基于OBE理念和主线引领的大数据分布式存储课程教学改革探索

摘要：科技进步引领时代发展。近年来，随着新一代信息技术的涌现，“云、大、物、移、智”等新兴技术不断改变着我们的生活，同时也在潜移默化地进入高校课堂。大数据分布式存储课程是数据科学与大数据技术专业的专业必修课程。文章结合该课程的特点，针对实际教育需求，按照OBE理念进行课程设计，将混合式教学理论融入课程教学中。同时，结合主线引领等教学方法，探索出混合式学习的实施思路，提出实践操作和线上线下混合式教学的教改模式。文章通过反向设计思路，以学生学习成果为导向，结合大数据分布式存储的学习主线，按照实践教学课程设计思路与方法进行教学改革与实践。同时，通过将数学、自然科学、工程基础和专业知识融合在日常教学中，旨在有效提高学生自主学习、合作、实践和创新的能力。

关键词：OBE理念；主线引领；大数据分布式存储

中图分类号：G642.4 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2024）32-0065-03 开放科学（资源服务）标识码（OSID） ：

1 课程基本信息

大数据分布式存储课程是我校数据科学与大数据技术专业的专业必修课和核心专业课，课程共开设64学时（理论32学时，实验32学时），学分共3分。该课程注重基础知识与新知识的融合，在Hadoop基础上进行知识的延伸和拓展，对于NoSQL的四种类型的分布式数据库进行深入学习。从基础开始，让学生了解和掌握大数据分布式存储技术的概念、分类、原理和应用；学习NoSQL数据库的四大类型中主流非关系型数据库的使用，让学生具备使用大数据存储技术解决大数据领域存储问题的能力[1]；熟练操作四种数据库，并能够使用其解决实际应用问题，从而培养厚基础、高层次、能创新、敢创新的领域高素质大数据人才。

2 课程教学改革

2.1 学情分析

（1） 课程有一定难度，需具备一定知识基础。该课程主要面向大数据专业的学生开设，存在部分大数据学生编程语言基础差、底子薄的情况，且参与比赛经验较少，对于数据库知识了解甚少，学习兴趣和积极性不足，学习效果甚微。

（2） 知识碎片化，教学内容逻辑性不足。相较于文科课程内容，理科知识学习有一定的抽象性，需要具备一定的逻辑思维能力。课程学习过程中，知识分布杂乱不均，同时，内容各章节间逻辑性弱，需要整理总结。

（3） 课程周期较长，知识点容易生疏。大学课程学习按周进行，两节课程之间时间间隔长，同时碎片化的知识众多且枯燥难懂，致使同学们在下一节课程进行时，容易忘记之前所学内容。

（4） 学生的学习兴趣和学习态度不统一。对于不同学生的学习兴趣和态度不统一的情况，需要因材施教，分类教学，解决不同学生对于课程知识的困难和需求，提升学生整体的学习兴趣和态度。

2.2 课程教学改革创新面临问题

（1） 如何将线上线下混合式“以学为主”应用型课程教学理念融入课程中，更好地让学生利用网络资源熟悉掌握大数据分布式存储课程的主干内容。

（2） 大数据分布式存储的基础知识和概念常用讲授和演示法教学。如何设计教学以更大程度上体现大数据分布存储的核心基础，培养学生的扎实基础。

（3） 科学建立教学案例，实现理论教学和实验教学同步。如何更好地使学生可以通俗易懂地理解专业知识内容，引导学生从课程开始就进行案例的探索与实践，在提高专业文化素养的同时，培养学生的动手能力[2]。

（4） 完善综合评价考核方式，挖掘课程的深刻内涵。如何从多方面考查学生的学习成果，培养全能人才，不断激励学生从多方面学习。

3 建设课程教学改革创新资源

（1） 不断完善教学大纲，丰富课程的教学内容。

（2） 采用混合式教学，提高学生学习兴趣，积极动员学生参与课堂教学，实施翻转课堂，实验课以小组为单位完成实验案例，强化案例教学和项目化实践，锻炼学生实践能力[3]。

