大数据背景下数据库课程教学改革研究
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作者:陈会平 邓斌
摘 要：在社交网络等多种应用大力普及的趋势下，社会逐步走进了大数据时代。大数据不仅代表着海量信息，还推动了人们行为方式与思维方式的转变，直接影响着社会生活各层面，教育也不例外。大数据在很大程度上改变了高校各学科与专业教学工作模式，促进了教学创新改革。本文针对高校数据库课程，对其在大数据背景影响下的教学改革进行了深入分析。
关键词：大数据;数据库课程;教学改革
现阶段，全球对于大数据一词并未进行系统性的总结，换句话说，当下全球对于大数据的具体含义并未准确定义，所以在从大数据体现而言，其多数表现在半结构化数据与大量非结构化数据之间。而相关数据库的建立，则需在原有关系数据库基础上进行更为精细的创新与构建。根据数据显示，当下我国多数高校的数据库课程教学仍以原有关系型数据库为主，如在数据库技术更新发展趋势下，数据获取设施不再单纯依赖于计算机，智能手机终端、感测装置等逐步发展为了新型数据来源载体，通过这些装置所采集数据与以往存在显著性差异，且带有海量非结构化内容，而传统数据库根本不具备非结构化数据处理分析优势，特别是在非结构化数据上，大多数新用户所产生的相关数据，无法融入数据库中。因此，在大数据背景下，为进一步发挥高校数据库课程教学效果，与时俱进突出数据库优势，创新数据库课程教学已成为当下社会的重点，比如如何利用云计算、新型数据采集技术等实现大型数据库课程教学处理。
近些年，根据相关数据显示，我国多数高校皆以完成了相关学科的数据库类课程建立。如计算机专业数据库类课程的构建，实现了对学生计算机能力的培养，解决了相应计算机储存大量数据问题，但整体数据库课程教学在发展上仍存在与云计算、新型数据处理技术不匹配问题，如无法满足当下教学的大量数据处理;数据库专业人才的应用需求，所以，大数据背景下，高校应针对数据库课程进行创新改革，基于多元角度优化教学内容与方式方法，以促使高校教学模式与现代化社会发展需求相符，从而为社会培养优秀的复合型人才。
一、大数据对数据库课程教学的影响分析
（一）教学内容相对落后
既有数据库课程主要基于关系数据库为主，深入研究分析结构化数据储存，冗余缩减，数据共享，数据安全，数据检索，数据处理等相关内容。在数据库技术更新发展趋势下，数据获取设施不再单纯依赖于计算机，智能手机终端、感测装置等逐步发展为了新型数据来源载体，通过这些装置所采集数据与以往存在显著性差異，且带有海量非结构化内容，而传统数据库根本不具备非结构化数据处理分析优势。此外既有SQL讲究数据整体性，但是在大数据背景下，实时性更为关键，在面对明确要求高扩展性与大吞吐量的业务时，效率相对偏低，而且关系型数据库根本无法满足大数据分析具体需求。
（二）基于慕课的新型教育模式造成的冲击
既有数据库课程教学方式方法过于单一，教学模式落后，灵活性与多元性不足，以基于教师为中心的教学模式为主，根本无法充分调动学生学习积极性与主动性。在教学过程中，主要以教师讲解为主，教师并未切实以学生角度，真正了解学生需求，导致教师与学生的交互不到位，在课堂教学过程中，学生只能被动接受知识，在课后，真实案例实践活动也比较匮乏，使得学生感觉所学知识太过枯燥乏味，无用武之地。
在移动互联网与大数据等多种新型计算机技术快速衍生的形势下，基于互联网以计算机为载体学习的在线教育正在不断侵占全球热点。当前，通过互联网可实时查询各式各样的教学资源，即文本形式、课堂实时录像形式、师生在线互动形式、教学练习与测试形式等，这些资源全面呈现于学生。所以大数据背景下，学生获取知识的方式不再局限于校园与课堂，而是在此基础上，通过网络不限时间地点地实时获取感兴趣的优质教育资源，这就需要学生具备学习积极性与主动性。因此，根据实际情况，科学合理转变传统灌输式教学模式势在必行。
二、大数据背景下数据库课程教学改革策略
（一）教学内容创新优化
大数据背景下，基于数据库技术新型特性与复合型人才培养需求，数据库课程教学内容创建思路主要表征为，有机结合关系型数据库与新型非关系型数据库，根据大数据实践应用关键层面，即海量数据组织、存储;海量数据分析、挖掘;海量数据实践应用;以及大数据学习关键阶段，即大数据基础、大数据导入存储、大数据实时计算分析、大数据实践案例应用，实现数据库课程构建。通过优化既有数据库课程教学内容，切实结合经典技术与新技术，有机融合理论知识与实践。
教学内容创新改革大体可划分为三部分，关系型数据库，基于传统关系型数据库为主，其中主要包含数据库学科重要与通用基础理念，应作为数据库课程教学基础;大数据技术，分布式存储、非结构化数据库、大数据分析挖掘、大数据实践应用;实践案例，关系型数据库优化设计实践与非关系型数据库设计实践分析。
