高職國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫課程建設(shè)路徑探索

［摘 要］ 主要闡述“openGauss數(shù)據(jù)庫技術(shù)與應(yīng)用”課程建設(shè)的經(jīng)驗，探討基于國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫技術(shù)的高職數(shù)據(jù)庫類課程建設(shè)路徑。在國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫技術(shù)快速發(fā)展并獲得廣泛應(yīng)用的背景下，深圳信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息與通信學(xué)院以建設(shè)鯤鵬產(chǎn)業(yè)學(xué)院為契機，對數(shù)據(jù)庫課程進行革新，開發(fā)了“openGauss數(shù)據(jù)庫技術(shù)與應(yīng)用”課程資源。該課程基于華為主導(dǎo)開發(fā)的開源關(guān)系型數(shù)據(jù)庫——openGauss，建設(shè)了對應(yīng)的課程標(biāo)準(zhǔn)、教材、教學(xué)課件及教學(xué)視頻等課程資源，同時在課程建設(shè)過程中融入思政元素，助力培養(yǎng)適應(yīng)國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫崗位要求的技術(shù)技能人才。

［關(guān)鍵詞］ 國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫；數(shù)據(jù)庫課程；openGauss數(shù)據(jù)庫；課程建設(shè)

［基金項目］ 2021年度深圳信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院第八批校級教育教學(xué)改革研究與實踐項目“對接自主信息技術(shù)的專業(yè)與課程建設(shè)實踐——以鯤鵬產(chǎn)業(yè)學(xué)院為例”（2021dbpjgyb05）

［作者簡介］ 陳涵瀛（1990—），男，河北石家莊人，博士，深圳信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息與通信學(xué)院講師，智能互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教研室主任，主要從事智能網(wǎng)絡(luò)技術(shù)職業(yè)教育研究；陳 煜（1986—），女，湖南郴州人，博士，深圳信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息與通信學(xué)院講師，現(xiàn)代移動通信技術(shù)教研室主任，主要從事移動通信技術(shù)職業(yè)教育研究；管明祥（1979—），男，湖北公安人，博士，深圳信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息與通信學(xué)院院長，教授，主要從事信息與通信職業(yè)教育研究。

［中圖分類號］ G712 ［文獻標(biāo)識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2024）27-0109-04 ［收稿日期］ 2023-06-09

深圳信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息與通信學(xué)院響應(yīng)國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫產(chǎn)業(yè)發(fā)展的人才需求，以開設(shè)鯤鵬產(chǎn)業(yè)學(xué)院為契機［1］，建設(shè)了“openGauss技術(shù)與應(yīng)用”課程。本文將以“openGauss技術(shù)與應(yīng)用”課程為例，探討高職院校國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫課程的建設(shè)路徑。

一、課程設(shè)置的背景與依據(jù)

數(shù)據(jù)庫作為數(shù)據(jù)存儲與處理的基礎(chǔ)軟件，在數(shù)字經(jīng)濟中起到關(guān)鍵支撐作用。長期以來，我國數(shù)據(jù)庫軟件市場的主要份額被國外數(shù)據(jù)庫廠商占據(jù)，因此國內(nèi)院校所開設(shè)的數(shù)據(jù)庫課程大部分基于SQL Server、MySQL、Access等國外數(shù)據(jù)庫軟件［2］。近年來，我國國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫核心技術(shù)自主創(chuàng)新的步伐逐步加快，openGauss、OceanBase、達夢、人大金倉等國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫軟件在政府、金融、運營商、電力、制造、醫(yī)療等行業(yè)的核心場景中得到了越來越多的應(yīng)用。例如，openGauss數(shù)據(jù)庫已經(jīng)成功應(yīng)用在中國移動在線營銷服務(wù)中心、中國郵政儲蓄銀行新一代分布式個人業(yè)務(wù)核心系統(tǒng)等項目中［3］。在此背景下，越來越多的高校開始探索針對國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫軟件建設(shè)課程資源和實訓(xùn)資源［4-5］，但目前高等職業(yè)院校對于國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫課程的建設(shè)和引入還在起步階段，尚沒有公開出版的國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫相關(guān)的高職高專類教材，相關(guān)的課程資源也較為匱乏。

