大數據時代獨立學院數據庫課程體系的改革

周海燕+楊平樂

摘要：本文探討在大數據時代，如何從教學內容的優化，教學方法的改進，大數據創新實訓基地建設等方面進行改革，構建適應獨立學院計算機應用型人才培養的面向大數據的完整的數據庫課程體系。

關鍵詞：大數據；數據庫；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）34-0149-02

隨著物聯網、云計算、移動互聯網的快速發展，大數據（Big Data）正逐步成為信息社會的重要財富。大數據時代的來臨，對計算機專業的人才提出了更高的要求。為符合市場發展和企業需求，計算機專業的人才不僅要有較高的編程能力，更要有面向大數據的計算思維和認知能力，掌握大數據分析方法、挖掘工具和開發環境，具有跨學科的基礎知識和學習能力[1]。

一、改革的必要性

目前，國內高校開始逐步在研究生階段開設大數據相關專業方向，并建設大數據專業課程，但針對本科生的大數據相關課程開設較少[2]，獨立學院開設大數據相關課程的更是鳳毛麟角。我國各高校的計算機專業，都以專業核心主干課程的形式開設了數據庫相關課程。以筆者所在的中國礦業大學徐海學院為例，計算機系開設了《數據庫原理及應用》，《數據庫設計與實現》、《數據庫設計與實現實訓》等課程，這些課程以傳統的關系數據庫理論、設計和應用為主線，著重培養學生綜合運用數據庫系統的知識、技術和方法進行數據庫應用系統的設計和開發能力。但是傳統的關系型數據庫已不能適應互聯網應用的新需求，在處理集群環境下的異構海量數據時面臨極大的挑戰，需要采用大數據相關技術來構建性能更高、擴展性更好及更易編程的Web系統。基于此，對獨立學院已有的數據庫課程體系進行改革以適應大數據時代發展的要求迫在眉睫。

二、改革的方向和措施

為適應大數據時代對計算機專業人才培養的更高要求，針對獨立學院計算機應用型人才培養的特色和實際情況，借鑒國內一些高校所開設的大數據相關課程的思路，提出構建獨立學院面向大數據的數據庫課程體系的設想和具體措施。

（一）優化教學內容：經典傳統技術與新興技術相結合，理論與實踐并重

改革后，面向大數據的數據庫課程體系按照“基礎—提高—應用”進階的方式進行構建，課程內容的深度、廣度、綜合性循序漸進，在強調學科基礎的同時注重學生應用能力的培養，為社會輸送適應大數據時代發展的應用型人才。

1.基礎篇：經典傳統技術。經典的數據庫技術以嚴格的結構化數據為對象，是基于關系數據模型的數據管理方法和技術，包含了數據庫學科重要和通用的基礎理論和思路，應該作為面向大數據的數據庫課程體系的基礎。傳統的數據庫課程教學可以采用現行的教學大綱，大二下學期開設，課時設置為56學時理論+16學時實驗。理論部分主要教學內容包括：數據庫基本知識、關系代數、SQL語言、關系理論、規范化設計、T-SQL應用、恢復子系統、事務與并發性、安全性等；實驗部分可以使用SQL Server作為實驗平臺，具體內容包括SQL語言的應用、存儲過程與觸發器，小型數據庫應用系統的設計等。課程教學中應強調應用能力的培養，突出SQL的應用，數據庫的設計等實用內容。

2.提高篇：新興技術。建議在大三上學期開設大數據技術基礎課程。獨立學院計算機專業學生相比一本二本學生來說，理論基礎要薄弱一點，更突出應用能力的培養，因此，大數據技術基礎課程的教學內容要精心組織，課程主要講授NoSQL數據管理系統的知識，學時設置為40+8。NoSQL數據管理技術包括針對異構海量數據的存儲、查詢和分析技術，是大數據時代發展的新興技術。課程主要內容包括：大數據技術相關基礎知識、NoSQL數據庫、Hadoop分布式計算平臺。實驗部分可集中在Hadoop、HDFS、HBase和MapReduce技術方面設置一些入門級的實踐操作，如Hadoop環境的搭建、基礎MapReduce開發，一種NoSQL數據庫的數據查詢練習，Hive的使用等。

