基于OBE和提升學(xué)業(yè)挑戰(zhàn)度的《數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用》課程的改革與實(shí)踐

游明英 裴仰軍 雷 亮 李 忠

（重慶科技學(xué)院智能技術(shù)與工程學(xué)院 重慶 401331）

0 引言

《數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用》是高等教育中計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的一門(mén)重要的核心專業(yè)課程。如何使學(xué)生全面地掌握數(shù)據(jù)庫(kù)的基本原理和技術(shù)，勝任數(shù)據(jù)庫(kù)管理員工作崗位職責(zé)，能靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)和應(yīng)用開(kāi)發(fā)，以滿足社會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)人才的需求，一直是《數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用》課程改革的推動(dòng)力，也是計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)關(guān)注的問(wèn)題。

傳統(tǒng)課程教學(xué)依據(jù)是傳承和借鑒，所關(guān)注的是知識(shí)點(diǎn)的講授，但這種分散缺乏連貫知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)，致使學(xué)生不能靈活將理論知識(shí)和實(shí)際場(chǎng)景相結(jié)合起來(lái)解決復(fù)雜工程問(wèn)題；傳統(tǒng)的教學(xué)方法不夠靈活多樣，教師往往按照教學(xué)大綱將理論知識(shí)逐一灌輸給學(xué)生，學(xué)生被動(dòng)地學(xué)習(xí)一些概念和知識(shí)，學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的用途和重要性缺乏了解，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高。

目前我校《數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用》課程教學(xué)大綱受限于課時(shí)較少，在教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)上只包含了數(shù)據(jù)庫(kù)的核心內(nèi)容，隨著信息技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)庫(kù)的優(yōu)化、數(shù)據(jù)庫(kù)的新技術(shù)等在學(xué)生未來(lái)的工作崗位中越來(lái)越重要，但這些內(nèi)容在教學(xué)大綱中并沒(méi)標(biāo)出要求。

基于“學(xué)習(xí)產(chǎn)出”的教育模式OBE(Outcome-based education)，是“以學(xué)生為中心，以成果為導(dǎo)向”為指導(dǎo)思想，反向設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)施目標(biāo)與課程教學(xué)體系，使學(xué)生能在學(xué)習(xí)過(guò)程中有目的、有計(jì)劃、有組織地實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)。OBE教育模式不但強(qiáng)調(diào)學(xué)生取得的最終學(xué)習(xí)成果，更關(guān)注學(xué)生培養(yǎng)的整個(gè)過(guò)程。

本課題將OBE理念引入到“數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用”課程中，從課程的學(xué)習(xí)產(chǎn)出、教學(xué)策略和考核方式等進(jìn)行全面的研究，探索該課程培養(yǎng)什么樣的人，怎么培養(yǎng)人以及培養(yǎng)人的效果評(píng)價(jià)，通過(guò)合理“增負(fù)”，合理增加課程難度、拓展課程深度，來(lái)提高該課程的教學(xué)質(zhì)量，提升“學(xué)業(yè)挑戰(zhàn)度”，提升學(xué)生專業(yè)能力和綜合素養(yǎng)，以達(dá)到專業(yè)認(rèn)證能力的要求和用人單位的人才需求。

1 基于OBE和提升學(xué)業(yè)挑戰(zhàn)度的《數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用》的改革思路

全方位調(diào)研，尋求該課程的“學(xué)習(xí)產(chǎn)出”，調(diào)整教學(xué)大綱，設(shè)置適應(yīng)于該專業(yè)“學(xué)習(xí)產(chǎn)出”的教學(xué)內(nèi)容，在教學(xué)中融入工程教育理念，將理論知識(shí)和實(shí)際場(chǎng)景相結(jié)合，形成以學(xué)生為中心、以產(chǎn)出為導(dǎo)向的講授、研討、案例及項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)等多種化教學(xué)模式相結(jié)合，以培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和解決問(wèn)題的能力。推行強(qiáng)化過(guò)程考核的多種考核方式。

1.1 調(diào)研形成該課程的“學(xué)習(xí)產(chǎn)出”

“學(xué)習(xí)產(chǎn)出”是課程教學(xué)活動(dòng)預(yù)期達(dá)成的結(jié)果，是人才培養(yǎng)的重要保障，也是指引該課程各種教學(xué)活動(dòng)開(kāi)展的指揮棒。為了獲得該課程的“學(xué)習(xí)產(chǎn)出”，我們通過(guò)對(duì)用人單位、畢業(yè)學(xué)生以及后繼課程的任課教師等校內(nèi)外各方面的調(diào)研，同時(shí)結(jié)合工程認(rèn)證要求，確定出該課程的預(yù)期“學(xué)習(xí)產(chǎn)出”目標(biāo)：

（1）掌握數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)知識(shí)，掌握研究數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)相關(guān)復(fù)雜工程問(wèn)題的科學(xué)原理和科學(xué)方法，能分析、解決計(jì)算機(jī)復(fù)雜工程問(wèn)題；

（2）在計(jì)算機(jī)復(fù)雜工程問(wèn)題中，具有數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)能力；

