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摘要:文章基于相关研究背景,首先论述了基于学生数据素养培养的金融类高校“数据库原理与应用”课 程教学改革实践,然后对基于学生数据素养培养的金融类高校“数据库原理与应用”课程教学改革进行了 反思。
关键词:数据库原理与应用,课程教学,数据素养,金融类高校
金融类高校是培养高级金融人才的摇篮,学生毕 业后大多会进入基层金融机构的第一线就业,因此学 生需具备对金融类数据的处理、分析能力。“数据库原 理与应用”作为金融类高校计算机相关专业开设的 一 门必修课程,有较为成熟的理论体系和基础实践内 容,但根据实际调研、查阅资料可以发现,金融类高校 较少针对自身办学特色搭建数据库课程体系,且大多 数课程使用的教材多针对基本理论知识的学习。因 此,以学生金融类数据素养培养为目标,使“数据库原 理与应用”课程知识体系与金融类课程知识体系相互 融合、相互适用是本文探究的目标。为此,本文拟在分 析相关研究背景的基础上,对基于学生数据素养培养 的“数据库原理与应用”课程教学改革实践加以论述。
一、相关研究背景
根据前期文献调研可知,“数据库原理与应用”课 程的系列教学改革研究主要集中于两方面。首先,基 于能力提升的教学改革模式探索,如按照编程能力、 理论知识能力及综合能力多元化要求探索“Oracle 数 据库”课程考试改革的思路与方法[1];以核心素养为导 向探索数据库原理课程实践教学策略及实施过程[2]; 为了提高学生信息系统开发综合知识学习和运用能 力,对教学内容进行整体统一规划[3];融合企业技术能 力,改善传统教学模式,力求提高学生的探索创新和应用实践能力[4];以培养学生工程实践能力为目的,整 合课程教学内容,创新教学方法,改革教学模式,完善 课程评价体系,通过课外项目训练等措施开展“数据 库原理及应用”课程教学改革与实践研究[5];将 OCA 认证与教学相结合,使教学设计和教学形式更贴近企 业实际,使学生熟悉数据库工作过程,使知识技能匹配合适的岗位,从而实现与企业技能要求的对接[6]。 其次,有学者试图将混合教学、线上教学模式与数据 库系列课程结合起来,形成新的教学模式和方法,如 以案例为核心衔接课程教学内容,以项目为核心优化 课程实验内容,以学生为中心的混合式教学思路[7]; 探究异步“SPOC+微课”的线上线下混合教学模式, 将线上 自学、线下教学进行融合,将传统讲授、翻转 课堂有机结合,促进以学生为中心的教与学[8];将超 星学习通作为教学平台,利用其进行辅助教学,提高 学生的学习趣味性,增加与学生的有效互动[9];提出 在“数据库原理”课程中使用“雨课堂”的混合教学模 式,并通过实际案例分析“雨课堂”在课前预习、课堂 教学、实训教学等环节的使用方法,说明其教改的有 效性,为“雨课堂”在课程设计中的使用提供参考[10]; 使用超星学习通平台对课程进行线上线下混合教 学的应用研究[11]。
通过对上述研究进行总结可知:现有研究较少涉 及金融类专业的数据素养;大多数课程教学改革是围 绕混合教学、线上教学平台使用等内容展开,结合专 业特色、现有的教学环境开展应用情境设计、选择乃 至应用教学的研究几乎没有;教学改革中对能力提升 概念的探讨较为模糊,没有将能力的目标系统化、系 列化,只是较为笼统地提到实践能力、就业能力等。为 此,本文拟基于学生数据素养培养,重点探索在具体 应用情境下的金融类高校“数据库原理与应用”课程 教学改革。
二、基于学生数据素养培养的金融类高校“数据 库原理与应用”课程教学改革实践
