淺談大數(shù)據(jù)時代下數(shù)據(jù)庫課程教學改革

摘要：本文先闡述了大數(shù)據(jù)時代發(fā)展的現(xiàn)狀及其中存在的問題，之后闡述了其對數(shù)據(jù)庫課程的教學方法、管理數(shù)據(jù)和人才培養(yǎng)等方面產(chǎn)生了什么影響。最后提出了改革數(shù)據(jù)庫課程教學的有效措施，其中包括改革教學方法、理論教學、實踐教學和綜合實訓等方面的內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)庫? 數(shù)據(jù)? 教學改革

1 大數(shù)據(jù)時代的發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題

1.1大數(shù)據(jù)時代新需求

在大數(shù)據(jù)時代到來之前，數(shù)據(jù)主要源于管理記錄，數(shù)據(jù)的采集基本上都是被動的。數(shù)據(jù)庫類型一般都是以關(guān)系型（二維表）的形式呈現(xiàn)出來的。因此，高校開設(shè)的《數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用》課程主要是給學生講解SQL server、MySQL和Oracle等關(guān)系數(shù)據(jù)庫技術(shù)。隨著我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速發(fā)展，越來越多移動設(shè)備采集數(shù)據(jù)都實現(xiàn)了自動化。隨著智能手機逐漸成為了人們?nèi)粘Ｉ畹谋匦杵?，大多?shù)數(shù)據(jù)都是通過文本、圖像、音頻和視頻等方式呈現(xiàn)出來，屬于一種非關(guān)系型數(shù)據(jù)。順應(yīng)大數(shù)據(jù)時代發(fā)展的新需求，極大地促進了NoSQL等非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展。為此，高校在開設(shè)《數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用》課程教學的過程中要重點解決如何培養(yǎng)具備SQL和NoSQL技術(shù)的新時代數(shù)據(jù)庫技術(shù)人才。

1.2高校專業(yè)差異

《數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用》這門課程中包含了很多不同專業(yè)，并且制定的培養(yǎng)方案也不大一樣，剛學習這門課程的學生掌握的計算機基礎(chǔ)并不一樣。學習計算機專業(yè)的學生要求他們的掌握較高的數(shù)據(jù)庫技術(shù)水平，為此，需要學生學習計算機專業(yè)時，要系統(tǒng)學習關(guān)系和非關(guān)系數(shù)據(jù)庫的相關(guān)技術(shù)知識。信息管理專業(yè)主要是讓學生學習一些關(guān)于關(guān)系型方面的數(shù)據(jù)庫知識，讓學生學習和掌握關(guān)于關(guān)系數(shù)據(jù)庫技術(shù)方面的知識，并且在學習的過程中能有效利用所學的語言知識開發(fā)一個簡單的管理信息系統(tǒng)。學習生態(tài)旅游專業(yè)的學生剛開始基本上不需要學習和編程相關(guān)的知識，他們只需要學習和理解數(shù)據(jù)庫技術(shù)即可，并不需要其牢固掌握開發(fā)技術(shù)。換句話說，學習的專業(yè)不同對學生掌握的數(shù)據(jù)庫技術(shù)要求也具有一定的差異，現(xiàn)階段，《數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用》課程在實際教學中必須要解決的一大問題就是如何依據(jù)專業(yè)的實際情況設(shè)置個性化的培養(yǎng)目標，滿足各個行業(yè)對數(shù)據(jù)庫的技術(shù)需求。

1.3學習能力的差異

即使學習相同的專業(yè)，不同學生具備的學習能力也有一定的差異，學習興趣和積極性也不是很相同。一般情況下，《數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用》課程主要給學生講解理論和實驗兩個方面的知識。其中理論教學主要由教師在多媒體教室中給學生講解知識點，而實踐教學主要是讓學生直接到機房進行上機練習。在學習理論知識方面的知識時，很多學生的注意力容易分散，在課堂上經(jīng)常會私下和其他同學議論紛紛甚至玩手機等情況，教師在學習的過程中很難監(jiān)督。實驗教學主要是當學生學完理論知識之后讓他們進行題目實踐練習。因為教師在教學中要盡可能考慮大部分學生的學習能力，在此基礎(chǔ)上選擇難度適宜的題目讓學生上機練習?？赡芤恍W習能力比較強的學生很快就完成了實驗，而學習能力較差的學生則需要花費更多時間練習，才能完全掌握這個實驗的做法。為此在《數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用》這門課程以及其他課程的教學中，所有教師都要學會依據(jù)學生的實際情況開展個性化教學。

2 大數(shù)據(jù)時代對數(shù)據(jù)庫課程教學的影響

2.1教學內(nèi)容跟不上應(yīng)用的發(fā)展

現(xiàn)階段，數(shù)據(jù)庫課程主要給學生講解關(guān)系數(shù)據(jù)庫方面的知識，讓學生學習結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的定義、存儲和管理等方面的知識。通過讓學生學習這門課程可以共享數(shù)據(jù)、快速檢索數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)，保障數(shù)據(jù)安全等等。除了使用計算機和智能手機以外，GPS定位儀等感測裝置也可以收集各種數(shù)據(jù)信息，并且獲得的大多數(shù)數(shù)據(jù)內(nèi)容都是非結(jié)構(gòu)化的，因此，使用傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)處理這些數(shù)據(jù)很容易遇到各種問題，很受限制。而使用SQL結(jié)構(gòu)化查詢語言要確保收集完整的數(shù)據(jù)，而大數(shù)據(jù)時代非常重視數(shù)據(jù)的實時性。

