新工科背景下数据库原理及应用课程的“三合三融”教学创新实践

白彦辉 张巍娜 段宏伟 邹妍

摘要：针对应用型本科院校数据库原理及应用课程教学中存在的教学内容与后续需求关联不紧密、教学过程与思政育人融合不深入、教学活动对实践创新支撑不充分等痛点问题，围绕数据存储、处理和管理，探索出在数据的优化和驱动下，通过线上线下、课内课外、校内校外三方面紧密结合的创新举措，实现将知识融通、思政育人、实践创新三方面融入本课程人才培养中，赋能学生对数据库应用的综合能力。经过教学实践，基于“数据赋能”的“三合三融”创新模式已成为推动课程混合式教学持续建设的重要源动力。

关键词：数据库原理及应用;三合三融;知识融通;思政育人;实践创新

中图分类号：G642      文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2022）18-0169-03

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1 引言

2017年教育部正式推出新工科建设计划，2018 年教育部全面推进新工科、新医科、新农科、新文科建设，其中新工科建设的基本内涵是以立德树人为引领，以应对变化、塑造未来为建设理念，以继承与创新、交叉与融合、协调与共享为主要途径，培养未来多元化、创新型卓越工程人才[1]。2021年是“十四五”开局之年，全面振兴本科教育攻坚战已进入了收官阶段， 2022年将开启高质量本科教育的“三新”即打造新形态、深化新教改、提升新质量的转型阶段。

在当前新工科浪潮的推动下，培养计算机专业学生解决复杂工程问题的能力成为教育核心，但同时也要加强德育素质的培养，为新兴产业输出德学兼修、德才兼备的高素质工程人才[2]。本文选择计算机科学与技术专业数据库原理及应用课程作为教学创新与实践的主战场，围绕数据存储、处理和管理，培养学生数据工程实践能力、数据计算思维能力，具备数据库综合应用中的优化意识，提高大型数据库的综合应用水平。

2 教学中的“痛点”问题

2.1 教学内容与后续需求关联不紧密

数据库技术为软件开发提供了后台数据支撑，数据库原理及应用课程是后续Java Web、软件工程等课程的重要基础，但原来的课程各自为政，学生不能充分认识各课程之间的紧密关联。如何安排教学内容满足本专业后续课程的需要，构建融通的知识体系。

2.2 教学过程与思政育人融合不深入

传统的教学过程中，教师注重知识传授和专业技能培养，对学生的价值引领不够深入，专业课程育人效果不明显。如何引导学生看到技术背后的深层次内涵，围绕工科专业的育人特色，挖掘课程中蕴涵的思政元素，发挥专业课程育人的主渠道作用？

2.3 教学活动对实践创新支撑不充分

传统教学活动中学生紧紧围绕做题与考试，学生的实践创新能力不足，在就业时需要较长的“岗前培训”才能适应就业。如何利用线上教学平台和校企合作的培养模式组织教学活动，激发学生的学习兴趣，让学生更多地了解工作岗位需求，服务于实践创新。

3 课程教学的创新理念

针对上述在教学中发现的痛点问题，本课程秉承以“学习为中心，问题导向，持续改进”的教学理念，提升课程的高阶性，突出课程的创新性，增加课程的挑战度[3]，通过线上线下、课内课外、校内校外三方面紧密结合的创新举措，实现将知识融通、思政育人、实践创新三方面融入本课程人才培养中，凭借教学和实践平台的数据进行精准教研，通过数据优化和驱动实现真正的数据赋能教学。“三合三融”创新模式已成数据库原理及应用课程建设的重要动力。

3.1 重构并优化教学内容，知识融通形成多维度立体结构

在新工科建设背景下，根据社会发展实际需求及后续课程所需核心技术、重點知识、主要技能，构建融通的知识体系。知识、技能、情感价值目标融合在每一内容模块，并且根据学习的深度和广度分为理论、方法、技术和应用四个层次，形成多维度的立体化内容魔方。整合后的内容魔方保证知识体系的完整性，既考虑到学生谋职就业，又面向学生未来的长久发展，更有效解决了学生不能认识到数据库课程与其他课程之间的紧密联系的教学痛点。

3.2 构建“246”课程思政教学模式，思政育人深化专业内涵

课程通过课堂教学理念、模式、内容与方法的探索与创新，寻求最优的专业知识德融点。经过多年的实践，逐步凝练出“246”课程思政教学模式。“2”是指紧抓课内和课外两个教育阵地，实现教师自我成长和学生参与式课程思政。“4”是指从科学精神、生态文明、职业素养和工匠精神等四个维度挖掘思政元素。“6”是指通过“确定目标-分解知识点-挖掘思政元素-形成思政案例-选择教学方法-进行评价反思”六个步骤进行课程思政教学设计[4]，实现思政育人与数据库专业内容紧密关联。

3.3 设计基于信息技术教学流程，多平台支撑实现实践创新

通过多平台支撑重构基于信息技术的教学流程，课前教师在SPOC平台上为学生提供配套的教学资源;课中教师利用PTA实践平台或学习通App使学生深度参与课堂，及时反馈学习成效，适时邀请企业工程师做实训，分享实战经验，培养学生基本实战技能和创新意识;课后通过平台反馈的学生学习数据进行进一步评价反思，使课程持续改进。