為了落實職業(yè)教育與產(chǎn)業(yè)、創(chuàng)新鏈融合，支持我國自主信息技術(shù)生態(tài)發(fā)展，深圳信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院與華為技術(shù)有限公司共同建立了鯤鵬產(chǎn)業(yè)學(xué)院，建設(shè)了全面對接自主可控信息技術(shù)生態(tài)的人才培養(yǎng)體系，并在課程體系中引入了國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫課程“openGauss數(shù)據(jù)庫技術(shù)與應(yīng)用”，建設(shè)了對應(yīng)的課程標(biāo)準(zhǔn)、教材、教學(xué)課件及教學(xué)視頻等課程資源。

二、課程建設(shè)方案

（一）引入國產(chǎn)openGauss數(shù)據(jù)庫

本課程選擇基于openGauss數(shù)據(jù)庫進行開發(fā)。openGauss是一款開源關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，其內(nèi)核最早源于開源數(shù)據(jù)庫PostgreSQL和PGXC，產(chǎn)品孵化自華為的商業(yè)數(shù)據(jù)庫GaussDB。2019年9月，華為宣布將開源其數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品，并命名為openGauss，隨后于2020年6月30日發(fā)布第一個版本1.0.0。openGauss數(shù)據(jù)庫采用木蘭寬松許可證v2發(fā)行，提供面向多核架構(gòu)的極致性能、全鏈路的業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)安全、基于AI的調(diào)優(yōu)和高效運維的能力，在發(fā)布之后就受到了業(yè)界的廣泛關(guān)注，始終位于墨天輪中國數(shù)據(jù)庫流行度排行前幾名。

2021年12月，深圳信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院與華為技術(shù)有限公司及鯤鵬源頭創(chuàng)新中心聯(lián)合建設(shè)的鯤鵬產(chǎn)業(yè)學(xué)院正式揭牌，并在鯤鵬產(chǎn)業(yè)學(xué)院的框架下開設(shè)了人才培養(yǎng)全面對接華為鯤鵬計算生態(tài)的鯤鵬班。在構(gòu)建鯤鵬班的人才培養(yǎng)體系過程中，考慮到openGuass數(shù)據(jù)庫已經(jīng)成為華為鯤鵬計算生態(tài)的重要組成部分，市場發(fā)展和崗位需求前景廣闊，因此選擇將傳統(tǒng)基于MySQL的數(shù)據(jù)庫課程升級替換為“openGauss數(shù)據(jù)庫技術(shù)與應(yīng)用”課程。本課程采用立體化教材和創(chuàng)新課程開發(fā)理念，在每個章節(jié)設(shè)計知識體系和相應(yīng)的實踐項目，將數(shù)據(jù)庫的技術(shù)原理融入項目化的教學(xué)單元中，以培養(yǎng)信息技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新人才。

（二）“崗課賽證”融通的課程建設(shè)實踐

“openGauss數(shù)據(jù)庫技術(shù)與應(yīng)用”課程主要針對信息與通信行業(yè)的數(shù)據(jù)庫管理員（DBA）崗位設(shè)置，該崗位的核心技能是能夠搭建數(shù)據(jù)庫環(huán)境和部署數(shù)據(jù)庫，熟練掌握SQL語句，能夠進行數(shù)據(jù)庫的管理、維護和調(diào)優(yōu)，并且要熟悉服務(wù)器相關(guān)的硬件和操作系統(tǒng)，理解數(shù)據(jù)庫在服務(wù)器和操作系統(tǒng)上的運行原理。針對這些崗位技能需求，整個課程分為基礎(chǔ)項目篇和綜合項目篇。在基礎(chǔ)項目篇中通過小型實踐項目，由淺入深夯實數(shù)據(jù)庫技術(shù)基礎(chǔ)，完成認(rèn)識與部署openGauss數(shù)據(jù)庫、創(chuàng)建和維護數(shù)據(jù)庫、創(chuàng)建與管理數(shù)據(jù)表、基礎(chǔ)SQL語句操作、openGauss數(shù)據(jù)庫高級數(shù)據(jù)管理、openGauss用戶管理與安全等知識模塊的學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生掌握opengauss數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)知識和常用技能。在綜合項目篇中完成從需求和可行性分析、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和模塊設(shè)計、項目環(huán)境搭建到項目模塊實現(xiàn)的項目開發(fā)流程，全方位提升學(xué)生的openGauss數(shù)據(jù)庫實戰(zhàn)應(yīng)用能力。

