■ 唐山師范學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)系 王 靖 張洪波 丁衛(wèi)穎

一、大數(shù)據(jù)技術(shù)的特點(diǎn)

(一)數(shù)據(jù)多樣性(Variety)

在當(dāng)前信息技術(shù)快速發(fā)展的時(shí)代,數(shù)據(jù)的類型也更加的復(fù)雜多樣。不但包括了文字?jǐn)?shù)據(jù)類型,而且涉及圖像、視頻、聲音、通過(guò)智能手機(jī)內(nèi)部的GPS設(shè)備所形成的定位信號(hào)數(shù)據(jù)、通過(guò)時(shí)刻形成的傳感器數(shù)據(jù)等這些非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)類型。

(二)數(shù)據(jù)容量(Volume)

數(shù)據(jù)容量大是大數(shù)據(jù)分析的一種基本特征。通常需要大數(shù)據(jù),分析后得出的大數(shù)據(jù)能夠達(dá)到TBPB或者EB級(jí)。在大數(shù)據(jù)分析時(shí)期,任何信息都能夠變成大數(shù)據(jù)。這種數(shù)據(jù)管理規(guī)模之大,已大大超出了目前關(guān)系式數(shù)據(jù)庫(kù)儲(chǔ)存與管理的能力范圍。

(三)數(shù)據(jù)的處理速度(Velocity)

數(shù)據(jù)的處理速度也是衡量大數(shù)據(jù)處理能力的一項(xiàng)主要特征。它要求大數(shù)據(jù)生成與更新的頻次高,同時(shí)需要大信息處理的速率快。Google在僅僅六十秒鐘的時(shí)候內(nèi)就會(huì)接受二百萬(wàn)架次的查詢申請(qǐng),并且要求迅速返回所有請(qǐng)求的結(jié)果,因此每日處理的資料數(shù)量超過(guò)了二十PB。由此可見(jiàn),迅速更新的數(shù)據(jù)對(duì)數(shù)據(jù)的處理速度提出了更高的要求。數(shù)據(jù)的真正價(jià)值,是指在大數(shù)據(jù)中潛藏著大量的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,但其價(jià)值密度卻非常低。對(duì)于海量數(shù)據(jù),怎樣合理使用和對(duì)其真實(shí)、精確的數(shù)據(jù)分析,就會(huì)更加困難了。

(四)數(shù)據(jù)的真實(shí)性(Veracity)

信息的真實(shí)性,指的是信息的質(zhì)量,它是獲取知識(shí)與思路的最關(guān)鍵的原因。大數(shù)據(jù)分析的含義主要是由人們?cè)絹?lái)越普遍的互聯(lián)網(wǎng)習(xí)慣所伴生的,受到有關(guān)政府機(jī)關(guān)、公司采集的,具有大數(shù)據(jù)生產(chǎn)者實(shí)際意愿、偏好的,而非傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)與含義的大數(shù)據(jù)。

二、大數(shù)據(jù)背景下數(shù)據(jù)庫(kù)原理教學(xué)缺陷

(1)要緊跟時(shí)代發(fā)展,一般說(shuō)來(lái),比較普遍的數(shù)據(jù)庫(kù)原理的課程包括的范圍比較狹窄,基本上介紹的都是關(guān)系型數(shù)據(jù)系統(tǒng)的詳細(xì)情況。但是時(shí)代在不斷進(jìn)步,以前數(shù)據(jù)庫(kù)原理的課程內(nèi)容已經(jīng)無(wú)法滿足當(dāng)下的信息發(fā)展需要,所以要增加一些關(guān)系型數(shù)據(jù)的內(nèi)容。

(2)師資隊(duì)伍缺乏?！稊?shù)據(jù)庫(kù)原理》課的教學(xué)內(nèi)容目前仍然以關(guān)系式數(shù)據(jù)庫(kù)為主要內(nèi)容,因此教師對(duì)于大數(shù)據(jù)處理方面的理論知識(shí)掌握程度相對(duì)較低。怎樣適合在大數(shù)據(jù)分析背景的《數(shù)據(jù)庫(kù)原理》課的教學(xué)方法對(duì)師資隊(duì)伍加以調(diào)配,是當(dāng)前急需解決的一大重大問(wèn)題。

(3)整合并分析教學(xué)模式課程內(nèi)容,組成規(guī)范的教學(xué)方式現(xiàn)代數(shù)據(jù)庫(kù),現(xiàn)在數(shù)據(jù)庫(kù)原理教程的教學(xué)內(nèi)容也應(yīng)該緊跟時(shí)代的步伐,進(jìn)行相應(yīng)的更新和調(diào)整。要求要重新布置原理課程,根據(jù)大數(shù)據(jù)背景下數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的需求,把知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行串聯(lián)。

