马秀莹 石艳娇 刘梅
摘 要:为了培养符合软件产业需求的应用技术型人才,基于先进的OBE教育理念,本文对软件工程专业“数据库原理及应用”课程教学进行有益探讨。反思课程教学中存在的问题,笔者分别从课程目标、教学资源、教学内容设计与实现、考核评价四个方面展开讨论,提出了一种基于OBE的课程教学设计及多元考核评价方案。实践结果表明,该方案能够提升学生的学习主动性,提高学生的综合实践能力,满足软件工程人才发展的需求。
关键词:OBE教育理念;应用型本科;数据库;产教融合;案例驱动;考核评价
Teaching Practice of the course
"Principle and Application of Database" Based on OBE Education Concept
Ma Xiuying Shi Yanjiao Liu Mei
Shanghai Institute of Technology Shanghai 201418
Abstract:To cultivate applied technical talents that meet the needs of the software industry,a beneficial exploration is conducted on the teaching of the course "Principle and Application of Database"in the software engineering major based on the advanced OBE concept.The problems existing in course teaching is reflected on.A discussion is conducted from four aspects:curriculum objectives,teaching resources,teaching design and implementation,and assessment and evaluation.A curriculum teaching design and multiple assessment and evaluation scheme based on OBE is proposed.The practical results indicate that the scheme can improve students' learning initiative,enhance their comprehensive practical abilities,and meet the needs of software engineering talent development.
Keywords:OBE education concept;applied undergraduates;database;integration of industry and education;casedriven;assessment and evaluation
OBE(Outcome based education,OBE)教育理念,是一種以成果为目标导向的理念,即以学生为本,教学设计、教学实施的目标以学生通过教育过程最终实现的学习成果为准。因此,这种先进的教育理念,应采用逆向思维的方式进行课程体系的建设。首先根据行业需求制定培养目标和毕业要求,在此基础上,构建课程体系[1]。
学习成果代表了一种能力结构,这种能力主要通过课程教学来实现。本文以“数据库原理及应用”课程为例,运用OBE教育理念,对课程教学进行改革实践,构建符合应用技术型人才培养需求的教学设计和考核体系,以满足行业需求,为相关行业提供技术型人才。
1 教学方法的几点反思
“数据库原理及应用”作为计算机各专业的学科专业基础课,具有理论联系实际、实用性强的特点[23]。教学中存在的问题反思如下:
(1)授课过程重理论、轻实践。“数据库原理及应用”课程共56学时,其中理论40学时,实验16学时。教学内容主要包括数据库基础知识、数据库设计、数据库管理技术。从学习成果看,学生不具备综合运用数据库相关理论和技术的能力,而进行信息管理系统的数据库设计及数据库编程的能力主要表现在后期毕业设计和工作过程中,以及对数据库系统的设计开发。