下面笔者所在教学团队拟结合所在学校实际情况,基于学生数据素养培养,对“数据库原理与应用” 课程教学改革实践加以论述。
(一)重构教学 目标
数据素养是指人们收集、加工、管理、评价和利 用数据的知识与能力,能够让人们合理地利用所获 数据创造价值[12]。数据素养是对信息素养概念的扩展 和延伸。数据素养的内涵来源于信息素养,但其具有 一定的独立性。对于“数据库原理与应用”课程来说, 重构教学目标,应突显对学生数据素养的培养。目前, 针对学生数据素养培养各方已基本达成共识,即应 包括数据伦理与道德、数据意识、数据知识、数据能 力。面对“数据库原理与应用”课程教学过程中系统 化、细致化的具体教学目标,教学团队进一步明确 了学生的数据素养应包括四个能力模块:数据定义 能力、数据检索与组织能力、数据分析与设计能力、 数据伦理与安全能力。教学团队经过梳理,大致形成 了能力模块与教学模块相匹配的新的教学目标框 架,如图 1 所示。
1.数据定义能力的教学目标。 该教学目标包括对 金融数据有基础认知,了解相关数据网址、操作数据 案例的下载,能讨论数据案例的内容特点、具体环境, 了解数据所处的应用情境,分析可能存在的需求问题, 描述问题内涵、进一步解决问题的数据需求,共享问 题及其数据需求,存储原始数据以保留所需的信息, 了解删除特定数据的知识。
2.数据检索与组织能力的教学目标。 该教学目标 包括了解 SQL 的基本功能,数据操作与查询、视图与 索引,能使用 MySQL 数据库构建具体情境下的金融 案例数据库,实现高效访问和查询数据库、使用数据 库,掌握数据库访问路径,了解合适的数据格式,懂 得数据分析,确定数据的访问权限,分析数据有效性相关问题。
3.数据分析与设计能力的教学目标。 该教学目标 包括了解金融案例数据库设计理论,金融类数据库设 计 ER 训练,引入统计学、数据挖掘、信息分析模型,了 解基本的金融数据分析维度、框架,决定适当分析方 法、模型,优化数据分析、具体应用情境,确定分析模 型、可视化分析的结果,掌握数据库设置共享权限功 能,总结归纳分析过程的优点、局限。
4.数据伦理与安全能力的教学目标。 该教学目标 包括掌握关系型数据库设计理论,掌握关系模式的范 式与规范化,了解函数依赖的概念、推理规则、求解方 式,了解模式分解的方式及意义,掌握数据库安全保 护理论,了解数据完整性的概念及约束,掌握数据库 并发控制技术。对此,教师可引入在金融行业遇到数 据库并发时可能存在的问题及解决方式,并适当引入 科技金融领域的相关热点问题和挑战。
(二)重建教学应用情境
对于“数据库原理与应用”课程来说,达成教学目 标的关键手段是构建适用的应用情境。情境是一个融 合了知识、技能、情感、态度、价值观等因素的载体,其 相当于“桥梁”,连接了学生、教师、知识等多种角色, 可促使学生的知识结构从不完善趋于完善,思维由形 象趋于抽象,从而提升数据素养的综合能力[13]。在实施 情境化教学时,教师需避免碎片化的情境设计,而要 紧紧围绕教学主题:首先,明确情境主题,情境主题要 与教学目标相融合,让学生既能感知情境应用,又能 体验情境价值,从而实现对学习主题的理解;其次,设 计具体情境,作为情境教学的关键步骤,对情境的选 择不仅要做到“优中选优”,还要能对素材进行“浸透 式”理解,使情境素材和知识模块结合得恰当、合理, 处理好情境与知识、目标之间的关系。为此,结合专业 特色、数据特色,教学团队重构的“数据库原理与应 用”课程教学应用情境主要是从两个层面出发。
