鄒先霞 趙森

摘? 要：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是復(fù)雜的基礎(chǔ)軟件，國家信息化的核心技術(shù)，具有理論性強，工程實踐要求高等特點。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理是計算機科學(xué)技術(shù)專業(yè)的核心課程，要求學(xué)生掌握數(shù)據(jù)庫的基本理論，具備系統(tǒng)分析能力和工程實踐能力，了解數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域的研究熱點，把握好學(xué)科動態(tài)。該課程團隊在華為“智能基座”的支撐下，以金課建設(shè)為目標(biāo)，通過線上線下混合式教學(xué)、校企聯(lián)合、虛實一體的分層實踐教學(xué)等多種教學(xué)形式，注重思政融合、知識點的廣度和深度融合，從教學(xué)設(shè)計、教學(xué)活動、考核方法上實現(xiàn)課程的高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度。

關(guān)鍵詞：一流課程；課程思政；智能基座；線上線下混合學(xué)習(xí)；校企合作

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2024）02-0088-04

Abstract： Database system as a complex foundational software has not only deep theory but also peculiarity of practice. The curriculum of database system theory is important for the major of computer science and technology. By leaning students must master the basic theory of databases and have ability of system analysis and engineering practice. They can grasp developments in the subject and understand the research hotspots in the field of databases. With the support of Huawei's smart base， the curriculum of database system theory is built the first-class courses as our goal through various teaching forms such as online and offline hybrid teaching， the cooperation between school and enterprise， stratified teaching and etc. We combine theory with practice and emphasize the breadth and depth of knowledge points. We achieve the high order， innovation， and challenge of the course by teaching design， teaching activities， and assessment methods.

Keywords： first-class courses; curriculum ideology and politics; Smart base; online and offline hybrid teaching; the cooperation between school and enterprise

專業(yè)核心課程是實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的關(guān)鍵載體，也是建設(shè)一流學(xué)科和一流專業(yè)的基礎(chǔ)。在一流課程建設(shè)[1-2]和工程教育[3]專業(yè)認證背景下，開展以學(xué)生為中心的教學(xué)，加強“兩性一度”，即高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度[4]的一流本科課程建設(shè)，是課程教學(xué)改革與建設(shè)的重要內(nèi)容。

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理是計算機科學(xué)技術(shù)等相關(guān)專業(yè)的核心課程，課程目標(biāo)是使學(xué)生掌握數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本原理、概念、模型和方法，具有解決復(fù)雜應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā)能力。近年來，該課程按照一流課程建設(shè)理念，依托國家一流學(xué)科建設(shè)，從教師團隊、教學(xué)資源、教學(xué)過程與考核評價等方面持續(xù)開展課程改革與建設(shè)，提升學(xué)生的團隊合作、溝通交流、文字表達和工程實踐等綜合技能。

一? 學(xué)情分析

數(shù)據(jù)庫原理課程作為專業(yè)課，一般設(shè)置在大二下學(xué)期或大三的上學(xué)期，主要存在以下兩方面的問題。

第一，學(xué)生的知識系統(tǒng)性不夠：各門課程相對獨立，強調(diào)自身知識體系的完整性和系統(tǒng)性，缺乏前后銜接和有效整合。

第二，學(xué)生實踐能力不足：缺乏分層次的實踐操作設(shè)計，專業(yè)人才培養(yǎng)無法普惠、創(chuàng)新人才難以脫穎而出，學(xué)生實踐能力難以提高。沒有可操作的工程化實驗方法，而小規(guī)模實驗由于缺乏足夠工程工作量，復(fù)雜系統(tǒng)中較為深層次的問題難以暴露，學(xué)有余力的學(xué)生鮮有深度解決更高層次問題的機會。

為將數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理課程建設(shè)為省級一流本科課程，培養(yǎng)“卡脖子”基礎(chǔ)軟件的技術(shù)人才，教師團隊通過教學(xué)設(shè)計、教學(xué)活動及考核方法來提升課程的高階性，實現(xiàn)課程的創(chuàng)新性，增加課程的挑戰(zhàn)度。

