面向卓越工程師教育的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)教學(xué)方法

摘要：隨著云計(jì)算技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的開展，海量信息的存儲(chǔ)與管理對(duì)傳統(tǒng)的面向工程化教育的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)教學(xué)模式提出挑戰(zhàn)。如何在學(xué)時(shí)縮短、注重基礎(chǔ)設(shè)計(jì)技術(shù)、引進(jìn)數(shù)據(jù)庫(kù)新技術(shù)、工程化實(shí)訓(xùn)等因素之間做出有效平衡，是文章探討的主要問題；同時(shí)，在面向卓越工程師教育的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)教學(xué)架構(gòu)、實(shí)現(xiàn)方法以及實(shí)踐檢驗(yàn)等方面，文章也進(jìn)行了論述。

關(guān)鍵詞：卓越工程師教育；數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)；教學(xué)模式；網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)

0.引言

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及應(yīng)用，信息呈爆炸性增長(zhǎng)，數(shù)據(jù)量的急劇膨脹為海量信息的存儲(chǔ)和應(yīng)用帶來(lái)了挑戰(zhàn)。數(shù)據(jù)庫(kù)、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)計(jì)算等技術(shù)在應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)的過程中逐漸成熟，導(dǎo)致了云計(jì)算應(yīng)用和物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的誕生。云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用打破了傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理技術(shù)架構(gòu)，急需掌握全新數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的應(yīng)用人才。另一方面，普通高校作為信息社會(huì)建設(shè)的后備人才培養(yǎng)基地，必須緊跟社會(huì)發(fā)展。當(dāng)下，我國(guó)高校所開設(shè)的數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用課程滯后于社會(huì)實(shí)際需求，教學(xué)模式主要分為兩大類：一是側(cè)重理論、模型、方法，主要講解傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)模型、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理，對(duì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)探討甚少；二是側(cè)重應(yīng)用技術(shù)，比如單一數(shù)據(jù)庫(kù)軟件技術(shù)，如SQL SERVER數(shù)據(jù)庫(kù)或ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)等的培訓(xùn)，缺乏設(shè)計(jì)理論。

近年來(lái)，上海理工大學(xué)光電信息與計(jì)算機(jī)工程學(xué)院對(duì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)據(jù)庫(kù)理論、設(shè)計(jì)、應(yīng)用等內(nèi)容進(jìn)行研究，編寫了國(guó)家十一五規(guī)劃教材《數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用》，并進(jìn)行了教學(xué)檢驗(yàn)。然而，在教學(xué)實(shí)踐中，還面臨著很多問題：（1）教學(xué)課時(shí)減少，而教學(xué)內(nèi)容卻越來(lái)越復(fù)雜和新穎，如何解決二者之間的矛盾需要仔細(xì)探討；（2）傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)理論模型與新的應(yīng)用技術(shù)的引用之間如何平衡選取；（3）全新的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、管理和應(yīng)用模型還沒有適宜的教材和資料可借鑒；（4）如何在較短的學(xué)時(shí)內(nèi)使學(xué)生掌握有效的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)操作技能，更是一個(gè)難題。本文提出了一套新穎的教學(xué)模式和方法，核心思想是注重網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)技術(shù)、與時(shí)俱進(jìn)的數(shù)據(jù)庫(kù)新技術(shù)的引進(jìn)以及豐富完整的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)實(shí)踐方案。

1.課程架構(gòu)

傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)原理和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)課程往往走向兩個(gè)極端，要么重視原理，要么重視技術(shù)。如何將二者融為一體，進(jìn)一步引入數(shù)據(jù)庫(kù)新技術(shù)，并且在縮短學(xué)時(shí)的情況下提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手設(shè)計(jì)能力，是一個(gè)有挑戰(zhàn)性的難題。上述問題使我們認(rèn)識(shí)到：（1）基礎(chǔ)原理不能放松。因?yàn)檫@些原理能夠讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到數(shù)據(jù)庫(kù)模型的理論價(jià)值，這就需要教師挑選有代表意義的數(shù)據(jù)庫(kù)模型進(jìn)行講解。（2）數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)是本課程的主要內(nèi)容，目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用分析、設(shè)計(jì)、開發(fā)等技術(shù)，因此在加強(qiáng)技術(shù)內(nèi)容的同時(shí)必須強(qiáng)化分析、設(shè)計(jì)和實(shí)踐等教學(xué)過程。（3）數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)應(yīng)用性很強(qiáng)，必須與時(shí)俱進(jìn)。特別是近年來(lái)，隨著云計(jì)算技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的逐步展開，與此相關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)新技術(shù)被引入本科教學(xué)中尤為迫切，這些技術(shù)包括集群數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、列數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，以及計(jì)算機(jī)集群架構(gòu)、存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)計(jì)算架構(gòu)等。（4）數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)踐的全局性和完整性越來(lái)越重要。過去的數(shù)據(jù)庫(kù)教學(xué)實(shí)踐往往圍繞基礎(chǔ)的SQL、安全性、數(shù)據(jù)庫(kù)備份等基礎(chǔ)技術(shù)來(lái)進(jìn)行，這些是一個(gè)個(gè)知識(shí)點(diǎn)的簡(jiǎn)單實(shí)踐，無(wú)法體現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與應(yīng)用的全局性和完整性，學(xué)生無(wú)法感受到網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)是如何設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的。所以，必須構(gòu)建能夠覆蓋數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的各個(gè)階段、融合各個(gè)知識(shí)點(diǎn)、適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境應(yīng)用的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)教學(xué)模型。根據(jù)上述思想，我們構(gòu)建了面向卓越工程師教育的數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用課程架構(gòu)，如圖1所示。

2.課程內(nèi)容安排

圍繞圖1所示架構(gòu)，我們對(duì)該課程學(xué)時(shí)進(jìn)行了安排?？倢W(xué)時(shí)為48，其中理論教學(xué)學(xué)時(shí)為32，實(shí)踐學(xué)時(shí)為16。按照上述4個(gè)問題，具體教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)安排如下。

1）簡(jiǎn)明的數(shù)據(jù)庫(kù)模型板塊。

該板塊主要分4個(gè)部分：第1部分是數(shù)據(jù)庫(kù)引論架構(gòu)，主要介紹數(shù)據(jù)庫(kù)的概念和架構(gòu)，通過數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)模式的變遷，介紹數(shù)據(jù)庫(kù)的三層結(jié)構(gòu)和二個(gè)映射，進(jìn)而介紹數(shù)據(jù)庫(kù)物理的獨(dú)立性和邏輯的獨(dú)立性，使學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的整體有一個(gè)完整的直觀認(rèn)識(shí)。這一部分的教學(xué)學(xué)時(shí)為2。

第2部分是關(guān)系模型介紹。首先通過關(guān)系代數(shù)直觀地介紹數(shù)據(jù)庫(kù)模型構(gòu)建的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，通過關(guān)系的集合、選擇、投影、連接和除法等運(yùn)算，建立學(xué)生的數(shù)據(jù)庫(kù)模型空間，需要2學(xué)時(shí)；通過關(guān)系代數(shù)介紹關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的核心概念，包括碼、外碼、實(shí)體的完整性、參照的完整性、自定義完整性，描述關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的抽象模型，通過事例描述讓學(xué)生直觀感受關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，需要2學(xué)時(shí)；進(jìn)一步引進(jìn)范式的定義、模式分解方法，通過簡(jiǎn)單事例描述問題本質(zhì)，重點(diǎn)對(duì)概念進(jìn)行直觀講解，略去繁瑣的推導(dǎo)和證明，主要目的是使學(xué)生掌握模式分解技術(shù)，需要3學(xué)時(shí)；SQL語(yǔ)言部分簡(jiǎn)單介紹，學(xué)生自己閱讀，并上機(jī)實(shí)踐，需要4學(xué)時(shí)。

第3部分介紹對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)模型。利用關(guān)系模型為基礎(chǔ)，根據(jù)對(duì)象存儲(chǔ)和訪問的特點(diǎn)，講解對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)基本技術(shù)，主要通過對(duì)象一關(guān)系擴(kuò)展模型介紹一個(gè)應(yīng)用案例，需要3學(xué)時(shí)。

第4部分介紹列數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用。通過無(wú)線傳感網(wǎng)產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的需要，講解列數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模型的優(yōu)缺點(diǎn)，進(jìn)而引進(jìn)HBASE的數(shù)據(jù)庫(kù)的基本介紹，給出參考資料，需要2學(xué)時(shí)。

