高职国产数据库课程建设路径探索

［摘 要］ 主要阐述“openGauss数据库技术与应用”课程建设的经验，探讨基于国产数据库技术的高职数据库类课程建设路径。在国产数据库技术快速发展并获得广泛应用的背景下，深圳信息职业技术学院信息与通信学院以建设鲲鹏产业学院为契机，对数据库课程进行革新，开发了“openGauss数据库技术与应用”课程资源。该课程基于华为主导开发的开源关系型数据库——openGauss，建设了对应的课程标准、教材、教学课件及教学视频等课程资源，同时在课程建设过程中融入思政元素，助力培养适应国产数据库岗位要求的技术技能人才。

［关键词］ 国产数据库；数据库课程；openGauss数据库；课程建设

［基金项目］ 2021年度深圳信息职业技术学院第八批校级教育教学改革研究与实践项目“对接自主信息技术的专业与课程建设实践——以鲲鹏产业学院为例”（2021dbpjgyb05）

［作者简介］ 陈涵瀛（1990—），男，河北石家庄人，博士，深圳信息职业技术学院信息与通信学院讲师，智能互联网络技术教研室主任，主要从事智能网络技术职业教育研究；陈 煜（1986—），女，湖南郴州人，博士，深圳信息职业技术学院信息与通信学院讲师，现代移动通信技术教研室主任，主要从事移动通信技术职业教育研究；管明祥（1979—），男，湖北公安人，博士，深圳信息职业技术学院信息与通信学院院长，教授，主要从事信息与通信职业教育研究。

［中图分类号］ G712 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2024）27-0109-04 ［收稿日期］ 2023-06-09

深圳信息职业技术学院信息与通信学院响应国产数据库产业发展的人才需求，以开设鲲鹏产业学院为契机［1］，建设了“openGauss技术与应用”课程。本文将以“openGauss技术与应用”课程为例，探讨高职院校国产数据库课程的建设路径。

一、课程设置的背景与依据

数据库作为数据存储与处理的基础软件，在数字经济中起到关键支撑作用。长期以来，我国数据库软件市场的主要份额被国外数据库厂商占据，因此国内院校所开设的数据库课程大部分基于SQL Server、MySQL、Access等国外数据库软件［2］。近年来，我国国产数据库核心技术自主创新的步伐逐步加快，openGauss、OceanBase、达梦、人大金仓等国产数据库软件在政府、金融、运营商、电力、制造、医疗等行业的核心场景中得到了越来越多的应用。例如，openGauss数据库已经成功应用在中国移动在线营销服务中心、中国邮政储蓄银行新一代分布式个人业务核心系统等项目中［3］。在此背景下，越来越多的高校开始探索针对国产数据库软件建设课程资源和实训资源［4-5］，但目前高等职业院校对于国产数据库课程的建设和引入还在起步阶段，尚没有公开出版的国产数据库相关的高职高专类教材，相关的课程资源也较为匮乏。

为了落实职业教育与产业、创新链融合，支持我国自主信息技术生态发展，深圳信息职业技术学院与华为技术有限公司共同建立了鲲鹏产业学院，建设了全面对接自主可控信息技术生态的人才培养体系，并在课程体系中引入了国产数据库课程“openGauss数据库技术与应用”，建设了对应的课程标准、教材、教学课件及教学视频等课程资源。

二、课程建设方案

（一）引入国产openGauss数据库

本课程选择基于openGauss数据库进行开发。openGauss是一款开源关系型数据库管理系统，其内核最早源于开源数据库PostgreSQL和PGXC，产品孵化自华为的商业数据库GaussDB。2019年9月，华为宣布将开源其数据库产品，并命名为openGauss，随后于2020年6月30日发布第一个版本1.0.0。openGauss数据库采用木兰宽松许可证v2发行，提供面向多核架构的极致性能、全链路的业务、数据安全、基于AI的调优和高效运维的能力，在发布之后就受到了业界的广泛关注，始终位于墨天轮中国数据库流行度排行前几名。

