大数据背景下《数据库原理与应用》课程改革研究

高艳丽

摘  要：该文以大数据时代为背景，阐述了新时代对数据库技术的需求，并在此基础上，从教学内容、教学方法、评价体系等几个方面探讨了课程改革的方向，以培养满足行业、企业需求的新型数据库技术人才。大数据背景下，如何培养适应时代发展的数据库技术人才，满足社会发展对高质量多样化人才的需求，成为高校数据库课程教学改革的首要任务。

关键词：大数据  NoSQL  数据库  课程改革

中图分类号：G642    文献标识码：A           文章编号：1672-3791（2019）04（c）-0121-02

1  大数据时代的需求

传统的数据库课程教学主要以结构化数据为研究对象，重点介绍关系型数据库。但随着大数据技术的发展，尤其是随着以电子商务、Web搜索、社交网络等为代表的新型应用的出现，音频、视频、图像等非结构化数据呈爆发式增长，而传统的数据库课程主要讲授关系数据模型的基础理论及相应的数据管理方法，很难应用到非结构化数据的分析当中。同时，许多行业、企业均开始应用大数据技术辅助决策、完善管理。因此在这种背景下，传统数据库课程的教学需要面向行业需求，结合大数据的分析与应用进行改革与完善，调整教学内容以适应新时代发展的要求，同时进一步丰富教学方法、手段，优化评价方式，提高课堂教学效率，确保教学质量。

2  大数据背景下数据库课程改革

2.1 调整教学内容，注重实践教学

传统的数据库课程以介绍关系数据库为主，涉及关系数据模型、关系代数、结构化查询语言SQL，数据规范化理论、数据库设计、数据库的安全性、完整性、数据库恢复及并发控制等内容。但随着网络、信息技术的快速发展，所产生的数据都与以往有了很大的差别，这些海量数据中含有大量的非结构化信息，而使用传统数据库技术处理非结构化数据的效率低下，不能有效地实现海量数据的分析。因此，需要按照衡水学院应用型人才培养的目标，结合数据库技术的实际应用对数据库课程的教学内容进行调整和完善。

衡水学院信息管理与信息系统专业该门课程为3个学分，36学时理论课程，18学时实验课程。调整教学内容后，将关系型数据库与非关系型数据库相结合，将结构化数据处理技术与非结构化数据处理技术相结合。课程的知识模块主要分成5部分，见表1所示。在现有课程内容的基础上，增加NoSQL数据库新技术。NoSQL数据库更适合大数据的存储与管理，类型较多，有键值型数据库、面向列的数据库、面向文档的数据库以及图形数据库等几类，不同类别的数据库特点不同，其中比较典型的NoSQL数据库有Redis、Cassandra、MongoDB等。教学内容中将以面向文档的数据库MongoDB为例，介绍相关的基础理论。

数据库是一门实践性很强的课程，在调整理论教学内容的同时，也要注重实践教学。18学时的实验课程主要在实验室的计算机上完成，实验内容分成两大部分，其中第一部分，以关系型数据库SQL Server 2012为实验平台，完成数据库与数据表的创建和管理，数据的插入、修改及删除，数据查询，视图与索引的创建与维护，数据库安全性及完整性等基本实验，上述各个实验将围绕完整的数据库项目进行设置;第二部分，以MongoDBv3.6为实验平台，完成MongoDB数据库的基本操作，MongoDB数据库的文档基本操作等实验。通过设置一些验证性、设计性及综合性实验，增强学生的动手实践能力，真正理解数据库原理，掌握数据库的基本操作。

2.2 丰富教学方法，创新教学手段

2.2.1 情景案例教学法

通过教师到企业实践帮助教师了解行业最新动态，深入了解企业中数据库技术的应用，从行业、企业对人才的需求出发，以应用能力培养为目标，参照职业岗位能力要求，设计课程内容，尽可能选取企业中的实际案例，形成完整的教学体系。例如：企业信息化中存储过程的应用，通过创建、调用存储过程，来生成制造企业ERP系统中工厂日历的原始数据，快速返回ERP采购管理子系统中供应商的资料信息等。在数据库设计部分，结合经典的数据库开发案例，比如新闻发布管理系统、教务管理系统等，讲解数据库设计的整个过程及常用工具，分析并总结该过程中出现的关键问题，其中包括如何确定、区分E-R模型中的实体与属性，确定实体间的联系;根据规则将E-R图转换为关系模式;如何分析关系模式所属范式以及优化关系模型等。在NoSQL数据库技术部分，引入一个实际的MongoDB应用案例，即以图形的方式展示网络的速率、流量、并发量等各个负载指标的分析结果。MongoDB数据库是未来发展的方向，在很多云平台上加以应用，在教学过程中非常有必要引入这些扩展知识。

2.2.2 项目驱动教学方法

将实验内容设计为完整的项目，以一个典型的数据库系统为例展开，使教学内容贴近实际。在项目驱动下，按实际工作任务，引导学生由表及里，逐层深入、循序渐进的完成所有内容，提高学生的动手实践能力。所设置的实验内容尽可能接近企业的实际项目，根据岗位工作过程与任务，确定教学过程与内容，进行实验内容的整合与拆分，通过完成实际项目来激发学生学习的主动性。

通过调研，还发现企业在管理、跟进某个项目时，会形成配套的文档资料。比如数据字典文档、需求分析说明书等，在教学过程中，应重视与项目相配套的过程文档的编写，同时，强调各类文档的规范性与标准化。

2.2.3 翻转课堂教学法

在大数据背景下，翻转课堂教学法作为一种新的教学方法，借助“慕课”、“微课”“云平台”等教学手段颠覆了传统的教学方式。将教学内容分解成多个知识点，通过录制上传微课或网络课程，扩宽学生的学习途径，提供自主学习空间。上课前，学生利用网络教学平台观看微课视频，做好课前预习;在授课过程中，教师能够加快授课速度，以便留出更多的时间为学生讲解一些扩展知识或者提出一些有深度的问题供学生讨论，以此来提高学生学习的积极性。

2.3 改进考核方式，完善评价体系

该课的程考核主要从理论知识和实践能力两个方面进行综合评价。理论知识仍然采用闭卷笔试方式进行考核，但在考核过程中应该注重对学生分析问题与解决问题能力的考核，设置一些与实际应用相关、综合性强的题目，使学生做到在掌握数据库原理等知识的基础上做到灵活运用。对于实践能力的考核，主要从完整的项目出发，根据实验项目的规模，可以分组进行，一般3～5人一组;实验前做好分工，明确岗位职责;实验过程中按照教师要求及指导书开展实验，注重团队协作。主要考核学生对项目中所涉及到知识点的掌握程度、项目的完成情况以及过程数据、过程文档的整理情况，力求从多个方面客观地评价学生对数据库知识、技能的掌握情况。

3  结语

大数据时代，现实生活中出现了越来越多的非结构化数据，社会對数据库技术人才提出了新的要求。高校要紧跟时代发展，面向行业、企业需求，深度改革《数据库原理与应用》课程的教学内容、教学方法、手段及评价体系等，以培养满足社会需求的应用型人才。

参考文献

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