תפיסה של אובייקטים והקשרים ביניהם בתכנון ועיצוב בסיסי נתונים

ד"ר אורית חזן

ענת אהרוני

המחלקה להוראת הטכנולוגיה והמדעים, טכניון, חיפה

בית ספר להנדסאים, טכניון, חיפה

oritha@techunix.technion.ac.il

anat@a-aharoni.com

 

   בהרצאה תוצג עבודת מחקר שנערכה במחלקה להוראת הטכנולוגיה והמדעים בטכניון במסגרת לימודי התואר השני של המציגה. המחקר עסק בתפיסת מודל האובייקטים-קשרים ע"י סטודנטים להנדסאים במגמת הנדסת תכנה בשלבי התכנון והעיצוב של בסיסי נתונים.

   ארגונים מודרניים רבים מפתחים כיום את מערכות המידע שלהם על מחשבים מסוגים שונים, עם מערכות הפעלה שונות, המקושרים ביניהם באמצעות רשת תקשורת. כאשר בונים מערכת מידע ממוחשבת יש לעסוק תחילה בניתוח, תכנון ועיצוב מבנה בסיס הנתונים[1] על-מנת שיתאים לדרישות הפונקציונליות של המערכת. מודל האובייקטים-קשרים, שהבנתו נבחנה במחקר, מאפשר:  

1. להבין טוב יותר את המציאות הקיימת ואת הבעיה אותה יש לפתור.

2. לאפשר תקשורת בין מנתחי המערכת, המשתמשים והמחשב.

3. להגדיר את הצורה בה יוצגו הנתונים.

   תרשים אובייקטים/ישויות[2]-קשרים (ERD-Object/Entity Relationship Diagram) הינו כלי המאפשר בניית מודל של המציאות. התרשים מציג בצורה גרפית את קבוצות האובייקטים הקיימים במציאות ואת תכונותיהם, את היחסים בין אובייקטים אלה (המכונים קשרים) ואת סוגי הקשרים. מודל האובייקטים-קשרים משוחרר מכל היבט הקשור למחשב ולצורה בה ייושם המודל בהמשך. תכנון ראשוני של מבנה בסיס הנתונים נעשה בעזרת תרשים אובייקטים-קשרים.

   המחקר עסק בתפיסת מודל האובייקטים-קשרים בשלבי הניתוח, התכנון והעיצוב  של בסיס נתונים. מטרת המחקר היתה לבדוק כיצד תופסים סטודנטים, הלומדים לתואר הנדסאים במגמת הנדסת תוכנה, את המודל אובייקטים-קשרים, לזהות את הקשיים בהם הם נתקלים, לאפיין את הגורמים לקשיים אלו ולנתחם. מחקר זה, הוא אחד הראשונים במסגרת המחקר בהוראת מדעי המחשב בתחום למידת בסיסי נתונים.

 

שאלת המחקר הראשונה שהועלתה עם תחילת המחקר היתה:

כיצד תופסים הסטודנטים הלומדים לתואר הנדסאים את מודל האובייקטים-קשרים בשלבי הניתוח, התכנון והעיצוב של בסיס נתונים.

בהמשך, נגזרו משאלה כללית זו שתי השאלות הבאות שהיו ממוקדות באובייקטים, בקשרים ובאופן תפיסתם ע"י הסטודנטים:

מהם הקשיים בזיהוי קבוצות האובייקטים המשתתפות במודל ומהם הגורמים לקשיים אלו?

מהם הקשיים בזיהוי הקשרים בין קבוצות האובייקטים המשתתפות במודל, ומהם הגורמים לקשיים אלו?

 

   שיטת המחקר שנבחרה לביצוע המחקר הינה שיטת המחקר האיכותנית שנמצאה כמתאימה לענות על שאלות המחקר. שיטת מחקר זו מתאימה למחקרים בהם מעוניינים לבדוק ולעקוב אחר תהליכי חשיבה ולהבין את הסיבות שהביאו לתהליכים אלה (Peshkin,1993). כמוכן, עפ"י שיטת מחקר זו, החוקרים אינם מנסים לאשר או להפריך השערות אתן התחילו את המחקר, אלא לבנות תיאוריה על בסיס ראיות, עדויות ונתונים הנאספים בתהליך דינמי בשדה בו נערך המחקר (Glaser & Strauss, 1967).

   הגישה על פיה נותחו הנתונים שנאספו במחקר זה היא "ההשוואה המתמדת" שפותחה ע"י גלייזר ושטראוס (גלייזר ושטראוס, 1967 אצל צבר בן-יהושוע, 1990), המאפשרת לשלב מיון ויצירת קטגוריות עם השוואה מתמדת של התופעות והאירועים הנצפים והנרשמים.

   המחקר נערך בכיתות שנה ב' הלומדות במגמת הנדסת תוכנה בביה"ס להנדסאים. במהלך המחקר נעשה שימוש בשני כלי מחקר עיקריים: שאלונים וריאיונות.

 

   ממצאי המחקר, מהווים בסיס תיאורטי להסבר תפיסת מודל האובייקטים-קשרים, ע"י סטודנטים הלומדים לתואר הנדסאים, בשלבי הניתוח, התכנון והעיצוב  של בסיס נתונים. ממצאי המחקר מוצגים עפ"י תופעות שהתגלו במהלך המחקר המתייחסות לתפיסת המרכיבים השונים של המודל. התופעות קובצו לשלוש קטגוריות עיקריות:

 

   ממצאי המחקר מראים כי:

1.       סטודנטים מתקשים בזיהוי ובבניית קבוצות אובייקטים המצריכים עליה ברמת ההפשטה.

2.       סטודנטים מתקשים בתפיסת קשרים אונריים וטרנריים ונוטים להתייחס אליהם כקשרים בינריים, שהם הנפוצים ביותר במציאות ובעזרתם ניתן לתאר יחסים רבים. כמוכן מתקשים הסטודנטים בבניית מס' קשרים בין אותן קבוצות.

3.       שימוש בכלי תוכנה, המאפשרים לממש את המודל התיאורטי ולבנות בסיס נתונים פיסי המתאים למודל, משפרים את תפיסת מודל האובייקטים-קשרים והבנת מרכיביו ע"י הסטודנטים.

4.       חל שינוי משמעותי בחלק מהתופעות, בין תחילת המחקר לסופו, בעקבות ההתנסות המעשית אותה חוו הסטודנטים במהלך תקופת המחקר. שינוי זה מוסבר ברב המקרים עפ"י הגישה הקונסרקטיביסטית והגישה והקונסטרקשיניסטית.

 

מקורות:

צבר בן-יהושוע, נ. (1990). המחקר האיכותי בהוראה ובלמידה, הוצאת מסדה.

שובל, פ. (1998). תכנון ניתוח ועיצוב מערכות מידע. האוניברסיטה הפתוחה, כרך ב', עמ' 281-347.

Glaser, B. & Strauss, A.L. (1967). The Discovery of Grounded Theory: Strategies for Qualitative Research. Chicago. Aldine.

Peshkin, A. (1993). The Goodness of Qualitative Research. Educational Researche, Vol. 22, No. 2, pp.24-30.



[1] בסיס נתונים הינו אוסף של נתונים הקשורים ביניהם. נתונים  הם עובדות ידועות שאפשר לרשום ולשמור אותן ויש להם מובן (שובל,  1998).

 

[2] במקור התייחס המודל למונח ישות ולא אובייקט. בשנים האחרונות רווח השימוש במונח אובייקט וניתן לראות בספרות התייחסות למונח זה. לכן נבחר המונח אובייקט.