(2)线上线下混合式教学[4]。如何围绕课程教学目标合理设计课程教学内容、选择适合的平台、综合运用多种教学手段,从根本上调动学生的学习主动性,最终获得相应的学习成果。
(3)考核方式[5]。打破传统的“一卷式”考核,建立基于过程化的考核机制。如何从多个层次展开、实施多样化的考核,合理设置各考核层次的权重,都是值得进一步探讨的问题。
2 基于OBE教育理念的教学实践
综上分析,为使学生通过该课程的学习获得相应的学习成果,下面以应用型本科院校“数据库原理及应用”课程为例,实施基于OBE教育理念,探索在课程目标、教学资源、教学内容设计与实现、考核评价等方面的教学改革。教学过程总体设计如下图所示。
基于OBE的教学过程图
2.1 课程目标
根据学校应用型本科定位及应用型人才培养目标,结合软件工程专业毕业要求,制定“数据库原理及应用”课程目标,目标及毕业要求对应关系如表1所示。课程目标强调对于学生的知识点的掌握以及能力的培养,着重培养学生解决复杂工程问题的能力,有效支撑毕业要求。
2.2 教学资源
产教融合的校企联合培养模式,可以把行业主流技术、先进设备引入高校的实践教学,有利于混合式师资团队的形成以及面向行业和社会的人才培养质量的提升[1]。计算机学院与多家企业形成了合作关系:校企共建高水平双师、双能型教师队伍,多次开展“双师型”教师培训,提升师资队伍质量。100%的教师具有面向工程的教学能力,即“双能”;80%的教师具有软件工程相关的职业资格和水平证书,即“双证”。形成师资队伍建设专业负责人、模块负责人、课程负责人三级管理模式;校企共建校内外实践平台,搭建实践教学和学习实验平台,提供环境支持;实施“卓越计划”(3+1)联合培养模式。企业教师参与教学大纲的编写,走上讲台授课,发挥企业教师的实践优势。学生在企业中进行为期一年的课程学习及实践。
2.3 教学内容设计与实现
本课程实践性较强,宜采用案例驱动教学方式。实践教学部分包括课内实验、资质认证、课程实训三个环节。
课内实验采用评测型教学案例,检验学生掌握理论知识的程度,培养学生实践动手能力。课内实验共设置七个验证性实验,一个综合性实验,培养学生使用SQL语言创建数据库,对数据进行查询、更新以及建立视图、存储过程的能力。资质认证采用项目型教学案例,将资质认证融入课程,企业教师利用课外时间对学生进行资质认证培训指导,着力提升学生的工程素养、工程能力,打造未来杰出的工程师。课程实训采用项目型教学案例,设置图书管理系统、物业管理系统、酒店管理系统等多个项目,学生通过实施完整的项目需求分析、设计与实施,提高以专业知识为支撑的业务能力。课程实训是与课程配套的实践教学环节,共计64学时,单独进行考核。考核层次包括团队合作、综合操作能力(分析、设计、实现)、实训报告、项目答辩。
结合超星平台开展线上线下混合式教学,可以充分利用超星平台提供的丰富多彩的教学手段,弥补传统教学方式时间固定以及内容单一的不足,也有利于过程化考核的开展,以此进一步激发学生的学习兴趣,让学生从学习的被动者变为课堂的主动者,更好地实现以学生为中心的教学设计。
(1)微课视频学习:教师可在课程教学网站上发布学习内容和任务,并将课程微课视频上传至课程网站,发布预习任务。教师可通过发布测验题目、设置投票、发布问卷调查等多种方式来检验和掌握每个学生通过微课视频、互联网等各种学习途径下对学习内容的理解和掌握程度,从而制订线下课程相应的授课计划,及时调整和更新线下授课内容和授课侧重点。
(2)设置分组任务:教师可根据教学内容在线发布分组任务,学生可自行分组或由教师指定分组来完成任务。任务评价可采用教师评价、小组自评、组间互评等多种评价方式,通过组内、组间交流,培养学生的沟通表达能力,提高学生团队合作意识。
(3)案例分析:采用知识点型教学案例进行知识点的讲解。通过多个案例和课程项目引导学生主动思考、启发学生思维,培养学生运用所学知识对问题进行分析和建模的能力。
(4)研讨交流:教师在线上线下教学过程中,可根据教学内容设置开放性研讨主题,鼓励学生发表不同见解,培养学生开放性、多元化思维方式,对于见解独到且能解决科学问题的予以奖励。研讨交流在线下课堂上完成,可以活跃课堂气氛,提高学生的参与性,同时也可以定期在线上进行。
