基于校企合作的數據庫原理及應用課程進階式教學改革實踐研究

關鍵詞：數據庫原理及應用；進階式教學；思政育人；教學實踐創新

0 引言

數據庫原理及應用課程以新工科建設為引領，秉承學校“建設特色鮮明的區域性高水平應用型大學”的辦學定位，依據計算機科學與技術專業“培養具備良好的科學素養，掌握扎實的計算機專業理論知識和實踐技能”的人才培養要求，圍繞數據的存儲和管理，旨在使學生具備工程實踐能力和計算思維能力[1]，能夠完成數據庫系統的設計、開發與運維工作。該課程是計算機科學與技術專業人才培養的必修課程，以計算機導論和Java語言程序設計等課程為基礎，為后續的JavaWeb、軟件工程、畢業設計等課程奠定基礎，在整個專業人才培養方案課程體系中發揮著重要作用。

1 教學中發現的問題

面對新工科發展和思政育人的新要求，在持續改革的過程中發現影響學生學習效果和能力提升的問題，主要有以下幾方面。

1.1 課程融合不夠，知識缺乏廣度

原有的數據庫課程知識點和教學案例相對獨立，學生難以充分認識各門課程之間以及各知識點之間的緊密關聯[2]，與其他課程的融合不到位，導致知識缺乏廣度。課程對學生后續課程學習乃至謀職就業、未來長遠發展的基礎支撐作用不足。

1.2 實戰能力不強，創新缺乏深度

學生在就業時需要較長時間的“崗前培訓”才能適應工作需要，在校期間的實踐操作與社會實際工作崗位需求存在脫節，對專業知識無法達到學以致用的效果。在新工科背景下，學生的實踐創新能力不足，崗位競爭力較弱。

1.3 學習動力不足，育人缺乏溫度

學生在知識積累和能力提升的過程中，并沒有看到技術背后的深層次內涵，學習積極性不高，對自己的將來沒有明確的規劃。國家民族復興的責任感意識不強，缺少教師對學生情感價值的引領，育人過程缺乏溫度。

2 課程教學的創新思路

為解決教學中存在的上述問題，課程組從學生實際情況出發，秉承OBE教學理念，以工程質量認證為準繩，結合新工科的新要求，將專業教育與行業發展緊密結合。學校與企業深度合作，先后與安博教育集團、青軟集團、達內集團等3家知名企業開展校企合作育人模式。堅持以動手實踐為主線，以學生發展為中心，以學習產出為導向，以評價改進為動力，進行教學改革創新實踐。依托線上的SPOC平臺、PTA實踐平臺和頭歌實踐教學平臺，以及線下的實踐基地，創設“混合式教學+實戰式學習”環境。具體的教學創新思路如圖1所示。

采用“實驗-實訓-實戰”進階式實踐教學體系，旨在增強學生的實踐創新能力。同時，依據該體系將教學內容調整為“基礎知識-數據庫操作-數據庫設計-系統開發-新技術”五大模塊，重塑進階式教學內容。在學生實踐過程中，從“工匠精神、科學精神、工程倫理、職業素養”等4個維度結合知識點進階式地挖掘思政元素，重建思政陣地。力爭將學生培養成具有扎實計算機專業理論知識和技能，具備較高實踐創新能力，擁有強烈愛國情懷的合格社會主義接班人。

3 課程教學的創新舉措

3.1 重構實踐體系

“實驗-實訓-實戰”進階式教學實踐體系實現了由傳統的以教師為主體的知識傳授向以學生為中心的能力培養的轉變。實驗階段的主要任務是打牢基礎，實訓階段是完成模擬項目，實戰階段則是學生完成企業工程師帶來的真實項目或教師的科研項目。

實驗階段由學生在PTA實驗輔助平臺完成驗證性實驗。教師根據實際需求設計教學案例，學生在平臺線上提交，平臺可根據結果集自動測評。這一過程既促進了學生對專業知識的理解，又培養了學生嚴謹的編程習慣。實訓階段則由學生在頭歌實踐教學平臺上完成。該平臺搭建模擬開發環境，學生可在其中完成數據庫的模擬設計開發工作。在實訓期間，合作企業的工程師會入校，結合學生學習進度，為學生帶來較前沿的數據庫技術。實戰階段是學生分組完成真實項目數據庫的開發設計以及系統測試工作。為使學生能夠與市場需求快速接軌，學校成立了行業學院——大數據學院，并在校外建立4個實踐基地，為學生的實戰演練提供條件支撐。

3.2 重塑教學內容

在新工科建設背景下，根據社會發展實際需求及后續課程所需核心技術、重點知識、主要技能，課程重塑了教學內容，構建融通的進階式知識體系。將知識、能力、素質目標融入每一內容模塊，并根據學習的深度和廣度分為理論、方法、技術和應用4個層次，形成多維度的立體化內容體系。

