面向新工科的數據庫課程項目化教學改革研究

【摘" 要】 在新工科建設背景下，課程及教學改革勢在必行。當前高校數據庫課程教學過程中存在課程內容滯后且分散、教學考核方式較為單一、教學評價體系不完善以及教師隊伍教學能力有待提升等問題。基于此，文章將面向新工科的要求，探究數據庫課程實施項目化教學改革的實踐路徑及優化方案，以期能夠為高校數據庫課程的優化發展提供借鑒。

【關鍵詞】 新工科;項目化教學;交叉復合型人才

數據庫技術是軟件的靈魂，是信息系統的基礎與核心。新一輪科技革命與產業變革對工科領域的專業建設及人才培養提出了新的要求。基于此，2016年，教育部提出了“新工科”的概念，并經過“復旦共識”“天大行動”“北京指南”等階段的探索，形成了較為明確的建設目標和內容。其目標在于適應新經濟發展需求，調整和創新技術及方法，培養交叉復合型人才。可見，新工科建設更加注重對學生適應能力、創新能力及工程實踐能力的培養。作為計算機專業的核心基礎性課程，數據庫課程應面向新工科的教育背景及改革需求，服務地方產業發展，主動進行課程建設與教學改革，從而進一步提高人才培養質量。

一、項目化教學

項目化教學是指將獨立的項目交給學生，由學生自主完成信息收集與處理、方案設計、項目運行及實施等任務。通過參與完整的項目過程，學生對項目中的每一個環節都能有所把握。其最為顯著的特點包括：強調師生的共同參與，突出學生在實踐教學中的主體地位，目標具有多重性，以及注重理論與實踐的相結合。這種教學方式有助于培養學生協調合作、自主分析及解決問題的能力。

二、數據庫課程教學現狀

（一）教學目標未能及時更新

在新工科背景下，數據庫課程的教學目標應聚焦于培養應用型、創新型、實干型的人才，使學生具備數據庫及信息系統的管理能力。然而，當前部分高校的教學目標并未與新工科人才培養要求相契合，仍停留在促進學生掌握知識技能的淺層階段。這不僅忽視了對學生實踐創新能力的培養，也忽略了學生職業素養及思維發展的重要性。導致教學目標的指向性和清晰性不足，且未能基于行業、專業領域對人才的能力要求進行及時調整，存在一定的滯后性。

（二）課程內容較為滯后且分散

數據庫的知識點、技能點繁多且零散，若僅依照教材內容組織教學活動，將不利于學生構建系統的知識體系，也難以培養和提升學生的學習遷移能力和高階思維能力。此外，數據庫原理課程內容相對滯后，多圍繞關系數據庫系統標準語言SQL、數據庫保護、數據庫基本理論、數據庫可編程對象以及數據庫設計等方面展開，與專業領域、行業發展及時代背景的結合不夠緊密，課程內容的針對性和時效性欠佳。例如，當前的數據庫管理與應用課程仍以國外數據庫為實訓產品，尚未融入近年來的信創數據庫，導致學生難以接觸最前沿的數據庫新技術。

（三）實踐教學有待進一步完善

在教學過程考核方面，方式較為單一。一方面，平時的過程化考核方式主要由作業、到課率、課堂提問三個方面組成，僅能為學生提供小型任務和部分知識點的驗證式實驗，缺乏鍛煉學生工程能力的綜合性實驗，難以實現工程項目背景下及新工科背景下對數據庫應用系統的開發，無法使學生掌握分析和解決數據庫系統實際問題的能力。另一方面，當前數據庫實驗課程多以驗證性實驗為主，缺乏探究性、創新性的實驗設計，不利于培養學生的探索精神和創新能力。因此，實踐課程的結構有待調整和優化。

（四）評價體系不夠完善

在教學評價方面，多數情況下僅對學生的期末考試情況、作業完成情況等進行評價，評價體系不夠完善，對學生的評價不夠全面。而且，評價方式及評價主體較為單一，評價結果的可信度和科學性不足。此外，過于注重學生理論知識掌握的評價機制也與新工科人才培育理念相悖，難以引導學生實現全面、高質量的發展。

（五）教師專業素養有待提升

由于高校教師實踐經驗缺失，在開展項目化教學及實踐教學時存在一定的不足，難以滿足和應對新一輪科技革命與產業變革對課程及教學提出的新要求和新挑戰。同時，教師對新技術及新教學理念、教學方法的接受度不高，不能全面掌握項目化教學、線上線下混合教學等操作技巧及實施要求。在教學中，部分教師仍傾向于按照傳統的程序式教學流程進行，即“講授—提問—解答—練習”的步驟，學生在此過程中被動接受知識，無法成為積極參與者。

