大數據背景下《數據庫原理與應用》課程改革研究

高艷麗

摘? 要：該文以大數據時代為背景，闡述了新時代對數據庫技術的需求，并在此基礎上，從教學內容、教學方法、評價體系等幾個方面探討了課程改革的方向，以培養滿足行業、企業需求的新型數據庫技術人才。大數據背景下，如何培養適應時代發展的數據庫技術人才，滿足社會發展對高質量多樣化人才的需求，成為高校數據庫課程教學改革的首要任務。

關鍵詞：大數據? NoSQL? 數據庫? 課程改革

中圖分類號：G642 ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? 文章編號：1672-3791（2019）04（c）-0121-02

1? 大數據時代的需求

傳統的數據庫課程教學主要以結構化數據為研究對象，重點介紹關系型數據庫。但隨著大數據技術的發展，尤其是隨著以電子商務、Web搜索、社交網絡等為代表的新型應用的出現，音頻、視頻、圖像等非結構化數據呈爆發式增長，而傳統的數據庫課程主要講授關系數據模型的基礎理論及相應的數據管理方法，很難應用到非結構化數據的分析當中。同時，許多行業、企業均開始應用大數據技術輔助決策、完善管理。因此在這種背景下，傳統數據庫課程的教學需要面向行業需求，結合大數據的分析與應用進行改革與完善，調整教學內容以適應新時代發展的要求，同時進一步豐富教學方法、手段，優化評價方式，提高課堂教學效率，確保教學質量。

2? 大數據背景下數據庫課程改革

2.1 調整教學內容，注重實踐教學

傳統的數據庫課程以介紹關系數據庫為主，涉及關系數據模型、關系代數、結構化查詢語言SQL，數據規范化理論、數據庫設計、數據庫的安全性、完整性、數據庫恢復及并發控制等內容。但隨著網絡、信息技術的快速發展，所產生的數據都與以往有了很大的差別，這些海量數據中含有大量的非結構化信息，而使用傳統數據庫技術處理非結構化數據的效率低下，不能有效地實現海量數據的分析。因此，需要按照衡水學院應用型人才培養的目標，結合數據庫技術的實際應用對數據庫課程的教學內容進行調整和完善。

衡水學院信息管理與信息系統專業該門課程為3個學分，36學時理論課程，18學時實驗課程。調整教學內容后，將關系型數據庫與非關系型數據庫相結合，將結構化數據處理技術與非結構化數據處理技術相結合。課程的知識模塊主要分成5部分，見表1所示。在現有課程內容的基礎上，增加NoSQL數據庫新技術。NoSQL數據庫更適合大數據的存儲與管理，類型較多，有鍵值型數據庫、面向列的數據庫、面向文檔的數據庫以及圖形數據庫等幾類，不同類別的數據庫特點不同，其中比較典型的NoSQL數據庫有Redis、Cassandra、MongoDB等。教學內容中將以面向文檔的數據庫MongoDB為例，介紹相關的基礎理論。

數據庫是一門實踐性很強的課程，在調整理論教學內容的同時，也要注重實踐教學。18學時的實驗課程主要在實驗室的計算機上完成，實驗內容分成兩大部分，其中第一部分，以關系型數據庫SQL Server 2012為實驗平臺，完成數據庫與數據表的創建和管理，數據的插入、修改及刪除，數據查詢，視圖與索引的創建與維護，數據庫安全性及完整性等基本實驗，上述各個實驗將圍繞完整的數據庫項目進行設置;第二部分，以MongoDBv3.6為實驗平臺，完成MongoDB數據庫的基本操作，MongoDB數據庫的文檔基本操作等實驗。通過設置一些驗證性、設計性及綜合性實驗，增強學生的動手實踐能力，真正理解數據庫原理，掌握數據庫的基本操作。

