雙PBL教學模式在數據庫原理及應用課程中的應用

戴瓊潔

數據庫原理及應用課程是計算機、數據科學與大數據等專業的專業核心課，該課程是多門課程的綜合，學生需要在理解數據庫原理、熟練掌握數據庫操作的基礎上，融合程序設計技巧、系統開發方法等其他知識，形成解決實際問題的能力。應用型本科院校注重應用型人才培養，課程教學目標應更加側重于實踐能力的培養，教學改革需要結合實際情況，優化教學內容，改進教學方法，改革考核方式，積極探索數據庫原理及應用教學新模式。

一、數據庫原理及應用課程教學中存在的問題

通過對各在線學習平臺以及同類院校內該課程的調研，目前數據庫原理及應用課程理論教學部分以關系型數據庫、SQL 語言、數據庫設計、恢復與并發機制、數據庫編程五大板塊為主體，實踐課內容按照理論課脈絡選取題目，完成相應的實踐教學。在教學中，大多先進行理論講解，然后通過“習題+驗證性實驗”的方式進行教學，對學生的理論基礎進行夯實。這種以教師為中心的教學模式，導致學生無法通過課內的簡單實踐領悟理論知識的深刻內涵，教學效果并不理想。課程考核中雖已經加大了過程性考核的占比，但仍存在如下問題：考核內容注重對知識點的考核，對綜合實踐能力考核不夠，脫離實際應用，容易出現“高分低能”現象；實踐能力考核過程中任課教師主觀評價占比較高，缺少科學性、專業性和客觀性，缺少學生參與；考核結果存在教學反饋延時等現象，難以發揮教學評價的正向促進作用。

二、雙PBL 教學模式概述

基于問題的學習（Problem-BasedLearning，PBL），是以問題為核心，以學生為中心，教師通過設計問題促使學生主動探索，培養學生分析問題和解決問題能力的一種教學模式[1-2]。基于項目的學習（Project-Based Learning，PBL），同樣是以學生為中心的一種教學模式，教師選擇典型且難易適中的項目，為學生提供項目開發的情境，通過項目案例使理論和實踐相結合，提高學生解決實際問題的能力[3-4]。二者均倡導教學過程是以學生為中心，教師引導學生的學習的過程。但是基于問題的學習，通過問題明確學習背景并驅動學生學習，強調支持與引導。基于項目的學習側重教材內知識與其他專業相關知識的融會貫通，教師在引導學生理解課內知識的同時，注重學生對所學知識的應用，通過項目拓寬學生學習視野[5]。相對而言，基于問題的學習更適合基礎理論知識的學習，而基于項目的學習更適合工程實踐技能的學習[6]。

鄂爾多斯應用技術學院數據庫原理及應用課程教學團隊針對目前該課程教學中存在的問題，綜合上述兩種教學模式的優點，對該課程的教學模式進行設計、探索與實踐，以期能夠激發學生學習積極性，形成良好的師生互動關系，提高教學質量。

三、雙PBL 教學模式在數據庫原理及應用課程中的應用

數據庫原理及應用是一門理論與實踐相結合的課程，教師在教學中直接進入項目實踐環節會增加學生學習的難度，教師需要在實踐環節前，讓學生學習一定的理論知識作為實踐環節的基礎。因此，本課程教學包括理論教學與實踐教學兩個環節。

（一）理論教學環節

理論部分內容的學習能夠使學生在實踐過程中理解數據庫操作的基本原理，降低實踐教學環節學習難度，增加學生學習的獲得感。但該課程理論教學部分內容較為抽象、枯燥，需要學生具備一定的先修課基礎，在教學過程中不易激發學生的學習興趣。

為了改進傳統教學模式，取長補短，課程團隊教師提出在理論教學環節采用“傳統教學方式為主，基于問題的學習為輔”的教學模式。教師對重要的知識點進行講授和梳理，讓學生了解數據庫技術的基本原理，在此過程中結合基于問題的教學方法，提出一些和實踐環節項目相關的問題，創設學習情境，進行分組學習。讓學生在理解理論知識深刻內涵的同時，提高知識的應用能力。

