大数据时代背景下《非关系型数据库》课程教学资源库建设探析

中山职业技术学院 余姜德 梁本来 冷令

大数据时代，数据库技术发生了深刻变革，除了传统的关系型数据库仍在不断应用外，非关系型数据库也在迅猛崛起，国家对新型数据库人才需求日益迫切。本文在阐述教学资源库建设的必要性基础上，分析了当前《非关系型数据库》课程教学资源库建设的现状，提出了以“以主流技术为重点，以实战项目为核心，以互动反馈为补充”的建设方案，并在实践中获得了良好的效果。

2019 年，中共中央、国务院印发《中国教育现化2035》文件中明确指出：“加快信息化时代教育变革，利用现代技术加快推动人才培养模式改革，实现规模化教育与个性化培养的有机结合；创新教育服务业态，建立数字教育资源共建共享机制。”根据这一指示精神，各大高校均积极开展数字化教学资源库的建设，充分利用现代信息技术作为提高教学质量的重要手段，以提高教学资源利用率，推动教育模式的升级和变革[1]。在大数据时代背景下，如何构建优质的数字教育资源，尤其是课程教学资源库，是值得探究的课题。

1 大数据时代数据库技术及相关人才需求的变化分析

1.1 数据库技术面临的变化和挑战

伴随着技术进步和社会发展所带来的海量、高速和多样化的数据环境，人类社会正式进入大数据时代。在大数据时代，数据库技术面临着许多变化和挑战。

（1）数据规模指数级增长：大数据时代的最显著特征之一是数据规模的迅速增长，这种增长往往呈现出指数级、爆炸性的增长态势[2]。传统关系型数据库，已经无法处理如此大规模的数据，必须依靠新的数据库技术。

（2）数据类型的多样性：大数据时代的数据类型非常多样化，不仅包括结构化数据，还包括半结构化数据和非结构化数据。传统关系型数据库只能处理结构化数据，对半结构化数据和非结构化数据则无能为力，因此需要引入新的数据库技术。

（3）实时数据处理：大数据时代要求数据库能够实时处理和分析数据，以便及时做出决策。传统关系型数据库的写入和查询速度往往较慢，无法做到实时处理或响应，因此，需要引入新的数据库技术来实现实时数据处理。

1.2 数据库的分类

根据不同的标准，数据库可以分成很多种类。根据数据组织的方式和数据的结构不同，数据库可以分为关系型数据库和非关系型数据库。

关系型数据库是基于关系模型来组织的，它的数据被组织成一张张的表格，表格中的数据按照行和列的方式存储，便于数据的查询和维护。关系型数据库之间可以通过SQL 语句进行查询和连接，它们支持复杂的查询和数据操作。常见的关系型数据库有MySQL、Oracle、SQL Server 等。

非关系型数据库则不使用传统的表格和SQL 语句，它们的数据结构更加灵活，可以存储各种类型的数据，包括键值对、文档、图形、图像等。非关系型数据库通常适用于大数据和NoSQL 场景，它们支持高效的数据读写和分布式处理。常见的非关系型数据库有Redis、MongoDB、Hadoop 等。

1.3 数据库技术人才需求变化分析

当前，目前市场上的高级数据库人才供给相对不足，以往对于数据库人才的要求主要集中在数据库管理和SQL 语言掌握上，但随着大数据技术的发展，企业对于NoSQL（非关系型）数据库、图数据库、列存储数据库等新型数据库的要求也在不断提高，因此，我们必须紧跟数据库技术升级迭代发展的步伐，培养高素质技能型数据库人才，以满足企业对于高级数据库人才的需求。

2 《非关系型数据库》课程教学资源库建设的必要性

2.1 建设数据库课程教学资源库是提供优质学习资源的最佳手段

传统的教学模式往往只能提供有限的教材和参考资料，而无法满足学生多样化的学习需求和个性化的学习方式。而通过建设数据库课程教学资源库，可以为学生提供更加丰富、多样化和个性化的学习资源，这些资源可以根据学生的学习进度和需求进行个性化推荐和定制化服务，提高学生的学习效果和学习体验[3]。

