工程教育认证的“数据库原理及应用”混合式教学改革探索

岳静　刘影　杨先凤

[摘 要] 针对工程教育专业认证的需求，分析“数据库原理及应用”课程的现状及存在问题，提出基于MOOC的线上线下混合式教学方法，介绍了在线开放课程资源、立体化教材等方面建设的情况，重点介绍了基于MOOC在线课程资源实施线上线下混合式教学的具体方法，并对实践效果进行了分析对比。

[关键词] 工程教育认证;MOOC;混合式教学;新形态教材

[作者简介] 岳 静（1981—），女，四川南充人，硕士，西南石油大学计算机科学学院讲师，主要从事人工智能、复杂网络研究。

[中图分类号] G642.0   [文献标识码] A  [文章编号] 1674-9324（2021）06-0073-04   [收稿日期] 2020-10-26

一、引言

2016年6月，我国成为《华盛顿协议》正式成员，工程教育专业认证体系逐渐建立并成熟。工程教育专业认证要求提升学生的创新能力，做到“学中做”“做中思”，从而，对高等教育提出了更高的要求，工程教育认证已经成为提高高等学校工程教育质量的重要方法和途径[1]。传统教育以教师为中心，注重“教”，而工程教育认证以学生为中心，强调成果导向教育（OBE），将教育的重心向“学”转换。因此，传统的课堂教学必然要进行大刀阔斧的改革，以适应新形势下人才培养的需求。

二、“数据库原理及应用”课程现状

“数据库原理及应用”课程是计算机相关专业的核心基础课，传统的教学模式难以保证教学效果，特别是在工程教育认证的大背景下，难以体现“以学生为中心”理念和转变，提升学生的创新能力。因此，有必要借助信息技术手段，突破传统面授教学的课堂局限，重构以学生为中心的教学结构，充分、科学地运用教学资源并进行有效的教学互动，提高学生的积极性，培养学生自主学习的能力。

三、基于MOOC的混合式教学

近年来，MOOC、SPOC等新兴教学模式快速发展，为课程提供了良好的教学改革环境。MOOC是一种以学生为中心的能力培养教学模式，这种教学模式为“数据库原理及应用”课程的教学模式改革提供了良好的平台，且课程的教学目标需求与MOOC的目标内涵高度吻合。在此背景下，混合式教学模式应运而生。混合式学习是将线上的网络学习和线下的传统课堂学习结合起来，发挥出各自优点的新的教学形式。以传统课堂为基础，MOOC为拓展的线上线下混合式教学模式，使传统的线下课堂教学与网络在线学习的优势互补，教师引导、监控教学过程，同时学生能发挥主观能动性。众多研究与实践证明，混合教学模式在计算机类课程教学中的有效性。我校“数据库原理及应用”课程组顺应时代形势，积极探索混合式教学模式，在课程中开展了实践和探索。

四、课程资源建设

线上课程资源是开展混合式教学的前提。混合式教学把传统的课堂讲授通过微视频上线的形式进行前移，给予学生充分的学习时间，尽可能让每个学生都带着较好的知识基础走进教室，从而充分保障课堂教学质量。在课堂上讲授部分仅仅针对重点、难点，或者同学们在线学习过程中反馈回来的共性问题，因此建立和完善线上资源是能够开展混合式教学的基础和前提。

课程组依据混合式教学的特点，整合、补充和完善了线上资源，具体包括：

1.微视频库的建设：根据混合式教学的特点，录制微课视频，既有对重难点的详细讲解，也有知识点进行拓展，供愿意进行深度学习的学习者选择学习，建立起课程的在线教学微课视频库;

2.依托完善后的教学材料，制作统一风格、案例共享的在线标准课件、在线题库、在线作业库;