該模式成功的關鍵在于問題的設計，不僅要求覆蓋相關教學內容和教學要求，還要使問題具有實際的應用價值和開放性。為此，課程團隊教師對課程教學內容進行了系統的分析，結合學生實際生活，設計了相應的問題。例如，在講解關系模型、基本表定義等內容時，可以組織學生完善一個電子商務網站數據庫，引導學生回答電子商務網站應該能夠完成哪些功能。若購物網站數據庫中有商品表、客戶表、訂單表、訂單詳情表、供應商表、供應管理表等，為完成大家所提功能，這些表中應該記錄哪些信息，要求學生分析各表的屬性，各屬性的數據類型，為各表設計相應的完整性約束條件。作為一個綜合性問題，該問題能夠幫助學生理解基本概念，梳理知識點，同時也為后續關系規范化理論等內容的講解以及項目式實踐環節的開展奠定基礎。

（二）實踐教學環節

數據庫原理及應用課程的實踐教學環節包括基礎實驗及課程設計兩部分。基礎實驗部分通過基本操作技能的訓練，鞏固課內基礎知識。課程設計一般集中安排在課程結尾，通過具體的數據庫系統的設計，使學生掌握設計數據庫的基本方法、步驟，能夠規范書寫數據庫設計不同階段的報告，并根據用戶需求設計相應的視圖、索引、存儲過程等數據庫對象，提高數據查詢效率，降低應用程序開發難度。

針對基礎實驗部分，課程團隊教師提出采用“基于項目的學習為主，基于問題的學習為輔”的教學模式。教學過程設計如下：課前，教師選取教學項目，提出核心關鍵問題，制作導學視頻，引導學生開展課前自主學習，通過雨課堂查看學生學習進度，分析學生學習情況，調整教學策略；學生課前觀看導學視頻，開展課前自主學習，回答所提問題，完成課前測試，根據測試結果調整方式。課內，教師發布項目，示范釋疑；學生對數據庫進行相關操作，對產生的問題進行組內討論和組間交流，不斷夯實理論基礎。課后，教師發布拓展項目訓練任務，幫助學生提升綜合素質。針對本環節，項目的分解是關鍵，課程團隊教師選取了電子商務系統作為實踐環節教學內容，按照理論教學脈絡進行項目的劃分，將電子商務系統由易到難劃分為8 個教學項目，共計42 個技能點，并針對各技能點制作了操作視頻，42 個技能點覆蓋理論教學全部內容，以達到夯實理論知識的目的。

針對課程設計部分，采用“基于項目的學習”方式，以小組為單位組織項目開發過程。教師設計小型案例項目供學生選用，各組按照數據庫設計各階段要求，完成相應的任務并撰寫報告，要求每組在項目開發的各個階段進行答辯，最終提交一個數據庫設計項目的大作業。針對本環節，案例項目的選取是關鍵，項目要貼近學生的生活，易于學生進行需求分析，項目規模適中，要在滿足課容量要求的同時能夠覆蓋數據庫設計的全過程，實現與后續課程的銜接。通過項目式教學，能夠有效培養學生的團隊協作精神，提高了課程的教學質量[7]。

四、雙PBL 教學模式中教學評價方式的改進

為了加強對學生綜合實踐能力的考核，改變“高分低能”現象，提高教學評價的科學性、客觀性，發揮教學評價的激勵和導向作用，課程組教師經過調研后對教學評價方式進行了改進。考核分為形成性考核和總結性考核[8]，形成性考核又包含平時表現、作業、實驗三項，總結性考核分為理論考試和成果審核兩項，各形式權重分配如表1 所示。制定了實踐課各階段考核內容、貢獻度分配及評分標準，如表1 所示。

表1 數據庫原理及應用實踐環教學節評分標準

五、雙PBL 教學模式實踐效果

針對應用性人才培養目標要求，教學團隊提出了雙PBL 教學模式，理論環節采用“傳統教學方式為主，基于問題的學習為輔”的教學模式，實踐環節采用“基于項目的學習為主，基于問題的學習為輔”的教學模式，并對考核方式進行了改進。整個教學過程將教師授課、學生學習、實踐項目有機結合起來，幫助學生在理解數據庫原理的基礎上，掌握數據庫基本操作，初步形成數據庫設計與開發的能力。

通過在課程教學中持續實施雙PBL 教學模式，促進了數據庫基本理論與數據庫操作與設計實踐的結合，使學生更好地理解了數據庫操作與設計的原理，掌握了操縱數據庫的方法，學習成績顯著提升。此外，引入雙PBL 教學模式大大激發了學生對于數據庫知識的學習興趣，在學生工程實踐能力、解決復雜工程問題的能力均得到了提高的同時，學生應用所學知識參加各類競賽與資格考試，取得了優異的成績。