4 课程教学的设计与实施过程

课程全过程设计思路是，课前教师通过数据进行充分的学情分析，确定教学目标，优化教学内容，准备线上配套课程资源，学生根据线上资源，预习后填写“亮考帮”学习记录单。在课堂组织阶段，教师按照BOPPPS教学模式，充分利用现代信息工具组织丰富多彩的课堂活动，引导学生进行参与式学习，通过对学习成效数据分析后及时调整教和学，使课程持续改进。将数据作为整个教学过程的重要决策来源，实现真正数据赋能教学。

下面以最近一期授课的班级为例，详细介绍教学实施过程。

4.1 学情分析，指导课纲

为了进行学情分析，通过问卷星给学生下发学习动机和所罗门学情分析问卷，依据问卷的数据分析以及学生先修课程的成绩分析，来明确学生的学习基础、学习动机、学习稳定性等诸多因素，从而有针对性地调整策略。

4.2 线上预习，提升能力

对于线上学习部分，学生要根据教师下发的任务单及留白思考的问题，结合线上资源进行预习，填写“亮考帮”学习记录单和完成课前测试，培养了学生自主学习、勤于思考、发现问题、知识归纳和总结的能力。

4.3 线下教学，学生主体

线下教学采用BOPPPS教学模式，通过问题导入吸引学生兴趣，在明确目标后，通过前测了解学生预习情况，然后进入以学生为主体的参与式学习中，接下来进行后测巩固，最后进行总结反思。

4.4 课后拓展，高阶探索

实践平台设计具有一定难度的挑战性任务，实现课后拓展，培养学生解决复杂问题的能力[5]，实现高阶性探索。通过平台学生学习情况的统计数据，掌握学生的学习效果。通过创建不同难度的题目集，可以照顾到学生的发展差异，实现分层教学。

4.5 特色思政，润物无声

首先明确含有思政要求的学习目标，然后根据分解的知识点挖掘思政元素制作思政案例，切入适当的教学方法保证本节课思政目标的达成，形成基于递进知识链的案例式课程思政共同体。

4.6 多元评价，数据赋能

课程整体建成基于多目标（知识目标，能力目标，价值目标）、多方式（过程与结果相结合，线上与线下相结合，主观与客观相结合，理论与实践相结合）、多主体（学生自评，生生互评，教师评价，平台评价）的评价体系。

5 课程教学创新成果、推广价值

5.1 学生学习效果全面提升

利用平台数据显示，绝大多数学生积极利用SPOC进行学习，刚结束的第四期平台数据显示，学生的学习次数达到12033次，参与互动人数1107人次，对章节平均学习次数432次，学生的最终学习成绩跟学习次数和学习时长有正相关性。

根据问卷统计分析，学生整体对基于SPOC的三合三融线上线下混合式教学模式表示满意。

期末卷面成绩对比发现，进行教学改革实践的教学班及格率、平均分明显高于传统教学班。

5.2 学生实践创新能力提升

数据库原理及应用课程的教学创新给学生在数据库专业方向发展带来了动力，2021年一位同学凭借扎实的数据库专业技术成为某省政务云开发和验收工作的大项目经理，带领团队圆满完成任务，并收到该省网络安全和信息化委员会办公室的表扬信，成为在读学生身边的榜样。自2018年以来，学生以数据库作为技术支持参与的创新科技活动，获得省以上奖励的有30余项，数据库技术真正成为学生实践创新的基石。

5.3 教师教研水平明显提高

教学团队成员积极进行教学研究和实践，近五年发表相关教改论文10余篇，教材及著作共3部，主持参与省级教改项目5项，主持参与自治区科研项目5项。一位教师获得省级教坛新秀荣誉称号，一位教师获得首届省级课程思政教学设计大赛一等奖，团队分别获得首届和第二届全国教师教学创新大赛省级二等奖和一等奖。

5.4 推广价值

团队教师多次在校内和校外分享教学经验，受益教师千余名，起到了引领和示范的作用。本课程在PTA实验辅助教学平台上设计的教学案例，被国内20余所高校所引用。课程思政设计的“246”教学模式，也得到很多专家和老师的认可，学校有多个院部都在积极实践中，具有较大的推广价值。

6 结束语

经过多年的创新探索和实践，“三合三融”的教学模式实现了从传统课堂向智慧课堂，知识课堂向能力课堂，灌输课堂向实践课堂，封闭课堂向开放课堂的转变，学生的综合能力大幅提升，教师的教学水平也明显提高，取得了非常显著的教学效果。未来要在大数据与人工智能支持下，对教学策略研究做进一步探索。

参考文献：

[1] 张玉，鞠全勇，牟福元，等.基于“建筑电气与智能化”专业的新工科研究与实践[J].教育教学论坛，2019（33）：164-165.

[2] 夏小云，李绍燕，朱蓉，等.新工科背景下计算机类课程思政教学研究与实践[J].计算机教育，2020（8）：75-78.

[3] 郭铁梁，王奎奎，孙雪，等.信号与系统课程线上线下混合式微课教学的研究与实践——以梧州学院为例[J].梧州学院学报，2021，31（3）：60-66.

[4] 白彦辉，段宏伟.工程教育專业认证背景下课程思政教学探索与实践——以数据库原理及应用课程为例[J].赤峰学院学报（自然科学版），2022，38（1）：109-113.

[5] 赵磊，彭国军，刘丹，等.网络攻防赛导向的软件安全课程创新性与实践性建设[J].计算机教育，2019（7）：163-167.

【通联编辑：谢媛媛】