大数据时代独立学院数据库课程体系的改革

周海燕+杨平乐

摘要：本文探讨在大数据时代，如何从教学内容的优化，教学方法的改进，大数据创新实训基地建设等方面进行改革，构建适应独立学院计算机应用型人才培养的面向大数据的完整的数据库课程体系。

关键词：大数据；数据库；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）34-0149-02

随着物联网、云计算、移动互联网的快速发展，大数据（Big Data）正逐步成为信息社会的重要财富。大数据时代的来临，对计算机专业的人才提出了更高的要求。为符合市场发展和企业需求，计算机专业的人才不仅要有较高的编程能力，更要有面向大数据的计算思维和认知能力，掌握大数据分析方法、挖掘工具和开发环境，具有跨学科的基础知识和学习能力[1]。

一、改革的必要性

目前，国内高校开始逐步在研究生阶段开设大数据相关专业方向，并建设大数据专业课程，但针对本科生的大数据相关课程开设较少[2]，独立学院开设大数据相关课程的更是凤毛麟角。我国各高校的计算机专业，都以专业核心主干课程的形式开设了数据库相关课程。以笔者所在的中国矿业大学徐海学院为例，计算机系开设了《数据库原理及应用》，《数据库设计与实现》、《数据库设计与实现实训》等课程，这些课程以传统的关系数据库理论、设计和应用为主线，着重培养学生综合运用数据库系统的知识、技术和方法进行数据库应用系统的设计和开发能力。但是传统的关系型数据库已不能适应互联网应用的新需求，在处理集群环境下的异构海量数据时面临极大的挑战，需要采用大数据相关技术来构建性能更高、扩展性更好及更易编程的Web系统。基于此，对独立学院已有的数据库课程体系进行改革以适应大数据时代发展的要求迫在眉睫。

二、改革的方向和措施

为适应大数据时代对计算机专业人才培养的更高要求，针对独立学院计算机应用型人才培养的特色和实际情况，借鉴国内一些高校所开设的大数据相关课程的思路，提出构建独立学院面向大数据的数据库课程体系的设想和具体措施。

（一）优化教学内容：经典传统技术与新兴技术相结合，理论与实践并重

改革后，面向大数据的数据库课程体系按照“基础—提高—应用”进阶的方式进行构建，课程内容的深度、广度、综合性循序渐进，在强调学科基础的同时注重学生应用能力的培养，为社会输送适应大数据时代发展的应用型人才。

1.基础篇：经典传统技术。经典的数据库技术以严格的结构化数据为对象，是基于关系数据模型的数据管理方法和技术，包含了数据库学科重要和通用的基础理论和思路，应该作为面向大数据的数据库课程体系的基础。传统的数据库课程教学可以采用现行的教学大纲，大二下学期开设，课时设置为56学时理论+16学时实验。理论部分主要教学内容包括：数据库基本知识、关系代数、SQL语言、关系理论、规范化设计、T-SQL应用、恢复子系统、事务与并发性、安全性等；实验部分可以使用SQL Server作为实验平台，具体内容包括SQL语言的应用、存储过程与触发器，小型数据库应用系统的设计等。课程教学中应强调应用能力的培养，突出SQL的应用，数据库的设计等实用内容。

2.提高篇：新兴技术。建议在大三上学期开设大数据技术基础课程。独立学院计算机专业学生相比一本二本学生来说，理论基础要薄弱一点，更突出应用能力的培养，因此，大数据技术基础课程的教学内容要精心组织，课程主要讲授NoSQL数据管理系统的知识，学时设置为40+8。NoSQL数据管理技术包括针对异构海量数据的存储、查询和分析技术，是大数据时代发展的新兴技术。课程主要内容包括：大数据技术相关基础知识、NoSQL数据库、Hadoop分布式计算平台。实验部分可集中在Hadoop、HDFS、HBase和MapReduce技术方面设置一些入门级的实践操作，如Hadoop环境的搭建、基础MapReduce开发，一种NoSQL数据库的数据查询练习，Hive的使用等。

