康長青　吳中博　朱麗娟　胡春陽　王敏　杭波

關(guān)鍵詞：課程思政；BOPPPS；教學(xué)設(shè)計；課堂教學(xué)；核心素養(yǎng)；數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2023）10-0139-03

0引言

核心素養(yǎng)主要是指學(xué)生應(yīng)具備的，能夠適應(yīng)終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力[1]，新時期的高等教育倡導(dǎo)大學(xué)生的核心素養(yǎng)的培育和提升，在落實立德樹人根本任務(wù)的大氛圍下，各個高校都把思想政治教育貫穿到人才培養(yǎng)體系中，持續(xù)推進(jìn)“三全育人”和課程思政建設(shè)[2-10]， 各種教學(xué)研究和課程實踐開展得如火如荼，產(chǎn)生了各種先進(jìn)的經(jīng)驗和做法。

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)作為計算機(jī)類專業(yè)的核心專業(yè)基礎(chǔ)課程，承擔(dān)著OBE畢業(yè)要求中針對數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題，利用所學(xué)的工程知識，使用現(xiàn)代工具，設(shè)計并開發(fā)解決方案，進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化和評價、能夠進(jìn)行團(tuán)隊間協(xié)調(diào)溝通和工程管理等各方面的核心素養(yǎng)。如何在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)課程中開展課程思政研究，受到了研究者們的關(guān)注。文獻(xiàn)[2]以“數(shù)據(jù)庫知識和能力的培養(yǎng)過程中自然融入科學(xué)、創(chuàng)新、奉獻(xiàn)和愛國精神”為重點，采用PostgreSQL軟件，設(shè)計了思政元素層次化滲透的實驗案例，制訂了合理的課程教學(xué)評價機(jī)制，出版了新型數(shù)據(jù)庫教材。文獻(xiàn)[3]以強(qiáng)化學(xué)生創(chuàng)新能力和職業(yè)品質(zhì)塑造為培養(yǎng)目標(biāo)，以培養(yǎng)工匠精神和倡導(dǎo)科學(xué)精神為核心，設(shè)計了豐富的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)活動，增加了思政育人課程考核要求和分值。文獻(xiàn)[4]以數(shù)據(jù)庫發(fā)展史為教學(xué)單元，提出以“明理、增信、崇德、力行”為思政教育主線的課程思政案例設(shè)計思路和案例框架。文獻(xiàn)[5]以“培養(yǎng)誠信價值觀，激發(fā)愛國主義熱情，爭做有擔(dān)當(dāng)時代新人”為思政目標(biāo)，從認(rèn)知、知識和修養(yǎng)三個維度建立了師生完成課程教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)實效性分析，并提出了提升教學(xué)實效性的建議。文獻(xiàn)[6]依據(jù)課程章節(jié)的11個授課要點建立了思政映射與融入點，給出了預(yù)期的思政成效?？偟膩碚f，現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫課程思政研究主要集中在課程教學(xué)方案層面進(jìn)行宏觀的教學(xué)目標(biāo)，教學(xué)過程和教學(xué)評價等方面的課程改革，而落實到每一次理論課或?qū)嶒炚n上的課程思政研究成果卻非常少見[7-8]。2021年末教育部啟動實施了計算機(jī)領(lǐng)域本科教育教學(xué)改革試點工作計劃即“101計劃”，開展了廣泛的聽課評課，其課堂提升工作的主要目標(biāo)在于改進(jìn)課堂教學(xué)方式和教學(xué)效果[9]，標(biāo)志著課程建設(shè)正從宏觀方向?qū)蜣D(zhuǎn)入微觀課堂落實中。因此，課堂層面的課程思政教學(xué)設(shè)計，已成為理工科專業(yè)課課程思政的迫切需要，具有重要的研究意義和同行參考價值。

1 BOPPPS教學(xué)模式

課堂教學(xué)是培育核心素養(yǎng)、全面課程思政的主要渠道和主要戰(zhàn)場。然而現(xiàn)實卻是大量存在著“講授中心課堂”，壓抑了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和自覺性，產(chǎn)生了心不在焉型、消化不良型和機(jī)械被動型等課堂形式[11-12]， 學(xué)生不學(xué)習(xí)、假學(xué)習(xí)、淺學(xué)習(xí)等現(xiàn)象大量存在。如何建立“學(xué)習(xí)中心課堂”來促進(jìn)學(xué)生用心學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)，是當(dāng)前大學(xué)課堂教學(xué)設(shè)計的難題。

