OBE 理念下数据库技术课程案例库建设与实践研究

邢立峰，刘景涛，苏 娜

（河套学院，015000，内蒙古巴彦淖尔）

1 引言

教育部发布的《关于一流本科课程建设的实施意见》（教高〔2019〕8 号）指出聚焦新工科、新医科、新农科、新文科建设，体现多学科思维融合、产业技术与学科理论融合、跨专业能力融合、多学科项目实践融合，建设一批培养创新型、复合型人才的一流本科课程[1]。各大高校为深化教育改革，在课程教学改革上均迈上新阶梯，其中案例库建设成为各高校培养应用型、复合型人才的重要手段之一。而基于案例库的案例教学法（教师以当前企业或科研工作中的具体案例，结合教学内容、教学目的来引导学生参与项目的思考、分析、讨论和表达等活动，以培养学生认识问题、分析问题、解决问题的综合能力）成为教学改革的重要内容之一，与之相对应的案例库建设也作为核心内容被纳入课程建设范畴，基于OBE 理念下的案例教学、项目学习等新方法也被广泛应用于教学实践，但目前我国高校案例库建设存在以下问题。

（1）未形成完整而规范的教学案例库。

（2）案例教学中知识点单一，关联知识点不明确，配套资源不足。

（3）过程考核效率不高，考核形式不能真实反映学生实际水平与掌握状况，实施成效与预期目标存在较大差距。

（4）案例缺乏示范性、创新性。

（5）学生没有明确的学习目标及掌握标准。

本文以河套学院数据库技术课程为例进行案例库建设研究并进行教学实践应用。“数据库技术”是一门实践性极强的课程，在各专业的课程中均有应用，该课程通过教学与实践相结合来提高学生的动手实践能力，是后续的软件开发课程如java、python 等的基础课程。然而通过对河套学院该课程的教学实践总结及教师教学交流，得知该课程存在以下一些问题。

（1）教师在教学过程中仍以理论教学为主，案例仅作为理论学习的验证工具，教学所用案例仅针对所讲知识，故其仅注重了知识的基础应用，虽加强了学生对于知识的理解，但与企业实际需求相距较远。

（2）学生要加强实践培养但受到课时紧张的限制，知识延伸、扩展、熟练应用起来较困难。

（3）数据库及其相关课程缺乏完整规范的案例库，出现各相关课程知识点衔接不足的现象，后续软件开发课程在用到这些数据库知识时，很多学生都忘记了应用与操作方法。

（4）学生主动学习能力不足，对知识的具体应用缺乏认知，缺乏对实践问题的了解。

针对上述问题，提出基于OBE 理念下案例库建设的方案，基于OBE 理念教师通过工程实践案例针对学生分析问题能力、知识迁移能力、自主学习能力、实践操作能力进行教学设计，从而培养学生较好的综合应用能力。

2 OBE 理念下数据库技术课程案例库建设

2.1 OBE 教育理念

成果导向教育OBE (Outcome Based Education)是指教学设计和教学实施的目标是学生通过教育过程最后取得学习成果。OBE 理念核心问题：我们想让学生取得的学习成果是什么？我们为什么要让学生取得这样的学习成果？我们如何有效地帮助学生取得这些学习成果？我们如何知道学生已经取得了这些学习成果？OBE 理念要求学生通过具有挑战性的任务，例如提出项目建议、完成项目策划、开展案例研究和进行口头报告等来展示他们思考、质疑、研究、决定和呈现的能力。OBE 教学理念强调成果作为目标导向，坚持以学生为中心，更加关注高阶能力，例如创造性思维能力、分析和综合信息的能力、策划和组织能力等[2]。

2.2 案例类型的确定

CCF(中国计算机协会)将案例分为知识点型教学案例、评测型教学案例、项目型教学案例3 种类型[3]。知识点型教学案例为引导学生思考、启发学生思维而设置的辅助理论教学的某个或某些知识点案例，如讲解视图时，以教务管理系统中每位学生输入自己的学号出现不同的查询结果为例切入教学，通过学生熟悉的系统引导学生思考与教学内容相关的实践操作，激发学生的兴趣，培养了学生的思维能力。

评测型教学案例用于验证或测试学生对于理论知识的掌握情况和实践能力，以课堂实验或课后测试题等形式验证学生对于理论知识的掌握情况，培养学生实践动手能力，如河套学院应用超星学习通网络教学平台实施评测型教学案例教学。

