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摘要：文章结合本校情况开展了基于数据科学的数据库课程教学改革研究，对传统数据库知识体系进行了扩充，对课程教学模式与课程教学体系进行了“混合式”创新改革。
关键词：数据库课程；教学改革；内容升级；自主实践能力培养
本文引用格式：徐述.基于数据科学的数据库课程教学改革研究[J].教育现代化，2019，6（80）：87-88.
大数据对计算机科学的传统课程教学提出了挑战。数据库作为计算机科学课程体系中的专业核心课程，也应顺应发展，开展课程教学改革。为此，本文结合本校实际情况，从数据库课程的教学内容、模式、教学体系几方面着手，对课程改革内容及实施路径进行分析和研究。
一课程改革相关背景
（一）课程地位与教学现状
数据库课程是高校计算机类专业的核心基础课，也是许多非计算机专业的选修课程，涉及数据存储与管理中关系模型为核心的基础理论、方法与技术。本校的数据库课程课堂教学一直以教师讲解基本原理与知识点为主，以教材为中心，教室为中心；实践教学以验证性上机为主，不利于应用型人才与学生自主学习、创新能力的培养；一部分学生学习积极性不高，学习效果堪忧。
（二）课程知识体系发展现状
数据规模的迅猛增长，数据库遇到了技术挑战[1]。随着《Nature》《Science》相继出版讨论大数据的专刊，数据存储、管理及处理走向了关系型、半结构化、非结构化各类数据并存，操作型、分析型处理相互借鉴、发展融合的新格局[2]。数据库技术将溶解、融合到大数据环境下的数据管理与存储技术系统。
（三）教育部高等教育发展新目标
2018年教育部连续发文要求高等教育要将内涵发展、质量提升、改革攻坚以及“四个回归”落到实处，基于数据科学的数据库课程改革势在必行[3]。
二 改革内容
（一）基于数据科学的课程教学内容升级
结合数据管理发展的新方向——数据科学，将成熟的数据库理论及技术与近年提出的非结构、半结构化数据存储与管理新理论及技术[4]结合起来，构架大数据时代的数据库课程理论体系。对课程内容增加以下篇章：数据存储与管理概论；半结构与非结构数据存储与管理；个性化的数据存储管理方案——云数据库；异构数据集的相互转换；数据可视化；大数据专题与新型NewSQL[5]数据库。对原有的课程内容：删减其中的数据库系统设计与数据库编程内容；精简关系演算与规范化理论证明。经过升级改革后的数据库课程更具内涵，顺应时代。
（二）教学模式改革——课堂革命
构建混合式课堂教学模式，构建师生“学习共同体”。
1.转变教学思维
以学生发展、学生学习效果为中心，灵活制宜地采取各种教学模式[6]，激发学生的学习主体作用。打破“满堂灌、一言堂”；尊重学生，创建互动频繁、友好和谐的师生关系。
2.采用混合式教学方法
将传统教学、数字化与网络教学、启发研讨式教学等教学方法结合起来，灵活选择适合课程知识点的教学方式，获得更好的教学效果。
3.营造课前课后自主学习氛围
要求学生课前预习，提出问题；同时为学生准备足够的资料，引导学生通过查阅资料解决问题；倡导学生表达自己的学习见解，引导学生对课程的思考走向更深更广。
（三）三环节+两平台实践教学体系改革
新时代数据库课程面向各类数据管理技术交叉融合[7]的专业新方向，学生必须具备较强的综合实践能力。根据培养目标，结合课程特点，充分发挥已有的校内实验、实训平台，在实践教学中按由低到高、逐步增强的培养顺序，构建由三环节（基本操作技能、综合应用技能、就业创新技能）与两平台（校内实践教学平台、校外企业实践教学云平台）相结合的实践系统，制定并完善相应的考核标准。
1.构建三个实践环节：
第1环节：基本操作技能。
将具有相互联系的实验内容优化组合在一起，开设数据存储与管理技术实验，尽量将新的实验技术引入实验课，增加综合性、设计性实验比例。
第2环节：综合应用技能。
该环节是学生科技活动的核心部分。鼓励和指导学生开展科技活动、学科竞赛，大学生创新项目、开放式实验课题，以实际问题解决为切入点，组织和资助学生自主设计研究项目，鼓励学生参与教师的研究课题或与校企合作研究课题。
第3环节：就业创新能力。
