數據庫系統原理論文精品(七篇)

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篇(1)

關鍵詞：數據庫系統；數據庫；屬性；碼；教學方法

中圖分類號：G642文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044(2007)05-11445-01

1 引言

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）》數據庫系統原理課程是計算機科學與技術、計算機工程、軟件工程及信息技術專業方向的核心課程，主要研究信息模型與信息系統、數據庫系統、數據建模、關系數據庫、數據庫查詢語言、關系數據庫設計、事務處理等核心內容。其中還包括分布式數據庫、物理數據庫設計、數據挖掘、信息存儲與信息檢查、超文本和超媒體、多媒體信息與多媒體系統、數字圖書館等選修內容。關系數據庫理論與設計是整個數據庫系統原理課程中核心中的核心內容。根據筆者近二十年對數據庫課程的講授經驗，從關系數據庫原理課程的教學內容出發研究數據庫課程的教學方法。

2 認真分析研究教材，注重學科聯系

數據庫是研究數據處理技術的一門綜合性的學科，它涉及到離散數學、數據結構、操作系統、軟件工程、計算機原理及其它應用領域的知識和方法相結合的學科。在關系代數和關系演算中，用到離散數學的理論；在研究數據的物理組織時，用到數據結構的相關知識；在研究事務的并發時，用到操作系統的理論和方法；在進行數據庫設計時，用到軟件工程的原理和方法；在講授數據庫系統的組成時，用到計算機原理等方面的知識。由于學科的交叉性，突出了數據庫課程在整個計算機學科中的重要地位。

由于大部分學校在講授數據庫系統原理前開設了Visual Foxpro 6.0程序設計課程，它屬于原理的應用部分，是關系數據庫的產品之一。教師在進行課程講授時，要結合理論講清Visual Foxpro6.0應用了數據庫的哪些原理。如數據表來源于規范化理論或者模式分解理論，Visual Foxpro6.0講的數據表、記錄、字段(數據項)和原理中講的關系、元組、屬性是同一個概念的不同名稱等。

3 注重基本概念教學，為理論學習打好基礎

3.1 弄清概念之間的區別與聯系

在數據庫課程的教學中，掌握好基本概念對理論課程的學習很有幫助，數據庫中的有些概念貫穿在課程的始終，這些概念的掌握對整個課程的學習有很重要的作用。如數據庫、數據庫系統、關系、元組、實體、屬性、事務、完整性約束等。有的概念聯系比較緊密，弄清概念之間的聯系與區別，對概念的掌握有較大幫助。如實體和屬性的概念，實體是客觀存在并可以相互區別的事物，屬性是對實體特征的描述，它們之間有必然的區別，但是也有一定的關系。實體和屬性不是絕對的，如果屬性需要進一步描述，則屬性就作為實體，反之如果實體不需要再進一步描述，則實體也可以作為另一實體的屬性。如在考慮學生管理數據庫時，政治面貌如果只考慮現在的情況(黨員、團員等)，則政治面貌就是學生實體的屬性，但是如果考慮學生何時入團、何時入黨，則政治面貌就是一個實體。再如事務和程序的概念等都有較強的聯系。

3.2 掌握概念定義的前提和層次性

數據庫中的概念由漸入深，隨著課程教學內容的逐漸深入一些基本概念也更加具體和完善。例如在課程中，有四個地方都定義了碼，在介紹概念模型時，碼定義為：唯一標識實體的屬性集。在研究關系模型時，碼定義為：表中的某個屬性組，它可以唯一確定一個元組。給出了碼的粗略描述，沒有實質性的量化定義。而在關系數據庫中，講授關系的形式化定義時，碼定義為：若關系中某一屬性組的值能唯一的標識一個元組，則稱該屬性組為候選碼，若一個關系有多個候選碼，則選中一個為主碼。在講授規范化理論時，學習了函數依賴后，利用函數依賴的概念定義碼為：設K為R中的屬性或者屬性組合，若KU則K為R的候選碼。若候選碼多于一個，則選定其中的一個為主碼。從理論上來說，這四個概念都是正確的，但一個比一個更具體、更嚴密、更準確。

同樣在對函數依賴講授時也采用了同樣的手法，在關系數據理論中函數依賴定義為：設R(U)是屬性集U上的關系模式，X、Y是U的子集，若對于R(U)的任意一個可能的關系r，r中不可能存在兩個元組在X上的屬性值相等，而在Y上的屬性值不等，則稱X函數確定Y或者Y函數依賴于X，記作XY。為了便于Armstrong公理的證明，對函數依賴又給出了定量的描述。定義為：若對于R(U)的任意一個可能的關系r，t和s是r的任意兩個元組，X、Y是U的子集，若對于任意一個t[X]=s[X]，必然有t[Y]=s[Y]，則稱X函數確定Y或者Y函數依賴于X，記作XY。教師要講清楚對同一概念為什么這樣處理，這些概念層層的描述有什么好處。掌握了同一概念的不同定義，便于對這些概念的深入理解。

4 注重理論與實踐的結合

4.1 注重動手能力，搞好課程實驗

學習數據庫課程的主要目的是為了應用，結合所學的數據庫語言搞好每一章的課程實驗，以便驗證所學理論是很重要的。如在講授SQL語言時，讓學生建立一個數據庫，并結合所學內容做查詢、插入、刪除、修改等實際操作，真正理解和掌握SQL語言的應用環境。在講授數據庫安全性和完整性時，利用實際系統讓學生對系統做數據控制。提高學生對數據庫課程的認識，激發學生的學習欲望。

4.2 加強課程設計，提高學生綜合能力

數據庫設計理論主要是為了指導數據庫實踐，通過系統的理論學習和部分單元訓練，通過課程設計讓學生掌握數據庫設計的全過程，并進一步掌握數據庫課程。課程設計是數據庫中必不可少的，我采取將學生分組的方式每5-6名同學一組，為每組同學擬定一個題目，如圖書管理系統、學生檔案管理系統、銷售管理系統、能源管理系統等，教師提出要求讓學生深入圖書館、學生管理部門或者企業進行系統調查，進行需求分析設計出數據流圖，編寫數據字典，然后進行概念結構設計，從數據流圖和數據字典中提煉出E-R圖，再進行邏輯結構設計、物理結構設計、數據庫實施和維護的設計。讓每一位同學明確數據庫設計的過程，使每一組同學進行上機調試，使所有功能進行程序實現，最后讓同學們進行設計答辯。

通過課程設計和設計答辯，學生鞏固了理論知識，豐富了課程實踐，掌握了如何運用理論指導實踐，也對今后其它課程設計以及畢業設計和畢業論文的書寫打下了基礎，收到較好的效果。

4.3 擴展學生思路，向學生傳授新知識

由于課本的出版周期長，更新也較慢，也由于課本編寫的一些要求，所以課本上有些內容是陳舊的，對有些問題也不可能全面的介紹，有些新知識也很難溶入到教材中。我在講授課程時，除了給學生有意補充新知識外，又給學生開設了“數據庫中的空值問題”、“數據倉庫和數據挖掘技術”、“目前數據庫的研究方向”、“數據庫的查詢優化問題”等專題講座。擴充了學生的視野，激發了學生的興趣，為他們今后的學習和研究打下了一定的基礎。

5 結語

數據庫系統原理課程是計算機專業的核心課程，隨著計算機科學的發展，數據庫系統原理課程也在不斷的發展，教學內容不斷更新，教學方法也在不斷改革，所以課程教學改革是一個永恒的課題。只有不斷的改革教學方法和教學手段，才能使教學更加豐富，使學生學到更多的知識。

參考文獻：

[1]教育部高等學校計算機科學與技術教學指導委員會編制．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）》[M].北京．高等教育出版社，2006.

