大數據背景下數據庫課程教學改革研究

陳會平 鄧斌

摘 要：在社交網絡等多種應用大力普及的趨勢下，社會逐步走進了大數據時代。大數據不僅代表著海量信息，還推動了人們行為方式與思維方式的轉變，直接影響著社會生活各層面，教育也不例外。大數據在很大程度上改變了高校各學科與專業教學工作模式，促進了教學創新改革。本文針對高校數據庫課程，對其在大數據背景影響下的教學改革進行了深入分析。

關鍵詞：大數據;數據庫課程;教學改革

現階段，全球對于大數據一詞并未進行系統性的總結，換句話說，當下全球對于大數據的具體含義并未準確定義，所以在從大數據體現而言，其多數表現在半結構化數據與大量非結構化數據之間。而相關數據庫的建立，則需在原有關系數據庫基礎上進行更為精細的創新與構建。根據數據顯示，當下我國多數高校的數據庫課程教學仍以原有關系型數據庫為主，如在數據庫技術更新發展趨勢下，數據獲取設施不再單純依賴于計算機，智能手機終端、感測裝置等逐步發展為了新型數據來源載體，通過這些裝置所采集數據與以往存在顯著性差異，且帶有海量非結構化內容，而傳統數據庫根本不具備非結構化數據處理分析優勢，特別是在非結構化數據上，大多數新用戶所產生的相關數據，無法融入數據庫中。因此，在大數據背景下，為進一步發揮高校數據庫課程教學效果，與時俱進突出數據庫優勢，創新數據庫課程教學已成為當下社會的重點，比如如何利用云計算、新型數據采集技術等實現大型數據庫課程教學處理。

近些年，根據相關數據顯示，我國多數高校皆以完成了相關學科的數據庫類課程建立。如計算機專業數據庫類課程的構建，實現了對學生計算機能力的培養，解決了相應計算機儲存大量數據問題，但整體數據庫課程教學在發展上仍存在與云計算、新型數據處理技術不匹配問題，如無法滿足當下教學的大量數據處理;數據庫專業人才的應用需求，所以，大數據背景下，高校應針對數據庫課程進行創新改革，基于多元角度優化教學內容與方式方法，以促使高校教學模式與現代化社會發展需求相符，從而為社會培養優秀的復合型人才。

一、大數據對數據庫課程教學的影響分析

（一）教學內容相對落后

既有數據庫課程主要基于關系數據庫為主，深入研究分析結構化數據儲存，冗余縮減，數據共享，數據安全，數據檢索，數據處理等相關內容。在數據庫技術更新發展趨勢下，數據獲取設施不再單純依賴于計算機，智能手機終端、感測裝置等逐步發展為了新型數據來源載體，通過這些裝置所采集數據與以往存在顯著性差異，且帶有海量非結構化內容，而傳統數據庫根本不具備非結構化數據處理分析優勢。此外既有SQL講究數據整體性，但是在大數據背景下，實時性更為關鍵，在面對明確要求高擴展性與大吞吐量的業務時，效率相對偏低，而且關系型數據庫根本無法滿足大數據分析具體需求。

（二）基于慕課的新型教育模式造成的沖擊

既有數據庫課程教學方式方法過于單一，教學模式落后，靈活性與多元性不足，以基于教師為中心的教學模式為主，根本無法充分調動學生學習積極性與主動性。在教學過程中，主要以教師講解為主，教師并未切實以學生角度，真正了解學生需求，導致教師與學生的交互不到位，在課堂教學過程中，學生只能被動接受知識，在課后，真實案例實踐活動也比較匱乏，使得學生感覺所學知識太過枯燥乏味，無用武之地。

在移動互聯網與大數據等多種新型計算機技術快速衍生的形勢下，基于互聯網以計算機為載體學習的在線教育正在不斷侵占全球熱點。當前，通過互聯網可實時查詢各式各樣的教學資源，即文本形式、課堂實時錄像形式、師生在線互動形式、教學練習與測試形式等，這些資源全面呈現于學生。所以大數據背景下，學生獲取知識的方式不再局限于校園與課堂，而是在此基礎上，通過網絡不限時間地點地實時獲取感興趣的優質教育資源，這就需要學生具備學習積極性與主動性。因此，根據實際情況，科學合理轉變傳統灌輸式教學模式勢在必行。

二、大數據背景下數據庫課程教學改革策略

（一）教學內容創新優化

大數據背景下，基于數據庫技術新型特性與復合型人才培養需求，數據庫課程教學內容創建思路主要表征為，有機結合關系型數據庫與新型非關系型數據庫，根據大數據實踐應用關鍵層面，即海量數據組織、存儲;海量數據分析、挖掘;海量數據實踐應用;以及大數據學習關鍵階段，即大數據基礎、大數據導入存儲、大數據實時計算分析、大數據實踐案例應用，實現數據庫課程構建。通過優化既有數據庫課程教學內容，切實結合經典技術與新技術，有機融合理論知識與實踐。

教學內容創新改革大體可劃分為三部分，關系型數據庫，基于傳統關系型數據庫為主，其中主要包含數據庫學科重要與通用基礎理念，應作為數據庫課程教學基礎;大數據技術，分布式存儲、非結構化數據庫、大數據分析挖掘、大數據實踐應用;實踐案例，關系型數據庫優化設計實踐與非關系型數據庫設計實踐分析。

