基于OBE理念的“數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理”課程建設

［摘 要］ 針對“數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理”課程教學中存在的知識獲取、能力培養(yǎng)、素質教育等痛點問題，以OBE（Outcome Based Education）理念指導課程建設，以學生為中心，以成果為導向，持續(xù)改進，采用細分教學目標、創(chuàng)新教學內(nèi)容、混合教學模式、優(yōu)化教學設計、豐富教學資源、完善教學評價的“六部曲”創(chuàng)新舉措，實現(xiàn)“數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理”課程與知識獲取、能力培養(yǎng)、素質教育緊密聯(lián)系的“三目標”，全面解決痛點問題，全面提升學生解決問題及實踐創(chuàng)新能力。

［關鍵詞］ 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理；OBE理念；六部曲

［基金項目］ 2020年度廣東省質量工程項目“數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術教學團隊”（粵高教函〔2020〕19）；2020年度廣州軟件學院一流本科課程培育項目“數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理”；2022年度廣州軟件學院質量工程建設項目“大數(shù)據(jù)技術課程群教研室”（JY202203）

［作者簡介］ 袁麗娜（1978—），女，湖南邵陽人，碩士，廣州軟件學院軟件工程系副教授，主要從事數(shù)據(jù)庫技術與大數(shù)據(jù)技術研究；潘正軍（1981—），男，河南正陽人，碩士，廣州軟件學院軟件工程系副教授，主要從事人工智能與大數(shù)據(jù)技術研究。

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 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《教育部關于一流本科課程建設的實施意見》，建設適應新時代要求的一流本科課程，讓課程優(yōu)起來、教師強起來、學生忙起來、管理嚴起來、效果實起來，形成中國特色、世界水平的一流本科課程體系，構建更高水平人才培養(yǎng)體系［1］。

“數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理”課程于2020年成為廣州軟件學院首批一流課程培育在建項目，經(jīng)過課程組團隊教師的不懈努力，對課程進行建設改革創(chuàng)新實踐，獲得明顯成效。

一、“數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理”課程基本情況及教學目標

“數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理”是軟件工程、數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術、電子與計算機工程等計算機類專業(yè)的專業(yè)必修課程，同時也是一門實用性很強的專業(yè)課程，主要培養(yǎng)學生使用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件、開發(fā)數(shù)據(jù)庫應用程序及進行數(shù)據(jù)庫設計的基本素質，以及使用數(shù)據(jù)庫思想分析與解決問題的能力，為后續(xù)專業(yè)課程的學習奠定基礎［2］。“數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理”課程2020年為我校首批一流課程培育在建項目，依托軟件工程一流專業(yè)建設項目、工程認證建設項目及廣東省高等教育教學改革項目、廣東省質量工程項目，以及校級《一師一優(yōu)課》建設項目、《課程思政建設》項目等。

“數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理”課程目標主要分為知識目標、能力目標和素質目標，具體如圖1所示。

二、課程教學中的“痛點”問題

“數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理”課程教學過程中存在的痛點問題有以下幾點。

（一）知識獲取痛點——教學方法陳舊，不能因材施教，學生參與度不高

傳統(tǒng)課程基本是線下教學，教師“滿堂灌”，學生被動學習，能吸收消化的知識并不多，且學生層次參差不齊，差的學不懂，好的學不飽，學生容易喪失學習興趣。如何使用信息化技術改變教學模式和教學方法，通過層次化教學，以學生為主體、為中心提升學生學習興趣？

（二）能力培養(yǎng)痛點——與工作實際專業(yè)技能缺乏聯(lián)系，與其他學科缺乏聯(lián)系

IT技術日新月異，教材內(nèi)容的更新周期相對較長，有關學科最前沿、最有價值的成果往往難以在教材中體現(xiàn)，而教學內(nèi)容大多數(shù)是依托于教材，故而會出現(xiàn)實際工作中缺乏與專業(yè)技能的聯(lián)系的情況。IT技術融入各個領域，但由于教學內(nèi)容涉及的局限，導致和其他學科關聯(lián)度不高。如何能以工程教育專業(yè)認證理念指導教學改革，實現(xiàn)與實際工作專業(yè)技能的聯(lián)系，打破與其他學科的壁壘，體現(xiàn)“兩性一度”？

