肖紅玉,孫 瑋,楊 林

（北京師范大學珠海分校信息技術(shù)學院，519087）

數(shù)據(jù)庫技術(shù)產(chǎn)生于20 世紀60 年代末70 年代初，經(jīng)過40多年的發(fā)展，數(shù)據(jù)庫技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代計算機系統(tǒng)的重要組成部分。尤其在當今的互聯(lián)網(wǎng)時代、大數(shù)據(jù)時代、云時代，數(shù)據(jù)庫技術(shù)已經(jīng)成為計算機領(lǐng)域最重要的研究與應(yīng)用領(lǐng)域之一，其應(yīng)用領(lǐng)域占整個計算機應(yīng)用的70%以上。與其他的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品相比Oracle 一直占有較大的市場份額，Gartner 2011年RDBMS 市場份額報告顯示近年Oracle 市場份額增長到 48.8%，占據(jù)了大型數(shù)據(jù)庫的半壁江山，因此許多高校在“大型數(shù)據(jù)庫”課程的授課過程中，選擇Oracle 數(shù)據(jù)庫作為講解和演示的平臺。目前部分高等院校在該課程教學過程中強調(diào)理論知識的完備性,缺乏學習的應(yīng)用性和針對性,理論性強、概念抽象,教學效果差強人意,因此分析該課程目前教學過程中存在的主要問題，研究教學改革方案，就教學內(nèi)容、教學方法、教學手段、教學模式等方面進行研究具有十分重要的意義。

1 大型數(shù)據(jù)庫教學現(xiàn)狀

1.1 課程內(nèi)容定位不清晰

大型數(shù)據(jù)庫課程要培養(yǎng)的是能夠進行數(shù)據(jù)庫設(shè)計、開發(fā)和維護的數(shù)據(jù)庫管理員(DBA)。一般情況下，數(shù)據(jù)庫管理人員分為三類：軟件開發(fā)型 DBA，軟件維護型 DBA 和系統(tǒng)設(shè)計型 DBA。這3 類人員對知識結(jié)構(gòu)需求的側(cè)重點也有所不同。后2類人員要求熟練掌握數(shù)據(jù)庫的邏輯存儲結(jié)構(gòu)，物理存儲結(jié)構(gòu)，用戶管理，安全管理，數(shù)據(jù)庫備份與恢復等等。軟件開發(fā)型DBA更多的是根據(jù)項目需要進行建模、數(shù)據(jù)庫設(shè)計、建庫和PL/SQL編程。在以往的教學過程中沒有針對工作崗位進行知識點的梳理和劃分，所以課堂涉及的知識點非常多，主要包括：SQL語言基礎(chǔ)，PL/SQL 編程入門，Oracle 邏輯存儲結(jié)構(gòu)和物理存儲結(jié)構(gòu)，備份與恢復，安全審計，單實例性能調(diào)優(yōu)，RAC 調(diào)優(yōu)，以及一些管理工具GC、DG、Stream、Gold Gate 等的使用，但是由于受到課時的限制（36 理論課時+36 實驗課時），每個知識點只能做到點到為止，課程定位不夠清晰，教學效果欠佳。

1.2 傳統(tǒng)的教學方法導致學生學習主動性欠缺

大型數(shù)據(jù)庫課程傳統(tǒng)的教學方式主要采用以知識點為核心的講授方式，在這種傳統(tǒng)的教學方法中，教師從抽象的概念出發(fā),講定義,講語法,講原理,學生被動地接受知識,缺乏和教師的互動,學生學習以被動接受為主，學生的學習興趣和積極性難以被調(diào)動起來。從收集的資料來看，大型數(shù)據(jù)庫的理論授課課時與實踐課時的比例通常是1:1，同時由于受到教學資源等條件的影響，理論課和實驗課的授課時間和地點是分離的，理論課多使用多媒體課件授課，使用多媒體課件教學一方面減輕了教師板書的負擔，增加了授課的信息量， 同時好的課件也能夠使教學內(nèi)容更加形象化地展現(xiàn)出來；但另一方面，教師在授課時對課件的過分依賴也給課程的教學質(zhì)量帶來了一些問題，由于使用課件進行教學時， 雖然加快了演示的節(jié)奏，但是師生間缺乏教與學的友好交互，學生的思維難以與老師同步，從而使教學質(zhì)量下降。

1.3 缺少實時教學評價平臺

到目前為止不少學校都建立了網(wǎng)絡(luò)教學平臺，并且將課程教學資源，如課程介紹、教學大綱、教學日歷、教學信息、教學課件、教學材料、課程作業(yè)等信息共享到網(wǎng)絡(luò)教學平臺，在一定程度上拓展了教與學的空間，不足之處是大部分網(wǎng)絡(luò)教學平臺更多的是教師信息發(fā)布平臺，雖然對教學質(zhì)量和教學效果有一定的促進作用，但是跟學生的實時互動性欠缺，更重要的是無法對教學進行實時評價，教師無法從網(wǎng)絡(luò)教學平臺實時掌握學生的學習狀況和效果。

2 改革與創(chuàng)新

數(shù)據(jù)庫課程從開課開始，各高校一直在進行相應(yīng)的教學改革，目前數(shù)據(jù)庫課程教學改革主要以“項目驅(qū)動”、“與科研結(jié)合”等教學模式為主，重視學生為主體的項目導向、任務(wù)驅(qū)動等教學模式。通過對國內(nèi)外教學模式和國內(nèi)大型數(shù)據(jù)庫課程教學模式的親身體驗和總結(jié)反省，本文提出從以下幾個方面進行教學改革和探索。

