基于OBE數據庫原理的混合教學模式改革實踐

摘 要 文章首先簡單介紹了OBE工程教育理念和混合教學模式，然后分析了數據庫原理課程傳統教學中存在的問題，并針對問題，提出“轉理念變目標、變主體改方法、調考核增評價”的改革思路，設計以能力培養為目標，以學生為主體，踐行案例引導、學生練評和線上線下混合教學模式，構建過程化的能力考核方式和多維評價機制的改革實施方案。教學改革實踐表明，該課程教學模式能夠提高學生的數據庫設計開發能力，同時增強學生自主學習的積極性和能動性。

關鍵詞 數據庫原理；OBE；混合教學模式；多維評價

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2024.20.043

Ideological and Political Reform Practice of Database Principle

Course on Engineering Certification

WANG Fengbin1， GAN Shengke2， LIANG Qijun1， SHU Xin1

（1.School of Software， Nanchang Hangkong University， Nanchang， Jiangxi 330063;

2. School of Information Engineering， Nanchang Hangkong University， Nanchang， Jiangxi 330063）

Abstract The article first briefly introduces the OBE engineering education concept and blended teaching mode， then analyzes the problems existing in traditional teaching of database principles course， and proposes a reform idea of "changing concepts and goals， changing subjects and methods， adjusting assessments and increasing evaluations" to address the problems. The article designs a reform implementation plan that focuses on ability cultivation， with students as the main body， practicing case guidance， student practice and evaluation， and online and offline blended teaching mode， and constructing a "process based ability assessment" method and multi-dimensional evaluation mechanism. The practice of teaching reform has shown that the teaching mode of this course can improve students' database design and development abilities， while enhancing their enthusiasm and initiative for self-directed learning.

Keywords database principle; OBE; mixed teaching mode; multidimensional evaluation

隨著計算機技術的飛速發展，計算機相關專業的教學內容必然不斷更新。數據庫原理作為計算機信息領域的關鍵知識架構，數據庫原理課程要緊跟業界新技術的變化而更新。

OBE（Outcomes-based Education）[1]是基于學習產出的教育模式，其主要以學生的學習產出為目標指導整個教學過程[2]。OBE 理念的核心是以學生為中心，成果導向和持續改進[3]。混合式教學是隨著網絡信息技術發展，利用軟件平臺和資源進行在線教學，融合在線教學和傳統教學的特點，形成線上線下混合教學[4]。隨著線上課程的不斷豐富，線上線下混合教學成為提高教學質量與效果的重要模式[5]。

1 數據庫原理教學現狀

數據庫原理是軟件工程專業、數據科學與大數據技術專業的核心必修課，物聯網工程專業的學科基礎課，是傳授數據庫基礎知識和培養學生數據庫設計開發能力的課程。當前數據庫原理教學中主要存在以下問題： ①傳統課程教學多重于知識傳授，對學生解決復雜數據庫工程問題能力的培養不足；②傳統數據庫教學內容缺乏前沿性，緊跟信息領域變化的程度不夠；③傳統課堂以教師講解為主，學生的參與度、積極性、專注力不夠； ④傳統課程考核側重期末考核，不能充分考核數據庫實踐等能力。

為了解決以上問題，當務之急是改變傳統的教學理念、教學模式和方法，新增領域新技術的教學內容，實施基于OBE理念的課程混合教學模式改革。

2 基于OBE理念的課程混合教學模式改革實施方案

針對數據庫原理課程傳統教學重知識傳授、教學內容前沿性不夠、學生參與度和專注力不夠、考核方式單一等“痛點”和“堵點”問題，本文研究了基于OBE的數據庫原理混合教學模式，以提高課程教學質量，達成培養學生數據庫工程能力的目標，具體改革實施流程如圖1所示。

2.1 以工程教育OBE理念為指導

轉變教學理念，秉承“以學生為中心，產出為導向，持續改進”的工程教育OBE理念，在課程目標及內容的設定、課程教學、課程考核三方面進行課程改革，實現解決復雜數據庫軟件工程問題能力的培養。

