袁琴琴++呂林濤

摘 要 針對大數(shù)據(jù)背景下數(shù)據(jù)庫原理及應用課程教學中存在的問題，結(jié)合教學改革任務需求，提出“三條主線、四個模塊”的教學新思路，建立項目化教學體系。在此基礎上對課程教學大綱、教案、教學方法和手段、考核模式等進行研究與實踐，為相關(guān)課程教學改革提供參考及借鑒。

關(guān)鍵詞 大數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)庫原理及應用課程；項目化教學體系

中圖分類號：G642.3 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2017）10-0057-03

Research and Practice on Construction of Database Principle and Application under Big Data Environment//YUAN Qinqin， LYU Lintao

Abstract According to the problems existed in the teaching of Data-

base Principles and Application under the big data environment， a

new teaching idea about the Three Main Lines， Four Modules is pro-posed in the paper， which can meet the needs of the teaching reform. Finally， the teaching system based on the project is established. At the same time， the research and practice on the teaching outline， tea-

ching plan， teaching methods and means， evaluation model is carried

out in the paper， which can provide some reference for the teaching reform of the related courses.

Key words big data； database principles and application； teaching system based on the project

1 引言

數(shù)據(jù)庫原理及應用課程不僅是高等院校計算機科學與技術(shù)專業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)等工科類學科實踐能力強的一門專業(yè)基礎課，而且是當代大學生服務于“互聯(lián)網(wǎng)+”應用開發(fā)、大數(shù)據(jù)分析等領域中不可缺少的創(chuàng)新能力素質(zhì)之一?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”應用開發(fā)、大數(shù)據(jù)分析和應用在我國經(jīng)濟社會發(fā)展和各行各業(yè)中將具有越來越重要的角色和地位。本課程是“互聯(lián)網(wǎng)+”應用開發(fā)、大數(shù)據(jù)分析和應用技術(shù)的基礎課程，在相關(guān)課程中起到承上啟下的橋梁作用。因此，不斷探索數(shù)據(jù)庫原理及應用課程的教學改革思路以適應當前社會人才模式的要求，具有重要的現(xiàn)實意義。

2 數(shù)據(jù)庫原理及應用課程教學中存在的問題

在大數(shù)據(jù)背景下，結(jié)合西京學院電子類本科專業(yè)面向西部智能農(nóng)業(yè)、“互聯(lián)網(wǎng)+”、大數(shù)據(jù)分析與處理等行業(yè)的人才需求，傳統(tǒng)的教學模式已不能適應目前社會人才培養(yǎng)模式的要求，主要包括以下幾個方面的問題。

教學內(nèi)容與行業(yè)背景結(jié)合不緊密 當前數(shù)據(jù)庫原理及應用的教學內(nèi)容按傳統(tǒng)的教學模式設置了數(shù)據(jù)庫基本理論、設計與管理兩個部分：數(shù)據(jù)庫基本理論部分主要包括數(shù)據(jù)庫概述、關(guān)系數(shù)據(jù)庫、關(guān)系數(shù)據(jù)庫標準語言SQL，設計與管理部分主要包括數(shù)據(jù)庫安全性、數(shù)據(jù)庫完整性、關(guān)系數(shù)據(jù)理論、數(shù)據(jù)庫設計、并發(fā)控制、數(shù)據(jù)庫恢復技術(shù)等。教學內(nèi)容與當前“互聯(lián)網(wǎng)+”、大數(shù)據(jù)分析與處理等行業(yè)背景結(jié)合不緊密，缺乏課程實用部分及前沿技術(shù)部分。

理論與實踐脫節(jié) 傳統(tǒng)的授課方式主要集中在數(shù)據(jù)庫基本理論、數(shù)據(jù)庫設計與管理兩部分教學，64學時的課程教學中，理論教學48學時，實驗教學16學時。在實驗課程中僅涉及單個數(shù)據(jù)庫對象的操作，對數(shù)據(jù)庫技術(shù)在具體項目開發(fā)過程中的綜合應用缺乏系統(tǒng)、詳細的講解與練習，致使學生能理解基本概念，無法在具體項目實踐中應用數(shù)據(jù)庫技術(shù)進行設計及開發(fā)，不能做到學以致用。

教學方法和教學手段單一 傳統(tǒng)教學方式多采用知識授予的方式，“滿堂灌”授課，學生被動地接受知識，很少采用啟發(fā)式、案例教學等方法。雖然有使用多媒體輔助教學，但還沒有完善的教學與實驗平臺以優(yōu)化教學。傳統(tǒng)教學方法和教學手段單一，導致課堂氣氛沉悶，學生學習興趣不高。

考核方式簡單 數(shù)據(jù)庫原理及應用是一門實踐性很強的課程，課程考核應該重點考核學生的實際應用能力。傳統(tǒng)的課程考核方式是平時成績*30+期末考試成績*70%。其中，期末考試成績以筆試為主，考核內(nèi)容重點放在考查學生對概念、原理、語法的掌握情況上，導致部分學生上課不用心，靠死記硬背來應付考試。這樣的考核方式弱化了學生實踐動手能力的考核。

