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在“一流专业”和“工程教育认证”背景下数据库原理及应用课程的改革与探索

汤显 石蕴玉 赵静文
  
学术·社科集
2022年35期
上海工程技术大学 上海 201620

【摘要】为了更好的推进一流专业建设,本文分析了数据库原理及应用课程的现状以及存在的问题,在工程教育认证的理念下,本着以“学生为中心”和“以产出为导向”的教学要求,对教学内容进行重新的梳理和规划,并结合课程特点,从教学方式、实践方式和考核方式三方面入手,提出教学改革及优化措施,力求提高学生的自学能力、实践能力,以及解决综合问题的能力,培养符合社会需求的一流人才。

【关键词】一流专业;工程教育认证;专业认证;数据库原理及应用;教学改革

一、绪论

一流本科教育是未来高等教育发展的一个基本方向,也是高校本科教育改革的一个基本趋势[1]。要想更好的建设一流本科教育,核心部分是建设“一流专业”,从而培养一流的人才。国家在2016年推出的工程教育认证对“一流专业”的建设起到了积极的推动作用[2]。对于地方高校来说,如何利用一流专业和专业认证的契机,积极推进课程改革,提升教学质量,是一个亟待解决的重要课题。

二、课程定位及改革背景

数据库原理及应用课程是我校计算机科学与技术专业的一门重要的专业基础课。本课程在整个课程体系中起到了承上启下的作用,前承高级语言程序设计、计算机导论等课程,为后续软件工程、JAVA程序设计、移动应用开发、数据挖掘与分析等一系列课程的学习打下基础。通过本课程的学习,学生应掌握数据库系统及其应用的基本理论知识和基本技术,掌握数据库设计、开发和应用的基本方法,具有从事数据库应用系统开发的能力[3]。

在未引入工程认证理念之前,课程在开设过程中,主要存在以下问题:

1、学生认为基础知识枯燥,无法投入热情到学习中。产生这个问题的主要原因是“灌输式”的教学方法导致学生的参与度过低,理解知识时只浮于表面,无法深入理解,从而导致对知识的掌握度和理解度不够,学习效果不佳。

2、缺乏实践和动手能力,无法将学到的基础知识灵活运用。产生此问题的主要原因是实验内容一般是针对一个章节的内容进行设计,各章节实验之间存在低聚性、缺乏系统性的问题。由于实验的分散性,学生很难发现实验之间的内在联系,与实际脱节,从而导致在解决实际问题时无从下手。

3、考核方式为纸质试卷考核,导致部分学生认为本课程的学习就是书本上的固有知识,从而出现了死记概念的问题。单一的考试方式对学生的动手能力,创新能力等其他解决实际问题的能力无法进行考察,从而无法真正检验出学生的学习效果,无法从根本上提升学生的能力。

三、以学生为中心的课改探索

对标学院计算机科学与技术专业的毕业要求,课程在设置过程中,需支撑毕业要求的达成,这就要求学生掌握数据库系统的基本概念、体系结构和全局结构,能够将相关理论知识和模型方法应用于实际复杂工程问题的推理和分析;掌握数据库应用系统设计开发的步骤和内容,开发流程中涉及的常用技术和方法,能够基于专业理论,对复杂工程问题的解决方案进行调研,并选择适当的研究路线,设计可行的实验方案;能够针对复杂工程中的特定需求,利用专业知识,完成模块设计和数据库应用系统设计。

这就需要教师对教学大纲和教学内容进行重新的梳理,按照工程认证的要求重新设计教学方案和教学方法,以满足工程认证的要求。

“以学生为中心”是专业认证的基本理念之一[4],以学生为中心就是将学生的需求放在第一位,围绕着如何提升学生的能力,以提高学习有效性为出发点,将新的教学理念和教学形式引入课堂。教师在备课阶段首先需要根据课程大纲将课程内容进行划分,根据每个模块的特点选择不同的方式进行教学。

1、针对学生对知识点理解肤浅、无法投入的问题,可以利用翻转课堂,变学生的被动学习为主动自主学习。采用翻转课堂方式教学的课程内容主要为基础概念知识以及前沿性的新技术。

(1)对于基础概念部分,首先由教师进行引领和指导,告知学生章节的学习目标,知识点中的重点及难点,以及特别需要注意和容易混淆的知识点,并给出几个需要深入思考的问题,让学生带着问题去学习。