[2]王珊,薩師煊．數據庫系統概論(第4版) [M]．北京．高等教育出版社，2006.

篇(2)

關鍵詞:數據庫原理與應用;教學改革;創新能力;優化

中圖分類號:TP311文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2009)35-10035-02

數據庫技術從20世紀60年代中期產生到現在幾十年來得到了迅速的發展,是計算機科學技術中發展最快的技術之一。在計算機輔助設計、人工智能、電子商務、工農業生產、行政管理、科學研究和工程技術等諸多領域得到了廣泛應用,已經成為計算機信息系統和應用系統的核心技術和重要基礎。通過這門課程的學習,使學生能夠正確理解數據庫的基本原理,熟練掌握數據庫的設計方法和應用技術。作為培養數據庫應用人才的主要基地,高等院校在過去、現在和將來都發揮著不可替代的核心作用。然而一些高等院校在傳統的課程教學過程中強調數據庫理論知識的完備性,缺乏學習的應用性和針對性,理論性強、概念抽象,理論和實踐教學存在不同程度的脫節。而應用性課程的教學又多以低端數據庫系統平臺為基礎,如SQL Server, Access等,對大型數據庫系統服務器的管理和應用涉及較少,不能很好地滿足企業對人才的需求。因此分析該課程目前教學過程中存在的主要問題,研究教學改革方案,就教學內容、教學方法、教學手段、教學組織與管理、考核方式等方面進行研究具有十分重要的意義。

1 傳統教學中的局限性

結合自己的教學體會,分析了計算機及相關專業數據庫原理與應用課程的教學現狀,認為該課程教學過程中存在的主要問題有以下幾個方面。

1.1 理論與實際脫節

數據庫原理與應用課程一般包括數據庫原理、設計和應用三個部分。原理是其基礎,設計和應用是提高,他們相輔相成、互相促進。但是目前一些高等院校教學的基本情況如下:

1)教師重點偏向理論教學,很少向學生介紹具體的數據庫使用技術,使學生不能將所學知識融會貫通,不能適應企業對數據庫應用人才的需要。

2)教師重點偏向流行數據庫開發工具的使用,忽視甚至放棄原理的教學,造成學生對具體開發工的操作能力突出,但缺乏完整的知識結構。高等院校數據庫原理與應用課程的教育目標是培養社會需求的數據庫應用人才,這就要求培養的學生既理解原理、具有扎實功底,又善于靈活運用、富于創新。

1.2 對實踐教學環節重視不夠

數據庫原理與應用課程是一門實踐性很強的計算機課程,但目前實驗課教學存在很多弊端,例如學生不明確實驗目的,實驗內容不清楚,考核中實驗課也沒有一定的比例等。

1.3 教學實踐有悖工程化原則

現代企業數據庫應用基本上是工程化的合作開發,其基本特征是按軟件工程學的原則進行組織,軟件工程學的基本方法融入數據庫原理與應用課程的實踐環節,使學生盡早建立起工程化的概念,順應人才市場需求的一條原則,但考察目前的教學過程可以看到,除了畢業設計(論文)之外,從課后作業、上機實踐到課程設計,幾乎都是學生的個人行為,大多數學生是抱著應付差事的心理被動地來完成這些任務的,缺乏創新思維。在畢業設計(論文)中反映出許多學生不懂得如何合作開發一個實用的數據庫應用系統,嚴重影響了畢業設計的質量,學生畢業后也不能迅速適應所在單位的工作要求。

1.4 教學方法和手段缺乏多樣性

當前數據庫原理與應用課程采用CAI課件進行多媒體教學日趨流行,使用多媒體課件教學一方面減輕了教師板書的負擔,增加了授課的信息量,同時好的課件也能夠使教學內容更加形象化地展現出來;但另一方面,教師在授課時對課件的過分依賴也給課程的教學質量帶來了一些問題,如當學生長時間注視投影時,容易產生視覺疲勞;由于使用課件進行教學時,加快了演示的節奏,缺乏教與學的友好交互,學生的思維難以與之同步,從而使教學質量下降。因此必須合理的綜合運用不同的教學方法和教學手段,取長補短,調動學生的學習積極性,促進學生的學習。

2 數據庫原理與應用教學改革研究的具體措施

2.1 優化教學內容,完備知識體系

數據庫原理與應用課程教學目標是通過課程的學習,強化基礎訓練,使學生理解數據庫的基本原理;應用軟件工程原則,掌握數據庫的設計方法,了解數據庫當前的研究發展狀況,掌握數據庫的應用技術。在實施數據庫原理與應用課程教學時,應從基本原理、設計方法到應用開發,涵蓋如下教學內容:1)基本原理包括數據庫系統概述、關系數據庫、關系數據庫查詢語言SQL、關系系統及其查詢優化、關系數據理論等,這些內容是教學的重點,它們涵蓋了關系數據庫的基本原理,對數據庫的設計、應用和開發起著指導作用。2)設計方法包括軟件工程原則、數據庫恢復技術、并發控制、數據庫安全性、數據庫完整性等。3)應用開發包括 IBM DB2數據庫系統、基于高級程序設計語言的C/S(B/S)構架的應用。

2.2 合理的教學方法和教學手段

在實際的教學過程中,合理的綜合使用各教學方法、教學手段,以學生為中心,多采用案例、任務驅動等相結合的教學方法,增加學生的實踐機會、自學機會和創新機會,極大地調動學生的學習的主動性和積極性,激發學生探究創造的興趣,鼓勵學生獨立探索,促進知識的加深和遷移。

2.2.1 結合多種教學方法進行教學

采用案例教學,加快學生的學習步伐,針對課堂教學、實驗教學和課下練習,均設計了不同的教學案例。從數據庫基本原理、設計、實現和開發等諸方面,對案例逐步展開,加快學生對抽象理論和方法的理解和掌握。

采用任務驅動教學法,針對教學中的重要知識點,精心設計教學任務。任務驅動教學法的基本過程為:提出任務、分析任務、學生操作、交流討論、鞏固創新、總結等。在任務的驅動下,促使學生自主思考,并通過自主學習、協作學習等方法,探求解決問題的途徑。

采用合作學習教學法,合作學習教學法即結構式分組教學模式,使其和任務驅動教學法相結合,對學生進行合理分組,使之相互合作和激勵,主動積極地參與學習,培養學生探索創新能力和團結協作的精神。該方法主要用在實驗教學當中。

2.2.2 使用多種教學手段進行教學

采用網絡和多媒體教學、小組討論、調研報告等多種教學手段來使學生提高主動參與意識,并注意增強學生的分析判斷能力和留給學生思考與討論的空間;更強調對學生進行學習方法的指導而不是灌輸式教學,從而使學生能舉一反三,觸類旁通。同時在教學過程中重視因材施教,努力實現教學方法的個體化,針對學生學習的個別差異解決好因材施教問題。

