盧坤菲 韓林芮 李雪真

摘要：以工程人才能力培養(yǎng)為導(dǎo)向，從培養(yǎng)目標(biāo)、課程設(shè)計、平臺建設(shè)、課外實踐活動、質(zhì)量監(jiān)控和推進形式等6個方面研究基于OBE-CDIO理念的大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)課程產(chǎn)教融合實現(xiàn)技術(shù)路徑。以大數(shù)據(jù)存儲課程為例闡述實踐教學(xué)實施過程，教學(xué)實踐結(jié)果表明，該模式提高學(xué)生的工程實踐能力，滿足行業(yè)對大數(shù)據(jù)存儲人才的需求。

關(guān)鍵詞：OBE；CDIO；大數(shù)據(jù)存儲；產(chǎn)教融合；實踐教學(xué)

中圖分類號：TP391? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2024）07-0146-03

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）

0 引言

隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，社會對新時代數(shù)據(jù)人才的需求持續(xù)增加。國家第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標(biāo)綱要指出，作為數(shù)字經(jīng)濟的核心引擎，數(shù)據(jù)要素已經(jīng)成為與土地、勞動力、資本和技術(shù)并列的五大生產(chǎn)要素之一[1]。工業(yè)和信息化部《“十四五”大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》作出培育壯大大數(shù)據(jù)等新興數(shù)字產(chǎn)業(yè)的明確部署和行動綱領(lǐng)。預(yù)計到2025年，我國大數(shù)據(jù)核心人才缺口將高達230萬[2]。在新工業(yè)時代背景下，產(chǎn)教融合成為促進工程技術(shù)教育與產(chǎn)業(yè)發(fā)展雙贏的育人模式。在產(chǎn)教融合的背景下，引入產(chǎn)出導(dǎo)向教育（Outcomes-based Education，OBE） 理念和工程教育模式CDIO成為我國高等職業(yè)教育改革的重要思想[3]。OBE教學(xué)是基于產(chǎn)出的教學(xué)理念，明確學(xué)生畢業(yè)需要掌握的知識和技能體系。CDIO是以工程項目為載體培養(yǎng)學(xué)生工程能力的教育模式，CDIO分別代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計（Design）、實現(xiàn)（Implement）和運作（Operate）[4]，將OBE理念和CDIO工程教育模式結(jié)合引入產(chǎn)教融合背景下的課程教學(xué)可推動工程技術(shù)人才綜合能力培養(yǎng)[5]。因此，以大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)的核心課程大數(shù)據(jù)存儲為例，研究基于OBE-CDIO理念的課程產(chǎn)教融合實踐教學(xué)方案。

1 基于OBE-CDIO理念的大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)課程產(chǎn)教融合實現(xiàn)技術(shù)路徑

廣東生態(tài)工程職業(yè)學(xué)院大數(shù)據(jù)技術(shù)教研室始終堅持以學(xué)生為中心的教學(xué)理念和工學(xué)結(jié)合的教育模式，與廣東軒轅網(wǎng)絡(luò)科技股份有限公司合作共建校外實踐教學(xué)基地，根據(jù)《國務(wù)院辦公廳關(guān)于深化產(chǎn)教融合的若干意見（國辦發(fā)〔2017〕95號）》的要求，參考王春林學(xué)者的產(chǎn)教融合機制模型[6]，結(jié)合廣東生態(tài)工程職業(yè)學(xué)院具體情況，設(shè)計產(chǎn)教融合實現(xiàn)路徑如圖1所示。

高校、企業(yè)和學(xué)生三方為參與主體，校企導(dǎo)師各取所長在育人的各個環(huán)節(jié)發(fā)揮不同職能?；贠BE產(chǎn)出導(dǎo)向教育理念，綜合國家戰(zhàn)略、行業(yè)人才需求、崗位技能要求和立德樹人根本任務(wù)，確定課程目標(biāo)。

依據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)進行課程設(shè)計，基于CDIO工程教育理念設(shè)計項目化的學(xué)習(xí)情景承載實踐教學(xué)內(nèi)容，項目案例由企業(yè)需求、教師科研項目和學(xué)生技能競賽等內(nèi)容轉(zhuǎn)化，開發(fā)課程配套活頁教材，組織開展CDIO模式的實踐教學(xué)活動，培養(yǎng)學(xué)生的崗位綜合能力。完善評價體系衡量教學(xué)效果和引導(dǎo)教學(xué)方向。