2021年12月，深圳信息职业技术学院与华为技术有限公司及鲲鹏源头创新中心联合建设的鲲鹏产业学院正式揭牌，并在鲲鹏产业学院的框架下开设了人才培养全面对接华为鲲鹏计算生态的鲲鹏班。在构建鲲鹏班的人才培养体系过程中，考虑到openGuass数据库已经成为华为鲲鹏计算生态的重要组成部分，市场发展和岗位需求前景广阔，因此选择将传统基于MySQL的数据库课程升级替换为“openGauss数据库技术与应用”课程。本课程采用立体化教材和创新课程开发理念，在每个章节设计知识体系和相应的实践项目，将数据库的技术原理融入项目化的教学单元中，以培养信息技术应用创新人才。

（二）“岗课赛证”融通的课程建设实践

“openGauss数据库技术与应用”课程主要针对信息与通信行业的数据库管理员（DBA）岗位设置，该岗位的核心技能是能够搭建数据库环境和部署数据库，熟练掌握SQL语句，能够进行数据库的管理、维护和调优，并且要熟悉服务器相关的硬件和操作系统，理解数据库在服务器和操作系统上的运行原理。针对这些岗位技能需求，整个课程分为基础项目篇和综合项目篇。在基础项目篇中通过小型实践项目，由浅入深夯实数据库技术基础，完成认识与部署openGauss数据库、创建和维护数据库、创建与管理数据表、基础SQL语句操作、openGauss数据库高级数据管理、openGauss用户管理与安全等知识模块的学习，帮助学生掌握opengauss数据库的基础知识和常用技能。在综合项目篇中完成从需求和可行性分析、数据库系统和模块设计、项目环境搭建到项目模块实现的项目开发流程，全方位提升学生的openGauss数据库实战应用能力。

“openGauss数据库技术与应用”课程内容可以对接华为主导开发的HCIA-openGauss职业认证，学生在学习本课程后，只需要针对性地补充华为云数据库等部分知识内容，就可以基本达到HCIA-openGauss认证的知识技能要求。此外，目前国家计算机二级考试也纳入了openGauss数据库程序设计科目，学习本课程将推动和帮助学生考取相应证书。在竞赛方面，华为ICT大赛2022—2023实践赛新增加了计算赛道，计算赛道主要涵盖openEuler操作系统和openGauss数据库两个方向的技术内容，学生可以应用本课程的知识技能参加该赛道的比赛，并且通过备赛和比赛提高对openGauss数据库技术的理解与掌握，锻炼数据库技术的实际应用能力。

（三）思政元素融入

在“openGauss数据库技术与应用”课程的建设过程中，通过突出基础软件技术自主创新的主题，在科技自立自强、大国工匠等方面融入思政元素。在授课过程中，向学生讲述数据库技术在各类数字化场景中的广泛应用和重要地位，介绍Oracle、SQL Server、MySQL等国外数据库产品在过去相当长的时间内占据我国数据库市场主流地位的情况，并通过Oracle公司暂停俄罗斯所有业务的案例，引导学生思考基础软件自主可控对于国家信息安全的重要性，培养学生的科技报国情怀。

三、课程建设中的问题及解决途径

openGauss数据库作为一种国产开源数据库管理系统，从正式宣布开源至今仅三年时间，产业生态还在逐步建立过程之中，因此课程建设过程也遇到很多新的问题，需要负责课程开发和授课的教师通过改进教学方式或借助于技术手段予以克服。

（一）openGauss数据库实训环境部署难度较大

最早发布的openGauss1.0.0版本仅能够支持x86_64架构上的CentOS操作系统和AArch64架构上的openEuler操作系统运行环境，后续openGauss版本支持的运行环境逐渐增加，但是并不支持在Windows操作系统上部署。目前大部分高职院校仍然采用Windows操作系统的PC机作为实训平台，而openGauss数据库并不能直接安装在Windows操作系统上，因此实训环境的搭建要比传统基于MySQL数据库的课程更为复杂。

针对以上情况，“openGauss数据库技术与应用”课程使用了以下三种实训环境。

1.在Windows操作系统上安装VirtualBox等虚拟机软件，通过虚拟机软件创建支持openGauss的openEuler或CentOS虚拟机，并在虚拟机中安装部署openGauss数据库。这种部署方式的优点在于使用方式较为灵活，学生只要拷贝部署好的虚拟机文件，就可以在个人电脑上部署openGuass数据库，从而较为方便地在课余时间进行预习、复习和完成作业。PC虚拟机部署openGuass实训环境的缺点是个人PC虚拟机性能相对较差，与实际生产环境差距较大，通常只能满足openGauss精简版或轻量版的硬件要求。