2.3 重視實踐環節,培養創新能力

為了實現預期的教學目標,必須將理論教學與實踐教學緊密融合,鼓勵引導學生將理論知識靈活掌握,并具體應用到實際工程中。實踐教學是數據庫原理與應用課程教學的一個重要環節,課程中的上機實驗、數據庫課程設計安排要合理。1)教師在課堂上應給學生指定明確的有利于消化課堂理論知識的實驗題目,讓學生上機時做到目的明確、有的放矢。2)上機時應對學生進行實時指導,并對上機過程中普遍存在的問題進行統一講解。上機實驗針對的往往是一定范圍的知識點,各個知識點相互聯系不夠緊密,具有一定的局限性,因此在課程的后期需要安排兩周的課程設計或綜合性實驗訓練,所選題目應具有一定的應用背景,讓學生能夠應用軟件工程的基本原則設計一個具有實用價值的數據庫應用系統,使所學知識融會貫通。

2.4 改革考核方式,重視能力培養

數據庫原理與應用課程的考核分為理論知識考核與應用能力考核兩部分。理論知識考核重點考察學生對關鍵性概念和原理的熟悉和理解,著重考核學生綜合運用知識解決實際問題和創新思維的能力。應用能力考核方式要靈活一些,應將考核變為激發學生學習興趣的機會,所以我們可以通過平時的實驗、具體的數據庫設計開發任務等進行。為了避免在分組的實驗、設計任務中,有的同學不積極參與,可采用隨機抽查個人的方法來考核小組成績,促進小組內部互相監督、互相幫助、互相學習,有利于培養學生學習的積極性,提高教學效果。

2.5 強化課程的組織與管理

為了更好的搞好課程教學,建立了集體備課制度,在開課的前一個學期期末,任課老師集中討論、確定教學計劃、教學日歷。開課前兩周內,大家對備課中出現的相關問題進行討論,取長補短。在教學進行過程中,要求任課老師要互相聽課,以取長補短,并不定期的對教學過程中出現的問題進行研討,從教學方法、形式和內容上進行討論,不斷探索,摸索出了一條適合實際情況的教學方法和模式。

3 結束語

本文在分析《數據庫原理與應用》課程理論與實踐教學中所存在問題的基礎上,提出了若干教學改革措施,并已付諸實施。目前本課程的教學工作取得較好的教學效果,讓學生的綜合素質和創新能力在循序漸進的過程中不斷得到鍛煉和提高,同時提高了畢業生的競爭力。我們將繼續在數據庫的教學改革上開展新的工作,在數據庫技術和網絡技術相結合的道路上作新的探索,努力尋求新的切入點,使理論教學和實際應用更好更緊密的結合起來,培養出更多適應信息化社會的復合型、應用型人才。

參考文獻:

[1] 薩師煊,王珊.數據庫系統概論[M].2版.北京:高等教育出版社,2000.

[2] 徐英俊.教學設計[M].北京:教育科學出版社,2001.

[3] 吳達勝,劉麗娟,孫圣力.數據庫原理與技術的理論與實踐教學的整體優化研究[J].計算機時代,2005(11):31-32.

[4] 翟中.數據庫教學方法改革的探索與實踐[J].黑龍江高教研究,2006(2):113-114.

篇(3)

關鍵詞：數據管理 數據庫技術 發展

數據管理包括數據的分類、組織、編碼、存儲、檢索和維護等，數據管理技術的發展與計算機硬件、軟件的發展及計算機應用的范圍密切相關。迄今為止，計算機數據管理技術的發展經歷了四個階段：

一、人工管理階段

這一階段是指20世紀50年代中期以前，一般公認世界上第一臺計算機于1946年誕生，這期間，計算機主要用于科學計算，其它工作還沒展開。硬件方面：還沒出現可直接存取數據的存儲設備，主要依靠磁帶、卡片和紙帶來讀寫程序和數據。軟件方面：操作系統還沒產生，也無專門的數據管理軟件，主要依靠機器語言和匯編語言編程。由于沒有專門的數據管理軟件，我們將這一階段稱為—人工管理階段。該階段的特點是：

①數據不保存。計算時數據與程序一起輸入內存，運算處理后將結果數據輸出，隨著計算任務的完成，數據空間隨著程序空間一起被釋放。

②數據服務應用。數據處于從屬地位，一組數據對應一個程序（應用）。數據與程序不獨立。

③數據組織依靠人工。數據的存儲結構、存取方法、輸入輸出等必須由程序員自行設計與安排。

二、文件系統階段

20世紀50年代后期～60年代中期，計算機不僅用于科學計算也開始大量用于信息管理。隨著數據量的增加、數據的存儲、檢索和維護問題成為緊迫的需要。硬件方面出現了磁盤等直接存取存儲設備，軟件方面產生了高級語言和操作系統。操作系統中的文件系統是專門管理數據的軟件。數據結構和數據管理技術迅速發展起來。這一階段的數據管理有以下特點：

①數據可長期積存。對數據的維護與使用提供了可能。

②文件形式多樣化。有索引文件、鏈表文件和直接存取文件等。但文件之間相互獨立，數據之間的聯系要通過程序構造。

③數據相對獨立。數據可被多個程序重復使用。

④數據的存取基本上以記錄為單位。

隨著數據管理規模的擴大，數據量急劇增加，文件系統顯露出以下三個不足：

①數據冗余。由于文件之間氣管聯系，造成每個應用程序都有對應的文件（數據），勢必會造成同樣的數據在多個文件中同時存儲。

②數據不一致。由于存在數據冗余，在對數據進行更新操作時，就要通盤考慮，稍不謹慎，就可能造成同樣的數據在不同的文件中不一樣。

③數據聯系弱。數據文件相對獨立，要通過程序來構造它們之間的聯系。

三、數據庫系統階段

20世紀60年代后期，計算機應用于管理的規模更加龐大，數據量急劇增加，同時多種應用、多種語言互相覆蓋地共享數據集合的要求也越來越強烈。僅對文件系統及功能加以擴充已不能滿足需要。其時，計算機硬件、軟件有了進一步的發展。硬件方面：磁盤技術取得重要進展，大容量、高速存取磁盤相繼推出，且成本下降。軟件方面：出現了統一管理數據的專門軟件系統――數據庫管理系統（DBMS）。這些都為數據庫技術的產生提供了良好的物質條件和理論基礎。數據管理技術進入數據庫系統階段的標志性三大事件為：

⑴1968年美國國際商用機器公司IBM（International Business Machine）公司推出了IMS（Information Management System）系統，該系統支持的是層次結構數據模型。

⑵1969年美國數據系統語言協會CODASYL（Conference On Data System Language）下屬的數據庫任務組DBTG（DataBase Task Group）公布了若干報告（稱為DBTG報告），提出了網狀結構數據模型。

⑶1970年起，IBM的研究員E·F·Codd發表一系列論文，提出關系模型，奠定了關系數據庫的理論基礎。

概括數據庫系統管理數據的方式具有以下特點：

①采用數據模型表示數據結構。用數據模型描述數據本身的特點和數據之間的聯系，且這種聯系通過存取路徑（指針）來實現整體數據的結構化。由于數據不再面向某一特定的應用，而是面向整個應用系統，因而數據冗余明顯降低，實現了數據共享。

