用*標識：
定義：符合1范式的關系，就是不存在表中套表的情況。表中套表：即一個給定的主鍵（碼）的值，存在多個其他字段的值和它對應。
分析1NF：(1)插入異常。如果有新的學生來報道，具體數據有“N990036、JONE、25/11/1978”，插入數據時因為沒有Module信息則無法完成；(2)刪除異常。N990036如果放棄選擇Module為IS705的信息，刪除記錄時會因為刪除了Module信息，N990036信息也隨之消失；(3)修改復雜、冗余大。學生若選擇了K個Module，那么Student Name和Date of Birth都要毫無遺漏的出現K次。如果要修改一個Student Name，則需要修改所有出現這個Student Name的地方。帶著這樣的問題我們開始下面的內容。
4.4 2NF Second Normal Form（2范式）
在確定2NF的時候，我們要檢查每一個非主屬性，看他們是完全依賴于主鍵（碼）（所有主屬性），還是部分依賴于主鍵（碼）。分析ModuleCode和ModuleTitle，因為主鍵（碼）只有一個屬性。第二個關系中主鍵（碼）是由兩個屬性組成的，所以每一個非主屬性都要進行檢查。StudentName和DateofBirth屬性只依賴于StudentCode，所以要分離為新的關系。Grade和Result屬性依賴于ModuleCode和StudentCode兩個屬性，因為主鍵（碼）的任何一個子集都不能充分決定這兩個屬性。2NF結果如下：
定義2NF：一個屬于1NF的關系也屬于2NF ，如果主鍵（碼）只有一個屬性組成，或者非主屬性（non-key attributes）完全依賴于主鍵（碼）（即依賴于所有主屬性，而不是部分主屬性）
4.5 3NF Third Normal Form（3范式）
在確定3NF的時候，我們要檢查每一個非主屬性，看他們是否不依賴于其他非主屬性。ModuleCode和ModuleTitle的關系屬于3NF。StudentCode、StudentName和DateofBirth的關系也屬于3NF。Result屬性依賴于Grade這個非主屬性，因為我們知道了Grade，就能確定Result的值，這兩個屬性需要分離為一個新的關系。3NF的結果如下：
定義：一個屬于2NF的關系也屬于3NF，如果所有的非主屬性都不依賴于其他非主屬性，并且所有主屬性也不依賴于其他主屬性。（或者說消除了傳遞依賴）（這里的3NF實際上是書本上的BCNF?。?/p>
4.6 規范化小結
圖2 各種范式及規范化過程
5 相關習題
根據給出的實例，讓學生自己分析
表2 UNF習題
6 結束語
實例教學法是傳統教學方法的一種補充，在本科生的教學中首次嘗試，收到很好的效果。實例教學法的成功取決于（1）選擇的實例合理；（2）教師的素質和教師在課堂上的表現；（3）學生在教學過程中的主動性發揮程度。總之，實例教學法有利于提高學生學習的積極主動性，很好的做到了理論聯系實際，特別是采用國外的教材或者是國外高校的實例，會大大加強學生對于這門課程的興趣。對于實例教學法的實施方法，有效的讓學生學會學習，主動學習，極大的提高了分析和解決問題的能力。
參考文獻：
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關鍵詞： 資源整合 異構數據庫 互操作 聯邦式數據庫
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（Heterogeneous Database）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， Windows NT，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SQL Server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（Database Gateway）
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（SQL Access Group）規范和IBM的分布式關系數據庫結構(DRDA)。
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（Middle Ware）
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（Distributed Database）
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（Federated Database）
