基于OBE理念和主線引領的大數(shù)據(jù)分布式存儲課程教學改革探索

摘要：科技進步引領時代發(fā)展。近年來，隨著新一代信息技術的涌現(xiàn)，“云、大、物、移、智”等新興技術不斷改變著我們的生活，同時也在潛移默化地進入高校課堂。大數(shù)據(jù)分布式存儲課程是數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)的專業(yè)必修課程。文章結合該課程的特點，針對實際教育需求，按照OBE理念進行課程設計，將混合式教學理論融入課程教學中。同時，結合主線引領等教學方法，探索出混合式學習的實施思路，提出實踐操作和線上線下混合式教學的教改模式。文章通過反向設計思路，以學生學習成果為導向，結合大數(shù)據(jù)分布式存儲的學習主線，按照實踐教學課程設計思路與方法進行教學改革與實踐。同時，通過將數(shù)學、自然科學、工程基礎和專業(yè)知識融合在日常教學中，旨在有效提高學生自主學習、合作、實踐和創(chuàng)新的能力。

關鍵詞：OBE理念；主線引領；大數(shù)據(jù)分布式存儲

中圖分類號：G642.4 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2024）32-0065-03 開放科學（資源服務）標識碼（OSID） ：

1 課程基本信息

大數(shù)據(jù)分布式存儲課程是我校數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術專業(yè)的專業(yè)必修課和核心專業(yè)課，課程共開設64學時（理論32學時，實驗32學時），學分共3分。該課程注重基礎知識與新知識的融合，在Hadoop基礎上進行知識的延伸和拓展，對于NoSQL的四種類型的分布式數(shù)據(jù)庫進行深入學習。從基礎開始，讓學生了解和掌握大數(shù)據(jù)分布式存儲技術的概念、分類、原理和應用；學習NoSQL數(shù)據(jù)庫的四大類型中主流非關系型數(shù)據(jù)庫的使用，讓學生具備使用大數(shù)據(jù)存儲技術解決大數(shù)據(jù)領域存儲問題的能力[1]；熟練操作四種數(shù)據(jù)庫，并能夠使用其解決實際應用問題，從而培養(yǎng)厚基礎、高層次、能創(chuàng)新、敢創(chuàng)新的領域高素質大數(shù)據(jù)人才。

2 課程教學改革

2.1 學情分析

（1） 課程有一定難度，需具備一定知識基礎。該課程主要面向大數(shù)據(jù)專業(yè)的學生開設，存在部分大數(shù)據(jù)學生編程語言基礎差、底子薄的情況，且參與比賽經(jīng)驗較少，對于數(shù)據(jù)庫知識了解甚少，學習興趣和積極性不足，學習效果甚微。

（2） 知識碎片化，教學內容邏輯性不足。相較于文科課程內容，理科知識學習有一定的抽象性，需要具備一定的邏輯思維能力。課程學習過程中，知識分布雜亂不均，同時，內容各章節(jié)間邏輯性弱，需要整理總結。

（3） 課程周期較長，知識點容易生疏。大學課程學習按周進行，兩節(jié)課程之間時間間隔長，同時碎片化的知識眾多且枯燥難懂，致使同學們在下一節(jié)課程進行時，容易忘記之前所學內容。

（4） 學生的學習興趣和學習態(tài)度不統(tǒng)一。對于不同學生的學習興趣和態(tài)度不統(tǒng)一的情況，需要因材施教，分類教學，解決不同學生對于課程知識的困難和需求，提升學生整體的學習興趣和態(tài)度。

2.2 課程教學改革創(chuàng)新面臨問題

（1） 如何將線上線下混合式“以學為主”應用型課程教學理念融入課程中，更好地讓學生利用網(wǎng)絡資源熟悉掌握大數(shù)據(jù)分布式存儲課程的主干內容。

（2） 大數(shù)據(jù)分布式存儲的基礎知識和概念常用講授和演示法教學。如何設計教學以更大程度上體現(xiàn)大數(shù)據(jù)分布存儲的核心基礎，培養(yǎng)學生的扎實基礎。

（3） 科學建立教學案例，實現(xiàn)理論教學和實驗教學同步。如何更好地使學生可以通俗易懂地理解專業(yè)知識內容，引導學生從課程開始就進行案例的探索與實踐，在提高專業(yè)文化素養(yǎng)的同時，培養(yǎng)學生的動手能力[2]。

（4） 完善綜合評價考核方式，挖掘課程的深刻內涵。如何從多方面考查學生的學習成果，培養(yǎng)全能人才，不斷激勵學生從多方面學習。

3 建設課程教學改革創(chuàng)新資源

（1） 不斷完善教學大綱，豐富課程的教學內容。

（2） 采用混合式教學，提高學生學習興趣，積極動員學生參與課堂教學，實施翻轉課堂，實驗課以小組為單位完成實驗案例，強化案例教學和項目化實踐，鍛煉學生實踐能力[3]。