②具有較高的數據獨立性。數據庫體系結構分成用戶邏輯結構（外模式）、整體邏輯結構（概念模式）、物理結構（內模式）三級。數據物理結構的改變不影響整體邏輯結構、用戶邏輯結構及應用程序，即達成數據的物理獨立。而整體邏輯結構改變，不影響用戶邏輯結構，以達成數據的邏輯獨立。

③為用戶提供了方便的口。用戶可以使用查詢語言或命令操作數據庫，也可以用程序方式來操作數據庫。

④提供完善的數據控制功能。數據庫系統提供四方面的數據控制，以確保數據的安全與完整：

■ 并發控制：確保多用戶同時存取數據時的數據完整性。

■ 數據庫恢復：有意或無意造成部分或全部數據破壞后能恢復到某一已知正確狀態。

■ 數據完整性：確保數據的正確、有效、相容。

■ 數據安全性：防止不合法使用造成數據的泄露和破壞，保證數據的安全和機密。

四、高級數據庫技術階段

這一階段起始于20世紀80年代初，其主要標志是分布式數據庫系統DDBS（Distributed DataBases System）和面向對象數據庫系統OODBS（Object-Oriented DataBases System）的出現。

①分布式數據庫技術

分布式數據庫技術是傳統的集中式數據庫技術與網絡技術融合的產物，其基本特征：一是異地節點通過數據通信網絡互連；二是數據的物理分布性和邏輯整體性；三是本地自治與全局應用相結合。

②面向對象數據庫技術

面向對象的數據技術是傳統集中式數據庫技術與面向對象程序設計技術結合的產物，其特點為：一是面向對象的數據模型能完整描述現實世界的數據結構，能表達數據之間的復雜聯系，如嵌套與遞歸；二是具有面向對象技術的封裝性和繼承性，提高了軟件的可重用性。

除此之外，數據庫技術與其它新興技術的結合產生了許多新的領域如：

并行數據庫；主動數據庫；知識庫；多媒體數據庫；模糊數據庫；工程數據庫；空間數據庫等。

有理由相信，數據庫技術通過不斷完善和提高，它會朝著支持更大規模、更快速度、更廣泛的應用等方向發展。

參考文獻：

[1]劉升，曹紅蘋.數據庫系統原理與應用，清華大學出版社，2012.

篇(4)

關鍵詞：離散數學；應用案例；教學方法

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：1671－7880（2016）03－0038－03

任何一門學科在其研究過程中常常需要借助一些工具和方法。計算機科學在其研究過程中也需要借助數學工具，這個數學工具即是離散數學。離散數學在計算機科學本身及其應用密切相關的現代科學與工程領域起著重要作用。離散數學是計算機科學專業的一門專業基礎課程，它是“數據結構”“操作系統”“數據庫系統原理”“編譯原理”“人工智能”等多門專業課程的先修課程，注重培養學生的邏輯推理能力和抽象思維水平。但是，離散數學課程所涵蓋的教學內容特別豐富且又各自獨立，概念和定理特別多，內容極其抽象。這些特點對教與學兩方面都提出了很高的要求和挑戰。特別是針對面向應用的計算機類專業的學生，如果將該課程當成一門純粹的數學課進行講授的話，學生會很難理解課程內容以及與實際應用的結合，容易導致學生接受困難、興趣低。因此，如何提高離散數學課程的教學水平和質量便是一個關鍵問題。

1離散數學課程的教學內容、特點及問題

離散數學課程是計算機科學與技術專業的核心基礎課程，IEEE／ACM的CC2001課程體系別強調了這一點。它在計算機科學與技術專業課程體系中起到重要的基礎理論支撐作用，主要體現在3個方面：（1）離散數學是重要的專業基礎課，離散結構為計算機系統提供其處理對象的狀及其變換的有效描述，計算機科學與技術有關的許多領域都要用到離散結構中的概念，從而使得離散數學在專業課中有著廣泛應用。（2）離散數學對培養學生的學科素質、掌握正確的學科方法起著重要的作用。離散數學用數學語言來描述離散系統的狀態、關系和變化過程，是計算機科學與技術的形式化描述語言，也是進行數量分析和邏輯推理的工具。（3）學習離散數學有利于能力培養。主要包括獲取知識的能力、應用知識的能力和創新能力。傳統的離散數學教材在內容組織上偏重理論，很少注重理論與計算機應用問題的有機結合。在教學過程中，學生往往將離散數學當成一門純粹的數學課，不能發現與體會到該課程內容在計算機應用中的作用。由教育部高等學校計算機科學與技術教學指導委員會出版的《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）》一書中明確建議，在離散數學課程教學中應該引入較多實例，介紹相關理論、方法在實踐中的應用。作者認為，在離散數學課程的教學過程中，應該在講解分析理論基礎上結合計算機學科應用，特別將后續課程中的相關內容有機融入當前理論知識的學習中，無論從學科的本質特點，還是學生的學習掌握方面都是有積極作用。

2計算機應用案例融入離散數學教學的探索

2．1關系數據庫與離散數學

在離散數學課程中，集合論中的關系代數和數理邏輯中的謂詞邏輯兩部分內容一般在整個課程的前半部分。對于大一的學生，他們的專業基礎還很薄弱，甚至還沒有“入門”。如果一開始就直接進行理論講授，會使得很多同學感到迷茫，甚至產生對本專業的厭惡。然而，這部分內容在后續課程“數據庫系統原理”中有重要應用。關系理論是現代關系數據庫系統的基礎，對關系性質及其運算的了解，將極大地有利于學生對關系數據庫中的范式理論以及各類數據操作的理解。因此，作者在講授這部分內容之前，先用20分鐘左右時間簡要介紹數據庫系統的相關知識背景，主要包括數據庫系統與計算機技術的關系、發展歷程、典型應用等，并落腳于關系型數據庫以及關系數據模型。強調在關系數據庫中，基本數據結構是關系，也就是二維表。用戶使用數據庫系統就是對若干張二維表進行檢索、插入、修改和刪除操作，實現這些操作稱為數據子語言，而這種語言就是以關系代數和謂詞邏輯為數學基礎。有了這些背景知識，然后在講授這部分理論過程中，適時地融入關系數據庫的應用案例，幫助學生更好地理解與掌握有關理論。比如，數據子語言相當于一種代數結構，而這種代數結構的研究對象是n元有序組的集合，一共有五種操作，包括投影、選擇、笛卡爾乘積、并和差運算。這些運算都是封閉的，它們構成了一個代數系統，稱為關系代數。由此可見，對關系數據庫中數據子語言的研究就歸納為對關系代數的研究，這樣就建立了關系代數與數據子語言之間的聯系。在講授過程中，再舉幾個實際的數據庫查詢例題，以進一步提高學生的學習興趣。值得注意的是，在應用關系數據庫實例講解過程中，特別要注重圖示法的應用。我們的目的不是向學生介紹關系數據庫的有關知識，因此必須堅持“能夠用圖示介紹的，絕不用文字介紹”的原則。這樣可以讓學生快速地從感官上認識到關系數據庫的最基本知識與原理。作者在教學實踐中，以3張簡單的關系表作為示例，分為是學生基本信息表，包括學號、姓名、系別和年齡4個屬性，記為S（SNO，SN，SD，SAGE）、課程信息表，包括課程號和課程名2個屬性，記為C（CNO，CN）以及學生選課表，包括學號、課程號和成績3個屬性，記為SC（SNO，CNO，G）。這3張關系表的信息是學生們特別熟悉的，因而容易理解。例如，當我們需要在學生基本信息表中查詢年齡大于19歲的學生信息，用關系代數語言即可表達為σSAGE＞19（S），查詢結果如圖1所示。再比如，當我們需要查詢學生的姓名和系別時，用關系代數語言表達為πSN，SD（S），查詢結果如圖2所示?？傊ㄟ^這些簡單但具體的應用，讓學生對關系的概念有更好的理解與掌握。