（3） 本课程注重现代信息技术、网络信息等的应用，在教学过程中充分利用雨课堂、优质慕课资源，实现混合式教学，以达到提高学习效果的目的。

4 课程教学改革创新与实践

4.1 基于OBE 理念的课程教学改革设计方案

（1） 在大数据分布式存储课程体系中，采用OBE 理念指导，加大课程难度，使学生需要深入思考和努力才能理解掌握相关的知识点，提高课程挑战度。充分利用现有的网络资源、慕课视频、智慧树资源等，有效引导学生深入课程研讨，以课程报告、实验报告、大作业等方式验收学习效果，对学生的课后学习提出更高挑战[4]。

（2） 在OBE理念指导下进行大数据分布式存储课程的平时测试、期末测试、实验课后思考题的设计，使之能对课程目标形成有效支撑和全面覆盖。增加雨课堂测试环节，旨在调动学生听课积极性，并且在总评成绩中增加客观反映学生课堂表现的维度。OBE 理念在课程标准的制定中也占有重要地位，按照OBE 理念搭建课程标准更有助于课程目标的实现，如图1。

（3） 对大数据分布式存储的课程进行课程目标达成度评价。在每一轮教学中，应根据学生、教学督导和同行对学生作业、课堂测试、课堂讨论等过程评价结果的反馈，及时改进本轮教学中的不足。通过对课程目标实现程度的评价，发现课程实施过程和教学条件的不足，并提出改进方案。

4.2 基于“主线引领”的课程教学改革设计方案

大数据分布式存储课程学习过程中，每一章节都有重点知识内容，但重点分布较散且存在一定的抽象性，需要思维脉络进行知识疏导。教师经过课堂教学反思和学生意见征询，寻找到一种基于主线引领的课程教学改革模式。这门课的课程改革主线按照“知识、能力、创新”策略作为指导，根据课堂内容，在临近课程结束时，对本节课内容进行整理，形成一体化课程教学改革融入模式，带领同学们共同梳理好逻辑思路。同时，进行网络相关资料分享和相关实践任务安排，帮助同学更好地汲取知识内容。

4.3 采用“两两三六”混合教学和实践模式进行课程教学改革

课程教学改革遵循“线上线下两条线，课内课外两时空，课前课中课后三阶段，导入-前测-翻转-课中（精讲）-总结-后测的课堂六环节”原则，如图2所示，即以“线上线下混合式教学和实践操作”的方式进行教学。线上是指分享课程相关网络视频、慕课资源等，让学生提前预习相关内容，同时进行线上测试，及时考查学生的学习近况和知识掌握程度。线下是指课堂上老师讲解课程知识、解答重难点问题、组织小组讨论、合作探究等。

实践操作则是由任课教师辅导，在实验室中让学生亲自操作和处理数据，以加深对理论知识的理解和掌握。通过实践操作，培养学生的实践能力和创新能力，努力实现“一题多解”，形成“理论、实践、创新”一体化教学。针对课程内容，将理论知识具象化，通过实验学习，将理论知识融会贯通，提高课程学习质量。

4.4 设计创新课程评价指标，梳理学生考核体系

根据大数据分布式存储课程的要求，课程评价指标的设计应当注重创新思维和实际应用能力的考查，而不仅限于传统知识点的掌握程度。

在日常学习过程中，我们通过设置创新问题和案例研究来测试学生运用知识解决实际问题的能力。同时，在构建多元化的考核评价体系时，我们综合考量了多种评价方法，包括平时成绩、实验成绩、期末考试成绩、项目实践成绩等。平时成绩涵盖课堂表现、小组讨论、作业成绩等；实验成绩依据实验完成情况、实验报告质量等评定；期末考试成绩主要考查学生对课程理论知识的掌握程度和应用能力；项目实践成绩则着重评价学生在实际项目中的表现和应用能力。