（3） 本課程注重現(xiàn)代信息技術、網(wǎng)絡信息等的應用，在教學過程中充分利用雨課堂、優(yōu)質慕課資源，實現(xiàn)混合式教學，以達到提高學習效果的目的。

4 課程教學改革創(chuàng)新與實踐

4.1 基于OBE 理念的課程教學改革設計方案

（1） 在大數(shù)據(jù)分布式存儲課程體系中，采用OBE 理念指導，加大課程難度，使學生需要深入思考和努力才能理解掌握相關的知識點，提高課程挑戰(zhàn)度。充分利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡資源、慕課視頻、智慧樹資源等，有效引導學生深入課程研討，以課程報告、實驗報告、大作業(yè)等方式驗收學習效果，對學生的課后學習提出更高挑戰(zhàn)[4]。

（2） 在OBE理念指導下進行大數(shù)據(jù)分布式存儲課程的平時測試、期末測試、實驗課后思考題的設計，使之能對課程目標形成有效支撐和全面覆蓋。增加雨課堂測試環(huán)節(jié)，旨在調動學生聽課積極性，并且在總評成績中增加客觀反映學生課堂表現(xiàn)的維度。OBE 理念在課程標準的制定中也占有重要地位，按照OBE 理念搭建課程標準更有助于課程目標的實現(xiàn)，如圖1。

（3） 對大數(shù)據(jù)分布式存儲的課程進行課程目標達成度評價。在每一輪教學中，應根據(jù)學生、教學督導和同行對學生作業(yè)、課堂測試、課堂討論等過程評價結果的反饋，及時改進本輪教學中的不足。通過對課程目標實現(xiàn)程度的評價，發(fā)現(xiàn)課程實施過程和教學條件的不足，并提出改進方案。

4.2 基于“主線引領”的課程教學改革設計方案

大數(shù)據(jù)分布式存儲課程學習過程中，每一章節(jié)都有重點知識內容，但重點分布較散且存在一定的抽象性，需要思維脈絡進行知識疏導。教師經(jīng)過課堂教學反思和學生意見征詢，尋找到一種基于主線引領的課程教學改革模式。這門課的課程改革主線按照“知識、能力、創(chuàng)新”策略作為指導，根據(jù)課堂內容，在臨近課程結束時，對本節(jié)課內容進行整理，形成一體化課程教學改革融入模式，帶領同學們共同梳理好邏輯思路。同時，進行網(wǎng)絡相關資料分享和相關實踐任務安排，幫助同學更好地汲取知識內容。

4.3 采用“兩兩三六”混合教學和實踐模式進行課程教學改革

課程教學改革遵循“線上線下兩條線，課內課外兩時空，課前課中課后三階段，導入-前測-翻轉-課中（精講）-總結-后測的課堂六環(huán)節(jié)”原則，如圖2所示，即以“線上線下混合式教學和實踐操作”的方式進行教學。線上是指分享課程相關網(wǎng)絡視頻、慕課資源等，讓學生提前預習相關內容，同時進行線上測試，及時考查學生的學習近況和知識掌握程度。線下是指課堂上老師講解課程知識、解答重難點問題、組織小組討論、合作探究等。

實踐操作則是由任課教師輔導，在實驗室中讓學生親自操作和處理數(shù)據(jù)，以加深對理論知識的理解和掌握。通過實踐操作，培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力，努力實現(xiàn)“一題多解”，形成“理論、實踐、創(chuàng)新”一體化教學。針對課程內容，將理論知識具象化，通過實驗學習，將理論知識融會貫通，提高課程學習質量。

4.4 設計創(chuàng)新課程評價指標，梳理學生考核體系

根據(jù)大數(shù)據(jù)分布式存儲課程的要求，課程評價指標的設計應當注重創(chuàng)新思維和實際應用能力的考查，而不僅限于傳統(tǒng)知識點的掌握程度。

在日常學習過程中，我們通過設置創(chuàng)新問題和案例研究來測試學生運用知識解決實際問題的能力。同時，在構建多元化的考核評價體系時，我們綜合考量了多種評價方法，包括平時成績、實驗成績、期末考試成績、項目實踐成績等。平時成績涵蓋課堂表現(xiàn)、小組討論、作業(yè)成績等；實驗成績依據(jù)實驗完成情況、實驗報告質量等評定；期末考試成績主要考查學生對課程理論知識的掌握程度和應用能力；項目實踐成績則著重評價學生在實際項目中的表現(xiàn)和應用能力。