最后，还可以以前沿讲座的形式向学生介绍涉及大数据时代数据管理与分析的专题和前沿技术，并要求学生对某个大数据应用的特定领域进行文献收集和学习之后提交读书报告。

3.应用篇：课程设计与毕业设计。计算机专业应用型人才的培养，课程设计与毕业设计是不可或缺的重要环节。大三下学期开设了为期四周的《软件课程设计2》课程设计，该课程要求学生综合应用数据库、编程语言、软件工程等知识，设计并开发实现一个小型的数据库应用系统。改革后，可延长该课程设计的时间，由原来的四周变为五周，增加大数据综合应用的要求，如可要求学生在设计并开发传统的超市进销存管理系统的基础上，增加超市零售数据分析的内容。

毕业设计，对徐海学院近三年的毕业设计选题进行统计后发现，数据库应用方面的选题占到总选题的85%左右。改革后，这部分选题也应与时俱进，除了与Android或IOS开发相结合外，还可向大数据研究的热点看齐。

（二）改进教学方法：案例教学法与项目驱动法相结合，促进学生自主学习

面向大数据的数据库课程体系理论与实践结合紧密，技术性强。改革后，本课程体系的教学方法也要相应改进。

理论教学环节，教师应注重培养学生的数据意识，对一些比较抽象的概念，应避免干巴巴地照本宣读，可以采用案例教学法，结合图文并茂的课件演示，FLASH动画等现代教学手段，让学生增加感性认识，加深理解。比如，学生初次接触范式理论时，仅从课本字面进行理解普遍觉得难以接受，而通过案例教学，先给出一个设计不好的关系模式作为例子，引导学生分析案例中存在哪些问题，为解决这些问题该如何逐步进行分解，分解后逐步达到各级范式的具体要求。案例教学法让学生在案例分析过程中学会思考，由被动接受到主动发现问题，思考解决问题的方法，对相关知识点的理解也就更加透彻。

实践操作、课程设计、毕业设计教学环节，可以全程贯彻执行项目驱动法。将一个完整的项目划分成若干阶段，每个阶段要求学生独立完成相应任务。教师在项目实施的全过程中，主要起引导的作用，要及时对项目的阶段成果进行检查，批改实验报告，对学生出现的问题及时总结并反馈。学生在项目任务的驱动下，自主去发现问题，思考解决问题的方法，并付诸实践，不仅掌握了项目中所蕴含的知识，并且收获实践成功后的快乐，从而培养学习兴趣，既可以提高学生的动手实践能力，也促进学生养成自主学习的习惯。

实践证明，案例教学法与项目驱动法相结合的教学方法，应用在数据库課程体系的教学过程中效果较好。

（三）建设大数据创新实训基地：加大校企合作力度，为改革提供师资和实践平台保障

我国大数据相关课程的教学尚处于起步和摸索阶段，独立学院面向大数据的数据库课程体系的改革，主要面临师资力量薄弱和大数据实践平台搭建投入较大的问题。为解决这些问题，独立学院可以充分发挥校企合作“3+1”办学的优势，鼓励大数据IT企业和IT精英走进来，教师和学生走出去，依托优秀软件开发公司的实力，大力建设校内校外大数据创新实训基地。项目经验丰富的优秀IT精英参与大数据基础课程的教学，是对现有师资力量的有效补充；专职教师通过自主学习，接受企业大数据技术的培训，参与企业大数据实际项目的开发，成长为“双师型”骨干教师，是对现有师资业务素质的有效提高。和企业共建大数据创新实训基地可以为学生的大数据应用实践提供平台。

三、总结

独立学院对数据库课程体系进行改革，早日引入大数据基础课程的教学有利于保持课程体系的先进性。优化教学内容是改革的方向，改进教学方法是改革的基础，而加大校企合作，建设创新实训基地是改革的有力保障。

参考文献：

[1]王芬，黄晓涛，张晓芳.《大数据基础》课程设计与构建[J].软件导刊，2016，（1）：182.

[2]岳昆，陈红梅，王丽珍.大数据时代本科数据库课程体系改革设想[J].计算机教育，2015，（6）：104-107.