2）完備的數(shù)據(jù)庫(kù)分析與設(shè)計(jì)技術(shù)板塊。

本板塊分為3個(gè)部分：第1部分介紹新型數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)架構(gòu)，從單磁盤、多磁盤RAID、計(jì)算機(jī)集群存儲(chǔ)和存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)等環(huán)境，介紹數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)化的過程和存儲(chǔ)模式的基本原理，需要2學(xué)時(shí)；第2部分為數(shù)據(jù)庫(kù)分析與設(shè)計(jì)，主要包括數(shù)據(jù)庫(kù)需求分析方法、用E-R模型構(gòu)建概念模型、用數(shù)據(jù)庫(kù)模型實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)、概念模型到數(shù)據(jù)庫(kù)模型的轉(zhuǎn)換技術(shù)等，需要6學(xué)時(shí)；第3部分主要講解數(shù)據(jù)庫(kù)的完整性、并發(fā)一致性、安全與數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)技術(shù)，這里要結(jié)合本板塊前兩部分的內(nèi)容，把這些技術(shù)滲透到數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)及應(yīng)用的各個(gè)階段，需要4學(xué)時(shí)。

3）完整的實(shí)踐模型。

為了適合網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用，需要構(gòu)建相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用實(shí)踐模型，針對(duì)分布式存儲(chǔ)、全局信息目錄、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)服務(wù)獲取技術(shù)等方面來(lái)設(shè)計(jì)案例。案例首先要考慮在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器模式，通過各個(gè)服務(wù)器上的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模型的構(gòu)建，逐步形成全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)模型，引進(jìn)副本機(jī)制、容錯(cuò)機(jī)制，探討數(shù)據(jù)庫(kù)的一致性和完整性應(yīng)用。其次，要考慮分布與集中存儲(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)通信代價(jià)、存儲(chǔ)代價(jià)、數(shù)據(jù)一致性維護(hù)代價(jià)、實(shí)時(shí)性要求、并發(fā)規(guī)模要求以及實(shí)現(xiàn)技術(shù)代價(jià)之間的平衡，使學(xué)生初步掌握網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的核心框架。第三，通過一種數(shù)據(jù)庫(kù)模型（關(guān)系模型、對(duì)象存儲(chǔ)模型和列數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模型）在一個(gè)模擬網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)來(lái)鍛煉學(xué)生設(shè)計(jì)開發(fā)能力。如果試驗(yàn)資源有限，可以把學(xué)生分成小組，小組內(nèi)的學(xué)生共享計(jì)算機(jī)，構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)環(huán)境。16學(xué)時(shí)的實(shí)踐內(nèi)容分配如下：基礎(chǔ)試驗(yàn)環(huán)境配置和基本語(yǔ)言環(huán)境熟悉需要4學(xué)時(shí)，數(shù)據(jù)庫(kù)案例實(shí)現(xiàn)需要12學(xué)時(shí)?？紤]學(xué)生的基礎(chǔ)不同，可以為每個(gè)試驗(yàn)小組配一名輔導(dǎo)員，輔導(dǎo)員可以是做過相關(guān)實(shí)踐工作的研究生。

4）數(shù)據(jù)庫(kù)新技術(shù)。

主要介紹集群數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品和列數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。例如，初步介紹Oracle RAC和HBase數(shù)據(jù)庫(kù)。然后，列出完整的參考資料，供學(xué)生課后閱讀。這一部分用2學(xué)時(shí)。

3.構(gòu)建試驗(yàn)?zāi)Ｐ?/p>

如何在32個(gè)理論教學(xué)學(xué)時(shí)和16個(gè)實(shí)踐教學(xué)學(xué)時(shí)內(nèi)完成上述教學(xué)內(nèi)容是一個(gè)難題。我們運(yùn)用形象直觀法進(jìn)行理論教學(xué)，運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)手段，構(gòu)建完整的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ湾憻拰W(xué)生的應(yīng)用能力。這些改革措施在上海理工大學(xué)近2年的教學(xué)實(shí)踐探索中獲得了良好的效果。

1）運(yùn)用形象直觀法進(jìn)行理論教學(xué)。

數(shù)據(jù)庫(kù)原理理論教學(xué)是本課程實(shí)施的難點(diǎn)，如何在較短的時(shí)間內(nèi)講授龐雜、抽象的理論是一個(gè)難題。隨著本科學(xué)生與社會(huì)需求對(duì)接的迫切，各個(gè)學(xué)校紛紛調(diào)整教學(xué)計(jì)劃，縮短教學(xué)時(shí)數(shù)，提出第4年全實(shí)習(xí)的概念，把4年的課程壓縮至3年。由于時(shí)間的壓縮，首先導(dǎo)致各個(gè)課程學(xué)時(shí)的縮短，進(jìn)而導(dǎo)致原有的先修課關(guān)系受到影響。例如計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫(kù)原理、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、軟件工程課程并行開設(shè)，致使數(shù)據(jù)庫(kù)原理所需的網(wǎng)絡(luò)知識(shí)、體系結(jié)構(gòu)知識(shí)、軟件工程知識(shí)得不到有效的時(shí)間保證。因此，形象直觀法尤為重要。本文介紹數(shù)據(jù)庫(kù)三層結(jié)構(gòu)、二層映射機(jī)制的形象教學(xué)方法。