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）加入聯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。
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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關鍵詞：數據庫；網絡安全；網絡加密
中圖分類號：TP311文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2008)17-21382-02
隨著計算機技術應用的深入以及機構對信息系統依賴程度的增加，越來越多的機構將數據庫系統作為日常操作和決策的數據管理技術，加上目前基于web應用的普及，對數據庫系統信息泄露的威脅也越來越大，因此數據安全性和隱私性問題也越來越受到關注。數據庫技術作為數據信息的存儲方式， 在網絡服務中發揮了巨大的作用，但病毒攻擊，黑客入侵，人為安全等隨之而來產生了數據的安全問題。應用安全與網絡和主機安全之間雖存在很大區別，應用也千差萬別，但攻擊目標是相同的，即入侵數據庫。
對數據庫系統的安全，人們往往只關注產品或技術上的解決辦法，經統計顯示，引起數據庫系統不安全因素的70%是由于內部制度或管理的不完善所造成。本文通過對數據庫運行環境的系統分析，總結了數據庫系統運行所涉及到的各種不安全因素，并提出了相應的防范策略，旨在使讀者對數據庫系統安全有一個較為全面的了解。
1 數據庫的不安全因素
1.1 運行環境
數據庫應用一般采用客戶機/服務器（Client/Server）模式，即多臺客戶機共享一個數據庫服務器。在客戶機服務器結構中，客戶機向服務器發出請求，服務器為客戶機提供完成這個請求的服務。例如，當用戶查詢信息時，客戶機將用戶的要求轉換成一個或多個標準的信息查詢請求，通過計算機網絡發送給服務器，服務器接到客戶機的查詢請求后，完成相應操作，并將查出的結果通過網絡回送給客戶機。數據庫系統的網絡拓撲圖如圖1所示。
1.2 不安全因素分析
由數據庫系統的運行環境分析，數據庫系統的正常運行包括由硬件組成的網絡拓撲結構；由軟件進行對數據庫系統和網絡數據流的管理；以及日常工作中制度制定和人員的管理。它的安全性問題相應包含了三個方面的內容：
(1)運行數據庫系統的硬件安全性。即物理安全，包括服務器、交換機、電源等設備故障， 合理的網絡拓撲結構，電磁輻射造成的信息泄漏，水災、火災等環境事故，有時攻擊者通過在傳輸線路上安裝專用設備進行竊聽或惡意攻擊。
(2)運行數據庫系統的網絡安全性。主要指數據庫系統自身安全性以及數據庫所處的網絡環境面臨的安全風險。如病毒入侵和黑客攻擊、網絡操作系統、應用系統的安全， 表現在開發商的Back-Door（后門）以及系統本身的漏洞上。
(3)運行數據庫系統的管理安全性。主要包括因管理不善，培訓不到位，制度不健全引起內部人員泄密、有意或無意破壞，造成日常管理中出現安全風險。因此除了技術以外日常管理也是實現網絡安全的重要因素。
2 數據庫系統的安全防范策略
通過分析數據庫系統的不安全因素后，針對不同因素，給出數據庫系統安全的主要防范技術和措施。它們是相輔相承的，各層次的防范重點和所采取的技術手段也不盡相同，一個好的安全系統必須綜合考慮核運用這些技術，以保證數據的安全。
2.1 物理安全防護策略
物理安全保證重要數據免受破壞或受到災難性破壞時及時得到恢復，防止系統信息在空間的擴散。在物理安全方面應主要采取如下措施:
(1)網絡安全設計方案符合中華人民共和國有關網絡安全方面的規定。安全設計應根據不同網絡、系統和信息要求分別采用不同的安全防護措施；
(2)建立良好的電磁兼容環境，安裝防電磁輻射產品，如輻射干擾機；
(3)產品采購、運輸、安裝等方面的安全措施；
(4)對重要設備和系統設置備份系統；
(5)數據庫系統運行的服務器、網絡設備、安全設備的安全防范，主要包括防水、防火、防靜電等。
2.2 網絡安全防護策略
從廣義上講，數據庫的安全首先依賴于網絡系統。可以說網絡系統是數據庫應用的外部環境和基礎，數據庫系統要發揮其強大作用離不開網絡系統的支持，數據庫系統的用戶如異地用戶、分布式用戶也要通過網絡才能訪問數據庫的數據。網絡系統的安全是數據庫安全的第一道屏障，外部入侵首先就是從入侵網絡系統開始的。
