独立学院大数据背景下的数据库课程教学方法改革探索
时间：2021-04-09 07:54:47 来源：达达文档网 本文已影响 人 
摘要：传统的数据库课程教学在大数据时代迎来了全新的挑战.文中分析了数据库技术在大数据时代具有的新特点和独立学院软件工程专业数据库课程的教学现状，指出数据库课程教学改革的必要性，提出将微课、慕课、翻转课堂、CDIO工程模式与传统课堂相结合的新型教学方法，针对不同阶段的教学内容调整相应的教学方法.改革课程考核方式和评价标准，使学生按照工程教育模式循序渐进地逐步掌握大数据背景下的数据库知识体系，满足软件人才的培养需求.
关键词：大数据；数据库课程体系；独立学院
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1673-260X（2019）03-0154-03
1 引言
随着大数据时代的来临，数据的存储、管理方法发生了翻天覆地的变化，面对“井喷式”增长的海量数据，传统的关系数据库已没有非关系型数据库那样优势明显和灵活.利用计算机和软件技术，如何安全高效地存储、管理、分析海量数据，实现云计算等应用，已经成为当今IT界的热点问题[1].大数据时代对计算机相关专业的人才提出了更高的要求，不仅要具备较高的编程能力，还应具备面向大数据的思维和认知能力，了解大数据的开发环境、工具和数据分析方法，拥有跨学科的知识储备和学习能力[2].因此，大数据背景下的数据库课程教学改革势在必行.
2 数据库课程教学现状
我院传统的数据库课程体系以关系数据库教学为主线，将严格的结构化数据作为研究对象，讲授经典的关系型数据库管理方法和技术.我院原有的数据库课程体系包含《数据库系统原理及应用》《大型数据库》《ORACLE数据库开发》《ORACLE数据库管理与维护》《数据库课程设计》等理论和实践课程.传统的数据库教学内容和方法，能够使学生掌握关系数据库的理论知识和数据库开发工具的使用，具备一定的关系型数据库的开发和管理能力.但随着移动互联网、物联网、云计算技术的发展，人类产生的数据不仅以指数数量级增长，而且数据结构变得越发复杂，出现了各种半结构性乃至非结构性的海量数据，传统数据库的处理能力已经无法负荷[3].因此，在数据库课程体系中加入大数据的内容，以及施行适应大数据教学内容的教学方法成为我院数据库课程改革的当务之急.
3 独立学院大数据背景下的数据库课程教学方法改革思路
3.1 改革教学内容
根据大数据背景下数据库技术的新特点和我院培养面向企业的应用型人才的培养目标，大数据课程体系构建思路是将传统的关系型数据库技术与新兴的非关系型数据库技术相结合，依据大数据应用的三个主要层面[4]：海量数据的组织与存储、海量数据的研究与挖掘、海量数据的应用，以及大数据学习的四个阶段：大数据基础阶段、大数据导入与存储阶段、大数据实时计算与分析阶段、实战案例应用阶段进行构建.优化和提升传统教学内容，使经典技术与新兴技术相结合，理论与实践相结合.
教学内容改革后总体上分为三个阶段：
3.1.1 关系型数据库阶段：还是以传统的关系型数据库技术为主，经典关系型数据库技术包含着数据库学科重要和通用的基础理论和思想，应该作为大数据课程体系的基础.
3.1.2 大数据技术阶段：分布式存储、非结构化数据库、大数据分析与挖掘、大数据应用.
3.1.3 实战案例阶段：包括关系型数据库设计实践和非关系型数据库设计实践.
3.2 改革教学方法
大数据背景下的数据库课程体系理论与实践结合非常紧密，教学内容调整后，相应的教学方法也要改进.针对教学内容的三个阶段，采用恰当的教学手段.