2.在实训室的本地服务器上安装FusionCompute云操作系统，按模板发放安装有openGauss数据库的Linux虚拟机作为实训环境，在授课过程中学生在实训室PC机上通过实训室局域网访问openGauss数据库实训环境。这种C/S架构的实训环境与真实的生产环境较为类似，省去了在PC机上部署Linux虚拟机的步骤，并且通过FusionCompute云平台可以较为容易地对安装有openGauss数据库的虚拟机进行管理。但是由于校园网络连接限制，目前从公网访问部署在实训室服务器上的openGauss数据库的虚拟机较为困难，因此学生在课前、课后的预习和复习会受到一定限制。

3.除了使用本地服务器外，还可以在华为云、腾讯云等公有云平台上购买弹性云服务器，并在弹性云服务器上安装openGauss数据库作为实训环境，此外华为还推出了GaussDB（for openGauss）等云数据库服务，也可以用于openGauss数据库实训。从传统数据库向云数据库的转换是当前数据库技术的发展趋势之一，在openGauss数据库课程中引入公有云平台，可以帮助学生掌握常见云服务的使用方式，对培养学生的核心岗位能力十分有益。但是在授课学生数量较多的情况下，购买公有云服务需要较多的费用，特别是如果购买按需计费的弹性云服务器，由于实训所需的云服务器数量众多，管理云服务器带来的工作量也较为繁重。

综上所述，在目前的openGauss数据库授课过程中推荐以下的教学安排：如果条件允许，可以在课堂授课和实操过程中主要使用部署在本地服务器的openGauss实训环境，而课外预习和复习则推荐学生在个人PC的虚拟机环境中进行，并且在课程中将在云服务器上部署数据库作为学习内容的补充。

（二）openGauss数据库软件更新频繁，版本变化较大

截止到5.0.0版本，openGauss数据库已经发布了11个版本，分为长期支持版本（LTS）和社区创新版本（Preview），长期支持版本和社区创新版本的发布周期均为一年且交替发布，每半年就会有新的openGauss数据库版本发布。因此，在课程建设过程中，出现了在教学资源开发中途有新版本发布的情况。这种情况虽然对于软件应用类课程是普遍现象，但是由于国产数据库的发展十分迅速，openGauss各版本的新特性、新功能也较多，对课程开发和授课还是造成了一定的不便。因此，在课程开发过程中，须要额外考虑软件版本问题，保证所开发的课程案例尽量具有前向兼容性。对于在新版本中才出现的某些新特性和新功能，在开发教材和课程资源时也应当说明其适用的版本，避免学生在学习过程中遇到问题。

（三）openGauss数据库自学参考资料较少

目前Oracle、MySQL等数据库产品在互联网已经有大量的文字教程、技术博客和免费视频教程资源，因此学生在学习相关数据库软件过程中，能够比较容易地从互联网获得自学资源和日常排错解决方法。然而，包括openGauss在内的国产数据库软件的互联网学习资源目前还相对较少，学生在学习中遇到困难时，很多情况只能向教师求助，不利于培养学生独立解决实际工程问题的能力。因此在“openGauss数据库技术与应用”课程授课过程中，教师除了讲授知识和技能外，还须要注重向学生介绍openGauss数据库的互联网学习资源获取平台。

结语

适应产业变革是职业教育课程改革的重要驱动力。随着我国数据库核心技术自主创新的步伐逐步加快，高职院校数据库课程逐步对接国产数据库是必然趋势。本文介绍了开发“openGauss数据库技术与应用”课程的探索与经验，总结了基于国产数据库技术建设课程过程中可能出现的问题及相应的解决途径。目前“openGauss数据库技术与应用”课程已经在深圳信息职业技术学院完成了两个学期的教学实践，取得了较好的授课效果。本文所提出的国产数据库课程建设路径可以为高职院校数据库类课程的建设提供参考。