曹麗蓉

（蘭州工商學(xué)院信息工程學(xué)院，蘭州 730000）

隨著大數(shù)據(jù)、人工智能的不斷深入發(fā)展和新一輪產(chǎn)業(yè)技術(shù)革命的興起，各行業(yè)都對高校人才的培養(yǎng)提出了新的要求[1]。近年來，社會亟需數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)用人才，而學(xué)校與企業(yè)之間人才供需不平衡，主要原因在于學(xué)生缺乏數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)和開發(fā)能力，且重理論、輕實(shí)踐的應(yīng)試教育模式使學(xué)生缺乏自主學(xué)習(xí)能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識，工程應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力不足[2]。

數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用課程作為計算機(jī)專業(yè)學(xué)科基礎(chǔ)課，對其課程內(nèi)容、教學(xué)手段、教學(xué)方法和教育模式進(jìn)行重新思考，實(shí)現(xiàn)從學(xué)科導(dǎo)向轉(zhuǎn)向以產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向具有重要意義[3]。讓學(xué)生深刻領(lǐng)悟數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本理論、掌握數(shù)據(jù)庫設(shè)計方法、實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性，意識到數(shù)據(jù)庫設(shè)計和開發(fā)中團(tuán)隊(duì)合作的重要性，明確該課程在計算機(jī)專業(yè)課程鏈中的地位和作用，培養(yǎng)學(xué)生具備一定的獨(dú)立創(chuàng)新意識和研發(fā)能力，是獨(dú)立院校數(shù)據(jù)庫課程教師需要共同探討的問題。因此，分析該課程目前存在的問題，在新工科背景下以應(yīng)用型人才培養(yǎng)為導(dǎo)向，積極進(jìn)行教學(xué)改革探究是非常必要的。

1 數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用課程的教學(xué)現(xiàn)狀及存在的問題

傳統(tǒng)授課以大班為單位，采用灌輸式授課模式，以理論知識講授為主，課程內(nèi)容基本是按照關(guān)系數(shù)據(jù)庫基本理論、關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)語言SQL、數(shù)據(jù)庫設(shè)計、數(shù)據(jù)庫可編程對象、數(shù)據(jù)庫保護(hù)這幾方面講解理論內(nèi)容，設(shè)計實(shí)驗(yàn)任務(wù)。但在實(shí)際授課過程中發(fā)現(xiàn)理論知識缺乏與行業(yè)、專業(yè)及時代背景的緊密結(jié)合，實(shí)踐環(huán)節(jié)缺乏鍛煉學(xué)生工程能力的綜合性實(shí)驗(yàn)。同時，由于課程學(xué)時的限制，分配到實(shí)踐環(huán)節(jié)的學(xué)時更少，僅能實(shí)現(xiàn)部分知識點(diǎn)及小型任務(wù)的驗(yàn)證式實(shí)驗(yàn)，無法幫助學(xué)生構(gòu)建完整的數(shù)據(jù)庫理論知識體系和實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目背景下數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)?？己朔绞絾我?，未能形成理想的課程考核評價體系，缺乏對學(xué)生學(xué)習(xí)效果的精準(zhǔn)評價。由于課堂講授理論知識和企業(yè)實(shí)際數(shù)據(jù)庫管理及應(yīng)用需求脫節(jié)，導(dǎo)致學(xué)生工程應(yīng)用能力不足。

2 數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用課程教學(xué)改革研究思路

2.1 遵循OBE教學(xué)理念，對標(biāo)工程認(rèn)證指標(biāo)體系，堅持學(xué)生中心，成果導(dǎo)向

OBE教學(xué)理念要求以目標(biāo)為起點(diǎn)確定教學(xué)內(nèi)容。甄選面向行業(yè)應(yīng)用的實(shí)踐案例，堅持項(xiàng)目導(dǎo)引式教學(xué)，從知識傳授、能力培養(yǎng)和思維引領(lǐng)三個角度設(shè)置逐層進(jìn)階的教學(xué)目標(biāo)。對標(biāo)工程認(rèn)證指標(biāo)體系，在課程中承擔(dān)了一些畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)任務(wù)，如表1所示。

表1 課程承擔(dān)的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)任務(wù)

2.2 以數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開發(fā)為主線重構(gòu)課程框架，借力課程教研組，優(yōu)化課程鏈條銜接