(1)數據庫系統的安全防護策略。主要表現在對數據的存取控制上，對不同用戶設置不同權限，限制一些用戶對數據庫的訪問和操作，避免數據丟失或泄露。用戶口令是用戶入網的關鍵所在，必須經過加密，以防止信息在網上傳輸時被截獲而造成密碼泄露，并給密碼加上時效性即給用戶定期更新密碼， 防止密碼泄露。數據庫使用連接緩沖機制，把本系統的用戶和數據庫用戶進行隔離，即使有了一個系統用戶的密碼，也不能跳躍數據庫管理系統直接對重要數據庫進行訪問使用防火墻技術，提高系統的安全性，本系統只允許通過特定端口來訪問，這樣可以使用防火墻技術，進行包的過濾，在系統設計中，充分利用不同數據庫系統提供的先進與完備的安全管理措施，建立備份服務器。其中，安全服務器支持自由訪問控制和托管訪問控制等強制安全措施，設置數據庫監聽服務器，它是可實現登錄安全和多層次的審計控制，并支持用戶有效性驗證和與場地有關的加密算法。
(2)防火墻技術。防火墻是一個或一組在兩個網絡之間執行訪問控制策略的系統，包括硬件和軟件。防火墻的主要功能是攔截來自外部的非法訪問并阻止內部信息的外泄，由軟件和硬件組成的防火墻應具備：a)所有進出網絡的通信流都應該通過防火墻；b)所有穿過防火墻的通信流都必須有安全策略和計劃的確認和授權；c)理論上說，防火墻是穿不透的。但它無法阻攔來自網絡內部的非法操作。防火墻技術主要有三種；數據包過濾器（packet filter）、（proxy）和狀態分析（stateful inspection）?，F代防火墻產品通?；旌鲜褂眠@幾種技術。事實上，在Internet上的網站中，超過三分之一的網站都是由某種形式的防火墻加以保護，這是對黑客防范最嚴，安全性較強的一種方式，任何關鍵性的服務器，都建議放在防火墻之后。市場上的防火墻有以軟件形式運行在普通計算機之上的，也有以固件形式設計在路由器之中的。防火墻技術應用于網絡拓撲中如圖2所示。
(3)網絡防病毒技術。對于復雜的系統，其錯誤和漏洞是難以避免的，病毒就是利用系統中的漏洞，進行網絡攻擊或信息竊取，構成對網絡安全的巨大威脅。因此，我們必須嚴防計算機病毒對網絡的侵襲。管理上加強對工作站和服務器操作的要求，防止病毒從工作站侵入技術上可以采取無盤工作站、帶防病毒芯片的網卡、網絡防病毒軟件，設立網絡防毒系統和配備專用病毒免疫程序來進行預防，采用多重技術，互為補充。
(4)入侵檢測（Intrusion Detection System）。入侵檢測作為一種積極主動地安全防護技術，提供了對內部攻擊、外部攻擊和誤操作的實時保護，在網絡系統受到危害之前攔截和響應入侵。入侵檢測是近年來發展起來的一種防范技術，綜合采用了統計技術、規則方法、網絡通信技術、人工智能、密碼學、推理等技術和方法，對各種事件進行分析，從中發現違反安全策略的行為是入侵檢測系統的核心功能。作為計算機系統的安全而設計與配置的一種能夠及時發現并報告系統中未授權或異?，F象的技術，系統已經成為安全防御系統的重要組成部分。在網絡中同時采用基于網絡和基于主機的入侵檢測系統，則會構架成一套完整立體的主動防御體系。
(5)網絡加密技術。采用網絡加密技術，可實現數據傳輸的保密性、完整性。它可解決網絡在公網的數據傳輸安全性問題，也可解決遠程用戶訪問內網的安全問題。加密技術主要分為數據傳輸、數據存儲、數據完整性的鑒別以及密鑰管理技術四種。實現對傳輸中的數據流加密，預防在存儲環節上的數據失密，并對介入信息的傳送、存取、處理人的身份和相關數據內容進行驗證，防止非法用戶存取數據或合法用戶越權存取數據。
2.3 管理安全防護策略
網絡的使用與維護，數據庫系統的安全運行，歸根結底都離不開人，所以要時刻加強對操作人員的管理與培訓。根據國家、行業等相關標準，結合實際機房、硬件、軟件、數據和網絡等各個方面的安全問題，制定切實可行的規章制度對操作人員進行培訓，提高技術水平，對系統進行及時的升級并利用最新的軟件工具制定、分配、實施和審核安全策略加強內部管理， 建立審計和跟蹤體系，提高整體信息安全意識進行安全宣傳教育。對操作人員結合機房、硬件、軟件、數據和網絡等各個方面的安全問題進行安全教育，嚴格執行操作規章，提高操作人員責任心。
3 結論
保障數據庫系統安全，不僅涉及應用技術，還包括管理等層面上的問題，是各個防范措施綜合應用的結果，是物理安全、網絡安全、管理安全等方面的防范策略有效的結合。在具體實施時，應根據具體情況、環境和需求，因地制宜進行分析，采取相應有效措施保護數據庫系統乃至整個網絡系統的安全。
隨著數據庫系統的發展，對數據庫系統的攻擊方式也在不斷改變，數據庫系統的安全和維護工作，也應該根據自身需求，跟隨技術和管理的發展而合理升級、更新。因此，針對數據庫系統運行中不安全因素，應該時刻關注安全技術的發展，對安全防范系統進行必要升級，保障數據庫系統運行安全。
參考文獻：
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