张忠磊1岳峻1（1.鲁东大学信息与电气工程学院山东烟台264025）
摘要：随着大数据时代到来，数据管理与分析技术呈现出空前的重要性，这对数据库课程的教学提出新的挑战。本文分析了当前计算机专业数据库课程体系的现状，提出了可行的改革措施，以满足社会对计算机专业毕业生的要求。
关键词：数据库；课程体系；计算机专业；教学研究
中图分类号：G652.2文献标识码：A文章编号：ISSN0257-2826（2018）11-113-02
随着互联网、大数据、云计算和物联网等技术不断发展，人工智能正引发可产生链式反应的科学突破、催生一批颠覆性技术，加速培育经济发展新动能、塑造新型产业体系，引领新一轮科技革命和产业变革。
数据库作为计算机技术发展日新月异，数据库技术应用也从关系数据库逐渐转向和非关系数据库并行的时代，同时产生了用传统数据技术无法胜任的大规模数据的新存储方式，诸如社交网络和搜索引擎中的数据，这种新的存储方式的迅速流行继而引发了数据库技术的多样化，新型数据存储技术(NoSQL)的应用越来越广泛，传统的数据库课程教学体系已经不能适应实际应用对数据库专业人才的要求。
数据社会化的趋势和日益显著的移动互联网特征，使得面向大数据的数据库基本理念、方法与技术自然地成为了计算机专业数据库相关课程教学中必不可少的内容，为了和社会需求接轨，我们对原有的数据库课程体系重新进行了制定。
1计算机专业培养目标
我院计算机专业是培养具有良好的科学素养和创新精神，系统地掌握计算机科学与技术的基本理论、基本知识与基本技能，具有较强的计算机工程分析、设计、实现与管理能力，能够在计算机科学与技术及相关领域中从事计算机教学、科学研究、系统开发和管理工作，能够适应基础教育和区域经济社会发展需要的德、智、体全面发展的高级应用型人才[1]。
计算机应用型人才培养模式应注重基础理论，强化实训，提高学生的实践应用能力，更新课程体系，改革实践教学模式，培养适应社会需求的计算机应用型人才[2]。鲁东大学是一所省属地方高校，主要为服务区域经济和社会发展培养应用型技术人才，制定一个适应社会需求的培养方案和课程体系是关键的一步。
目前我们开设的数据库方面的课程有数据库系统原理、数据库系统原理课程设计、大型数据库、数据库系统开发等。数据库课程理论教学部分，我们主要讲述针对数据库设计这一核心内容，主要讲授基于ER模型的工程化方法、基于数据依赖和规范化以及查询处理与优化、事务机制、安全性完整性和SQL语句等相关内容。数据库课程教学应用技术部分，我们主要讲述基于关系数据库的PC端和移动端的开发工具，以项目驱动教学，让学生具备基本的系统分析、设计和开发能力。
2存在问题
随着大数据时代到来，数据管理与分析技术呈现出空前的重要性，这对数据库课程的教学提出新的挑战。传统的数据库课程教学体系已经不能适应实际应用对数据库专业人才的要求，随着数据采集、存储技术和云计算的迅速发展，大量非结构化数据的存储和处理已成为可能。
大数据时代的到来使得数据库技术在学界和业界的各个层面有了空前的迅速发展，令数据库的理念、技术和平台随着应用的变化而有了新的内涵；对数据库课程的教学体系进行改革，势在必行。作为高校数据库系列课程最具基础性、重要性且受益范围最广的本科数据库课程体系改革，就凸显出必要性与迫切性。
3现状课程体系的问题
（1）从数据库的基本理念看，传统的数据库课程教学以严格的结构化数据（即能够按照关系模型组织起来的数据）为对象，基于关系数据模型的理论和概念，讲授数据管理的方法和技术。按照所谓的80-20规则，世界上20%的结构化数据主要是事务数据，产生80%的价值；80%的数据为非结构化数据，包括新型应用中的用户生成数据，它们无法存储到关系数据库中。随着数据采集、存储技术和云计算的迅速发展，大量非结构化数据的存储和处理已成为可能。非结构化数据具有长尾现象，80%的非结构化数据产生的20%价值越来越受到关注。为了适应这种变化，数据库课程体系中应该增加对海量非结构化数据的管理与分析技术。