（三）素質教育痛點——專業(yè)教育與學生價值觀培養(yǎng)脫離

傳統(tǒng)課程教學中教師更注重知識傳授和能力培養(yǎng)，對學生的價值觀、人生觀并不重視［3］。如何在計算機類課程中深挖思政元素，育人于無聲，實現(xiàn)課程與思政育人有機結合？

三、課程教學的建設思路及舉措

針對教學過程中存在的痛點問題，課程組圍繞工程教育專業(yè)認證背景，堅持OBE理念，以成果為目標導向，以學生為本，持續(xù)改進，指導課程建設［4］。以將數(shù)據(jù)庫知識傳授、學生價值觀塑造和學生數(shù)據(jù)庫應用能力培養(yǎng)進行多元融合統(tǒng)一為目標，采用細分教學目標、創(chuàng)新教學內(nèi)容、混合教學模式、優(yōu)化教學設計、豐富教學資源、完善教學評價的“六部曲”創(chuàng)新舉措，實現(xiàn)“數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理”課程與知識獲取、能力培養(yǎng)、素質教育緊密聯(lián)系的“三目標”，全面解決痛點問題。

（一）結合工程專業(yè)認證培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求，進一步明確細分教學目標

工程教育專業(yè)認證是用來衡量培養(yǎng)的畢業(yè)生是否達到了專業(yè)制定的培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求的評價體系。以學生為中心、成果導向、持續(xù)改進是其核心理念［4］，其中一項重要的指標即是學生畢業(yè)要求的達成情況。為更好地在知識、能力、素質三方面培養(yǎng)學生，“數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理”課程結合工程專業(yè)認證培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求，進一步明確細分課程目標，確立課程支撐指標點和課程目標，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)科學與大數(shù)據(jù)技術一個專業(yè)的畢業(yè)要求1）。

（二）根據(jù)“兩性一度”標準，結合專業(yè)競賽與資格認證，融合熱門技術，融入思政元素，強化實踐能力，提升創(chuàng)新能力，創(chuàng)新教學內(nèi)容

“數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理”課程基于包容性發(fā)展，通過建造課程教學的效度、深度和廣度，融入思政元素，提升教學質量，培養(yǎng)學生解決復雜問題的綜合能力和高級思維，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。

1.建造課程教學的效度。對學生進行合理引導時以學生為中心，幫助學生構建數(shù)據(jù)庫的知識結構，引導學生注意細節(jié)，舉一反三，讓學生學會遷移、變通知識，真正學以致用。

2.建造課程教學的深度。在講授數(shù)據(jù)庫知識的同時，除了書本內(nèi)容，還可與專業(yè)認證、比賽及熱門技術相關的內(nèi)容相結合。專業(yè)認證主要是計算機技術與軟件專業(yè)技術資格（水平）考試（數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)工程師）即軟考的知識；熱門技術主要講解數(shù)據(jù)庫存儲，同時對比提到目前作為熱點的大數(shù)據(jù)的存儲、分布式文件系統(tǒng)、NoSQL數(shù)據(jù)庫等之間的差別；另外布置熱點技術或者比賽話題進行討論，讓學生多看、多思考，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。

3.建造課程教學的廣度。在傳授知識的同時，增加與其他課程、其他學科的關聯(lián)程度，協(xié)同進步，比如與課程“企業(yè)級web應用開發(fā)”進行聯(lián)合課程設計等，提升學生的綜合素質和能力，促使學生多元化發(fā)展。

4.融入思政元素?！皵?shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理”課程以立德樹人為教學目標，與行業(yè)要求相結合，以課程建設為抓手，以課堂教學為主陣地，堅持學生主體，教師主導，結合黨建思想對學生進行職業(yè)道德教育，將學生的學科教育與思想政治教育相結合，借助形式多樣的學習活動，將數(shù)據(jù)庫知識的傳授、學生價值觀的塑造和學生數(shù)據(jù)庫應用能力的培養(yǎng)進行多元融合統(tǒng)一，實現(xiàn)立德樹人，潤物無聲［5］。

（三）采用線上線下混合教學模式

該課程采用線上線下混合式教學方式，使用BOPPPS教學形態(tài)，線上預習，學習簡單的知識點，線下講解重難點，線上練習鞏固，根據(jù)分析學生的學習情況，持續(xù)改進教學內(nèi)容及方法。依托現(xiàn)代化信息技術，形成課前預習—課堂互動—課后鞏固—反饋評價—課程改進的一體化教學閉環(huán)。

