王勛 趙東方

摘要：文章將CDIO-OBE教育理念引入到“數據庫原理與應用”課程的教學改革中，針對課程中的教學目標、教學內容、教學實踐和評價體系等方面提出了具體的改進辦法，并取得了良好效果。

關鍵詞：CDIO；OBE；信息技術

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2024.01.059

中圖分類號：G 642，TP 311.13-4? ? ? ? ? 文獻標志碼：B? ? ? ? ? ?文章編碼：1672-7274（2024）01-0-03

Research and Practice on Database Principles and Application Teaching?Based on CDIO-OBE

WANG Xun， ZHAO Dongfang

（School of Physics and Intelligent Manufacturing Engineering of Chifeng University， Chifeng 024000， China）

Abstract： This article introduces the CDIO-OBE education concept into the teaching reform of the Database Principles and Applications course， and proposes specific improvement methods for the teaching objectives， content， practice， and evaluation system in the course， achieving good results.

Key words： CDIO; OBE; information technology

數據庫原理與應用課程是計算機專業(yè)比較重要的一門基礎課程，該課程主要包括數據庫的基本理論知識與原理、需求分析、設計開發(fā)和數據庫系統(tǒng)的維護等方面知識^[1]。目前該課程在教學方面通常采用以講授式為主的傳統(tǒng)教學模式，學生以被動接受知識為主，考核方式通常為課堂問答、課后作業(yè)和考試，學習時間通常局限在課堂之上，沒有較為完整的評價體系?；贑DIO-OBE理念的混合式教學強調在教學內容上采用項目式的教學思路來安排教學與實踐內容，在課程設計和課程目標制定上，以學習成果驅動教學目標建立，完善課程培養(yǎng)方案，并采用線上線下混合的教學形式，貫穿學生學習過程始終，對學生整個學習過程和成果達成度進行全方位、多角度的評價和考核，實現課程的持續(xù)改進。

1? ?基于CDIO-OBE理念的混合式教學總體設計

1.1 教學內容

本課程選用高等教育出版社出版的由李輝主編的《數據庫原理與應用基礎（MySQL）》作為教材，教材系統(tǒng)全面地介紹了數據庫的基本知識和原理、信息與數據模型、關系模型與關系規(guī)范化理論、數據庫設計方法、表的基本操作、數據管理、索引、視圖、數據庫備份和還原等內容，圍繞培養(yǎng)學生的職業(yè)技能來設計體例結構，符合面向地方應用型為主的本科院校學生學習需求。

1.2 CDIO教育模式

CDIO是基于項目教育和學習的概括和表達，學習過程以項目為中心，學生通過學習逐漸掌握從項目構思、設計、實施到運行的全過程，激發(fā)學生學習主動性，提高學生的實踐能力和綜合應用能力。在數據庫的教學過程中引入CDIO教育理念，在教學的過程中進行研究和改革，進一步提高教學質量^[2]。

1.3 OBE教育理念

OBE意為成果導向教育，更強調以專業(yè)最終需求作為成果^[3]，從需求出發(fā)設計培養(yǎng)目標和教學目標，再去制定相應的教學計劃和教學內容，并通過對教學內容的講授與實踐，達到教學目標和結果的一致性^[4-5]。

1.4 基于CDIO-OBE理念的混合式教學形式

基于CDIO-OBE理念的數據庫原理與應用課程依據成果導向理念和項目式教學方法形成了以學生為中心的能力培養(yǎng)體系，并結合混合式教學形式即線上與線下相結合的教學形式，提高學生自主思考的解決問題的能力^[6]。

1.5 構建多元立體的教學評價體系

將對學生的考核形式貫穿于學生學習的全過程，并將過程化考核和結果性考核相結合，線上和線下相結合，理論和實踐相結合，建立以應用能力評價為主的多元化、多層次的教學評價體系^[7]?？偝煽冎邪瑢W生線上線下學習的表現、日常練習和測試、項目答辯考核。激發(fā)學生的學習熱情，更真切全面地反映學生的知識、實踐能力和素養(yǎng)水平，最終較好地實現課程知識、能力和素質培養(yǎng)目標。

