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摘要:以往數據庫原理課程授課內容重在對關系型數據庫相關知識的介紹,在目前大數據背景下,內容上缺少與大數據相關的前沿知識點與技術的介紹,與時展有所脫節。為了課程的發展能夠更好地接軌時代背景,更好地適應大數據的發展需要,本文針對目前數據庫原理課程存在的一些缺陷,探討了課程改革的一些方向,就在大數據背景下可以開展哪些工作提出了一些建議。
關鍵詞:數據庫原理;大數據;改革方向
數據庫原理課程是信息類專業的必修課程,該課程開設的目的在于使學生通過本課程的學習掌握數據庫系統的基本概念、基本原理及基本知識,能夠熟練掌握關系數據庫的設計方法,并能夠獨立開發數據庫的應用系統。以往,該課程涉及的數據基本是常規數據,數據庫基本是關系型數據庫,知識點基本圍繞關系型數據庫系統的設計展開。但如今,進入大數據時代,很多數據庫教材仍舊是沿用以往教材,內容上尚未及時更新。為了這門課程能順應時展的需要,就要求我們對教學內容做出相應的調整與更新,加強課程與時展的緊密性。只有這樣,課程才能達到最佳的教學效果,培養的學生才能更好地適應社會。為此,本文就大數據背景下數據庫原理課程的改革方向提出了一些建議,做了初步的探討。
一、大數據背景下課程內容的調整
通常情況下,我們講授數據庫原理課程一般是就數據庫的知識點而講解,往往在與行業結合、專業結合、時代背景結合方面考慮不夠。另外,課程學時在實踐環節的分配并不是很多,僅僅只夠完成一些小型任務與知識點的實踐,考試也往往是以試卷做題的方式進行考核。這些潛在的問題都使得這門課的最終培養目標、學生的能力與時代的適應性方面有所折扣。在目前大數據的背景下,要使得這門課更好地趕上時代步伐,在課程內容方面就必須有所調整與優化,可以考慮從以下一些方面進行改進。1.緊跟時展,擴展前沿知識介紹。以往數據庫原理課程重在介紹關系型數據庫系統,而在大數據下,新一代數據庫多屬于非關系型數據庫系統。這就要求我們需要拓展非關系型數據庫系統的介紹,比如流行的管理大數據的數據庫系統NoSQL、NewSQL等。此外,其他的開源數據庫以及與大數據處理相關的技術,比如內存計算等,也應該列入課程的前沿介紹之中。學習數據庫原理課程,除了會傳統數據庫系統的相關知識,新一代的適合大數據管理的數據庫系統及先進技術也應該有所了解。2.原課程內容精簡和壓縮。在課程總學時得不到增加的基礎上,如何調整教學內容,使之能夠緊跟時代步伐,勢必要求原內容的精簡與壓縮。將內容進行整理,較低層次的或易懂的盡量安排給學生自行學習完成,調動學生的主觀能動性。圍繞數據庫應用系統的設計,抓住核心主干知識點,在此基礎上延伸數據類型。3.理清教學主線,布局教學內容,建立規范的教學體系。數據庫原理課程一般以介紹傳統數據庫為主,內容涵蓋數據庫的基本知識、抽象查詢語言和SQL標準查詢語言介紹、關系優化理論、數據庫的設計、并發與控制等數據庫技術。面對大數據的時代要求,數據庫原理課程內容必須有所更新與調整才能跟上大數據發展的需要。這就需要重新布局教學內容,圍繞大數據背景下數據庫應用系統的需求展開知識點的設計與貫穿。在原有教學主線的基礎上進行拓寬,融入大數據的數據庫知識。4.數據及數據庫外延的擴充,結合專業方向,拓展課堂案例。目前和信息類相關的專業基本都開設了數據庫原理課程,不同的專業,專業背景、專業領域不一樣,所面向的數據就不一樣。要想上好每個專業的這門課程,勢必要求案例隨專業有所不同。只有結合專業選取相應的數據庫案例,才能更好地學以致用。比如我??臻g信息與數字技術專業,在大數據背景下,專業正在從三維地質方向向空天地海方向延伸,原三維地質方向培養目標致力于大數據時代下多源地質空間數據的獲取、集成、分析與領域應用能力??