林颖贤，浦云明，李传目，曾勇进，王智谨

（集美大学 计算机工程学院，福建 厦门 361000）

信息时代科学技术的高速发展使计算机技术日新月异，必然带动这一学科的教学内容不断更新。因此，讲授数据库原理必须密切关注这个瞬息万变的时代。数据库新应用、新技术、新体系架构层出不穷。作为计算机科学与技术专业学生知识结构中的重要组成部分，数据库原理课程也必须改革跟进，以反映当前计算机发展的最新成果和技术。

当前数据库系统原理教学存在的问题主要体现在：知识点分散，缺乏连贯；
过于侧重理论，知识实际应用场景缺失；
教学方法不够灵活多样；
实验教学单一；
考核评价手段较为陈旧等。基于成果导向教育（OBE）理念和混合式教学方法，在目前高校教学改革中都有助于应用型本科工程类学生综合素质和能力的培养。通过探索OBE 理念和混合式教学的结合，以学习成果为主导，利用网络平台，增加课堂、实验、课程设计等教学环节中师生间的互动，完善学习过程评价，有利于推进数据库原理课程教学模式改革。

自从2013 年我国成为《华盛顿协议》签约成员，具有国际实质等效的工程教育专业认证逐步展开。工程教育专业认证遵循3 个基本理念：成果导向、以学生为中心、持续改进。成果导向教育（Outcome Based Education，简称OBE），是以预期学习产出为中心组织、实施和评价教育的结构模式[1]。在OBE 教育系统中，教育者必须对学生毕业时应达到的能力及水平有清楚的构想，然后设计适宜的教育结构，保证学生达到这些预期目标[2]。

混合式教学，即将在线教学和传统教学的优势结合起来的一种“线上+线下”教学。通过两种教学组织形式的有机结合，可以把学习者由浅到深地引向深度学习。开展混合式教学的最终目的不是使用在线平台，不是建设数字化教学资源，也不是开展花样翻新的教学活动，而是有效提升绝大部分学生的学习深度。其核心思想在于强调学生对知识的主动探索、主动发现、交互学习以及对所学知识意义的主动建构[3]。

教育部高等学校计算机类专业教学指导委员会对数据库原理的教学目标做出了具体要求：“数据库原理课程以关系数据库系统为核心，完整地讲授数据库系统的基本概念、基本理论和应用技术，并介绍主流数据库管理系统（DBMS）的使用方法，使学生对数据库系统有一个全面的了解，为进一步从事数据库系统的研究、开发和应用奠定基础[4]”。针对上述教学目标要求，设计数据库原理的教学内容。例如，在讲解数据库概述时，如果一开始就给学生讲很多概念，学生很难了解这门课的学习内容。然而，通过一个案例“学生选课系统”，可以让学生了解学习数据库的目的、数据库原理的主要学习内容和学习方法。

（1）如果要开发一个学生选课系统，如何考虑？从这问题引申需求分析：现实世界→信息世界（E-R 图）→计算机世界（关系模式）。在后面的课程要学习如何画数据流图、E-R 图；
如何将E-R 图转换为关系模式。

（2）建好的各种关系模式（表）如何存储？如何对它进行操作？从这问题可以引申出什么是数据库（DB）、数据库管理系统（DBMS）、数据库系统（DBS）。数据库管理员（DBA），解释它们之间相互关系。

（3）给出一张选课表，先让学生找出该表存在什么问题？从中引申出关系数据理论问题，数据库完整性问题、数据库安全性问题。

（4）较优的关系模式已设计好，如何查找、统计所需要的内容？

从这些问题中引申什么是SQL 语言？SQL语言能做哪些事？

通过上述教学设计，学生明白这门课学什么，把课本理论知识根据实际案例串连起来，明确学习目标，提高学生的学习兴趣。根据专业需求，优化课程教学内容，并设计课程总体教学，以适应学生的认知规律。例如，在讲解第1 章关系模型时，要求小组学生进入学校图书管理网站和12306 火车订票网站，学会采集数据，并分析需求，找出哪些可以作为实体和属性，画出E-R 图；
讲解第3 章SQL 语言时，要求将采集到的数据存入到Execl 文件中，并利用这章所学知识建立数据库、建立表并保证数据库的完整性，学生自命题完成查询、汇总、插入和删除等功能；
讲解第5 章数据库设计，要求学生根据所学新知识，找出自己设计的E-R 图存在的问题；
讲解第6 章关系理论时，要求学生分析自己设计的关系模式是不是一个好的关系模式，如果不是该如何解决？这样，在教师引导下，通过任务驱动教学方法培养学生的自学能力、思考能力以及追踪新技术的能力。作者经过多年数据库课程教学实践，形成了一套行之有效的课程教学设计方案和实验设计方案。以本科生48 学时授课为例，选用教材是《数据库系统概念》（第5 版），详见表1。