（四）以項目—問題為導向，優(yōu)化教學設計，重構考核體系

“數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理”課程以項目—問題為導向，每次理論課程課前都有問題，并采用自編教材，使用案例作為實驗驅動，以案例貫穿整個實驗內(nèi)容。每次實驗開始都提供案例場景，實驗結束都有最佳實踐經(jīng)驗，線上線下配合，內(nèi)容設計上采用深入淺出、循序漸進的方式。精心設計教學方式，采用案例式教學法、助教式教學法、任務驅動教學法、啟發(fā)式教學法等多種教學方法進行教學，著重培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的應用能力及創(chuàng)新能力。根據(jù)線上線下學習情況，平時成績應包含學習的每個環(huán)節(jié)，下課提交理論課課前的問題，當場檢查重要的實驗課程的反饋，以及兩次綜合練習測試、課程設計，均計入平時成績。

（五）豐富教學資源

“數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理”課程線上使用智慧樹平臺，為學生提供了豐富的教學資源［6］，包括知識講解視頻，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)工程師考試的多年真題及答案、考點各知識點講解視頻等。

（六）優(yōu)化完善教學評價

“數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理”課程采用線上視頻章節(jié)練習與線下課堂表現(xiàn)相結合等多種評價方式，計算目標達成度，持續(xù)改進評價體系。

四、課程教學成果

（一）教學效果好，學生學業(yè)成績與高階能力有效提升

經(jīng)過教學創(chuàng)新，學生的學習主動性大大增加，兩學期學習成績對比如圖2所示。同時學生團隊精神、創(chuàng)新能力和溝通表達能力明顯增強，2019年，申請大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目國家級1項，省級6項，院級9項，2020年申請國家級2項，省級5項，院級10項。學生對任課教師的評分逐年提升：2018—2019學年第一學期學生評分為9.78，2019—2020學年第一學期學生評分為9.93。

（二）教師教學能力顯著提升，教師教學競賽成績好，課程建設和教學團隊成果豐碩

“數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理”課程教師團隊共5人，近5年榮獲學?！皵?shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理課程名師”稱號1人，學校教學創(chuàng)新大賽一、二、三等獎3人，學?；竟Υ筚惾泉?人，學校最佳員工3人，自編教材《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理及應用》獲學校第四屆教學成果三等獎，自編教材《大數(shù)據(jù)技術實戰(zhàn)教程》獲2021年度全國高校人工智能大數(shù)據(jù)區(qū)塊鏈“優(yōu)秀教材建設獎”三等獎。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，主持省級項目4項，校級項目8項。

結語

課程組堅持OBE教學理念，立足基礎平臺（學科基礎實驗）、技能平臺（綜合性和設計性實驗）和專業(yè)擴展平臺（專業(yè)創(chuàng)新實驗）多層次且模塊化的實驗教學平臺，將理論授課和實踐教學有機結合，融入專業(yè)競賽、軟考知識、大數(shù)據(jù)技術等內(nèi)容，培養(yǎng)應用型、創(chuàng)新型專業(yè)人才。多元化教學方法的運用，引導學生形成“學—思—踐—悟”的學習模式，形成了素質教育、專業(yè)知識引領的“雙主線”和夯實基礎、注重創(chuàng)新、多元互動、成效為先的教學特色；建立立體化教學資源，實現(xiàn)教材、課堂、教學資源的線上線下結合；教學中融入思政元素，堅持立德樹人，實現(xiàn)“三全育人”；多元多維考核方式，對學生學習過程、能力、素質進行全方位考核。課程組經(jīng)過多年建設實踐，成效明顯。

參考文獻

［1］吳衛(wèi)，侯凱，徐東北，等.基于創(chuàng)新人才培養(yǎng)的教學改革與實踐：以“藥用植物育種學”課程為例［J］.教育教學論壇，2022（19）：61-64.

［2］羅養(yǎng)霞.基于OBE理念的數(shù)據(jù)庫原理與應用“金課”建設［J］.軟件導刊，2020，19（12）：89-92.

［3］方昕.基于“兩性一度”的高校數(shù)據(jù)庫課程的“金課”建設探究［J］.微型電腦應用，2019，35（12）：70-72.

［4］屠菁.工程教育專業(yè)認證背景下的“金課”建設：以數(shù)據(jù)庫原理與應用課程為例［J］.計算機教育，2020（6）：47-53.

［5］余軍霞，董永權.OBE課程教學設計與實踐［J］.軟件導刊，2021，20（10）：219-224.

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

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