大數(shù)據(jù)背景下《數(shù)據(jù)庫原理與應用》課程改革研究

高艷麗

摘? 要：該文以大數(shù)據(jù)時代為背景，闡述了新時代對數(shù)據(jù)庫技術(shù)的需求，并在此基礎(chǔ)上，從教學內(nèi)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(yǎng)滿足行業(yè)、企業(yè)需求的新型數(shù)據(jù)庫技術(shù)人才。大數(shù)據(jù)背景下，如何培養(yǎng)適應時代發(fā)展的數(shù)據(jù)庫技術(shù)人才，滿足社會發(fā)展對高質(zhì)量多樣化人才的需求，成為高校數(shù)據(jù)庫課程教學改革的首要任務(wù)。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)? NoSQL? 數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)時代的需求

傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫課程教學主要以結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)為研究對象，重點介紹關(guān)系型數(shù)據(jù)庫。但隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，尤其是隨著以電子商務(wù)、Web搜索、社交網(wǎng)絡(luò)等為代表的新型應用的出現(xiàn)，音頻、視頻、圖像等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)呈爆發(fā)式增長，而傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫課程主要講授關(guān)系數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)理論及相應的數(shù)據(jù)管理方法，很難應用到非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的分析當中。同時，許多行業(yè)、企業(yè)均開始應用大數(shù)據(jù)技術(shù)輔助決策、完善管理。因此在這種背景下，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫課程的教學需要面向行業(yè)需求，結(jié)合大數(shù)據(jù)的分析與應用進行改革與完善，調(diào)整教學內(nèi)容以適應新時代發(fā)展的要求，同時進一步豐富教學方法、手段，優(yōu)化評價方式，提高課堂教學效率，確保教學質(zhì)量。

2? 大數(shù)據(jù)背景下數(shù)據(jù)庫課程改革

2.1 調(diào)整教學內(nèi)容，注重實踐教學

傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫課程以介紹關(guān)系數(shù)據(jù)庫為主，涉及關(guān)系數(shù)據(jù)模型、關(guān)系代數(shù)、結(jié)構(gòu)化查詢語言SQL，數(shù)據(jù)規(guī)范化理論、數(shù)據(jù)庫設(shè)計、數(shù)據(jù)庫的安全性、完整性、數(shù)據(jù)庫恢復及并發(fā)控制等內(nèi)容。但隨著網(wǎng)絡(luò)、信息技術(shù)的快速發(fā)展，所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)都與以往有了很大的差別，這些海量數(shù)據(jù)中含有大量的非結(jié)構(gòu)化信息，而使用傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫技術(shù)處理非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的效率低下，不能有效地實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的分析。因此，需要按照衡水學院應用型人才培養(yǎng)的目標，結(jié)合數(shù)據(jù)庫技術(shù)的實際應用對數(shù)據(jù)庫課程的教學內(nèi)容進行調(diào)整和完善。

衡水學院信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)該門課程為3個學分，36學時理論課程，18學時實驗課程。調(diào)整教學內(nèi)容后，將關(guān)系型數(shù)據(jù)庫與非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫相結(jié)合，將結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)處理技術(shù)與非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)處理技術(shù)相結(jié)合。課程的知識模塊主要分成5部分，見表1所示。在現(xiàn)有課程內(nèi)容的基礎(chǔ)上，增加NoSQL數(shù)據(jù)庫新技術(shù)。NoSQL數(shù)據(jù)庫更適合大數(shù)據(jù)的存儲與管理，類型較多，有鍵值型數(shù)據(jù)庫、面向列的數(shù)據(jù)庫、面向文檔的數(shù)據(jù)庫以及圖形數(shù)據(jù)庫等幾類，不同類別的數(shù)據(jù)庫特點不同，其中比較典型的NoSQL數(shù)據(jù)庫有Redis、Cassandra、MongoDB等。教學內(nèi)容中將以面向文檔的數(shù)據(jù)庫MongoDB為例，介紹相關(guān)的基礎(chǔ)理論。