（3）能夠使用一種或多種數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)工具對(duì)復(fù)雜問(wèn)題進(jìn)行建模；

（4）能夠就計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的復(fù)雜工程問(wèn)題與相關(guān)人員進(jìn)行有效溝通和交流的能力包括撰寫(xiě)總結(jié)報(bào)告、陳述發(fā)言答辯、清晰表達(dá)等；

（5）在團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目中承擔(dān)個(gè)體、團(tuán)隊(duì)成員以及負(fù)責(zé)人的角色。

1.2 以“學(xué)習(xí)產(chǎn)出”和“提升學(xué)業(yè)挑戰(zhàn)度”為目標(biāo)，重構(gòu)課程體系，精心設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容

根據(jù)教育部給學(xué)生合理“增負(fù)”，提升大學(xué)生的“學(xué)業(yè)挑戰(zhàn)度”，合理增加課程難度、拓展課程深度，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力和專業(yè)志趣的精神，結(jié)合“學(xué)習(xí)產(chǎn)出”目標(biāo)，反向設(shè)計(jì)出本課程教學(xué)內(nèi)容以及每節(jié)課對(duì)實(shí)現(xiàn)“學(xué)習(xí)產(chǎn)出”目標(biāo)的作用及程度。調(diào)整課程的教學(xué)大綱和教學(xué)內(nèi)容，將教學(xué)大綱與解決復(fù)雜專業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用問(wèn)題結(jié)合起來(lái)，由于數(shù)據(jù)庫(kù)涉及的知識(shí)較多，將該課程內(nèi)容分兩個(gè)層面進(jìn)行設(shè)計(jì)，即課內(nèi)教學(xué)部分和學(xué)生課外自主學(xué)習(xí)部分。將數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)中工具（Powdesigner)等的使用、數(shù)據(jù)查詢優(yōu)化、數(shù)據(jù)庫(kù)新技術(shù)等納入課外學(xué)習(xí)中，以增加課程難度、拓展課程深度。精心設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容的授課順序，以達(dá)到構(gòu)建一個(gè)完整的真實(shí)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)與管理的目標(biāo)，達(dá)到課堂教學(xué)內(nèi)容和實(shí)際工程一致要求，從而培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)和實(shí)踐能力，明白知識(shí)學(xué)有所用，向工程教育專業(yè)認(rèn)證和建設(shè)靠攏。

在教學(xué)中選用真實(shí)的企業(yè)項(xiàng)目為例，精心設(shè)計(jì)每一節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容，在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)上考慮如何培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題能力、解決問(wèn)題能力和創(chuàng)新能力，每個(gè)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容都以設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)為主，由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)到設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。

1.3 積極采用以學(xué)生為中心的多元教學(xué)模式和教學(xué)方法

如何實(shí)施以“學(xué)生為中心”的教學(xué)，是工程教育專業(yè)認(rèn)證落實(shí)到課程的關(guān)鍵問(wèn)題。在教學(xué)過(guò)程中我們立改傳統(tǒng)的教學(xué)模式,教師由知識(shí)的占有者、知識(shí)傳授者和課程執(zhí)行者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)設(shè)計(jì)組織者、學(xué)習(xí)引導(dǎo)促進(jìn)者和課程的開(kāi)發(fā)創(chuàng)造者角色。近幾年來(lái)，我們以“啟發(fā)式教學(xué)”為指導(dǎo)思想，借助MOOC網(wǎng)和超星教學(xué)平臺(tái)的課程中心資源，探索出“基于問(wèn)題學(xué)習(xí)的PBL”（Problem Based Learning）等多元教學(xué)模式，綜合運(yùn)用“線上+線下”的混合式教學(xué)，采用真實(shí)項(xiàng)目案例教學(xué)，通過(guò)課堂教學(xué)和開(kāi)放教學(xué)相結(jié)合，鼓勵(lì)學(xué)生查閱資料、小組討論和自主學(xué)習(xí)。

1.3.1 “線上+線下”的混合式教學(xué)模式的設(shè)計(jì)和實(shí)施

課前將PPT課件及學(xué)習(xí)資料上傳到超星教學(xué)平臺(tái)，并設(shè)置教學(xué)任務(wù)的考核點(diǎn)，布置課前測(cè)試題，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)。教師通過(guò)平臺(tái)及時(shí)了解學(xué)生預(yù)習(xí)的情況，總結(jié)學(xué)生的共性問(wèn)題與個(gè)性問(wèn)題，以確定在線下教學(xué)交流中需要重點(diǎn)講授的教學(xué)內(nèi)容，線下課堂強(qiáng)調(diào)與學(xué)生的互動(dòng)交流，使學(xué)生更加積極主動(dòng)地參與課堂教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生的深入思考。

1.3.2 真實(shí)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)

