大數(shù)據(jù)背景下數(shù)據(jù)庫(kù)課程教學(xué)改革研究

陳會(huì)平 鄧斌

摘 要：在社交網(wǎng)絡(luò)等多種應(yīng)用大力普及的趨勢(shì)下，社會(huì)逐步走進(jìn)了大數(shù)據(jù)時(shí)代。大數(shù)據(jù)不僅代表著海量信息，還推動(dòng)了人們行為方式與思維方式的轉(zhuǎn)變，直接影響著社會(huì)生活各層面，教育也不例外。大數(shù)據(jù)在很大程度上改變了高校各學(xué)科與專業(yè)教學(xué)工作模式，促進(jìn)了教學(xué)創(chuàng)新改革。本文針對(duì)高校數(shù)據(jù)庫(kù)課程，對(duì)其在大數(shù)據(jù)背景影響下的教學(xué)改革進(jìn)行了深入分析。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)庫(kù)課程;教學(xué)改革

現(xiàn)階段，全球?qū)τ诖髷?shù)據(jù)一詞并未進(jìn)行系統(tǒng)性的總結(jié)，換句話說(shuō)，當(dāng)下全球?qū)τ诖髷?shù)據(jù)的具體含義并未準(zhǔn)確定義，所以在從大數(shù)據(jù)體現(xiàn)而言，其多數(shù)表現(xiàn)在半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)與大量非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)之間。而相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立，則需在原有關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)上進(jìn)行更為精細(xì)的創(chuàng)新與構(gòu)建。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)下我國(guó)多數(shù)高校的數(shù)據(jù)庫(kù)課程教學(xué)仍以原有關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)為主，如在數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)更新發(fā)展趨勢(shì)下，數(shù)據(jù)獲取設(shè)施不再單純依賴于計(jì)算機(jī)，智能手機(jī)終端、感測(cè)裝置等逐步發(fā)展為了新型數(shù)據(jù)來(lái)源載體，通過(guò)這些裝置所采集數(shù)據(jù)與以往存在顯著性差異，且?guī)в泻Ａ糠墙Y(jié)構(gòu)化內(nèi)容，而傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)根本不具備非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)處理分析優(yōu)勢(shì)，特別是在非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)上，大多數(shù)新用戶所產(chǎn)生的相關(guān)數(shù)據(jù)，無(wú)法融入數(shù)據(jù)庫(kù)中。因此，在大數(shù)據(jù)背景下，為進(jìn)一步發(fā)揮高校數(shù)據(jù)庫(kù)課程教學(xué)效果，與時(shí)俱進(jìn)突出數(shù)據(jù)庫(kù)優(yōu)勢(shì)，創(chuàng)新數(shù)據(jù)庫(kù)課程教學(xué)已成為當(dāng)下社會(huì)的重點(diǎn)，比如如何利用云計(jì)算、新型數(shù)據(jù)采集技術(shù)等實(shí)現(xiàn)大型數(shù)據(jù)庫(kù)課程教學(xué)處理。

近些年，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)多數(shù)高校皆以完成了相關(guān)學(xué)科的數(shù)據(jù)庫(kù)類課程建立。如計(jì)算機(jī)專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)類課程的構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)了對(duì)學(xué)生計(jì)算機(jī)能力的培養(yǎng)，解決了相應(yīng)計(jì)算機(jī)儲(chǔ)存大量數(shù)據(jù)問(wèn)題，但整體數(shù)據(jù)庫(kù)課程教學(xué)在發(fā)展上仍存在與云計(jì)算、新型數(shù)據(jù)處理技術(shù)不匹配問(wèn)題，如無(wú)法滿足當(dāng)下教學(xué)的大量數(shù)據(jù)處理;數(shù)據(jù)庫(kù)專業(yè)人才的應(yīng)用需求，所以，大數(shù)據(jù)背景下，高校應(yīng)針對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)課程進(jìn)行創(chuàng)新改革，基于多元角度優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容與方式方法，以促使高校教學(xué)模式與現(xiàn)代化社會(huì)發(fā)展需求相符，從而為社會(huì)培養(yǎng)優(yōu)秀的復(fù)合型人才。

一、大數(shù)據(jù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)課程教學(xué)的影響分析

