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工程教育专业认证背景下课程思政教学探索与实践

2022-02-19白彦辉段宏伟

赤峰学院学报·自然科学版 2022年1期

白彦辉 段宏伟

摘 要:数据库原理及应用课程是计算机专业核心课,它的特点是实践应用性很强,对高层次应用型、技术型人才的培养意义重大,课程采用线上线下混合式教学模式,课程组经过多年实践,探索出了适合我校学生实际情况的教学模式,提炼出课程思政融入课堂的“四方面六步走”的设计方法,即自然科学类课程,从科学精神、生态文明、职业素养和工匠精神等四方面挖掘思政元素,按着“确定目标——分解知识——挖掘元素——形成案例——选择方法——评价反思”六个步骤将课程思政融入专业课的教学,收到了非常好的教学效果,有一定的推广价值。

关键词:数据库原理及应用;课程思政设计方法;自然科学类课程

中图分类号:G642.0  文献标识码:A  文章编号:1673-260X(2022)01-0109-05

1 引言

思想政治教育是我国高等教育中的重要组成部分。2016年12月在全国高校思想政治工作会议上,习近平总书记指出,“要坚持把立德树人作为中心环节,把思想政治工作贯穿教育教学全过程,实现全程育人、全方位育人,努力开创我国高等教育事业发展新局面”[1]。2020年教育部印发《高等学校课程思政建设指导纲要》,习近平总书记指出,全面推进课程思政建设是落实立德树人根本任务的战略举措,课程思政建设是全面提高人才培养质量的重要任务。高校的教育场所主要是在课堂中,课程思政是各门课程教学中重要的一个环节。习近平总书记指出,要用好课堂教学这个主渠道,都要守好一段渠,种好责任田,使各类课程与思想政治理论课同向同行,形成协同效应[2]。

我校本门课程从2000年开始开设,依托计算机科学与技术自治区级一流本科专业的核心课程,修读对象为二年级本科生,它的特点是实践应用性很强,对高层次应用型、技术型人才的培养意义重大。课程采用线上线下混合式教学模式,课程的考核注重过程与结果、线上与线下、理论与实践、主观与客观相结合。课程团队进行了多轮的课程建设,建立了较为完善的线上SPOC教学资源,形成了符合我校学生实际情况的教学模式,逐步提炼出课程思政融入课堂的教学方法。

2 课程思政教学设计

2.1 课程整体设计思路

课程思政教学设计是以OBE理念反向设计,正向实施。共分为六个步骤,首先确定教学目标,然后分解知识点优化教学内容,然后挖掘思政元素形成思政案例,接下来选择适当的教学方法和融入途径,最后是评价和反思,让专业课融入课程思政的教学过程形成闭环,使课程持续改进。设计的思路如图1所示。

2.2 课程思政详细设计

以本课程的第8讲“SQL连接查询”为例,介绍课程思政融入教学的详细设计过程。

2.2.1 明确教学目标

依据计算机专业的培养目标及毕业要求指标点,在知识目标、能力目标和素质目标中明确课程思政目标,本次课的教学目标如下:

(1)知识目标:通过任务驱动和案例教学法,绝大部分学生能够熟练掌握SQL语言中SELECT连接查询语句的语法规范,深入理解连接查询的运行原理,可以根据实际需求完成较复杂的高级查询。

(2)技能目标:学会撰写学习笔记,提高知识归纳和总结能力,通过分享来提高语言表达能力,通过小组讨论及分组任务,对比连接查询和子查询的优缺点,进行查询优化分析,总结数据库查询优化策略,从而可以使分析和解決复杂问题的能力得到提升。

(3)情感价值观目标(育人目标):通过对国产数据库的了解,增强学生对专业的认同,激发学生的爱国热情和民族自豪感,通过对查询条件的深入分析,提升严谨求实的治学理念和精益求精的工匠精神,通过合作和探究式学习,提升学生终生学习能力,培养学生求真务实的团队精神和职业素养。

