[摘 要] 針對(duì)“數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理”課程教學(xué)中存在的知識(shí)獲取、能力培養(yǎng)、素質(zhì)教育等痛點(diǎn)問題,以O(shè)BE(Outcome Based Education)理念指導(dǎo)課程建設(shè),以學(xué)生為中心,以成果為導(dǎo)向,持續(xù)改進(jìn),采用細(xì)分教學(xué)目標(biāo)、創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容、混合教學(xué)模式、優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)、豐富教學(xué)資源、完善教學(xué)評(píng)價(jià)的“六部曲”創(chuàng)新舉措,實(shí)現(xiàn)“數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理”課程與知識(shí)獲取、能力培養(yǎng)、素質(zhì)教育緊密聯(lián)系的“三目標(biāo)”,全面解決痛點(diǎn)問題,全面提升學(xué)生解決問題及實(shí)踐創(chuàng)新能力。
[關(guān)鍵詞] 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理;OBE理念;六部曲
[基金項(xiàng)目] 2020年度廣東省質(zhì)量工程項(xiàng)目“數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)教學(xué)團(tuán)隊(duì)”(粵高教函〔2020〕19);2020年度廣州軟件學(xué)院一流本科課程培育項(xiàng)目“數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理”;2022年度廣州軟件學(xué)院質(zhì)量工程建設(shè)項(xiàng)目“大數(shù)據(jù)技術(shù)課程群教研室”(JY202203)
[作者簡(jiǎn)介] 袁麗娜(1978—),女,湖南邵陽(yáng)人,碩士,廣州軟件學(xué)院軟件工程系副教授,主要從事數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)與大數(shù)據(jù)技術(shù)研究;潘正軍(1981—),男,河南正陽(yáng)人,碩士,廣州軟件學(xué)院軟件工程系副教授,主要從事人工智能與大數(shù)據(jù)技術(shù)研究。
[中圖分類號(hào)] G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1674-9324(2024)20-0151-04 [收稿日期] 2023-05-16
引言
2019年10月,教育部發(fā)布《教育部關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實(shí)施意見》,建設(shè)適應(yīng)新時(shí)代要求的一流本科課程,讓課程優(yōu)起來、教師強(qiáng)起來、學(xué)生忙起來、管理嚴(yán)起來、效果實(shí)起來,形成中國(guó)特色、世界水平的一流本科課程體系,構(gòu)建更高水平人才培養(yǎng)體系[1]。
“數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理”課程于2020年成為廣州軟件學(xué)院首批一流課程培育在建項(xiàng)目,經(jīng)過課程組團(tuán)隊(duì)教師的不懈努力,對(duì)課程進(jìn)行建設(shè)改革創(chuàng)新實(shí)踐,獲得明顯成效。
一、“數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理”課程基本情況及教學(xué)目標(biāo)
“數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理”是軟件工程、數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)、電子與計(jì)算機(jī)工程等計(jì)算機(jī)類專業(yè)的專業(yè)必修課程,同時(shí)也是一門實(shí)用性很強(qiáng)的專業(yè)課程,主要培養(yǎng)學(xué)生使用數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)軟件、開發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序及進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的基本素質(zhì),以及使用數(shù)據(jù)庫(kù)思想分析與解決問題的能力,為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)[2]。“數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理”課程2020年為我校首批一流課程培育在建項(xiàng)目,依托軟件工程一流專業(yè)建設(shè)項(xiàng)目、工程認(rèn)證建設(shè)項(xiàng)目及廣東省高等教育教學(xué)改革項(xiàng)目、廣東省質(zhì)量工程項(xiàng)目,以及校級(jí)《一師一優(yōu)課》建設(shè)項(xiàng)目、《課程思政建設(shè)》項(xiàng)目等。
“數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理”課程目標(biāo)主要分為知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)和素質(zhì)目標(biāo),具體如圖1所示。
二、課程教學(xué)中的“痛點(diǎn)”問題
“數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理”課程教學(xué)過程中存在的痛點(diǎn)問題有以下幾點(diǎn)。
(一)知識(shí)獲取痛點(diǎn)——教學(xué)方法陳舊,不能因材施教,學(xué)生參與度不高
傳統(tǒng)課程基本是線下教學(xué),教師“滿堂灌”,學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí),能吸收消化的知識(shí)并不多,且學(xué)生層次參差不齊,差的學(xué)不懂,好的學(xué)不飽,學(xué)生容易喪失學(xué)習(xí)興趣。如何使用信息化技術(shù)改變教學(xué)模式和教學(xué)方法,通過層次化教學(xué),以學(xué)生為主體、為中心提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣?
