基于OBE理念的《數據庫技術與應用》課程教學改革探索

劉澤星 奎曉燕 劉衛國

摘 要：針對傳統教學方法形式單一、學生學習被動等弊端，在《數據庫技術與應用》課程中引入成果導向教育（OBE）理念。從教學內容優化、教學模式改進與教學考核評價機制完善等方面進行教學改革探索，以學生為中心、學習成果為導向，采用開放式教學模式，設計課堂教學組織開展方式。教學改革實踐表明，以成果為導向的教學能夠有效調動學生學習主動性，突出實踐能力和創新思維培養，提升教育教學質量。

關鍵詞：《數據庫技術與應用》;成果導向教育;開放式教學模式;評價機制;教學改革

DOI：10. 11907/rjdk. 191798 開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

中圖分類號：G434文獻標識碼：A 文章編號：1672-7800（2019）009-0221-04

Explorations of Teaching Reform of Database Technology and

Applications Course Based on OBE

LIU Ze-xing，KUI Xiao-yan，LIU Wei-guo

（School of Computer Science，Central South University，Changsha 410083，China）

Abstract： Aiming at the shortages of traditional teaching methods， the teaching idea of OBE is introduced to database technology and applications course. The authors carried out explorations and practice of teaching reform for database technology and applications course in respect to optimizing the teaching contents， improving the teaching methods and the teaching evaluation，with students as the center and outcome as the guidance， designed the way of classroom organization and development by adopting the open teaching mode.Teaching reform practice has proved Outcomes-based education may effectively mobilize students' learning initiative， highlight the cultivation of practical ability and innovative thinking， and enhance the quality of teaching.

Key Words： database technology and applications; outcome-based education; open teaching methods; evaluation mechanism; teaching reform

0 引言

近年來，數據庫和網絡通信技術迅速發展，在數據管理、人工智能、電子商務、金融貿易、事務管理等領域得到廣泛應用，數據庫技術已成為信息社會數據管理的重要方式，因此大學生應具備利用數據庫技術對信息進行管理、加工和處理的意識與能力，以解決專業領域中的問題。目前數據庫課程既是計算機專業核心課程，也成為許多非計算機專業必修課程。數據庫課程強調理論與應用結合，因此教學方法應針對其理論性與實踐性并重的特點進行設計，充分調動學生學習主動性，培養創新實踐能力。教育部《教育信息化十年發展規劃（2011-2020）》指出，教育信息化的發展要以學習方式和教育模式創新為核心[1]。教育部《關于全面提高高等教育質量的若干意見》中關于創新人才培養模式意見指出應創新教育教學方法，倡導啟發式、探究式、討論式、參與式教學[2]。為改進傳統教學方法的不足，數據庫系列課程改革內容涵蓋較廣，包括課程教學理念、教學內容、教學模式、教學方法、課程體系構建和課程建設規劃等。在《數據庫技術與應用》課程中順應現實需求，與時俱進地更新教育理念，引入新的教學模式和方法，在幫助學生正確理解、掌握相關知識點的基礎上，提高學習興趣，著重發揮學生創造性思維和主觀能動性，有效提高教學質量。

1 《數據庫技術與應用》課程教學現狀

《數據庫技術與應用》已作為重要的公共課程被列入本科生培養方案。課程設立的目的是使學生全面掌握數據庫系統基本概念、基本原理和方法，具備使用數據庫技術解決實際數據管理問題的能力。目前數據庫課程教學以教師課堂講授為主，并采用學生實驗驗證的方法，這種教學方法比較注重學生對課程基礎知識的掌握，對數據庫技術在項目開發過程中的綜合應用缺乏系統訓練，學生雖能理解基本概念，但很難在具體項目實踐中完整應用所學知識進行綜合設計及開發。另外，考核評價體系不夠全面。該課程采用的考核方式是“平時成績×40%+期末考試成績×60%”，平時成績大多由考勤、作業和幾次測驗成績構成，期末考核重點在于學生對概念、原理、語法的掌握情況，導致部分學生學習興趣不高，不重視學習過程，考前背題庫資料應付考試。從整個課程教學過程看，傳統考核方式沒有重視過程考核，對學生動手能力、團隊合作意識、溝通表達能力等方面的培養和考核比較薄弱。可見，在實際教學中課程教學模式還應進一步完善，如何結合專業特點和需求組織實施教學，使學習目的更明確、學習積極性更高，還需進行更多探索。