最后，還可以以前沿講座的形式向學生介紹涉及大數據時代數據管理與分析的專題和前沿技術，并要求學生對某個大數據應用的特定領域進行文獻收集和學習之后提交讀書報告。

3.應用篇：課程設計與畢業設計。計算機專業應用型人才的培養，課程設計與畢業設計是不可或缺的重要環節。大三下學期開設了為期四周的《軟件課程設計2》課程設計，該課程要求學生綜合應用數據庫、編程語言、軟件工程等知識，設計并開發實現一個小型的數據庫應用系統。改革后，可延長該課程設計的時間，由原來的四周變為五周，增加大數據綜合應用的要求，如可要求學生在設計并開發傳統的超市進銷存管理系統的基礎上，增加超市零售數據分析的內容。

畢業設計，對徐海學院近三年的畢業設計選題進行統計后發現，數據庫應用方面的選題占到總選題的85%左右。改革后，這部分選題也應與時俱進，除了與Android或IOS開發相結合外，還可向大數據研究的熱點看齊。

（二）改進教學方法：案例教學法與項目驅動法相結合，促進學生自主學習

面向大數據的數據庫課程體系理論與實踐結合緊密，技術性強。改革后，本課程體系的教學方法也要相應改進。

理論教學環節，教師應注重培養學生的數據意識，對一些比較抽象的概念，應避免干巴巴地照本宣讀，可以采用案例教學法，結合圖文并茂的課件演示，FLASH動畫等現代教學手段，讓學生增加感性認識，加深理解。比如，學生初次接觸范式理論時，僅從課本字面進行理解普遍覺得難以接受，而通過案例教學，先給出一個設計不好的關系模式作為例子，引導學生分析案例中存在哪些問題，為解決這些問題該如何逐步進行分解，分解后逐步達到各級范式的具體要求。案例教學法讓學生在案例分析過程中學會思考，由被動接受到主動發現問題，思考解決問題的方法，對相關知識點的理解也就更加透徹。

實踐操作、課程設計、畢業設計教學環節，可以全程貫徹執行項目驅動法。將一個完整的項目劃分成若干階段，每個階段要求學生獨立完成相應任務。教師在項目實施的全過程中，主要起引導的作用，要及時對項目的階段成果進行檢查，批改實驗報告，對學生出現的問題及時總結并反饋。學生在項目任務的驅動下，自主去發現問題，思考解決問題的方法，并付諸實踐，不僅掌握了項目中所蘊含的知識，并且收獲實踐成功后的快樂，從而培養學習興趣，既可以提高學生的動手實踐能力，也促進學生養成自主學習的習慣。

實踐證明，案例教學法與項目驅動法相結合的教學方法，應用在數據庫課程體系的教學過程中效果較好。

（三）建設大數據創新實訓基地：加大校企合作力度，為改革提供師資和實踐平臺保障

我國大數據相關課程的教學尚處于起步和摸索階段，獨立學院面向大數據的數據庫課程體系的改革，主要面臨師資力量薄弱和大數據實踐平臺搭建投入較大的問題。為解決這些問題，獨立學院可以充分發揮校企合作“3+1”辦學的優勢，鼓勵大數據IT企業和IT精英走進來，教師和學生走出去，依托優秀軟件開發公司的實力，大力建設校內校外大數據創新實訓基地。項目經驗豐富的優秀IT精英參與大數據基礎課程的教學，是對現有師資力量的有效補充；專職教師通過自主學習，接受企業大數據技術的培訓，參與企業大數據實際項目的開發，成長為“雙師型”骨干教師，是對現有師資業務素質的有效提高。和企業共建大數據創新實訓基地可以為學生的大數據應用實踐提供平臺。

三、總結

獨立學院對數據庫課程體系進行改革，早日引入大數據基礎課程的教學有利于保持課程體系的先進性。優化教學內容是改革的方向，改進教學方法是改革的基礎，而加大校企合作，建設創新實訓基地是改革的有力保障。

參考文獻：

[1]王芬，黃曉濤，張曉芳.《大數據基礎》課程設計與構建[J].軟件導刊，2016，（1）：182.

[2]岳昆，陳紅梅，王麗珍.大數據時代本科數據庫課程體系改革設想[J].計算機教育，2015，（6）：104-107.