在平臺建設(shè)方面，本課程采用混合式教學(xué)，校企合作建設(shè)SPOC在線課程平臺和在線實踐教學(xué)平臺，前者側(cè)重呈現(xiàn)文檔、視頻、作業(yè)等教學(xué)資源和開展線上互動活動，滿足學(xué)生對理論的學(xué)習(xí)需求，后者側(cè)重實踐項目虛擬仿真，部署在線開發(fā)環(huán)境和實踐項目任務(wù)工單，滿足學(xué)生對技能學(xué)習(xí)的需求。與企業(yè)合作共同建設(shè)校外實踐教學(xué)基地，充分滿足學(xué)生對崗位的認知與實踐需求。

搭建雙師指導(dǎo)的課外實踐體系?；贠BE產(chǎn)出教育理念，以企業(yè)導(dǎo)師和校內(nèi)專業(yè)課教師為指導(dǎo)團隊，構(gòu)建專業(yè)技能競賽、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目、實習(xí)項目和素質(zhì)教育項目的校外實踐體系。在專業(yè)競賽中錘煉技能，在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目中實現(xiàn)教學(xué)成果化，在實習(xí)項目中強化崗位實踐技能，在素質(zhì)教育項目中融入思政教育應(yīng)用技術(shù)服務(wù)社會，培養(yǎng)學(xué)生的實踐技能和綜合素質(zhì)。

監(jiān)控產(chǎn)教融合工作保障質(zhì)量。由學(xué)校制定產(chǎn)教融合的規(guī)范管理制度和激勵政策，保障產(chǎn)教融合工作規(guī)范運作，激勵更多教師和企業(yè)參與協(xié)同育人。監(jiān)控培養(yǎng)流程的完整性，教學(xué)團隊嚴格按照CDIO四階段開展實踐教學(xué)活動，保障學(xué)生工程實踐能力的培養(yǎng)質(zhì)量。廣泛收集包括學(xué)生、教學(xué)督導(dǎo)、合作企業(yè)和應(yīng)屆畢業(yè)生用人單位的評價反饋，教學(xué)團隊反思整改動態(tài)調(diào)整優(yōu)化課程設(shè)計，培養(yǎng)產(chǎn)出更符合崗位需求的技能人才。

為推進產(chǎn)教融合工作，在學(xué)校層面建立產(chǎn)教融合工作機構(gòu)負責(zé)統(tǒng)籌規(guī)劃，明確合作企業(yè)與教學(xué)部門的工作職責(zé)和任務(wù)。企業(yè)與教學(xué)團隊定期開展教研活動，研討優(yōu)化課程設(shè)計以覆蓋培養(yǎng)目標(biāo)。每學(xué)年組織師資培訓(xùn)，提高教學(xué)能力和新技術(shù)實操技能。

2 大數(shù)據(jù)存儲產(chǎn)教融合實踐教學(xué)案例

2.1 課程目標(biāo)

“大數(shù)據(jù)存儲”是高職大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)大二下學(xué)期開設(shè)的專業(yè)核心課。隨著智慧中國建設(shè)的發(fā)展，在線項目都離不開包括計算資源、存儲資源和網(wǎng)絡(luò)資源三大基礎(chǔ)資源池的支持，能夠支撐大數(shù)據(jù)海量存儲的MongoDB數(shù)據(jù)庫成為當(dāng)今最熱門的非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，是阿里云、騰訊云等廠商提供的三大云數(shù)據(jù)庫存儲方案之一，因此“大數(shù)據(jù)存儲”課程選用MongoDB作為主要教學(xué)技術(shù)?；贠BE產(chǎn)出理念，根據(jù)大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案、社會需求和崗位技能要求，校企教學(xué)團隊共同研討確定本課程目標(biāo)是：掌握分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)、實現(xiàn)分布式數(shù)據(jù)庫集群環(huán)境的構(gòu)建和配置，運用大數(shù)據(jù)技術(shù)，實現(xiàn)分布式文件系統(tǒng)的構(gòu)建和配置；具備非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫的使用能力，能利用MongoDB存儲海量文檔型數(shù)據(jù)并熟悉MongoDB開發(fā)接口；具有愛國情懷、工程實踐精神和探索創(chuàng)新等素養(yǎng)，培養(yǎng)高素質(zhì)大數(shù)據(jù)存儲技能人才。