大数据分布式存储课程评价体系的建设过程中，我们不断探索和完善。教师采用匿名式调查问卷的方式，全面分析比较不同评价方法的结果，以深入了解学生的学习情况和综合素质，并根据评价结果不断优化课程设计和教学方法，从而提高了教学质量，使学生的能力和素质得到显著提升[5]。

5 改革成效初探

5.1 教学效果方面

课程教学改革后，学生的平均成绩较教改前有所提高，且数据逐年上升。尽管课程设计仍有待完善，但基本达成了课程目标。学生能够自主完成大数据技术类的毕业论文撰写，线上线下混合教学模式也还有待进一步提高和完善。新的课程教学设计能够帮助学生更深入地理解核心知识点，使他们能够站在更高的层次上理解教师在课堂案例教学中的思路分析过程，并通过思考自主教学案例提高分析问题和解决问题的能力。

5.2 学生满意度方面

学生表现出积极的学习态度，主动参与课堂讨论和活动，能够理解和运用所学知识，充分展示出对课程内容的掌握程度。调查问卷结果显示，九成以上学生对课程给出了积极的反馈和评价，对教学方法、教材和教学资源表示认可和满意。同时，他们展现出独立思考和解决实际问题的能力，能够将所学知识应用于实际场景，主动寻找和利用学习资源，扩展和深化自己的知识体系，独立学习和探索新的领域，不断提升学习能力。

6 课程教学改革特色

大数据分布式存储课程教学改革特色主要体现在实践操作、案例分析、逻辑架构、多样化教学和与实际应用结合这五个方面，如图3所示。

（1） 实践操作。大数据分布式存储课程注重实践操作，让学生通过亲自操作和处理数据来加深对理论知识的理解和掌握。

（2） 案例分析。通过案例分析，使学生了解大数据分布式存储在实际应用中的解决方案和应用场景，进而提高他们的实践能力。

（3） 逻辑架构。课程重点介绍大数据分布式存储的系统架构，包括NoSQL数据库分类、分布式文件系统、分布式数据库、数据备份和恢复等方面，旨在让学生掌握大数据存储的基本原理和架构。

（4） 多样化教学。为满足不同学生的学习需求，大数据分布式存储课程采用多样化的教学方式，包括课堂讲解、在线视频、实验操作等多种教学形式。

（5） 与实际应用结合。大数据分布式存储课程紧密结合实际应用场景，让学生了解大数据分布式存储在实际应用中的应用价值和解决方案。

7 结束语

本文探索了大数据分布式存储课程结合OBE理念的高校本科课程混合式学习模式与教学设计的实施思路。在网络视频资源和信息技术的支撑下，我们将混合式学习理论融入课程教学中，结合OBE理念、主线引领等教学方法，构建了“线上线下混合式教学和实践操作”的新模式。通过实际的实践课程实施，证明了实践教学内容的设计能够有效实现教学目标的达成。这种混合式学习模式不仅帮助大数据专业学生提高了专业知识水平，还培养了他们的创新思维和解决复杂问题的能力。未来，我们将继续深化该方案的应用范围和内容，为培养出更多符合行业需求的高素质人才做出更大贡献。

参考文献：

[1] 薛伟.软件工程专业数据库课程教学改革探究[J].安徽工业大学学报（社会科学版），2021，38（2）：67-68，73.

[2] 雷庆，张洪博，叶双.新工科背景下数据库系统原理课程的改革[J].福建电脑，2020，36（2）：23-28.

[3] 贾宝华，顾永强，李革.基于目标达成度评价的《理论力学C》课程教学方法的持续改进[J].教育教学论坛，2019（46）：199-200.

[4] 朱洁，王海艳，黄海平.基于OBE的数据结构教学改革实践[J].计算机教育，2019（10）：95-98，108.

[5] 刘灵，王静.基于OBE理念的“通信原理” 教学模式改革初探[J].科教文汇（下旬刊），2021（21）：110-112.

【通联编辑：代影】