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基于OBE的“数据库理论与技术”课程教学改革研究

更新时间:2009-03-28

0 引言

“数据库理论与技术”课程是高校计算机专业的一门核心专业课程,其理论性、实用性和可操作性较强,对学生应用技能和创新能力的培养有重要作用[1][2]。研究宁波工程学院计算机专业近三届毕业生(2014届、2015届、2016届)首次工作单位,发现有超过40%的毕业生从事与数据库技术相关的软件开发工作,所以“数据库理论与技术”课程是计算机专业一门重要课程,为学生将来踏上工作岗位提供重要的技能支持。而如何提高“数据库理论与技术”课程的教学质量,提升学生专业能力,以满足用人单位的需求,一直是计算机专业人才培养关注的问题,实际上这也是《中华人民共和国高等教育法》中第一章第四条、第五条规定的思想。

缺硫矫正技术:柑橘缺硫时,可施用石膏和石硫合剂残渣,也可叶面喷施硫酸盐溶液,如0.3%硫酸锌、硫酸锰或硫酸铜等。对有机质贫乏的酸性红壤柑橘园,除每年应增施一定量有机质肥料外,还应施用石膏。石膏用量为每亩60千克。对有机质缺乏的石灰性或碱性盐渍土壤,可结合有机肥料施用硫黄粉,一般每亩面积1次可施硫黄粉15-20千克。

1 发展现状

为了提高“数据库理论与技术”课程教学质量,国内外很多研究者不断提出该课程教学改革和创新的意见。从上个世纪九十年代到目前,主要代表性的改革有基于“任务驱动”的数据库课程教学改革、基于“三位一体”的数据库教学方法研究、基于 CDIO(Conceive、Design、Implement、Operate)的数据库教学改革研究,以及基于翻转课堂、项目驱动、工程专业认证等的数据库教学改革与实践[3][4][5]等,用来提高学生能力的培养和专业能力的提升,以达到高效的教学目的。虽然通过一系列的教学改革,有效提高了“数据库理论与技术”课程的教学质量,但随着数据库技术的发展和用人单位要求的提高,依然存在一些问题:(1)受传统教育思想的影响,部分教师还是以课堂讲解知识,配备验证性实验为主,而没有把知识放到综合项目中应用,致使学生只掌握理论知识,但不能灵活运用理论知识解决实际复杂工程问题;(2)教学中忽视团队合作和沟通交流能力的培养,导致学生在毕业工作后虽然专业技能熟练,但在工作中的人际交流、业务沟通过程中存在一些障碍;(3)数据库技术不断发展创新,要求学生具有较强的学习能力和创新能力,而在教学过程中教师往往只重视传授知识的内容和技能,忽略学习能力和创新能力的培养。

基于“学习产出”的教育模式(OBE)是以预期“学习产出”为中心组织、实施和评价教育的结构模式[6][7]。本课题以提高计算机专业人才教育质量为重点,培养应用开发型高级技术人才为目标,紧紧抓住工程教育专业认证这一有利机遇,提出基于OBE工程教育模式对“数据库理论与技术”课程进行改革,通过紧紧围绕培养什么样的人(学习产出)——怎么培养人(教学策略)——培养人效果评价(评估机制)三部分,形成环环相扣的教学系统,来提高该课程的教学质量,提升学生专业能力和综合素养,以满足社会需求。

(2)喜辽妥又名多磺酸粘多糖乳膏,是具有麝香草酚气味的乳剂型白色软膏,其主要活性成分是多磺酸粘多糖(组织性肝磷脂),它通过作用于血液凝固和纤维蛋白融解系统而发挥抗血栓形成作用;通过抑制各种参与分解代谢的酶以及影响前列腺素和补体系统而具有抗炎作用;通过促进间叶细胞的合成以及恢复细胞间物质保持水分的能力促进结缔组织再生,能防止浅表血栓形成,促进其吸收,阻止局部炎症发展和加速血肿吸收。

2 “数据库理论与技术”课程过程考核形式的制定

“学习产出”是教学活动预期达成的结果,是指引教学活动实施和发展方向的指挥棒和专业人才培养内外部各方面利益的重要保障。为了获得“数据库理论与技术”课程合理适切的“学习产出”,需要从专业认证、用人单位、毕业生、教师等校内外各方面的评估来制定。首先走访和调查部分用人单位和毕业生,了解其对数据库课程的要求。获悉计算机专业学生不但要具有较好的数据库理论基础和实践经验,还需要有较强的撰写文档报告、陈述发言、持续学习和创新能力等,因此制定课程的“学习产出”目标需重视学生的数据库基础理论知识,学习能力,创新能力和沟通能力的培养。专业认证是一种以培养目标和毕业出口要求为导向的合格性评价体系,要求围绕学生毕业能力达成这一核心任务展开,确认工科专业毕业生达到行业认可的既定质量标准要求[8]。目前很多高校和学者围绕专业认证进行教学改革,把专业认证作为衡量学生培养质量标准,因此本文把专业认证也作为确定“学习产出”目标的一个重要参考。计算机专业课程之间是相互关联的,“数据库理论与技术”课程的后修课程是Java程序设计、C#程序设计、软件工程等。教师是授课的主体,教授“数据库理论与技术”课程的后修课程的教师在授课过程中比较清楚学生应该具备哪些与“数据库理论与技术”相关的技术和能力,因此在制定“学习产出”目标时也考虑教师方面对“数据库理论与技术”课程的技术和能力的要求。通过对用人单位、毕业生、教师等相关人员调查结果,同时结合我校培养应用开发型高级技术人才目标,以及我校计算机专业在专业认证申请中制定的培养目标和毕业要求,确定本课程的预期“学习产出”目标如下:

