应用型本科院校GIS专业课程校企共建模式

2021-01-17 11:13曾微波
黑龙江工程学院学报 2021年5期
关键词:原理校企数据库

曾微波,王 春,王 靖

(1.滁州学院 地理信息与旅游学院,安徽 滁州 239000;2. 实景地理环境安徽省重点实验室,安徽 滁州 239000)

有别于传统的以课堂教学为核心的大学专业课程教育,校企共建课程是以提升学生实践能力、培养符合企业发展需求的实践性人才为导向,以学校及企业信息资源共享为纽带的专业课程教学模式[1]。教育部“卓越工程师教育培养计划”[2]明确指出:企业应与高校合作,深入人才培养过程。王民等[3]以企业需求为导向,以培养学生能力为主线进行了校企共建课程的教学实践,提高了学生学习热情的同时将教学成果以产品形式提供给企业,从而提升了企业生产效益;张坚豪[4]在厦门理工学院开展了基于“双元制”理念的校企协同育人实践,提高了学生职业素养和专业应用能力,同时缩短了企业再教育时间;郭棉、黄承宁[5-6]等在其所属高校的教学实践表明,通过开展校企共建课程教学,有助于学生巩固专业基础,提升实践技能,同时节约教育成本。然而,在实践过程中由于存在学校教学要点与企业发展需求不同步、实践性教学任务难以切实执行等问题,容易导致校企课程共建流于形式,很难达到预期培养目标。因此,如何做到理论教学与实践教学兼顾,技能培养与企业需求同步,是目前应用型本科院校校企共建课程建设实践中应着力解决的问题。文中以笔者承担的GIS专业基础课程 “数据库原理”为例,就应用型本科院校校企共建课程实践中合作方式选择、教学内容选取、教学方法改革、提升施教水平、课程考核方式等问题进行深入探讨,以构建适合应用型本科院校GIS专业课程 “数据库原理”校企共建的实施思路。

数据库技术是信息化技术领域最重要,也是发展最快、应用领域最广的技术之一[7]。掌握数据库系统的基本概念、基本原理,并熟练运用关系数据库的设计方法、独立开发数据库应用系统是信息类专业本科阶段学生必须掌握的核心技能。然而,传统的课堂教学对于学生专业技能的培养往往滞后于企业对人才知识和技能结构的需求。地理信息技术行业中,随着空间数据获取方式多样化、大众化[8],海量空间数据的存储和处理技术逐渐成为目前制约地理信息技术应用的瓶颈。由于企业以市场为导向,在空间数据海量存储、高效处理、综合运用等方面具有创新的原生驱动力,这就造成了企业对学生需要掌握的数据库前沿技术、技能的要求与学生在校所学不对称。因此,以企业需求为导向,充分利用校企共享资源进行教学改革,使专业课程教学与企业发展需求接轨,培养适应企业发展需要的实践型人才,是校企共建课程需要不断探索和解决的问题。

1 校企共建课程建设目标

校企共建课程建设需首先制定明确的建设目标,以行业企业需求为导向,重构课程教学内容,改革现行教学方法,并制定科学合理的评价体系。

1)全面整合优化 “数据库原理”课程理论部分的教学内容,在兼顾学生学习兴趣的同时,融入与数据库及其应用前沿技术相关的理论和方法的教学。

2)以行业企业需求为导向,改进实践教学环节的设计和实施,满足企业对学生数据库技术高级应用和系统开发方面的技能需求,以适应地理信息技术发展需要。

3)充分运用校企共享资源,以项目化教学为手段,全面提升学生动手能力、实践能力,培养学生团队协作精神。

2 校企共建课程实施思路

校企共建课程的实施与具体课程相关,因此,制定符合课程实际、切实可行的实施方案需从校企合作方式、课程教学内容、教学方法及考核机制等环节入手。

2.1 科学选择校企合作方式

课程共建的合作模式是决定课程最终目标能否实现的重要因素[9]。校企共建课程中,校企合作方式可以分成企业主导型、高校主导型和企业-高校共同主导型。合作方式的选择需兼顾课程特点和课程共建实施条件,在教学大纲制定、教学内容设置、教学任务分工和课程考核评价等环节与企业确立行之有效的合作方式,并注重合作企业参与程度,避免流于形式。