2.2 建设数据库课程教学资源库是提升教学质量的必然选择

通过教学资源库的建设，可以优化教学资源，提升教学质量。一方面，教学资源库可以为教师提供更多的教学资源，促进教师之间的共享交流、互动合作，推动教学经验和教学方法的共同进步；另一方面，教学资源库的建成，将给整个教学提供个性化和差异化的支持，能更好地满足学生的学习需求，从而提升整体教学质量。

2.3 建设数据库课程教学资源库是提升相关专业服务社会能力的有效途径

一个专业办学的目标之一就是为学生提供社会需求匹配的知识和技能，使他们能够为社会做出积极的贡献。教学资源库为学生提供了实践和应用的机会。资源库中的学习资源往往包含了实践和应用环节，例如，项目案例、实验分析、作品设计等，学生可以通过这些实践和应用的机会，锻炼自己的实践能力和创新能力，更好地应对实际工作和社会需求，得到用人单位的认可。

3 《非关系型数据库》课程教学资源库建设

3.1 《非关系型数据库》课程教学资源库建设现状分析

通过对近五年数据库类课程教学资源库立项及建设情况进行调研，发现当前《非关系型数据库》课程教学资源库的建设有以下几点特征：

（1）资源库中知识点和技术手段相对滞后：当前《非关系型数据库技术》课程教学资源库教学知识点往往存在滞后性，许多技术框架不是当前企业应用的主流技术，大约存在3 ～5 年的时间差，存在技术代差鸿沟。

（2）资源库中项目案例资源有待丰富：信息技术重在实践，提高实践能力的有效方法是项目实践，而当前《非关系型数据库技术》教学资源库中往往存在项目案例，尤其是高价值的实战项目案例比较缺乏的通病，没有高价值的实践项目资源，会容易使数据库技术学习陷入“纸上谈兵”的尴尬境地。

（3）互动反馈平台相对匮乏：建设教学资源库的目的是提供优质学习资源给自主学习者，教学资源库应包含“传达”与“反馈”两个方向的互动，当前的《非关系型数据库技术》教学资源库建设过程中，往往只突出“传达”的单向信息传递，而缺乏相应的互动反馈平台，不利于“教学者”和“学习者”形成有效的反馈机制[4]。

3.2 以项目实践为核心的《非关系型数据库》教学资源库构建方案设计

根据当前《非关系型数据库》教学资源库的建设现状，笔者结合自己的教学经验，提出“以主流技术为重点，以实战项目为核心，以互动反馈为补充”的建设方案，以笔者所在院校的大数据技术专业《非关系型数据库》课程教学资源库为例，教学资源库由“基础资源库”“项目资源库”和“互动评价资源库”3 个子资源库组成，每个子资源库又有不同的子资源库组成，其整体设计方案如图1 所示。

图1 《非关系型数据库》教学资源库设计方案Fig.1 Design scheme of teaching resource library of "Non-relational Database"

3.3 多方位、立体式构建《非关系型数据库》教学资源库

3.3.1 教学资源库搭建平台选择

选择在超星慕课平台搭建《非关系型数据库》教学资源库，该平台提供了多种教学资源设计方式：如采视频教学、在线互动、作业考核、学习笔记等，为学生提供了灵活、便捷的学习体验。平台还提供了学习社区、在线问答、学习圈等社交功能，方便学生之间交流和学习互助。

3.3.2 基础资源库设计

基础资源库包括教学视频资源库和文档资源库两个子库。教学视频资源库主要有微课、MOOC 和音频、视频教学资源； 文档资源库主要有电子课件、课程标准和授课标准、教学团队开发的自编教材等，也包括其他一些文档资源，如学习社区网站、经典的学习参考电子书等。