（二）教學方法創新改革

1.關系型數據庫教學方法

在數據庫環節傳輸的關鍵課程內容為經典數據庫技術，即數據庫學科主要基礎理論與思想。針對各種類型與難點，可選擇相應教學方法，例如需學生充分了解認知的概念知識或者簡單理論知識點，可通過傳統教師灌輸式傳授方法開展教學，即數據庫概念、數據模型概念、單表查詢、視圖概念與作用等等;需學生充分掌握的主要知識點或重難點，可通過微課與翻轉課堂有機結合的教學方法，以微課方式呈現知識點，在課前及時提供給學生，并布置相應任務，以助于學生切實做好預習工作，在課堂上集中探討分析學生在預習中所遇到的共性問題，還可針對個別學生給予針對性指導，基于成績為激勵機制，鼓勵學生提問，在解決自身問題與其他同學問題的同時，進一步鞏固所掌握知識點，以此激發學生的課堂參與主動性與積極性，實現課堂時間的高效應用，在課后，學生可通過微課進行重溫復習，就自身對于知識點的掌握程度實現個性化學習。

2.大數據技術教學方法

大數據背景下，數據庫課程教學理論與實踐結合密切，技術性突出。作為新型技術熱點，大數據在網絡上備受歡迎，相關很多教學視頻與技術論壇各式各樣，但是想要作為課堂教學，需要對學生接受度、講解時機、內容組織方式等進行充分考慮。慕課是基于網絡構建的大規模、開放式教學組織模式，是開放式教育資源的后續發展。與傳統課堂教學對比，慕課教學可靈活合理安排課堂時間與地點，但是師生交互性相對不足，所以高校可有機結合傳統課堂教學模式與慕課教學模式，有效發揮二者優勢作用，以高度滿足各個層次學生的學習需求。

就大數據基礎知識與理論而言，教師可采取慕課與翻轉課堂有機結合的教學方法。在課前，針對課程要求與學生需要設計具體預習方案，以自主觀看預習知識點的慕課為載體，學生可自主完成預習。同時明確指出所有學生整理慕課中的知識點，詳細陳列知識盲點與問題。在課堂上，以翻轉課堂模式為主，教師劃分學生為小組，靈活設計互動答疑活動，安排其中一組學生提出疑惑之處，其他小組學生解答，為對方提供答案與解釋，教師負責點評與補充，解答正確的小組可獲得獎勵，以此方式鼓勵學生積極主動參與，調動學習熱情與興趣。在課后，可就學生實際掌握情況，以慕課復習鞏固知識點，從而實現個性化學習目標。

3.實踐案例教學方法

數據課程實踐案例教學環節，根據高校加強實踐環節，培養學生良好實踐能力與創新創造精神，基于CDIO工程教育理念，選擇項目驅動法開展實踐案例教學。CDIO工程教育模式即集成構思、設計、實現、運行一體化的教育模式，具體是將工程教育與實踐有機結合，在全生命周期中，鞏固學生基礎理論知識，提高學生技術水平與能力，培養團隊合作精神。CDIO核心理念是在數據庫教學中引進實踐案例，在整個教學過程中以案例為主，針對學生進行構思、設計、實現、運作等全面系統訓練。數據庫實踐案例教學以大數據項目設計為載體，在實踐教學中引進基于CDIO工程教育模式的項目驅動法，緊緊圍繞項目設計進行教學，以項目為核心有機銜接數據庫課程體系。大數據技術目前正在不斷進步發展，且屬于前沿信息化技術，CDIO工程教育模式可以讓學生在數據庫課程學習中體驗技術實踐應用狀態，從而培養良好的大數據技術認知與情感，以強化學生的大數據技術應用能力，提升創造與思考能力，以及團隊協作能力等等。

（三）師資隊伍創新建設

就高校數據庫課程教學創新改革而言，加強師資隊伍建設具有十分重要的現實意義。當前高校數據庫課程教師大部分都比較擅長采用關系型數據庫管理技術，但是大數據分析與數據庫系統實踐能力相對欠缺，這就導致師資隊伍建設始終阻礙著數據庫課程教學的順利開展。數據庫新課程體系對數據庫教師專業能力與水平的要求相對較高，所以，高校需根據大數據分析與數據庫系統實踐教學內容與具體要求，強化師資隊伍建設，可邀請互聯網企業精英到校為教師培訓，還可以培訓與自主學習方式，提升教師專業素養與能力，以此提高數據庫課程教師隊伍整體水平。并且，在大數據背景下，教師需實時轉換角色，摒棄既有灌輸式教學方式，樹立以學生為本的教學理念，針對數據庫課程教學目標、內容、條件等，靈活選擇教學方式方法，生成學生獨立學習為主，教師正向引導為輔的教學模式。

三、結語

總而言之，大數據背景下，高校應針對數據庫課程進行創新改革，基于多元角度優化教學內容與方式方法，以促使高校教學模式與現代化社會發展需求相符，從而為社會培養優秀的復合型人才。此外，還應適度加大對師資隊伍建設的投入力度，以保障數據庫課程教學改革順利完成，進而提高數據庫教學效率與質量。

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.

基金項目：2019年度教育部產學合作協同育人項目（項目批準號：201901075003）