基于CDIOOBE理念的“數據庫系統原理與應用”課程教學實踐

劉洋 楊華 高娜 雷福寶

摘?要：“數據庫系統原理與應用”是高職院校計算機專業一門重要的基礎課程，具有較強的理論性與實踐性。為完成專業培養要求，文章對“數據庫系統原理與應用”課程定位及教學內容進行了分析，通過結合CDIOOBE理念進行課程實踐，不僅能使學生熟練掌握數據庫相關的基礎知識點，同時也避免了枯燥教學方式引起學生對課程的厭煩心理。除此之外，還能培養學生進行項目開發所需要的學習能力和創新能力，從而達到人才培養目標。

關鍵詞：CDIO理念;OBE理念;數據庫系統原理與應用

Based?on?CDIOOBE?Concept

Teaching?Practice?of?Database?System?Principle?and?Application

Liu?Yang?Yang?Hua?Gao?Na?Lei?Fubao

Langfang?Yanjing?vocational?and?technical?college?HebeiLangfang?065200

Abstract：Principle?and?application?of?database?system?is?an?important?basic?course?for?computer?major?in?higher?vocational?colleges，which has?strong?theoretical?and?practical?significance.In?order?to?complete?the?professional?training?requirements，this?paper?analyzes?the?course?positioning?and?teaching?content?of?database?system?principle?and?application.Through?the?course?practice?combined?withCDIOOBE?concept，students?can?not?only?master?the?basic?knowledge?points?related?to?database，but?also?avoid?the?boring?psychology?of?students?caused?by?dry?teaching?methods.In?addition，it?can?also?cultivate?students'?learning?ability?and?innovation?ability?needed?for?project?development，so?as?to?achieve?the?goal?of?talent?training.

Keywords：CDIO?concept;OBE?concept;Principle?and?application?of?database

“數據庫系統原理與應用”課程是高職院校計算機專業一門重要的基礎課程，也是我院系統維護專業的核心課程。通過該課程的學習與實踐，學生應能夠理解關系型數據庫的基本概念和原理，靈活地應用SQL?Server數據庫管理系統以及關系型數據庫系統的設計與開發，同時具備數據庫信息系統的開發能力。但目前在“數據庫系統原理與應用”課程教學中還存在著教學形式比較單一、教學效果評價不完善等問題，因此，在該課程中引入CDIO理念和OBE理念是十分必要的。

1?CDIO教學理念與OBE教學理念

1.1?CDIO教學理念

CDIO是近年來由MIT和KTH等四所大學創立的工程教育改革新理念[1]，由構思、設計、實施和運作四部分組成。我國早在2008年就已經開始推行該理念教學模式并通過任務驅動、項目化教學以及校企聯合辦學等途徑加強對學生的實踐訓練和技能培養。從而培養能滿足社會實際需求的工程技術人才，是“卓越工程師培養計劃”的重要保障手段之一[2]。該理念能夠系統地將數據庫項目構思與設計、實施與運作等能力培養融入項目式教學當中。

1.2?OBE教學理念

OBE是學習產出驅動整個課程活動和學生學習產出評價的結構與系統[3]。該理念關注四個核心問題：①讓學生取得的學習成果是什么？②取得學習成果的原因是什么？③如何有效地幫助學生取得這些學習成果？④如何判定學生已經取得了這些學習成果[4]。

CDIO和OBE教學理念相輔相成，相互促進。“數據庫系統原理應用”課程采用CDIO教學理念可以使學生理解一個數據庫項目從構思到設計、從實施到運作的具體流程，讓學生在“學中做，做中學”的過程中提升專業知識、個人能力、團隊合作能力和工程系統能力[5]。而通過OBE教學理念可以根據崗位需要和工作需求制定專業人才培養目標，為實際教學指明了方向。

2?“數據庫系統原理與應用”課程教學現狀

2.1?“數據庫系統原理與應用”課程定位

以我院系統維護專業為例，“數據庫系統原理與應用”課程為專業必修課，在大二學年上學期開設，64學時，本課程主要培養學生對關系型數據庫管理和應用的能力，以及結合JAVA等高級程序設計語言進行數據庫應用系統的開發能力。該課程的前導課程為“計算機應用基礎”“計算機程序設計基礎”等，后續課程為“JSP動態網站建設”等。

2.2?“數據庫系統原理與應用”課程教學內容

本課程選用的教材為《SQL?Server?2008數據庫應用與開發教程》，主編為魯大林、吳斌，本教材為全國高等職業教育“十三五”規劃教材，具有圍繞培養學生的職業技能來設計教材的結構、合理安排基礎知識和實踐知識的比例、符合高職學生特點和認知規律的特點。主要教學內容為數據庫的創建與管理、表的創建與管理、數據查詢、索引的創建與查詢、數據庫安全管理等。

