基于項目驅動的數據庫系列課程教學研究

摘 ?要：傳統的數據庫教學主要是以教師講解為主，學生實驗為輔的教學模式。為提升學生的創新創業能力，探索適合學校和專業發展的數據庫系列課程教學模式尤為重要。基于項目驅動的教學可以利用開放資源平臺，設計出一個個學習環境及其活動，一個個項目，以真實項目開發為核心，按照CDIO體系進行數據庫教學，構建項目為載體的混合教育模式。

該教學模式建立了多種互動機制，大大提升了學生的積極性，培養了學生的實踐能力及創新創業能力。

關鍵詞：項目驅動;探究式教學;自助式學習;資源共享;數據庫系列課程研究

中圖分類號：TP31 ? ? 文獻標識碼：A

Abstract：The traditional database teaching is mainly dominated by teachers' interpretation and complemented by students' practice.In order to improve students' innovation and entrepreneurship ability，it is particularly important to explore the teaching mode of the database curriculum suitable for school and major development.Project-driven teaching is to make full use of the open resource platform to design a learning environment and its activities around the teaching task.Each project is designed based on real project development，constructing the blended teaching model through project under the guidance of CDIO.The teaching model establishes various interactive mechanisms，improves the enthusiasm of students，and cultivates their practical ability and innovation and entrepreneurship ability.

Keywords：project driven;inquiry teaching;self-help learning;resource sharing;database curriculum study

1 ? 引言（Introduction）

教育創新是教育的變革，是大學的成功之道。比如，美國伍斯特理工學院提出了“以學生為中心的項目驅動式教學”的新型工程教育模式，傳承“雙塔式”和“以學生為中心”的教育理念，在學校改革與創新方面均取得了顯著成績[1]。

所謂項目驅動教學是一種建立在建構主義教學理論之上的教學法，同時也是業界所倡導的CDIO（Conceive、Design、Implement、Operate）理念所提倡的教學模式。與傳統的教學理念不盡相同，項目驅動教學主要是以學生為中心，通過學生主導項目，從而充分調動了學生的積極主動性以及創新創業的能力，使學生處于自我學習的環境氛圍之中。教師在系列課程的教學中起到了知識的引領和組織的作用，從根本上轉變了老師教、學生學這種傳統的教學方式，學生變為學習的主體。

2 ?項目驅動教學模式分析（Analysis of project-driven teaching model）

2.1 ? 項目驅動教學模式定義

以學生為中心的基于項目驅動的數據庫類課程教學改革與實踐，充分利用了已有的遼寧省精品資源共享課的資源平臺，并融合了混合式教學改革的理念，充分結合慕課建設平臺，旨在形成一個以學生學習為主體的學習平臺，利用網絡的便利性可以實現任何地方，任何時間隨時隨地學習。更重要的是可以通過平臺的自我學習、操作和測試得到對學習效果的評測，從而為后續的學習做好準備工作，形成良性的反饋與跟蹤。

在學習過程中，利用各種實時互動平臺，學生主動與教師、學習資源、其他學習者可以進行交流，充分的調動了學生學習的積極性。同時，學生也可以利用平臺向其他人答疑解惑，利用所學知識活學活用，既鍛煉了自己，將所學知識靈活運用，也增強了自信，從中體會到了成就感，刺激了學習的積極主動性。

基于項目驅動的數據庫系列課程教學改革的核心思想就是將理論教學環節的設計、學生的學習主導與實際的學生所熟悉的工程項目進行有機結合，師生之間通過多種方式的配合完成一個個完整的四級項目、三級項目。通過項目的反饋，逐步深入、通過發現問題、研究問題、解決問題來提高學生的學習興趣，從而培養他們的信心，提高他們的能力。與倡導的任務驅動式教學和問題驅動式教學的方法有一定的共性，它們都是以實踐為主體，只不過項目驅動式教學更加強調所安排的任務或顯示的問題多來源于學生容易理解的工程項目。項目驅動教學模式非常適合類似于數據庫系列課程這些實踐性和操作性都比較多的IT類課程。項目驅動教學能夠成功進行的前提是需要根據學生的素質，已有的技術水平，涉獵的學習內容來提前安排選取適合本課程的項目。項目驅動式教學研究的關鍵在于整個教學過程中隨著項目的不斷改進和實施來引領學生對課程的學習，從而帶動課堂教學良性的開展[2]。

