淺談數(shù)據(jù)庫(kù)原理課程改革探討

劉勇

摘 要：本文首先分析了高等院校數(shù)據(jù)庫(kù)原理等相關(guān)課程的教學(xué)現(xiàn)狀，結(jié)合黑龍江大學(xué)該課程的實(shí)際教學(xué)情況提出了該課程在目前教學(xué)過(guò)程中所存在的問(wèn)題，闡明了該課程的教學(xué)改革措施，以及開(kāi)設(shè)課程設(shè)計(jì)等一些創(chuàng)新的教學(xué)方法。

關(guān)鍵詞：教學(xué)改革；數(shù)據(jù)庫(kù)；課程設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理課程是高等學(xué)校計(jì)算機(jī)專業(yè)、軟件工程專業(yè)的一門專業(yè)必修課。該課程的學(xué)習(xí)能為學(xué)生畢業(yè)走向社會(huì)從事計(jì)算機(jī)相關(guān)研究及應(yīng)用、軟件開(kāi)發(fā)及管理等工作打下必要的專業(yè)基礎(chǔ)。然而，隨著數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)有的教學(xué)內(nèi)容并不能很好地滿足企業(yè)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)人才的需要，因此研究數(shù)據(jù)庫(kù)原理課程的教學(xué)改革具有十分重要的意義。

一、國(guó)內(nèi)外數(shù)據(jù)庫(kù)原理課程教學(xué)現(xiàn)狀

國(guó)外著名大學(xué)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)系列課程的教學(xué)一般分成一系列課程。以斯坦福大學(xué)為例，數(shù)據(jù)庫(kù)系列課程分別包括數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)基礎(chǔ)教程，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的工程訓(xùn)練，事務(wù)和分布式數(shù)據(jù)庫(kù)，以及數(shù)據(jù)庫(kù)理論。這樣可以滿足不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。目前，在國(guó)內(nèi)各大學(xué)由于課時(shí)的限制，一般只開(kāi)設(shè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理1-2門課程。像清華、北大這樣的研究性大學(xué)由于以培養(yǎng)高級(jí)研究人才為培養(yǎng)目標(biāo)，對(duì)具體的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)并不做專門的介紹，而是重點(diǎn)講授數(shù)據(jù)庫(kù)的基本概念、基本原理，很少涉及具體的實(shí)用技術(shù)[1]。高職高專院校由于以培養(yǎng)專門應(yīng)用人才為培養(yǎng)目標(biāo)，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的基本原理很少教授，而是重點(diǎn)講授如何使用特定的數(shù)據(jù)庫(kù)，如何編寫SQL語(yǔ)句，如何用特定數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序。經(jīng)常是開(kāi)設(shè)了Oracle課程，又開(kāi)設(shè)了SQLServer和MySQL課程[2]。

二、黑龍江大學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)原理課程在教學(xué)中存在的問(wèn)題

黑龍江大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院、軟件學(xué)院在數(shù)據(jù)庫(kù)課程教學(xué)過(guò)程中也采用了研究性大學(xué)的這種教學(xué)理念，重點(diǎn)講述數(shù)據(jù)庫(kù)的基本概念、基本原理，而很多數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)用技術(shù)沒(méi)有講授。綜觀幾年的教學(xué)實(shí)踐，特別是畢業(yè)生的工作反饋，我們發(fā)現(xiàn)這種教學(xué)模式還有待改進(jìn)，在講授基本原理的同時(shí)也應(yīng)該結(jié)合特定的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)進(jìn)行介紹，這樣才有助于學(xué)生更好地理數(shù)據(jù)庫(kù)原理以及適應(yīng)企業(yè)對(duì)人才的需要。黑龍江大學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)課程在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中的一些問(wèn)題如下：

（一）教學(xué)內(nèi)容中有些數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)在當(dāng)今各個(gè)主流數(shù)據(jù)庫(kù)中早以被淘汰，在企業(yè)中從來(lái)不會(huì)被使用。例如：在數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)言方面，除了SQL語(yǔ)言，其他數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)言都已經(jīng)成為了歷史，各個(gè)主流數(shù)據(jù)庫(kù)中只支持SQL語(yǔ)言；類似地，在索引技術(shù)方面，除了B+樹(shù)索引，其它索引方法早以被淘汰；在并發(fā)控制技術(shù)方面，除了兩段鎖和多版本、其它并發(fā)控制方法早以被淘汰。

（二）企業(yè)中常用的一些數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)在我們的教學(xué)過(guò)程中并沒(méi)有教授或者很少深入介紹。例如：軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中經(jīng)常要到存儲(chǔ)過(guò)程、觸發(fā)器等實(shí)用技術(shù)，這些技術(shù)在我們的教學(xué)過(guò)程中很少介紹，作為企業(yè)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理員，經(jīng)常要對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行調(diào)優(yōu)，而數(shù)據(jù)庫(kù)調(diào)優(yōu)技術(shù)在我們的教學(xué)過(guò)程中根本沒(méi)有涉及。

（三）數(shù)據(jù)庫(kù)既是一門實(shí)用性很強(qiáng)的技術(shù)，也是一個(gè)十分活躍的研究領(lǐng)域，每隔幾年就有大量的研究成果和新技術(shù)出現(xiàn)。在我們教學(xué)過(guò)程中，在講授新技術(shù)時(shí)，仍然采用<<數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理>>教材中的內(nèi)容[3]，數(shù)據(jù)庫(kù)領(lǐng)域很多最新的技術(shù)和發(fā)展趨勢(shì)根本沒(méi)有涉及。例如：現(xiàn)在很流行的云技術(shù)，大數(shù)據(jù)處理技術(shù)[4]，在教材中新技術(shù)篇里面就沒(méi)有介紹。

