《数据库系统概论》经典教材建设的回顾与展望

倪文慧

（高等教育出版社，北京 100029）

0 引 言

数据库技术是计算机科学技术的重要分支，已成为计算机信息系统与智能应用系统的核心技术和重要基础。“数据库系统概论”课程是高校本科计算机类专业的核心课程之一，是学生系统学习数据库技术的第一门课。该课程旨在为学生构建一个完整的数据库系统的框架，培养学生的数据抽象与建模以及对大型系统的认识和管理使用能力，为学习其他数据管理课程打下坚实的基础。作为课程内容的重要呈现以及知识体系的主要载体，教材建设在教学中有着重要的作用，始终是教学工作者的关注点。本文将以《数据库系统概论》经典教材建设为例，通过回顾教材建设的过程，总结教材建设的思路及经验，展望新时期教材建设，为计算机类专业课程教材建设提供借鉴。

1 《数据库系统概论》教材简况

《数据库系统概论》由中国人民大学萨师煊教授、王珊教授合作编写，是国内首部系统阐明数据库原理、技术和理论的教材。教材第一版于1983年出版，至今已修订至第五版，先后被列入普通高等教育“九五”国家教委重点教材、普通高等教育“十五”国家级规划教材和“十二五”普通高等教育本科国家规划教材，并两次获得国家级优秀教材奖。教材各版次累计销量逾300万册，为推动国内数据库技术的研究和普及起到了开创性作用。

2 《数据库系统概论》教材建设的思路及经验

综观《数据库系统概论》教材的编写及修订历程，教材的建设不是单一的过程，而是与课程建设，科学研究与产业发展等密不可分、相辅相成。此外，教材建设也与我国数据库技术发展阶段以及高等教育发展的重要历史时期相映射。

1）教材建设与课程建设同步进行。

教材是课程教学内容的载体，教材建设包含课程内容、教学方法与手段、教学队伍、教学条件等方面建设的基础。因此，教材建设应与课程建设同步进行，它是不同教改环境下课程建设的成果展示。

改革开放初期，“数据库系统概论”课程实现了教学内容零的突破，《数据库系统概论》第一版教材率先将数据库理论引入国内，填补了我国数据库课程教材的空白[1]。在经过6年多的发展后，国内数据库技术有了很大进展，且计算机专业的学生和技术人员的整体水平都有显著提升，第二版教材针对这些情况对原书从内容到结构做了较大的调整、修改和增删，有选择地将一些新技术内容，如分布式数据库系统纳入教材中。这个时期的课程教材重在内容建设，受限于当时的教学手段与教学条件，教材仅为教学内容的单一呈现。

1997年国家教委启动“面向21世纪教学内容和课程体系改革计划”，作者响应教委要求，对课程的教学内容、教学方法和教学手段进行了全面改革，以PPT为讲课提纲，开发了与教材配套的CAI软件及Easybase数据库系统，使课堂教学更加生动[2]，同时开始引入数据库实验教学。这个时期修订的第三版教材大大减少了网状、层次数据库系统的介绍，加强了关系数据库系统的讲解，对RDBMS的内容做了适度的加宽和加深，并增加了新技术篇，主要选择同时期较为重要的新技术进行介绍，使学生了解数据库技术的最新发展，拓展视野。

2003年教育部启动高等学校教学质量与教学改革工程精品课程建设工作，按照国家精品课程的建设要求，作者依据体现一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材的特点进行课程建设[3]，并开发了精品课程网站。修订出版的第四版教材即采用了国家精品课程建设的成果，充分利用了丰富的多种数字化教学资源，以书配学习卡的方式，探索了融合纸质教材与数字化资源的创新理念。

随着我国本科教育教学改革的进一步深化，教育部、财政部联合在“十二五”期间继续实施“高等学校本科教学质量与教学改革工程”，提出对已经建设的国家精品课程进行改革升级，更新完善课程内容，建设精品资源共享课程[4]。“数据库系统概论”于2016年完成课程升级，入选国家级精品资源共享课程。第五版教材在此背景下编写而成，与建课初期阶段的教材相比，经过第三、四版教材在教学资源建设方面的探索与实践，第五版教材已建设成为包含电子教案、全程教学视频、课程实验指导、习题库、网络课程、教学网站于一体的立体化精品教材，起到了很好的引领与示范作用。“数据库系统概论”课程与教材建设的时间轴如图1所示。