2.2 ? 可行性分析

目前，提高大學生的創新創業能力，培養應用型本科生的綜合素質與能力是各所應用型大學所追求的目標。我們將項目驅動教學方法方式引入到數據庫系列課程的教學之中，因為項目驅動教學能夠容易激發學生的學習興趣與求知欲望，能夠在教師的引領和組織下有效提高學生的自學能力以及發現問題、研究問題、解決問題的能力。能夠激發學生們的協作、創新與深入研究的能力。并培養他們的領導能力、團隊協作能力，以及良好的溝通和表達能力。

建立有效的課堂教學、加大增強實踐教學運行機制;通過專業的評估方式使得教學模式、課程體系、教學實施過程都能夠獲得較為合理與科學的反饋與評價，從而促進教學體系，課程體系，教學實踐過程的不斷進步與完善。

社會不斷進步，學生們在有效地獲取知識的同時，也希望在領域的某個方向上得到全面的發展和提升，可以通過開放資源平臺，以及以學生為主體的學習，實時的互動得到相應的教師或是其他學生的幫助與指導，學習成果被認可，可以獲得相應的獎勵、積分。項目驅動式教學由于充分利用了各種交互式學習平臺，使得數據庫系列課程教學由教育者和學習者之間的一種靜態模式延伸到一種動態模式，將開放學習從數據庫系列課程學習可以延伸到IT類學科學習，進而可以廣泛的應用到社會學習中。同時，對于各種實時互動平臺，共享資源不僅僅局限于微課、慕課、教材、教案、PPT、題庫，更多的是通過一個個實際的工程項目真正的實現項目驅動，同時也將共享教育資源從數據庫系列課程領域推廣到整個的計算機類學習領域。

3 ?數據庫系列課程教學方案（Teaching scheme of database curriculum）

3.1 ? 有選擇性地利用已有的開放課程資源

通過對現有的開放課程資源如一些課程的省精品資源共享課進行充分的利用以及二次開發，同時結合CDIO及混合式教學改革建設、將課程資源以及實際工程項目分析和設計要求發布到教學資源管理平臺，并能夠進行快速搜索，從而實現實時互動交流與學習;同時，學術課程團隊對國內外的開放課程進行審核，從各校各組織機構公開資源中選取適合數據庫系列課程學習的優質開放資源放入平臺，發布到實時互動共享平臺;此外，由學習者根據個人的經驗共享優質的開放資源，發布在實時互動平臺個人界面里。

在已有的精品資源共享課基礎上，繼續建設相關課程的MOOC資源，包括能夠吸引學生興趣的課程各知識點碎片的微視頻，知識點相關的問題解決和測驗等。

3.2 ? 以探究式為主的教學方式

卓越工程師教育培養計劃要求授課教師、校內專業指導教師及企業導師多采用以探究式為主的教學方式培養學生主動思考，應用所學知識探究新的規律和知識，解決實踐工程問題。如學生在校期間專業導師每學期都會制定多個訓練項目，將學生分成若干小組進行探究式完成，每個訓練項目都需要每組自行查閱資料，自主研究才能完成，通過以探究式為主的教學方式從而更好地保障了學生將所學理論與工程實踐相結合，達到學中做，做中學，做中思的目的[3]。

3.3 ? 建立以學習者為中心的實時互動開放課程自助式學習平臺

建立一個共享的、整合各種類型資源的數據庫課程實時開放學習平臺，在線方便學生學習，隨時隨地進行訪問、學習、交流、測試以及評價反饋分析。在平臺的結構設計方面，不僅包含課程教學設計與管理、實時教學互動管理、學習資源管理、學習效果管理、學習進度管理、論壇留言管理等，還包括用戶管理、項目管理等。界面設計方面，操作簡捷明了、互動性強，以人性化設計讓學生們有一個快捷高效的學習平臺。

校園網內，或是校園網外，都可以通過網絡連接進行課下學習，并且可以有針對性的選取合適的老師進行在線的溝通與交流，可以和教師或其他學習者、研究者共同探討與分析問題，極大地提升了開放資源使用效果與使用范圍。