2.2.2 分解知识点

本课程选用的教材是《数据库系统原理及MySQL应用教程》[3],本书是“十三五”普通高等教育规划教材,比较适合应用型本科院校的计算机专业学生使用。针对我校学生的实际情况,解构并重构了所有的知识点,形成了我校独有的知识体系。本节是第二章SQL语言中较重要的一部分内容,主要包括如下四个知识点:连接查询概述、连接查询语法、连接查询分类和连接查询的应用。其中,重点是连接查询的语法及运行原理,难点是连接查询的应用。

2.2.3 挖掘思政元素

根据学校课程思政工作实施方案,对于自然科学课程,重在培养学生的科学精神、生态文明、职业素养和工匠精神。结合计算机专业自身的特点,本节课主要从科学精神、职业素养和工匠精神等三方面挖掘课程思政元素,如表1所示。

2.2.4 形成思政案例

将与知识点及课程思政目标对应的思政元素,整理形成课程思政案例。

案例1:家国情怀——支付宝采用纯国产数据库OceanBase

在十年前,阿里的IT人,决定自主研发一款分布式金融级数据库,历经磨练后OceanBase已经能在普通硬件上,实现金融级高可用,同时具备在线水平扩展能力。OceanBase是蚂蚁金服自主研发的金融级分布式关系数据库,号称每一行代码都是自主编写的,2020年7月蚂蚁金服正式更名为蚂蚁集团,是支付宝的母公司[4]。

通过对国产数据库的介绍,让学生了解我国自主研发的核心软件已经达到了较高的水平,明确每位计算机专业的工程师肩上的责任,树立科学研究的精神和研发国产核心软件的自信心,让学生深刻体会科技兴则国家兴,科技强则国家强,增强学生民族自豪感。

案例2:工匠精神——美国火星探测器起火燃烧

1998年12月11日,美国发射的火星气候探测器,在飞行286天后起火燃烧。NASA(美国国家航空航天局)分析,美国洛克希德-马丁公司的探测器团队在传递导航数据时使用公制单位,与其合作的另一个工程队来自英国,他们使用英制单位,这导致飞行测距时厘米和英寸不匹配,轨道高度比计划距离近约100公里,过于靠近火星表面,温度过高起火[5]。

这起严重的事故告诉我们,在进行程序分析和处理的时候,数据的比对非常重要,这也让学生体会到精益求精的工匠精神的重要性,任何一个细小的疏忽都会导致惨痛的失败。

案例3:职业素养——学生榜样郝吉祥同学事迹

郝吉祥同学是我们专业2017届毕业生,目前在深圳市腾讯系统有限公司微信事业群微信支付研发部工作,四年的时间,年薪已经超过50万,他在大学期间就和自己的团队成员刻苦学习,树立远大理想,曾参加很多大赛,并取得了非常优异的成绩。他在“简书APP”中曾发表多篇关于数据库技术的文章,尤其是数据查询优化策略方面也有自己的见解。

学生榜样的力量是无穷的,他就在我们身边,他们的事迹可以极大增强学生自信心,还可以让学生更重视团队协作,有意识地培养自己的职业素养,为自己的将来做出明确的职业生涯规划。

2.2.5 选择教学方法

通过恰当的教学途径和方法将思政元素融入在课堂教学中,达到了对学生价值引领,润物细无声的效果,具体选择的教学方法如表2所示。

2.2.6 进行评价反思

多元评价教学效果,注重过程评价,通过达成度分析和问卷反馈数据,進行深刻的反思,进而改进教学,表3是本次课的评价体系。

3 教学实施过程

在线上线下混合式教学活动中,结合丰富的线上网络教学资源,秉承“产出导向,学生中心,持续改进”的教学理念,充分利用线下课堂这个教学阵地,将课程思政自然地融入到教书育人的活动中,下面以2019级云计算1班为例,详细介绍本次课的教学实施过程。

