基于項目的數據庫原理與應用混合式教學探索

張月星 楊 智 邵湘怡

（湖南文理學院，湖南 常德 415000）

1 引言

國內高校如火如荼的“雙一流”建設，以及工程教育專業認證的大力推進，對普通本科院校的各類學科專業的改革與發展帶來了全新的挑戰。通信工程作為熱門專業，是很多院校的必設專業，其改革與實踐應與時俱進，在專業人才培養目標的指導下，研究與完善合理的專業課程體系、課程內容和教學方法是需要迫切思考的關鍵問題。

數據庫原理與應用雖然是通信工程專業的一門限選課，但是因為其在信息領域的廣泛應用及基礎性作用，該課程建設對專業人才的培養目標實現具有重要的作用。北京師范大學黨德鵬[1]提出的數據庫原理課程線上線下混合教學，將一學期整體劃分為課程導入、混合式學習、期末測試3 個階段，在MOOC上建設線上教學資源。這種結合提高了學生的學習興趣，線上學習理論知識，線下進行試驗教學，提高了教學效果。廣東外語外貿大學趙永剛[2]提出的微項目驅動數據庫課程教改研究，將“微項目”與理論教育相融合，設計切合工程實踐的實際場景，主要針對Access 數據庫，且在非計算機類的文科類專業試點，取得了較好的效果。北方工業大學童立靖，郭峰[3]提出的基于OBE理念與同伴教學的數據庫教學實踐，提出一種結合OBE（成果導向教育）教學理念與同伴教學的教學模式，注重培養學生工程能力，提升學生的學習興趣和學習效果。漢江師范學院楊慶[4]提出的大數據時代下基于應用能力培養的“金課”構建與探索，通過調研分析，挖掘數據庫相關專業需求，設計應用性人才培養方案，整合教學內容，注重實踐能力的培養。

通過對研究現狀[5-13]進行分析發現，國內各高校在通信工程專業課的開設、各門專業課程內容的建設以及專業人才培養方案修訂都還在不斷的完善之中，數據庫原理與應用便是其中一門。隨著科學技術的不斷發展，數據庫的新技術不斷進步，通信工程專業建設的進一步完善，要求對數據庫原理與應用課程研究和實踐新的教學方法和教學手段，完善課程內容建設以及設計新的實踐教學環節?；陧椖康木€上線下混合式教學改革方面的研究成果還比較少，值得進行深入研究。

2 現有教學問題

（1）教學模式單一、缺乏多樣性，教學內容缺乏工程性。按照傳統的教學模型，課程設置分為理論和實驗教學兩部分。理論部分主要采取多媒體形式的面對面教學。這樣的教學模式好處是教師把握學生的學習狀態，便于根據學生的學習狀態進行教學進度和難度的調整。但現狀是這種教學效果難以令人滿意，課堂教學存在與學生互動的方式有限、難以吸引學生注意力、時間有限、需要考慮各層級學生的知識接納能力等問題；實踐教學部分設置8個課時，學生能接觸到的知識有限，主要掌握數據庫管理工具的使用、數據庫設計、SQL語句的使用，均由老師指導，學生獨立完成。實驗部分由于課時短，實驗項目設置不合理等問題導致學生對于數據庫的認知存在片面性。因此在“互聯網+”的大環境下，單一的線下教學模式已不能很好地滿足教學的需求。在調動學生學習積極性方面，線上線下融合教學模式是高校教學中一種不可阻擋的趨勢。

（2）線上教學形式化，缺乏整體性。第一，雖然線上教學方式是教學改革的新趨勢，存在大量的在線教育資源，如MOOC等內容豐富，但是并沒有考慮不同學校以及不同學生的接受水平；第二，線上教學資源內容良莠不齊，學生很難獨立判斷，需要任課老師篩選及指導；第三，線上教學欠缺評價機制。以上三個方面導致線上教學工作趨于形式化。

（3）現有課程模式重理論、輕實踐，沒有與行業發展現狀接軌。數據庫原理與應用這門課程不僅僅是理論知識的灌輸而應更加偏向于應用。只有懂得運用所學知識解決實際工程問題，才能說這門課程的教學是成功的。大部分教學老師已經認識到這個問題，但由于實驗課時的限制，沒辦法做過多的改善。通常實驗項目的設置也比較單一，常常使建立一個小型數據庫并進行常規的SQL操作，但是工程問題是千變萬化的，分析行業最新發展趨勢、引入最新數據庫技術、將實際工程問題引入課堂、通過項目形式貫穿等等這些環節必須同步伴隨整個教學過程，實驗教學必須向實戰邁進，才能進一步提高課程的教學效果。