  

图1 基于OBE的“数据库理论与技术”课程教学设计

2.1 制定“数据库理论与技术”课程“学习产出”

以提高计算机专业人才教育质量为重点,培养应用开发型高级技术人才为目标,紧紧抓住社会需求这一杠杆,探讨基于OBE工程教育模式对“数据库理论与技术”课程进行改革,整体改革思路如图1所示。

(5)个人和团队:能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色;

按如图2(a)所示的从中心到边缘1-9的位置,采用棱镜耦合仪Metricon Prism Coupler 2010进行逐点测试,可直接测量薄膜在1 539 nm波长下的折射率与厚度;采用应力测试仪Dektak 150测定晶圆在镀膜前后的形变量,图2(b)和(c)为晶圆弯曲半径测量和晶圆整体应力分布图.

与此同时,高职院校应积极与旅游企业进行联动,鼓励和引导旅游专业师生走进企业,到旅游企业进行考查和调研,以增强学生们对旅游企业发展方面的感知能力。组织教师到旅游企业进行锻炼,以丰富教师的实践经验。高职院校还应充分发挥旅游企业的人员优势,适当聘任旅游企业人员作为兼职教师,以有效提高旅游专业实践课程的教学水平。此外,高职院校还可以采用组织企业讲座、校企学术研讨会等多种形式,使旅游专业师生能够对旅游行业的发展状况有充分的了解。

(2)设计/开发解决方案能力:在计算机复杂工程问题中,具有数据库设计与开发能力,以及对关键因素能获得有效结论的能力;

由于人类对主、客观世界有着相似的心理体验及认知方式,来自不同文化背景的人对同一事物在一定程度上使用相同或相似的概念隐喻,这就构成了隐喻直译的基础。如:

通过教育评价能够对学生培养中存在的问题精确把脉,找出不足。根据最终评价结果,客观分析学生本门课程的学习产出质量,分析总结,并为下一轮教学学习产出、教学策略和评价方法的调整和改进提供经验,经过多次修改,最终达到满意的。

(4)使用现代工具能力:能够使用一种或多种数据库开发工具对复杂问题进行模拟与预测;

第四,要引导学生加强课外自主学习。信息化教学使学习者不再受到时间或地域的限制,可以根据自己的学习风格、个人喜好来选择学习内容、学习方法和学习进度。因此,教师要充分利用信息化教学手段的优势,引导学生进行自主学习。笔者在教学中会推荐学生在课后观看电影,并使用“英语趣配音”APP进行口语练习,优秀的配音作品会分享到班级QQ群中。此外,在条件允许的情况下可以创建微信公众号,推送合适的学习内容,促进学生进行课外自主学习。

(6)沟通能力:能够就复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流,包括撰写报告和设计文档、陈述发言、清晰表达或回应指令。

2.2 基于“预期学习产出”的教学策略

在本课程的实践教学中,为了培养学生的“设计/开发解决方案能力”、“研究能力”和“使用现代工具能力”,采用项目案例和小组合作教学方式。首先选择一些贴近生活,富有趣味性,能够调动学生学习积极性和主动性的企业级项目,然后将企业级项目拆解成不同的应用场景,并将这些场景匹配到对应的理论知识和 “学习产出”目标中,学生学完理论知识后以小组合作形式完成相应的项目场景,从而使学生能够在基本理论知识学习的过程中锻炼企业单位的综合实践操作,提高学生的信息获取能力、终身学习能力、组织管理能力、团队合作能力,以及交流沟通能力,满足企业单位对技术型人才的需求。图2为以校园论坛系统为例,把校园论坛系统项目拆解成应用场景,并把应用场景匹配到对应的理论知识和“学习产出”目标中,其中“学习产出”目标中的编号为本文2.1段落中确定的本课程的预期“学习产出”目标编号。

在本课程的理论教学过程中,为了让学生更好的参与到教学活动中,达到学完这门课程时所应具有的各项能力,本文以学生为中心,以学习产出目标为导向,详细研究和设计课程中每个知识点、每节课对实现“学习产出”目标的贡献及程度,并结合知识点和每节课对应的预期“学习产出”目标,采用知识讲授、指导建模、查阅资料、小组讨论等多样化的教学策略,调动学生积极地参与到教学过程,有效实现预期“学习产出”。表1是本文设计的每个知识点对应预期“学习产出”目标和教学策略的匹配表。

(1)工程知识能力:掌握“数据库理论与技术”知识,并能将其应用于计算机复杂工程问题的分析、解决和改进;