（一）教學(xué)內(nèi)容相對(duì)落后

既有數(shù)據(jù)庫(kù)課程主要基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)為主，深入研究分析結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)儲(chǔ)存，冗余縮減，數(shù)據(jù)共享，數(shù)據(jù)安全，數(shù)據(jù)檢索，數(shù)據(jù)處理等相關(guān)內(nèi)容。在數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)更新發(fā)展趨勢(shì)下，數(shù)據(jù)獲取設(shè)施不再單純依賴于計(jì)算機(jī)，智能手機(jī)終端、感測(cè)裝置等逐步發(fā)展為了新型數(shù)據(jù)來(lái)源載體，通過(guò)這些裝置所采集數(shù)據(jù)與以往存在顯著性差異，且?guī)в泻Ａ糠墙Y(jié)構(gòu)化內(nèi)容，而傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)根本不具備非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)處理分析優(yōu)勢(shì)。此外既有SQL講究數(shù)據(jù)整體性，但是在大數(shù)據(jù)背景下，實(shí)時(shí)性更為關(guān)鍵，在面對(duì)明確要求高擴(kuò)展性與大吞吐量的業(yè)務(wù)時(shí)，效率相對(duì)偏低，而且關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)根本無(wú)法滿足大數(shù)據(jù)分析具體需求。

（二）基于慕課的新型教育模式造成的沖擊

既有數(shù)據(jù)庫(kù)課程教學(xué)方式方法過(guò)于單一，教學(xué)模式落后，靈活性與多元性不足，以基于教師為中心的教學(xué)模式為主，根本無(wú)法充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性與主動(dòng)性。在教學(xué)過(guò)程中，主要以教師講解為主，教師并未切實(shí)以學(xué)生角度，真正了解學(xué)生需求，導(dǎo)致教師與學(xué)生的交互不到位，在課堂教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生只能被動(dòng)接受知識(shí)，在課后，真實(shí)案例實(shí)踐活動(dòng)也比較匱乏，使得學(xué)生感覺(jué)所學(xué)知識(shí)太過(guò)枯燥乏味，無(wú)用武之地。

在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)等多種新型計(jì)算機(jī)技術(shù)快速衍生的形勢(shì)下，基于互聯(lián)網(wǎng)以計(jì)算機(jī)為載體學(xué)習(xí)的在線教育正在不斷侵占全球熱點(diǎn)。當(dāng)前，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)可實(shí)時(shí)查詢各式各樣的教學(xué)資源，即文本形式、課堂實(shí)時(shí)錄像形式、師生在線互動(dòng)形式、教學(xué)練習(xí)與測(cè)試形式等，這些資源全面呈現(xiàn)于學(xué)生。所以大數(shù)據(jù)背景下，學(xué)生獲取知識(shí)的方式不再局限于校園與課堂，而是在此基礎(chǔ)上，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)不限時(shí)間地點(diǎn)地實(shí)時(shí)獲取感興趣的優(yōu)質(zhì)教育資源，這就需要學(xué)生具備學(xué)習(xí)積極性與主動(dòng)性。因此，根據(jù)實(shí)際情況，科學(xué)合理轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)灌輸式教學(xué)模式勢(shì)在必行。

二、大數(shù)據(jù)背景下數(shù)據(jù)庫(kù)課程教學(xué)改革策略

（一）教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)新優(yōu)化

大數(shù)據(jù)背景下，基于數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)新型特性與復(fù)合型人才培養(yǎng)需求，數(shù)據(jù)庫(kù)課程教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)建思路主要表征為，有機(jī)結(jié)合關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)與新型非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，根據(jù)大數(shù)據(jù)實(shí)踐應(yīng)用關(guān)鍵層面，即海量數(shù)據(jù)組織、存儲(chǔ);海量數(shù)據(jù)分析、挖掘;海量數(shù)據(jù)實(shí)踐應(yīng)用;以及大數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)關(guān)鍵階段，即大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)、大數(shù)據(jù)導(dǎo)入存儲(chǔ)、大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)計(jì)算分析、大數(shù)據(jù)實(shí)踐案例應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)課程構(gòu)建。通過(guò)優(yōu)化既有數(shù)據(jù)庫(kù)課程教學(xué)內(nèi)容，切實(shí)結(jié)合經(jīng)典技術(shù)與新技術(shù)，有機(jī)融合理論知識(shí)與實(shí)踐。