第一层面:由于学生均需在大一期间完成“金融 学”课程学习,故学生在学习“数据库原理与应用”课 程时,均具备了一定的金融学基础知识,如对货币、汇 率、金融资产、金融政策有基本了解,这些基础为培养 学生数据素养打好了一定的“地基”。为此,这一层面 应用情境的主要目标是从课程的专业知识维度,如数 据库结构、 金融数据特色等角度了解现实的金融数 据、金融应用环境,了解实际存在的金融数据库内部关系结构。对此,教学团队从数据库的设计体系合理 性、内容全面性、方便易用性等维度入手,选取国内外 各大金融数据库引入教学实践工作,选用的金融数据 库覆盖国内外应用广泛的经典数据库,数据内容覆盖 全面、准确及时。
第二层面:通过第一层面的学习,对通用的经典 金融数据库有一定的认知后,本层面主要是通过应用 情境考查学生自己开发数据库的综合能力,这也是数 据素养培养的关键阶段,主要内容包括明确数据库实 现的主要功能、了解数据库的核心结构、了解数据库 的数据特色和数据结构。根据学生群体的专业背景、 知识体系的实际情况,教学团队拟从五类金融数据库 入手进行开发构建:银行存款业务数据库、基金销售 业务数据库、股票交易业务数据库、宏观金融统计数据库、上市公司财务报表数据库。具体而言,股票市场 数据是资本市场的一个重要组成部分,与债券市场、 外汇市场一起构成了证券市场的核心。而公司财务数 据可反映公司财务状况、经营成果、现金流量情况、财 务比率等,是投资者进行投资决策的前提和基础。通 过宏观和微观、抽象和具体等视角,可有效实现对学 生金融数据素养敏感度、灵敏度等的强化。概言之,第 一层面主要在总体思路中的第一阶段实现;第二层面 主要在总体思路中的第三阶段实现。
(三)融合能力模块与教学模块
通过对“数据库原理与应用”课程教学目标、教学 应用情境的重构和重建,教学团队进一步讨论了能力 模块与教学模块融合的流程。如图 2所示,可从横向、 纵向两个视角进行能力模块与教学模块的融合。
第一, 从教学流程的横向视角来看,能力模块与 教学模块的融合过程可分为四个阶段。①了解情境、 搭建情境:金融数据是基于现实生活应用场景的常用 数据,为“数据库原理与应用”课程提供了丰富的数据 资源和应用场景,教学团队成员通过调研分析,选择 规划应用情境的教学环境,了解已有数据库,检索需 要的数据源,搭建业务数据库,这一阶段与情境教学 第一层面融合,教学目标为深化学生对金融类数据特 点的认知和了解,提高学生数据素养中的数据敏感 度,培育学生数据采集能力。②分析数据、设计关系: 基于对具体情境环境的认知,本阶段通过对具体业务 的分析,设计、搭建“数据库原理与应用”课程核心知 识体系,即三级模型(概念模型、逻辑模型、物理模型) 之间的关系、转化及实现。这一阶段与情境教学第二 层面融合,教学目标为深化学生对多维金融类数据关 系的理解,强化对学生数据素养中数据加工能力、处理能力的培育。 ③提出问题、实际应用:本阶段通过对 数据库专业术语的掌握,要求学生完成具体业务物理 数据库的搭建工作及数据分析工作,这样有利于其熟 练掌握“数据库原理与应用”课程的核心知识体系,包 括基础、高级 SQL 语句及分析模型。这一阶段与情境 教学第二层面进一步深刻融合,是情境教学的关键阶 段,教学目标为深化学生对金融数据分析能力的需求 理解,强化对学生数据素养中数据分析能力、决策能 力的培育。 ④安全问题、职业伦理:本阶段主要学习数 据库数据访问权限的设置,旨在培养学生金融数据分 析和挖掘能力,学生需了解金融数据库特有的安全规 章制度、相关条例,从而进一步培育职业道德素养,这 一阶段作为教学改革的最后阶段,有利于从宏观整体 视角提升学生综合数据素养中的道德能力。