3.根据混合式教学特点，编撰立体化的教材。

（一）MOOC建设

在现有的MOOC平台中，中国大学MOOC功能完善，运行稳定，因此课程组选择中国大学MOOC作为平台，自建在线开放课程。

2018年6-9月，课程组老师完成了授课视频的录制，包括97个小视频，每个小视频短小精悍，不超过5分钟，总时长大约420分钟，建立起课程的在线教学微课视频库，并于2018年12月在中國大学MOOC平台上线;然后，依托完善后的教学材料，制作了统一风格、案例共享的在线标准课件;另外还建立了在线题库，包含大约480道习题，也一并在中国大学MOOC平台上线。至2018年12月以来，一共开课四期，累计2万多学生选课，既服务于本校学生，也面向其他高校及社会学者。经过课程组多年的努力，本课程于2019年11月已成为四川省精品在线开放课程。

（二）新形态教材建设

结合线上线下混合式教学的需求，课程组编撰并出版了新形态教材，该教材基于新形态教材模式进行编撰，通过整体设计，将纸质教材与数字资源同步制作，数字资源以知识点为单位嵌入到纸质教材中。利用手机等移动智能终端扫描纸质教材上印刷的二维码，就可以快速访问其对应知识点的视频讲解等配套数字资源，实现了从传统的“以文本解读为主”转向了以“图、文、声、像”相结合，同时将各种资源在纸制教材平台上得到了整合，方便学生随时随地快速获得帮助，也方便教师进行教学设计及课时安排。

学生在学习过程中，除了使用教材，也可在MOOC平台上观看教学视频、完成线上作业和测验、与教师进行互动等，使得教材真正地立体化，为学生和教师提供全方位的服务，为本课程进行混合式教学改革实践提供了有力的支撑。

五、混合式教学模式及实践

（一）对标毕业要求指标点，制定课程目标

工程教育专业认证是用来衡量所培养的毕业生是否达到专业制定的培养目标和毕业要求的评价体系[2]。毕业要求根据工程知识、问题分析和设计开发解决方案等方面，细化为各个指标点，并在教学课程中得以体现[3]。

根据我校计算机专业的培养目标和毕业要求，对“数据库原理及应用”课程的教学目的进行了梳理，制定了明确的课程目标，具体的毕业要求与课程目标对应关系如图1所示。

（二）根据课程目标修订课程教学大纲，设计线上线下教学流程

以工程教育认证为导向的课程目标是制定教学大纲的重要依据。课程组以课程目标为指导，重新修订了课程大纲，体现了线上线下教学环节，在大纲中明确分配了线上及线下教学学时。根据各知识点的教学目标和难易程度，考慮线上线下教学的特点，重构混合式教学流程，如图2所示。

（三）培养分析和解决复杂工程问题的能力

毕业要求指标点中，明确规定毕业生能运用计算机系统的基本原理，针对复杂计算工程问题进行分析和研究。解决复杂工程问题的能力是工程教育认证的重要目标，因此，在教学过程中必须着重培养学生在该方面的能力。

传统的理论教学难以达到该目标，而实践教学则是解决复杂工程问题能力的重要途径。“数据库原理及应用”的实践环节中设置了验证性实验、设计性实验，还设置了综合型实验，通过各类实验项目训练学生的解决工程问题的能力。但动手实践一直是学生的瓶颈，为了帮助学生尽快突破这一瓶颈，课程组老师开发了“百度外卖”案例库，完整呈现了实战项目的全过程，从项目的需求分析，到建模，再到数据库设计，直到最后的实施及维护，贯穿了数据库设计及应用的全过程，也将大纲所要求的主要知识点有机地串联起来，做到了原理与应用的融合。该案例已经在中国大学MOOC上线，同时也展现在编写的教材中，方便学生线上线下学习。

教师提前发布综合性实验要求，学生在学习“百度外卖”案例的同时，分阶段完成综合性实验，实验任务涵盖了课程的大部分内容。教师分阶段对学生予以指导，培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力，同时将课堂上的碎片化知识进行整合，进一步地融会贯通。通过课程实践环节，着力培养学生解决复杂工程问题的能力，体现了工程教育认真所强调的成果导向教育（OBE）。