“openGauss數(shù)據(jù)庫技術(shù)與應(yīng)用”課程內(nèi)容可以對接華為主導(dǎo)開發(fā)的HCIA-openGauss職業(yè)認(rèn)證，學(xué)生在學(xué)習(xí)本課程后，只需要針對性地補充華為云數(shù)據(jù)庫等部分知識內(nèi)容，就可以基本達到HCIA-openGauss認(rèn)證的知識技能要求。此外，目前國家計算機二級考試也納入了openGauss數(shù)據(jù)庫程序設(shè)計科目，學(xué)習(xí)本課程將推動和幫助學(xué)生考取相應(yīng)證書。在競賽方面，華為ICT大賽2022—2023實踐賽新增加了計算賽道，計算賽道主要涵蓋openEuler操作系統(tǒng)和openGauss數(shù)據(jù)庫兩個方向的技術(shù)內(nèi)容，學(xué)生可以應(yīng)用本課程的知識技能參加該賽道的比賽，并且通過備賽和比賽提高對openGauss數(shù)據(jù)庫技術(shù)的理解與掌握，鍛煉數(shù)據(jù)庫技術(shù)的實際應(yīng)用能力。

（三）思政元素融入

在“openGauss數(shù)據(jù)庫技術(shù)與應(yīng)用”課程的建設(shè)過程中，通過突出基礎(chǔ)軟件技術(shù)自主創(chuàng)新的主題，在科技自立自強、大國工匠等方面融入思政元素。在授課過程中，向?qū)W生講述數(shù)據(jù)庫技術(shù)在各類數(shù)字化場景中的廣泛應(yīng)用和重要地位，介紹Oracle、SQL Server、MySQL等國外數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品在過去相當(dāng)長的時間內(nèi)占據(jù)我國數(shù)據(jù)庫市場主流地位的情況，并通過Oracle公司暫停俄羅斯所有業(yè)務(wù)的案例，引導(dǎo)學(xué)生思考基礎(chǔ)軟件自主可控對于國家信息安全的重要性，培養(yǎng)學(xué)生的科技報國情懷。

三、課程建設(shè)中的問題及解決途徑

openGauss數(shù)據(jù)庫作為一種國產(chǎn)開源數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，從正式宣布開源至今僅三年時間，產(chǎn)業(yè)生態(tài)還在逐步建立過程之中，因此課程建設(shè)過程也遇到很多新的問題，需要負(fù)責(zé)課程開發(fā)和授課的教師通過改進教學(xué)方式或借助于技術(shù)手段予以克服。

（一）openGauss數(shù)據(jù)庫實訓(xùn)環(huán)境部署難度較大

最早發(fā)布的openGauss1.0.0版本僅能夠支持x86_64架構(gòu)上的CentOS操作系統(tǒng)和AArch64架構(gòu)上的openEuler操作系統(tǒng)運行環(huán)境，后續(xù)openGauss版本支持的運行環(huán)境逐漸增加，但是并不支持在Windows操作系統(tǒng)上部署。目前大部分高職院校仍然采用Windows操作系統(tǒng)的PC機作為實訓(xùn)平臺，而openGauss數(shù)據(jù)庫并不能直接安裝在Windows操作系統(tǒng)上，因此實訓(xùn)環(huán)境的搭建要比傳統(tǒng)基于MySQL數(shù)據(jù)庫的課程更為復(fù)雜。