2．2計算機網絡與離散數學

圖論是離散數學中重要部分，具有廣泛的應用價值，許多實際問題的解決往往都會歸結為圖結構的建模及求解。在教學過程中應該通過大量的實例讓學生掌握圖結構的建模與分析方法。在通常的教材及教學中，往往以哥尼斯堡七橋問題作為引入，說明圖論問題的來源。但作者在以往的教學實踐中發現，僅以這個例子來引導學生進行圖論知識的學習，效果并不明顯。典型實例有：個體之間的關系、航班安排、程序調用、文件存儲結構、代碼設計、通信網絡、路由分配、決策與博弈等。通過這些實際案例的介紹，加深學生對圖論知識的理解，提高學習興趣，并能夠培養學生的圖模型表示和解決實際問題的能力，即建模能力。這里，我們僅以計算機網絡中。隨著4G網絡的普及以及校園wifi建設的完善，幾乎每位同學每時每刻都處于聯網狀態。然而，在沒有學習計算機網絡課程之前，學生都還不清楚網絡通信的基本原理。因此，作者在教學過程中發現，如果將計算機網絡中的有關內容與圖論知識適時恰當地結合，能夠提高學生的學習興趣。比如，整個因特網就是一個非常大的圖結構，每位同學的每部手機就是這張圖的一個節點。上網的過程就是不同節點之間信息傳輸的過程，這時可以引導學生思考“網絡（即圖結構）這么復雜，如何保證信息正確到達對方節點？”“如何找到一條最好的路徑來進行傳輸？”等問題。從而可以自然地將計算機網絡中的路由選擇與圖論中的最優路徑算法結合起來。在講授過程中，再結合一些動畫進行演示。作者發現，可以引起學生的普遍關注與學習興趣。

2．3其他方面

為了提高離散數學課程的教學質量，除了將較多的計算機實際應用案例有機融入教學過程中，我們在教學實踐中還進行了以下幾個方面嘗試：（1）在第一次課上對離散數學課程進行較詳細的引導性介紹。主要包括它在計算機學科中的地位、作用，與計算機專業其他課程的關系，它的研究對象、內容與歷史，計算機學科在我國的發展歷史，特別是早期階段中的一些典型人物與事件。使學生對本門課程有一個整體性的認識及把握。（2）保證一定的課后習題量。僅僅依賴課堂的聽講不能真正理解有關知識點，尤其是對于數學類的課程。離散數學作為專業核心基礎課程，共64學時。每節課都有大量的知識點，因此，每次課后都有一定量的課后作業。為了及時批改與講評，需要配備1名研究生助教。（3）鼓勵有興趣的學生參加相關課題研究。例如用圖模型網絡流、最優調度等實際應用問題。研究成果以書面報告或論文的形式提交。

3結語

離散數學課程的內容是極其抽象的，這是數學類課程的本質特點。實踐證明，正是它的抽象性，才會帶來巨大的應用。對于剛入大學的學生來說，在專業課程的學習中，一開始便進入這門課程的學習，確實需要克服很大的困難。作者根據自己多年的教學實踐，注重不同專業課程之間有機聯系，通過計算機實際應用案例來引導相關抽象概念的學習。實踐證明，可以在一定程度上提高學生的學習興趣，提高了教學效果。

參考文獻：

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［2］張順淼．應用型本科高校離散數學教學改革探索［J］．韶關學院學報（自然科學版），2013，34（8）：82－85．

［3］趙青杉，孟國艷．關于離散數學教學改革的思考［J］．沂州師范學院學報，2005，21（5）：65－68．

篇(5)

論文關鍵詞：任務驅動，數據庫技術，高職，教學改革，項目導入

 

1 引言

《數據庫設計與實現》是一門理論與實際結合非常緊密的課程, 實踐性和應用性非常強。通過本課程的學習，使學生準確理解什么是數據庫以及數據庫在各領域的應用，掌握數據庫技術及應用開發方法，具備利用數據庫工具開發數據庫應用系統的基本技能，為今后應用數據庫管理信息，利用信息，打下基礎。以往的教學通常采用“理論十實驗+實訓”的傳統教學模式，由于該課程理論比較抽象，學生普遍感覺學習起來入門難、目標不明確、不知如何應用到實際中。

而受課時的限制, 教學講授基本理論占去太多課時, 應用和操作不足。課堂教學以教師講授為主，教學模式單一，灌輸填鴨式教學，學生過于依賴教師，自學能力差，學習缺乏主動性。實踐基本上屬于被動模仿式實驗, 學生根據已經設計好的詳細的實驗步驟和方法完成實驗, 查看實驗結果, 只滿足于驗證相關理論。在實際教學中，傳統的傳授方法使學生很難用所學的理論指導實踐解決問題，教學效果不高。

本人在長期的教學實踐中，結合課程特點和實際教學，利用“項目導入”與“任務驅動”相結合的教學方法，探討了《數據庫設計與實現》課程的教學改革。提出按項目開發的實際工作過程組織教學內容教育教學論文，采用任務驅動和案例教學法，把理論和實踐更好的融合起來。“項目導入，任務驅動”的教學方法尤其適用于學習計算機應用方面的知識和技能。任務驅動有利于學生學習到實際的計算機專業技能和崗位能力，項目導入有利于鞏固學生專業知識、整合提高實踐應用能力。

2 課程改革思路

樹立以“實踐、綜合和應用”為核心的指導思想，以培養學生使用數據庫管理系統解決實際問題的能力為宗旨，重點培養學生分析、解決實際問題的能力。例如：結合高職學生特點和畢業后所要從事的具體工作，關于關系運算符號表示形式、規范化處理的算法等知識點的講解是通過實例來引導的論文開題報告。

采用工學結合教學模式，重視教學設計，根據教學內容和學生特點，在教學中盡量營造探究性學習、協同學習等學習環境；以現代教育理念為指導，設計相應的教學過程和組織形式。采取現代教學方法，理論教學中采用問題引導法、現代啟發式法等；實踐教學中采用項目導向、任務驅動法、行為引導式法、小組協作法等，注重理論與實踐結合，給學生提供更多的實習環境，多搞些實踐活動，有條件時模擬實際項目開發，鍛煉學生的動手能力和團隊合作精神。

“任務驅動”是一種建立在建構主義教學理論基礎上的教學法。是指在整個教學過程中，以完成一個個具體的任務為線索，把教學內容巧妙融入完成任務的過程之中,。并在完成任務的同時培養學生的創新意識和創新能力以及自主學習的習慣，引導他們學會如何去發現，如何去思考，如何去尋找解決問題的方法，最終讓學生自己提出問題，并經過思考，自己解決問題。