以上提出的數據庫教學過程中教學模式單一、缺乏多樣性，教學內容缺乏工程性，線上教學流于形式，現有課程模式重理論、輕實踐等問題，說明當前教學模式已不能滿足當前雙一流專業和工程認證背景下高校對人才的培養目標的實施。因此，為培養學生的工程項目能力，實現人才培養目標，對數據庫原理與應用進行課程教學改革刻不容緩。

3 教學內容

數據庫原理與應用課程的重要特點是理論與實踐并重：理論方面，課程以數據庫應用場景為切入點，涉及到多個理論的學習：E-R模型、關系模型、關系代數、規范化理論以及事務的相關理論基礎（圖1理論教學展示）。理論知識點數量眾多，且有一定的難度，學起來枯燥無味；實踐方面，教學內容實用性高，直接面向應用。要求掌握數據庫管理工具的使用，利用理論部分所學知識進行數據庫的設計并使用SQL語言進行數據庫的各種操作（圖1實驗教學展示）。整個學習過程要求學生能夠理論聯系實際，將生產生活中實際的數據庫問題轉換成規范的數據庫并共享使用。

圖1 數據庫原理與應用學習方法

4 研究內容

（1）以項目為基礎的教學內容建設

人才培養目標中要求學生具備工程項目能力。教學與生產應用應該是相輔相成的，教學是基礎，生產應用是目的。圖2項目式教學規劃設計讓學生接觸一個完整的數據庫項目，整個課程學習以項目流程為基礎，貫穿理論和實踐教學，讓理論與實踐教學相互促進。最后應用程序訪問數據庫這一項由于課時的限制可以作為學有余力的學生的拓展項。項目應結合生產生活中數據庫應用場景、學生已有的編程能力設計，將應用場景完整地呈現在學生面前，不僅可以吸引學生的興趣，而且可以提高學生實踐能力和創新能力。

圖2 項目式教學規劃設計

項目設計應考慮不同層次學生的接受能力。對于學有余力的學生，應鼓勵其參與復雜度更高、工程量更大的項目，同時應鼓勵其對項目進行深入的研究。對于部分基礎較差的同學也應參與基礎項目的學習。

（2）線下線上教學綜合設計

為充分調動學生的學習積極性，使學生積極參與課堂教學，增強課堂互動，在教學中引入智慧樹平臺是一種值得探索和實踐的教學方式。智慧樹平臺功能強大，如可以按教學班級導入學生信息，開啟見面課，具有在線點名、學生搶答、快速投票、待發活動等互動功能，提升學生課堂參與度；作業考試功能可以線上布置相關作業及進行測試；可以在“學習資源”欄共享學習資源；還具有群聊、問答、小組教學等功能。平臺不僅能在現場教學最大化提升課堂效率，還能在課余時間讓師生在線上保持互動。

線上教學結合項目設計與智慧樹平臺線上功能進行綜合設計。一是篩選教學質量高、業內認可度高的線上資源分享在智慧樹平臺，分享的資源應結合項目設計的內容。有利于基于項目的教學順利開展并擴展學生學習的知識面。二是利用智慧樹平臺開展線上作業解答、項目答疑、學習小組劃分等活動，指導老師參與學生線上學習，營造良好的線上學習氛圍，豐富學習途徑，最終提升教學效果。

（3）現場教學規劃與設計

基于以上項目內容建設和智慧樹平臺的引入，應重新組織現場教學，使教學內容圍繞項目開展，充分利用智慧樹平臺，合理設計教學過程。教學設計圍繞項目進行，通過教材內容的整合，精簡現有教學內容。理論部分以關系數據庫的基本概念、E-R模型及與關系模型的轉換規則、數據庫的規范化設計為主線，將講課內容做到少而精。將SQL以及索引與視圖、存儲過程等概念與實際操作過程結合，突出課程的實用性和實踐性。

教學考核時，除了組織考試，可以適當提高學生平時成績的占比至40%，而學生的項目完成情況占平時成績的50%，需要在實驗課時予以展示?？荚嚨膬热菀矅@學生項目過程中的知識點進行設計，同時線上參與度計入學生平時成績，最終確保教學改革的順利實施。

5 結語

表1為實施該教學探索之后最近3年通信工程專業數據庫原理與應用期末考核成績統計數據。教學設計在2022年開始實施，學生平均分這一項上有一定的提升，良好學生的占比顯著提升，該探索由于變動較大，需穩步推進。

表1 近3年期末考試統計數據

數據庫原理與應用是計算機、軟件工程的專業基礎課，是通信工程以及其他信息類專業的重要選修課程，也是培養學生具備工程項目能力的重要課程之一。

基于項目的線上線下混合式教學的建設需要以社會需求為導向，通過優質資源融合創新、難易層次梯度分明、思政教育植入課堂，切實提高學生解決復雜問題的綜合能力；通過基于項目的線上線下混合式教學，培養學生的實踐動手、工程項目以及技術創新的能力，為將來進入通信相關領域從事專業工作奠定堅實的工程思維以及技術基礎。