3.1 学情分析

本节课从以下四方面做了充分的学情分析。

3.1.1 预备知识和能力分析

学生已经完成了关系数据库标准语言SQL的基础语法学习,学生掌握的情况较好,尤其是对SQL语言中的基本查询功能,17.24%的学生掌握情况很好,44.83%的学生掌握情况较好,31.03%的学生掌握情况一般,6.90%的学生掌握的情况不好,大部分学生具备了自学和预习的能力。

3.1.2 学习风格分析

通过菲尔德-所罗门学习风格问卷调查结果分析,该班学生擅长自己学习,擅长记忆事实,喜欢图片、图表和流程图,喜欢小步子、按部就班地学习。

3.1.3 学习动机分析

学习动机是决定学习成效的关键因素,它贯穿学习的整个过程,是掌握知识和技能的前提。通过学习动机量表调查结果显示,该班级11人学习动机较强,15人动机中等,2人动机较弱。

3.1.4 信息技术素养

该班级学生可熟练地应用中国大学慕课网、泛雅网络教学平台、学习通、拼题A实验辅助教学平台、微信公众号、问卷星、百科园等信息技术工具,同时该班学生可以熟练地利用百度、中国知网等获取信息或查阅资料,具备了一定的自学能力,满足教学设计的要求。

3.2 教学具体实施过程

3.2.1 课前准备

教师完善SPOC网络教学平台资源,课前下发任务单,学生根据线上的教学资源完成预习笔记和课前测试,学生通过课前预习可以提高自主学习、勤于思考、发现问题、知识归纳和总结的能力,养成了良好的学习习惯,提高自学能力。

3.2.2 课堂教学

在课堂上,将现代信息工具和教学活动深度融合,通过学习通APP、PTA程序设计类实验辅助教学平台、泛雅网络教学平台等,提高教学质量。主要采用的教学方法是智慧教学五步法,配合案例引导式、项目驱动式、小组讨论式等学习方法,在学习专业知识的同时,有效自然的融入课程思政元素。

首先,由教师通过案例,导入本节课的学习内容。在这个过程中,融入第一个课程思政案例,通过国产数据库的介绍,增强学生民族自豪感。

接下来,我们以学生为中心,采用智慧教学五步法[6],学生说一说、然后考一考、老师讲一讲、学生再练一练、最后师生想一想。

说一说,由学生分享自己的预习笔记,为学生讲解自己的收获和不足,这个过程很好地培养了学生语言表达能力,激发学生自我展示的欲望。

考一考,老师了解学生课前预习情况,利用学习通进行课堂测试,掌握学生的学习情况,教师可以及时调整教学内容,这个过程要为学生强调诚信考试。

讲一讲,由老师根据学生的掌握情况集中讲解核心概念,在讲解到连接查询条件的注意事项时,融入第二个课程思政案例,通过美国火星探测器起火燃烧的事故,强调程序设计精益求精的工匠精神的重要性。

练一练,学生在PTA上小组协作完成教师根据实际需求设计的随堂案例,引导学生要充分研究和探讨查询优化的问题,此时融入第三个课程思政案例,为学生介绍优秀毕业生,利用榜样的力量让学生提高职业素养,做好职业生涯规划。

想一想,师生对本节课的教学内容进行总结和反思,利用平台反馈数据及学生的成绩,重点反省教学过程中的不足之处,提出解决方案使课程能够持续改进。

3.2.3 课后拓展

课后,由小组继续分组讨论,搜集资料,整理查询优化策略,提交到泛雅网络教学平台后,最后由教师评价和组间互评给出最后成绩。学生可以从百度、中国知网查找资料,也可以进行市场调研,或是通过教师的“快乐数据库”微信公众号来获取资料。这个过程除了培养学生小组协作能力,更重要的是培养学生整理和搜集资料的能力,提高学习能力。