大數(shù)據(jù)分布式存儲課程評價體系的建設過程中，我們不斷探索和完善。教師采用匿名式調查問卷的方式，全面分析比較不同評價方法的結果，以深入了解學生的學習情況和綜合素質，并根據(jù)評價結果不斷優(yōu)化課程設計和教學方法，從而提高了教學質量，使學生的能力和素質得到顯著提升[5]。

5 改革成效初探

5.1 教學效果方面

課程教學改革后，學生的平均成績較教改前有所提高，且數(shù)據(jù)逐年上升。盡管課程設計仍有待完善，但基本達成了課程目標。學生能夠自主完成大數(shù)據(jù)技術類的畢業(yè)論文撰寫，線上線下混合教學模式也還有待進一步提高和完善。新的課程教學設計能夠幫助學生更深入地理解核心知識點，使他們能夠站在更高的層次上理解教師在課堂案例教學中的思路分析過程，并通過思考自主教學案例提高分析問題和解決問題的能力。

5.2 學生滿意度方面

學生表現(xiàn)出積極的學習態(tài)度，主動參與課堂討論和活動，能夠理解和運用所學知識，充分展示出對課程內容的掌握程度。調查問卷結果顯示，九成以上學生對課程給出了積極的反饋和評價，對教學方法、教材和教學資源表示認可和滿意。同時，他們展現(xiàn)出獨立思考和解決實際問題的能力，能夠將所學知識應用于實際場景，主動尋找和利用學習資源，擴展和深化自己的知識體系，獨立學習和探索新的領域，不斷提升學習能力。

6 課程教學改革特色

大數(shù)據(jù)分布式存儲課程教學改革特色主要體現(xiàn)在實踐操作、案例分析、邏輯架構、多樣化教學和與實際應用結合這五個方面，如圖3所示。

（1） 實踐操作。大數(shù)據(jù)分布式存儲課程注重實踐操作，讓學生通過親自操作和處理數(shù)據(jù)來加深對理論知識的理解和掌握。

（2） 案例分析。通過案例分析，使學生了解大數(shù)據(jù)分布式存儲在實際應用中的解決方案和應用場景，進而提高他們的實踐能力。

（3） 邏輯架構。課程重點介紹大數(shù)據(jù)分布式存儲的系統(tǒng)架構，包括NoSQL數(shù)據(jù)庫分類、分布式文件系統(tǒng)、分布式數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)備份和恢復等方面，旨在讓學生掌握大78ae81e12fdf051138baf6022d53b26d2278f2b58f4a00cf91b06dcb3bb8758e數(shù)據(jù)存儲的基本原理和架構。

（4） 多樣化教學。為滿足不同學生的學習需求，大數(shù)據(jù)分布式存儲課程采用多樣化的教學方式，包括課堂講解、在線視頻、實驗操作等多種教學形式。

（5） 與實際應用結合。大數(shù)據(jù)分布式存儲課程緊密結合實際應用場景，讓學生了解大數(shù)據(jù)分布式存儲在實際應用中的應用價值和解決方案。

7 結束語

本文探索了大數(shù)據(jù)分布式存儲課程結合OBE理念的高校本科課程混合式學習模式與教學設計的實施思路。在網(wǎng)絡視頻資源和信息技術的支撐下，我們將混合式學習理論融入課程教學中，結合OBE理念、主線引領等教學方法，構建了“線上線下混合式教學和實踐操作”的新模式。通過實際的實踐課程實施，證明了實踐教學內容的設計能夠有效實現(xiàn)教學目標的達成。這種混合式學習模式不僅幫助大數(shù)據(jù)專業(yè)學生提高了專業(yè)知識水平，還培養(yǎng)了他們的創(chuàng)新思維和解決復雜問題的能力。未來，我們將繼續(xù)深化該方案的應用范圍和內容，為培養(yǎng)出更多符合行業(yè)需求的高素質人才做出更大貢獻。

參考文獻：

[1] 薛偉.軟件工程專業(yè)數(shù)據(jù)庫課程教學改革探究[J].安徽工業(yè)大學學報（社會科學版），2021，38（2）：67-68，73.

[2] 雷慶，張洪博，葉雙.新工科背景下數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理課程的改革[J].福建電腦，2020，36（2）：23-28.

[3] 賈寶華，顧永強，李革.基于目標達成度評價的《理論力學C》課程教學方法的持續(xù)改進[J].教育教學論壇，2019（46）：199-200.

[4] 朱潔，王海艷，黃海平.基于OBE的數(shù)據(jù)結構教學改革實踐[J].計算機教育，2019（10）：95-98，108.

[5] 劉靈，王靜.基于OBE理念的“通信原理” 教學模式改革初探[J].科教文匯（下旬刊），2021（21）：110-112.

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