數(shù)據(jù)庫(kù)架構(gòu)是采用內(nèi)模式、模式、外模式3層模式，通過模式/內(nèi)模式映射實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫(kù)的物理獨(dú)立性，通過模式/外模式映射實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯獨(dú)立性。這些概念需要在緒論中講解，如何使初次學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫(kù)的學(xué)生能理解這些概念以及明曉該架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，我們運(yùn)用形象直觀法解決了這個(gè)問題。

假設(shè)一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的模式是一個(gè)大象，大象的體重就是數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容；數(shù)據(jù)庫(kù)的外模式就是盲人摸象所得到的一個(gè)個(gè)局部信息；內(nèi)模式就是大象所站立的基礎(chǔ)，例如大象初始站在一條小船上，大象的四只腳站在小船上的形式就是內(nèi)模式（存儲(chǔ)模式）。時(shí)間慢慢流逝，大象在長(zhǎng)大（比喻數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)容在增加），原有的小船（存儲(chǔ)系統(tǒng)）已經(jīng)無(wú)法承受大象的重量，需要把大象（數(shù)據(jù)庫(kù)）移到兩條小船上（2個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)），而大象的形態(tài)保持不變（數(shù)據(jù)庫(kù)的完整性、一致性），把大象遷移到2個(gè)船上的機(jī)制，就是模式/內(nèi)模式映射。這種機(jī)制表現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫(kù)的物理獨(dú)立性。另一方面，每個(gè)盲人所摸到的位置面積比例在放大，但還是在大象的原有部位，這種保持盲人原有認(rèn)識(shí)不變的機(jī)制為模式/外模式映射。同樣，盲人無(wú)需知道也不會(huì)感知到大象在幾條船上，并且大象的其他部位發(fā)生變化，對(duì)盲人是沒有影響的，這種機(jī)制體現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯獨(dú)立性。具體內(nèi)容如圖2所示。

2）通過現(xiàn)代教學(xué)手段提高教學(xué)效率。

動(dòng)畫技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)瀏覽Flash技術(shù)為數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的理論講授提供了基礎(chǔ)。針對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容理論教學(xué)任務(wù)重的現(xiàn)實(shí)，我們對(duì)關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)了Flash動(dòng)畫，學(xué)生只需一個(gè)瀏覽器就可以觀看該課件，同時(shí)教師在講授原理時(shí)可以充分利用這些動(dòng)畫，提高教學(xué)效率和教學(xué)效果。目前我們已經(jīng)完成了關(guān)系代數(shù)的形象化教學(xué)課件，其他教學(xué)動(dòng)畫還在陸續(xù)研制中。

3）構(gòu)建完整的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ湾憻拰W(xué)生的應(yīng)用能力。

針對(duì)上海豫園商城財(cái)務(wù)監(jiān)管項(xiàng)目的實(shí)踐，我們抽象出面向數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀Ｔ撃Ｐ蛷钠髽I(yè)信息監(jiān)管的現(xiàn)狀出發(fā)，設(shè)計(jì)出了一種融合多種財(cái)務(wù)軟件的數(shù)據(jù)匯集框架。根據(jù)子公司分布在不同城區(qū)而形成的跨Internet的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出了多級(jí)分布式存儲(chǔ)模式的數(shù)據(jù)庫(kù)模型，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)融合的有利因素和不利因素進(jìn)行了細(xì)致分析。根據(jù)監(jiān)管數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)情況，對(duì)集團(tuán)企業(yè)的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量、通信數(shù)據(jù)量、數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)處理規(guī)模給出定量分析。按照軟件工程規(guī)范和數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)技術(shù)給出了總體設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)約束以及服務(wù)器配置等技術(shù)方法。用SQL語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)定義、用ODBC實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)訪問機(jī)制。最終，實(shí)現(xiàn)了多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)的分布式網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模式。該事例的財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)及其結(jié)構(gòu)關(guān)系如圖3所示。