1)教学大纲修订。 我校GIS专业 “数据库原理”课程设置64学时,其中,理论部分32学时,实验部分32学时,学分3.5分。校企共建课程建设之前,教学大纲由主讲教师基于所采用教材修订。在与合作企业的分工中,考虑与企业联合制定新的教学大纲,融入地理信息大数据、非关系型数据库等数据库前沿技术的教学,压缩部分理论性过强、实际应用不多的内容,并注意各阶段教学内容的衔接。

2)教学任务分工。 实际教学过程中,考虑到合作企业工程师无法进行全职教学,因此,需制定周密的教学计划,采取“线上+线下”相结合的混合式教学模式[10],充分发挥校企双方各自优势,从而提高教学质量。根据校企共建课程的需要,从合作企业中遴选1~2名本科以上学历、具有5~10年项目实践经验、主持过百万级地理信息应用系统项目的负责人担任 “数据库原理”的企业指导教师,通过雨课堂、泛雅等线上教学平台进行在线教学,或以我校和企业联合成立的工程技术中心为平台进行现场教学。

3)课程考核评价。 “数据库原理”作为一门GIS专业基础课程,不仅要求学生掌握扎实的数据库理论,在数据库技术的综合应用方面也有一定要求。因此,课程考核不应只采用试卷做题的单一方式进行,应提高企业指导教师在项目化教学方面的评价比重,兼顾数据库基本理论与实践技能的考核,全面反映学生学习成效。在教学大纲制定时,与企业指导教师合作制定课程实践教学各环节的评价标准、比重。

2.2 重构教学内容

我校GIS专业 “数据库原理”课程教材采用陈志泊主编的《数据库原理及应用教程》。该教材从计算机专业视角介绍了数据库技术的基本理论、方法及数据库应用系统设计等内容,较为全面系统。然而,教材内容与行业企业对GIS专业学生的数据库应用技能要求存在较大偏差。这种偏差不仅体现在教材所选用的数据库管理平台软件上,也体现在课程实验教学内容难以满足当下地理信息技术发展对学生实践技能的要求。

1)结合行业需求,扩展前沿知识。 以往 “数据库原理”课程内容重在介绍传统关系型数据库系统,而代表当前数据库发展趋势的分布式数据库系统、非关系型数据库系统的介绍不足。因此,有必要拓展数据库前沿技术,如非关系型数据库系统SQLite、Redis、Neo4j,满足海量存储需求的MongoDB等[11]。此外,其他的开源数据库以及与大数据处理相关的技术,比如内存计算[12]等,也应纳入教学内容。

2)以应用为驱动,整合课程内容。 首先,低层次或浅显易懂的知识点应尽量安排学生自行学习完成,以充分调动学生学习积极性,培养其独立思考能力;其次,在保持课程内容体系基本完整的前提下,适度压缩理论性内容,如关系演算、谓词演算等,加大应用性、实用性内容的授课学时,如存储过程、触发器等数据库编程内容;再者,需紧紧围绕数据库应用系统设计,抓住核心知识点,结合应用型本科教学目标特点和行业需求,合理安排教学重点、次重点。

3)实践教学与项目案例相融合。 结合本专业数据库应用系统案例进行深入实践教学是全面提高GIS专业学生实践技能的有效途径。学校教师应与企业指导教师紧密合作,在确保与理论学习紧密衔接的基础上,以项目案例为基础,精心设计实验内容,不拘泥于教材配套实验指导书中规定的内容,确保整学期的各实验教学环节与所遴选项目保持一致性、连贯性。

2.3 改革教学方法

在日常教学过程中,采用项目导向、任务驱动的教学方法[13-14],提高实践教学力度,充分调动学生学习积极性,鼓励学生发现问题、分析问题、解决问题。

1)采用项目导向、任务驱动教学方法。任务驱动教学法是以学生主动学习与教师引导相结合的教学方法。任务驱动法的前提是教师对任务的“设计”,任务也是核心所在[15]。企业指导教师在实践教学实施前遴选适合教学、难易程度适当且具有一定挑战性的实际项目案例作为实践教学素材;再将项目任务按照数据库应用系统进行软件工程化分解,并派发给学生,学生以小组为单位完成项目实践学习;最后由企业指导教师按照项目阶段化成果验收标准对学生实践成果进行指导与点评。