BOPPPS教學(xué)模式以建構(gòu)主義和交際法為理論依據(jù)，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心的教學(xué)過程構(gòu)建，可以有效地促進(jìn)學(xué)生參與式學(xué)習(xí)[13-14]，近來受到了國內(nèi)外教育工作者的廣泛關(guān)注。BOPPPS模型依據(jù)人的注意力特性，將課程教學(xué)過程設(shè)計為課堂導(dǎo)入（Bridge-in）、課堂目標(biāo)（Objective）、課堂前測（Pre-assessment）、課堂參與（Participatory-learning）、課堂后測（Post-assessment）和課堂總結(jié)（Summery）在內(nèi)的六個階段，英文簡稱為BOPPPS ，各個階段的主要任務(wù)和教學(xué)元素如表1。

BOPPPS是一種體驗式學(xué)習(xí)模型的教學(xué)框架，強(qiáng)調(diào)明確的易達(dá)成的教學(xué)目標(biāo)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的積極參與和主動建構(gòu)，強(qiáng)調(diào)教學(xué)過程的反思，被稱為有效教學(xué)設(shè)計模型。

2 融入課程思政的BOPPPS 教學(xué)模式

如何依據(jù)地方高校的學(xué)生學(xué)情，將BOPPPS教學(xué)框架與課程教學(xué)目標(biāo)、課程思政要求進(jìn)行融合，成為當(dāng)前課堂教學(xué)設(shè)計的關(guān)鍵。課堂層面的課程思政并不需要統(tǒng)一的教學(xué)模式，任課教師需要增強(qiáng)課程思政意識，認(rèn)真研究課程內(nèi)容，精心做好課程教學(xué)設(shè)計，將思想政治教育融入專業(yè)教育，積極擔(dān)負(fù)育人責(zé)任。依據(jù)BOPPPS教學(xué)模式的六個階段，設(shè)計課堂教學(xué)課程思政的總體思路如表2。

3 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)課程教學(xué)設(shè)計實踐

下面以數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的“SQL單表查詢”為例，闡述融入課程思政的BOPPPS課堂教學(xué)模式在實際課堂教學(xué)中的實踐和應(yīng)用。

1） 課堂導(dǎo)入。BOPPPS教學(xué)模式突出的課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)，起著引起學(xué)生好奇心，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，產(chǎn)生學(xué)習(xí)動力的重要作用。因此在課堂開始，引入與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的科研進(jìn)展，用動畫展示SQL編程機(jī)器人—GPT-3的自動編程過程，進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的導(dǎo)入，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注科技前沿，增強(qiáng)學(xué)生將被編程機(jī)器人取代的學(xué)習(xí)緊迫感，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)興趣。提升學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中的投入度，為學(xué)生有效完成學(xué)習(xí)任務(wù)奠定良好基礎(chǔ)。

2） 課堂目標(biāo)。課堂目標(biāo)在課堂教學(xué)中發(fā)揮目標(biāo)導(dǎo)向作用，指引著教學(xué)過程。依據(jù)知識，能力和價值三個維度，設(shè)計課堂教學(xué)目標(biāo)如下：

①知識目標(biāo)：了解SQL語言的基本概念和特點，熟練掌握和運(yùn)用SQL語言進(jìn)行單表數(shù)據(jù)查詢和統(tǒng)計。

②能力目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生依據(jù)實際需求的SQL程序的設(shè)計和調(diào)試能力，初步培養(yǎng)學(xué)生問題思維，發(fā)散思維和計算思維等高階思維。

③價值目標(biāo)：安全防疫，健康生活，助力學(xué)生獲得校園學(xué)習(xí)的幸福感；嚴(yán)謹(jǐn)求實，不畏困難，勇于探索的職業(yè)素養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生持續(xù)學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力；學(xué)會學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生成為建設(shè)科技強(qiáng)國的奉獻(xiàn)者、崇高思想品格的踐行者、良好社會風(fēng)尚的引領(lǐng)者。