三、搭建“OBE+PBL+SPOC”的教學生態及模型

為構建高效的教學體系，依托涵蓋操作視頻、案例、習題集、課件等豐富資源的立體化數字資源庫，引入了SPOC（小規模在線開放課程）平臺。教學遵循“知識導引—任務發布—學生自學—完成任務—要點分析—重點講解—課堂實戰—討論探究—課后檢測”的系統步驟及程序。

課前階段，教師提前發布數據庫系統設計案例，并根據視頻內容及知識點精心設計相關任務。學生可通過觀看教學視頻進行預習，自主完成任務，學習平臺則負責記錄和統計學生的學習數據。

課中教學階段，教師隨機將學生分組，并選取小組進行項目呈現、觀點闡述及組間互評，以深化學生對知識的理解。同時，教師對重難點知識和常見問題進行系統梳理，對數據庫建設的復雜操作進行細節演示，確保學生全面掌握。

課后環節，通過上機實訓考查學生的理論轉化實踐能力，輔以輔導答疑、作業等方式鞏固知識，提升學生的項目實踐能力。高校教師還可指導學生參加學科競賽，申請創新創業項目，在實踐中鍛煉學生，提高其知識綜合應用能力。

“OBE（成果導向教育）+PBL（問題導向學習）+SPOC”的教學生態及模型，能夠科學合理分配教學課時，優化課程結構及教學模式，充分發揮項目化教學的優勢。此模式以學生為主體，以教師為引導者，構建了高效課堂，有效激發了學生的學習積極性和主動性。

以“Market網上菜場系統”為例，結合MySQL官方數據庫Sakila項目開展教學。教師可從知網庫中檢索以MySQL為主要開發工具的數據庫應用系統，分享給學生，讓他們根據興趣選擇探究項目，進行案例分析和經驗學習。學生以一學期為期限，經歷項目構思、設計、實現和運作階段。在構思階段，需制訂項目時間表，完成小組分工;在設計階段，要充分了解項目需求，定義數據關系，設計數據庫表結構，創建索引及編寫存儲過程;在實現和運作階段，進行系統內部測試、運行及部署，排除故障，形成完整的項目操作鏈。

四、面向新工科的數據庫課程項目化教學改革措施

（一）對標新工科要求，明確專業人才培養目標

遵循OBE教學理念，對照工程認證指標體系，以數據庫理論知識掌握及工程應用能力為核心目標，從知識傳授、思維引領及能力培養三個方面，設置了遞進式的教學目標，以取代傳統淺層化、概括化及零散性的教學目標。首先，在知識層面，要求學生掌握基礎性的工程知識，包括SQL的數據定義、查詢、更新、控制，以及關系代數的相關理論基礎。同時，學生需能夠按照數據庫設計的原理，對數據庫系統進行需求分析，設計概念模型、邏輯模型及物理模型。其次，在能力目標層面，注重培養學生的實踐能力，如安裝與維修數據庫系統、設計數據庫結構、數據庫備份與還原、自主設計小型系統的數據庫、編寫與調試SQL語句，以及在高級語言中對數據庫進行增刪改查等。此外，還強調信息收集及應用拓展能力、自學能力的培養，使學生能夠從實踐工程項目中觀察、總結出規律，積累經驗。最后，在思維引領及素質目標方面，致力于培養學生的團隊溝通與協作能力、嚴謹認真的工作作風，促使其遵循職業規范，具備良好的職業素質。同時，高校還可從相關的X證書中提取有益元素，融入數據庫課程的知識、素質及能力三維目標制定中，如“具備較強的保密意識及數據安全意識”“具備一定的SQL調優能力”等。