（2）从数据库的支撑技术看，传统的数据库课程教学针对数据库设计这一核心内容，主要讲授基于ER模型的工程化方法、基于数据依赖和规范化的理论方法以及查询处理与优化、事务机制。然而，以数据为中心的应用已经发生了实质性的变化，从数据查询到Web搜索、电子商务及个性化推荐等，传统的事务处理机制已经不能适应互联网应用的新需求，针对异构海量数据、支持分析处理的分布式数据处理技术越来越受到关注。应运而生的NoSQL，泛指一切与传统关系数据库或关系—对象数据库不同的技术，包括非关系数据模型、非ACID事务模型、分析型和搜索型应用、大规模集群上的DBMS等概念。
随着应用的发展，关系型数据库系统不适用的环境越来越多，NoSQL成为有益的补充。因此，数据库课程体系中除了具有经典的SQL数据管理技术外，还应增加NoSQL数据管理技术。
（3）从数据库的实践平台看，传统的数据库课程教学主要使用SQLServer、DB2或Oracle这类商用关系型DBMS，以及相应的非结构化数据操作和应用。然而，当前结构化与非结构化数据同等重要地位以及SQL与NoSQL共存的客观现状，使传统的DBMS作为数据库课程实践平台显现出明显的不足。此外，由于集中式部署很难适应互联网大规模应用对扩展性的要求，源自阿里巴巴的“去IOE”运动（弃用IBM的小型机、Oracle数据库及EMC存储），也作为目前保证国家金融和财政等领域安全及反垄断的一场技术革命。虽然仍有争议存在，但是代表着大数据时代的分布式架构和开源系统替代集中式架构和商用系统是必然的趋势。因此，数据库课程体系中的实践平台除了经典的关系型DBMS，还应增加开源系统及相应的开发平台。
针对上述数据库理念、技术和平台在大数据时代的新变化和数据库专业人才培养的新需求，借鉴国内一些高校所开设的大数据和云计算相关课程的思路，结合多年开设数据库课程和从事学术研究的经验，给出大数据时代本科数据库课程改革的设想，提供一些可供参考的思路和范例。
4数据库课程体系教学的改革措施
根据市场对毕业生的需求，结合教学计划和课程体系，注重学生应用能力的培养。在数据库系列课程教学过程中，我们对以往的数据库教学内容做了相应的改革措施，主要表现在以下两个方面。
4.1原有教学内容进行扩充
新课程体系需要针对大数据时代数据库学科的特点和课程教学需求，将关系数据管理技术与非关系数据管理技术相结合，将经典传统技术与新兴技术相结合，将理论与实践相结合。为此我们数据库课程体系以数据库系统原理、大数据技术导论、分布式存储技术和大数据应用开发4门课程为主线。
整个数据库课程体系既包括数据处理，又包括数据分析；既为经典的关系型数据库应用提供支撑技术，又为新型的非关系型数据库应用提供借鉴；既满足“理论与分析”的研究型人才培养需求，又满足“综合与开发”的应用型人才培养需求。
（1）《数据库系统概论》讲授经典的关系数据模型和相应的数据管理技术，共40理论学时和18实验学时。经典的数据库技术包括数据库学科重要和通用的基础理念和思路。数据库系统概论是大数据时代数据库技术的“基础篇”。课程重点讲授关系数据模型、ER模型和数据库逻辑设计、查询优化和数据库物理设计以及事务管理；介绍关系代数、函数依赖和规范化的基本思想和理念；简单介绍SQL、视图、快照、存储过程和触发器的基本思想。
（2）《大数据技术导论》主要介绍关于大数据基本概念、影响和应用领域。并阐述大数据、云计算和物联网之间的关系。还介绍大数据处理架构Hadoop。
（3）《分布式存储技术》主要介绍HDFS分布式文件系统、NoSQL数据库、分布式数据库HBase的相关知识和应用。
（4）《大数据应用开发》主要讲述在Hadoop架构下MapReduce的工作流程和具体应用，Spark生态系统、流计算和数据可视化等基本知识和应用。
5结语
本文提出的本科计算机专业数据库课程体系改革的设想，旨在为大数据时代本科数据库课程体系改革提供一些参考和一种可增量式更新的教学体系范例。在课程体系改革框架下，需要经过一段时间的实施完善，教师还可以进一步将一些专业认证融入课程教学中，这也是我们正在进行的探索与尝试。
参考文献
[1]张忠磊.MOOC在计算机专业教学中的应用研究[J].计算机教育，2015(233)：87-89.
[2]李丽萍.计算机应用型人才培养模式研究[J].计算机教育，2010(12)：49-51.