项目型教学案例以综合性知识进行设置（来源于企业或科研项目），项目案例一般会涉及到课程的各知识点或其在项目实践中的主要阶段，用于实现完整的项目需求分析、设计与实施，系统分析的探讨、数据库设计等实践活动，如网络考试系统、小区物业管理系统中数据库的设计与实现等均可作为数据库技术课程的项目型教学案例。

2.3 案例库设计原则

案例库设计应遵循以下原则[4]。

（1）典型性原则。案例应源于企业或工作实践中工程领域与课程知识联系紧密、能引导解决实际需求的关键问题。

（2）实用性原则。项目型教学案例让学生真实体验实际项目的整个过程，培养其对于项目的开发流程的认识，掌握软件开发方法，并通过解决现实生活中的实际问题，提升学生的成就感。

（3）规范性原则。项目型教学案例应基于项目开发的规范化文档模板，案例包含名称、案例描述、实际需求、所用知识等，对于学生实践能力的培养具有示范作用。

（4）关联性原则。案例应与该课程相关的其他课程的知识点进行衔接，形成连续的、完整的教学实践。如项目型教学案例要求学生完成管理系统输入界面的设计、界面功能的实现等，这需要用到后期的软件开发课程，这样就能让学生有连续的、完整的认知，为后续课程的学习打好基础。

（5）层次性原则。根据学生掌握情况、学习能力、爱好程度等将案例与教学内容及目标进行难易不同的分类，可从综合能力（A 类）、实践能力（B 类）、基础能力（C 类）三个层次分类设计，以保证每位学生的能力均有提升。

2.4 案例库设计方案

2.4.1 知识点型教学案例

根据人才培养方案结合企业需求整理案例任务，基于教学大纲汇总各知识点及其课时数，建设案例库中教学大纲要求的必需或扩展的资源。知识点型教学案例主要用于辅助理论教学，以章节为单位划分，以便于教学资源建设与教学实施。本文以数据库技术课程中存储过程章节的知识点型教学案例来说明教学案例的详细设计。其案例库设计如表1 所示。

表1 基于教务管理系统的知识点型教学案例库设计

表中各部分项目具体说明如下。

（1）问题描述。如进行存储过程讲解时，使用学生熟悉的教务管理系统作为案例进行模拟实施，学生输入学号后，能查询出其对应的选课信息如选课名称、学分、课程成绩、任课老师等，并能汇总学生选课的门数及平均成绩。通过案例教学，引导学生分析、思考问题，找出其对应的理论教学知识，在实现任务时考虑到其在后续软件开发过程中的实现方式，以及对应功能的实现方法，引导学生学习过程中注意存储过程、视图、条件语句等的使用；加强学生对于实践任务的操作训练，提高其熟练操作的能力。

（2）知识点描述。该案例涉及到数据库中存储过程（带参数的存储过程的建立、存储过程的调用）、SQL 语言基础（条件语句、变量）。

（3）关联知识点。此案例关联到数据查询（条件查询、分组查询、多表连接、聚合函数）、视图等知识点。

（4）任务要求。要求学生能写出给定学号的学生选课信息汇总、查询的代码，利用视图简化多表查询，利用带有输入参数的存储过程实现案例要求，并能在SQL 语言环境加以实验验证。拓展思考以下内容：如何测试给定该学号是否在学生库中？学号在实际教务管理系统中如何接收？汇总结果如何体现在网页中？

（5）所用课时数。根据教学大纲本案例需要4 课时左右。

（6）案例考核形式。本案例以学习通中基础题（平台中的选择题）和实验操作的代码形式上交。

（7）考核评价。案例任务要求分层次评价：能完成存储过程的建立并调试无误、正确执行即为基本达标，对应分数在60～70；在上述基础上能利用视图进行程序代码的简化即为达标良好，对应分数在70～80；在达标良好的基础上能进行扩展代码的编写即为优秀，对应分数在80～90；在优秀的基础上自学了解其与后续课程的关联连接，即为优+，对应分数为90～100。