基础资源库是整个课程教学资源库的基石。在基础资源库中，对于教学视频资源子库的设计，要注意对教学资源进行分类,根据学科领域、课程类型、难易程度等因素进行分类，以便于用户快速找到所需的资源；而在文档资源子库的设计中，注意要明确资源库的建设目的和范围，建立规范的文档分类和命名规则，便于用户查找和使用文档，还要注重资源库的维护和更新，及时添加新的文档资源，保持资源库的完整性和时效性[5]。

3.3.3 项目资源库设计

项目资源库的设计是《非结构化数据库》教学资源库设计的重要组成部分，它包含了5 个子库：教科研项目资源库、竞赛项目资源库、毕业设计项目资源库、工作室项目资源库和校企合作项目资源库。这5 个子库，既包含了任课教师的立项教科研课题，也包括学生毕业设计，还包括了教师和学生共同参与的工作室项目以及与企业合作的横向课题等。

项目资源库是整个课程教学资源库的核心，项目资源库通过不断丰富和完善实战项目，将项目提炼和优化成优质教学资源，让学习者可以从零开始，动手实践，逐步完成项目各阶段目标。

3.3.4 互动评价资源库设计

互动评价资源库是整个教学资源库必不可少的组成部分，它包括章节测试及综合考试资源子库和移动端App 应用资源库，这两个子库主要实现与学习者的交流和互动，完成学习效果的反馈，其中移动端App 的应用，例如，学习通App 上学习资源的发布，还可以用于日常教学的管理，如上课考勤、作业发布、课后互动等。

互动评价资源库的设计中，要选择适合的评价方式和工具，确保评价的科学性和客观性。此外，还需要考虑数据安全和保密问题，采取相应的措施确保评价数据的安全性和保密性。而移动端App 教学资源库的设计应注重资源的分类和组织、多媒体支持、用户交互和个性化定制以及数据安全和数据同步等方面，以提供方便快捷的教学资源获取和共享平台，促进教育教学的改进和提升。

3.4 《非关系型数据库》课程教学资源库建设成果

截至目前，已经在平台上传了72 个教学视频，每个时长约在15min 左右。上传了《非关系型数据库》课程的教学标准、授课计划、教学PPT 和2019—2022 年教案；上传了电子教材10 本，其中有2 本是自编教材；设计了30 个虚拟仿真实验，并给出了详细的实验指导书；设计了12 个章节的单元测试题和18 套综合测试试题；收集了教师省市级教科研项目4 项；与企业合作课题1 项； 优秀毕业设计作品20 个； 技能竞赛项目8 个；手机端教学辅助应用App 1 项。专业教学资源库已经注册的教师用户12 人，学生用户300 人，教学资源库用户使用率较高，学习效果反馈良好。基于这些建设基础，将申报省级精品课程教学资源库建设立项。

4 总结

综上所述，传统的关系型数据库在大数据时代已经不能满足海量数据的处理需求，而非关系型数据库以其数据处理性能高、扩展性强、适用范围广而快速崛起，并得到广泛的应用。大数据时代需要更多新型数据库人才，而建设《非关系型数据库》教学资源库是培养新型数据库人才的有效途径。但是当前非关系型数据库的建设现状存在技术手段落后、知识点陈旧、实践项目缺乏和互动反馈不充分等问题，为此，我们提出了“以主流技术为重点，以实践项目为核心，以互动反馈为补充”的资源库建设策略，并付诸实践，取得了良好的建设效果。

引用

[1] 黄志超.基于大数据技术的《数据库开发技术》课程项目化教学改革[J].电脑知识与技术,2021,17(12):129-130+155.

[2] 颜清,苗壮,赖鑫生,等.大数据背景下数据库原理课程实践教学改革探索[J].创新创业理论研究与实践,2020,3(17):40-41.

[3] 鄢军霞.国家教学资源库课程建设思路与实践——以《数据库技术及应用》课程为例[J].通讯世界,2020,27(1):288-289.

[4] 陶婧.大数据时代数据库应用课程教学体系改革研究[J].电脑与电信,2018(9):25-26+43.

[5] 赵丽萍,邵华.大数据时代背景下数据库教学改革探索[J].科技创新与应用,2018(10):161-162.