第二,从各阶段内部的纵向视角来看,能力模块 与教学模块的融合过程可具体从每个阶段的培养目标、知识体系、应用情境三个子部分展开分析。其中, 每个阶段的知识体系各有偏重、相辅相成:第一阶段 的知识体系主要围绕金融类应用情境环境下的导论 教学,让学生从课程开始就置身金融类环境中(如各 大金融类数据库的发展介绍、实际操作演示、数据库 专业人员访谈回顾等);第二阶段的知识体系主要基 于传统的数据库理论框架,如三级模式、概念模型等, 教学过程会将金融类情境分解为各类小案例的形式 贯穿其中(如银行存款行为的转换过程);第三阶段的 知识体系围绕上文提出的五个金融类案例,让学生进 一步掌握数据库的设计、开发、运行、优化等内容,是 验证学生理论知识掌握程度、实际操作能力的关键阶 段;第四阶段的知识体系围绕数据库安全事务、安全 制度、职业道德等内容展开,这是课程教学的最后阶 段,也是核心知识之一,本阶段的教学确保了数据库 知识体系的完整性、全面性。
上文从横向、纵向两个视角完整论述了能力模块 和教学模块的融合过程及具体做法,确保了教学改革 实践过程的目标实现。
三、基于学生数据素养培养的金融类高校“数据 库原理与应用”课程教学改革反思
教学团队发现原有“数据库原理与应用”课程教 学目标存在局限性,通过实际调研、讨论决定重构基 于学校特色的教学目标和教学模式,改革后的教学活 动在实践过程中受到了教师和学生的好评,学生觉得 课堂中使用的情景模拟、教学数据(如银行存款系统 等)非常贴近自身生活,甚至能够帮助自己利用课程 所学解释学习生活中存在的数据困惑,使自己能够从 数据的定义、组织、分析、使用视角理解数据、利用数 据,从而掌握数据能力,进而形成学习的良性循环,进 一步激发学习动力和兴趣;教师在教学过程中能够从 情境案例和自身感受出发开展教学工作,使得教学更 为灵活、师生互动性更高。具体而言,从学生的试卷成 绩、平时作业来看,通过首轮教学改革,学生在平时作 业的完成度、准确度上有了明显的提升;学生试卷成 绩方面,高分人数明显增加,班级平均分有 5 分左右 的提高,这说明学生对于理论知识的掌握程度有很大 的提高。同时,部分学生基于课程使用的教学系统和 案例积极申报各类大学生创新创业项目,甚至毕业设 计的主题也考虑通过自行开发的数据库系统进行数 据分析挖掘,这使得本教学改革进一步做到了学为所 用、用为所学。
四、结语
“数据库原理与应用”课程作为金融类高校的专 业必修课程,在培养相关专业学生数据素养方面的重 要性不言而喻。本文通过对金融类高校“数据库原理 与应用”课程的相关教学主体进行调查分析,了解了 现有“数据库原理与应用”课程存在的局限和可以改 进的空间。 由于本教学实践活动进行的轮次尚为有 限,故对教学目标、教学情境的设计可根据社会热点、 技术发展进行进一步优化、改进和调整。同时,在课程 教学过程中,可以考虑借鉴相关技术工具对教学效果 及过程进行实时调查,以便及时了解学生的学习状态、 学习水平,实现教学目标与学生能力的实际匹配和优 化,进而让培养学生数据素养的教学目标真正得以实 现。为此,在后续的教学过程中,教学团队将进一步采 集各类数据,通过建立科学的数学模型和互动环节, 不断优化课程教学效果,最终实现学生能力的提升。
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其他作者简介:梁玉强(1977— ),男,副教授,硕士。研究方向:数 据挖掘。
刘晓庆(1980— ),女,副教授,硕士。研究方向:信息分析。 王煜(1975— ),女,讲师,硕士。研究方向:信息管理。
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