(二)能力培養(yǎng)痛點(diǎn)——與工作實(shí)際專業(yè)技能缺乏聯(lián)系,與其他學(xué)科缺乏聯(lián)系
IT技術(shù)日新月異,教材內(nèi)容的更新周期相對(duì)較長(zhǎng),有關(guān)學(xué)科最前沿、最有價(jià)值的成果往往難以在教材中體現(xiàn),而教學(xué)內(nèi)容大多數(shù)是依托于教材,故而會(huì)出現(xiàn)實(shí)際工作中缺乏與專業(yè)技能的聯(lián)系的情況。IT技術(shù)融入各個(gè)領(lǐng)域,但由于教學(xué)內(nèi)容涉及的局限,導(dǎo)致和其他學(xué)科關(guān)聯(lián)度不高。如何能以工程教育專業(yè)認(rèn)證理念指導(dǎo)教學(xué)改革,實(shí)現(xiàn)與實(shí)際工作專業(yè)技能的聯(lián)系,打破與其他學(xué)科的壁壘,體現(xiàn)“兩性一度”?
(三)素質(zhì)教育痛點(diǎn)——專業(yè)教育與學(xué)生價(jià)值觀培養(yǎng)脫離
傳統(tǒng)課程教學(xué)中教師更注重知識(shí)傳授和能力培養(yǎng),對(duì)學(xué)生的價(jià)值觀、人生觀并不重視[3]。如何在計(jì)算機(jī)類課程中深挖思政元素,育人于無聲,實(shí)現(xiàn)課程與思政育人有機(jī)結(jié)合?
三、課程教學(xué)的建設(shè)思路及舉措
針對(duì)教學(xué)過程中存在的痛點(diǎn)問題,課程組圍繞工程教育專業(yè)認(rèn)證背景,堅(jiān)持OBE理念,以成果為目標(biāo)導(dǎo)向,以學(xué)生為本,持續(xù)改進(jìn),指導(dǎo)課程建設(shè)[4]。以將數(shù)據(jù)庫(kù)知識(shí)傳授、學(xué)生價(jià)值觀塑造和學(xué)生數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用能力培養(yǎng)進(jìn)行多元融合統(tǒng)一為目標(biāo),采用細(xì)分教學(xué)目標(biāo)、創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容、混合教學(xué)模式、優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)、豐富教學(xué)資源、完善教學(xué)評(píng)價(jià)的“六部曲”創(chuàng)新舉措,實(shí)現(xiàn)“數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理”課程與知識(shí)獲取、能力培養(yǎng)、素質(zhì)教育緊密聯(lián)系的“三目標(biāo)”,全面解決痛點(diǎn)問題。
(一)結(jié)合工程專業(yè)認(rèn)證培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求,進(jìn)一步明確細(xì)分教學(xué)目標(biāo)
工程教育專業(yè)認(rèn)證是用來衡量培養(yǎng)的畢業(yè)生是否達(dá)到了專業(yè)制定的培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求的評(píng)價(jià)體系。以學(xué)生為中心、成果導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)是其核心理念[4],其中一項(xiàng)重要的指標(biāo)即是學(xué)生畢業(yè)要求的達(dá)成情況。為更好地在知識(shí)、能力、素質(zhì)三方面培養(yǎng)學(xué)生,“數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理”課程結(jié)合工程專業(yè)認(rèn)證培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求,進(jìn)一步明確細(xì)分課程目標(biāo),確立課程支撐指標(biāo)點(diǎn)和課程目標(biāo),并拆解到各章節(jié)。具體如表1和表2所示(在此只列出數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)一個(gè)專業(yè)的畢業(yè)要求1)。
(二)根據(jù)“兩性一度”標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合專業(yè)競(jìng)賽與資格認(rèn)證,融合熱門技術(shù),融入思政元素,強(qiáng)化實(shí)踐能力,提升創(chuàng)新能力,創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容
“數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理”課程基于包容性發(fā)展,通過建造課程教學(xué)的效度、深度和廣度,融入思政元素,提升教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜問題的綜合能力和高級(jí)思維,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。
1.建造課程教學(xué)的效度。對(duì)學(xué)生進(jìn)行合理引導(dǎo)時(shí)以學(xué)生為中心,幫助學(xué)生構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù)的知識(shí)結(jié)構(gòu),引導(dǎo)學(xué)生注意細(xì)節(jié),舉一反三,讓學(xué)生學(xué)會(huì)遷移、變通知識(shí),真正學(xué)以致用。