3.2.1 关系型数据库阶段采用的教学方法
数据库阶段讲授的主要内容是经典数据库技术，其包括数据库学科重要且通用的基础理念和思路.本院学生的学习基础比较薄弱，相互之间学习能力差距比较大.因此，针对不同的类型和难度的知识点可以采用不同的教学方式.例如：需要学生了解的概念性或简单的知识点和可以使用传统教师讲授的方法完成.诸如：数据库相关概念、数据模型的概念、单表查询、视图的概念和作用等.需要学生掌握的重要的或比较难的知识点，教师可以采用微课和翻转课堂相结合的方式.将知识点做成微课，课前提供给学生并布置任务，帮助其做好预习环节；课中把学生遇到的共性问题拿出来集中讨论，也可以针对个别学生做有针对性的指导，利用分数作为激励机制，鼓励学生大胆提问，在解决自己问题和别人问题的同时巩固和完善知识点的掌握，充分调动学生参与课堂的积极性，高效利用课堂时间解决大部分人的问题；课后学生还可利用微课进行复习，根据自己对知识点的掌握程度進行个性化学习.
3.2.2 大数据技术阶段采用的教学方法
大数据背景下的数据库课程教学体系理论与实践结合紧密，技术性强.大数据作为一个新的技术热点，网络上有很多教学视频和技术论坛，但要作为课堂教学则要综合考虑学生的接受程度、给学生讲解的时机，教学内容组织方式等问题.
MOOC是建立在网上的、大规模的、开放式的教学组织模式，是“开放教育资源”的进一步发展.慕课教学相比传统课堂，可以灵活的安排上课时间和地点，但缺少传统课堂中的师生互动和交流，因此将两者结合可以发挥两种教学方式的优势，充分满足不同层次学生的需要.
对于大数据的基础知识、基本理论部分，教师可以利用慕课和翻转课堂相结合的教学方式.课前为学生制定详细的预习方案，通过自行观看对应知识点的慕课，学生自主完成预习内容.并要求每个学生总结慕课中出现的知识点，并列出自身的知识点盲区.在翻转课堂中，教师可以将学生分成几个小组，设计互动答疑活动，例如：让一组同学提出困扰自身的问题，其他组同学抢答，为对方解决疑难问题，由老师点评和补充答案，每次抢答成功并答对的同学得到相应的奖励.通过这种方式鼓励学生参与自主学习，激发学习热情.课后还可以根据每个同学的自身掌握情况，通过自学慕课复习巩固知识点，以达到有针对性、个性化学习的目的.
3.2.3 实战案例阶段采用的教学方法
在大数据课程体系实战案例教学阶段，结合我院关于加强实践环节，培养学生工程实践能力和创新精神，建设应用技术型大学的目标，根据CDIO[5]工程教育理念，采用项目驱动法进行实战案例教学.
CDIO（Conceive Design Implement Operate）是一种先进的工程教育模式.这四个字母的含义是构思、设计、实现、运行.具体是指把工程教育与工程实践结合起来，在完成产品的生命周期中，巩固学生的工程基础知识、提升个人技术能力、系统工程能力、培养团队协作精神[6].
CDIO的核心思想是把工程项目引入教学过程中，在整个教学阶段以工程项目为主线[7]，对学生从项目构思、设计、实现、运作的各环节进行系统训练.实战案例教学阶段以大数据实际项目设计为中心，将基于CDIO模式的项目驱动法运用到教学中，围绕项目设计展开教学，通过项目将整个课程体系有机、系统地结合起来.大数据技术处于快速成长期，并且它又是前沿信息技术，CDIO工程教育理念让学生在学习过程中体验到相关产品和技术的应用，在这个过程中能很好地培养出学生对大数据技术的认知与情感，进而增强学生在大数据方面的应用能力以及善于思考和学习的能力、工程实践能力、团队合作能力等.