仗斓睾7较蚺囵B目標致力于結合新一代的信息技術,針對空天地海領域的空間數據獲取、集成、分析與智能應用能力。這就要求我們在給該專業學生上數據庫原理課程時能夠適當補充空間數據類型以及處理對應數據的數據庫應用系統案例。下圖即為知識點向外拓展的示意圖。圍繞數據庫系統的設計與應用,結合大數據的背景,我們需要將數據向大數據拓展,數據模型除了關系模型,也應向非關系模型拓展,數據管理軟件需要介紹非關系型數據管理軟件及一些開源數據庫軟件,數據庫相關的技術需要擴充分布式平臺的內容,案例選擇需要注重與行業、專業的結合。
二、課程組教師的教學水平和能力的拔高
上這門課的教師在之前基本很少接觸大數據的相關知識與實踐,所以要想真正與大數據接軌,作為教師,也需要提高自身在大數據與數據庫方面的知識儲備能力。這就要求課程組的教師需要緊跟時代背景,積極學習,努力提高教學水平??梢钥紤]從以下三個方面著手落實。1.參加大數據的相關培訓。目前有很多短期的大數據培訓,介紹了大數據相關知識與技術,并有實踐培訓,作為講授數據庫課程的教師,應該具備對大數據的管理能力。2.借助產學研實習基地,結合實際項目系統積累實踐經驗。很多院校專業都有相應的實習基地,一般的信息類專業實習都離不開數據庫技術,如果時間許可,可以適當的帶學生到實際生產基地參與實際項目,積累實戰經驗,這也能夠為教學更好地服務。3.教學方式的提高。在教學方法上采用案例式教學法,通過“基礎原理—軟件操作—應用開發—系統研發”四個層面的案例進行引導,開展課堂專題研討,對傳統的理論教學模式進行改進,注重實踐教學,同時加強學生利用網絡自行學習的能力,以任務為導向,調動學生自主學習的能力,從而多方位提高理論結合實際的教學效果。
三、實驗教學平臺的不斷更新與實踐教學要求的轉變
1.增設結合大數據的數據庫管理系統的平臺配置與教學。加強實踐教學環節必須先建立起與大數據相關的軟硬件平臺。在條件允許的情況下,配置Hadoop、Spark等平臺,讓學生有所接觸與了解。2.從個人完成逐步擴展到團隊完成。通常,課程實踐教學因學時等因素,往往布置小任務個人完成,重在數據庫系統軟件的應用與基礎知識的實踐。對數據庫原理課程來說,更重要的是培養學生具備數據庫系統設計與開發的能力。在大數據背景下,更需要實際操作具備大數據特點的數據庫應用系統。而往往要設計、開發一個中大型數據庫應用系統,個人在實踐課環節完成時間倉促,我們不妨以一個具備大數據特點的典型數據庫應用系統為例,圍繞開發、設計所需的能力和知識點展開,可在課堂以此貫穿知識點的講解,在實踐教學中,以團隊形式分工合作完成,從而在實踐環節更好地實現課程價值。通過實踐教學,強化課堂教學的深入,通過課堂教學與實踐教學的有機融合,培養學生的團隊合作能力,在團隊合作中實現個人能力的提升。
四、成績評價體系的完善
課程的考核應該脫離傳統考核方式,不能單靠“一紙定江山”。雖然成績評價體系也在逐漸轉變,但基本上也只是納入了一些諸如考勤、作業等方面的措施,況且考勤只能代表來上課并不能說明學習情況,作業也存在抄襲等現象,并不能完全反映每個學生的掌握程度,要想考核結果更實際地反映出學生的真實水平,可以從以下兩個方面進行完善:(1)考核方式的完善,多方面考核,結合翻轉課堂,等等多種形式;(2)考核內容的設置,突出理論與應用的結合。
五、總結
為了適應大數據的時代背景,更好地改進數據庫原理課程的教學,本文從課程內容調整、課程組教師的執教水平、實驗教學平臺的更新、成績評價的方式等方面進行了探討,提出了具體的措施方案。通過這些舉措,旨在不斷完善與更新教學內容,使得教學效果更佳,課程的培養目標更能與時代接軌。
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作者:王媛妮 邵玉祥 彭雷 單位:中國地質大學(武漢)計算機學院