3 數(shù)據(jù)庫原理及應用課程“三條主線、四類模塊”的教學思路

本文通過深入調(diào)查研究，緊扣服務于“互聯(lián)網(wǎng)+”、陜西及西部智能農(nóng)業(yè)、智能物流、大數(shù)據(jù)分析與處理等行業(yè)的人才需求，以研究學用結(jié)合、學做結(jié)合和學創(chuàng)結(jié)合的應用技術(shù)型人才培養(yǎng)模式為主體，在課程教學內(nèi)容的選擇上對傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫理論知識進行壓縮和精煉，增加了課程前沿技術(shù)，如新一代數(shù)據(jù)庫、大數(shù)據(jù)管理（NoSQL、NewSQL數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)）、內(nèi)存數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等內(nèi)容的教學，提出數(shù)據(jù)庫原理及應用課程“三條主線、四類模塊”的教學思路，如圖1所示。

“三條主線”中第一條主線是數(shù)據(jù)模型的演變，即數(shù)據(jù)模型從層次模型、網(wǎng)狀模型、關(guān)系模型、對象模型、XML數(shù)據(jù)模型、RDF數(shù)據(jù)模型的演變；第二條主線是數(shù)據(jù)庫技術(shù)的兩個端點即“用戶”和“系統(tǒng)”；第三條是主線數(shù)據(jù)語言的演變，即從關(guān)系數(shù)據(jù)庫標準語言SQL、NoSQL、NewSQL數(shù)據(jù)庫技術(shù)的演變。endprint

“四類模塊”即經(jīng)典理論、主流產(chǎn)品技術(shù)、技術(shù)交叉應用、前沿技術(shù)等?！八念惸K”教學過程中要始終貫穿“三條主線”，在教學過程中不斷吸收國內(nèi)外前沿數(shù)據(jù)庫技術(shù)，使教學始終處于同時期的高起點、高水準。

4 數(shù)據(jù)庫原理及應用課程項目化教學體系

針對西京學院電子類本科專業(yè)的培養(yǎng)目標要求及“互聯(lián)網(wǎng)+”的應用創(chuàng)新要求，在實現(xiàn)本科教育由學術(shù)型向應用技術(shù)型的轉(zhuǎn)變中，以“一體多翼”辦學理念為指導，著力以工作過程為導向，以項目為載體，以任務為驅(qū)動，實現(xiàn)由“知識傳授”向“能力培養(yǎng)”遷移、由“以教師為中心”向“以學生為中心”遷移、由“成績導向”向“成果導向”遷移，綜合應用微課、翻轉(zhuǎn)課堂等教學手段提升學生分析問題的能力，及通過項目式將實踐部分內(nèi)容很好地與理論結(jié)合，提升學生創(chuàng)新能力。本文采用“調(diào)研+實踐+創(chuàng)新”的三段式方法，最終建立適合本課程的項目化教學體系，如圖2所示。

基于“項目導向+任務驅(qū)動”的本課程教學大綱設計 本課程教學大綱是實現(xiàn)本課題的頂層設計也是人才培養(yǎng)的主體，關(guān)系到培養(yǎng)的當代大學生能否真正成為“互聯(lián)網(wǎng)+”應用開發(fā)、大數(shù)據(jù)分析與應用的實踐者與創(chuàng)新者。因此，需要深入研究本課程教學大綱與大學生實踐創(chuàng)新的關(guān)系，它是本課程教學改革的重要基礎。

本課程教學大綱基于“項目導向+任務驅(qū)動”的設計思想，引入兩個貼近學生學習和生活的數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)項目，以教學管理系統(tǒng)、超市管理系統(tǒng)課程級項目為導向，以實現(xiàn)教學管理數(shù)據(jù)庫、超市管理數(shù)據(jù)庫的設計與實施為任務，對課程學時分配、教材選用、教學目標、教學任務、各單元教學內(nèi)容及基本要求、課程考核等進行設計。

本課程項目化教案、教學內(nèi)容設計 以教學大綱為指導，以教學管理數(shù)據(jù)庫、超市管理數(shù)據(jù)庫課程級項目為載體，進行本課程教案的設計。從數(shù)據(jù)庫設計和實施的五個階段（即需求分析、概念結(jié)構(gòu)設計、邏輯結(jié)構(gòu)設計、數(shù)據(jù)庫對象管理、數(shù)據(jù)庫實施和維護）對教學管理數(shù)據(jù)庫課程進行模塊劃分，將各個模塊對應的知識點以實驗級項目的方式向?qū)W生呈現(xiàn)。

本課程教學方法設計 在課程教學環(huán)節(jié)，綜合運用既體現(xiàn)“一體‘多翼”，又突出創(chuàng)新思維的多種教學方法，主要包括以下內(nèi)容。