(4)數(shù)據(jù)內(nèi)容與數(shù)據(jù)庫(kù)外延的拓展結(jié)合學(xué)科方向,豐富了教學(xué)案例。目前與信息管理類有關(guān)的學(xué)科基本都開(kāi)了數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理課,但不同的學(xué)科,由于專業(yè)背景、學(xué)科領(lǐng)域不相同,所面對(duì)的數(shù)據(jù)內(nèi)容也不相同,要想上好每個(gè)學(xué)科的這門課勢(shì)必需要案例隨學(xué)科變化。

三、對(duì)《數(shù)據(jù)庫(kù)原理》課的教學(xué)方法改革措施

(一)增加大數(shù)據(jù)教學(xué)

需要增加關(guān)于大數(shù)據(jù)分析方面的新內(nèi)容。新增內(nèi)容包括非關(guān)聯(lián)類數(shù)據(jù)分析的描述,即對(duì)非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的分類與管理工作,并提議通過(guò)引進(jìn)NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和NewSQL數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)這個(gè)最新技術(shù)來(lái)引進(jìn),讓學(xué)習(xí)者可以對(duì)非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)類型有相應(yīng)的認(rèn)知與理解,并可以了解這些非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的實(shí)際使用場(chǎng)景與解決方案。

(二)理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)實(shí)踐相結(jié)合

實(shí)驗(yàn)課是對(duì)課堂理論知識(shí)教育的非常重要的補(bǔ)充,通過(guò)適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)教學(xué),既能夠讓學(xué)習(xí)者掌握抽象的知識(shí),又能夠訓(xùn)練他們理論分析方法解答問(wèn)題的技能,對(duì)于訓(xùn)練他們的實(shí)際創(chuàng)新能力、研究和解答問(wèn)題和創(chuàng)新具有積極意義。實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)該包括數(shù)據(jù)庫(kù)安全與數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)完整性,以及數(shù)據(jù)庫(kù)備份與還原等的驗(yàn)證性實(shí)踐。

(三)改變教學(xué)方式

傳統(tǒng)的《數(shù)據(jù)庫(kù)原理》課程的教學(xué)方法相對(duì)簡(jiǎn)單,且大都采取“老師為核心”的教學(xué)方法,很難充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極度。由于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能等先進(jìn)計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展,利用互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)開(kāi)展“網(wǎng)上求學(xué)”的在線學(xué)習(xí)教育已形成一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。

(四)提升教師專業(yè)素質(zhì)

對(duì)于現(xiàn)有《數(shù)據(jù)庫(kù)原理》課程的教師,必須對(duì)有關(guān)大數(shù)據(jù)分析的專業(yè)知識(shí)加以訓(xùn)練與掌握,以便提高其本人對(duì)大數(shù)據(jù)分析專業(yè)知識(shí)的理解?？烧心家恍┕局袑?duì)大數(shù)據(jù)分析方面有一定從業(yè)經(jīng)歷的人才,由他們來(lái)做一些理論授課和實(shí)際教學(xué)等方面的改進(jìn),以便于提升實(shí)際教學(xué)水平?？啥〞r(shí)組織教師到公司內(nèi)部參觀以掌握大數(shù)據(jù)分析的實(shí)際使用情況,也可吸引一些大數(shù)據(jù)分析方面的專門人才來(lái)高校對(duì)學(xué)員講課或舉辦講座,以擴(kuò)大學(xué)員的知識(shí)面。

(五)改革實(shí)驗(yàn)環(huán)境

《數(shù)據(jù)庫(kù)原理》教學(xué)是一個(gè)實(shí)用性非常強(qiáng)的基礎(chǔ)教學(xué),所以當(dāng)在實(shí)驗(yàn)課程中添加了有關(guān)大數(shù)據(jù)處理方面的教學(xué)內(nèi)容之后,基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)就需要加以改變。由于目前的數(shù)據(jù)庫(kù)原理的教學(xué)已經(jīng)基本能夠適應(yīng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)發(fā)展的教學(xué)需求,在添加了有關(guān)大數(shù)據(jù)處理方面的教學(xué)內(nèi)容之后,對(duì)于非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)教學(xué)實(shí)驗(yàn)就需要其支撐著海量數(shù)據(jù)處理的教學(xué)平臺(tái)與框架。所以,學(xué)校除已有的教學(xué)設(shè)施之外,還應(yīng)擁有虛擬的教學(xué)實(shí)踐環(huán)境。所以,學(xué)校必須豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境,為課程改革的成功提供一定的軟件、硬件平臺(tái),以便于為學(xué)習(xí)者創(chuàng)造一種良好的實(shí)踐教學(xué)氛圍。