（二）教学方法创新改革
1.关系型数据库教学方法
在数据库环节传输的关键课程内容为经典数据库技术，即数据库学科主要基础理论与思想。针对各种类型与难点，可选择相应教学方法，例如需学生充分了解认知的概念知识或者简单理论知识点，可通过传统教师灌输式传授方法开展教学，即数据库概念、数据模型概念、单表查询、视图概念与作用等等;需学生充分掌握的主要知识点或重难点，可通过微课与翻转课堂有机结合的教学方法，以微课方式呈现知识点，在课前及时提供给学生，并布置相应任务，以助于学生切实做好预习工作，在课堂上集中探讨分析学生在预习中所遇到的共性问题，还可针对个别学生给予针对性指导，基于成绩为激励机制，鼓励学生提问，在解决自身问题与其他同学问题的同时，进一步巩固所掌握知识点，以此激发学生的课堂参与主动性与积极性，实现课堂时间的高效应用，在课后，学生可通过微课进行重温复习，就自身对于知识点的掌握程度实现个性化学习。
2.大数据技术教学方法 大数据背景下，数据库课程教学理论与实践结合密切，技术性突出。作为新型技术热点，大数据在网络上备受欢迎，相关很多教学视频与技术论坛各式各样，但是想要作为课堂教学，需要对学生接受度、讲解时机、內容组织方式等进行充分考虑。慕课是基于网络构建的大规模、开放式教学组织模式，是开放式教育资源的后续发展。与传统课堂教学对比，慕课教学可灵活合理安排课堂时间与地点，但是师生交互性相对不足，所以高校可有机结合传统课堂教学模式与慕课教学模式，有效发挥二者优势作用，以高度满足各个层次学生的学习需求。
就大数据基础知识与理论而言，教师可采取慕课与翻转课堂有机结合的教学方法。在课前，针对课程要求与学生需要设计具体预习方案，以自主观看预习知识点的慕课为载体，学生可自主完成预习。同时明确指出所有学生整理慕课中的知识点，详细陈列知识盲点与问题。在课堂上，以翻转课堂模式为主，教师划分学生为小组，灵活设计互动答疑活动，安排其中一组学生提出疑惑之处，其他小组学生解答，为对方提供答案与解释，教师负责点评与补充，解答正确的小组可获得奖励，以此方式鼓励学生积极主动参与，调动学习热情与兴趣。在课后，可就学生实际掌握情况，以慕课复习巩固知识点，从而实现个性化学习目标。
3.实践案例教学方法
数据课程实践案例教学环节，根据高校加强实践环节，培养学生良好实践能力与创新创造精神，基于CDIO工程教育理念，选择项目驱动法开展实践案例教学。CDIO工程教育模式即集成构思、设计、实现、运行一体化的教育模式，具体是将工程教育与实践有机结合，在全生命周期中，巩固学生基础理论知识，提高学生技术水平与能力，培养团队合作精神。CDIO核心理念是在数据库教学中引进实践案例，在整个教学过程中以案例为主，针对学生进行构思、设计、实现、运作等全面系统训练。数据库实践案例教学以大数据项目设计为载体，在实践教学中引进基于CDIO工程教育模式的项目驱动法，紧紧围绕项目设计进行教学，以项目为核心有机衔接数据库课程体系。大数据技术目前正在不断进步发展，且属于前沿信息化技术，CDIO工程教育模式可以让学生在数据库课程学习中体验技术实践应用状态，从而培养良好的大数据技术认知与情感，以强化学生的大数据技术应用能力，提升创造与思考能力，以及团队协作能力等等。
（三）师资队伍创新建设
就高校数据库课程教学创新改革而言，加强师资队伍建设具有十分重要的现实意义。当前高校数据库课程教师大部分都比较擅长采用关系型数据库管理技术，但是大数据分析与数据库系统实践能力相对欠缺，这就导致师资队伍建设始终阻碍着数据库课程教学的顺利开展。数据库新课程体系对数据库教师专业能力与水平的要求相对较高，所以，高校需根据大数据分析与数据库系统实践教学内容与具体要求，强化师资队伍建设，可邀请互联网企业精英到校为教师培训，还可以培训与自主学习方式，提升教师专业素养与能力，以此提高数据库课程教师队伍整体水平。并且，在大数据背景下，教师需实时转换角色，摒弃既有灌输式教学方式，树立以学生为本的教学理念，针对数据库课程教学目标、内容、条件等，灵活选择教学方式方法，生成学生独立学习为主，教师正向引导为辅的教学模式。
三、结语
总而言之，大数据背景下，高校应针对数据库课程进行创新改革，基于多元角度优化教学内容与方式方法，以促使高校教学模式与现代化社会发展需求相符，从而为社会培养优秀的复合型人才。此外，还应适度加大对师资队伍建设的投入力度，以保障数据库课程教学改革顺利完成，进而提高数据库教学效率与质量。
参考文献：
[1]窦亮，徐飞，谷林涛.大数据背景下数据库系统实践课程的教学改革[J].计算机教育，2018，（4）：117-120.
基金项目：2019年度教育部产学合作协同育人项目（项目批准号：201901075003）
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