主要研究方向：大数据、机器学习、计算机视觉、自然语言处理

1.教育部产学合作协同育人项目--新工科背景下大数据与人工智能方向师资培训(230730565007184)

2.“国产软件进课堂”教学改革项目--基于 GaussDB 的数据库概论课程教学改革(JGLX-CSIA-HW-20241019)

3.广东省2023年度省级一流本科课程--线上线下混合式《数据库概论》课程。   

一、引言

在大数据技术日益成为推动社会发展的重要力量的今天，数据库技术教育在计算机类专业中的作用愈发显著。《数据库概论》作为计算机相关各专业的一门核心必修课，承载着培养学生掌握数据库基本原理、技术和工具的重要任务。随着大数据时代的到来，传统的教学模式和内容已经难以满足行业对数据库技术人才的需求。因此，探索并实施大数据背景下计算机类专业数据库概论课程的教学改革，对于提高教育质量、培养高素质技术人才具有重要的理论和实践意义。

二、大数据背景下的教学挑战与机遇

（一）教学挑战

1. 技术快速迭代：随着大数据和数据库技术的快速发展，教师需要不断更新教学内容和方法，例如在数据库概论课程中整合最新的数据模型、数据库管理系统、数据操作语言等，以确保教学内容符合当前技术水平。

2. 教学资源紧缺：尽管大数据为教育提供了丰富的应用场景，高质量的教学资源仍然匮乏，尤其是缺乏结合大数据技术的案例研究、实验指导和项目实践材料，这限制了教师的创新教学和学生的实践学习。

3. 学生能力差异：大数据时代要求学生具备广泛的知识和技能，如统计分析、数据处理、编程等。面对学生知识背景和学习能力的差异，教师需采取有效策略实现个性化教学，以适应各种能力水平的学生。

4. 实践教学难度：由于大数据的特点是数据量巨大，这对数据库的存储、管理和分析提出了更高要求。教师需构建符合实际应用需求的实验环境，帮助学生掌握大数据处理的核心技术。

（二）教学机遇

1. 课程内容创新：大数据为课程内容创新提供了机会。通过引入云数据库、NoSQL、数据挖掘等新技术和新理论，可以丰富数据库概论的教学内容，提升课程的前瞻性和实用性。

2. 教学方法改革：利用在线课程、虚拟实验室、互动式教学平台等现代教育技术，可以提供更多元化的教学方式。这些技术不仅提高教学效率和学生学习积极性，还促进学生的自主学习和批判性思维能力的发展。

3. 跨学科融合教学：大数据技术的多领域应用为数据库教育与其他学科的融合提供了良好的契机。通过跨学科课程设计，学生可以多角度、多维度地理解和掌握数据库技术，促进其综合素质和创新能力的提升。

4. 实践能力的培养：大数据技术的广泛应用为学生提供了丰富的实践平台。通过设计与真实业务场景紧密结合的项目任务，学生可以在解决实际问题中深化理论知识的理解和提高解决复杂问题的能力。

三、课程目标与教学内容改革

（一）课程目标的调整与优化

在大数据的背景下，数据库概论课程的教学目标需要进行调整和优化，以适应新的技术发展和行业需求。课程目标应全面构建于知识、能力和素养三个维度。首先，知识目标要求学生理解数据库的基本概念、原理和架构，并引入与大数据相关的知识，如存储、处理框架和数据挖掘技术。能力目标方面，除基本的数据库设计和管理外，还需培养学生使用大数据技术进行数据分析和处理的能力。此外，素养目标旨在培养学生的数据敏感性和伦理责任感，提升其批判性思维和问题解决能力，并鼓励跨学科学习和团队合作。

（二）教学内容的更新与整合

教学内容的更新和整合是适应大数据挑战的关键。更新教学内容涉及将NoSQL数据库、大数据处理框架如Hadoop和Spark、以及数据湖概念等最新技术融入课程中，确保学生掌握当前及未来的关键数据处理技术。同时，结合大数据实际案例，设计相关的实验和项目，通过实践教学提高学生的操作能力和创新能力。此外，鼓励与统计学、机器学习、业务分析等相关领域的知识融合，让学生在学习数据库的同时，进行更深入的数据分析和处理。

（三）教学方法的创新

教学方法的创新同样重要。引入真实的大数据处理案例，让学生通过案例教学深入理解大数据技术的应用及其在不同领域的复杂性和挑战。采用项目驱动学习的教学模式，鼓励学生团队合作，从项目提出到实现方案的全程参与，增强实战经验和团队协作能力。此外，混合式教学结合线上和线下资源，通过翻转课堂、在线讨论等多种互动式学习方式，提高学生的学习积极性和互动性。这些创新方法将使数据库概论课程更加贴合大数据时代的需求，更好地准备学生面对未来的挑战。

四、教学方法与手段的创新

在大数据的背景下，教学方法和手段的创新是提升数据库概论课程质量的关键。首先，采用混合式教学设计结合线上教育资源和线下实践活动，为学生提供灵活多样的学习方式。通过在线平台学习理论知识，并通过线下实验与项目实践加深理解，从而促进知识的应用。此外，项目驱动教学以实际项目为中心，激发学生学习兴趣和动力，使学生在从需求分析到系统设计、实现及评估的全过程中提升实践能力和创新思维。案例教学法则通过分析具有代表性的大数据处理案例，使学生理解大数据技术在不同行业的应用，培养其问题分析和解决能力。

