一、課程簡介

《數(shù)據(jù)庫原理》是計算機相關(guān)專業(yè)的專業(yè)必修課程。學(xué)習(xí)本課程有如下兩點意義：首先在從傳統(tǒng)社會以紙張或文件支持業(yè)務(wù)工作到信息社會中以數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)記錄存儲查詢數(shù)據(jù)的背景下，數(shù)據(jù)庫在日常生活中的作用和意義愈加廣泛和重要，掌握數(shù)據(jù)處理和管理是計算機應(yīng)用最重要的領(lǐng)域之一。通過《數(shù)據(jù)庫原理》課程的教學(xué)，使學(xué)生了解和掌握當(dāng)前數(shù)據(jù)庫技術(shù)的基本原理，為從事數(shù)據(jù)庫設(shè)計工作打下扎實的理論基礎(chǔ)。第二、本課程在各個專業(yè)中具有承上啟下的地位，學(xué)習(xí)《數(shù)據(jù)庫原理》可以為學(xué)生后續(xù)的網(wǎng)站系統(tǒng)搭建、畢業(yè)論文撰寫打好堅實的基礎(chǔ)。本課程教學(xué)主要包括：數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、關(guān)系數(shù)據(jù)庫、SQL語言、關(guān)系數(shù)據(jù)庫規(guī)范理論、數(shù)據(jù)庫設(shè)計、數(shù)據(jù)庫技術(shù)新進(jìn)展等。

二、案例基本信息

1.案例名稱：獨立自主樹自信，合作共贏謀發(fā)展——數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模式結(jié)構(gòu)

2.對應(yīng)章節(jié)：第一章緒論

3.課程講次：2課時

三、案例教學(xué)目標(biāo)

知識目標(biāo)：在基本原理方面，學(xué)生需要重點掌握數(shù)據(jù)庫的基本概念、基本原理、國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫的發(fā)展歷程和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模式結(jié)構(gòu)的內(nèi)涵

技能目標(biāo)：

1. 通過闡述數(shù)據(jù)庫三級模式兩級映射的內(nèi)涵，培養(yǎng)學(xué)生自頂向下分層解構(gòu)問題的思維方式，使學(xué)生具備宏觀把握問題、解決問題的能力；

2. 能夠批判性評價三級模式兩級映射的優(yōu)缺點和適用場景，提升學(xué)生解決問題的能力；

3. 通過在線自主學(xué)習(xí)、觀看課程資源等，具備自主能力，了解數(shù)據(jù)庫及其應(yīng)用的發(fā)展變化趨勢。

   思政育人目標(biāo)：

4. 加強學(xué)生對兩級映射功能的理解，闡述數(shù)據(jù)獨立性的重要性，培養(yǎng)學(xué)生的獨立自主意識，發(fā)揚自力更生的精神；

5. 幫助學(xué)生對外模式的理解，強調(diào)隱私保護(hù)意識和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，并不斷樹立職業(yè)自信和職業(yè)責(zé)任感；

6. 通過讓學(xué)生了解數(shù)據(jù)庫發(fā)展歷史發(fā)展現(xiàn)狀，引導(dǎo)學(xué)生充分認(rèn)數(shù)據(jù)庫自主可控工作的重要性，激發(fā)學(xué)生深厚的家國情懷，把推動國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫發(fā)展和技術(shù)創(chuàng)新作為使命追求。

   四、案例主要內(nèi)容

   知識點一：數(shù)據(jù)庫體系結(jié)構(gòu)中要求數(shù)據(jù)庫必須具有邏輯獨立性和物理獨立性；另一方面數(shù)據(jù)庫模式結(jié)構(gòu)中外模式、模式和內(nèi)模式又具有內(nèi)在的聯(lián)系與映射

   引入黨史事件：1955年4月18日－24日，周恩來率領(lǐng)中國政府代表團出席在印度尼西亞萬隆召開的亞非會議。十九日上午，他在會議書面發(fā)言中提出：爭取完全獨立是我們大多數(shù)亞非國家和人民長期奮斗的目標(biāo)。大多數(shù)亞非國家，包括中國在內(nèi)，由于殖民主義的長期統(tǒng)治，經(jīng)濟上還很落后。因此，我們不僅要求政治上的獨立，同時還要求經(jīng)濟上的獨立。在此次會議中，我國正式確立了獨立自主基礎(chǔ)之上與其他國家求同存異的和平外交政策。