2.2.1 以提升工程應(yīng)用能力為目標(biāo)重構(gòu)課程框架 數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用課程作為計算機(jī)專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課程，涉及的理論知識和實(shí)踐技能繁雜，概念抽象。為使教學(xué)內(nèi)容能將信息技術(shù)與工程教育深度融合，提升工程教育效率、提高教學(xué)效果，秉承應(yīng)用型人才培養(yǎng)理念，在精心梳理原有繁雜理論體系的基礎(chǔ)上，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，析取能夠提升工程應(yīng)用能力的關(guān)鍵知識點(diǎn)。緊緊圍繞數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)構(gòu)建數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開發(fā)案例，以識別數(shù)據(jù)庫應(yīng)用環(huán)境、需求分析、系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)為主線，將碎片化的零散知識點(diǎn)按照模塊化、系統(tǒng)化的思路，構(gòu)建以培養(yǎng)面向“新工科”要求的應(yīng)用型人才為目標(biāo)的理論與實(shí)踐相結(jié)合的課程內(nèi)容體系，如圖 1所示。

圖1 面向新工科要求的課程內(nèi)容體系

2.2.2 借力課程教研組，形成分工協(xié)作的教學(xué)團(tuán)隊(duì) 數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用課程是一門以培養(yǎng)學(xué)生具備扎實(shí)的數(shù)據(jù)庫設(shè)計及使用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)和工程應(yīng)用能力為目標(biāo)的綜合性專業(yè)課程。要求授課教師具備多方面的知識和能力，既對數(shù)據(jù)庫理論有深刻認(rèn)識又靈活掌握數(shù)據(jù)庫應(yīng)用、開發(fā)和創(chuàng)新能力。這種綜合性的復(fù)雜要求僅僅依靠一位教師是很難高質(zhì)量完成教學(xué)任務(wù)的。鑒于此種情況，通過組建數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)教研組，將教學(xué)內(nèi)容劃分為數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)理論、數(shù)據(jù)庫語言、數(shù)據(jù)庫編程、工程應(yīng)用設(shè)計四個方面。根據(jù)教研組教師的日常研究方向和特長，以目前教學(xué)過程中存在的問題為出發(fā)點(diǎn)，從各自負(fù)責(zé)教學(xué)內(nèi)容分配的課程學(xué)時、課堂授課、案例實(shí)踐、課外作業(yè)、課程考試與評價等方面進(jìn)行多維度研討，并制定了具體的改革實(shí)施方案。提出對應(yīng)部分教學(xué)要求、方法及手段，以達(dá)到揚(yáng)長避短、分工協(xié)作、相互監(jiān)督、共同進(jìn)步的團(tuán)隊(duì)教學(xué)目的。

2.2.3 打破課程界限，優(yōu)化課程內(nèi)容鏈條銜接 數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用作為一門綜合性較強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課，它與C程序設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)這些前序課程，Java程序設(shè)計、動態(tài)網(wǎng)站設(shè)計與實(shí)現(xiàn)等后繼課程均緊密關(guān)聯(lián)。同時，它也是數(shù)據(jù)庫應(yīng)用開發(fā)、大數(shù)據(jù)分析和應(yīng)用的基礎(chǔ)前導(dǎo)課。如果學(xué)生不能熟練掌握C語言中結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方法中的三種基本結(jié)構(gòu)，不能針對不同結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)選取恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)組織方式和存儲結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的組織和存放，就不能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫技術(shù)要解決的兩大問題，即如何以科學(xué)高效的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的組織和存取。鑒于此，加強(qiáng)數(shù)據(jù)庫鏈條上相關(guān)教師的溝通和聯(lián)系，使授課教師對關(guān)鍵知識點(diǎn)和后續(xù)課程中使用頻度較高的理論方法和技術(shù)手段作重點(diǎn)講解，形成緊密相連的一體化鏈條。

圖2 采用“OBE+PBL+SPOC”教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)設(shè)計的實(shí)施路徑

2.3 采用“OBE+PBL+SPOC”進(jìn)行教學(xué)設(shè)計，實(shí)現(xiàn)“知識、思維、能力”三維一體的教學(xué)目標(biāo)