3） 課堂前測。課堂前測階段起著知識回顧，內(nèi)容預(yù)習(xí)和學(xué)習(xí)反饋的重要作用。利用國內(nèi)疫情真實數(shù)據(jù)，構(gòu)建關(guān)系模式為： 疫情每日數(shù)據(jù)（地區(qū)、新增確診、累計確診、治愈、死亡、發(fā)布時間）。知識回顧模塊的任務(wù)是利用關(guān)系代數(shù)表達(dá)式完成檢索出疫情表中的地區(qū)列和新增確診列，北京市的累計確診人數(shù)和死亡人數(shù)、新增確診人數(shù)超過40人的記錄信息等問題。內(nèi)容預(yù)習(xí)模塊通過教材探究閱讀和PTA實驗驗證，完成上述檢索任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力的同時，無縫嵌入國內(nèi)疫情數(shù)據(jù)，增強(qiáng)學(xué)生疫情防控意識。學(xué)習(xí)反饋采用選定的學(xué)生在課堂上講解前側(cè)任務(wù)，相互提問和質(zhì)疑，讓學(xué)生進(jìn)行任務(wù)檢索方法的類比，學(xué)會分析不同方法的優(yōu)缺點，進(jìn)一步加強(qiáng)匯報和交流能力。

4） 課堂參與。課堂參與學(xué)習(xí)階段是體現(xiàn)學(xué)習(xí)中心地位的核心環(huán)節(jié)，主要任務(wù)是設(shè)計教學(xué)活動和學(xué)習(xí)策略，讓學(xué)生主動參與討論、主動發(fā)表意見、深度參與課堂學(xué)習(xí)。依據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容設(shè)計參與的學(xué)習(xí)活動如下：

① 講授SQL標(biāo)準(zhǔn)和語言的特點，SQL標(biāo)準(zhǔn)由美國主導(dǎo)，影響世界；舉例5G標(biāo)準(zhǔn)，中國有領(lǐng)先的優(yōu)勢，承認(rèn)技術(shù)上的差距，只有不斷追趕和實踐創(chuàng)新才能科技強(qiáng)國。

② 項目驅(qū)動，以創(chuàng)建真實的疫苗接種二維表進(jìn)行表格的屬性設(shè)計和約束設(shè)計，進(jìn)行學(xué)生參與學(xué)習(xí)，利用疫苗接種場景，培養(yǎng)設(shè)計思維和分析解決實際問題的能力。在分析七類的定義和作用的同時進(jìn)行思維拓展，身邊的約束包含編程語法語義約束、場景語義約束、疫情防控約束、校規(guī)和法律約束等，以羅翔的話“真正的自由是自律的自由，不是放縱的自由”，來啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行安全防疫，健康生活。

③ 以疫苗接種表的關(guān)系模式和數(shù)據(jù)，接種（姓名，身份證、劑數(shù)、接種日期、疫苗廠家、接種單位）和真實數(shù)據(jù)，設(shè)計了12個項目驅(qū)動的SQL查詢?nèi)蝿?wù)，讓學(xué)生以做中學(xué)形式來學(xué)習(xí)課堂內(nèi)容（單表的列查詢、運(yùn)算符查詢、范圍查詢、集合查詢、字符匹配查詢、空值查詢和邏輯謂詞查詢、分組查詢與排序），強(qiáng)調(diào)動手能力和分析解決問題的思路和方法。

④ 教學(xué)難點討論分析，以如何實現(xiàn)48或72小時的核算結(jié)果計算來讓學(xué)生參與項目編程中函數(shù)調(diào)用（時間、統(tǒng)計、聚集函數(shù)等），教會學(xué)生進(jìn)行類比和關(guān)聯(lián)（C語言函數(shù)），強(qiáng)調(diào)遇見困難時分析解決問題的方法。

⑤ 設(shè)計一題多解，學(xué)生參與的項目案例，求解不在北京生物和武漢生物打疫苗的用戶情況。這個案例至少有5種編程解決方案，進(jìn)行班級討論，鍛煉口頭表達(dá)，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維，達(dá)到讓學(xué)生前后知識對比，知識關(guān)聯(lián)融通。