(2)对于前沿性的新技术部分,则给出学生需要了解的方向,与现实的生活或未来的工作有什么关联,并思考可能会有什么发展趋势,以此来激发学生去思考,去发现。此部分的内容需要学生去查阅相关的文献,科研成果以及网络资源,这在锻炼了学生的自学能力外,也同时锻炼了学生查阅资料,阅读科技文献的能力。

翻转课堂通过引导式教学,将学生推到学习活动的主体地位[5],能有效的将学生的被动学习变成主动学习和有效学习,而教师从主导地位变成了辅助角色。

2、针对学生设计和系统部分动手能力差的问题,通过修改实验内容,改进实验方式,来强调动手能力的重要性,和调动学生参与的热情和深度。在实验内容的设计方面,注重实验之间的关联性,秉承工程教育认证的“以产出为导向”。为了实现这个目标,从第一个实验开始,就让学生独立创建数据库,后续的设计和系统实验都在此数据库上进行。学生在整个实验过程中,系统了掌握了完整的建立数据库,使用数据库和维护数据库的全过程。

在学生完成自建数据库的实验后,为了让学生多一些实际的体验,给学生提供一些已建好但是不能使用的数据库,此数据库中存在各种问题,例如,存在有语法错误的SQL语句,无法添加或者删除用户,用户无权限等模拟实际应用中可能出现的错误场景,让学生自己去发现问题,并解决问题。在查找和处理问题的过程中,锻炼了动手能力和解决实际问题的能力。

3、针对单一课程考核方式的改革。考核方式改变纯纸质试卷的方式,采用多角度,多方位的考查方式,力求能更真实的反映出学生学习的效果。最终的考核成绩由三部分组成:平时分、实验分、卷面分。三部分的权重分别是20%、30%和50%。其中:

(1)平时分可充分利用线上资源,例如学习通,教师提前设置好题目,在课上可根据学生的听课状态或掌握情况随机发布试题,具体形式可以设置为抢答,或者限定时间内完成随堂小测验等多样化的方式,在充分调动学生的积极性和参与度的同时也及时巩固和复习学过的知识点。教师也可以通过答题结果,实时了解学生的掌握情况,并根据不同的答题情况采取讲解、讨论或者重练习的方式,及时消除学生学习中的薄弱环节。

(2)实验分即根据学生实验的完成情况来进行打分。其中,完成质量、完成速度、和实验报告撰写情况都是考查的内容。其中问题分析和求解能力占比20%,要求学生能能够写出问题分析的过程;编程实现环节占比60%,要求学生能够按照数据库搭建的流程和规范完成一个完整数据库各环节的实现;实验报告环节占比20%,要求文字通顺、表达清楚,结构完整,书写格式规范,提交准时。

(3)卷面分采用期末考试的成绩,命题时以课程大纲为依据,覆盖课程的基本内容,满足教学大纲中对知识能力的基本要求。

通过设定三种不同方式,进行有针对性的考查,确保课程考核能反映课程目标的达成,体现课程对相关毕业要求指标点达成的贡献度。在此基础上,客观地开展课程学习目标达成度评价分析,并总结出持续改进的方案。

四、结束语

在工程认证背景下,以一流专业为契机,通过对教学方式、实践方式和考核方式的课程改革,培养学生自主学习和不断学习的能力,从根本上提升学生掌握知识和运用知识解决实际问题的能力,进而提升学生的竞争力和解决复杂问题的能力。在教学改革过程中,需不断的归纳问题、总结经验,以便在后续的教学过程中,可以有针对性的进行持续改进,以找到最适合提升学生能力的教学方式,从而为国家和社会的培养更多更优秀的高等工程应用型人才。

参考文献:

[1] 王家男.一流本科教育下地方高校本科专业建设发展研究[J]. 湖北经济学院学报(人文社会科学版),2020,17(5):105-108.

[2]李姝霖.《华盛顿协议》框架与工程教育专业认证标准[J].文教资料,2018,(8).

[3]基于工程教育认证的《数据库原理及应用》课程教学改革研究[J]. 姬晓辉,王国强.电脑知识与技术. 2019(10)

[4]宁滨.以专业认证为抓手推动“双一流”建设[J].中国高等教育,2017(Z1):24-25.

[5]翻转课堂在数据库原理及应用课程教学中的应用研究[J]. 袁竞.  延安职业技术学院学报. 2021(01)

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