以完整的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序開發(fā)作為問題的出發(fā)點(diǎn)，遵循OBE教學(xué)理念實(shí)施教學(xué)過程，以小組協(xié)作完成的課程設(shè)計考評學(xué)生是否具備數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序開發(fā)的能力；引入PBL教學(xué)法，借助案例場景作為章節(jié)導(dǎo)引，引導(dǎo)學(xué)生層層深入地分析問題，引發(fā)集合思維、邏輯思維、對象思維，進(jìn)而解決問題；借助SPOC教學(xué)平臺作為課堂教學(xué)的有益延伸，教學(xué)活動探究化，提升學(xué)生學(xué)習(xí)效能；強(qiáng)調(diào)實(shí)體課堂互動化，面向不同層次學(xué)生開展差異化教學(xué)，按學(xué)生能力遞進(jìn)式開展教學(xué)，形成課上課下雙向反饋的學(xué)習(xí)共同體，如圖 2所示。

2.4 拓展課程資源，豐富教學(xué)內(nèi)涵

2.4.1 項(xiàng)目案例驅(qū)動實(shí)訓(xùn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生互助協(xié)作的團(tuán)隊(duì)精神 使用項(xiàng)目驅(qū)動教學(xué)法，以“甘肅省抗疫先鋒”數(shù)據(jù)庫的設(shè)計開發(fā)作為項(xiàng)目主線，把零散的知識技能與訓(xùn)練銜接在一起，緊緊圍繞項(xiàng)目工程開展教、學(xué)、做。設(shè)計開發(fā)一個能夠?qū)崿F(xiàn)對抗疫先鋒數(shù)據(jù)高效管理的小型數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)。通過“甘肅省抗疫先鋒”數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建，“甘肅省抗疫先鋒”數(shù)據(jù)庫中先進(jìn)個人表、地市表、先進(jìn)單位表的創(chuàng)建與維護(hù)，實(shí)現(xiàn)對“抗疫先鋒”數(shù)據(jù)庫中先進(jìn)地市及個人相關(guān)數(shù)據(jù)查詢與高效管理，帶領(lǐng)學(xué)生致敬英雄楷模，立志報效祖國。借助小組協(xié)作、翻轉(zhuǎn)研討、生講生評的形式開展項(xiàng)目驅(qū)動式教學(xué)，進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)、小組研討，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度、互助協(xié)作的團(tuán)隊(duì)精神。

2.4.2 圍繞數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序的開發(fā)，構(gòu)建立體化教學(xué)資源 遵循OBE教學(xué)理念，關(guān)注學(xué)生對數(shù)據(jù)庫理論的工程應(yīng)用能力。緊緊圍繞數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序的開發(fā)，將知識點(diǎn)脈絡(luò)化，建立 “甘肅省抗疫先鋒數(shù)據(jù)庫”“學(xué)生選課數(shù)據(jù)庫”和“大國工匠數(shù)據(jù)庫”典型案例；建立按專題劃分的計算機(jī)等級考試三級題庫，助力學(xué)生順利通過計算機(jī)技術(shù)與軟件專業(yè)技術(shù)資格（水平）考試；析取數(shù)據(jù)庫應(yīng)用開發(fā)關(guān)鍵知識點(diǎn)及其內(nèi)在聯(lián)系，建立五大專題思維導(dǎo)圖；錄制并發(fā)布上機(jī)實(shí)踐操作視頻，幫助學(xué)生查漏補(bǔ)缺；借助SPOC教學(xué)平臺上的習(xí)題及討論鞏固所講知識點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生項(xiàng)目實(shí)踐能力、獨(dú)立思考能力及創(chuàng)新能力。形成集案例、課件、習(xí)題集、操作視頻、討論于一體的立體化教學(xué)資源。

2.5 借助SPOC教學(xué)平臺輔助課堂教學(xué)，開展探究式學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力

