基于數據安全的《數據庫系統概論》課程思政教學內容設計與實踐

王振海，周曉磊

（臨沂大學 信息科學與工程學院，山東 臨沂）

一 引言

《高等學校課程思政建設指導綱要》（教高[2020]3 號）指出全面推進高校課程思政建設，發揮好每門課程的育人作用，提高高校人才培養質量[1]。《數據庫系統概論》是計算機類專業的專業必須課程，通過本課程的教學使學生掌握數據庫的基本概念和原理，掌握數據庫的理論、技術和方法，具備應用現有的主流數據庫管理系統能力，具備根據具體的數據庫應用問題進行數據庫的分析、設計和搭建能力。隨著信息化、網絡化、數字化及智能化的發展，學生學習、工作和生活在“互聯網+”時代，數據安全觀對學生價值觀的塑造至關重要。如何在《數據庫系統概論》課程教學設計中融入課程思政元素，本文進行了探索和實踐。

二 《數據庫系統概論》的課程目標

（一） 課程教學目標

1.理解數據庫的基本概念，熟練掌握概念模型的表示、關系代數的各種運算規則和SQL 的語法規則，并能根據數據庫應用問題進行概念模型、關系代數和SQL 的應用表達。

2. 理解查詢優化和關系數據理論的概念，掌握數據庫并發控制、數據庫恢復的實現技術，掌握數據庫安全性和完整性的設計，掌握關系模式的規范化，并能根據數據庫應用問題進行規范化設計。

3.了解數據庫設計的含義，掌握數據庫設計的步驟，并能根據數據庫應用問題進行數據庫設計。

4.了解數據庫技術的發展方向，并能針對數據庫應用問題選擇和使用恰當的數據庫開發工具。

（二） 課程思政目標及內涵

本課程主要培養學生堅定理想信念和愛國愛民的家國情懷、塑造刻苦鉆研的工匠精神、具有較強的安全意識，遵紀守法。可融入的思政元素為[2]：

1.家國情懷

國家的發展,民族的復興,離不開青年人的奮斗。新興科學技術迅猛發展,數據庫技術也迎來了更多的發展機遇與挑戰。傳統數據庫系統紛紛優化升級,進一步強化了數據庫系統數據信息安全[3]。但數據庫技術發展的同時更應將家國情懷牢記心中，例如老少皆知的滴滴出行事件，滴滴出行將用戶數據打包交給美國政府。這些數據不僅僅包括我們的日常出行數據，辦公家庭地址和車內錄音，還可以精確定位我們每個用戶的生活習慣、工作情況、愛好和生活狀況等情況，將這些數據交到美國人手里，將國家公民出行機密擺于明面，無視國家利益，更無家國情懷，對我們國家安全埋下了巨大的隱患。本門課程通過引導學生樹立科技強國觀念,刻苦鉆研,不斷學習等方式,激發當代青年學生像黃大年同志一樣擁有熱忱的家國情懷和使命擔當，讓學生成為優秀的社會主義接班人。

2.工匠精神

功崇惟志, 業廣惟勤。業精于勤荒于嬉，行成于思毀于隨。工匠精神作為新時代的職業精神，是一個人職業道德、職業能力和職業素質的體現。精益求精、一絲不茍、耐心專注、專業創新更是新時代工匠精神不變的內涵。現如今工匠精神在科技強國中有著重要的學習價值, 工匠精神是要盡最大的努力做好每一件事情, 自1960 年代以來, 數據庫技術代代相傳,產生了四位圖靈獎獲得者:查爾斯巴赫曼、埃德加科德、詹姆斯格雷和邁克爾斯通布雷克。這四位圖靈獎獲得者都是數據庫領域的巨頭,他們對學習、研究的嚴謹態度是值得我們學習的;他們提出的理論在科技發展的過程中經得起反復推敲和驗證。在這門課程中將課程思政元素融合其中,大力弘揚了工匠精神。激發學生的學習興趣,培養學生熱愛本職工作、細致嚴謹、銳意進取、勇于創造的能力。結合實際情況把工匠精神融入以后的學習和生活中,為以后更深入、更全面地學習專業課程打下良好基礎[4]。

3.安全意識

在當前的數據時代, 我們在享受數據時代的便利和智能的同時,也擔心個人信息的安全。個人信息一旦泄露,就會面臨各種各樣的困擾。輕則廣告騷擾,重則騙財騙物,因此每個人應當積極響應國家提倡的實名認證,防止個人信息被盜用,以防網絡詐騙,保護好個人密碼,不傳播他人,不在陌生設備登陸個人賬號,增強密碼強度,經常性更換密碼。隨著互聯網的發展，網絡詐騙逐漸取代以往的電信詐騙，且被騙人群開始逐漸年輕化，學生化，為增強民眾們的安全意識，公安部更是推出了一款手機防騙保護軟件國家反詐騙APP，當你下載了該款軟件它將自動識別詐騙短信或電話并及時發出預警，同時還可以對可疑的賭博、釣魚網站、詐騙信息進行舉報。通過宣傳我國既有大部分人都已下載該款軟件，公民安全意識顯著提高，詐騙案例逐漸減少。在本門課程中將通過融入信息安全相關思政內容和國家對個人信息安全重視,提升大家的安全意識，降低大家受騙的可能性。