2.2新型教育方式對數(shù)據(jù)庫教學模式的沖擊

傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫課程使用的教學方法和教學模式過于單一和落后，無法激起學生的學習的積極性和主動性。教師在實際的課堂教學中占據(jù)了主導(dǎo)地位，并且在實際教學中教師也沒有多和學生交流溝通，所以學生更多是被動學習知識，基本上沒有什么機會接觸實踐案例?；诖髷?shù)據(jù)的時代背景下，學生不再僅通過課堂這個渠道學習知識，也可以在網(wǎng)絡(luò)上找一些自己喜歡的優(yōu)質(zhì)教育資源，在此基礎(chǔ)上學到更多有價值的知識，全身心地投入到專業(yè)學習中。

2.3非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)管理的必然要求

現(xiàn)在數(shù)據(jù)量一直處于急速上漲狀態(tài)，數(shù)據(jù)類型也發(fā)生了很大的轉(zhuǎn)變，逐漸從結(jié)構(gòu)化往非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的方向發(fā)展，也主要圍繞非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)分析和挖掘各種數(shù)據(jù)。因此，為了順應(yīng)大數(shù)據(jù)時代的發(fā)展需求，高校一定要采取措施改革數(shù)據(jù)庫課程。

3 大數(shù)據(jù)時代背景下改革數(shù)據(jù)庫課程內(nèi)容的措施

3.1教學方法

數(shù)據(jù)庫課程主要包括關(guān)系和非關(guān)系兩種數(shù)據(jù)庫內(nèi)容。一方面，關(guān)系數(shù)據(jù)庫包括基本原理、一些命令和綜合編程的相關(guān)知識。其中基本原理主要是指用傳統(tǒng)多媒體傳授基本術(shù)語、關(guān)系代數(shù)、概念模式和范式等方面的內(nèi)容。一些基本命令是這個課程中的核心內(nèi)容，主要給學生講解如何操作數(shù)據(jù)庫和表，并且添加、修改、刪除和查詢數(shù)據(jù)庫表中數(shù)據(jù)等命令。綜合編程包括TSQL、存儲過程、觸發(fā)器和游標等方面的內(nèi)容，在實際教學中主要讓學生學會如何應(yīng)用數(shù)據(jù)庫技術(shù)解決復(fù)雜的數(shù)據(jù)庫問題。其和一些基本命令的課程相同，在實際的教學中主要讓學生上機房邊講邊練。NOSQL主要給學生講解非關(guān)系數(shù)據(jù)庫基本原理、操作和綜合編程方面的知識。其中基本原理包括非關(guān)系數(shù)據(jù)庫的存儲結(jié)構(gòu)與設(shè)計理論?；静僮髦饕寣W生學習如何添加、修改、刪除和查詢非關(guān)系數(shù)據(jù)庫的相關(guān)內(nèi)容。綜合編程包括Java或python等現(xiàn)在使用比較普遍的高級編程語言。

3.2教學內(nèi)容

高校教師在給學生講解數(shù)據(jù)庫課程的相關(guān)知識時，其中理論部分主要包括關(guān)系和非關(guān)系數(shù)據(jù)庫的理論知識，傳授學生實踐方面的知識主要讓學生學習SQL 基本命令 DDL、DML和DCL 等方面的知識。非關(guān)系數(shù)據(jù)庫主要讓學生學習DDL 和DML兩種基本命令。關(guān)系數(shù)據(jù)庫編程中主要讓學生學習TSQL 編程、存儲過程、觸發(fā)器和游標等技術(shù)。非關(guān)系數(shù)據(jù)庫編程主要講程序調(diào)用、MapReduce處理、Hive 類 SQL 等內(nèi)容。利用類似Java或 python 調(diào)用非關(guān)系數(shù)據(jù)庫，可以有效增刪和改查數(shù)據(jù)庫表中的記錄。使用Hadoop 的 HDFS 與 MapReduce 處理 NoSQL 數(shù)據(jù)。從MapReduce原理的角度出發(fā)，可以批量處理使用類 SQL ，通過這種方式整合大數(shù)據(jù)信息。

3.3綜合實訓

讓學生接受數(shù)據(jù)庫課程的實訓教學，可以教會學生如何運用數(shù)據(jù)庫技術(shù)解決各種問題，教師可以專門為學生設(shè)計和開發(fā)關(guān)于數(shù)據(jù)庫方面的實際案例。讓學生通過學習數(shù)據(jù)庫設(shè)計方面的理論知識，可以傳授他們較強的實踐技能。數(shù)據(jù)庫的綜合實訓課程包括關(guān)系和非關(guān)系兩種數(shù)據(jù)庫，其中關(guān)系數(shù)據(jù)庫部分主要是教學生如何分析需求，設(shè)計概要、邏輯與物理，之后再具體實施并維護測試。非關(guān)系數(shù)據(jù)庫包括調(diào)用語言、 MapReduce 和 Hive 。

4 總結(jié)

本文詳細闡述了大數(shù)據(jù)時代發(fā)展的現(xiàn)狀及其中存在的各種問題，并且重點說明了大數(shù)據(jù)對高校開展數(shù)據(jù)庫課程教學有什么樣的影響。并且針對教師在教學中使用什么樣的教學方法和內(nèi)容提出了有效的改革措施，在此基礎(chǔ)上還優(yōu)化設(shè)計了數(shù)據(jù)庫課程中包括的理論、實踐和綜合實訓等方面的教學內(nèi)容。

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課題

本論文（專利、專著、軟著相同）受中國特色高水平高職學校和專業(yè)建設(shè)計劃支持;受國家級職業(yè)教育教師教學創(chuàng)新團隊支持！

作者簡介

趙香會，女，（1980.7.3--），漢族，陜西長安人，碩士研究生，講師，研究方向：計算機軟件開發(fā)，數(shù)據(jù)庫技術(shù)，web前端開發(fā)，郵編：213001。