表1 数据库原理教学设计（48 学时）

数据库原理是一门实践性很强的课程，在实验内容设计上应考虑如何培养学生分析问题能力、解决问题能力和创新能力。除常规的验证性实验外，还增加了设计性和综合性实验。实验内容以设计性实验为主，由简单到复杂，由验证性实验到设计性实验，最后通过课程设计完成小型信息管理系统的开发。

由于一般数据库教材的实验内容更新较慢，实验指导书采用自编教材，每年都更新补充实验内容。实验课从第8 周开始，实验给出的案例数据是一个完整销售管理系统。根据该系统从数据库整体的创建、运行、维护、应用的角度深入掌握SQL 语言。每一个实验都相互关联，前一个实验没做，就无法做下一个实验。将理论教学与实验课有机穿插安排，体现学生的认知规律，达到课堂教学收益最大化。每周完成一个实验，每周2 学时的实验主要由教师总结上一实验存在的问题，解答学生提出的问题。实验大部分内容必须通过课外时间完成。以本科生16 学时实验为例，详见表2。

表2 数据库原理实验教学设计（16 学时）

课程设计是为数据库原理课程独立开设的实践性课程，其目标是加深对数据库系统、程序设计语言理论知识的理解和应用水平。通过设计实际的数据库系统应用课题，进一步熟悉数据库管理系统的操作技术，提高动手能力。OBE 强调合作式学习，通过团队合作、协同学习等方式，使学习能力较强者变得更强，使学习能力较弱者得到提升。

大多数学校一般都在期末用一周时间完成课程设计，要求学生通过前面实验和课程学习，自已独立开发一个小型系统（如火车订票系统、图书管理系统、在线考试系统等）。从以往经验来看，学生一周时间很难完成一个小型系统的开发。因此，把课程设计提前到第13 周，每周安排要完成的任务，到第19 周集中辅导，检查学生做的情况，教学设计详见表3。

借助互动课堂管理工具——课堂派网站，实现“线上+线下”的混合式教学，将课前预习、课堂互动、课后复习有机串联起来。该网站可以实现对课程介绍、公告信息发布、平时小测、作业批改、发布话题讨论等功能。课前以课堂派和MOOC 平台为学习载体，PPT 课件及学习资料上传到课堂派平台。通过公告发布预习要求，明确教学任务的知识要点及关键问题，并布置课前小测题，让学生自主学习。学生自查自主学习成效，教师可以及时了解学生预习的情况，总结学生的共性问题与个性问题，以便确定在课中知识交流阶段需要重点准备的教学内容，从而提高课堂教学效果。在上课过程中也事先准备了一些综合性题目，要求学生课堂完成，并通过手机拍照上传到课堂派网站，教师可以随机打开学生作业进行讲评。课后的拓展题目让学生独自或以团队形式完成，达到知识巩固以及检验知识掌握程度的目的。把“学生为主体，教师为主导”的原则贯穿整个教学过程，合理设计课前、课中和课后教学策略，培养学生的自主学习能力。

表3 数据库原理课程设计教学设计

课程考试是教学的必要环节，是评价、导向和激励学生的重要手段。OBE 强调自我评价，预期成果和评价之间要达到一致性，并设定一系列的评价项目。目前，大多数高校专业课程考试以期末闭卷考试为主，重结果、轻过程，存在“一考定成败”的问题，忽略对学生平时学习过程的考核[5]。有些课程虽引入平时成绩，但没有配套的成绩构成评价标准，有些教师根据期末成绩主观评定，造成一些学生平时不认真，只要期末突击一下就能通过。在评价教学效果阶段，对学生的考核使用“过程评价+期末评价”的方式，过程评价的比重占整个评价的40%。近3 年，借助网络教学平台改进教学评价，采取课前学习、课中交流、课后小测以及实验成绩的评价，突出了OBE 中成果导向的理念。在过程性评价中增加一项加分内容，对网站平台上的话题部分和上课积极回答问题的学生加分。

数据库原理课程教学中结合OBE 理念和混合式教学模式，学生学习的主动性与自觉性、学生探究问题与解决问题的能力、动手的操作技能等都有很大提升，也满足不同层次学生学习的各种需求。因而，线上线下混合式教学将成为未来大学教学模式改革的主要方向。目前难点是如何根据不同对象设计好每一堂课的教学设计，这需要教师投入更多时间和精力参与改革，学校也应多出台鼓励与激励政策，让教师有动力参与改革，更愿意将精力投入教学。这样才能收到较好的效果，形成良性循环。

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