教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)新改革大體可劃分為三部分，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，基于傳統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)為主，其中主要包含數(shù)據(jù)庫(kù)學(xué)科重要與通用基礎(chǔ)理念，應(yīng)作為數(shù)據(jù)庫(kù)課程教學(xué)基礎(chǔ);大數(shù)據(jù)技術(shù)，分布式存儲(chǔ)、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫(kù)、大數(shù)據(jù)分析挖掘、大數(shù)據(jù)實(shí)踐應(yīng)用;實(shí)踐案例，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)踐與非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)實(shí)踐分析。

（二）教學(xué)方法創(chuàng)新改革

1.關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)教學(xué)方法

在數(shù)據(jù)庫(kù)環(huán)節(jié)傳輸?shù)年P(guān)鍵課程內(nèi)容為經(jīng)典數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，即數(shù)據(jù)庫(kù)學(xué)科主要基礎(chǔ)理論與思想。針對(duì)各種類型與難點(diǎn)，可選擇相應(yīng)教學(xué)方法，例如需學(xué)生充分了解認(rèn)知的概念知識(shí)或者簡(jiǎn)單理論知識(shí)點(diǎn)，可通過(guò)傳統(tǒng)教師灌輸式傳授方法開展教學(xué)，即數(shù)據(jù)庫(kù)概念、數(shù)據(jù)模型概念、單表查詢、視圖概念與作用等等;需學(xué)生充分掌握的主要知識(shí)點(diǎn)或重難點(diǎn)，可通過(guò)微課與翻轉(zhuǎn)課堂有機(jī)結(jié)合的教學(xué)方法，以微課方式呈現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)，在課前及時(shí)提供給學(xué)生，并布置相應(yīng)任務(wù)，以助于學(xué)生切實(shí)做好預(yù)習(xí)工作，在課堂上集中探討分析學(xué)生在預(yù)習(xí)中所遇到的共性問(wèn)題，還可針對(duì)個(gè)別學(xué)生給予針對(duì)性指導(dǎo)，基于成績(jī)?yōu)榧?lì)機(jī)制，鼓勵(lì)學(xué)生提問(wèn)，在解決自身問(wèn)題與其他同學(xué)問(wèn)題的同時(shí)，進(jìn)一步鞏固所掌握知識(shí)點(diǎn)，以此激發(fā)學(xué)生的課堂參與主動(dòng)性與積極性，實(shí)現(xiàn)課堂時(shí)間的高效應(yīng)用，在課后，學(xué)生可通過(guò)微課進(jìn)行重溫復(fù)習(xí)，就自身對(duì)于知識(shí)點(diǎn)的掌握程度實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)。

2.大數(shù)據(jù)技術(shù)教學(xué)方法

大數(shù)據(jù)背景下，數(shù)據(jù)庫(kù)課程教學(xué)理論與實(shí)踐結(jié)合密切，技術(shù)性突出。作為新型技術(shù)熱點(diǎn)，大數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上備受歡迎，相關(guān)很多教學(xué)視頻與技術(shù)論壇各式各樣，但是想要作為課堂教學(xué)，需要對(duì)學(xué)生接受度、講解時(shí)機(jī)、內(nèi)容組織方式等進(jìn)行充分考慮。慕課是基于網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的大規(guī)模、開放式教學(xué)組織模式，是開放式教育資源的后續(xù)發(fā)展。與傳統(tǒng)課堂教學(xué)對(duì)比，慕課教學(xué)可靈活合理安排課堂時(shí)間與地點(diǎn)，但是師生交互性相對(duì)不足，所以高?？捎袡C(jī)結(jié)合傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式與慕課教學(xué)模式，有效發(fā)揮二者優(yōu)勢(shì)作用，以高度滿足各個(gè)層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。

就大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)知識(shí)與理論而言，教師可采取慕課與翻轉(zhuǎn)課堂有機(jī)結(jié)合的教學(xué)方法。在課前，針對(duì)課程要求與學(xué)生需要設(shè)計(jì)具體預(yù)習(xí)方案，以自主觀看預(yù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)的慕課為載體，學(xué)生可自主完成預(yù)習(xí)。同時(shí)明確指出所有學(xué)生整理慕課中的知識(shí)點(diǎn)，詳細(xì)陳列知識(shí)盲點(diǎn)與問(wèn)題。在課堂上，以翻轉(zhuǎn)課堂模式為主，教師劃分學(xué)生為小組，靈活設(shè)計(jì)互動(dòng)答疑活動(dòng)，安排其中一組學(xué)生提出疑惑之處，其他小組學(xué)生解答，為對(duì)方提供答案與解釋，教師負(fù)責(zé)點(diǎn)評(píng)與補(bǔ)充，解答正確的小組可獲得獎(jiǎng)勵(lì)，以此方式鼓勵(lì)學(xué)生積極主動(dòng)參與，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)熱情與興趣。在課后，可就學(xué)生實(shí)際掌握情況，以慕課復(fù)習(xí)鞏固知識(shí)點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)目標(biāo)。