2.2 實踐教學(xué)項目

依據(jù)課程目標(biāo)設(shè)計課程知識體系結(jié)構(gòu)，基于CDIO工程教育理念設(shè)計項目化的實踐教學(xué)內(nèi)容，主要有圖書館和冬奧會獎牌榜兩大學(xué)習(xí)情境，項目任務(wù)由校企合作開發(fā)，深入淺出地培養(yǎng)數(shù)據(jù)庫工程師崗位的綜合能力。并在教學(xué)過程中有機融入家國情懷、科學(xué)精神、專業(yè)倫理與品格塑造等思政元素，落實立德樹人根本任務(wù)。每個實踐教學(xué)項目有針對性地培養(yǎng)技能。項目1：MongoDB服務(wù)器配置（基于Windows和Linux環(huán)境部署MongoDB） ；項目2：北京冬奧會中國隊首金牌數(shù)據(jù)的插入（創(chuàng)建集合和插入簡單文檔）；項目3：北京冬奧會中國隊獎牌榜數(shù)據(jù)的插入與更新（復(fù)雜文檔的插入與更新）；項目4：圖書館數(shù)據(jù)的創(chuàng)建時間獲取與數(shù)據(jù)刪除（ObjectID應(yīng)用、刪除文檔）；項目5：中國隊獎牌榜數(shù)據(jù)的簡單查詢（普通查詢、條件查詢）；項目6：圖書館數(shù)據(jù)復(fù)雜查詢（數(shù)組查詢、查詢操作符應(yīng)用）；項目7：中國隊獎牌榜指定字段的數(shù)據(jù)校驗與原子性操作（數(shù)據(jù)校驗與原子性操作）；項目8：中國隊獎牌榜數(shù)據(jù)的簡單聚合統(tǒng)計（簡單聚合函數(shù)、aggregate聚合操作）；項目9：中國隊獎牌榜數(shù)據(jù)的映射規(guī)約統(tǒng)計（MapReduce應(yīng)用）；項目10：存取冬奧會視頻（GridFS大文件存?。?；項目11：搭建獎牌榜數(shù)據(jù)庫副本集（MongoDB副本集的搭建）；項目12：搭建獎牌榜數(shù)據(jù)庫分片集群（MongoDB分片集群搭建）。

2.3 實踐教學(xué)資源建設(shè)

校企合作開發(fā)課程資源，在職教云平臺建設(shè)：1） 課程教學(xué)文件。包括課程大綱、教師授課教案、實驗指導(dǎo)書和習(xí)題等電子文檔資源。2） 微課視頻資源。包括每章節(jié)均提供校內(nèi)教師錄制的理論視頻和企業(yè)導(dǎo)師錄制的實操視頻。3） 課程拓展資源。包括知識圖譜、思維導(dǎo)圖和參考文獻等。校企合作建設(shè)在線實踐教學(xué)平臺，依托合作公司的軒轅智慧實驗平臺部署MongoDB數(shù)據(jù)庫環(huán)境，建設(shè)課程實驗實訓(xùn)資源，包括數(shù)據(jù)模型、在線實驗項目和項目源代碼文件。

2.4 搭建課內(nèi)混合式教學(xué)體系

本課程采用線上與線下教學(xué)相結(jié)合的混合式教學(xué)模式，應(yīng)用職教云共享課程平臺發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)、發(fā)布學(xué)習(xí)資源、檢驗學(xué)習(xí)成果等課程相關(guān)內(nèi)容，通過騰訊會議連線企業(yè)導(dǎo)師實時講解實戰(zhàn)技巧和點評優(yōu)化，利用軒轅智慧實驗平臺學(xué)生可隨時啟動數(shù)據(jù)庫環(huán)境，根據(jù)在線任務(wù)工單的指引完成任務(wù)，達成實踐項目學(xué)習(xí)成果。在整個教學(xué)過程中，交叉采用了多種教學(xué)模式，加強互動機制與移動學(xué)習(xí)模式建設(shè)，促進學(xué)生、校內(nèi)教師與企業(yè)導(dǎo)師緊密溝通，滿足學(xué)生個性化學(xué)習(xí)需求。

2.5 課內(nèi)實踐教學(xué)實施

以項目11搭建獎牌榜數(shù)據(jù)庫副本集為例，闡述大數(shù)據(jù)存儲課程按照CDIO工程教育模式開展課內(nèi)實踐教學(xué)活動。

首先，構(gòu)思階段（C） ，師生共同研討課內(nèi)教學(xué)項目需求，構(gòu)思分解任務(wù)：1） 確定集群節(jié)點數(shù)量。2） 配置主從節(jié)點。3） 添加選舉節(jié)點。4） 驗證復(fù)制集同步。5） 驗證自動故障轉(zhuǎn)移。

在設(shè)計階段（D） ，校內(nèi)教師指導(dǎo)學(xué)生查閱資源，根據(jù)任務(wù)工單設(shè)計項目實施方案，包括：流程圖、關(guān)鍵技術(shù)、測試方案、成員分工職責(zé)等。