课程整合了‘课前、课中、课后、实验’四个学习模块，并通过‘课前导学、案例引入、新知精讲、任务训练、项目演练、展示点评、扩展提升、线上答疑’八环节组织教学实施。如下图所示：

这种结构化的教学流程旨在通过看、听、学、践、讲的方式，全面提升学生的理论知识和实践技能。此外，利用互动式在线实验平台（如EduCoder平台）提供虚拟的大数据处理环境，允许学生在无物理资源限制的情况下进行实验操作，同时通过教学资源共享平台整合并共享优质教学资源，增强学习的便捷性和效率。

教学评价机制的完善也是确保教学质量的重要部分。通过过程性评价关注学生的表现和进步，包括在线学习活动的参与度、实验操作能力和项目进展，从而全面评价学生的学习效果。同时，引入同行评审和反馈机制，鼓励学生间的交流和合作，提高学习的主动性和参与度。综合评价则结合项目成果、期末考试和实验报告等多种评价方式，确保评价的公平性、客观性和全面性。这些创新教学方法与手段将为学生在大数据时代的挑战中提供坚实的知识基础和实践能力。

五、课程评价与质量保障

（一）课程评价体系建立

为全面评估学生的学习成效，课程评价体系应建立多元化评价指标，包括知识掌握、技能应用、创新思维和团队合作等维度。这些指标需与课程目标紧密对应，确保评价的有效性和针对性。结合过程性和结果性评价，过程性评价主要关注学生的学习过程和态度，涵盖课堂参与、在线学习活动、实验操作及团队项目进展等方面；结果性评价则侧重于评估学生的学习成果，如期末考试、项目成果和实验报告。此外，通过引入同行互评与自我评价机制，不仅增强评价的多元性和互动性，还有助于学生发现自我与他人的优缺点，培养批判性思维与自我反思能力。

（二）质量保障措施

质量保障措施也是确保教学质量的关键。首先，应建立定期的课程审查和更新机制，根据最新的教育理念、技术发展和行业需求对课程内容进行优化，保持课程的时效性和前瞻性。同时，通过组织教师参与专业培训和学术交流，不仅提升教师的教学能力和学术水平，还鼓励教师进行教学创新和实践探索。建立有效的学生反馈机制，定期收集和分析学生对课程的反馈，鼓励学生参与课程建设和改进，增强课程的透明度和学生的归属感。最后，设立教学质量监控小组，通过教学观摩、学生评教、同行评审等多种方式，定期评估教学质量，及时发现并解决教学过程中的问题。

六、案例分析：珠海科技学院《数据库概论》课程

（一）课程概述

珠海科技学院的《数据库概论》课程已被认定为广东省一流本科课程。该课程针对计算机科学与技术专业学生开设，旨在培养学生掌握数据库基础知识和技能，并在大数据背景下进行教学内容和方法的创新。

（二）教学改革与实践

教学改革与实践在该课程中通过几个关键策略得到实施。首先，课程内容创新涉及结合大数据技术的发展趋势，纳入大数据存储、处理技术、数据挖掘、NoSQL数据库以及数据湖技术等最前沿的数据库知识。此外，强化实践教学，通过引入实际大数据项目和利用在线实验平台（EduCoder平台），让学生在实践中学习和应用这些知识，从而增强其实践操作能力。教学方法的创新包括采用混合式教学模式结合线上资源和线下互动，实施项目驱动教学，并鼓励学生通过团队合作完成项目任务，培养其问题解决能力和团队协作精神。最后，建立了全面的课程评价体系，包括学习过程评价、项目成果评价和课程满意度调查，通过定期的教学质量评估和反馈收集，持续优化教学内容和方法。

本课程从2019年开始建设，目前已形成线上线下多平台协作的教学模式，如下图所示。

（三）教学成效与反馈

该课程的改革获得了学生和同行的广泛认可。学生对课程内容的前沿性和实践教学环节表示满意，认为这些改革有助于提高他们的实际操作能力和解决实际问题的能力。课程也因其创新的教学方法和显著的教学成效获得广东省一流本科课程的认定。

七、结论与展望

本研究全面探讨了大数据背景下计算机类专业的数据库概论课程教学改革。通过分析大数据技术发展对数据库教育的影响，提出了课程目标重新定位、教学内容更新整合、教学方法与手段创新以及课程评价与质量保障机制建立的一系列改革措施。以珠海科技学院的《数据库概论》课程为例，实践表明引入最新大数据知识、加强实践教学、采用混合式和项目驱动教学模式能显著提升学生的学习兴趣、实践能力和创新思维，该课程已被认定为广东省一流本科课程。展望未来，课程将持续更新教学内容，融入最新技术和应用；同时，高校需加强教师的专业培训和学术交流，提升教学能力。此外，结合实践教学与企业合作，让学生在真实项目中应用数据库知识，并利用人工智能、虚拟现实等新技术优化教学方式。这些持续的努力旨在使数据库概论课程更好地适应大数据时代的教育需求，培养出能够适应未来社会发展的高素质人才。

参考文献

[1]顾勤.高校计算机专业数据库课程教学改革探讨[C]//中国环球文化出版社,华教创新（北京）文化传媒有限公司.2020年南国博览学术研讨会论文集（二）.江西省景德镇学院信息工程学院;,2020:3.DOI:10.26914/c.cnkihy.2020.008326.

[2]郑志新.高校计算机类专业数据库课程实验教学研究[J].信息技术与信息化,2019,(03):102-105.

[3]黄丽丽.高校计算机专业数据库课程教学改革分析[J].科技风,2017,(20):49.DOI:10.19392/j.cnki.1671-7341.201720042.