2.建造課程教學(xué)的深度。在講授數(shù)據(jù)庫(kù)知識(shí)的同時(shí),除了書本內(nèi)容,還可與專業(yè)認(rèn)證、比賽及熱門技術(shù)相關(guān)的內(nèi)容相結(jié)合。專業(yè)認(rèn)證主要是計(jì)算機(jī)技術(shù)與軟件專業(yè)技術(shù)資格(水平)考試(數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)工程師)即軟考的知識(shí);熱門技術(shù)主要講解數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ),同時(shí)對(duì)比提到目前作為熱點(diǎn)的大數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、分布式文件系統(tǒng)、NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)等之間的差別;另外布置熱點(diǎn)技術(shù)或者比賽話題進(jìn)行討論,讓學(xué)生多看、多思考,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
3.建造課程教學(xué)的廣度。在傳授知識(shí)的同時(shí),增加與其他課程、其他學(xué)科的關(guān)聯(lián)程度,協(xié)同進(jìn)步,比如與課程“企業(yè)級(jí)web應(yīng)用開發(fā)”進(jìn)行聯(lián)合課程設(shè)計(jì)等,提升學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力,促使學(xué)生多元化發(fā)展。
4.融入思政元素?!皵?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理”課程以立德樹人為教學(xué)目標(biāo),與行業(yè)要求相結(jié)合,以課程建設(shè)為抓手,以課堂教學(xué)為主陣地,堅(jiān)持學(xué)生主體,教師主導(dǎo),結(jié)合黨建思想對(duì)學(xué)生進(jìn)行職業(yè)道德教育,將學(xué)生的學(xué)科教育與思想政治教育相結(jié)合,借助形式多樣的學(xué)習(xí)活動(dòng),將數(shù)據(jù)庫(kù)知識(shí)的傳授、學(xué)生價(jià)值觀的塑造和學(xué)生數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用能力的培養(yǎng)進(jìn)行多元融合統(tǒng)一,實(shí)現(xiàn)立德樹人,潤(rùn)物無聲[5]。
(三)采用線上線下混合教學(xué)模式
該課程采用線上線下混合式教學(xué)方式,使用BOPPPS教學(xué)形態(tài),線上預(yù)習(xí),學(xué)習(xí)簡(jiǎn)單的知識(shí)點(diǎn),線下講解重難點(diǎn),線上練習(xí)鞏固,根據(jù)分析學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,持續(xù)改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容及方法。依托現(xiàn)代化信息技術(shù),形成課前預(yù)習(xí)—課堂互動(dòng)—課后鞏固—反饋評(píng)價(jià)—課程改進(jìn)的一體化教學(xué)閉環(huán)。
(四)以項(xiàng)目—問題為導(dǎo)向,優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì),重構(gòu)考核體系
“數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理”課程以項(xiàng)目—問題為導(dǎo)向,每次理論課程課前都有問題,并采用自編教材,使用案例作為實(shí)驗(yàn)驅(qū)動(dòng),以案例貫穿整個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。每次實(shí)驗(yàn)開始都提供案例場(chǎng)景,實(shí)驗(yàn)結(jié)束都有最佳實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),線上線下配合,內(nèi)容設(shè)計(jì)上采用深入淺出、循序漸進(jìn)的方式。精心設(shè)計(jì)教學(xué)方式,采用案例式教學(xué)法、助教式教學(xué)法、任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法、啟發(fā)式教學(xué)法等多種教學(xué)方法進(jìn)行教學(xué),著重培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的應(yīng)用能力及創(chuàng)新能力。根據(jù)線上線下學(xué)習(xí)情況,平時(shí)成績(jī)應(yīng)包含學(xué)習(xí)的每個(gè)環(huán)節(jié),下課提交理論課課前的問題,當(dāng)場(chǎng)檢查重要的實(shí)驗(yàn)課程的反饋,以及兩次綜合練習(xí)測(cè)試、課程設(shè)計(jì),均計(jì)入平時(shí)成績(jī)。
(五)豐富教學(xué)資源
“數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理”課程線上使用智慧樹平臺(tái),為學(xué)生提供了豐富的教學(xué)資源[6],包括知識(shí)講解視頻,數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)工程師考試的多年真題及答案、考點(diǎn)各知識(shí)點(diǎn)講解視頻等。
(六)優(yōu)化完善教學(xué)評(píng)價(jià)
“數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理”課程采用線上視頻章節(jié)練習(xí)與線下課堂表現(xiàn)相結(jié)合等多種評(píng)價(jià)方式,計(jì)算目標(biāo)達(dá)成度,持續(xù)改進(jìn)評(píng)價(jià)體系。
四、課程教學(xué)成果
(一)教學(xué)效果好,學(xué)生學(xué)業(yè)成績(jī)與高階能力有效提升
