NoSQL 数据库技术教学改革初探

李宇佳

摘要：大数据技术作为前沿热门技术，对高校数据库课程授课有明显的影响，推动数据库课程改革势在必行。本文阐述并分析了大数据背景下NoSQL数据库课程面临的问题，结合企业对大数据人才的需求从教学内容、教学方式和实践平台探讨了大数据背景下非关系数据库教学改革方案，并以实验应用案例论证该方法提高了学生的自主学习能力和实践能力。

关键词：大数据；NoSQL数据库；教学改革

引言

NoSQL技术在互联网的推动下孕育而生。Web时代，用户每天访问网络的同时也在生成数据。例如：用户在访问网站、网络购物的同时也在公布自己的信息。数据的访问方式发生了根本性变化，如网购访问可以达到每秒千万甚至更高的访问次数，据统计，2021年，Facebook每日活跃用户超过1.84十亿每日活跃用户以及忠诚度（每位用户每天平均花费的时间是35分钟），缩短用户操作的响应时间已成为提高网络质量的基本要求。

从上述分析可知，在当前大数据背景下，高等学校的计算机专业课程深受其影响，课程体系改革势在必行。在大数据背景下，高校应该对非关系数据库课程进行创新和改革，改进教学模式、内容和方法。

传统的数据库课程教学主要使用SQL Server、MySQL关系型数据库管理系统。但在当前大数据环境下，结构化和非结构化数据同时存在。因此，数据库课程实践平台的创新也是必然的改革方向。由于MongoDB是典型的NoSQL 数据库，所以本文将以MongoDB为例阐述相关的教学改革措施。

大数据背景下的NoSQL 数据库课程教学改革

一、NoSQL数据库课程理论课程改革

通过将慕课引入现有的教学模式，充分利用慕课的网络公开课的形式，使学生能够通过慕课的形式学习NoSQL数据库的理论课程。

具体有以下两点：

（1）利用慕课上传相应的课程视频、布置作业。通过学生的学习的反馈如作业的提交、课程问题的提出能够了解学生哪里还存在问题。

（2）教师定期在网上答疑、分析学生的问题。通过这种形式的课程授课使学生能够及时获得问题的答案。

二、基于MongoDB的NoSQL数据库课程实践教学的改革

在以往的实践教学中，通常是一些传统的数据库实验，如数据库或表的创建、数据查询操作等，目前来看，这些传统的实验不足以支持大数据环境下的学生的实验，不满足大数据专业学生的需求，同时数据库课程总学时增加24学时。在理论学时不变的基础上，基本实践学时由原来的12学时增加到14学时，综合实践学时由原来的8学时增加到10学时。

实践教学模式的改革，根据实践教学类型，可将实践教学模式分为基本实践和综合实践。

（1）基本实践

基本实践主要是指章节的实验，如MongoDB数据的基本增、删、改、查。如：

（2）综合实践案例

为了方便起见，这里只举一个综合实践Python操作MongoDB数据库的案例。

使用Python操作MongoDB数据库

编写Python程序

From pymongo import MongoClient

From random import randint

Name1 =[“zhang”, “wang”, “chen”]

Name2 =[“lili”, “wenwen”, “jiajia”]

Provinces = [“Liaoning”, “shanxi”, “hubei”]

Client = MongoClient(‘localhost’,27017)

Sm = db.smessage

for i in range (1,100):

name =name1 provinces [randint(0,4)]

new_student ={

“name”:province,

“subject”:[

{“name”:”chinese”, “score”: randint(0,100)},

{“name”: “math”, “score”: randint(0,100)},]}

print(new_student)

sm.insert_one(new_student)

print(i)

结论

在大数据的背景下，改进相应的教学方法，打造慕课理论教学模式，能够真正做到多种教学模式的融合，学生会更积极主动进行学习，以便于更好的衔接到后续的实训平台中。对于实践教学的改革使学生能够真正操作基于大数据的非关系数据库，从而感知大数据的魅力。但慕课理论教学方式还存在一些问题：

（1）小组同学不方便协同合作。线上教学的特殊性使得每个学生都可以在独立的空间内学习，不如线下合作效率高。

（2）线上教学对网络带宽是有要求的。当听课人数较多网络会比较拥塞，还有可能会出现学生家庭环境不允许联网上课，今后会进一步研究线上教学模式。

参考文献

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[3] 赵厚宝,曾井泉.研发类课程开展课程思政教育的探索与实践[J].高教学刊,2019(2):188-190.

[4] 雷小锋. 大数据时代的数据库原理课程革新 [J]. 计算机教育，2019（7）：10-14.

[5] 刘予飞 大数据环境下的数据库课程教学改革研究 现代信息科技 2020（4）.