針對以上情況，“openGauss數(shù)據(jù)庫技術(shù)與應(yīng)用”課程使用了以下三種實訓(xùn)環(huán)境。

1.在Windows操作系統(tǒng)上安裝VirtualBox等虛擬機軟件，通過虛擬機軟件創(chuàng)建支持openGauss的openEuler或CentOS虛擬機，并在虛擬機中安裝部署openGauss數(shù)據(jù)庫。這種部署方式的優(yōu)點在于使用方式較為靈活，學(xué)生只要拷貝部署好的虛擬機文件，就可以在個人電腦上部署openGuass數(shù)據(jù)庫，從而較為方便地在課余時間進行預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)和完成作業(yè)。PC虛擬機部署openGuass實訓(xùn)環(huán)境的缺點是個人PC虛擬機性能相對較差，與實際生產(chǎn)環(huán)境差距較大，通常只能滿足openGauss精簡版或輕量版的硬件要求。

2.在實訓(xùn)室的本地服務(wù)器上安裝FusionCompute云操作系統(tǒng)，按模板發(fā)放安裝有openGauss數(shù)據(jù)庫的Linux虛擬機作為實訓(xùn)環(huán)境，在授課過程中學(xué)生在實訓(xùn)室PC機上通過實訓(xùn)室局域網(wǎng)訪問openGauss數(shù)據(jù)庫實訓(xùn)環(huán)境。這種C/S架構(gòu)的實訓(xùn)環(huán)境與真實的生產(chǎn)環(huán)境較為類似，省去了在PC機上部署Linux虛擬機的步驟，并且通過FusionCompute云平臺可以較為容易地對安裝有openGauss數(shù)據(jù)庫的虛擬機進行管理。但是由于校園網(wǎng)絡(luò)連接限制，目前從公網(wǎng)訪問部署在實訓(xùn)室服務(wù)器上的openGauss數(shù)據(jù)庫的虛擬機較為困難，因此學(xué)生在課前、課后的預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)會受到一定限制。

3.除了使用本地服務(wù)器外，還可以在華為云、騰訊云等公有云平臺上購買彈性云服務(wù)器，并在彈性云服務(wù)器上安裝openGauss數(shù)據(jù)庫作為實訓(xùn)環(huán)境，此外華為還推出了GaussDB（for openGauss）等云數(shù)據(jù)庫服務(wù)，也可以用于openGauss數(shù)據(jù)庫實訓(xùn)。從傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫向云數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)換是當(dāng)前數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展趨勢之一，在openGauss數(shù)據(jù)庫課程中引入公有云平臺，可以幫助學(xué)生掌握常見云服務(wù)的使用方式，對培養(yǎng)學(xué)生的核心崗位能力十分有益。但是在授課學(xué)生數(shù)量較多的情況下，購買公有云服務(wù)需要較多的費用，特別是如果購買按需計費的彈性云服務(wù)器，由于實訓(xùn)所需的云服務(wù)器數(shù)量眾多，管理云服務(wù)器帶來的工作量也較為繁重。

綜上所述，在目前的openGauss數(shù)據(jù)庫授課過程中推薦以下的教學(xué)安排：如果條件允許，可以在課堂授課和實操過程中主要使用部署在本地服務(wù)器的openGauss實訓(xùn)環(huán)境，而課外預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)則推薦學(xué)生在個人PC的虛擬機環(huán)境中進行，并且在課程中將在云服務(wù)器上部署數(shù)據(jù)庫作為學(xué)習(xí)內(nèi)容的補充。

