大数据背景下《数据库原理》课程教学改革研究

■ 唐山师范学院计算机科学系 王 靖 丁卫颖 张洪波

1 大数据时代数据库原理课程实践教学研究与探索的必要性

针对大数据分析时代爆炸性增长的大数据分析，以往的数据库系统往往缺乏先进高效的大数据分析工具与方法。在大量的数据分析需求中，计算能力严重欠缺，处理非结构化数据分析的能力相对薄弱。而以往的数据库系统又无法支撑大数据分析的广泛应用，也无法充分展开对海量数据分析的处理，因此数据库系统的专门人才无法适应大数据分析时代的现实需要。地方高校数据库系统实验课程方法古老，教学内容也缺少创新性设计，在大数据分析背景下严重限制了学生实际能力与创新能力的培养，也严重抑制了地方高等教育质量的提升。数据库与系统原理课程的实践性教学，逐渐增强为适应大数据时代的实践性教学，通过不断探究与大数据应用的更切入点密切的关联，通过学习活用大数据库系统，了解对非结构化数据的处理技能，可以满足大数据时代的实际需求。对数据库与系统原理课程的实践性教学进行了符合时代要求的探究与创新，通过逐渐增强为解决更大数据处理对象问题的功能，以克服实际教学滞后和应用问题。确立“追赶时代，接近需求”的实践性教育观，以学生为中心，构筑适合时代的实践性教育体系，探索、研究多种实践性的教育方法，形成大数据时代数据库原理课程实践的革新模式。

2 大数据对数据库课程教学的影响分析

2.1 教学内容相对落后

目前的数据库课程大多采用相关数据库，以深入地探究结构性数据分析的保存、冗余数据削减、资源共享、安全、数据检索、大数据分析等有关内容。在数据库科技创新的大趋势下，传统数据信息收集设备已不再依靠个人电脑，而智能手机终端、感知设备等也作为新一代数据源的重要载体而蓬勃发展起来。通过这些设备所获取的数据信息与以前有较大的不同，而且存在着巨大数量的非结构化内容。因此以往的关系数据库系统并不具有非结构化数据处理的分析优势。此外，由于SQL更加注重数据处理的稳定性，在大数据处理背景下，实时性更重要，但面临着明确要求高扩展性以及大量的业务，因此，效益相对较低的关系型数据库往往无法适应大数据分析的具体要求。

2.2 基于慕课的新型教育模式造成的冲击

数据库的教学管理模式过于简单，教学模式滞后，活动度和多元性都不够强，以师资为中心的教学模式较多，不能完全充分调动学生的积极性和兴趣。在授课过程中，主要以指导老师的讲解为重，教师是学生的角度，真正不了解学生的需要。教师和学生的相互作用不足，在教师教学的过程中，学生只能被动地接受知识。在移动互联网和大数据等各种新的计算机技术急速发展的过程中，基于互联网作为载体学习计算机的在线教育占据了世界的热点。现在，可以通过网络实时调查各种各样的教育资源。所以，在大数据分析的背景下，学习者群体获得专业知识的方法不再限制学校与教材，在这种基础上，利用互联网不限定时段与场所，获得实时感兴趣的优质教学资源。所以，针对实际状况，教育科学需要合理地转变传统的教学模式。

3 大数据背景下数据库课程教学改革策略

3.1 教学内容创新优化

在大数据分析背景下，按照现代数据库系统技术的全新特点以及复合型人才的要求，当前数据库系统课程的内容创新构想主要表征。海量数据的分类、发现。大数据分析的实际运用；以及当前大数据分析课程的关键阶段，即大数据分析的基础知识、大数据分析的导入与存储、大数据分析中的信息统计分析、大数据分析实践事例运用、现代数据库系统课程的建设。通过优化当前数据库系统课程的内容，切实融合经典技术与最新科技，有机地融入现代理论与实际。内容的创新改革主要包括以下三部分。现代关系式数据库是指基于传统的关系式数据库。大数据技术、分散式存储、非结构化的数据库系统、大数据分析发掘、大数据分析实际运用。实践案例、系统数据库优化方案设计实践，与非相关数据库系统方案设计实战分析。