2.2 豐富教學方法，創新教學手段

2.2.1 情景案例教學法

通過教師到企業實踐幫助教師了解行業最新動態，深入了解企業中數據庫技術的應用，從行業、企業對人才的需求出發，以應用能力培養為目標，參照職業崗位能力要求，設計課程內容，盡可能選取企業中的實際案例，形成完整的教學體系。例如：企業信息化中存儲過程的應用，通過創建、調用存儲過程，來生成制造企業ERP系統中工廠日歷的原始數據，快速返回ERP采購管理子系統中供應商的資料信息等。在數據庫設計部分，結合經典的數據庫開發案例，比如新聞發布管理系統、教務管理系統等，講解數據庫設計的整個過程及常用工具，分析并總結該過程中出現的關鍵問題，其中包括如何確定、區分E-R模型中的實體與屬性，確定實體間的聯系;根據規則將E-R圖轉換為關系模式;如何分析關系模式所屬范式以及優化關系模型等。在NoSQL數據庫技術部分，引入一個實際的MongoDB應用案例，即以圖形的方式展示網絡的速率、流量、并發量等各個負載指標的分析結果。MongoDB數據庫是未來發展的方向，在很多云平臺上加以應用，在教學過程中非常有必要引入這些擴展知識。

2.2.2 項目驅動教學方法

將實驗內容設計為完整的項目，以一個典型的數據庫系統為例展開，使教學內容貼近實際。在項目驅動下，按實際工作任務，引導學生由表及里，逐層深入、循序漸進的完成所有內容，提高學生的動手實踐能力。所設置的實驗內容盡可能接近企業的實際項目，根據崗位工作過程與任務，確定教學過程與內容，進行實驗內容的整合與拆分，通過完成實際項目來激發學生學習的主動性。

通過調研，還發現企業在管理、跟進某個項目時，會形成配套的文檔資料。比如數據字典文檔、需求分析說明書等，在教學過程中，應重視與項目相配套的過程文檔的編寫，同時，強調各類文檔的規范性與標準化。

2.2.3 翻轉課堂教學法

在大數據背景下，翻轉課堂教學法作為一種新的教學方法，借助“慕課”、“微課”“云平臺”等教學手段顛覆了傳統的教學方式。將教學內容分解成多個知識點，通過錄制上傳微課或網絡課程，擴寬學生的學習途徑，提供自主學習空間。上課前，學生利用網絡教學平臺觀看微課視頻，做好課前預習;在授課過程中，教師能夠加快授課速度，以便留出更多的時間為學生講解一些擴展知識或者提出一些有深度的問題供學生討論，以此來提高學生學習的積極性。

2.3 改進考核方式，完善評價體系

該課的程考核主要從理論知識和實踐能力兩個方面進行綜合評價。理論知識仍然采用閉卷筆試方式進行考核，但在考核過程中應該注重對學生分析問題與解決問題能力的考核，設置一些與實際應用相關、綜合性強的題目，使學生做到在掌握數據庫原理等知識的基礎上做到靈活運用。對于實踐能力的考核，主要從完整的項目出發，根據實驗項目的規模，可以分組進行，一般3～5人一組;實驗前做好分工，明確崗位職責;實驗過程中按照教師要求及指導書開展實驗，注重團隊協作。主要考核學生對項目中所涉及到知識點的掌握程度、項目的完成情況以及過程數據、過程文檔的整理情況，力求從多個方面客觀地評價學生對數據庫知識、技能的掌握情況。

3? 結語

大數據時代，現實生活中出現了越來越多的非結構化數據，社會對數據庫技術人才提出了新的要求。高校要緊跟時代發展，面向行業、企業需求，深度改革《數據庫原理與應用》課程的教學內容、教學方法、手段及評價體系等，以培養滿足社會需求的應用型人才。

參考文獻

[1] 竇亮，徐飛，谷林濤.大數據背景下數據庫系統實踐課程的教學改革[J].計算機教育，2018（4）：117-120.

[2] 潘巍.大數據背景下數據庫技術類課程體系及教學模式改革[J].黑龍江科學，2019，10（1）：92-93.

[3] 高艷.大數據背景下應用型高校數據庫課程教學改革研究[J].軟件導刊，2018，17（7）：58-59.

[4] 王琴.項目驅動式數據庫課程教學改革探索及實踐[J].吉林工程技術師范學院學報，2017，33（11）：52-54.