4）合理組織學(xué)生參加實(shí)踐組。

由于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)習(xí)需要多臺(tái)計(jì)算機(jī)方可完成，要構(gòu)建這樣的專有環(huán)境勢(shì)必給教學(xué)資源帶來(lái)壓力。為了有效解決這個(gè)問題，我們?cè)O(shè)計(jì)了學(xué)生實(shí)踐組，組內(nèi)每個(gè)學(xué)生的計(jì)算機(jī)都構(gòu)成了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)環(huán)境。組的規(guī)模不宜過大，設(shè)一個(gè)教學(xué)班為60人，每個(gè)組由5人構(gòu)成，共12組。每個(gè)組配置一個(gè)實(shí)驗(yàn)輔導(dǎo)員，輔導(dǎo)員可以是具有開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的研究生，他們必須熟悉系統(tǒng)的各個(gè)方面。為了充分發(fā)揮個(gè)人優(yōu)勢(shì)，組內(nèi)每個(gè)成員分配以不同的任務(wù)，如圖4所示。

在圖4中，系統(tǒng)配置人員應(yīng)該熟悉計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、熟悉IP配置和服務(wù)器參數(shù)配置，主要負(fù)責(zé)各個(gè)機(jī)器上的數(shù)據(jù)庫(kù)安裝與設(shè)置。數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)人員的核心任務(wù)是根據(jù)模型要求，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的功能、性能和物理處理環(huán)境進(jìn)行分析，并實(shí)現(xiàn)上述環(huán)境下的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用模型。遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)獲取人員必須具備ODBC或相似支持軟件的程序設(shè)計(jì)能力，其主要職責(zé)是書寫數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)及接口。通信程序設(shè)計(jì)人員主要熟悉TCP通信模塊，編寫機(jī)器間的數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)庫(kù)配置分析人員要結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)人員、系統(tǒng)配置人員的工作結(jié)果，給出數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用過程中的性能、擴(kuò)展性問題分析。所有人員在完成本工作后，輪換工作角色，對(duì)上一次設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行溫習(xí)和優(yōu)化。

5）對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)新技術(shù)進(jìn)行探討，逐步引入本科教學(xué)。

數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的教學(xué)是一個(gè)與時(shí)俱進(jìn)的過程，隨著云計(jì)算技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的飛速發(fā)展，新的數(shù)據(jù)管理和處理技術(shù)為數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的教學(xué)內(nèi)容帶來(lái)了新的血液，同時(shí)也對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的教學(xué)者提出了挑戰(zhàn)。我們?cè)谏虾Ｖ攸c(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目“廣義網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的協(xié)同信息處理和并行控制技術(shù)研究”、教育部博導(dǎo)基金項(xiàng)目“物聯(lián)網(wǎng)大規(guī)模并發(fā)監(jiān)控實(shí)時(shí)機(jī)制研究”支持下，對(duì)無(wú)線傳感信息的大規(guī)模存儲(chǔ)和遠(yuǎn)程并發(fā)訪問機(jī)制進(jìn)行了研究探討，除了研究理論方法外，尤其重視數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和遠(yuǎn)程訪問的實(shí)現(xiàn)。與此同時(shí)，構(gòu)建了物聯(lián)網(wǎng)異構(gòu)數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)，探討了無(wú)線傳感網(wǎng)海量信息存儲(chǔ)的HBASE技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了馬陸葡萄園的葡萄生長(zhǎng)因子信息匯集系統(tǒng)。目前，我們正組織研究生對(duì)這些問題歸類、總結(jié)、簡(jiǎn)化，進(jìn)而將設(shè)計(jì)教學(xué)案例，融入本科教學(xué)中。

4.結(jié)語(yǔ)

隨著網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用環(huán)境建設(shè)的發(fā)展，數(shù)據(jù)系統(tǒng)需要新技術(shù)的支撐。同時(shí)，卓越工程師教育需要有更強(qiáng)實(shí)踐能力的學(xué)生。面對(duì)教學(xué)時(shí)數(shù)逐漸縮短的現(xiàn)狀，如何培養(yǎng)滿足上述要求的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與開發(fā)人員成為數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)教學(xué)人員亟待解決的問題。本文提出的教學(xué)框架和實(shí)踐方法在上海理工大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)教學(xué)實(shí)踐中被證明是有效的。本文所介紹的實(shí)踐機(jī)制是因環(huán)境、學(xué)生對(duì)象、教師研究狀況和實(shí)驗(yàn)設(shè)備狀況等諸多因素確定的，教師可以根據(jù)這些實(shí)際因素設(shè)計(jì)不同的教學(xué)案例。當(dāng)案例逐漸豐富時(shí)，數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)教學(xué)的效果將會(huì)更好。

（編輯：郭田珍）