2 OBE理念

成果導向教育（Outcome-Based Education，OBE）理念最早由學者William Spady提出，是以學習成果為導向的教育理念。Spady[3]定義OBE是“清楚地關注和組織教育系統中的每件事，使之圍繞著一個根本的目標，以確保所有學生在未來生活中能夠獲得成功”。可見，OBE是以成果為導向，組織、實施和評價教育的教育。基于成果的教育指在一個教育系統中，最重要的事是所有學生在學習經歷結束后能夠成功地做什么、獲得什么成果。其中“成果”不單純指學生的成績分數，還指學習過程結束后學生真正擁有的能力。

OBE在理念上是一種“以學生為本”的教育哲學，在實踐上是一種聚焦于學生受教育后獲得什么能力和能夠做什么的培養模式。OBE理念核心是：以學生為中心，成果導向和持續改進。OBE教育理念要求教學設計和教學實施的目標是學生通過教育最后取得的學習成果。教學設計應圍繞“以學生為中心”的教學思想開展教學活動，將學習主動權交給學生，學生在學習活動結束時能夠獲得預期結果。在教學設計上要把傳統傳輸型教學模式向以學生為中心的主動學習型教學模式轉變，教學設計需強調學生在教學中的中心地位，充分體現“以人為本”的教學理念，強調知識創新性和實踐性[4]。

綜上所述，本文在教學中引入OBE理念，以成果為導向，引導學生設定學習目標，以學生為中心，采用基于項目成果的開放式教學模式組織實施教學，努力激發學生內在學習原動力，同時在學習過程中突出學生應用能力和創新思維培養。

3 《數據庫技術與應用》課程教學模式改革與實踐

在《數據庫技術與應用》課程教學改革實踐中以OBE教育理念引領貫穿整個教學過程，從4個方面采取具體措施：制定切實可行的教學目標、優化課程教學內容、改進教學模式與建立多維考核評價機制。

3.1 基于OBE理念的教學目標與課程教學內容設定整合

基于OBE理念，確立明確的教學目標：課程教學應著眼于學生在整個學習過程結束后真正擁有的能力，而不僅是學期末課程考試成績。OBE一般采用先確定教學計劃最終成果的設計方法，其余單元及學習活動階段成果的設計均來自最終成果[5]。這是一個自頂向下的設計過程，在課程學習初期即以最終成果與課程具體各階段成果引導學生設定合理的學習目標，期待學生都能達成自我實現。不同專業學生學習數據庫技術的目的不同，因此，課程教學應根據教學對象所學專業因材施教，引導學生將數據庫技術應用領域的數據管理與設定的學習目標有效融合[6-7]。OBE教育教學理念強調學生的學習成果，要求教師以學習成果為導向反向設計教學活動和評價標準，優化教學內容， 探索有效的教學方法，重視學生學習效果[8-9]。OBE實現過程和設計過程是互為逆向的正向實施[10]。教師根據課程教學進度同步安排學生學習相關知識和文獻，收集與其專業相關的數據管理問題和對數據庫技術應用的需求。在數據庫實現階段，學生首先自行選定或設計一個專題數據庫項目，為每個專題項目設計并建立一個數據庫;在應用系統實現階段，針對已建立的數據庫設計和實現應用系統;最后以實現項目數據庫應用系統作為最終學習成果。在學習過程中，學生由教師引導，以最終學習成果項目驅動，按照課程知識學習進度依次推進并獲得各階段學習成果。在每一階段學習成果實現過程中，學生課后可與小組同伴探討、在課堂上進行師生研討，并反復修正和添加系統功能，持續改進直至完善整個應用系統。圖1描述了基于OBE的課程學習最終成果、各學習階段成果的設計和實現過程，在各階段分別通過教學目標、教學內容、教學實施和學習評價保障實施獲得相應階段成果[11]。