(5)章节测验:在线上线下教学中,在学生自主学习或教师讲授一个知识点后,可通过超星学习通发布章节测验。对于线下教学,通过章节测验,有助于教师了解学生对该知识点的掌握程度,同时可吸引学生注意力,保持学生课堂学习的积极性、专注度。对于线上教学而言,通过测验,教师可以了解到学生对知识点的掌握程度,进而及时调整线下教学内容。
(6)课后作业:对于课程中的教学重点和难点,可通过发布课后作业的方式督促学生对课程内容进行复习巩固。课程作业应不局限于书本,应具有一定的扩展性和开放性。学生通过课后作业不仅能够温故知新,还可以提高其主动学习、主动思考、主动创新的意识。同时课后作业设置可适当引入下次课程的教学内容,让学生在完成作业过程中自然地完成了预习,形成循环式教学过程。
2.4 多元考核评价
课程的考核采用多元考核评价,根据考核评价的结果,对课程進行持续改进,从而促进学生的学习成果的达成。
总评成绩=(平时考核+期末考核)×50%,其中平时考核从实验、资质认证、主题研讨、测验、作业五个层次进行评价,期末考核为闭卷考试,如表2所示。
基于OBE的课程教学设计及多元考核评价方案的实施,取得了显著的成效。
(1)学生的学习主动性明显提升。从统计分析结果看,学生对于预习任务、分组任务、课程讨论等的参与度提升了近30%。
(2)学生的实践能力增强。经过资质认证培训,2020级软件工程专业学生全部获得了“阿里云ACA证书”。同时,为增强学生的实际动手能力和知识运用能力,鼓励并指导学生参加各类竞赛,包括中国机器人及人工智能大赛、全国大学生“互联网+”创新大赛、全国软件和信息技术专业人才大赛等多项比赛,并在二十三届中国机器人及人工智能大赛中取得了国家级一等奖两项,上海赛区省级一等奖一项、二等奖一项、三等奖两项的佳绩。
(3)课程目标达成度对比分析。以达成度证明对毕业要求的支撑。达成度计算公式如下:
课程目标i达成度=∑(目标i对应的各层次学生实际得分)/总人数∑(目标i对应的各层次分值)
表3列出了方案实施前后,2019级学生和2020级学生的各课程目标达成情况。从表中数据可以看出,方案实施后,2020级学生各目标达成度均有所提升,课程目标的达成可以有效支撑毕业要求,为行业输送人才。
3 结论
本文从应用型本科院校软件工程专业“数据库原理及应用”课程建设的角度出发,反思了当前课程教学中存在的问题,探索了一种基于OBE教育理念的教学改革思路,分别从课程目标、教学资源、教学内容设计与实现、考核评价等方面进行了初步探索。该方案以成果为目标导向,以学生为中心,进行教学设计实施。一方面,通过产教融合培养高水平师资队伍的同时,企业教师进课堂,充分发挥企业教师的实践优势,提升学生的综合实践能力。另一方面,通过超星平台开展线上线下混合式教学,与多元考核评价相辅相成。
评价结果表明,学生在掌握了数据库相关理论知识及应用技术的基础上,具有综合运用理论和技术手段设计解决复杂数据库管理系统开发的能力,进一步提高了学生自主学习能力,培养了学生创新意识、团队合作意识,全面提升了学生的个人素养,努力将学生培养成为软件工程专业的专业技术人才。
参考文献:
[1]新工科下人才培养“OBE”模式.https://www.csdp.edu.cn/article/2767.html.2017713.
[2]章鸣嬛,张璇,郭欣,等.高校的“数据库”课程群改革与探索[J].微型电脑应用,2020,36(3):1518.
[3]杜红乐,张燕.基于OBE理念的“数据库开发与应用”课程教学改革[J].微型电脑应用,2020,36(3):3537,44.
[4]馬丽,董悦丽,孙斌,等.高校数据库原理与应用课程线上线下混合式教学的研究与实践[J].计算机教育,2020(7):5861.
[5]方昕.基于OBE理念的课程教学目标达成评价分析[J].微型电脑应用,2020,36(7):2023.
基金项目:上海市重点课程建设项目《数据库原理及应用》
作者简介:马秀莹(1975— ),女,汉族,山东济南人,博士研究生,讲师,研究方向:信息安全、大数据技术及应用;石艳娇(1986— ),女,汉族,吉林长春人,博士研究生,副教授,研究方向:计算机视觉、数字图像处理。