基于OBE和提升學業挑戰度的《數據庫原理及應用》課程的改革與實踐

游明英 裴仰軍 雷 亮 李 忠

（重慶科技學院智能技術與工程學院 重慶 401331）

0 引言

《數據庫原理及應用》是高等教育中計算機相關專業的一門重要的核心專業課程。如何使學生全面地掌握數據庫的基本原理和技術，勝任數據庫管理員工作崗位職責，能靈活運用所學知識進行數據庫系統的數據庫設計和應用開發，以滿足社會對數據庫技術人才的需求，一直是《數據庫原理及應用》課程改革的推動力，也是計算機相關專業人才培養關注的問題。

傳統課程教學依據是傳承和借鑒，所關注的是知識點的講授，但這種分散缺乏連貫知識點的學習，致使學生不能靈活將理論知識和實際場景相結合起來解決復雜工程問題；傳統的教學方法不夠靈活多樣，教師往往按照教學大綱將理論知識逐一灌輸給學生，學生被動地學習一些概念和知識，學生對知識點的用途和重要性缺乏了解，導致學生學習興趣不高。

目前我校《數據庫原理及應用》課程教學大綱受限于課時較少，在教學內容設計上只包含了數據庫的核心內容，隨著信息技術和大數據技術的發展，數據庫的優化、數據庫的新技術等在學生未來的工作崗位中越來越重要，但這些內容在教學大綱中并沒標出要求。

基于“學習產出”的教育模式OBE(Outcome-based education)，是“以學生為中心，以成果為導向”為指導思想，反向設計教學實施目標與課程教學體系，使學生能在學習過程中有目的、有計劃、有組織地實現預期目標。OBE教育模式不但強調學生取得的最終學習成果，更關注學生培養的整個過程。

本課題將OBE理念引入到“數據庫原理及應用”課程中，從課程的學習產出、教學策略和考核方式等進行全面的研究，探索該課程培養什么樣的人，怎么培養人以及培養人的效果評價，通過合理“增負”，合理增加課程難度、拓展課程深度，來提高該課程的教學質量，提升“學業挑戰度”，提升學生專業能力和綜合素養，以達到專業認證能力的要求和用人單位的人才需求。

1 基于OBE和提升學業挑戰度的《數據庫原理及應用》的改革思路

全方位調研，尋求該課程的“學習產出”，調整教學大綱，設置適應于該專業“學習產出”的教學內容，在教學中融入工程教育理念，將理論知識和實際場景相結合，形成以學生為中心、以產出為導向的講授、研討、案例及項目驅動等多種化教學模式相結合，以培養學生獨立思考和解決問題的能力。推行強化過程考核的多種考核方式。

1.1 調研形成該課程的“學習產出”

“學習產出”是課程教學活動預期達成的結果，是人才培養的重要保障，也是指引該課程各種教學活動開展的指揮棒。為了獲得該課程的“學習產出”，我們通過對用人單位、畢業學生以及后繼課程的任課教師等校內外各方面的調研，同時結合工程認證要求，確定出該課程的預期“學習產出”目標：

（1）掌握數據庫相關知識，掌握研究數據庫技術相關復雜工程問題的科學原理和科學方法，能分析、解決計算機復雜工程問題；

（2）在計算機復雜工程問題中，具有數據庫設計與開發能力；

（3）能夠使用一種或多種數據庫開發工具對復雜問題進行建模；

（4）能夠就計算機應用系統的復雜工程問題與相關人員進行有效溝通和交流的能力包括撰寫總結報告、陳述發言答辯、清晰表達等；

（5）在團隊項目中承擔個體、團隊成員以及負責人的角色。

1.2 以“學習產出”和“提升學業挑戰度”為目標，重構課程體系，精心設計教學內容

根據教育部給學生合理“增負”，提升大學生的“學業挑戰度”，合理增加課程難度、拓展課程深度，激發學生的學習動力和專業志趣的精神，結合“學習產出”目標，反向設計出本課程教學內容以及每節課對實現“學習產出”目標的作用及程度。調整課程的教學大綱和教學內容，將教學大綱與解決復雜專業領域中的應用問題結合起來，由于數據庫涉及的知識較多，將該課程內容分兩個層面進行設計，即課內教學部分和學生課外自主學習部分。將數據庫設計中工具（Powdesigner)等的使用、數據查詢優化、數據庫新技術等納入課外學習中，以增加課程難度、拓展課程深度。精心設計教學內容的授課順序，以達到構建一個完整的真實項目的設計、開發與管理的目標，達到課堂教學內容和實際工程一致要求，從而培養學生的工程意識和實踐能力，明白知識學有所用，向工程教育專業認證和建設靠攏。