（二）openGauss數(shù)據(jù)庫軟件更新頻繁，版本變化較大

截止到5.0.0版本，openGauss數(shù)據(jù)庫已經(jīng)發(fā)布了11個版本，分為長期支持版本（LTS）和社區(qū)創(chuàng)新版本（Preview），長期支持版本和社區(qū)創(chuàng)新版本的發(fā)布周期均為一年且交替發(fā)布，每半年就會有新的openGauss數(shù)據(jù)庫版本發(fā)布。因此，在課程建設(shè)過程中，出現(xiàn)了在教學(xué)資源開發(fā)中途有新版本發(fā)布的情況。這種情況雖然對于軟件應(yīng)用類課程是普遍現(xiàn)象，但是由于國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫的發(fā)展十分迅速，openGauss各版本的新特性、新功能也較多，對課程開發(fā)和授課還是造成了一定的不便。因此，在課程開發(fā)過程中，須要額外考慮軟件版本問題，保證所開發(fā)的課程案例盡量具有前向兼容性。對于在新版本中才出現(xiàn)的某些新特性和新功能，在開發(fā)教材和課程資源時也應(yīng)當(dāng)說明其適用的版本，避免學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到問題。

（三）openGauss數(shù)據(jù)庫自學(xué)參考資料較少

目前Oracle、MySQL等數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品在互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)有大量的文字教程、技術(shù)博客和免費視頻教程資源，因此學(xué)生在學(xué)習(xí)相關(guān)數(shù)據(jù)庫軟件過程中，能夠比較容易地從互聯(lián)網(wǎng)獲得自學(xué)資源和日常排錯解決方法。然而，包括openGauss在內(nèi)的國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫軟件的互聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)資源目前還相對較少，學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到困難時，很多情況只能向教師求助，不利于培養(yǎng)學(xué)生獨立解決實際工程問題的能力。因此在“openGauss數(shù)據(jù)庫技術(shù)與應(yīng)用”課程授課過程中，教師除了講授知識和技能外，還須要注重向?qū)W生介紹openGauss數(shù)據(jù)庫的互聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)資源獲取平臺。

結(jié)語

適應(yīng)產(chǎn)業(yè)變革是職業(yè)教育課程改革的重要驅(qū)動力。隨著我國數(shù)據(jù)庫核心技術(shù)自主創(chuàng)新的步伐逐步加快，高職院校數(shù)據(jù)庫課程逐步對接國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫是必然趨勢。本文介紹了開發(fā)“openGauss數(shù)據(jù)庫技術(shù)與應(yīng)用”課程的探索與經(jīng)驗，總結(jié)了基于國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫技術(shù)建設(shè)課程過程中可能出現(xiàn)的問題及相應(yīng)的解決途徑。目前“openGauss數(shù)據(jù)庫技術(shù)與應(yīng)用”課程已經(jīng)在深圳信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院完成了兩個學(xué)期的教學(xué)實踐，取得了較好的授課效果。本文所提出的國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫課程建設(shè)路徑可以為高職院校數(shù)據(jù)庫類課程的建設(shè)提供參考。

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Exploration on the Construction Path of Domestic Database Courses in Higher Vocational Colleges： Taking “openGauss Database Technology and Application” as an Example

CHEN Han-ying， CHEN Yu， GUAN Ming-xiang， LUO De-an

（School of Information and Communication， Shenzhen Institute of Information Technology， Shenzhen， Guangdong 518172， China）

Abstract： This paper mainly expounds the experience of the construction of openGauss Database Technology and Application course， and discusses the construction path of database courses in higher vocational colleges based on domestic database technology. Under the background of the rapid development and wide application of domestic database technology， the School of Information and Communication of Shenzhen Institute of Information Technology took the opportunity of building Kunpeng Industrial College to innovate the database courses and developed the course resource of openGauss Database Technology and Application. Based on the openGauss database， an open source relational database developed by Huawei， this course has built corresponding curriculum resources such as curriculum standards， teaching materials， teaching courseware and teaching videos， and at the same time， curriculum ideological and political elements have been integrated in the course construction process， so as to cultivate technical talents who can meet the requirements of domestic database posts.

Key words： domestic database; database course; openGauss database; curriculum construction