2.3?“數據庫系統原理與應用”課程教學存在問題

“數據庫系統原理與應用”課程在實際教學中主要存在以下問題。

2.3.1?傳統的“教”與“學”，教學形式比較單一

“數據庫系統原理與應用”課程的很多內容偏重理論，如數據庫、數據表等基本知識點以及TransactSQL代碼書寫規范，所以在常規以老師為主導的教學方式教學過程中，教學方式單一，老師只注重教的過程，沒有注重學生學習的過程，雖反復強調需要牢記的基礎知識，但“教”與“學”存在脫節。在這種單一的教學方式中，學生只能被動參與，是被動學習的個體，從而很難調動學生的學習興趣，進一步導致課堂氣氛不活躍。

2.3.2?注重理論知識的講解，缺乏對學生實踐能力的培養

在“數據庫系統原理與應用”課程教學過程中，由于一些基本的理論知識晦澀難懂，所以教師將大部分時間和精力花費在這上面，力爭讓學生把基礎知識學扎實，從而花費了大量的學時。因此，在有限的學時內，教師往往只能完成規定的教學任務，從而缺少實踐教學環節，學生不能舉一反三，實踐技能得不到真正的培養。

2.3.3?課程銜接不到位，不能達到融會貫通的目的

“數據庫系統原理與應用”課程在本專業的課程教學安排中，起著承上啟下的過渡作用，一方面需要有“計算機應用基礎”和“計算機程序設計基礎”課程為先導課程，另一方面又是后續“動態網站建設”課程的基礎。一般來講，課程不同，授課教師也不同，大家對彼此的教學風格、重難點的把握都不是十分了解，因此，在實際授課過程中，教師往往只注重本門課程的講解而忽略了課程的銜接，從而達不到融會貫通的目的。

2.4?“數據庫系統原理與應用”課程學習存在問題

學生在學習“數據庫系統原理與應用”課程時經常會存在以下問題。

2.4.1?學生容易感覺枯燥

高職院校學生理論基礎薄弱，動手實踐能力較強。“數據庫系統原理與應用”課程雖然需要學生動手實踐，但該課程不像“平面設計”“FLASH動畫制作”等課程易操作，畫面沖擊感強，可以極大地引發學生動手實踐的興趣。“數據庫系統原理與應用”課程在動手實踐前需要一定的知識積累，尤其對于前期的基礎知識部分，如數據庫、數據庫系統、數據表、E-R圖、Transact-SQL語言基礎等，各個知識點環環相扣，銜接緊密，要求學生必須要熟練掌握。而教師對于重點的反復強調，很容易使學生感覺到理論知識的枯燥性，從而造成前面基礎知識不懂，后面動手實踐不會的結果。

2.4.2?學生課后反饋效果不理想

為了鞏固教學效果，教師經常會通過布置作業并要求學生按時提交作業的形式來檢查學生的學習成果。在網絡飛速發展的今天，部分學生完成作業的方式會多樣化。因此，這些反饋會產生偏差，教師不能通過學生提交作業的反饋效果來掌握學生真正的學習情況，從而及早地發現問題，并針對具體的問題及時給出解決方案。

3?基于CDIOOBE理念的課程教學模式建設

在“數據庫系統原理與應用”教學過程中，首先基于OBE理念進行課程目標設計，然后結合CDIO模式進行課程教學實踐，最后實行以應用能力評價為主的多元化教學評價體系。

3.1?基于OBE理念的課程目標設計

“數據庫系統原理與應用”的課程在制定教學目標時以OBE理念為導向，這樣可以對教學成果進行有效的評估。該課程的目標主要包括能力目標和素質目標兩個方面。其中，能力目標主要包括根據人才崗位要求，學生應該能夠對SQL?Server數據庫進行安裝、調試與維護;根據項目需求進行數據庫的設計;相關TransactSQL語句代碼的書寫與調試;通過約束、索引等實現數據的完整性;通過存儲過程、觸發器處理復雜數據;進行數據的備份、恢復、導入導出操作;管理數據庫的安全等。素質目標主要包括培養學生自主學習的能力、強化學生邏輯思維強化能力、培養學生團隊合作精神等。

3.2?基于CDIO模式的“數據庫系統原理與應用”課程教學實踐

“數據庫系統原理與應用”課程從當前人才需要、崗位需求出發，按照項目式教學思路來安排教學與實踐內容，采用循序漸進、先知識后技術的教學模式，引導學生學習了SQL?Server數據庫設計的相關基礎知識，如基本概念、數據庫設計流程、進行數據查詢、提高數據查詢速度、安全管理等內容，這種理念也是依據CDIO工程教育模式來安排教學。下面以數據庫設計模擬項目“商品銷售數據庫”為例。