2.1.1 教學前，重構課程目標及內容，聚焦能力培養

首先，以產出為導向，從專業能力、人文素養、家國情懷、社會責任感四個維度明確課程的能力目標和思政目標。建立由數據庫軟件分析能力、設計能力、編程能力、驗證能力、團隊合作能力、自主學習能力、愛國愛民素養、文明友善素養、誠信敬業素養、社會責任素養的能力素質圖譜。然后，將能力和思政元素分解到課程單元，按照反向設計的原則，結合數據庫領域新技術，重新構建教學內容，支撐能力培養目標和課程思政目標的達成。

2.1.2 教學中，依據課程目標，落實能力培養

基于OBE理念，圍繞課程知識和能力目標，教師需要在教學方法、教學手段、課前、課中、課后作業及項目大作業等多個方面進行細致的組織設計，以學生為主體，進而提高學生的數據庫設計開發能力，最終落實解決復雜工程問題能力的培養。

2.1.3 教學后，調考核增評價，達成持續改進

以產出為導向，側重能力的培養，改變傳統考試為主的考核方式，調整為課前、課中、課后各階段學習考核和期末考試融合的“過程化能力考核”方式。

為達成考核后的持續改進，融合學生考核結果及各方面課程評價結果，綜合分析，總結出下一教學周期的持續改進措施。

2.2 踐行“案例引導、學生練評”教學方法和線上線下混合教學模式

轉變傳統教學思維，教學主體由教師轉變為學生。引入翻轉課堂的教學方式，讓教師從傳統的知識講授者轉變為學習引導者，在課堂外實現在線教學，課堂中采用多種形式激發學生學習興趣和自主學習動力。課程積極運用信息技術和手段打破傳統教學的時空限制，推進引入MOOC、學習通、PTA、QQ等多種網絡信息技術融合的線上線下混合教學，將課堂空間維度從教室物理空間拓展到網絡虛擬空間、將時間維度從課表固定時間延伸到課外自由時間。

數據庫原理課程線上線下混合教學模式設計主要分四個階段：線上預習、課前測試、線下參與式學習課堂、線上課后學習。

2.2.1  線上預習

本課程教材為“十二五國家級規劃教材”，本課程SPOC資源引入了與教材同步的“國家級精品課程MOOC”。課程組按教學計劃提前將所學慕課視頻和預習題一并發布。學生將按要求進行視頻學習和答題。

2.2.2 課前測試

教師根據每次課的教學內容，在課前利用學習通或中國大學生慕課平臺發布針對性的課前測試題，一般為客觀題，題型多為選擇題、判斷題，用于考查學生課前預習整體情況，便于教師在線下課堂進行教學內容重難點的調整講解。

2.2.3 線下參與式學習課堂

通過課前測試，學生帶著問題進入課堂，教師能有側重地講解學生不懂的難點。線下課堂，以引導式提問討論、案例探究、邊練邊學、生講互評等多種教學形式，讓學生完全參與課堂。由于本課程屬于理論與實踐緊密結合的課程，因此相關編程課節，要求學生帶手提電腦，其他課節要求學生至少帶課堂作業本，邊學邊練，課末將安排課堂練習，讓學生練講或演板，并讓其他學生進行評判。在課堂中，教師也可引出問題，讓學生自主思考和討論，各抒己見，提高學生的創新性思維、自主思考能力、溝通和表達能力。線下參與式學習課堂，充分激發學生的學習積極性和主動性，真正踐行以學生為主體的教學理念。

2.2.4 線上課后學習

教師利用學習通平臺布置章節作業、項目大作業、自主拓展學習和實踐練習，并要求學生做學習總結筆記，鼓勵學生在論壇中解決問題。在學習中，學生碰到問題可以隨時通過課程QQ群與教師進行課后交流。教師通過與學生的溝通和各類作業的反饋，獲得學生學習的情況及學生的建議，進而反思以改進后續的教學。

2.3 構建過程化的能力考核方式和多維評價機制

傳統重期末的考核方式難以充分考核學生全過程的學習情況?；旌鲜浇虒W模式包含課前慕課自主學習、課堂理論和實驗教學、課后學習等多個環節，課程組采用多階段過程化能力考核方式，有效考核學生的全過程學習情況，并引入多維評價機制對課程進行客觀評價，有利于課程持續改進。