在課程教學內容方面，教師準確分析數據庫課程培養目標及知識結構要求，了解國內外數據庫技術和計算機技術發展趨勢，在正確認識課程體系特點的基礎上，科學提煉課程內容，使課程知識體系適應時代發展需求。《數據庫技術與應用》課程基礎內容包括五大模塊：數據庫技術概論及最新發展、數據庫的管理、數據庫對象管理、數據庫安全管理、數據庫應用開發。在教學組織過程中可以引導學生從最熟悉的學校教務系統、圖書借閱管理系統及日常生活中常見的網絡購物平臺數據庫管理應用系統進行學習。以網絡購物平臺為例，通過對電商平臺購物查找篩選商品的過程，分析并掌握數據庫數據內容及商品信息組織，引入數據表、關系、查詢、索引、視圖;通過實際購物操作過程中購物車商品的添加或刪除后結算的總金額變化，說明存儲過程、觸發器等數據庫對象的管理;通過購物車結算與在線支付等操作理解數據庫安全機制。教學內容不再刻板地以純理論方式授課，代之以通過用戶購物的需求和真實體驗為載體，讓學生更深刻地理解數據庫應用系統原理、設計和實現方法，使學生在掌握數據庫設計原理和開發方法的基礎上，針對自行選定的數據庫項目，正確設計數據表，靈活、恰當地添加其它相關數據庫對象，最終完整地構建一個數據庫應用系統，從而實現各自設定的課程學習成果目標。

教學過程采用多種教學方式及內容保障學習成果，以更彈性的方式配合學生個性需求，讓學生有機會以多種方式進行有目的的學習并證明其學習成果。課題組為此開發了立體教學資源，包括微課視頻、課件、習題庫、實驗指導、案例等。學生可以根據教學進度安排在課前觀看微課視頻預習新知識。微課導學可以實現“先教后學”向“先學后導”的轉變。學生根據自身認知特點自主安排視頻觀看速度和進程。課堂上教師根據學習情況精講和點撥解惑，學生在教師指導下展示學習成果，互動討論交流，提升學習質量。課后學生根據學習任務進行同步實踐和強化訓練。這種“先學后導”的教學促進了學生個體學習自主性和學習過程自覺參與，提高了課堂上生生互動、師生互動頻度和效果。

3.2 開放式教學模式

傳統課堂教學模式的教學活動和教學結構均以教師為中心，知識傳遞發生在課上，學生是知識的被動接受者，這在一定程度上阻礙了學生學習積極性和創新思維的發展。在課程教學改革實踐中開展了啟發式、探究式、討論式教學，重視過程評價，探索建立以學生為中心的開放式教學新模式[12]。

課堂采用開放式教學模式，具體從教學內容開放、課堂組織開放和教學評價開放等方面進行組織。教學內容基于教材但不拘泥于課本案例，可以結合學生專業領域的數據庫應用案例和實際生活中的數據庫管理系統展開討論，如交通設備管理系統、學生會管理系統、社團物資信息管理系統等;課堂組織開放指教學不限于教師講解，包括設置專題并開展師生和生生交流討論。在傳統課堂上教師是主角，在開放式教學模式中教師應根據課堂具體內容選擇教師和學生的主客體位置，比如在階段性研討和總結匯報中學生可以成為主體，充分展現其學習程度[13]。教學評價開放包含教師對學習過程、階段性和總結性評價，還應納入學生自我評價和生生互評。