教學(xué)設(shè)計體現(xiàn)“高階性”：將數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)理論知識、專業(yè)技能與綜合素質(zhì)有機融合，培養(yǎng)學(xué)生解決數(shù)據(jù)庫工程中復(fù)雜問題的綜合能力和高級思維。課程教學(xué)設(shè)計以學(xué)生為中心，注重激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和潛能，融入課程思政，增強學(xué)生的社會責(zé)任感、創(chuàng)新精神、實踐能力。

教學(xué)活動體現(xiàn)“創(chuàng)新性”：課程除講授傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫外，云數(shù)據(jù)庫、大數(shù)據(jù)管理及AI在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)實現(xiàn)中的應(yīng)用等數(shù)據(jù)庫相關(guān)的前沿技術(shù)也是課程教學(xué)內(nèi)容。教學(xué)形式采取線上線下、虛實一體、校企聯(lián)合和小組協(xié)作等多種教學(xué)形式，學(xué)習(xí)結(jié)果具有探究性和個性化。

考核方法體現(xiàn)“挑戰(zhàn)度”：課程考核包括知識認知、綜合素質(zhì)及創(chuàng)新能力等幾方面。知識認知主要考查學(xué)生對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎(chǔ)理論的掌握。綜合素質(zhì)的考核包括學(xué)生實踐能力、團隊協(xié)作能力、溝通能力等。創(chuàng)新能力的考核則包括學(xué)生對開源系統(tǒng)、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目及各類競賽項目的表現(xiàn)。

二? 課程思政

“人而無德，行之不遠”，沒有良好的道德品質(zhì)和思想修養(yǎng)，即使有豐富的知識、高深的學(xué)問，也難成大器，因此教育要回歸育人的本質(zhì)，促進學(xué)生成長成才[5-8]。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理課程深入挖掘課程中所蘊含的價值追求如辯證思維、職業(yè)道德、戰(zhàn)略意識等，將社會主義核心價值觀融入教學(xué)過程。表1列出了專業(yè)教學(xué)內(nèi)容融合的思政元素。

三? 實施方案

（一）? 課程貫通

學(xué)生的基礎(chǔ)知識是碎片化的，對基礎(chǔ)知識的掌握能力主要限于知識的識記，如何將知識系統(tǒng)化和運用知識是必須解決的教學(xué)問題。課程團隊通過知識圖譜、校企聯(lián)合開發(fā)課程大綱等進行知識的廣度融合，為學(xué)生建立起學(xué)科知識的系統(tǒng)框架。環(huán)境是不斷變化的，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的技術(shù)在新的環(huán)境中出現(xiàn)了新的問題和新的需求，學(xué)生需要緊跟科技發(fā)展了解新知識和新技術(shù)，課程團隊在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫技術(shù)與當(dāng)前數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域的研究熱點進行深度融合，提高學(xué)生的科學(xué)思維能力，實現(xiàn)課程內(nèi)容的高階性。在教學(xué)內(nèi)容上設(shè)計的廣度和深度融合如圖1所示。

（二）? 教學(xué)方法

課程團隊在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理的教學(xué)中引入線上線下混合式、校企合作等多種教學(xué)方法。

1? 線上線下混合式教學(xué)

線下教學(xué)是大學(xué)教育最重要的教學(xué)形式，同時通過線上教學(xué)資源的建設(shè)，將線下教學(xué)的范疇進行擴展為線上線下混合，提升課程的高階性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)度。課程團隊以立德樹人為教學(xué)目標(biāo)，精心提煉并制作了知識點難點和拓展知識的微課視頻，利用雨課堂和學(xué)習(xí)通等平臺提供給學(xué)生線上學(xué)習(xí)。線上線下混合式教學(xué)提升創(chuàng)新實踐成果的產(chǎn)出效率。