引入SPOC平臺，按照“知識導(dǎo)引-學(xué)生自學(xué)-重點(diǎn)講解-課堂實(shí)戰(zhàn)-主題討論-課后檢測”輔助課堂教學(xué)。形成“教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體”的學(xué)習(xí)共同體，借助線上學(xué)習(xí)平臺，激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的內(nèi)生動力。課前利用雨課堂發(fā)布數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計案例、教師發(fā)布的教學(xué)視頻驅(qū)動課前預(yù)習(xí)，并完成課前教師根據(jù)視頻設(shè)計相關(guān)知識點(diǎn)的任務(wù)作為練習(xí)，教師采集雨課堂平臺上相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)存在問題；課中采用“師講生學(xué)” 解決重難點(diǎn)知識，隨機(jī)分組，隨機(jī)選取學(xué)生開展“生講生評”實(shí)現(xiàn)學(xué)生對課程內(nèi)容的深化理解。通過討論、檢查練習(xí)的完成情況檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，針對重難點(diǎn)和存在問題做針對性講解提升課堂效率；課后通過討論、作業(yè)、輔導(dǎo)答疑，實(shí)踐操作教學(xué)視頻等環(huán)節(jié)因材施教、查漏補(bǔ)缺。利用上機(jī)實(shí)訓(xùn)來培養(yǎng)學(xué)生項(xiàng)目實(shí)踐能力、獨(dú)立思考能力及創(chuàng)新能力。利用SPOC教學(xué)平臺作為實(shí)體課堂的有益補(bǔ)充，推動了教師對數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用課程的教學(xué)結(jié)構(gòu)、教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)過程的再設(shè)計，同時也解決了課程內(nèi)容繁多而學(xué)時不足的矛盾。

2.6 構(gòu)建多元化考核評價體系，采用多維成效評估，加強(qiáng)過程性考核，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)評價

課程教學(xué)質(zhì)量是高校專業(yè)發(fā)展、學(xué)生就業(yè)水準(zhǔn)的奠基石，較為理想的課程考核評價體系應(yīng)秉承以學(xué)為中心[4]。蘭州工商學(xué)院在2019—2020學(xué)年第二學(xué)期和2021—2022學(xué)年，數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用課程實(shí)施了線上直播教學(xué)。經(jīng)過這兩輪的教學(xué)初探，發(fā)現(xiàn)此種借助互聯(lián)網(wǎng)平臺開展的新型教學(xué)模式的核心理念在于將傳統(tǒng)面授教學(xué)和線上學(xué)習(xí)有機(jī)結(jié)合，重新定義教與學(xué)的相互依存關(guān)系[5]。在這種教學(xué)模式下，將課程考核評價分為課前、課中、課后三個階段進(jìn)行，具體實(shí)施內(nèi)容如表2所示，形成對學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度、知識能力、創(chuàng)新能力的綜合考量。

表2 課程考核評價

3 結(jié) 語

在新工科教育改革與發(fā)展思路引領(lǐng)下，培養(yǎng)適合產(chǎn)業(yè)需求及企業(yè)數(shù)據(jù)庫技術(shù)應(yīng)用需求的專業(yè)技術(shù)人才是數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用課程教學(xué)的主要目標(biāo)。經(jīng)過數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)課程教研組近兩年的教學(xué)改革實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)課程內(nèi)容的設(shè)置需突出實(shí)用性，應(yīng)充分遵循學(xué)習(xí)者的認(rèn)知規(guī)律和實(shí)踐技能的形成規(guī)律，形成課程項(xiàng)目化教學(xué)體系，進(jìn)行數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)。注重傳統(tǒng)與現(xiàn)代教學(xué)模式相結(jié)合，借助雨課堂實(shí)現(xiàn)課前、課中、課后的有效銜接，可以充分利用網(wǎng)上教學(xué)資源實(shí)時查看、監(jiān)控學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，按照學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度和接受程度及時調(diào)整教學(xué)計劃，并對學(xué)習(xí)效果較好和較差的學(xué)生實(shí)施分級教學(xué)，實(shí)現(xiàn)因材施教。但如何更加有效地調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性，增加學(xué)習(xí)的興趣，構(gòu)建和諧高效的學(xué)習(xí)氛圍將是需要長期追蹤并解決的重要課題。與此同時，改革實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和手段，通過校企合作，實(shí)現(xiàn)“訂單式”培養(yǎng)，調(diào)整課程內(nèi)容設(shè)置，對接企業(yè)需求，融合校企文化，是需要在加強(qiáng)項(xiàng)目式教學(xué)的基礎(chǔ)上常抓不懈的重要工作。進(jìn)一步完善專業(yè)實(shí)驗(yàn)室、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃、實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)，構(gòu)建一個良好的學(xué)生實(shí)踐軟硬件支撐平臺，將前沿知識和企業(yè)實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)融入課堂教學(xué)，積極引導(dǎo)學(xué)生具備創(chuàng)造性思維，激發(fā)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)靈感，提升就業(yè)品質(zhì)和自主創(chuàng)業(yè)。