教學組織分為3個階段進行：知識學習、合作探究和成果匯報。基于OBE教育理念，最終獲得的成果將以學生的優秀作品即數據庫應用系統表現。教學安排為首先進行課前準備，由學生利用微課視頻自主學習相關進度的知識;課堂上教師通過問答環節了解學生自學情況，精講相關知識點，小組合作學習方式使學生可以獲得團隊幫助、分享交流學習成果。小組一般由5-6人組成，對需求分析、概念模型和詳細設計進行小組討論，形成可行完善的數據庫設計報告。按照教學周歷和項目進度完成各階段學習任務，教師按照問題提出、分析、解決和遷移4個步驟，針對教學項目提出問題、分析問題、解決問題并組織課堂，并要求各小組成員按照不同階段目標需求分別完善自己的系統[14-15]。老師從課程內容的傳授者轉變為學生學習的引導者， 形成“以學生為中心”的個性化課堂，加大課堂交流互動頻度，既可實現學習目標，同時也延伸課內知識，擴展學生學習思維。

3.3 多維考核評價機制和教學效果

基于OBE理念，建立多維考核評價方式[16-17]。建立以學習成果為核心的評價辦法[18-19]，包含教師及其它評價方式，設置評價比重，對學生更科學、更全面地進行評價。教師評價的方式保留考勤、作業、實驗、期中期末考試等評價形式，設置該部分評價占平時成績的30%。另外，加強過程考核，加入設計項目階段性和總結性成果匯報評價，該部分評價占平時成績的30%。通過階段性學習報告對已學課程進行實踐總結，可和同學分享交流學習成果，激發學習積極性。學習之初即設定預期學習成果專題數據庫管理應用系統，在整個學習過程中由成果導向，步步推進，理論聯系實際，學以致用，達到培養學生以計算思維思考解決實際數據管理問題的目的。

多維評價方式的關鍵是在核評價機制中引入學生評價。首先，引入學生自我評價，學生對于自己各項表現和能力進行評價，并給出量化分數;其次，引進小組學生之間的互評，學生互評既能夠提供評價的另一個維度，又有助于學生相互激勵學習。多維評價方式需要在教學實踐中尋求各個維度的權重，既達到引導學生自主積極學習實現學習目標，又形成以培養學生應用能力和創新素質為首要任務的課程教學效果客觀評價。在實際教學過程中，設置平時成績的20%在課程結束時由同學自評，20%由學習小組組內互評，自評和互評包括學習態度、學習過程、學習效果等具體內容。 自評和互評對小組合作學習起導向與激勵促進作用，小組內呈現出互動、互助、互勉、互進局面，從而積極推進學習成果項目的實現。

近兩年的教學改革實踐表明，《數據庫技術與應用》課程教學引入OBE教育理念，采用開放式教學法卓有成效，班級在期末全校統考中取得了較好成績，在課程設計中涌現出許多創新性設計，如學生設計實現的“社區居民醫學調查數據管理系統” 等成果有較高實際應用價值。后期跟蹤調查顯示，有一部分學生將課程學習設定的目標項目進一步拓展延伸，申報并完成了創新創業項目。可見，基于OBE理念的教學突出了實踐、創新和計算思維能力培養，學有所用，知行合一，有助于實現教育教學目標[20]。

4 結語

傳統課堂以教師為中心，以知識傳授為主要任務。這種學習模式仍然停留在知識被動接受和識記階段，抑制了學生主觀學習能動性的發揮，不利于培養創新型人才。新時代國家和社會對人才的需求與學校“雙一流”建設定位的需要，使高等教育實現從知識課堂向能力課堂轉變尤為緊迫。OBE是一種突出實踐和創新能力培養的教育理念，筆者在《數據庫技術與應用》課程引入了基于OBE成果導向的教育理念，因材施教，與專業緊密結合設定可行教學目標優化課程教學內容，并采用開放式教學模式，建立了多維考核評價機制。從實際教學改革效果來看取得了一定成績，下一階段可從項目任務優化設置、課程教學案例庫開發、可視化課程管理系統內容完善、競賽實驗平臺搭建等方面進行系統化教學改革。

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（責任編輯：江 艷）