4.遵紀守法

遵紀守法在當今法制化社會下是每個公民的義務,法律不保護躺在權利上睡覺的人，新時代青年更應認真履職盡責，宗旨意識牢固，恪盡職守，遵紀守法，同一切危害祖國安全的行為作斗爭。隨著時代發展，社會進步國家的法律制度越來越完善，即便如此也有少部分不法分子通過法律漏洞為自己謀取不正當的利益，尤其在近幾年互聯網的迅速發展，為不法分子創造了新的領域的可乘之機，數據庫的泄露小致影響公司的利益，大致影響社會的穩定，因此為營造自由、平等、公正、法治的良好社會秩序,在本門課程中可以通過融入遵紀守法等相關思政內容,從而引導大學生樹立遵紀守法的正確觀念[5]。

5.理想信念

理想信念是一個國家、一個民族凝魂聚氣的關鍵。一個國家甚至一個民族要想在世界洪流中立穩腳跟就要擁有堅定的理想信念。新青年的我們都應該堅定信仰,是心存中國夢、身懷過硬本領,為建設社會主義現代化國家而不懈奮斗。新時代的我們，更應心懷偉大夢想，堅定理想信念，錘煉意志品格，服務社會，奉獻社會，將個人夢想融入國家發展，將自己的青春奉獻在我國新時代征程中。堅持以科學的理論武裝頭腦,堅持以身作則引領時代發展,堅持營造積極和諧向上的社會氛圍。在本門課程中將融入理想信念相關思政元素,培養大學生艱苦奮斗、刻苦鉆研、不畏困難的理想信念,為我國成為現代化社會主義強國而奮斗,為實現中華民族的偉大復興而不斷進取。

三 課程思政內容設計思路

結合課程思政目標，通過在數據用戶權限管理和存取控制、視圖和同義詞、數據的完整性的約束、觸發器、備份與恢復等教學內容部分融入相關思政內容，確保制定的課程思政目標能夠實現。

（一） 用戶權限管理和存取控制

數據庫權限分為兩種，一種是系統權限另一種是對象權限。系統權限是可以在系統對數據可進行存取和使用的機制。對象權限是指用戶對其他用戶的表、序列、視圖、存儲過程、函數和包的操作[6]。

存取控制主要包括定義用戶權限和合法權限檢查兩部分。通過數據庫的存取控制機制來實現用戶權限的設置[7]。

用戶獲取數據庫權限的同時也獲得了對數據庫中進行操作的能力,然而對數據庫大部分的操作是不可逆的,這就有可能會造成數據庫信息的損壞,會使不法分子有可乘之機。如2020 年,微盟員工賀某依靠手中的數據庫管理權限將微盟數據庫中的信息全部刪除給公司造成了十億余元的損失,最終賀某被判刑六年。因此,在課程教學中將遵紀守法相關理念與用戶權限管理和存取控制相結合,能夠提高學生的法律意識,增強學生遵紀守法的觀念。

（二） 視圖和同義詞

視圖是從一個或多個基本表導出的表。與基本表不同的是，視圖是一個虛擬表。數據庫只存儲視圖的定義,而不存儲視圖對應的數據。也就是說數據庫為不同的用戶定義不同的視圖,僅僅需要把數據對象控制在一定的范圍中。同義詞是表、索引、視圖等名詞對象的別名,同義詞不占用任何實際存儲空間,只在數據字典中保存同義詞的定義[8]。

數據庫中引用同義詞這個概念,實現對目標的保護,例如在平時上網使用博客、微信、微博時,賬戶使用虛擬賬戶名,對個人隱私進行保護的,防止個人信息的泄露,實現數據庫的安全,保護用戶個人數據。

（三） 數據完整性約束

數據完整性約束是一組完整性規則的集合。規則包含:參照完整性、實體完整性、用戶定義完整性。在講述數據完整性相關內容時,引入國家領土完整性相關內容,培養每一名大學生的愛國情懷,堅持一個中國的原則,愛大國才能愛小家。

（四） 觸發器

觸發器是用戶定義在關系表中的一類由事件驅動的特殊過程。一旦定義，觸發器將被保存在數據庫服務器中。觸發器不僅可以用于數據庫完整性檢查，也可實現數據庫其他功能，包括數據庫安全性檢查等。觸發器在數據庫中,就像一名擁有工匠精神的匠人,時時刻刻的監視數據庫中可能出現的問題,工匠精神只一種用嚴謹的工作態度,專注做好每一件事情,通過相關內容培養大學生細心、耐心、堅毅、精益求精、善于創新的工匠精神。

（五） 備份與恢復

數據備份與恢復可以更好的保護數據的安全性,降低數據庫因意外因素導致的數據丟失、損壞的風險,并且保證系統的正常運行。

在軟件開發過程中, 階段性的對已完成的代碼進行備份,防止因停電、意外等外部因素引起的數據丟失影響開發進度。同時可以在數據庫遭受外部入侵時,及時對數據進行恢復。培養學生養成及時備份與恢復的習慣。

（六） 事務管理

事務管理可以用來對數據庫的完整性進行維護，保證批量SQL 語句全部執行，或者全部不執行，從而保證數據的一致性。就像一支紀律嚴明的軍隊，全軍上下步調一致，思想統一，每一名戰士都堅決執行命令，這樣的軍隊才做到能打仗、打勝仗。通過事務管理培養學生的執行力和紀律性，養成良好的學習習慣。

四 《數據庫系統概論》課程思政教學內容設計

結合上述課程思政內容設計思路，在課程教學過程中，在不同的章節設計了不同的思政教學內容[9]，如表1 所示。

表1 “課程思政”教學內容設計

五 結語

通過在課程教學內容中巧妙地融入思政內容，在講解數據庫知識的同時普及思政的內容。近年由于互聯網的迅速發展，數據庫的安全與使用對社會的影響越發顯著，本教學內容將思政理念的引入，潛移默化中培養了學生的數據安全意識、愛國情懷，幫助學生塑造了正確的世界觀、人生觀、價值觀。