（8）案例说明。根据案例要求，先是能使用多表查询实现给定学号学生的选修课程的信息检索；使用分组查询汇总该学号选课门数及平均成绩；使用exists查询判断学号是否在学生库内；使用if 语句进行条件判断学生的等级划分。以上内容为存储过程的过程体，其输入参数即为学生要查询的给定学号，在过程体中对查询过程使用视图可以简化代码。

以上说明对应的实验即为其评测案例内容，实验过程中要求学生能先从基本的要求逐个完成，学生可先验证查询的实现过程，再将其放在存储过程中加以调试，调试过程中能根据错误提示信息自己找到原因并解决问题。

（9）案例层次。根据案例涉及到的知识点容量及其难度，将案例划分为不同的层次：只涉及1 个或2 个知识点的基础性案例为C 级；涉及到2 个知识点以上、稍有综合性的案例为B 级；针对具体实践任务、涉及知识点在1 个以上的案例为A 级。此案例划分为A 级。

2.4.2 项目型教学案例

项目型教学案例来源于工程实践，为完成某些具体的实践需求而设置的项目，或来源于教学或科学研究项目。本文以网络考试系统为例说明项目型教学案例的详细设计，具体设计方案如表2 所示。

表2 基于网络考试系统的项目型教学案例库设计

项目型教学案例库各项功能说明如下。

（1）需求分析。需求分析主要训练学生对于问题的描述、理解、解读、与人沟通的能力，通过实践沟通与了解，教师引导学生将任务进行分解，明确功能需求，如根据调研，了解网络考试系统涉及到三种不同的用户，每个用户有不同的功能要求，具体需求分析归纳内容在此不再详细说明。

（2）功能描述。该部分要求学生在与用户沟通后，分析、整理出项目的各功能模块，考核学生对于项目的表述能力、分类汇总能力等，如网络考试系统中教师功能部分有：设置试题类型、考试命题、评阅试卷、修改密码、成绩表输出等。

（3）数据库设计。依据数据库设计原理，根据需求分析功能设计，对软件中涉及到的数据操作进行数据库设计，完成数据库表的设计与功能实现。此部分为数据库技术课程中项目型教学案例库的关键，也是学生进行项目训练的主要部分，通过具体的实践任务让学生体验了软件开发的流程、软件开发的实现过程、数据库设计的具体操作、数据查询与管理功能的实践应用等，从而形成完整系统的知识体系。

（4）案例教学要点。案例教学要点主要涉及到数据库的设计、数据查询、存储过程与触发器、事务管理等内容。

（5）关联软件。本案例涉及到数据库软件（如MySQL、SQL Server）、网页设计软件（如Dreamweaver）、具体功能编辑软件(如PHP、JSP、python 等)。

（6）案例层次。本案例涉及到数据库编程、软件开发、网页设计等多个功能，其综合性、应用性较强，所用周期较长，故其案例等级为A 级。

3 案例教学实践与应用

案例教学实施对象为2020 级、2021 级数学与应用数学（大数据分析方向）专业学生，参考案例库案例说明将传统授课方式转为案例教学方式，该课程的整个教学以学生实践操作教务管理系统的体验来构建具体场景，引导学生分析问题、找出问题之间的关系、思考解决问题的方案、实验验证具体操作，并以疫情防控数据库系统为例将项目分解成多个子项目，从局部到整体逐个实践，以加深学生对问题的理解，提高学生综合运用知识的能力。教学流程设计如图1 所示。

图1 教学流程设计图

通过在课堂实践过程中学生对于问题的回答与问题解决方式、解决措施等方面对比分析，从学习效率、学习兴趣、综合能力提升等方面进行调查，有70%以上学生认为案例教学方式能提高学生的学习积极性，案例的综合性帮助学生复习巩固前面的知识，培养了学生分析问题的能力，从而提高学生综合运用知识的能力。

为确保案例的适用性、实用性、真实性，根据学生实践中反映出的问题，需要及时进行案例的改进与修正，并针对具体项目基于OBE 理念提出拓展[5]，加强学生对于问题的思考，促进其对于后续课程的了解。

4 结语

针对目前数据库技术课程中案例教学实践性不强、实用性不足等问题，采用OBE 理念下案例库教学，可以极大解决以上问题，同时弥补课程建设资源的不足，提升学生的学习能力及综合应用知识的能力。在应用案例库教学实践过程中不断修正、改进案例，以促进数据库技术课程教学改革。