教師利用學習平臺可以很方便地了解在校生或是校外學習者的學習情況，參與程度，感興趣的知識點，薄弱環節等，并且將掌握的情況很好的反饋到面授的教學中來。因此當教師與學生們進行面授時應該更多的是講解同學們的疑惑或是學生們反饋的難點，也就是與學生們進行問題的討論和解答，幫助學生們解決學習上的困難。教師應該充分利用課堂教學為學生們提供各種渠道的反饋、咨詢、答疑、并且鼓勵他們努力都融入網絡教學環境中，減少學生們對教師的依賴，多多培養自主學習能力。

3.4 ? 以項目為驅動的教學方法

項目驅動式教學可以圍繞一個知識點、幾個知識點或是整個課程全部知識點，設計出一符合教學內容的一個個五級項目、四級項目或是貫穿整體的三級項，同時指出項目所涵蓋的所有理論內容，在分析和完成項目的工程中實現了對理論知識點的學習與鞏固，從而有效地避免了傳統的數據庫課程教學所造成的實踐不足的弊端。教學項目是教師組織引導學生開發的真實工程項目，是以學生所能理解的貼近生活的實際項目為核心，按照知識點的分布來構建和組織教學內容[4]。

教學實施過程中圍繞三級項目的主線來進行，為三級項目的開發提供課程所需要的重要知識點分配。為了讓學生更好地了解三級項目，清楚四級項目與五級項目和課程三級項目之間的銜接與關系。通過對五級項目、四級項目的基本學習與分析，可以導出整個課程三級項目的來源和價值，并能延伸到整個專業的課程體系和實踐教學體系，使學生對計算機科學與技術專業的培養目標和為實現目標所采取的教學過程有初步認識，使學生能夠初步明確自己的學習目標。

3.5 ? 學生為主體的教學活動

基于項目驅動的數據庫系列課程教學思想，旨在讓學生參與到每一個教學環節，通過至少一個完整的項目，使學生在實踐中掌握和鞏固理論知識的學習。在做項目的過程中，學生既要掌握總體各個知識單元的關系，也要理解每一細節。同時，項目驅動式教學中采用較多的是工作小組的學習方式，有助于形成學生的團隊意識，體驗到集體的責任感與榮譽感。并且，項目驅動式教學活動將學生被動接受知識轉變成積極主動地去索取知識[5]。

項目實施過程如圖1所示。

4 ?關鍵問題分析及解決（Analysis and solution of key problems）

4.1 ? 關鍵問題分析

4.1.1 ? 保證數據庫精品開放課程的質量是項目的關鍵問題

只有高質量有吸引力的開放課程才能夠抓住學生的學習熱情，讓學生能夠堅持學習完整門課程。因此建設高質量的適合學生學習水平的精品開放課程是待解決的問題之一。為此，學校在MOOC制作方面給予了大力支持，對MOOC微視頻制作的腳本已經給出了模板和規范，并且學校的質量控制管理部門還會對腳本進行評估把關，確定腳本是否可以被錄制。

4.1.2 ? 教師的水平與項目驅動教學的要求有差別

教師所擅長的領域可能與項目驅動教學的要求不完全一致。針對此問題，可以從兩個方面進行解決。第一，在原有的校企合作基礎上，進一步促進和加強學校相關領域，相關專業，相關課程與企業的項目、科學研究等合作，繼續派核心課程教師到企業進行實踐和進修。學校一直都非常重視雙師型教師的引進與培養，雙師型教師對于項目驅動式教學起到了舉足輕重的作用。第二，我院一直重視人才的引進，從企業中聘請有一定資歷的工程師來擔任兼職教師，從而可以緩解項目驅動教學過程中師資力量的不足。

4.1.3 ? 如何選擇合適的工程項目

校內教師所從事過的開發項目非常有限，而且不一定適合數據庫系列課程的項目教學。因此，在項目選取過程中，不僅要選擇對課程有意義的工程項目，也要選擇學生熟悉而且容易理解掌握的工程項目。這就需要認真地征集、選取、提煉，并且加以整理，確保項目的實際應用價值，并且要做到難度適中、學生感興趣，便于任務分配，盡可能包括課程中絕大部分的知識點，以便通過項目驅動式教學、案例分析和講解貫穿的形式完成系列課程的教學。其次，應該能夠看到項目完成的實際效果。對此，有專門的三級項目說明書文檔，這個文檔的規范說明主要來自企業的工程實踐，讓學生可以以企業化的要求來完成校內的課程項目文檔。在文檔的各個部分均要明確考核標準，每一次考核結果都要與學生反饋達成共識，以便督促學生更好的進步。

