工程教育認證的“數據庫原理及應用”混合式教學改革探索

岳靜　劉影　楊先鳳

[摘 要] 針對工程教育專業認證的需求，分析“數據庫原理及應用”課程的現狀及存在問題，提出基于MOOC的線上線下混合式教學方法，介紹了在線開放課程資源、立體化教材等方面建設的情況，重點介紹了基于MOOC在線課程資源實施線上線下混合式教學的具體方法，并對實踐效果進行了分析對比。

[關鍵詞] 工程教育認證;MOOC;混合式教學;新形態教材

[作者簡介] 岳 靜（1981—），女，四川南充人，碩士，西南石油大學計算機科學學院講師，主要從事人工智能、復雜網絡研究。

[中圖分類號] G642.0? ?[文獻標識碼] A? [文章編號] 1674-9324（2021）06-0073-04? ?[收稿日期] 2020-10-26

一、引言

2016年6月，我國成為《華盛頓協議》正式成員，工程教育專業認證體系逐漸建立并成熟。工程教育專業認證要求提升學生的創新能力，做到“學中做”“做中思”，從而，對高等教育提出了更高的要求，工程教育認證已經成為提高高等學校工程教育質量的重要方法和途徑[1]。傳統教育以教師為中心，注重“教”，而工程教育認證以學生為中心，強調成果導向教育（OBE），將教育的重心向“學”轉換。因此，傳統的課堂教學必然要進行大刀闊斧的改革，以適應新形勢下人才培養的需求。

二、“數據庫原理及應用”課程現狀

“數據庫原理及應用”課程是計算機相關專業的核心基礎課，傳統的教學模式難以保證教學效果，特別是在工程教育認證的大背景下，難以體現“以學生為中心”理念和轉變，提升學生的創新能力。因此，有必要借助信息技術手段，突破傳統面授教學的課堂局限，重構以學生為中心的教學結構，充分、科學地運用教學資源并進行有效的教學互動，提高學生的積極性，培養學生自主學習的能力。

三、基于MOOC的混合式教學

近年來，MOOC、SPOC等新興教學模式快速發展，為課程提供了良好的教學改革環境。MOOC是一種以學生為中心的能力培養教學模式，這種教學模式為“數據庫原理及應用”課程的教學模式改革提供了良好的平臺，且課程的教學目標需求與MOOC的目標內涵高度吻合。在此背景下，混合式教學模式應運而生。混合式學習是將線上的網絡學習和線下的傳統課堂學習結合起來，發揮出各自優點的新的教學形式。以傳統課堂為基礎，MOOC為拓展的線上線下混合式教學模式，使傳統的線下課堂教學與網絡在線學習的優勢互補，教師引導、監控教學過程，同時學生能發揮主觀能動性。眾多研究與實踐證明，混合教學模式在計算機類課程教學中的有效性。我校“數據庫原理及應用”課程組順應時代形勢，積極探索混合式教學模式，在課程中開展了實踐和探索。

四、課程資源建設

線上課程資源是開展混合式教學的前提。混合式教學把傳統的課堂講授通過微視頻上線的形式進行前移，給予學生充分的學習時間，盡可能讓每個學生都帶著較好的知識基礎走進教室，從而充分保障課堂教學質量。在課堂上講授部分僅僅針對重點、難點，或者同學們在線學習過程中反饋回來的共性問題，因此建立和完善線上資源是能夠開展混合式教學的基礎和前提。

課程組依據混合式教學的特點，整合、補充和完善了線上資源，具體包括：

1.微視頻庫的建設：根據混合式教學的特點，錄制微課視頻，既有對重難點的詳細講解，也有知識點進行拓展，供愿意進行深度學習的學習者選擇學習，建立起課程的在線教學微課視頻庫;

2.依托完善后的教學材料，制作統一風格、案例共享的在線標準課件、在線題庫、在線作業庫;

