基于工程教育专业认证的数据库课程教学改革

周建平，吴文煌，陈业斌

(安徽工业大学 计算机科学与技术学院，安徽 马鞍山 243032)

工程教育专业认证是由专业认证机构对高等教育工程类专业实施的第三方评估认证，旨在为工业界培养高质量的技术人才。工程教育专业认证的基本理念为成果导向、以学生为中心、持续改进。这些理念对于促进高等学校专业建设和教学改革、提高工程类专业人才培养质量极具现实意义。自1989年以来，随着《华盛顿协议》的问世，工程教育专业认证受到了国内外高校的广泛关注，并为工程教育、工程师资格的国际互认奠定了良好基础。

数据库是计算机类专业不可或缺的核心基础课程，通常开设于大学第四学期。在教育部下达的《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见》中，强调要抓好重点基础课程的建设，要求当代大学生应“具备利用数据库技术对信息进行管理、加工和处理的意识与能力，用以解决本专业领域中的问题”。为提高课程教学质量、促进学生能力培养，本文围绕工程教育专业认证的基本理念，从课程目标、教材建设、教学模式、考评方式四个方面对数据库课程教学的不足之处进行了分析，并在此基础上对深化这门课程教学改革的途径进行了初步探讨。

一、专业认证对数据库课程教学的要求

对计算机科学与技术、软件工程、信息系统与信息管理等专业而言，数据库是一门至关重要的基础课程。该课程涉及数据库系统基本理论、结构化查询语言(SQL)及其应用、数据建模与数据库设计、数据库管理系统开发等，知识繁杂、概念抽象、综合性与实践性强，给教学工作带来了艰巨的挑战。按照工程教育专业认证的基本理念，数据库课程教学应遵循反向设计原则，着力于实现三个转变，即：教学内容从“教什么”到“学什么”的转变，根据对学生的毕业要求来确定课程目标和教学材料；教学模式从“怎么教”到“怎么学”的转变，强调学生的主体地位，注重知识建构的创新性、实践性、自主性和开放性；考核评价从“教得怎么样”到“学得怎么样”的转变，采用多元、立体、注重过程、关注个体的发展性评价方式。

二、数据库课程教学存在的问题

随着计算机技术及应用的快速发展，对数据库课程的教学要求在不断提高。然而，长期以来，该课程教学一直存在如下几个问题：

(一)课程目标问题

在试行工程教育专业认证之前，计算机类专业培养方案对学生的专业能力和综合素质的认定标准往往不够明确具体。这导致数据库课程目标措辞过于笼统、缺乏层次性和可操作性，不利于持续改进。此外，由于在数据库课程目标定位这一环节的疏误，与之相应的教学评价机制可能存在一定的缺陷，进而难以科学准确、客观公正地衡量教学效果和教学质量。

(二)课程教材问题

教材是学生获取知识的主要来源，一本好的教材可以为课程学习提供强有力的保障。现有数据库课程的教材对数据库的一些核心内容(譬如SQL的查询功能)的阐述往往不够细致全面，所依托的管理系统版本普遍较低、功能不够完善，这严重影响了学生的学习效果。此外，上机实验是数据库课程的一个重要环节。而一些数据库教材对实验内容的编排有所欠缺。

(三)教学模式问题

当前，数据库课程通常采用以教师为中心的传统教学模式。课程教学以教师讲授为主，注重“教”而忽视了“学”。即便教师在知识灌输上付出再多的努力，由于学生只是被动地消化、理解，甚至机械地记忆数据库的概念、理论、方法和技能，这种教学模式将不可避免地导致学生的学习主观能动性低、学习交流互动氛围差，因而难以培养其创新意识、发散思维和工程观念。

(四)考核评价问题

关于数据库课程学习状况的考核评价，国内大多数高校以期末考试成绩为主，虽然可能参考平时成绩，但由于缺乏与之配套的、明确合理的过程性评定标准，致使平时成绩分数常常有失公允。由于平时成绩所占比例过低，导致一些学生忽视平时学习，考前才“临时抱佛脚”，进而在一定程度上存在“高分低能”现象。此外，在考核评价过程中，由于对学生主体地位的忽视，导致其参与程度不足，不利于其认知能力的发展。

三、深化数据库课程教学改革的途径

围绕工程教育专业认证的基本理念，在教学实践中，针对数据库课程教学存在的问题，通过以下途径开展教学改革：

(一)明确课程目标

以成果为导向的专业培养方案是确定课程目标的主要依据。在专业培养方案中，将工程教育认证标准所规定的12条毕业要求分解为具体的、易衡量的指标点。课程教学目标的确定，应基于课程体系，对相关指标点提供强支撑。对数据库课程而言，可依据指标点2-3、3-1、8-2，确定与之相应的3个课程目标(见表1)，并在此基础上对教学内容和学时分配进行调整和优化。