三、黑龍江大學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)原理課程教學(xué)改革措施

黑龍江大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)課程組在教學(xué)研究和教學(xué)改革方面積累了較豐富的經(jīng)驗(yàn)。多年來(lái)一直從事數(shù)據(jù)庫(kù)領(lǐng)域的教學(xué)與研究工作，根據(jù)學(xué)校和學(xué)生的實(shí)際情況，提出如下針對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)系列課程的改革措施。

（一）調(diào)整、優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)課程的教學(xué)內(nèi)容

刪減和壓縮已經(jīng)過(guò)時(shí)、很少在行業(yè)中使用的技術(shù)。例如：在數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)言章節(jié)除了SQL語(yǔ)言，已經(jīng)不再講授QBE等其它數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)言；在數(shù)據(jù)模型章節(jié)，層次模型和網(wǎng)狀模型只做簡(jiǎn)單介紹，重點(diǎn)講授關(guān)系數(shù)據(jù)模型；在并行控制章節(jié)中除了目前正在使用的兩段鎖和多版本協(xié)議，已經(jīng)不再講授影子頁(yè)面技術(shù)等其它并發(fā)控制方式。同時(shí)，增加行業(yè)中所需的更實(shí)用的技術(shù)，重點(diǎn)講授和練習(xí)了觸發(fā)器、存儲(chǔ)過(guò)程、游標(biāo)等更實(shí)用的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)。增加數(shù)據(jù)庫(kù)領(lǐng)域最新的研究成果，在數(shù)據(jù)庫(kù)前沿技術(shù)章節(jié)重點(diǎn)介紹了大數(shù)據(jù)處理技術(shù)。此外，還調(diào)整一些內(nèi)容在不同課里出現(xiàn)的次序，加強(qiáng)不同專業(yè)課程之間的聯(lián)系。

（二）加強(qiáng)數(shù)據(jù)庫(kù)課程的實(shí)踐教學(xué)；

數(shù)據(jù)庫(kù)教學(xué)既要重視理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，而且要重視實(shí)踐課程的教學(xué)，尤其要重視適合于行業(yè)需求的更實(shí)用教學(xué)內(nèi)容。為此，數(shù)據(jù)庫(kù)原理課程分成了數(shù)據(jù)庫(kù)理論課和課程設(shè)計(jì)兩門課。這兩門都是單獨(dú)給分，都是必須課。在原來(lái)的數(shù)據(jù)庫(kù)課程設(shè)計(jì)中，主要是讓學(xué)生開(kāi)發(fā)一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)原型系統(tǒng)，利用文件系統(tǒng)來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，支持常用SQL語(yǔ)句（insert、delete、update、select等）的執(zhí)行，以及模擬選擇、投影、連接的運(yùn)行過(guò)程。然而，在企業(yè)軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中，目前主要使用的是數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)技術(shù)（ADO、ODBC、JDBC等）來(lái)做開(kāi)發(fā)各種應(yīng)用程序。因此，在課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)增設(shè)了數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。讓學(xué)生開(kāi)發(fā)了一個(gè)小的數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)，例如：圖書管理系統(tǒng)、飛機(jī)訂票系統(tǒng)等，來(lái)滿足學(xué)生適應(yīng)未來(lái)工作的需要。

（三）根據(jù)學(xué)生層次設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容；

黑龍江大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院有計(jì)算機(jī)試驗(yàn)班和計(jì)算機(jī)普通班。軟件學(xué)院有軟件特長(zhǎng)班和軟件普通班。因?yàn)閷W(xué)生素質(zhì)和能力有明顯差異，因此在理論課考試和課程設(shè)計(jì)考察方面也有不同的要求。例如：在理論課考試中要求試驗(yàn)班學(xué)生掌握4范式，5范式，而對(duì)普通班學(xué)生只要求掌握到3范式。在課程設(shè)計(jì)大作業(yè)中，要求試驗(yàn)班學(xué)生實(shí)現(xiàn)做B樹(shù)索引，而對(duì)普通班學(xué)生只要求實(shí)現(xiàn)一般性索引。

四、結(jié)束語(yǔ)

本文在分析了黑龍江大學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)原理課程教學(xué)中所存在問(wèn)題的基礎(chǔ)上，提出了若干教學(xué)改革措施。這些教學(xué)改革措施正處于實(shí)施階段，目前來(lái)看效果良好。期待這些改革措施能鍛煉學(xué)生的實(shí)踐能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，提升學(xué)生的綜合競(jìng)爭(zhēng)力。

參考文獻(xiàn)：

[1]翟中.數(shù)據(jù)庫(kù)教學(xué)方法改革的探索與實(shí)踐[J]. 黑龍江高教研究， 2006.

[2]馮霞，宇楓.淺議高職學(xué)生特點(diǎn)及數(shù)據(jù)庫(kù)課程教改方法[D].浙江：職業(yè)技術(shù)學(xué)院，2008.

[3]李建中.數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理 （第2版）[M].北京：電子工業(yè)出版社，2008.

[4]劉軍等.Hadoop大數(shù)據(jù)處理 [M].人民郵電出版社，2013.

基金項(xiàng)目：黑龍江大學(xué)新世紀(jì)教育教學(xué)改革工程項(xiàng)目2012C82