3.根據混合式教學特點，編撰立體化的教材。

（一）MOOC建設

在現有的MOOC平臺中，中國大學MOOC功能完善，運行穩定，因此課程組選擇中國大學MOOC作為平臺，自建在線開放課程。

2018年6-9月，課程組老師完成了授課視頻的錄制，包括97個小視頻，每個小視頻短小精悍，不超過5分鐘，總時長大約420分鐘，建立起課程的在線教學微課視頻庫，并于2018年12月在中國大學MOOC平臺上線;然后，依托完善后的教學材料，制作了統一風格、案例共享的在線標準課件;另外還建立了在線題庫，包含大約480道習題，也一并在中國大學MOOC平臺上線。至2018年12月以來，一共開課四期，累計2萬多學生選課，既服務于本校學生，也面向其他高校及社會學者。經過課程組多年的努力，本課程于2019年11月已成為四川省精品在線開放課程。

（二）新形態教材建設

結合線上線下混合式教學的需求，課程組編撰并出版了新形態教材，該教材基于新形態教材模式進行編撰，通過整體設計，將紙質教材與數字資源同步制作，數字資源以知識點為單位嵌入到紙質教材中。利用手機等移動智能終端掃描紙質教材上印刷的二維碼，就可以快速訪問其對應知識點的視頻講解等配套數字資源，實現了從傳統的“以文本解讀為主”轉向了以“圖、文、聲、像”相結合，同時將各種資源在紙制教材平臺上得到了整合，方便學生隨時隨地快速獲得幫助，也方便教師進行教學設計及課時安排。

學生在學習過程中，除了使用教材，也可在MOOC平臺上觀看教學視頻、完成線上作業和測驗、與教師進行互動等，使得教材真正地立體化，為學生和教師提供全方位的服務，為本課程進行混合式教學改革實踐提供了有力的支撐。

五、混合式教學模式及實踐

（一）對標畢業要求指標點，制定課程目標

工程教育專業認證是用來衡量所培養的畢業生是否達到專業制定的培養目標和畢業要求的評價體系[2]。畢業要求根據工程知識、問題分析和設計開發解決方案等方面，細化為各個指標點，并在教學課程中得以體現[3]。

根據我校計算機專業的培養目標和畢業要求，對“數據庫原理及應用”課程的教學目的進行了梳理，制定了明確的課程目標，具體的畢業要求與課程目標對應關系如圖1所示。

（二）根據課程目標修訂課程教學大綱，設計線上線下教學流程

以工程教育認證為導向的課程目標是制定教學大綱的重要依據。課程組以課程目標為指導，重新修訂了課程大綱，體現了線上線下教學環節，在大綱中明確分配了線上及線下教學學時。根據各知識點的教學目標和難易程度，考慮線上線下教學的特點，重構混合式教學流程，如圖2所示。

（三）培養分析和解決復雜工程問題的能力

畢業要求指標點中，明確規定畢業生能運用計算機系統的基本原理，針對復雜計算工程問題進行分析和研究。解決復雜工程問題的能力是工程教育認證的重要目標，因此，在教學過程中必須著重培養學生在該方面的能力。

傳統的理論教學難以達到該目標，而實踐教學則是解決復雜工程問題能力的重要途徑。“數據庫原理及應用”的實踐環節中設置了驗證性實驗、設計性實驗，還設置了綜合型實驗，通過各類實驗項目訓練學生的解決工程問題的能力。但動手實踐一直是學生的瓶頸，為了幫助學生盡快突破這一瓶頸，課程組老師開發了“百度外賣”案例庫，完整呈現了實戰項目的全過程，從項目的需求分析，到建模，再到數據庫設計，直到最后的實施及維護，貫穿了數據庫設計及應用的全過程，也將大綱所要求的主要知識點有機地串聯起來，做到了原理與應用的融合。該案例已經在中國大學MOOC上線，同時也展現在編寫的教材中，方便學生線上線下學習。

教師提前發布綜合性實驗要求，學生在學習“百度外賣”案例的同時，分階段完成綜合性實驗，實驗任務涵蓋了課程的大部分內容。教師分階段對學生予以指導，培養學生發現問題、分析問題、解決問題的能力，同時將課堂上的碎片化知識進行整合，進一步地融會貫通。通過課程實踐環節，著力培養學生解決復雜工程問題的能力，體現了工程教育認真所強調的成果導向教育（OBE）。