4.1.4 ? 領導能力及團隊協作素養的培養

為了培養學生的領導組織能力，也為了培養學生的團隊協作能力，在每個項目組都會配備項目組長進行分配任務。選組長的目的是為了與企業項目開發的模式保持一致，組長要負責項目的開發進度把控，人員分工管理等。另外，根據情況，每個小組的項目組長可以由學生們輪流擔任，使每個學生都擁有鍛煉的機會。另外，將各個小組的協作完成情況作為小組考核的一個重要指標，并與小組每一名成員的成績進行關聯[6]。

4.2 ? 實施方案與解決方法

在數據庫課程開始教學之前，教師會挑選合適的工程項目，比如圖書借閱系統、學生成績管理系統、商品售賣系統、人力資源管理系統等，并給出這些實際工程項目的原始模型，同時提出項目的最終實現效果和各個階段的階段性要求。

根據情況，將學生分成若干個項目組，在每一個項目組內同學可以輪流擔任項目組長，組長真正肩負起小組分工、進度匯總、計劃實施等各項職責。為了鍛煉每一位同學的能力，組長可以在項目的不同階段，大家輪流擔任。教師只是在項目的過程中給出必要的指導和糾錯，以保證每一組的項目都能順利進行。

項目實施過程中，教師需要在不同階段給予不同的指導，并且引導學生自己利用網絡工具或閱讀教材、參考書籍、電子文檔等其他方式解決疑難問題。由傳統模式下被動接受知識轉變為利用一切資源主動獲取知識，從而有效的培養了學生的自學能力。老師和學生在項目開發過程中都應該扮演自己該做的角色。

各組項目完成之后，在組長的帶領下，組內每名同學需要進行組內自評以及答辯匯報。針對學習目標來討論項目結果的目標達成度，并指出相應的優勢和不足，以及在項目實現過程中出現的重要的值得借鑒的問題。同時，每個項目組也需要在班級展示本組項目的需求分析，數據庫概念結構設計，數據庫邏輯結構設計，數據庫實現，數據庫加載及運行維護等各個階段的產物。同學們需要進行客觀公正的評價。最后，教師對各組的項目給予總結，對各組知識點的掌握情況給予總結，并指出哪組哪些方面值得學習和借鑒，可以鼓勵優秀的項目進行進一步修飾，不足的項目進行下一步的整改。

5 ? 結論（Conclusion）

本文旨在構建并完善一個基于TOPCARES-CDIO工程教育理念，校企聯合制定的以培養“實用化、國際化、個性化”應用型高級軟件人才為目的的一體化數據庫系列課程教學模式;以企業真實項目為工程教育背景，以課堂三級項目教學、課下實踐環節設計教學相結合的教學體系。構建以項目為導向的、體現“學中做，做中學，做中思”能切實提高學生創新、創業能力、工程實踐能力的教學方式。

參考文獻（References）

[1] 朱士忠.美國應用型人才培養模式對我國本科教育的啟示[J].江蘇高教，2014（5）：147-149.

[2] 趙世偉，魏國.基于過程評價的CDIO初級項目課程考核體系的研究與實現[J].價值工程，2015（15）：252-254.

[3] 李翔坤，鄧麗.數據庫課程的CDIO能力培養與考核改革探討[J].計算機教育，2016（11）：141-143.

[4] 劉冰月，劉蕾CDIO教學模式在Java系列課程實踐教學體系建設中的應用[J].軟件工程2019，22（6）：56-57.

[5] 羅叢波，李學軍，郝允慧，侯爽.基于CDIO教學模式工程實訓項目的研究與實踐[J].人文教育，2018（4）：246-247.

[6] 郭麗，孫傳慶.馮婕.CDIO模式的項目導向在高職計算機基礎教學中的應用[J].信息通信，2015（11）：271-272.

作者簡介：

鄧 ?麗（1977-），女，碩士，副教授.研究領域：數據庫技術及應用，軟件開發.