本环节是校企合作人才培养教育的核心部分，根据学校、学生和企业的现状以及需求，开展社会实践和毕业实习，将课程实践和工作实习及就业结合，鼓励和引导学生自愿去企业进行课程设计、生产实习、毕业设计、就业等一体化实践。
2.构建两个实践教学平台：
第1个平台：校内实践教学平台。通过课程实验、学科竞赛等培养学生基本的数据管理与应用能力。
第2个平台：校外企业实践教学云平台。充分利用现有的合作企业和技术创新平台，加大与企业需要解决的实际问题的吻合度，培养学生解决实际工程问题的能力和创新能力[8]。
（四）基于数据库的自主实践能力培养
大数据生态下的数据库作为强应用型工科课程，培养的学生应该具有很强的工程能力与实践能力。在课程改革中，鼓励学生成立学研小组并形成例会制度。在此基础上申报大学生创新项目；或去企业进行实验、生产。在这个过程中，研究学生自主实践能力的培养实效，考察企业、实践教学体系对学生岗位技能的影响。
（五）课程微课堂改革
进行以下信息化教学改革：
1.开创课程微课堂
聘请对课程有浓厚兴趣的学生担任数据管理员，学以致用，辅助维护微课堂，记录日志。
2.搭架微课堂课程资料库
搜集课程相关的重要文献、经典著作、习题、案例教学等素材组成微课堂资料库。
3.录制概论篇微课
课程学习中，学生首先要做的是理清课程的整体脉络，否则对课程的整体知识框架缺乏把握力，不利于建立全局逻辑视角。关于数据库、大数据的微课资料虽多，但对其课程总论—数据存储与管理的微课视频很少。因此，先完成概论章节的微课录制。后继改革中陆续添加其余篇章微课。
通过微课堂，学生可以对课程知识点进行回顾梳理或自主学习；结合微课堂资料库，学生可以省去资料查找时间，专注于问题，在提出问题、寻找解答、掌握知识的过程中提升研究性学习能力，这正是企业需要的自主思考能力。
三 改革实施路径
结合本校实际，基于数据科学的数据库课程教学改革分为四个阶段实施。首先，完成课程知识体系升级，其次，设计课程实践教学系统，然后进行微课堂课程信息化改革，最后实施课堂教学与实践教学改革。具体描述如下：
第一阶段：大量查阅相关文献资料，咨询相关领域专家，将数据存储与管理新技术整合扩充到数据库课程，修订大纲，完成课程内容改革与升级；
第二阶段：利用校内实践平台与企业合作实践教学云平台完成三环节实践教学环节设计；
第三阶段：搭架微课堂，建立课程资料库，制作概论篇微课；
第四阶段：进行课堂教学改革，以提高学生研究性学习能力为目标设计好每一个教学环节，在实践教学环节实施过程中，结合企业产学研融合、协同育人思想拓展学生的创新实践能力。
四 结束语
本文开展的数据库课程改革研究有如下特点：1.基于数据科学，结合就业，产学结合，以项目或企业合作驱动课程体系改革。2.在实践教学中注重学生自主实践能力的培养。3.基于微课堂开展信息化教学改革。
参考文献
[1]覃雄派，王会举，李芙蓉，等.数据管理技术的新格局[J].软件学报，2013，24(02)：175-197.
[2]申德荣，于戈，王习特，等.支持大数据管理的NoSQL系统研究综述[J].软件学报，2013，24(08)：1786-1803.
[3]奎晓燕，杜华坤，郭克华.《数据库技术与应用》开放式示范课程探讨[J].软件导刊(教育技术)，2018，17(09)：34-36.
[4](美)杰弗里·波梅兰茨(Jeffrey Pomerantz)著，李梁译.元数据：用数据的数据管理你的世界[M].北京：中信出版集团股份有限公司，2017.
[5]徐述，汪彦，曾海洋，等.大数据应用下的新型分布式数据库NewSQL[J].数字技术与应用，2018，36(08)：51-52.
[6]刘晓庆，吴炎太.新工科背景下数据库原理与应用课程教学改革探析[J].中国管理信息化，2018，21(17)：206-207.
[7]王珊，萨师煊.数据库系统概论(第5版)[M].北京：高等教育出版社，2018.
[8]刘莉，张小峰，岳峻.以大数据为中心的数据库技术课程体系实践教学改革[J].中国现代教育装备，2018(21)：113-115.
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