在本門課程建設過程中，由課程團隊負責人牽頭啟動了本專業的課程群建設，梳理相關課程內容，去除重復部分，構建課程群知識圖譜，豐富教學資源。整合后的內容體系保證了知識的完整性。其中，基礎知識和數據庫基本操作通過實驗操作來驗證；數據庫設計則通過實訓操作來模擬，模擬項目結合先修和后續課程設計；系統開發與新技術通過實戰來進行，這一任務需要學生結合多門核心課程來完成，如前端技術、高級程序設計語言等。重塑教學內容后，有效解決了學生難以認識數據庫課程與其他課程之間緊密聯系的問題。

3.3 重建思政陣地

根據進階式實踐體系和教學知識體系，從工匠精神、科學精神、工程倫理、職業素養等4個維度，對應知識點進階式地挖掘思政元素。

工匠精神主要從課程和專業特色中挖掘，如編寫代碼的嚴謹性，或從本專業的國內外重大前沿課題中總結成功或失敗的案例，來強調工匠精神的重要性。科學精神從國內外的科學發展歷程中尋找重大事件及科技前沿等典型案例[3]，拓寬學生視野，或將教師的科研項目帶入專業學習，科研反哺教學，培養學生的科學精神。工程倫理要求學生對信息安全標準等有充分的理解和認識，建立良好的職業道德。而職業素養主要從專業特色中挖掘，如數據庫設計要多人分工完成，這可以培養學生的團隊精神，或在教學中融入優秀畢業生的先進事跡，發揮榜樣的力量，激勵學生提高個人的職業素養。

3.4 教學創新實踐過程

3.4.1 精準學情分析

首先對學生進行精準的學情分析。在學期初通過對學生先修課成績的分析、所羅門學習風格和學習量表問卷調查，對數據進行統計和分析，明確學生的學習動機、學習基礎、學習穩定性等諸多因素，從而有針對性地進行教學設計。在課堂教學過程中，通過線上教學平臺記錄學生在課堂的參與度、提問情況和作業反饋等，然后利用課程學習平臺的數據，分析學生的學習行為和進度，進而調整教學策略。

3.4.2 智慧課堂教學

在課堂上，采用智慧教學五步法[4]。首先“說一說”，由學生分享課前的預習心得，這個過程可以培養學生知識歸納總結能力以及語言表達能力。然后由教師“講一講”，對核心問題進行精講和拓展。之后利用學習通“考一考”，教師可以了解學生對基礎知識的掌握情況，從而動態地調整教學內容和方法。接下來是學生“做一做”，完成實驗、實訓和實戰各階段的任務。例如，在基本查詢一節，教師引導學生在PTA實驗平臺上完成進階式的討論和研究，學生深度參與課堂。為使學生與實際工作需求緊密接軌，會邀請企業工程師進課堂，或通過現代信息手段與工程師在云端連線，開展模擬面試或經驗分享與交流等，這個過程可以培養學生分析和解決復雜問題的能力，積累職業素養。最后“想一想”，師生進行總結和反思，有助于課程的持續改進。

3.4.3 踐行實踐思政

在教學過程中，建立了基于遞進知識鏈的案例式課程思政共同體，結合知識點挖掘思政元素。以下以實驗階段的SQL基本查詢為例，介紹課程思政自然融入教學的過程。首先梳理遞進式的知識點，包括MySQL簡介、SELECT語句的語法、ORDER語句的用法、查詢語句的運行原理以及基本查詢的實際應用。然后結合知識點，挖掘對應的思政元素形成思政案例。接下來選擇恰當的教學方法，最終使每一個思政點與思政目標一一對應[5]。

3.4.4 多元立體評價

采用多目標、多方式、多主體的多元評價體系來考核學生的學習成效，涵蓋實驗、實訓和實戰各個環節。階段測試一通過PTA實驗平臺完成實驗成果的檢測，階段測試二則通過數據庫系統開發以及答辯來完成實訓和實戰的考核。答辯環節由企業工程師全程參與，并依據大綱中規定的評分標準進行打分。最終的期末測試是對學生綜合知識運用能力的考核。這種多元評價體系能夠全面、客觀地評價學生在課程中的學習情況，促進學生的綜合發展。

4 課程教學的創新成效

“實驗-實訓-實戰”進階式實踐教學體系使學生成為最大的受益者。合作企業的工程師帶領學生參與真實項目開發，讓學生體驗數據庫系統開發的整個生命周期。學生整體能力得到快速提升，近五年在籍學生參與的以數據庫作為技術支持的創新科技活動獲省級以上獎勵46項，數據庫技術真正成為學生實踐創新的基石。

在PTA實驗輔助教學平臺上，教師團隊根據實際項目需求設計了295個教學案例，既提高了學生數據庫編程的嚴謹性，又可以幫助教師有效利用現代信息工具輔助教學。平臺的教學案例已被國內30余所高校所引用。團隊教師在課程不斷建設和創新改革的過程中取得了眾多教學獎勵，近三年獲得省級教學技能大賽一等獎3次，二等獎1次。

5 結束語

數據庫原理及應用課程通過校企合作育人模式構建的“實驗-實訓-實戰”進階式實踐教學體系，有力支撐了課程目標對畢業要求的達成，使課程建設成為具有實踐性、創新性、實用性、交叉性和綜合性的新工程課程。