（二）建設數據庫課程群，整合與優化教學內容

在OBE教學理念指引下，高校應根據教學目標精選教學內容，并進行整合與優化。一方面，積極構建數據庫課程群，打破學科之間的固有限制，梳理相關課程之間的關系。將教學內容按照項目案例主題、內容及涉及的知識點進行整合，劃分為數據庫基礎、數據庫綜合設計和數據庫應用三大模塊。各模塊內容按照“點、線、面”層級體系進行組織，以單元知識小點為“點”，融合知識點形成“線”，再將多條知識線組合成“面”，使項目貫穿于整個教學過程。在此過程中，實踐項目的選擇應符合多樣性、有組織性、真實性、復雜性、完整性、可選性等特征，以確保學生在自我開發數據庫的實踐過程中，能夠將理論知識與實踐技能相結合，進行知識的自我建構、檢驗及補充完善，并掌握將知識遷移及運用于真實情境的能力。另一方面，基于信息技術應用創新發展需求，在課程內容中引入信創知識，同時兼顧國外數據庫及信創數據庫。在綜合評估業界內數據庫產品的流行度后，選擇推行最好、應用廣泛的數據庫，如開源、操作便捷、流行度高的華為OpenGauss，為學生未來快速適應崗位奠定良好基礎。

（三）構建適應性評價方案，完善教學評價體系

教學評價是學習目標的指揮棒，對學生學習過程、教師教學成效具有重要影響。在構建和設計評價方案時，應充分考慮評價內容的全面性、評價措施的科學有效性、評價主體的合理性及多元性等因素，構建符合數據庫課程特點的“時效化、多維度、數字化”教學評價方案。在評價內容上，應綜合考量學生的數據庫理論知識、實踐應用、創新能力等多方面因素，從思辨性、學習態度、協作能力、匯報交流能力、知識掌握等方面進行全面評價。在評價主體上，應將企業工程師、學生、教師納入其中，完善教學評價體系，進一步提升評價的準確性及有效性。同時，應注重對學生項目完成度的測評，對每階段的項目進行驗收匯報，并對出色完成項目的小組成員給予適當加分，以充分調動學生參與項目化學習的積極性。

（四）構建高質量教師隊伍，強化教師人才支撐

數據庫課程改革及教學優化要求授課教師具備多方面的知識和專業教學能力。教師不僅需要對數據庫理論有全面且深刻的認識，能夠靈活掌握數據庫創新、開發及應用的能力，還需要對多種教學方法及教學理念有一定了解，能夠根據課程主題及教學目標要求，為學生搭建及創設包括項目化教學、自主探究、小組協作等多種方法在內的高質量課堂。為此，高校應加強教師隊伍建設。首先，要引導、鼓勵及支持高校教師參與到相關企業的實踐項目中，加強科研項目研究，豐富教師的實踐經驗，使教師能夠將新的教學理念、教學方法和教學技術帶入課堂，提升學生的創新能力及科研能力。其次，要為教師提供實訓平臺及實訓機會，也可以通過開展教師技能大賽等方式，對教師的專業知識、教學技能進行培訓。同時，為滿足綜合性課堂建設要求，學校可以組建數據庫系統教研組，共同承擔教育教學任務。在此過程中，應根據教研組教師的擅長教學方向及科研方向，圍繞當前教學中最為常見的問題，對課程學時、案例實踐、課堂授課、考試與評價、課外作業等進行多維度的研討與商議，合理組織和編制教學方案，實現合理分工與協作，促進優勢互補及共同進步。

五、結語

數據庫技術是軟件的精髓，是信息系統的基石與核心，也是物聯網工程、信息計算、軟件工程以及計算機科學與技術等專業的核心課程。在新工科背景下，高校數據庫課程的項目化教學應當從以下幾個方面進行改革與優化：對標新工科要求，明晰專業人才培養目標;搭建“OBE+PBL+SPOC”的教學生態模式;建設數據庫課程群，整合并優化教學內容;構建適應性評價方案，完善教學評價體系;打造高質量教師隊伍，強化教師人才支撐。這些改革措施，可促進專業理論與實踐的深度融合，使學生能夠真正做到學以致用，從而更好地適應快速變化的行業需求。

參考文獻：

[1] 張蓉，王華. 數據庫課程的項目化教學設計[J]. 電子技術，2023，52（11）：118-120.

[2] 曹麗蓉. 新工科視域下數據庫原理及應用課程教學改革研究與實踐[J]. 吉林農業科技學院學報，2023，32（04）：75-79.

[3] 張曉麗. 面向新工科人才培養的數據庫原理及應用課程改革研究[J]. 電腦知識與技術，2023，19（14）：168-170.

[4] 馮浩，周瑩. “CDIO+PBL”混合式教學理念下數據庫實踐教學研究[J]. 電腦知識與技術，2024，20（22）：141-143.

*鄭州航空工業管理學院教改項目”面向新工科的數據庫課程項目化教學改革研究“（項目編號：zhjy24-69）;鄭州航空工業管理學院教改項目“數據庫類課程思政體系構建研究與實踐”（項目編號：zhjy24-125）。