“項目導入、任務驅動”是指教師根據階段教學要求設計一個項目，根據當前項目設計并提出一系列任務,針對提出的任務,采取演示或講解等方式,給出完成任務的思路、方法、操作和結果,然后引導學生邊想邊學邊練,最終完成相應的學習任務的一種教學方法。其中的項目要求具有技術典型、內容全面、思路科學、結合實際，這樣的項目才能使學生從整體體會解決實際問題的過程性，然后再通過任務將項目完成各個環節串聯起來。該方法有利于真正培養學生的創新能力、自學能力、實踐能力，增強學生獨立思考能力和協作精神。

3 “任務驅動”教學法的實施和應用

基于任務驅動的實驗教學體現了以學生為中心，教師為主導的教學策略，強調學生的主體性, 充分發揮學生在學習過程中的主動性、積極性和創造性。 教師將實驗的要求和內容進行分解， 設計成具體的任務， 明確每項任務的要求。學生在教師的組織、引導下，用不同的方法完成任務。 在這個過程中，學生的知識、思維和技能都能得到鍛煉和提高。

3.1 導入項目、分解任務

要求學生能根據一個實際需求完成一個數據庫系統的設計與實現。它強調從需求分析、數據搜集、數據整理、系統設計到系統實現全過程的參與。這是一個大的項目,它可以分成若干個小的模塊或任務,隨著學習進程分步完成。 如設計“學生成績管理系統”，教師可以引導學生通過聯系實際不斷地提出問題：學生成績管理需要管理學生基本信息，包括學生信息的錄入、修改、刪除、查詢；管理學生的成績，包括學生成績的錄入、查詢等功能；需要打印報表教育教學論文，如：成績單，選課表，所以還得設置打印功能；如果該系統規定專人負責，需要設置用戶名和登錄密碼，體現保密性等。經過系統的分析，可以設計出一個基本功能框架。隨著任務分析的深入，整個系統功能不斷完善，結構不斷清晰。這實際上是將教學內容拆分為一個個的“任務”,逐步地展示、布置給學生。

任務可以是教師設計的具體的任務，也可以是教師提出任務目標，由學生設計的任務。例如: 關于T-SQL 查詢的實驗就可以提出這樣的任務: 通過實驗掌握T-SQL 語言實現數據查詢的功能, 要求用T-SQL 語句實現對論壇數據庫中的信息查詢。查詢的要求由學生們自己提出, 教師進行篩選, 得出具體任務。對于這樣的任務形式，學生參與的積極性較高，教師通過對各種查詢要求進行分析和歸納，使學生學會分析各種查詢要求所表達的語意的方法，進而轉化為正確的語句格式，真正達到對知識的靈活運用。

3.2分組設計、教師指導及評價

根據以上任務問題，分組讓學生進行充分討論，教師雖然之前已做過實例示范，但在學生完成任務的過程中，還是要針對重點難點進行分析，引導。分階段進行討論、交流、歸納相應的有關知識和操作技巧，使掌握慢的同學能跟上進度，營造協作學習的環境，促進共同提高。分組有利于學生取長補短、廣開言路、積極思考、創新思維、協同學習等，最終形成各自結果。

比如講解概念結構設計中最重要的知識點E-R模型設計，先選取一些常用數據庫管理系統題目，將具體設計任務分配給各組，在限定的時間內完成后，由各組代表講解設計的模型，進行自我評價和總結論文開題報告。教師首先要肯定學生的設計成效，接著一定要指出各組的問題和不足，并提出相應的修改建議。此過程一定培養學生獨立思考和解決問題的能力，教師只是引導、監督、解答疑點、鼓勵學生探索問題。

在這個過程中教師要鼓勵學生實現自己的想法，不應過多地評價設計的對錯和優劣，但是要確保每個學生都掌握了實現任務的方法。同時記錄學生上機時出現的問題，及時對任務的完成情況進行分析評價。從任務所涉及的知識和技能出發,分析學生存在的不足和引導學生正確的解題思路和方法，對解決問題使用到的技術和知識進行分析和總結，除了教師評價之外,還可以組織學生交流和互評, 使學生能夠互相學習，取長補短。進一步強化學生能力教育教學論文，鞏固所學知識。

3.3課程考核

目前數據庫課程考核基本上都是以學校期末考試為主，同時有的數據庫課程教學后，讓學生參加計算機二級考試，學生過分重視考試環節，在實踐方面重視不夠。有必要探索校內考核與用人單位考核要求相一致的機制，加大學生學習的過程監控，把平時課外作業,在課堂討論中的發言,模擬面試中的表現及社會實踐的參與程度等都作為過程考核內容，著重考核學生獲取新知識、新技術能力和信息分辯能力。

提高課程設計在考核中所占比例，課程設計是“數據庫設計與實現”課程摘要求，包括評分標準；在老師指導下對學生分組，確定小組長和選定小組題目；設計結束后推選一名同學講解自己的課程設計，并回答老師的提問；由老師評出課程設計的成績，成績占該課程成績的30%。

考核是對學生學習情況的評價，也是對課程教學效果的評估，是教學過程的重要環節。傳統的筆試在考查學生基礎知識和語言細節方面有一定的優勢, 而學生的實際操作技能和對知識的綜合應用能力，則可以通過平時的上機實踐和綜合實驗的情況反映出來，所以要理論考核與實踐考核兩方結合才能客觀的評價學生的學習效果。

4 結束語

《數據庫設計與實現》是一門基于SQL Server2005的理論與實踐并重的學科，在教學方法上,應重視多種教學方法優化組合。數據庫應用系統開發能力的培養需要一個長期實踐的過程, 引發學生的學習興趣至關重要，教師的細心引導和嚴格要求將起著關鍵性的作用。作為教師要博覽群書，并將所學的知識和項目開發、科研活動結合起來，不斷更新教學觀念、改進教學方法和手段, 才能提高教學質量，適應人才培養的需要。

參考文獻

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[6]宮潔．“任務驅動”教學法在“SQL Server 數據庫”教學中的應用[J].科技資訊,2008，(08).