3.實(shí)踐案例教學(xué)方法

數(shù)據(jù)課程實(shí)踐案例教學(xué)環(huán)節(jié)，根據(jù)高校加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生良好實(shí)踐能力與創(chuàng)新創(chuàng)造精神，基于CDIO工程教育理念，選擇項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法開展實(shí)踐案例教學(xué)。CDIO工程教育模式即集成構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)行一體化的教育模式，具體是將工程教育與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合，在全生命周期中，鞏固學(xué)生基礎(chǔ)理論知識(shí)，提高學(xué)生技術(shù)水平與能力，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神。CDIO核心理念是在數(shù)據(jù)庫(kù)教學(xué)中引進(jìn)實(shí)踐案例，在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中以案例為主，針對(duì)學(xué)生進(jìn)行構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)作等全面系統(tǒng)訓(xùn)練。數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)踐案例教學(xué)以大數(shù)據(jù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)為載體，在實(shí)踐教學(xué)中引進(jìn)基于CDIO工程教育模式的項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法，緊緊圍繞項(xiàng)目設(shè)計(jì)進(jìn)行教學(xué)，以項(xiàng)目為核心有機(jī)銜接數(shù)據(jù)庫(kù)課程體系。大數(shù)據(jù)技術(shù)目前正在不斷進(jìn)步發(fā)展，且屬于前沿信息化技術(shù)，CDIO工程教育模式可以讓學(xué)生在數(shù)據(jù)庫(kù)課程學(xué)習(xí)中體驗(yàn)技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用狀態(tài)，從而培養(yǎng)良好的大數(shù)據(jù)技術(shù)認(rèn)知與情感，以強(qiáng)化學(xué)生的大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用能力，提升創(chuàng)造與思考能力，以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力等等。

（三）師資隊(duì)伍創(chuàng)新建設(shè)

就高校數(shù)據(jù)庫(kù)課程教學(xué)創(chuàng)新改革而言，加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。當(dāng)前高校數(shù)據(jù)庫(kù)課程教師大部分都比較擅長(zhǎng)采用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)管理技術(shù)，但是大數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)實(shí)踐能力相對(duì)欠缺，這就導(dǎo)致師資隊(duì)伍建設(shè)始終阻礙著數(shù)據(jù)庫(kù)課程教學(xué)的順利開展。數(shù)據(jù)庫(kù)新課程體系對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)教師專業(yè)能力與水平的要求相對(duì)較高，所以，高校需根據(jù)大數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容與具體要求，強(qiáng)化師資隊(duì)伍建設(shè)，可邀請(qǐng)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)精英到校為教師培訓(xùn)，還可以培訓(xùn)與自主學(xué)習(xí)方式，提升教師專業(yè)素養(yǎng)與能力，以此提高數(shù)據(jù)庫(kù)課程教師隊(duì)伍整體水平。并且，在大數(shù)據(jù)背景下，教師需實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換角色，摒棄既有灌輸式教學(xué)方式，樹立以學(xué)生為本的教學(xué)理念，針對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)課程教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容、條件等，靈活選擇教學(xué)方式方法，生成學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)為主，教師正向引導(dǎo)為輔的教學(xué)模式。

三、結(jié)語(yǔ)

總而言之，大數(shù)據(jù)背景下，高校應(yīng)針對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)課程進(jìn)行創(chuàng)新改革，基于多元角度優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容與方式方法，以促使高校教學(xué)模式與現(xiàn)代化社會(huì)發(fā)展需求相符，從而為社會(huì)培養(yǎng)優(yōu)秀的復(fù)合型人才。此外，還應(yīng)適度加大對(duì)師資隊(duì)伍建設(shè)的投入力度，以保障數(shù)據(jù)庫(kù)課程教學(xué)改革順利完成，進(jìn)而提高數(shù)據(jù)庫(kù)教學(xué)效率與質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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基金項(xiàng)目：2019年度教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目（項(xiàng)目批準(zhǔn)號(hào)：201901075003）