將該門(mén)課程的教學(xué)方式轉(zhuǎn)變?yōu)槔碚摻虒W(xué)與實(shí)踐性教學(xué)并重，從“理論”到“實(shí)踐”再到“綜合運(yùn)用”的教學(xué)新模式和新理念。以強(qiáng)化原有理論性教學(xué)效果和質(zhì)量為基礎(chǔ)，以真實(shí)案例為背景采用以“需求”為導(dǎo)向的項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生積極思考、主動(dòng)去學(xué)習(xí)。比如在講解數(shù)據(jù)的更新操作時(shí)，就用一個(gè)簡(jiǎn)化的銀行管理系統(tǒng)BankDB為例，首先帶著同學(xué)們分析自己到銀行辦理業(yè)務(wù)的流程所涉及到的數(shù)據(jù)，從而設(shè)計(jì)出三個(gè)簡(jiǎn)化版的關(guān)系模式：儲(chǔ)戶信息表(User Info)，賬戶信息表(Account)，交易信息表（Trade）。接下來(lái)，提出問(wèn)題：當(dāng)一個(gè)客戶到銀行辦理開(kāi)戶、轉(zhuǎn)賬、銷戶業(yè)務(wù)時(shí)應(yīng)該對(duì)哪些相關(guān)的表做哪些操作？怎么用SQL語(yǔ)句來(lái)實(shí)現(xiàn)呢？這樣，同學(xué)們就帶著問(wèn)題開(kāi)始該部分知識(shí)的學(xué)習(xí)。通過(guò)真實(shí)案例為背景的問(wèn)題驅(qū)動(dòng)式教學(xué)，既培養(yǎng)學(xué)生SQL語(yǔ)言和數(shù)據(jù)庫(kù)編程能力，還會(huì)激發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考和創(chuàng)新的興趣，同時(shí)還會(huì)為數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)奠定基礎(chǔ)。

1.3.3 項(xiàng)目實(shí)踐

為了培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)的能力、使用現(xiàn)代工具能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)同能力，課外安排一個(gè)真實(shí)的企業(yè)級(jí)項(xiàng)目的實(shí)踐環(huán)節(jié)，學(xué)生自由組隊(duì)5-6人一組，以團(tuán)隊(duì)形式完成一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的全過(guò)程，并撰寫(xiě)體現(xiàn)設(shè)計(jì)過(guò)程的報(bào)告。從而使學(xué)生能夠在基本理論知識(shí)學(xué)習(xí)的過(guò)程中鍛煉企業(yè)級(jí)的綜合實(shí)踐操作，提高學(xué)生的信息獲取能力，終身學(xué)習(xí)能力、組織管理能力、團(tuán)隊(duì)合作能力以及交流溝通能力，以滿足企業(yè)單位對(duì)技術(shù)型人才的需求。

1.4 針對(duì)“學(xué)習(xí)產(chǎn)出”目標(biāo)以及教學(xué)模式和教學(xué)方法，建立課程的新評(píng)價(jià)機(jī)制

課程考試是教學(xué)的必要環(huán)節(jié)，是評(píng)價(jià)、導(dǎo)向和激勵(lì)學(xué)生的重要手段。基于OBE理念的課程教學(xué)模式中，在強(qiáng)化原有理論性教學(xué)效果和質(zhì)量的基礎(chǔ)上，采用以“需求”為導(dǎo)向的多種教學(xué)方式，更注重學(xué)生在學(xué)習(xí)中的學(xué)習(xí)效果，所以需要用多元的評(píng)價(jià)方法來(lái)檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。我們把該課程考核方式做出相應(yīng)調(diào)整，制定出更科學(xué)的多元化課程考核標(biāo)準(zhǔn)綜合考慮學(xué)生學(xué)習(xí)的全過(guò)程，加大平時(shí)過(guò)程性考核所占比重。如表1所示。

表1：考核方式

即該門(mén)課程的考核成績(jī)（100%）=期末筆試成績(jī)（50%）+項(xiàng)目實(shí)踐大作業(yè)（20%）+實(shí)驗(yàn)成績(jī)（15%）+平臺(tái)學(xué)習(xí)與測(cè)試及作業(yè)（15%）。近3年，通過(guò)考核評(píng)價(jià)機(jī)制的多元化拓展，突出了OBE中成果導(dǎo)向的理念，使學(xué)生更注重該課程的過(guò)程學(xué)習(xí)，并全面及時(shí)地反映學(xué)生學(xué)習(xí)效果，促進(jìn)學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。

2 結(jié)論

本課題通過(guò)基于 OBE教學(xué)理念為導(dǎo)向和提升學(xué)生學(xué)業(yè)挑戰(zhàn)度為目標(biāo)，對(duì)《數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用》課程進(jìn)行教學(xué)改革。該教學(xué)改革包括對(duì)《數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用》課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)策略的精心設(shè)計(jì)，通過(guò)給學(xué)生合理“增負(fù)”，合理增加課程難度、拓展課程深度，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力和專業(yè)志趣。教學(xué)上強(qiáng)化實(shí)際工程的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力和提升學(xué)生的綜合素質(zhì)。多元化考核機(jī)制的實(shí)施，促進(jìn)了學(xué)生學(xué)習(xí)風(fēng)氣的形成，學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性得到了提高，真正達(dá)到了以考促學(xué)的目的。該課題的研究在推動(dòng)教學(xué)改革和提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果方面具有重要意義。