在實現(xiàn)階段（I） ，學(xué)生觀看企業(yè)導(dǎo)師錄制的“副本集搭建”實戰(zhàn)技巧微視頻，突破技術(shù)難點。學(xué)生團隊按照設(shè)計方案協(xié)作實現(xiàn)項目需求，根據(jù)選舉原理設(shè)置配置3個節(jié)點的集群，以副本集模式開啟實例后，連接任意一個節(jié)點進行主從節(jié)點的初始化配置，將未參與初始化的節(jié)點添加為選舉節(jié)點。再進行兩個測試任務(wù)驗證：首先在主節(jié)點插入任意文檔，在從節(jié)點查詢數(shù)據(jù)同步情況。然后手動關(guān)閉主節(jié)點故障，驗證副本集的自動故障轉(zhuǎn)移有效。實施過程中，校內(nèi)教師引導(dǎo)學(xué)生注意代碼編寫規(guī)范，錘煉工匠技能。

運作階段（O） ，各個小組運行代碼匯報實踐效果，交流心得。學(xué)生互評推選優(yōu)秀方案，互相學(xué)習(xí)取長補短。可根據(jù)情況實時連線企業(yè)導(dǎo)師，師生共同探討改進措施和優(yōu)化重構(gòu)的代碼。校內(nèi)教師做課堂總結(jié)，并布置拓展任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生探索創(chuàng)新，實現(xiàn)知識到成果的轉(zhuǎn)化。組織開展工程教育模式的實踐教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生工程素質(zhì)、團隊協(xié)作、解決問題的綜合能力。

2.6 課外實踐活動

教師團隊協(xié)作指導(dǎo)學(xué)生課外實踐活動。學(xué)生參加本課程融通的技能競賽，如信息素養(yǎng)大賽和大數(shù)據(jù)技術(shù)與應(yīng)用學(xué)生技能競賽，校內(nèi)專業(yè)課教師指導(dǎo)學(xué)生查閱文獻資料學(xué)習(xí)競賽考點的技術(shù)理念并加強相關(guān)能力的訓(xùn)練，企業(yè)教師輔助分享實戰(zhàn)技巧，指導(dǎo)學(xué)生突破新技術(shù)應(yīng)用難點。在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目方面，企業(yè)導(dǎo)師提供項目需求，指導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識開發(fā)分布式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)參加大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目，實現(xiàn)教學(xué)成果化。在實習(xí)就業(yè)項目中，企業(yè)導(dǎo)師指導(dǎo)學(xué)生在數(shù)據(jù)庫工程師崗位技能實踐，校內(nèi)教學(xué)輔助學(xué)生歸納崗位就業(yè)的能力需求，明確奮斗方向。在素質(zhì)教育項目中，校內(nèi)教師與輔導(dǎo)員指導(dǎo)學(xué)生參加三下鄉(xiāng)活動，應(yīng)用所學(xué)技術(shù)為農(nóng)產(chǎn)品電商搭建MongoDB數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，提供技術(shù)咨詢服務(wù)，鍛煉學(xué)生實踐技能、解決問題能力和職業(yè)素養(yǎng)。

2.7 課程評價體系

設(shè)計多元教學(xué)評價體系，過程性評價將與“課前、課中、課后”環(huán)節(jié)相結(jié)合，課堂參與度與CDIO工程教育四階段相結(jié)合，實踐技能和職業(yè)素養(yǎng)相結(jié)合。平臺、學(xué)生、教師和企業(yè)導(dǎo)師各占比25%，針對知識、能力、素質(zhì)目標(biāo)進行評價。教師錄入線下成績，結(jié)合在線平臺成績，根據(jù)權(quán)重自動計算學(xué)生總評成績。

3 結(jié)束語

產(chǎn)教融合實踐實現(xiàn)技術(shù)路徑包括培養(yǎng)目標(biāo)、課程設(shè)計、平臺建設(shè)、課外實踐活動、質(zhì)量監(jiān)控和推進形式等6個方面。通過OBE產(chǎn)出理念設(shè)計人才培養(yǎng)目標(biāo)，校企共同研討，根據(jù)崗位要求和技術(shù)發(fā)展，以項目化形式設(shè)計課程內(nèi)容，整理文檔、視頻、源碼、實訓(xùn)項目等資源，建設(shè)在線教學(xué)與實踐平臺。結(jié)合課程特色，將CDIO工程教育模式融入實踐項目的教學(xué)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生工程實踐素養(yǎng)、解決問題能力和團結(jié)協(xié)作精神。選取多樣化的課外實踐活動錘煉實踐技能，激發(fā)創(chuàng)新思維，提高職業(yè)素養(yǎng)。實踐反饋，基于OBE理念和CDIO工程教育模式的課程產(chǎn)教融合實踐教學(xué)可有效推動高素質(zhì)工程技能人才的培養(yǎng)。

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【通聯(lián)編輯：唐一東】