2? 校企合作

華為智能基座項目[9-10]為實踐教學(xué)提供云平臺、數(shù)據(jù)庫等實驗環(huán)境，也提供真實項目如金融數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的需求資料等，通過開展真實項目，提升學(xué)生的理論知識和解決復(fù)雜工程問題的實踐能力。校企合作的實施過程如圖2所示，這是理論與實踐相結(jié)合的過程，用基礎(chǔ)理論指導(dǎo)實踐，從實踐加深對基礎(chǔ)理論的理解。

3? 虛實一體，分層實踐

實踐教學(xué)遵照“厚基礎(chǔ)、分層次、分流培養(yǎng)”的培養(yǎng)目標(biāo)構(gòu)建一個“3+1”的實驗教學(xué)體系，“3”主要指基礎(chǔ)實驗、綜合實驗、創(chuàng)新實驗，“1”指的是科研探索。為加強學(xué)生的基礎(chǔ)實驗?zāi)芰?，課程團隊開發(fā)了虛擬仿真實驗平臺進行基礎(chǔ)實驗，包括各類查詢、插入、刪除和更新操作等實驗，平臺對學(xué)生書寫的SQL語句自動進行語法和語義檢查。結(jié)合華為云開展JDBC的綜合實驗和數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的創(chuàng)新實驗?！昂窕A(chǔ)”的同時進行分流培養(yǎng)，對數(shù)據(jù)庫內(nèi)核有興趣、動手能力強的學(xué)生進行開源數(shù)據(jù)庫GuassDB的源碼剖析，結(jié)合深度學(xué)習(xí)對數(shù)據(jù)庫安全、數(shù)據(jù)庫優(yōu)化等開展科研探索。

分層實踐教學(xué)采用“以練促學(xué)、以研促學(xué)、以果促學(xué)”個性化教學(xué)，如圖3所示。實踐教學(xué)經(jīng)過“學(xué)情分析—統(tǒng)籌安排—興趣匹配—創(chuàng)新驅(qū)動”等過程讓每個學(xué)生將個人能力發(fā)展到最大可能來應(yīng)對挑戰(zhàn)。

4? 小組協(xié)作

小組學(xué)習(xí)是提高學(xué)生綜合技能的有效教學(xué)手段。以“數(shù)據(jù)庫設(shè)計”為例，采用以學(xué)生為中心的翻轉(zhuǎn)課堂和小組學(xué)習(xí)方式。學(xué)習(xí)過程分為三步：第一步以學(xué)生為主，老師提前為學(xué)生準(zhǔn)備參考資料和講義，學(xué)生先自學(xué)本章的內(nèi)容，以小組為單位開展本章知識的討論，加強對概念的理解，掌握MIS系統(tǒng)開發(fā)流程；然后小組選擇一個生活中所熟悉的案例，如銀行系統(tǒng)或火車購票系統(tǒng)等進行小組討論和設(shè)計，按照工程開發(fā)流程和文檔規(guī)范完成數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)分析與設(shè)計的文檔。第二步開展課堂討論，課堂上以學(xué)生小組為主，選擇部分小組的設(shè)計作品進行展示，老師和全體學(xué)生一起討論該系統(tǒng)設(shè)計存在的問題、基本概念、方法及文檔的書寫等。第三步通過課堂討論，小組針對討論中存在的問題對文檔進行改進、反思和總結(jié)。以小組為單位開展的課外學(xué)習(xí)和課堂討論有效地激發(fā)學(xué)生興趣，促進學(xué)生思考，提高了對知識的綜合運用能力，同時也促進學(xué)生的溝通能力和協(xié)作能力。