2.3.1 線上課前考核

線上課前考核依據學生慕課視頻學習、線上討論、單元測驗、課前測試情況，考核學生對數據庫原理基本知識的掌握情況。

2.3.2 線下課堂考核

線下課堂考核依據課堂練習、實驗檢查情況，考核學生對數據庫理論及技術的應用能力。

2.3.3 課后作業考核

課后作業考核依據課后理論、單元實踐作業、大項目作業，考核學生數據庫理論、數據庫分析、設計、評價、實現能力。大項目作業采用貫穿式分組完成，每組3人至5人不等，利用整個學期每組同學協作完成一個項目，不僅考核學生的專業能力，同時考核學生的組織、協作和溝通能力。

2.3.4 終結性考核

終結性考核采用期末考試試卷，題型包含選擇題、分析設計題、關系代數和SQL程序應用題、觸發器和存儲過程的編程題，考核學生對數據庫知識、數據庫“分析―設計―實現”能力的掌握情況。

3 課程教學改革實踐成效

數據庫原理課程是傳授數據庫基礎知識和培養學生數據庫設計開發能力的課程，是理論與實踐緊密相連的課程。引入OBE工程教育理念，結合混合教學模式指導課程改革。依據軟件工程專業畢業要求，設計以下課程目標：①能夠熟練使用至少一種數據庫管理系統；②掌握數據庫系統知識，能從現實世界中抽象出所需信息，并解決實際問題；③運用所掌握的數據庫知識與技術設計出小型數據庫系統；④能夠基于數據庫設計和關系數據理論，設計并分析復雜工程問題的解決方案。

改革前后兩學期數據庫原理課程教學實踐比較結果如圖2所示。由圖2可知，經過基于OBE的課程混合教學模式改革后，四個課程目標達成度均有提高，其中課程目標4提高最明顯。經過課程教學改革，學生的數據庫操作、設計分析能力均有所提高。但通過課程目標達成度分析，可以看出課程目標2和4較其他課程目標達成度低，說明學生的分析設計能力還有待進一步加強。

除課程目標達成度分析之外，改革后開展學生問卷調查，問卷滿意度得分達到4.45，滿意度由各課程目標各級滿意度所選人數比例加權折算成5分制再求平均分算出。轉換成百分制，整體滿意度達到89%。表明學生對課程教學滿意度較高。課程組從學生調查問卷的反饋意見中獲悉，相關實踐項目講解可以適當增加。

依據課程目標達成度分析及學生調查問卷反饋的分析，課程組將在下一輪教學前制訂改進方案，并按方案實施，實現持續改進。

4 結語

課程組在教學中引入OBE工程教育理念，根據畢業要求，凝練課程目標，反向設計教學內容，形成基于OBE理念的數據庫原理課程教學大綱。根據改革后的教學大綱，轉變教學主體為學生，形成“案例引導、學生練評”的教學方式，引入多類網絡平臺研究實踐具有課程特色的線上線下混合教學模式。經過逐年的總結、反思、改進，數據庫原理課程教學效果有所提高。這項教學改革成果不僅可應用于數據庫原理課程教學，同時也可推廣到同類理論聯系實際的專業課程教學中，具有借鑒價值。

基金項目：江西f418b603667c24052b984afe7fbd8099省教育廳科技項目（GJJ12461）；2022年全國高等院校計算機基礎教育研究會計算機基礎教育教學研究項目（2022-AFCEC-407）；2021年南昌航空大學教學改革研究項目“基于OBE的《數據庫原理》課程線上線下混合教學模式改革實踐”（JY21101）；2021年南昌航空大學《數據庫原理》課程思政示范課程項目（SZ2148）。

參考文獻

[1] 司馬朝坦，魯平，孫琪真，等.一流工程學科“金課”課程改革模式構建：以華中科技大學“光纖光學”為例[J].高等工程教育研究，2020（5）：183-188.

[2] 鄭麗偉，劉建賓，崔展齊.基于OBE的軟件工程課程改革與探索[J].計算機教育，2021（5）：166-169，173

[3] 劉澤星，奎曉燕，劉衛國.基于OBE理念的《數據庫技術與應用》課程教學改革探索[J].軟件導刊，2019，18（9）：221-224.

[4] 林穎賢，浦云明，李傳目，等.基于OBE理念的數據庫原理課程混合式教學模式[J].計算機教育，2020（7）：62-65.

[5] 黨德鵬，郭碧琳，過紫嫻，等.數據庫系統原理課程線上線下混合教學實踐[J].計算機教育，2021（5）：174-178.