構思階段：在構思階段，通過案例“學生成績管理數據庫”的導入，引導學生對相關數據庫項目進行分析和探索從而完成基礎知識學習任務。然后對“商品銷售數據庫”項目進行構思，并要求學生寫出構思文檔，概述項目名稱、功能及用途等。

設計階段：這一階段以構思階段的結果為基礎，采用模塊化思維對所構思的“商品銷售數據庫”進行設計。設計過程包括商品銷售數據庫的需求有哪些、數據庫的ER圖設計、數據庫的存儲量與存儲位置、設計索引等。該階段通過分組方式進行，每個小組4～6名同學，每個小組設小組長一名。具體過程如下：首先，教師發布任務要求，讓學生先了解項目完成的任務目標，并根據目標理解實現任務思路。然后，學生分組進行討論數據庫的設計思路，包括“商品銷售數據庫”角色分析、ER圖分析和關系模式設計、數據的存儲位置、索引等。討論結束后形成設計方案，由小組長進行講解，其他同學和教師可以針對設計方案中存在的問題提出建議和意見，從而使設計方案更加完善并增加可行性。

實施階段：這一階段主要是“商品銷售數據庫”的實施階段，主要包括建立商品銷售數據庫;編寫、調試相關的應用程序;組織數據入庫;整理文檔、編寫應用系統的技術說明和使用說明書等工作。在此過程，教師可對項目實施過程存在的重點和難點進行講解，以減少同學們遇到的共性問題從而按照設計方案進行項目的實施。同時，在實施過程中針對各個小組存在的技術問題，教師可以給予單獨的講解和指導。

運作階段：這一階段主要是對“商品銷售數據庫”進行維護，主要工作包括：據庫備份與恢復、數據庫安全性與完整性控制，以及不斷對系統進行評價、調整和完善。首先，小組成員通過PPT方式進行匯報，匯報的內容主要為商品銷售數據庫的需求、數據庫設計方案以及本小組在設計和實施過程中遇到的問題和處理辦法;然后由小組長對本組的設計方案、實施過程、小組成員的表現進行自評;最后再由教師和其他小組組給予評價。

3.3?實行以應用能力評價為主的多元化教學評價體系

OBE理念強調對學習成果的達成度評價，因此，“數據庫系統原理與應用”課程的考核方式在實際授課中以學習成果為導向，建立了以應用能力評價為主的多元化、多層次的教學評價體系。“數據庫系統原理與應用”課程成績組成除了平時成績（包括學生出勤率、作業完成百分比和學習態度三部分）和期末成績以外還包括項目實訓成績（包括數據庫編程、數據庫設計模擬、數據庫設計拓展三部分），其中項目實訓成績占50%。項目實訓成績主要從出勤率、學習態度、項目完成情況和團隊表現等幾個方面進行測評。

結語

將CDIOOBE理念融入“數據庫系統原理與應用”教學中不僅能使學生熟練掌握數據庫相關的基礎知識點，同時避免了枯燥教學方式引起學生對課程的厭煩心理。除此之外，還能培養學生進行項目開發所需要的學習能力和創新能力。基于CDIOOBE的理念教學符合當下社會對人才培養的要求，是提高教育教學質量的有效途徑之一。

參考文獻：

[1]薛小強，王一航，郭紫熙.基于CDIOOBE理念的橋梁工程課程教學模式探索[J].科教文匯（上旬刊），2021（07）：9697.

[2]曹樂，袁艷.融合CDIO理念的“嵌入式系統設計”課程改革探索[J].南方農機，2021，52（17）：173175.

[3]李衛強，王繼強，馬先珍.基于OBE的大數據課程體系建設[J].計算機教育，2021（07）：139142+147.

[4]李志義，朱泓，劉志軍，夏遠景.用成果導向教育理念引導高等工程教育教學改革[J].高等工程教育研究，2014（2）：2934.

[5]孟穩.基于OBE和CDIO的“工業機器人編程與操作”課程教學探究[J].黑龍江教育（理論與實踐），2021（07）：9192.

作者簡介：劉洋（1985—?），女，漢族，河北承德承德縣人，碩士，講師，研究方向：計算機應用技術;楊華（1984—?），女，漢族，山東德州禹城人，碩士，講師，研究方向：信號與信息處理;高娜（1984—?），女，漢族，河北石家莊人，碩士，講師，研究方向：計算機系統維護;雷福寶（1985—?），男，漢族，江西九江人，碩士，講師，研究方向：計算機應用技術。