思政結(jié)合：獨立自主鑄就中華民族的精神之魂，和平發(fā)展融入中華民族的血脈基因，一個國家要樹立民族自信，要尋求經(jīng)濟獨立和政治獨立，必須堅持獨立自主原則，這樣就可以在國際地位中堅持自身的話語權(quán)，而不因過分依賴他國委曲求全，但過分獨立又會導(dǎo)致國家的自我封閉，適當(dāng)?shù)穆?lián)系和求同存異的交流才能讓各國合作發(fā)展，提升國家的綜合國力和在國際事務(wù)中的影響力。而數(shù)據(jù)庫作為計算機內(nèi)部的一個小生態(tài)，實現(xiàn)邏輯獨立性和物理獨立性也是堅持獨立自主的原則，在數(shù)據(jù)庫架構(gòu)體系中，外模式、模式和內(nèi)模式的互相獨立，使得各部分自主性大大提升；與此同時，每個部分又通過兩級映射緊密聯(lián)系，互相合作，提升用戶體驗。

知識點二：數(shù)據(jù)庫的發(fā)展歷程，從層次數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫到關(guān)系數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫的核心理論的提出和技術(shù)的突破都是由美國科研學(xué)者把控，而數(shù)據(jù)庫市場常年都被國外公司占據(jù)大量份額，在2013年之前，中國大多數(shù)公司主要使用美國企業(yè)的數(shù)據(jù)庫工具，如甲骨文、MySQL、微軟等，其他國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫也受到外國相關(guān)技術(shù)的支撐。

時政新聞引入：在華為全球智慧金融峰會2023上，華為發(fā)布了新一代分布式數(shù)據(jù)庫GaussDB，該數(shù)據(jù)庫打破了國外對中國數(shù)據(jù)庫市場的長期壟斷。數(shù)字化和智能化轉(zhuǎn)型是經(jīng)濟發(fā)展的新動力。其中軟件技術(shù)在其中起到基礎(chǔ)地位。但如果將整個軟件產(chǎn)業(yè)體系比喻成一棵參天大樹，數(shù)據(jù)庫則被稱為“根技術(shù)”，在其之上衍生和支撐著幾乎全部的軟件生態(tài)，進(jìn)而支撐起整個數(shù)字中國各行各業(yè)核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。

思政結(jié)合：強調(diào)發(fā)展國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫和軟件生態(tài)的必要性與緊迫性，通過彈幕討論國產(chǎn)操作系統(tǒng)的發(fā)展與出路，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的興趣與熱情，培養(yǎng)學(xué)生的愛國熱情和科技自信，樹立科技報國的偉大理想

知識點三數(shù)據(jù)庫是面向交易的處理系統(tǒng)（業(yè)務(wù)系統(tǒng)），它是針對具體業(yè)務(wù)在數(shù)據(jù)庫聯(lián)機的日常操作，通常對記錄進(jìn)行查詢、修改。用戶較為關(guān)心操作的響應(yīng)時間、數(shù)據(jù)的安全性、完整性和并發(fā)支持的用戶數(shù)等問題。數(shù)據(jù)的冗余是一種缺點，然而隨著數(shù)據(jù)量的增長，事務(wù)過程中產(chǎn)生的歷史數(shù)據(jù)逐漸受到關(guān)注，數(shù)據(jù)的冗余成為一種必要，需要專門用數(shù)據(jù)倉庫來存儲，便于業(yè)務(wù)人員從中挖掘事務(wù)規(guī)律，為決策提供數(shù)據(jù)依據(jù)，這一過程轉(zhuǎn)變體現(xiàn)了質(zhì)變和量變的辯證關(guān)系。