2)以数据库应用系统实际案例为基础,在实践教学阶段,注重提高学生各种辅助工具的综合应用能力。如在需求分析阶段,可通过指导学生利用UML,辅以Rational Rose等工具进行数据库应用系统需求分析;在概念设计阶段,指导学生运用Power Designer工具进行数据库应用系统概念模型建模;在编码实现阶段,指导学生利用eclipse或Visual Studio等IDE完成数据库应用系统建设。

总之,以项目为导向的任务驱动教学方法应贯穿 “数据库原理”课程教学全过程,以全方位提高学生的实践应用能力、独立思考能力和团队协作精神。

2.4 提高施教水平

通常情况下,GIS专业 “数据库原理”课程教师首先以满足教学为己任,除非科研或项目需要,一般较少接触面向实际应用的数据库前沿技术。要提高施教水平,教师应充分利用校企共享资源,提高自身在数据库前沿技术领域的知识储备。

1)开展培训,提高教师业务水平。与共建企业深度合作,充分利用企业资源,开展数据库前沿技术相关的培训。课程主讲教师、企业导师共同制定培训计划,鼓励本专业甚至全校讲授 “数据库原理”课程的教师参与培训。笔者所在院系的“数据库原理”课程每年秋季学期开讲,因此,完全可以利用暑期时间开展培训工作,拓宽授课教师知识面,提高教师前沿技术敏感度,更好地服务教学。

2)借助企业平台,开展实践教学。我校一直致力于创办地方高水平应用型大学,先后与安徽美图信息科技有限公司、浙江臻善科技股份有限公司、南京国图信息产业有限公司等GIS行业领军企业进行了产学研深度合作,部分企业还与学校共同建立了工程技术中心,并有企业指导教师长期驻扎,为校企共建课程建设的实施提供了有力的软硬件平台。校企共建课程实施完全可以借助这些平台,安排学生参与合作企业项目研发,将工程实践内容融入教学过程。

2.5 优化课程考核

“数据库原理”是一门实践性很强的课程,因此,对学生的考核不能只关注其理论知识的掌握程度,而应从理论知识、实践技能、协作能力各方面进行多元化评价。目前我校GIS专业 “数据库原理”课程考核方式为闭卷考试,其弊端在于过分重视考试环节,忽略了对学生数据库技术综合应用能力的考核。因此,需与合作企业共同探索科学合理的考核机制,以全面评价学生对课程内容掌握程度及实践技能的真实水平。

1)改革命题组织方式。理论部分考试题由教师和合作企业指导教师统一命题,命题范围以联合制定的教学大纲为基础,兼顾课程所用教材及项目化教学内容涉及的知识点,重点考核学生掌握知识的宽度和广度。实践考核命题可由企业指导教师依据岗位需要单独命题。

2)增加项目实践考核。由企业指导教师根据项目化教学内容拟定项目实践考核题目。考核内容贯穿数据库应用系统建设全过程。重点考查学生根据项目需求综合运用数据库原理、设计方法进行数据库应用系统需求分析、概要设计及编码实现的能力。

3)实施创新加分制度。鼓励学生积极参与并运用课堂及项目化实践所学完成省级、国家级专业竞赛作品的开发,对具有创新性的研究型和设计型参赛作品,给予一定分值的期末课程总评加分。

4)构建多元化课程考核方式。多元化课程考核方式应包含考核主体和考核内容的多元化。考核主体多元化是指在课程考核主体中强调学校教师和企业指导教师的共同参与;考核内容多元化是指考核内容应涵盖学生理论知识掌握能力、项目化实践能力、数据库技术综合运用能力、平时表现等。通过建立多元化考核指标矩阵,全面科学评估学生学习效果。

3 结束语

在产教融合、校企合作的大趋势下,校企共建课程建设越来越受到高校、特别是应用型本科院校的重视。 “数据库原理”课程是一门面向实际应用的理论和实践紧密结合的课程,在应用型本科院校GIS专业课程体系中具有举足轻重的地位。文中以应用型本科院校GIS专业 “数据库原理”课程为例,详细阐述了开展校企共建课程的必要性,并结合笔者所在单位实际情况,对 “数据库原理”校企共建课程的实施思路进行了全面论述,为应用型本科院校结合自身条件开展校企共建课程建设提供参考。

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