四? 考核評價與建設(shè)成效

對學(xué)生的學(xué)習(xí)采用多元化和過程化的考核評價方法。理論和實驗考核都采用“主觀+客觀”的結(jié)合形式：課堂測試、期末理論考試、基礎(chǔ)實驗采用標(biāo)準(zhǔn)答案，客觀地評價學(xué)生對基礎(chǔ)知識的掌握情況；作業(yè)、個人報告、小組報告、綜合性實驗和創(chuàng)新性實驗采用主觀評價，關(guān)注學(xué)習(xí)態(tài)度、自學(xué)能力、書寫能力、工程實踐能力和溝通能力等；理論學(xué)習(xí)的客觀評價和主觀評價比例為6∶4，實踐的客觀和主觀評價比例為4∶6；主觀評價由老師、組內(nèi)、組間按5∶2∶3進行評價，學(xué)生開展的科研探索、國產(chǎn)軟件的學(xué)習(xí)和研發(fā)占主觀評價的5%。

主觀考核注重過程化評價。以創(chuàng)新型實驗為例，學(xué)生要進行小組選題、開發(fā)、答辯三個環(huán)節(jié)，對每一個環(huán)節(jié)設(shè)置評價指標(biāo)和權(quán)重見表2。

通過調(diào)查問卷收集學(xué)生的反饋，課程結(jié)束后40%的學(xué)生對自己在數(shù)據(jù)庫技能上的能力感到非常滿意，30%的學(xué)生每周的課外學(xué)習(xí)時間達到8小時；2021年的教學(xué)班級中基礎(chǔ)實驗的優(yōu)秀率為83%，部分學(xué)生將數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)新實驗作為項目開發(fā)經(jīng)驗寫入個人工作簡歷，有學(xué)生通過創(chuàng)新實驗?zāi)玫搅舜髲S的實習(xí)錄用通知。數(shù)據(jù)庫教學(xué)也獲得了校級教學(xué)創(chuàng)新大賽、教育部數(shù)據(jù)庫虛擬教研室舉辦的數(shù)據(jù)庫教學(xué)設(shè)計大賽等獎項。

五? 結(jié)束語

課程團隊在華為“智能基座”項目的支持下，開展了課程的內(nèi)涵建設(shè)和思政建設(shè)，通過課程貫通、逐步提升的教學(xué)模式和多樣化的教學(xué)方法將數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理課程建設(shè)為一流課程。多元化和過程化的考核體系不斷激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力，全面提升課程教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。

參考文獻：

[1] 教育部.教育部關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實施意見[Z].2019.

[2] 袁小平，陳燁，蔡麗.基于產(chǎn)出導(dǎo)向的國家級線下一流本科課程建設(shè)研究[J].中國大學(xué)教學(xué)，2022（9）：67-73.

[3] 周振雄，麻丹丹，辛平，等．工程教育視角下地方高校人才實踐能力自我成長培養(yǎng)模式創(chuàng)新[J].實驗技術(shù)與管理，2021，38（2）：11-15.

[4] 陳建吉.“金課”建設(shè)背景下的學(xué)生評教：批判與建議[J].教育發(fā)展研究，2020，40（5）：13-18，68.

[5] 劉儒德，洪偉，楊一.課程思政實踐中的學(xué)習(xí)規(guī)律與教學(xué)應(yīng)對[J].中國大學(xué)教學(xué)，2022（12）：28-32.

[6] 田鴻芬，付洪.課程思政：高校專業(yè)課教學(xué)融入思想政治教育的實踐路徑[J].未來與發(fā)展，2018，42（4）：99-103.

[7] 顧曉英.教師是做好高校課程思政教學(xué)改革的關(guān)鍵[J].中國高等教育，2020（6）：19-21.

[8] 張晉.通過“微思政”教學(xué)模式創(chuàng)新高校思政教育[J].中國高等教育，2020（18）：27-29.

[9] 蔣翠玲，萬永菁，朱煜，等.新工科背景下基于華為“智能基座”項目的課程建設(shè)探索——以人工智能導(dǎo)論與基礎(chǔ)算法實訓(xùn)課程為例[J].化工高等教育，2022，39（5）：77-83.

[10] 唐廠，蔣良孝，陳云亮.基于華為“智能基座”的模式識別課程案例庫建設(shè)與實踐[J].軟件導(dǎo)刊，2023，22（6）：48-52.