（四）实施效果

教改实施一年多以来，课程组在部分教学班尝试了线上线下混合式教学，根据学生程度以及本课程的教学特点和教学内容设计教学活动，引导学生充分利用MOOC资源进行线上和线下的混合模式学习，取得了较好的效果。

以2019年秋季学期的“数据库原理及应用”课程为例，该学期共开设了9个平行教学班，其中两个教学班实施了混合式教学，其余7个教学班为传统教学方式。教改班与对照班的期末考试卷面成绩对比如下：

教改班与对照班相比，优势比较明显。这充分说明通过线上线下混合式教学，提高了学生的参与度，学生由被动学习逐渐转向主动学习，从而保证了知识留存率，提高了教学质量。

六、存在问题

1.教师在混合式教学中的角色和作用发生了变化，少数老师还未能适应这种变化。教师由传统教育中的主体地位转变为学生提供学习资源的服务者、组织者和与学生互动交流的成员，教师必须系统把握本门学科所涵盖的所有知识点以及各知识点之间的相互关系，提前做好知识图谱，并在课堂上设计合理的引导步骤，从一个讲授者、讲解者变为学习的激励者、启发者，因此对教师的要求更高，工作量也更大。

2.少数学生认为混合式教学方式增加了其负担，学习积极性不高。学生要在无人监督、指导的情况下自觉地、高质量地完成学习，并保证有足够的注意力保持对学习内容的持续关注与交互，无疑对学生的毅力、自觉性、理解水平和学习能力等都提出了较高的要求。少数缺乏主动性的学生不愿意参加到线上教学环节中，这给教学带来了一定的阻碍。

3.课程的考核方式还有待优化，使之能够契合线上线下混合式教学的要求，客观公平地反映学生的学习过程和学习效果，并通过相应的激励机制进一步激发学生的学习热情。

七、结语

在MOOC等网络开放资源不断涌现的时代，借MOOC教学的优势改革传统讲授式教学方法，将部分教学任务移到线上进行，发挥线上、线下教学各自的特点，能够有效提高学生的主观能动性和学习兴趣，也能充分发挥教师的指导作用，从而改进教学效果，达到工程教育认证的目标。

当然，混合式教学方法对授课教师和学生都提出了更高要求，教师需要花费更多的精力设置任务、筛选网络资源，而学生也需要主动思考，积极参与，投入更多的时间和精力。如何合理整合线上线下学习资源，有效调动师生积极性，是下一步要积极思考的问题。

参考文献

[1]孙桓五，张琤.基于工程教育专业认证理念的地方高校工科专业建设实践[J].中国大学教学，2017（11）：39-42，53.

[2]毕家驹.中国工程专业认证进入稳步发展阶段[J].高教发展与评估，2009，25（1）：1-5.

[3]屠菁.工程教育专业认证背景下的“金课”建设——以数据库原理与应用课程为例[J].计算机教育，2020（6）：47-53.

[4]周丽娜，李全龙，刘旭东.基于MOOC等网络开放资源的数据库系统课程混合式教学模式研究[J].计算机教育，2017（7）：109-113.

[5]杨丽，何红霞.MOOC环境下的混合式教学研究——以“数据库原理及应用”为例[J].课程与教学，2017（11）：115-120.

[6]周霞，朱敏.对分课堂教学模式在数据库课程教学中的探索[J].教育教学论坛，2018（45）：223-224.

Abstract： Aiming at the requirements of engineering education certification， this paper analyzes the present situation and existing problems of Database Principle and Application course， proposes the online and offline mixed teaching methods based on MOOC. It introduces the construction of online open course resources and the three-dimensional teaching materials， and puts emphasis on the concrete methods of implementing the online and offline mixed teaching method based on MOOC. At last， it analyzes and compares the practical effects.

Key words： engineering education certification; MOOC; mixed teaching; new form teaching materials