3.2 教学方法创新改革

3.2.1 关系型数据库教学方法

在数据库环节转发的重要教学内容是经典数据库系统技术，即数据库系统课程的主要理论和思想。针对各种类型和难点，可选用适当的教学方式。比如，学习者必须全面掌握已认知的主要概念知识点和简单的基础知识等。可采用传统教师的指导方式进行教育。学习者必须全面了解的主要知识点和难点，是采用微课教学与反课有机融合的教学方式，当微课教学上出现重要知识点，在授课前及时提示给学习者，或设计布置适当的课堂教学任务，以协助学习者确实地进行预习。此外，对每个学生进行的方向性引导也是可能的，以成绩作为激励机制，通过引导学生问题，并处理自身的问题和其他学校的问题，从而逐步地积累知识点，并以此提高学生课堂积极性和积极性地参与实现了上课时间的有效使用，而课后学员可以通过微课堂进行复习。从而在掌握了自身知识点的一定程度上，可以进行更加个性化的教育。

3.2.2 大数据技术教学方法

在大数据分析背景下，数据库课程的教学理论和实际紧密融合，教学专业性更加突出。作为最新科技的传播热点，大数据分析教学在互联网上也非常流行，有不少相应的教学视频和技术论坛等，但作为讲授，学员的接受度、说明的时间，以及需要充分考虑教学内容的组织方法等。每个学员都要梳理自己所向往的教学中的知识点，并详细罗列知识的盲点和问题。在课堂教学上，以反转教学模式为中心，由老师把学生分为各组，灵活多样地设计交流与答疑活动，并安排其中的学生分组提出问题。由其他各组的学生进行解答与讲解。激发学习热情和兴趣。在课后，对于学习者可以根据实际掌握的情况，在仰慕课复习并巩固知识点，以便达到个性的复习目标。

3.2.3 实践案例教学方法

数据课程实施案例教育环节，针对院校强化环节，培养学员优秀的工程实践能力与创新奉献精神，采用CDIO项目教学理念，通过选择项目驱动教学法进行实际案例教学。将CDIO工程教学方法与构思、设计、实现的教学模式整合，并具体地将工程教学理论与实践有机融合，在整个生命周期中，通过巩固学员的工程理论知识，提升学员的技术与能力，培养学员团队协作精神。按照CDIO的核心理念在数据库教学中引入了实际案例，在整个教育流程中以案例方式，对学员展开构思、设计、实施、运营等全方位的体系培训。数据库课程实际案例课程以大数据分析工程项目的设计为载体，在教学活动实际课程中引入了基于CDIO项目教学模型的项目驱动教学法，通过围绕工程项目设计进行教学活动形成以工程项目为中心的有机数据库连接体系。由于大数据分析科技现在处于持续发展趋势，并处于最先进的信息化技术，通过CDIO教学模式使学生在数据库课程教学中感受科技实际使用状况，从而养成良好的大数据分析科技意识和兴趣感情提高了学员的大数据分析科技实际运用能力，从而培养了创造力与思维能力、团队合作能力等。

3.3 师资队伍创新建设

在中国高等院校数据库课程的教学与革新改革中，对于提高教师的队伍建设水平有着十分关键的现实意义。由于目前中国高等院校数据库系统课程的老师大多都较为善于应用关系式数据库的管理技能，而对大数据处理的分析与数据库的实施能力却较为欠缺，因此，致使学校教师队伍建设水平一直妨碍了数据库系统课程教学的顺利开展。大数据库系统的最新课程体系，对数据库老师的学科力量和技术水平要求都相当高，因此，院校还将加强对大数据分析与数据库系统实践的课程和教学具体要求，进一步提高教师队伍建设，学校可以聘请互联网公司的管理精英到高校为老师进行培养，并锻炼自己的学习方法，以提升老师的学科素质与创新能力。

4 结语

在大数据背景下，高校应改革创新数据库课程，多角度探索，优化内容和教育方法，推动大学教育模式适应现代社会发展需要，培养优秀复合型人才。另外，要充分增加教师对数据库建设的投入，以保证数据库课程改革的顺利完成，从而提高数据库教学的效率和质量。