2）以实践教学与科学研究促进教材建设。

“数据库系统概论”课程具有非常强的实践性，需在重视理论知识教学的基础上，针对数据库技术的工程性和应用性，在教学中加强实验环节的训练。《数据库系统概论》教材从第四版起加入实验与实践内容，根据课程内容及进度设计了10个上机实验和1个数据库设计与应用开发大作业。其中，上机实验密切结合基本知识和基本技术，帮助学生消化和理解课程内容（如查询优化、并发控制、恢复等），让学生在实际的软件环境下进行操作和实验，并提交规范化的上机实验报告；大作业则要求学生直接在某一真实的实验平台上自行开发一个小型的数据库系统。学生在大作业环节分成多个小组，在小组内按不同的角色分工完成项目任务，最终提交大作业后还将分组进行汇报交流。这种将理论知识的学习与实际系统实验相结合的做法不仅有利于学生强化对基础理论知识的掌握，锻炼独立思考、分析并解决问题的能力，还能激发他们的学习热情，培养协作精神和团队意识。

另一方面，将科研工作与教学工作紧密结合可以很好地促进教材建设。作者团队先后在面向对象数据库、并行数据库系统、数据仓库与联机分析处理技术、内存数据库等方面的科研工作取得了杰出成绩，这些内容均作为“新技术篇”内容体现在不同版次的教材中。在讲解成熟理论和技术的同时介绍数据库技术的前沿进展，不仅使教材内容保持了先进性，也使学生对整个数据库领域的研究现状和发展趋势有所了解，拓宽知识面，激发学生进行科学研究的兴趣。鉴于数据库是支撑各类信息管理应用系统的基础软件，对保障国家信息安全意义重大，教材采用人大金仓公司自主研发的通用型国产数据库KingbaseES作为实验环境，引导学生加深对国产数据库的认识，增强民族责任感，为将来致力于国产数据库的相关研发与应用工作打好基础。

图1 “数据库系统概论”课程与教材建设时间轴

此外，在作者团队及有关专家持之以恒的推动下，国内数据库学者凝聚形成了中国计算机学会数据库专委会。在专委会的努力下，数据库学术会议已逐渐发展成为中国计算机学会参加人数最多、规模最大的学术研讨会，至今已成功举办了34届。与这样的一个国内外数据库学术界的交流平台相伴而生、不断演进，也是《数据库系统概论》教材能够长盛不衰的重要原因。

3 新时期《数据库系统概论》教材建设的思考与展望

随着信息技术的发展，云计算、物联网、社交网络等新兴技术与服务的出现，数据种类和规模以空前的速度增长，现代社会已进入大数据时代。这些数据可以作为一种新的平台，在其基础上可以发展新的应用，数据的组织、存储与管理的理论及方法均发生了巨大变化。大数据已成为当前社会的热词，受到我国政府的高度重视。2015年8月国务院印发的《促进大数据行动发展纲要》（国发[2015]50号）中，明确鼓励高校设立数据科学和数据工程相关专业，重点培养专业化数据工程师等大数据专业人才。2016年3月国家将大数据战略纳入“十三五”规划纲要，同时各地出台政策，支持大数据产业发展。为了解决大数据人才瓶颈的问题，教育部2018年3月公布的2017年度普通高校本科专业备案和审批结果中，有250所高校新增了“数据科学与大数据技术”本科专业，该专业的建设与发展，必将对“数据库系统概论”等学科基础课程提出新的要求。

同时，教育信息化技术也在不断演进。随着MOOC（Massive OpenOnline Course，大规模开放在线课程）的兴起，作者团队于2016年开通MOOC，目前已授课4轮，累计选课人数超过18万，并于2018年被评为首批国家精品在线开放课程。在线开放课程建设对课程和教材的内容与形式都有重要的影响。与此同时，教材的形式也将发生改变，即利用网络技术，将传统纸质教材与课程建设中研发的多种类型的数字化资源更紧密地结合在一起，作为新形态教材出版，使线上线下教学有机融合。例如，在书中适当位置放置二维码，读者扫描相应的二维码即可在线观看知识点的视频讲解、动画演示或拓展阅读材料，以丰富教材的内容和呈现形式，满足学生个性化学习的需求；建设线上习题库，引导学生通过在线练习检测自己对课堂教学知识的掌握情况，从而有效地提高学习效率。同时，为便于高校教师的课程教学与过程管理，将教学内容、教学活动和教学环境有机结合，有效地支持“翻转课堂”等混合式教学模式。

4 结 语

《数据库系统概论》出版至今已历经35年，见证了国内数据库技术与高等教育发展的不同阶段。教材紧扣我国不同时期对高等教育教学的要求进行建设，其思路与经验对我国高校计算机类专业课程教材建设具有很好的借鉴意义。另外，随着信息技术的深入发展与应用，还应不断更新教材内容，调整出版形态，使教材保持先进性。

5 致 谢

本文在写作过程中得到中国人民大学王珊教授的热情帮助与指导，在此向她表示衷心的感谢！