數(shù)據(jù)庫是一門實踐性很強的課程，在調(diào)整理論教學內(nèi)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(nèi)容分成兩大部分，其中第一部分，以關(guān)系型數(shù)據(jù)庫SQL Server 2012為實驗平臺，完成數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)表的創(chuàng)建和管理，數(shù)據(jù)的插入、修改及刪除，數(shù)據(jù)查詢，視圖與索引的創(chuàng)建與維護，數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)庫項目進行設(shè)置;第二部分，以MongoDBv3.6為實驗平臺，完成MongoDB數(shù)據(jù)庫的基本操作，MongoDB數(shù)據(jù)庫的文檔基本操作等實驗。通過設(shè)置一些驗證性、設(shè)計性及綜合性實驗，增強學生的動手實踐能力，真正理解數(shù)據(jù)庫原理，掌握數(shù)據(jù)庫的基本操作。

2.2 豐富教學方法，創(chuàng)新教學手段

2.2.1 情景案例教學法

通過教師到企業(yè)實踐幫助教師了解行業(yè)最新動態(tài)，深入了解企業(yè)中數(shù)據(jù)庫技術(shù)的應用，從行業(yè)、企業(yè)對人才的需求出發(fā)，以應用能力培養(yǎng)為目標，參照職業(yè)崗位能力要求，設(shè)計課程內(nèi)容，盡可能選取企業(yè)中的實際案例，形成完整的教學體系。例如：企業(yè)信息化中存儲過程的應用，通過創(chuàng)建、調(diào)用存儲過程，來生成制造企業(yè)ERP系統(tǒng)中工廠日歷的原始數(shù)據(jù)，快速返回ERP采購管理子系統(tǒng)中供應商的資料信息等。在數(shù)據(jù)庫設(shè)計部分，結(jié)合經(jīng)典的數(shù)據(jù)庫開發(fā)案例，比如新聞發(fā)布管理系統(tǒng)、教務(wù)管理系統(tǒng)等，講解數(shù)據(jù)庫設(shè)計的整個過程及常用工具，分析并總結(jié)該過程中出現(xiàn)的關(guān)鍵問題，其中包括如何確定、區(qū)分E-R模型中的實體與屬性，確定實體間的聯(lián)系;根據(jù)規(guī)則將E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式;如何分析關(guān)系模式所屬范式以及優(yōu)化關(guān)系模型等。在NoSQL數(shù)據(jù)庫技術(shù)部分，引入一個實際的MongoDB應用案例，即以圖形的方式展示網(wǎng)絡(luò)的速率、流量、并發(fā)量等各個負載指標的分析結(jié)果。MongoDB數(shù)據(jù)庫是未來發(fā)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(qū)動教學方法

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

通過調(diào)研，還發(fā)現(xiàn)企業(yè)在管理、跟進某個項目時，會形成配套的文檔資料。比如數(shù)據(jù)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(diào)各類文檔的規(guī)范性與標準化。

2.2.3 翻轉(zhuǎn)課堂教學法

在大數(shù)據(jù)背景下，翻轉(zhuǎn)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(tǒng)的教學方式。將教學內(nèi)容分解成多個知識點，通過錄制上傳微課或網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)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(shè)置一些與實際應用相關(guān)、綜合性強的題目，使學生做到在掌握數(shù)據(jù)庫原理等知識的基礎(chǔ)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(fā)，根據(jù)實驗項目的規(guī)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(xié)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(shù)據(jù)、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(shù)據(jù)庫知識、技能的掌握情況。

3? 結(jié)語

大數(shù)據(jù)時代，現(xiàn)實生活中出現(xiàn)了越來越多的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，社會對數(shù)據(jù)庫技術(shù)人才提出了新的要求。高校要緊跟時代發(fā)展，面向行業(yè)、企業(yè)需求，深度改革《數(shù)據(jù)庫原理與應用》課程的教學內(nèi)容、教學方法、手段及評價體系等，以培養(yǎng)滿足社會需求的應用型人才。

參考文獻

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