1.6 持續(xù)改進的教學模式實踐

該部分主要圍繞教師評、學生評教、課程目標達成度三個指標，實現課程持續(xù)改進閉環(huán)，使課程教學在教前、教中與教后三階段形成持續(xù)改進的思路與方法^[8]。

2? ?基于CDIO-OBE理念的混合式教學實踐

本課程首先基于OBE理念以成果為導向，結合社會需求和預期成果進行教學目標設計，從教學目標出發(fā)反向設計教學內容和相應的教學模式，即通過線上線下混合式教學方法和CDIO項目式教學方法設計課程，實現從教師“以教學內容為本”到“以學生為本”^[9]，其中線上教學部分主要是為了培養(yǎng)學生的自主學習能力，引導學生自主思考、合作探究，提高學生發(fā)現問題和解決問題的能力，線下部分則是根據線上學生自主學習與思考中遇到的問題，設計有針對性的教學內容，切實解決學生遇到的困難^[10]，最后根據各階段的教學評價結果，不斷調整教學內容以及教學方法，從而達到提高教師課程教學水平和學生知識技能的目的。其教學重構設計如圖1所示。

2.1 教學目標設計

該課程教學目標確立依據學校應用型本科定位和人才培養(yǎng)方案中的畢業(yè)要求指標點，在教學目標設計過程中基于OBE理念，以學生所要達到的預期成果作為設計導向，結合社會企業(yè)崗位需要，反向設計教學目標。本課程的教學目標主要包括素質目標和能力目標兩個方面。其中素質目標是指學生在學習過程中培養(yǎng)出的自主學習能力、表達能力、邏輯思維能力和團隊合作意識等，是課程內容、目標制定和教學評價的重要依據。能力目標：是指根據社會人才需求，學生能夠熟練對數據庫軟件進行安裝、調試和維護；掌握數據庫應用系統(tǒng)開發(fā)流程；能夠根據項目需要給出設計思路；對數據的安全性進行管理等。

2.2 教學內容設計

“數據庫原理與應用”課程以社會需求為導向確定課程教學目標，再根據教學目標設計教學內容，教學內容以項目式教學為主體，在學習全過程中融入多個由簡單到復雜的案例，通過案例學習基本知識，再通過不斷加深案例的難度，引入新的知識，并不斷完善項目。教師在整個教學過程中以學生自主思考和小組設計為主線，教師主要負責解決學生遇到的問題和新知識的引入，從而實現以學生為主體的教學形式。

本文基于項目式的“數據庫原理與應用”課程體系一共由八個項目構成。其中項目一是創(chuàng)建兩個帶有約束的游戲賬號和戰(zhàn)隊表格，通過游戲表格的建立，讓學生們由興趣入手，熟練掌握表格的創(chuàng)建語句格式，字段的約束和數據表的查看功能。項目二是給定一個已經存在的學生信息表的結構，讓學生再次加強對表格創(chuàng)建語法的掌握程度，并學習修改數據表格，包括修改表名、修改字段、修改約束、修改數據類型、刪除數據等操作。項目三是在前兩個項目的基礎上，引導學生嘗試用數據表格做一個店鋪，可以是書店、水果店等，并引入兩個相關聯(lián)比較重要的實體表，例如，創(chuàng)建一個水果店，并做出店鋪的水果表格和客戶表格。項目三主要內容就是對前兩個項目的加強，并培養(yǎng)學生學習數據庫設計的初步思維。在其熟練設計關聯(lián)表格后，加入數據庫查詢語法使用，包括單表查詢、帶有WHERE語句的條件查詢、查詢結果排序、分組查詢和集合函數使用等。查詢語句涉及較多的細節(jié)語法使用，所以這里會展開大量的練習內容，讓學生熟悉數據庫查詢操作。項目四是針對項目三設計的一個加強項目，即在項目三設計過程中，再次對店鋪實體表格內容加以完善，比如增加供貨商表格，增加購買訂單表格等。這里主要幫助學生繼續(xù)深化學習數據庫的設計，并在此基礎上學習多個表格之間的連接查詢和子查詢操作，讓學生學習通過連接操作查詢出存放在多個表格中的不同實體信息。項目五是針對學生信息庫，教授學生學習數據的插入、更新和刪除操作。此部分內容知識點比較固定，所以建議給定學生足夠的時間來練習。項目六是學習觸發(fā)器，在這里通過讓學生根據銀行開戶流程，加強對表格建立、數據插入等語句的掌握，并通過觸發(fā)器設計存錢、取錢、轉賬和數據刪除等操作，也即完成對創(chuàng)建觸發(fā)器、查看觸發(fā)器和刪除觸發(fā)器的學習。項目七是學習用戶管理，針對我們之前做好的店鋪表格數據庫，創(chuàng)建店鋪管理員賬戶、員工賬戶，并完成對權限的分配、收回和查看操作。項目八是將上面所有學習的內容進行整合，從數據庫設計角度出發(fā)，從需求分析到結構設計，讓學生們從宏觀角度出發(fā)掌握數據庫設計理念，完成對數據庫的設計。這八個項目基本涵蓋了數據庫教學大綱中程序設計的所有知識點，學生可以通過完成由易到難的實踐項目，掌握課本中的基礎知識。