3.3 改革课程考核方式和评价标准
课程考核是检验教学质量的重要手段，考核方式和评价标准对学生的学习方向具有很强的导向作用[8].本院的数据库课程的期末考试采用笔试+上机的考核方式，最终成绩由平时成绩、笔试成绩和上机成绩各占一定比例组成.其中，笔试考核理论部分知识点，上机考核查询部分的知识点，平时成绩是根据出勤次数、课堂提问以及平时上机表现确定.此种考核方式的设置难以考查学生在大数据完整项目中的实践能力.
大数据课程注重实践能力和应用技能的培养，通过改革课程考核方式和评价标准，可以充分发挥考试对学生的积极导向作用.大数据课程考核方式改革原则是针对不同阶段的教学内容，采用不同的教学方法，进而采用相应的考核方式.以项目综合实践能力考核为主线，将对过程与结果的考核相结合，注重过程考核，打造开放式、全程化的先进考核体系.
3.3.1 关系型数据库和大数据基础知识阶段考核方式
这个阶段可以采用传统的笔试30%+上机30%+平时40%的考核办法，通过降低笔试成绩比例，提高平时成绩比例的方式，引导学生重视平时表现和成绩.笔试+上机着重考核零散知识点的理论和操作，平时成绩除了以往常见的学生出勤、课堂表现、上机测验、课后作业等常见内容，还要增加大数据应用系统的开发、课外科技活动和相关学科竞赛加分等项目，将学生的学习过程和项目实践能力、自主学习情况、创新活动表现等都纳入考核标准.
3.3.2 实战案例阶段考核方式
这个阶段为了加强学生对过程考核的重视，采用检查项目报告的考核办法.根据项目进度，每个阶段提交阶段项目报告，教师可以了解学生学习情况，调节项目难易度.最终提交完整项目报告，项目报告是检测实战案例阶段学习成果的关键环节.通过项目报告的驱动，学生能够按照CDIO工程模式推进项目设计和实施进程，逐步形成系统的CDIO工程设计思想，培养项目实际开发能力.
通过改革大数据课程考核内容和评价标准，达到了全方位考评学生的知识、能力、素质的目的，有效促进学生注重实践锻炼、重视学习过程的学习态度.有助于实现巩固专业基础知识、加强工程实践能力的人才培养目标.
4 结语
本文分析了大数据背景下数据库课程改革的必要性，提出将微课、慕课、翻转课堂、CDIO工程模式与传统课堂相结合的新型教学方法应用到大数据不同教学阶段中.再根据学院人才培养目标，针对不同的教学阶段采用适宜的考核方式和评价标准，引导学生面向实践和应用的学习方向.此改革方案为大数据背景下独立学院软件专业数据库课程教学方法改革提供了建设性的参考和思路.
参考文献：
〔1〕X. M eng and X. C i， “B ig Data Managem ent： Concepts， Techniques and Challenges”，Chinese Journal of Computer Research and Developm ent， vol. 50， no. 1， pp. 146-169， 2013.
〔2〕王芬，黃晓涛，张晓芳.《大数据基础》课程设计与构建[J].软件导刊，2016（1）：182.
〔3〕王丽丽，解艳，南貌.大数据时代下高职数据库教学的探索研究[J].电脑知识与技术，2016，12（24）：152-153.
〔4〕周民，王建业，杨超峰.大数据背景下数据库技术类课程体系及教学模式改革研究与实践[J].电脑知识与技术，2015，11（19）：154-157.
〔5〕朱诗生，张惠珍.基于EIP-CDIO理念下培养学生独立性与创新性的研究与实践[J].计算机教育，2010（4）：11-14.
〔6〕董晨，戴敏，张桦.基于CDIO模式的数据库系统课程教学改革[J].计算机教育，2012（6）：36-40.
〔7〕王岩.融合CDIO理念的项目驱动教学法在“数据仓库与数据挖掘”课程教学中的应用[J].高教论坛，2014（8）：68-73.
〔8〕王树锋，费贤举，胡智喜.基于大数据的数据库课程探究式教学方法研究[J].计算机教育，2014（6）：99-102.