經(jīng)過教學(xué)創(chuàng)新,學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性大大增加,兩學(xué)期學(xué)習(xí)成績(jī)對(duì)比如圖2所示。同時(shí)學(xué)生團(tuán)隊(duì)精神、創(chuàng)新能力和溝通表達(dá)能力明顯增強(qiáng),2019年,申請(qǐng)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目國(guó)家級(jí)1項(xiàng),省級(jí)6項(xiàng),院級(jí)9項(xiàng),2020年申請(qǐng)國(guó)家級(jí)2項(xiàng),省級(jí)5項(xiàng),院級(jí)10項(xiàng)。學(xué)生對(duì)任課教師的評(píng)分逐年提升:2018—2019學(xué)年第一學(xué)期學(xué)生評(píng)分為9.78,2019—2020學(xué)年第一學(xué)期學(xué)生評(píng)分為9.93。
(二)教師教學(xué)能力顯著提升,教師教學(xué)競(jìng)賽成績(jī)好,課程建設(shè)和教學(xué)團(tuán)隊(duì)成果豐碩
“數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理”課程教師團(tuán)隊(duì)共5人,近5年榮獲學(xué)?!皵?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理課程名師”稱號(hào)1人,學(xué)校教學(xué)創(chuàng)新大賽一、二、三等獎(jiǎng)3人,學(xué)校基本功大賽三等獎(jiǎng)1人,學(xué)校最佳員工3人,自編教材《數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理及應(yīng)用》獲學(xué)校第四屆教學(xué)成果三等獎(jiǎng),自編教材《大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)戰(zhàn)教程》獲2021年度全國(guó)高校人工智能大數(shù)據(jù)區(qū)塊鏈“優(yōu)秀教材建設(shè)獎(jiǎng)”三等獎(jiǎng)。近5年發(fā)表論文21篇,其中核心和EI收錄論文9篇,出版教材4本,主持省級(jí)項(xiàng)目4項(xiàng),校級(jí)項(xiàng)目8項(xiàng)。
結(jié)語
課程組堅(jiān)持OBE教學(xué)理念,立足基礎(chǔ)平臺(tái)(學(xué)科基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn))、技能平臺(tái)(綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn))和專業(yè)擴(kuò)展平臺(tái)(專業(yè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn))多層次且模塊化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái),將理論授課和實(shí)踐教學(xué)有機(jī)結(jié)合,融入專業(yè)競(jìng)賽、軟考知識(shí)、大數(shù)據(jù)技術(shù)等內(nèi)容,培養(yǎng)應(yīng)用型、創(chuàng)新型專業(yè)人才。多元化教學(xué)方法的運(yùn)用,引導(dǎo)學(xué)生形成“學(xué)—思—踐—悟”的學(xué)習(xí)模式,形成了素質(zhì)教育、專業(yè)知識(shí)引領(lǐng)的“雙主線”和夯實(shí)基礎(chǔ)、注重創(chuàng)新、多元互動(dòng)、成效為先的教學(xué)特色;建立立體化教學(xué)資源,實(shí)現(xiàn)教材、課堂、教學(xué)資源的線上線下結(jié)合;教學(xué)中融入思政元素,堅(jiān)持立德樹人,實(shí)現(xiàn)“三全育人”;多元多維考核方式,對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程、能力、素質(zhì)進(jìn)行全方位考核。課程組經(jīng)過多年建設(shè)實(shí)踐,成效明顯。
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Course Construction of Database System Principles Based on OBE Concept
YUAN Li-na, PAN Zheng-jun
(Software Engineering Institute of Guangzhou, Department of Software Engineering, Guangzhou Guangdong 510990, China)
Abstract: In view of the problems of knowledge acquisition, ability cultivation, quality education and other pain points in the teaching of Database System Principles, the course team guided the course construction with the concept of OBE (outcomes-based Education), student-centered, results-oriented, and continuous improvement. The team also adopted the six-step innovative measures of “subdividing teaching objectives, innovating teaching content, mixing teaching mode, optimizing teaching design, enriching teaching resources, and improving teaching evaluation” to realize the three objectives of Database System Principles closely related to knowledge acquisition, ability training, and quality education, comprehensively solved the pain points, and comprehensively improved students’ problem-solving and practical innovation ability.
Key words: Database System Principles; OBE concept; six steps