2.3 基于CDIO-OBE理念的混合式教學實踐

“數據庫原理與應用”課程根據OBE理念，從社會需要出發(fā)，按照項目制和線上線下混合的教學方式，根據學生掌握情況，有針對性地設計教學內容和實踐部分，在具體的實施環(huán)節(jié)，依據學生線上和線下的反饋，如圖2所示，適當調整教學內容的范圍和難度，以取到更好的教學質量。

下面以項目一創(chuàng)建兩個游戲表格為例來說明具體的實施過程。在第一階段，學生對數據庫語言相對比較陌生，對之前數據庫原理和基本概念理解不是十分具象，教師可以通過在線上布置任務，引入學生常見的游戲王者榮耀賬號和戰(zhàn)隊表格，引導學生思考游戲表格都需要怎樣的信息，哪些信息是必須的，哪些是多余的，哪些信息可以使得表格更加簡潔，給足學生充分的思考時間，讓他們對數據庫的原理、數據表格的創(chuàng)建、數據庫的設計有一個初步的認識。在第二階段，學生還不具備獨立創(chuàng)建一個基本表格的能力，對整體設計也缺乏相應的經驗，教師可以先從建立表格入手，給出建立表格的基本語句和約束，給定表格需要建立的基本信息，例如，在游戲賬號表格中的主關鍵字、滿足現實意義的游戲用戶名唯一性約束、游戲角色性別、外部關鍵字即戰(zhàn)隊名等信息；在戰(zhàn)隊表格中主關鍵字戰(zhàn)隊名、戰(zhàn)隊排名的含義等內容。指導學生獨立完成自己的游戲表格信息及約束，進一步加深學生對數據表結構的認識。在第三階段，學生已經掌握了表格創(chuàng)建的基本知識和一定的編程能力，教師可以通過組建學生小組和小組答辯的形式來完成一個游戲數據庫的簡單設計，其中設計過程包含了游戲的需求、實體之間的ER圖、數據庫的建立和數據庫的運行。在第四階段，主要是對游戲數據庫的維護，包括數據庫的備份和恢復，數據庫的完整性控制，并通過不斷地改進完善，最終實現項目的運行。

2.4 基于CDIO-OBE理念的教學評價體系

傳統(tǒng)的課程教學評價體系主要由學生卷面成績、作業(yè)、出勤和平時表現構成，其中卷面成績占比較大，一般在70～80%，是考核的主要部分。基于CDIO-OBE理念的教學評價體系則是側重于考查學習成果的達成度，構建了更加豐富、更加多元化的評價體系，注重過程考核，在原有成績構成基礎上增加了項目和團隊完成情況考核，占總成績50%，主要從學生獨立完成項目情況、小組合作完成項目情況和答辯三個方面進行評價。

3? ?結束語

基于CDIO-OBE理念的數據庫原理與應用混合式教學研究與實踐以社會需求作為出發(fā)點，反向設計教學目標，并在教學過程中以線上線下相結合的項目式教學為主線，以學生為中心，讓學生在自主探索和解決問題的同時，學會課程的基本知識和實踐內容，對社會需求更加明確，達到畢業(yè)即能上手的應用型人才培養(yǎng)目標。

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作者簡介：王? 勛（1988-），男，內蒙古赤峰人，講師，碩士研究生，研究方向為控制科學與工程。