哲學(xué)原理引入，量變和質(zhì)變的辯證關(guān)系是：①量變是質(zhì)變的必要準(zhǔn)備，②質(zhì)變是量變的必然結(jié)果，③量變和質(zhì)變是相互滲透的。質(zhì)量互變規(guī)律揭示了事物發(fā)展過程是連續(xù)性和階段性的統(tǒng)一。質(zhì)量互變規(guī)揭示了事物發(fā)展量變和質(zhì)變的兩種狀態(tài)，以及由于事物內(nèi)部矛盾所決定的由量變到質(zhì)變，再到新的量變的發(fā)展過程。這一規(guī)律，提供了事物發(fā)展是質(zhì)變和量變的統(tǒng)一、連續(xù)性和階段性的統(tǒng)一的觀察事物的原則和方法。

思政結(jié)合：數(shù)據(jù)量的增長隨著時間從量變逐漸向質(zhì)變轉(zhuǎn)化，引導(dǎo)學(xué)生要以辯證的思維看待事物，以前沒有用處的數(shù)據(jù)可能隨著數(shù)據(jù)量的增長卻變成了有價值的財富，激發(fā)學(xué)生對新興熱門的技術(shù)數(shù)據(jù)挖掘的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)自信。

五、案例教學(xué)設(shè)計

1、打破傳統(tǒng)教學(xué)模式，充分發(fā)揮教師和學(xué)生的雙主體作用，運用啟發(fā)式、探究式、討論式、參與式等教學(xué)方法，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性，實現(xiàn)從被動接受到主動學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變。在引入上述思政案例時，提出案例和知識點的聯(lián)系，使用分組討論和課堂辯論的形式，激發(fā)學(xué)生領(lǐng)會數(shù)據(jù)庫設(shè)計的背后哲學(xué)思考。

2、實現(xiàn)“課上與課下教學(xué)的有機結(jié)合”，利用雨課堂和微信群等線上教學(xué)平臺，推送包含思政要素的參考文獻(xiàn)和網(wǎng)絡(luò)資源等引導(dǎo)學(xué)生思考的交流。設(shè)置開放性和啟發(fā)性的研究性課題討論，加強學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。充分地結(jié)合思政元素，將課程思政建設(shè)，從課堂教學(xué)拓展到學(xué)生課后的自學(xué)中。

3、實現(xiàn)了理論與實踐的一體化教學(xué)。組織學(xué)生以項目小組合作的方式使用國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫完成從需求分析設(shè)計到落地實現(xiàn)的過程，使學(xué)生把理論和實踐結(jié)合起來，完成相應(yīng)的訓(xùn)練任務(wù)，從而提升學(xué)生的應(yīng)用能力

4、設(shè)立多樣化的思政考核機制，首先在超星app設(shè)計并發(fā)布有關(guān)課程思政的問卷，通過學(xué)生自評、教師評價和同學(xué)互評等方式收集反饋信息，以了解學(xué)生對課程的理解程度、學(xué)習(xí)效果和滿意度。其次課后學(xué)生收集思政課程感受，鼓勵學(xué)生積極表達(dá)對于課程思政的意見和建議，通過討論會、小組座談等方式進(jìn)行評價。

六、教學(xué)反思

本課程思政案例取得了如下幾點成效，首先多樣化的課堂教學(xué)模式，通過講故事的方式串知識點，更容易被學(xué)生接受和認(rèn)可，學(xué)生能更好的記憶枯燥的知識點，并且能潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生正確的價值觀和世界觀；其次國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫實際案例的引入，更加貼近產(chǎn)業(yè)實際的實驗教學(xué)結(jié)合“創(chuàng)新能力”培養(yǎng)，使學(xué)生更喜歡動手實踐，在鞏固知識的同時又提高了自身的實踐能力。綜上所述，數(shù)據(jù)庫原理課程中課程思政融入達(dá)到了較好的“立德樹人”“潤物無聲”效果。但是本案例也存在一些不足，比如理工科學(xué)生對黨史故事背景的不熟悉導(dǎo)致一些同學(xué)對故事不感興趣等問題，這是一個開始，還需要不斷通過實踐來逐步完善，找到更好的思政挖掘點。

數(shù)據(jù)科學(xué)與技術(shù)教研室供稿

責(zé)編：魏東平 審核：董西偉 郭景娟