表1 毕业要求指标点与课程目标的关联

(二)加强教材建设

在教育部关于《普通高等教育本科教材建设的若干意见》中，鼓励高等学校根据教学需要建设高质量的教材。数据库是一门专业基础课程，担负着传授数据库理论与实践知识的重任。首先，围绕该课程中重要的基础知识，应进行系统深入的阐述。譬如，可将单表查询、多表查询、数据库常用对象从SQL概论部分中分拆出来，作为独立的章节进行详细介绍，以便让学生对这些重要知识点有更好的认识和理解。其次，考虑到数据库软件的市场占有率，对于SQL以及PL/SQL等基础知识的编写，应立足于广为流行的关系型数据库管理系统平台(譬如Oracle 11g)。再次，在数据库教材中，不仅要配置大量的实例和练习，还应提供精心设计的实验内容，以帮助学生对所学知识加深理解、巩固掌握。

(三)革新教学模式

近年来，大规模开放在线课程MOOC及小型限制性在线课程SPOC等相关网络教学平台的快速发展，为计算机类课程的教学模式改革提供了良好的环境。与MOOC相比，SPOC提供了一种可持续发展的竞争模式，在成本、学习体验等多个方面具有明显的优势。为贯彻落实以学生为中心的教育理念，充分调动学生学习的积极性、及时掌握学生的学习状况，可依托超星泛雅等SPOC平台建设线上教学资源，开展线上线下混合式数据库课程教学。

1.线上教学资源建设。混合式教学中的线上学习需要有优质、丰富的网络教学资源。在SPOC平台上，教师应上传精心制作的数据库课程教学视频。视频材料不仅要包含对教学内容重难点的剖析讲解，还应涉及知识点的补充和拓展，以便对该课程有浓厚兴趣的学生加深学习。此外，在教学过程中，教师应对SPOC平台上的数据库课程习题库、单元测试题等相关教学资料不断予以更新完善。

2.混合式教学设计。混合式教学模式的教学设计一般应涵盖课前学习、课堂教学、课后复习三个模块(见图1)。在数据库课程的课前学习环节，可要求学生通过SPOC平台进行教学视频自学，完成并提交教师布置的前测作业，以形成对知识点的感性认识。在数据库课程的课堂教学环节，教师可在对前测作业情况分析点评的基础上，导入新课并对教学重、难点进行讲解，而后通过课堂讨论、随堂练习、教学小结加深学生对知识点的理性认识。在数据库课程的课后复习环节，教师可要求学生通过完成课后作业，结合网上答疑，帮助学生实现所学知识的巩固提升。

图1 教学过程示意图

(四)完善考评方式

根据工程教育专业认证的基本理念，对数据库课程学习情况的考核评价应以促进学生发展为宗旨，通过多种渠道、采取多种形式，在不同学习情境下，考查学生理解掌握、综合运用知识的水平与能力。为促进学生全面发展，课程考核评价应关注学生高阶思维能力的发展，关注学习过程，关注评价主体的多元化和评价方式的多样化，并侧重于质性评价。针对线上线下混合式教学，可围绕以下四个方面对数据库课程的学习情况进行考核评价：

1.形成性评价。通过SPOC平台对学生的数据库课程的平时学习过程进行记录，内容包括线上资源学习表现、线下任务完成情况、课堂学习表现以及线上线下测试情况。在此基础上，将学生的所得积分折算为学生的平时成绩，以使平时学习情况可量可测。

2.终结性评价。终结性评价主要通过期末闭卷考试方式完成，重点考查学生数据库知识目标和能力目标的达成情况。在卷面创新题型和题目中，主观题占比应不少于80%，且要体现试题的挑战度。

3.综合性评价。主要通过大作业形式完成，一人一题，侧重考查学生的专业素养以及在数据库系统分析、设计、实现和技术创新等方面的能力，并要求学生通过答辩获取成绩。

4.目标达成度评价。通过形成性评价、终结性评价、综合性评价所得的各项数据对数据库课程目标的达成度进行评价，并对评价结果予以深入分析，提出相应的持续改进措施。

四、结语

随着计算机技术及应用的飞速发展，对数据库课程的教学要求在不断提高。深化数据库课程教学改革，既非常必要，又十分迫切。基于工程教育专业认证的数据库课程教学改革，应秉承成果导向、以学生为中心、持续改进这三个基本理念，在明确课程目标的基础上，加强教材建设，革新教学模式，完善考核评价方式。