在教學中選用真實的企業項目為例，精心設計每一節課的教學內容，在實驗內容設計上考慮如何培養學生分析問題能力、解決問題能力和創新能力，每個實驗的實驗內容都以設計性實驗為主，由簡單到復雜，由驗證性實驗到設計性實驗。

1.3 積極采用以學生為中心的多元教學模式和教學方法

如何實施以“學生為中心”的教學，是工程教育專業認證落實到課程的關鍵問題。在教學過程中我們立改傳統的教學模式,教師由知識的占有者、知識傳授者和課程執行者轉變為學習設計組織者、學習引導促進者和課程的開發創造者角色。近幾年來，我們以“啟發式教學”為指導思想，借助MOOC網和超星教學平臺的課程中心資源，探索出“基于問題學習的PBL”（Problem Based Learning）等多元教學模式，綜合運用“線上+線下”的混合式教學，采用真實項目案例教學，通過課堂教學和開放教學相結合，鼓勵學生查閱資料、小組討論和自主學習。

1.3.1 “線上+線下”的混合式教學模式的設計和實施

課前將PPT課件及學習資料上傳到超星教學平臺，并設置教學任務的考核點，布置課前測試題，讓學生自主學習。教師通過平臺及時了解學生預習的情況，總結學生的共性問題與個性問題，以確定在線下教學交流中需要重點講授的教學內容，線下課堂強調與學生的互動交流，使學生更加積極主動地參與課堂教學，促進學生的深入思考。

1.3.2 真實項目驅動教學

將該門課程的教學方式轉變為理論教學與實踐性教學并重，從“理論”到“實踐”再到“綜合運用”的教學新模式和新理念。以強化原有理論性教學效果和質量為基礎，以真實案例為背景采用以“需求”為導向的項目驅動教學，引導學生積極思考、主動去學習。比如在講解數據的更新操作時，就用一個簡化的銀行管理系統BankDB為例，首先帶著同學們分析自己到銀行辦理業務的流程所涉及到的數據，從而設計出三個簡化版的關系模式：儲戶信息表(User Info)，賬戶信息表(Account)，交易信息表（Trade）。接下來，提出問題：當一個客戶到銀行辦理開戶、轉賬、銷戶業務時應該對哪些相關的表做哪些操作？怎么用SQL語句來實現呢？這樣，同學們就帶著問題開始該部分知識的學習。通過真實案例為背景的問題驅動式教學，既培養學生SQL語言和數據庫編程能力，還會激發學生獨立思考和創新的興趣，同時還會為數據庫應用系統開發奠定基礎。

1.3.3 項目實踐

為了培養學生的設計與開發應用系統的能力、使用現代工具能力和團隊協同能力，課外安排一個真實的企業級項目的實踐環節，學生自由組隊5-6人一組，以團隊形式完成一個數據庫應用系統的分析、設計和開發的全過程，并撰寫體現設計過程的報告。從而使學生能夠在基本理論知識學習的過程中鍛煉企業級的綜合實踐操作，提高學生的信息獲取能力，終身學習能力、組織管理能力、團隊合作能力以及交流溝通能力，以滿足企業單位對技術型人才的需求。

1.4 針對“學習產出”目標以及教學模式和教學方法，建立課程的新評價機制

課程考試是教學的必要環節，是評價、導向和激勵學生的重要手段。基于OBE理念的課程教學模式中，在強化原有理論性教學效果和質量的基礎上，采用以“需求”為導向的多種教學方式，更注重學生在學習中的學習效果，所以需要用多元的評價方法來檢驗學生的學習效果。我們把該課程考核方式做出相應調整，制定出更科學的多元化課程考核標準綜合考慮學生學習的全過程，加大平時過程性考核所占比重。如表1所示。

表1：考核方式

即該門課程的考核成績（100%）=期末筆試成績（50%）+項目實踐大作業（20%）+實驗成績（15%）+平臺學習與測試及作業（15%）。近3年，通過考核評價機制的多元化拓展，突出了OBE中成果導向的理念，使學生更注重該課程的過程學習，并全面及時地反映學生學習效果，促進學生綜合能力的培養。

2 結論

本課題通過基于 OBE教學理念為導向和提升學生學業挑戰度為目標，對《數據庫原理及應用》課程進行教學改革。該教學改革包括對《數據庫原理及應用》課程教學內容和教學策略的精心設計，通過給學生合理“增負”，合理增加課程難度、拓展課程深度，激發學生的學習動力和專業志趣。教學上強化實際工程的應用，培養學生解決復雜工程問題的能力和提升學生的綜合素質。多元化考核機制的實施，促進了學生學習風氣的形成，學生學習的自主性得到了提高，真正達到了以考促學的目的。該課題的研究在推動教學改革和提升學生的學習效果方面具有重要意義。