篇(6)

論文摘要：本文歸納了數據庫課程教學的三個能力目標，提出數據庫課程教學效果長效機制的三段論，總結了提高學生數據庫實踐技能的三要素，建立以數據庫為中心的課程群概念，從師資、培養體系和課程設置三個角度對數據庫課程教學改革進行探討。 

 

一、引言 

編程能力、數據庫技術和軟件工程思想是現代軟件類人才所必需的三大技能，在高校培養軟件類人才的課程體系中，數據庫課程（名稱或有差異）占有舉足輕重的地位。本文針對傳統的數據庫教學中存在的內容不合理[1]教學方法陳舊[2]教學資料單一等問題[3]，從數據庫課程教學的長效機制、提高學生的實踐技能和課程體系設置三個方面入手，在傳統的數據庫教學模式的基礎上進行改革探索并結合實踐，試圖找出一個適用應用型本科數據庫課程教學的新方法 

二、數據庫課程的教學目標 

充分利用課程團隊豐富的教學和項目實踐經驗，并結合相關招聘信息中的職位要求和企業實地調研，將數據庫課程的教學目的歸納為：在掌握數據庫基本概念和理論的基礎上讓學生掌握三種能力，梯序為一、數據庫管理與維護能力，如索引、緩沖池、數據庫容災等；二、實際業務的數據庫設計能力，如數據字典、e-r抽取、觸發器、數據庫安全等；三、基于數據庫的應用開發能力，如與各種開發語言相結合的mis等，這三種能力目標所需要學生掌握的綜合知識一個比一個要多、要深入，同時對學生動手能力和分析、綜合的能力要求也越來越高，因此，要想使得數據庫課程教學取得理想的效果，不僅需要完備講解數據庫課程本身的知識點體系，同時還需要將其他課程的知識點系統進行歸納和綜合，除此之外，還需要學生在老師的指導下充分發揮主觀能動性，積極學習和吸納課程外的專業知識。 

三、保證教學效果的課程教學三段論 

通過對03級~05級這三界畢業生的畢業設計（包括論文和系統）分析我們發現一個現象，學生做系統的時候數據庫設計不太理想，如：e-r圖不完善、數據庫表設計的隨意性、數據庫沒優化、數據庫安全性考慮不充分，甚至個別學生數據庫物理設計、邏輯設計等步驟混淆的糟糕情況，究其原因，多種多樣，但有一個主要原因我們不容忽視：學生在大二學的數據庫，等到大四再進行畢業設計的時候，之前學的知識點忘記得差不多了，甚至，這些現象也出現在一些當時數據庫課程學習時比較好的一些同學身上。因此，我們需要一種方法能讓學生在長達兩年的時間跨度中能鞏固和強化數據庫技能，基于此，我們提出了三段論，并在培養計劃的課程體系做了相應的設置：第一階段：數據庫理論、設計和維護等理論和知識和實踐技能的傳授階段，也就是課程學習階段，時間安排在大二第二學期，實踐技能安排在實驗課，采用案例式教學方法，讓學生從不懂數據庫到能根據案例進行設計的設計，重點在于數據庫設計的基本流程和方法的掌握。第二階段：數據庫專項訓練，安排在大三第二學期末，時間一周，地點實驗室，以項目小組形式，在這一階段，將數據庫設計與學生所掌握的某一編程語言進行綜合以開發應用系統，重點在于讓學生掌握數據庫應用開發的基本流程以及數據庫與編程語言的結合。第三階段：綜合訓練，安排在大四第一學期期末，時間一周，地點實驗室，項目小組形式，根據實際題目，從軟件工程的角度進行需求分析、概要設計到開發、部署等全流程，使得學生參與到能應用系統開發的整個過程，重點在于讓學生掌握軟件工程思想去理解和掌握系統的開發功能。這三個階段在時間上環環相扣，每一階段都是前一階段的拓展。通過這三個階段訓練，基本能確保大部分學生的理論和動手能力得到提高。 

四、提高學生數據庫技能的三個基本點 

上述的三段論提供了保持據庫教學效果長效機制的一種手段，學生的數據庫技能是在這三個階段中進行學習、掌握、鞏固和應用的，要想使學生能更好地掌握數據庫技能，需要注意如下三點： 

1.案例是基礎。案例是學生從不懂數據庫到理解和掌握數據庫基本知識的一個基礎，案例最好簡單、易學，但同時要具備系統性，數據庫課程的案例要貫穿第一階段的課程教學，包括需求介紹、數據庫設計、建庫、建表和sql練習和實踐以及數據庫的備份和數據安全和和數據庫性能維護等專項技能案例，同時案例也要體現第二階段的綜合訓練，案例最好就有行業典型性。 

2.指導教師是關鍵。雖然案例很重要，但指導老師是關鍵，同樣一個案例，如果指導老師具有扎實的理論和豐富的實踐，就能很快地發現學生在學習過程中所存在的問題和重點以及難點，并能根據自身的經驗給予恰當的學生能接受的解決方法；同時也能給予學生關于課本外、甚至課程外的補充知識的一些指導性的建議，使得學生能盡快地掌握數據庫設計和應用開發的技能，我們在主講教師的選擇上全部安排一些理論知識和實踐經驗都很豐富的教師擔任。 

3.第三課堂為必修。要想很好地掌握數據庫技術，光靠課程本身的教學和前述的3段論還遠遠不夠，還需要其他知識的補充，如常用的輔助設計工具（powerdesign、e-rwin）、高級網絡編程言語、最新的web技術如ajax、以及流行的一些成熟的框架（如java ssh），工作流（如：jbpm）等，而這些在軟件公司最常用，但課程教學又幾乎不可能全部教授的知識，就需要同學們在第三課堂也就是自學時間自己去參考學習，第三課堂需要學生充分發揮其主觀能動性，需要其自覺、主動去學習[4]，但重要的是第三課程的學習更需要指導老師指明學習方向和解答學生學習過程中的疑問，這樣才能使得學生的自學更具目的、少走彎路，這進一步凸顯指導老師的重要性。 

五、以數據庫課程為中心的課程群模塊設置 

要想使得學生能更好地掌握數據庫技能，需要以數據庫課程為中心，并圍繞這一中心建設一個相關課程群，這些課程群的在知識點上或承前啟后，或相互補充，總之它們成為一個系統，課程群的授課形式分為兩種：必修課如數據庫原理、管理信息系統、軟件工程、面向對象程序設計；選修課如javaee應用開發、asp.net應該開發。必修課為主干課，重點偏向單向專業技能的掌握，作為必修課的有效補充，選修課偏向綜合應用類型，讓學生依據其興趣和愛好進行選取，作為必修課程的補充，同時也是對數據庫技能掌握的進一步提升和完善。 

參考文獻： 

[1]葉潮流.《數據庫原理與應用》課程體系改革與實踐j].巢湖學院學報，2010，（6）. 

[2]葉霞，李俊山，韋素媛.《數據庫原理及應用》課程教學改革實踐小結[j].吉林省教育學院學報，2009，（7）. 

篇(7)

關鍵詞：醫療設備；RFID；信息管理系統

中圖分類號：R197.324；TP391.4 文獻標識碼：A 文章編號：1006-1959（2017）14-0017-04

隨著科學技術及信息化建設的快速發展，醫療行業早已進入信息化發展的快車道，信息化發展給醫療行業帶來諸多便捷，提升了醫院的管理水平，提高了臨床診療效率，給群眾就醫帶來諸多便利之處。

醫療設備早已成為患者診療過程中不可或缺的工具，正因為醫療設備在現代醫學中起到的重要作用，所以如何將各種醫療設備效益最大化，已經受到各級醫院的廣泛重視。如今醫療設備管理已從手工登記發展為數字化管理，目前大部分醫院在設備管理中使用條形碼技術，僅有小部分醫院利用RFID技術對設備進行管理。

1 RFID概述

射頻識別技術（Radio Frequency Identification，RFID）是從雷達技術發展而來，這是一種非接觸式自動識別技術，這種技術通過空間電磁耦合進行通訊，所以無需直接接觸就能獲取數據，也無需像條碼識別輪流掃描才能獲得信息。