（四）實施效果

教改實施一年多以來，課程組在部分教學班嘗試了線上線下混合式教學，根據學生程度以及本課程的教學特點和教學內容設計教學活動，引導學生充分利用MOOC資源進行線上和線下的混合模式學習，取得了較好的效果。

以2019年秋季學期的“數據庫原理及應用”課程為例，該學期共開設了9個平行教學班，其中兩個教學班實施了混合式教學，其余7個教學班為傳統教學方式。教改班與對照班的期末考試卷面成績對比如下：

教改班與對照班相比，優勢比較明顯。這充分說明通過線上線下混合式教學，提高了學生的參與度，學生由被動學習逐漸轉向主動學習，從而保證了知識留存率，提高了教學質量。

六、存在問題

1.教師在混合式教學中的角色和作用發生了變化，少數老師還未能適應這種變化。教師由傳統教育中的主體地位轉變為學生提供學習資源的服務者、組織者和與學生互動交流的成員，教師必須系統把握本門學科所涵蓋的所有知識點以及各知識點之間的相互關系，提前做好知識圖譜，并在課堂上設計合理的引導步驟，從一個講授者、講解者變為學習的激勵者、啟發者，因此對教師的要求更高，工作量也更大。

2.少數學生認為混合式教學方式增加了其負擔，學習積極性不高。學生要在無人監督、指導的情況下自覺地、高質量地完成學習，并保證有足夠的注意力保持對學習內容的持續關注與交互，無疑對學生的毅力、自覺性、理解水平和學習能力等都提出了較高的要求。少數缺乏主動性的學生不愿意參加到線上教學環節中，這給教學帶來了一定的阻礙。

3.課程的考核方式還有待優化，使之能夠契合線上線下混合式教學的要求，客觀公平地反映學生的學習過程和學習效果，并通過相應的激勵機制進一步激發學生的學習熱情。

七、結語

在MOOC等網絡開放資源不斷涌現的時代，借MOOC教學的優勢改革傳統講授式教學方法，將部分教學任務移到線上進行，發揮線上、線下教學各自的特點，能夠有效提高學生的主觀能動性和學習興趣，也能充分發揮教師的指導作用，從而改進教學效果，達到工程教育認證的目標。

當然，混合式教學方法對授課教師和學生都提出了更高要求，教師需要花費更多的精力設置任務、篩選網絡資源，而學生也需要主動思考，積極參與，投入更多的時間和精力。如何合理整合線上線下學習資源，有效調動師生積極性，是下一步要積極思考的問題。

參考文獻

[1]孫桓五，張琤.基于工程教育專業認證理念的地方高校工科專業建設實踐[J].中國大學教學，2017（11）：39-42，53.

[2]畢家駒.中國工程專業認證進入穩步發展階段[J].高教發展與評估，2009，25（1）：1-5.

[3]屠菁.工程教育專業認證背景下的“金課”建設——以數據庫原理與應用課程為例[J].計算機教育，2020（6）：47-53.

[4]周麗娜，李全龍，劉旭東.基于MOOC等網絡開放資源的數據庫系統課程混合式教學模式研究[J].計算機教育，2017（7）：109-113.

[5]楊麗，何紅霞.MOOC環境下的混合式教學研究——以“數據庫原理及應用”為例[J].課程與教學，2017（11）：115-120.

[6]周霞，朱敏.對分課堂教學模式在數據庫課程教學中的探索[J].教育教學論壇，2018（45）：223-224.

Abstract： Aiming at the requirements of engineering education certification， this paper analyzes the present situation and existing problems of Database Principle and Application course， proposes the online and offline mixed teaching methods based on MOOC. It introduces the construction of online open course resources and the three-dimensional teaching materials， and puts emphasis on the concrete methods of implementing the online and offline mixed teaching method based on MOOC. At last， it analyzes and compares the practical effects.

Key words： engineering education certification; MOOC; mixed teaching; new form teaching materials