1）微課教學法。研究并選擇本課程相關(guān)重點或難點，如在講解數(shù)據(jù)庫設計之前，需要引入關(guān)系數(shù)據(jù)理論、數(shù)據(jù)庫設計范式等相關(guān)知識，這也是本課程的難點，比較抽象，不易理解。先錄制課堂教學視頻，引入教學管理數(shù)據(jù)庫相關(guān)案例，按各類范式的要求，依次進行各類函數(shù)依賴的消除。學生先瀏覽微課視頻，對知識點有一個系統(tǒng)了解；教師在課堂授課中通過案例教學法，讓學生加強理解；學生在課外消化，自主下載觀看教師提供的視頻進行學習鞏固。

2）翻轉(zhuǎn)課堂教學法。以學生為主導，學生在課前通過網(wǎng)絡或多媒體課件自學課程內(nèi)容，教師在課堂解惑學生的問題，學生完成知識的內(nèi)化。如在數(shù)據(jù)庫概念設計部分教學時，課前將錄制好的教學視頻或課件發(fā)給學生，并對學生進行分組，擬出若干個數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)題目，讓學生課下查找資料，以組為單位分析、討論，整理出數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)的需求，并根據(jù)課前掌握的概念模型、實體、屬性、E-R圖相關(guān)知識進行各自系統(tǒng)的概念結(jié)構(gòu)設計；在課堂上各組選出一名代表講解系統(tǒng)需求、概念結(jié)構(gòu)設計，教師作為教學的指導者，對學生做出的設計進行點評。對學生難以理解的問題，教師帶領學生一起分析討論；對于典型的問題，教師進行重點講解，充分利用課堂進行師生互動以增強教學效果。

3）項目式教學法。以教學管理系統(tǒng)、超市管理系統(tǒng)課程級項目為導向，提出數(shù)據(jù)庫設計及開發(fā)任務，描述工作情境，確定教學目標；按照數(shù)據(jù)庫設計和實施的五個階段，將教學內(nèi)容劃分為專業(yè)知識學習模塊，每個模塊作為一個項目，再將項目分解成若干個任務，即實驗級項目，通過多媒體輔助教學、案例教學等方式講授理論知識，再通過實驗室、現(xiàn)場實踐教學等方式進行示范、引導、練習，使學生具備完成項目目標的專業(yè)技術(shù)及知識，實現(xiàn)實踐與理論的統(tǒng)一。

下發(fā)任務單，分組討論任務需求，制訂實施計劃，確定任務實施方案后，學生運用學習的知識技術(shù)進行方案實施，教師進行指導，任務完成后進行分組答辯，采用組內(nèi)學生互評、教師綜評的方式進行項目評價，對不足之處進一步完善。

本課程考核模式設計 本課程考核采用多元化考核的方式，包括平時考核和期末考核。平時考核包括出勤、課堂表現(xiàn)、課堂測驗、作業(yè)等。期末考核主要是考核學生在數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)（項目）方面的綜合設計與開發(fā)的能力，包括工作態(tài)度、任務完成情況、創(chuàng)新能力等。項目打分主要包括項目功能、項目質(zhì)量、文檔撰寫、答辯情況四個部分。

學生以組為單位，每組分別從“商品進、銷、存管理系統(tǒng)”“圖書管理系統(tǒng)”“物業(yè)管理系統(tǒng)”“科研管理系統(tǒng)”“人力資源管理系統(tǒng)”等題目中選擇一個數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)項目（題目）進行設計和應用開發(fā)，對某個部門或單位業(yè)務和數(shù)據(jù)進行調(diào)查，并進行系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設計、數(shù)據(jù)庫設計、SQL編程、應用程序開發(fā)與調(diào)試、文檔撰寫等。最后要求學生上臺演示講解自己的作品并進行答辯，從項目功能和質(zhì)量、現(xiàn)場答辯情況、同組學生之間進行互評、教師對項目進行綜合評價等方面進行考核。

5 結(jié)語

本文在大數(shù)據(jù)背景下，以研究應用技術(shù)型人才培養(yǎng)模式為主體，通過數(shù)據(jù)庫原理及應用課程教學改革研究與實踐，探索解決傳統(tǒng)教學模式中“教學內(nèi)容與行業(yè)背景結(jié)合不緊密”“理論與實踐脫節(jié)”“教學方法和教學手段單一”“考核方式簡單”等若干問題， 結(jié)合行業(yè)背景，提出該課程“三條主線、四個模塊”教學思路，建立項目化教學體系。隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”、大數(shù)據(jù)技術(shù)的深入發(fā)展，越來越多專業(yè)的學生需要學習數(shù)據(jù)庫技術(shù)，如何在大數(shù)據(jù)背景下針對本課程的特點，圍繞培養(yǎng)應用型人才的教學目標進行課程建設及教學，還有待于進一步的不斷探討。

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