2.1 優(yōu)化教學內(nèi)容，明確教學目標

Oracle 數(shù)據(jù)庫體系結(jié)構(gòu)復雜龐大，涉及的知識點非常多，在以往的教學過程中力求大而全，結(jié)果往往是每個知識點都沒講透，學生沒學好，沒學精。針對這種狀況，考慮到應(yīng)用型教育的學生特點，提出“小而精，小而美”的教學理念，重新優(yōu)化教學內(nèi)容，重點突出強化數(shù)據(jù)庫設(shè)計和數(shù)據(jù)庫編程開發(fā)兩大塊知識結(jié)構(gòu)，新增課程設(shè)計及項目案例環(huán)節(jié)，考慮到課時緊張的現(xiàn)實情況，充分利用多維教學平臺，將課程學習延伸到課外，課程課后練習、綜合練習與思考和課程設(shè)計等教學內(nèi)容主要布置給學生課外完成。而數(shù)據(jù)庫的系統(tǒng)架構(gòu)和性能調(diào)優(yōu)等內(nèi)容只做簡要的介紹，優(yōu)化后的教學內(nèi)容和教學目標如圖1 所示。

2.2 建立多維立體化教學平臺

為了給全校教師和學生提供教與學互動平臺，為開展探究式學習、自主學習和全天候?qū)W習創(chuàng)造條件我校于2011 年9 月引進了清華大學教育技術(shù)研究所開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)教學綜合平臺?！洞笮蛿?shù)據(jù)庫》課程也第一時間在網(wǎng)絡(luò)教學平臺安營扎寨，經(jīng)過3 年的課程建設(shè)，課程網(wǎng)絡(luò)教學已初具規(guī)模，所有的教學內(nèi)容實施要素都已發(fā)布至網(wǎng)絡(luò)教學平臺，在該教學平臺可查閱的資源如下:課程介紹、教學大綱、教學日歷、電子教材、網(wǎng)絡(luò)課件、教學案例、習題作業(yè)、實驗教學、文獻資料等等,同時還有輔助教學資源:作業(yè)、郵件、答疑、通知等。

不僅如此，在新一輪的教學改革中還將與甲骨文學院合作，引入Oracle 公司的兩大在線學習平臺：iLearning 和APEX。Oracle iLeaming 平臺是一個在線學習、練習、測驗平臺，平臺中包括數(shù)據(jù)庫設(shè)計、數(shù)據(jù)庫開發(fā)編程的所有課件和其他教學材料。每章都配有相應(yīng)的在線練習題，即做即評分，對于做錯的題或者是掌握不夠好的內(nèi)容可以反復多次練習，系統(tǒng)最終記錄最高分。iLeaming 還有在線測驗和考試功能，自動閱卷，給學生提供成績、做錯題目、需要復習的章節(jié)等反饋信息。教師可以通過iLeaming 生成學生成績報表，實時掌握學生的學習情況。APEX (Oracle Application Express) 是一個針對 Oracle 數(shù)據(jù)庫的 Web 應(yīng)用程序快速開發(fā)平臺。只需要一個 Web 瀏覽器和有限的編程經(jīng)驗，學生就可以開發(fā)和部署快速、安全的專業(yè)應(yīng)用程序。APEX 還可以為學生提供SQL/PLSQL 的練習環(huán)境。利用該平臺，學生可以創(chuàng)建和管理數(shù)據(jù)庫對象、執(zhí)行SQL/PLSQL 命令、構(gòu)建基于Web 的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序。教師可以在線查看每個學生的SQL/PLSQL 命令執(zhí)行歷史，了解學生的練習情況。

圖1 教學目標和教學內(nèi)容

2.3 多樣化的教學設(shè)計

經(jīng)過多年的教學積累，我校大型數(shù)據(jù)庫課程已形成多種教學手段相互補充，集課堂、實驗、網(wǎng)絡(luò)教學于一體的多維立體化教學模式，該教學模式具有如下特點：“課內(nèi)教師教學+ 課外學生小組學習+競賽協(xié)會”、“常規(guī)教學+ 實驗教學+ 網(wǎng)絡(luò)教學” 、“課上多媒體教學為主/板書為輔+ 啟發(fā)引導為主/講授為輔+ 現(xiàn)場實驗演示師生互動+精講多練、循序漸進”、“開放實驗室+ 教學網(wǎng)站”及“課后作業(yè)練習+ 課下實驗練兵+ 機上考試實戰(zhàn)+ 課外創(chuàng)新實踐提高”。多樣化教學設(shè)計如圖2 所示。

圖2 多樣化教學設(shè)計

3 結(jié)束語

針對《大型數(shù)據(jù)庫》課程教學過程中的現(xiàn)狀及存在的問題，本文提出從優(yōu)化教學內(nèi)容、明確教學目標，建立多維立體化教學平臺和多樣化的教學設(shè)計三方面開展課程教學改革，注重培養(yǎng)學生自主學習能力和創(chuàng)新精神、突出數(shù)據(jù)庫建模和數(shù)據(jù)庫開發(fā)兩大知識結(jié)構(gòu)的培養(yǎng)，側(cè)重學生綜合能力的培養(yǎng)。實踐證明，這種教學改革模式是可行的，有助于明顯提高教學質(zhì)量。