4 教学反思

4.1 教学效果

(1)课堂中引入课程思政,让课堂更加活跃,使冰冷枯燥的专业知识有了温度,学生在增加学习热情的同时,成绩也有了明显的提高。

(2)从科学精神、生态文明、职业素养和工匠精神几方面充分挖掘思政元素,在很大程度上提高了课程的创新性、高阶性和挑战度,学生个人的职业素养得到很大提升,增强了社会责任感,同学的爱国热情空前高涨。

4.2 不足及改进措施

(1)本讲是本门课程的重点知识,实践性非常强,需要积累大量的课外案例和科学前沿内容。本讲虽然对数据库应用的现状做了简单介绍,但仍然不够充分,今后应结合软件开发中的真实案例,融入最新的数据库应用技术,积累更多的思政案例。

(2)思政元素的融入还不是非常自然,对于课程思政教学设计还需进一步研究,用更加合理和自然的方式融入教学,力争真正做到润物无声。

(3)教师个人的科研能力及政治素养水平有限,专业课教师一定要提高政治站位,充分发挥教学团队和党支部的集体力量,集思广益,取长补短,增加课程思政的广度和深度。

(4)教師在教学过程中对每一位学生的关爱要再加强,只有真正地关心每一位学生成长,遵循学生的认知规律,关注学生求知欲与获得感,才会感化学生,教师在开展课程思政教学时,可以更自然地将思政元素融入到教学全过程。

5 本课程课程思政教学方案的创新点

(1)采用“四方面六步走”的课程思政设计方法,四方面是指从科学精神、生态文明、职业素养和工匠精神等四方面挖掘思政元素,六步走是指通过“确定目标——分解知识——挖掘元素——形成案例——选择方法——评价反思”六个步骤进行课程思政教学的设计。使课程思政的教学不再盲目,提高了教师的备课效率,通过教学实践,收到了很好的教学效果,具有一定的推广价值。

(2)注重信息技术在教学中的应用。一是通过信息技术拓展教学资源,二是通过信息技术加强过程考核和多元化评价,三是通过信息技术在课堂上开展丰富多彩的教学活动。学生的学习积极性得到大幅的提高,使教学评价更趋于合理。

(3)注重“爱与温度”的课堂体验。课内课外,线上线下,真切关爱学生,帮助学生解决各种实际问题,营造融洽的学习氛围,体现教师对学生的人文关怀,做有温度的教学,使得学生有获得感。

6 结束语

经过了多年的教学改革和实践,本课程取得了一些成绩,2019年被学校评为应用型示范课程,本人2020年获得学校在线教学设计大赛一等奖,2021年获得学校首届教师教学创新大赛一等奖,首届内蒙古自治区高校教师教学创新大赛二等奖,获得学校课程思政教学设计大赛二等奖。课程思政的教学工作任重而道远,“学高为师,身正为范”,只有教师本身“有信仰”,才能用新时代中国特色社会主义思想铸魂育人,在教学中努力探索思想引领与专业知识有机融合的教学方式,当好中华民族“梦之队”的筑梦人。

参考文献:

〔1〕习近平.把思想政治工作贯穿教育教学全过程开创我国高等教育事业发展新局面[N].人民日报,2016-12-09.

〔2〕习近平.高等学校课程思政建设指导纲要[N].中国教育新闻网,2020-06-05.

〔3〕李辉.数据库系统原理及MySQL应用教程[M].2版.北京:机械工业出版社,2020.

〔4〕大数据-CSDN博客:2019国产数据库大盘点[EB/OL].http://blog.csdn.net,2019-12-18.

〔5〕百度百科:火星气候探测器[EB/OL].http://baike. baidu.com.

〔6〕于洪涛.基于雨课堂的高校智慧教学五步法探究——以“网络教育应用”课程为例[J].现代教育技术,2018,28(09):54-58.