 

表1 “数据库理论与技术”课程知识点对应预期“学习产出”和教学策略(部分)

  

知识点 “学习产出”目标 教学策略关系数据模型 ①工程知识能力 训练与练习E-R图的设计 ②设计/开发解决方案能力 指导建模关系数据库设计 ②设计/开发解决方案能力⑤个人和团队 自主查阅资料、分组讨论SQL语言 ③研究能力④使用现代工具能力 启发教学、合作学习…… …… ……

基于OBE的教学模式的本质就是课程计划的“反向设计”,即根据预期“学习产出”明确课程教学活动中每部分内容对实现“学习产出”的贡献及程度。“数据库理论与技术”课程的教学包括理论教学和实践教学两部分,本文围绕预期“学习产出”目标分别对这两部分进行教学设计。

2.3 确定“学习产出”结果评估并实施持续改进

教学质量评价是实现教学质量把关和持续改进的基础,是教育中十分重要的一个环节。《教育部2017年工作要点》中提到“加强教育质量检测评估”,其实也是对教育质量评估重视的表现。

  

图2 校园论坛系统项目精细度分析

教学质量评价方法越多越详细,越能真实有效反映学生的实际产出。基于“学习产出”(OBE)的“数据库理论与技术”课程教育模式采用笔试法、报告法、面试访谈、作品展示等多种形式来评价学习产出。每种评价方法既有各自评价的侧重点又相互辅助已达成完整的评价体系。课程总评价成绩为100分,笔试占40%,报告占20%,面试访谈占20%,作品占20%。笔试法用来评价学生掌握“数据库理论与技术”知识情况,并应用知识分析、解决和改进计算机复杂工程问题的能力,以及研究“数据库理论与技术”相关复杂工程问题的科学原理和科学方法的能力;报告法用来评价学生的团队合作能力和数据库设计与开发能力等;面试访谈主要评价学生的工程知识能力和沟通交流能力;作品展示用来详细评价学生的数据库设计开发、解决方案能力和使用数据库开发工具对复杂问题进行模拟与预测能力。具体学习产出目标、评价方法和评价比重见表1。

 

表1 学习产出目标、评价方法和评价比重表

  

工程知识 设计/开发解决方案 研究能力 使用现代工具 个人和团队 沟通 合计笔试 40 40 20 0 0 0 100报告 15 15 10 10 20 30 100面试访谈 20 0 20 10 20 30 100作品展示 0 20 10 30 20 20 100

(3)研究能力:掌握研究“数据库理论与技术”相关复杂工程问题的科学原理和科学方法;

3 结束语

本文基于OBE教育模式对“数据库理论与技术”课程进行了改革和实践,从专业认证、用人单位、毕业生和教师等校内外各方面的评估重新确定了本课程的学习产出,并根据学习产出针对本课程既有理论教学又有实践教学的特点分别逆向设计了课程的教学策略,明确了理论课程的每个知识点以及实践课程中的每部分实践内容对于实现预期学习产出的贡献和程度,突出了以培养学生能力为主线进行课程的设计和整合,最后设计了“学习产出”的教育模式的评价机制,公平、合理、有效地评价每位学生的“学习产出”目标达成情况。经过实践证明基于OBE教育模式的“数据库理论与技术”课程可以有效培养学生运用数据库理论知识解决实际问题能力,较好地培养了学生的实践技能和综合素质,达到专业认证能力的要求和用人单位的人才需求。

参考文献:

[1]徐立臻,王伟.软件学院数据库原理课程实践环节改革的[J].计算机教育,2007(11):139-141.

[2]李俊,徐立.“数据库理论与技术”课程过程考核的探讨与实践.宁波工程学院学报,2016,28(4):93-97.

稻田选择。选择的稻田具有充足的水源,利于排水,水质良好无污染,具有良好保水性能,田块能够连片,最小连片面积大于15亩,最高可达50亩以上,同时选择的稻田周边交通便利,更能够激发群众积极性,充分发挥项目示范辐射的作用。同时加强完善田间基础设施建设,对老塘清淤扩容,加固夯实沟埂,完善防洪防逃设施。

[3]王向辉,崔巍,徐俊丽.基于CDIO的数据库课程教学改革方案研究[J].计算机教育,2011,1:38-41.

[4]范剑波,刘良旭,孙洁,等.基于2C+E的数据库理论与技术课程的改革与实践[J].计算机教育,2013,10:45-47.

[5]肖云,蒋峰岭,周爱武.工程专业认证背景下的数据库原理实验教学改革[J].电脑知识与技术.2015,11(7):199-200.

[6]张泊平.基于学习产出的数字媒体技术教学改革[J].中国教育学刊,2016:104-111.

[7]顾佩华,胡文龙,林鹏等.基于“学习产出”(OBE)的工程教育模式[J].高等工程教育研究,2014,1:27-37.

[8]曹伟,李峰,周书仁,等.基于专业认证的计算机科学与技术专业持续改进研究[J].高等教育研究学报,2016,39(2):114-119.

 
李俊
《宁波工程学院学报》2018年第01期文献

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