⑥ DBMS設(shè)計師角色演練，討論SQL語句的執(zhí)行順序。利用數(shù)據(jù)庫中表中行和列的數(shù)量、存儲結(jié)構(gòu)的查詢效率、關(guān)系代數(shù)的計算量三種思路引導(dǎo)學(xué)生對5 種類型的SQL語句排列組合，自己得出SQL語句的執(zhí)行順序。培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計思維和時空效率分析方法。告訴協(xié)商SQL編程，每行一句，代碼規(guī)范，便于調(diào)試。

5） 課堂后測。課堂后測階段的目的是檢驗課程教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成，反饋課堂學(xué)習(xí)效果。主要任務(wù)如下：①利用構(gòu)建的中國共產(chǎn)黨人的精神數(shù)據(jù)表，設(shè)計了14道必做SQL練習(xí)題，讓學(xué)生在知識鞏固技能提升的同時，汲取共產(chǎn)黨人精神力量，獲取校園健康學(xué)習(xí)的幸福感；②選做加分題，如何利用一題多解題的不同查詢語句來實現(xiàn)查詢效率的對比，鼓勵學(xué)生自學(xué)探索，類比算法的時間評價，用數(shù)據(jù)去驗證效率分析的猜想；③利用線上educoder的課程教學(xué)質(zhì)量的調(diào)查問卷；④針對線上編程平臺的錯誤反饋較弱，提出基于SQL線上編程的編程錯誤的自動反饋系統(tǒng)設(shè)計，吸引感興趣同學(xué)聯(lián)系老師，參加課題研究，鍛煉科研能力。

6） 課堂總結(jié)?？偨Y(jié)學(xué)習(xí)內(nèi)容和自主學(xué)習(xí)能力一直是現(xiàn)有大學(xué)生的薄弱點。給學(xué)生布置課程內(nèi)容的總結(jié)作業(yè)（利用概念圖或思維導(dǎo)圖等形式）并和老師的總結(jié)進(jìn)行對比，提高總結(jié)能力。為學(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)資源（如圖1），引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，平臺競技，有效管理自己的學(xué)習(xí)和生活，認(rèn)識和發(fā)現(xiàn)自我價值，發(fā)掘自身潛力，分析并解決問題，不斷提升自己的核心素養(yǎng)[1]。

4 結(jié)束語

專業(yè)課課程思政是高校全面課程思政建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，而課堂教學(xué)建設(shè)是現(xiàn)有課程思政教學(xué)改革的薄弱環(huán)節(jié)。以數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)課程為例，探討了融入課程思政的BOPPPS課堂教學(xué)模式的實現(xiàn)。構(gòu)建了培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，課堂討論和實際問題解決為主要目標(biāo)，通過課程預(yù)習(xí)階段的國內(nèi)疫情統(tǒng)計表任務(wù)，課堂教學(xué)階段的疫苗接種和核酸檢驗任務(wù)和課后作業(yè)階段的中國共產(chǎn)黨人的精神圖譜任務(wù)，初步形成了課程思政無縫融入的項目教學(xué)模式。教學(xué)實踐表明，學(xué)生課堂學(xué)習(xí)積極性強(qiáng)，參與度高，核心素養(yǎng)提升明顯，調(diào)查問卷數(shù)據(jù)顯示該教學(xué)模式的課堂教學(xué)滿意度達(dá)到了90%，課堂課程思政滿意度達(dá)到了82%，取得了較好的教學(xué)效果。以核心素養(yǎng)的培育為目標(biāo)，構(gòu)建以學(xué)為中心的課堂，落實立德樹人的根本任務(wù)，是一項長期的系統(tǒng)工程，需要各位老師積極擔(dān)負(fù)育人責(zé)任，不斷提升育人能力，努力提高育人實效，為培養(yǎng)學(xué)生成為建設(shè)科技強(qiáng)國的奉獻(xiàn)者、崇高思想品格的踐行者、良好社會風(fēng)尚的引領(lǐng)者而不斷努力。