在RFID系統中，被識別的對象上必須通過粘貼、掛配或植入等方式安裝相應RFID標簽，當標簽進入RFID讀寫器讀取范圍內時，讀寫器通過無線方式同標簽建立通訊鏈路，標簽將自身數據發送給讀寫器，讀寫器接收數據后傳輸給計算機系統進行下一步處理。

1.1 RFID系統組成

RFID系統是由標簽、讀寫器和數據管理系統三部分組成[1]，見圖1。

標簽又稱標簽、應答器、射頻卡等，它是整個系統中識別信息的載體，它通過天線電路同讀寫器進行射頻載波信號傳輸。

讀寫器以射頻載波的方式向標簽傳輸能量和查詢信號，獲取并處理標簽傳來的數據，完成與系統之間的通信。

數據管理系統從讀寫器獲得信息后，將其有效的整合起來，提供所需的管理和服務。

1.2 RFID技術工作原理

RFID技術是通過無線電波進行識e工作的，根據射頻耦合方式不同分為電感耦合和反向散射耦合。

電感耦合利用電磁感應定律以空間磁場的方式進行耦合[2]。這種方式采用的標簽幾乎都是無源的，主要工作頻率為13.56 MHz和小于135 KHz的頻段，識別作用距離小于1m，典型作用距離為10～20 cm，這種方式具有干擾小的特點。

反向散射耦合利用雷達工作原理，當電磁波遇到空間物體時，由物體吸收一部分能量，另一部分能量通過物體散射至各方向，散射能量中有一小部分反射至雷達被其接收 [3]。這種方式適用高頻RFID系統，工作頻率分別有433 MHz、915 MHz、2.45 GHz和5.8 GHz[4]，識別距離大于1 m，典型作用距離為3～10 m。它具有功率大、傳輸距離遠的優點，同時也存在傳輸距離較遠干擾大、成本較高的缺點。

1.3 RFID技術數據傳輸方式

在RFID系統中根據通信距離的遠近和工作頻率的高低，將讀寫器和標簽之間的數據傳輸方式分為兩種：負載調制和反向散射調制。

1.4 RFID防碰撞技術

當有多讀寫器和多標簽共存的情況時數據之間會相互干擾，目前常用的解決數據干擾的方法有四種：空分多路法、頻分多路法、碼分多路法、時分多路法[5]。

目前絕大部分醫療設備管理中使用條形碼技術，故對條形碼和RFID這兩種技術主要特點進行對比，見表1。

通過表1的對比，可以明顯發現RFID技術僅在前期成本方面較條形碼技術偏高，RFID技術的特點決定了它可以在醫療設備管理中成功應用。例如對高溫高壓消毒的醫療設備進行管理，如果在消毒完成打包結束后要對包內的設備進行清點就必須拆包，采用RFID技術無需拆包就可以通過讀取掛配了耐高溫高壓材料封裝的標簽進行清點，這就避免了設備的污染和重復操作。對RFID技術加以合理利用勢必會改善醫療設備管理現狀，提高醫療事業信息化程度。

2系統總體設計

2.1醫療設備管理現狀及系統設計目標

隨著醫療設備不斷的向大型化、高精化方向發展，因此開發相對獨立的醫療設備信息管理系統有助于緩解醫院信息系統壓力，完善設備管理的不足之處。

目前，國內多數醫院對設備的管理還是工作人員將實物和清單逐件確認后，把信息錄入系統，管理者通過系統可以看到使用情況，利用系統實現一些簡單的功能，這種方法依然存在人工管理的眾多環節，因此可以利用RFID技術無屏障讀寫、多目標識別、可重復使用等特點改進醫療設備管理模式，減少人工環節，提高工作效率，降低人為因素造成的差錯率。

另一方面，目前現有的醫療設備管理系統大多數只提供對固定資產和衛生材料使用和報廢的管理，對設備的購置、維保等方面信息管理不夠重視[6]，所以在本系統的研究中實現對設備全生命周期的信息化，讓決策層能更及時、直觀、全面的看到全局情況，使醫療設備管理能夠跟上醫療行業高速發展的腳步，成為醫院可持續發展的契機[7]。

2.2系統架構模式

目前主流的軟件架構模式為C/S和B/S兩種，隨著各種跨平臺開發軟件的成熟，系統開發難度和資金都能很好的控制，因此選擇B/S結構進行系統開發。

2.3 系統需求分析

需求分析是把用戶對系統功能的要求轉換為具體的需求規格說明，將這些內容進行整理分析后才能確定適合用戶的功能模塊等[8]，經過對工作人員工作內容分析得到如下六項功能需求：①系統管理員的功能需求；②設備管理部門領導的功能需求；③臨床科室領導的功能需求；④設備管理員的功能需求；⑤臨床科室人員的功能需求；⑥醫學工程技術人員的功能需求.

2.4系統功能及模塊設計

通過對實際需求和工作流程的調查分析，研究得出RFID醫療設備管理系統要實現設備申購采購管理、設備驗收信息管理、設備使用管理、固定資產管理、設備維保管理、防盜報警功能這六項主要功能，其功能結構，見圖2。

在設備或耗材入庫時將標簽通過粘貼、懸掛等方式附著在設備上，在后續的使用管理過程中只需通過閱讀器將各類信息直接讀取至系統內即可，無需人工清點、錄入。

3系統數據庫設計

3.1系統數據庫設計

數據庫設計根據對應用系統具體數據的研究建立數據庫的過程，是軟件開發工作中的一項重要內容[9]。由于醫療設備管理系統信息不僅涉及到設備本身的信息，還牽涉到很多其他信息，因此信息量大、數據類型復雜、相關性強，因此在設計數據庫之前明確應用目的，切合實際需求出發。

3.2數據庫概念設計

數據庫概念設計描述的是問題域中實體與實體之間的聯系，是對現實世界的抽象表達[10]。結合對醫療設備管理的需求分析內容，利用數據庫概念設計常用的實體-聯系模型（E-R圖）對本系統的數據庫概念進行設計，見圖3。

3.3 數據庫邏輯結構設計

數據庫邏輯結構設計是將E-R圖進行轉換，成為與數據模型符合的邏輯結構。利用PowerDesigner[11]軟件得到系統數據庫邏輯結構圖，見圖4。

根據實際需求進行數據庫概念設計及邏輯結構設計，為設計數據庫表提供基礎。

4 結論

本文研究的內容是通過對醫療設備管理的實際現狀進行分析后展開的，由于RFID技術能夠較好的利用到醫療設備管理中，雖然現階段在國內醫療機構還未能大規模的推廣，但這種技術的優越性決定了其未來巨大的市場。

本文針對醫療設備管理的具體工作需求對系統進行了研究與設計，將醫療設備管理過程當中的各個工作流程進行了模塊化分解。不僅將RFID技術加入醫療設備倉儲管理之中，還在設備申購、審批、合同信息管理和設備驗收方面進行了信息化處理，將過去不受重視的設備維保信息管理加入到系統中。這樣的設計使得整個醫療設備管理系統能夠很好的滿足實際需求，降低了工作人員工作強度，提高了整體工作效率，保障了信息更安全的保存。

對于醫療設備管理系統來說只有不斷的根據實際需求進行改進，才能讓整個系統功能更加完善從而滿足不斷增加的工作需求，才能更好的為醫療設備管理進行服務。

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