思政元素在Hbase数据库应用开发课程中的融合实践

关键词：课程思政；Hbase数据库； 融入课程；案例教学法；项目驱动式学习

1 概述

1.1 课程思政的理论基础

思政教育以马克思主义理论为基础，旨在培养学生正确的世界观、人生观和价值观。它强调理论联系实际，注重实践教学，使学生在学习专业知识的同时，树立正确的人生导向和社会责任感[1]。思政课程应避免生搬硬套，为了保证思政元素能够较好地融入课程设计中应当注意以下几点：

目标一致性：确保专业课程的教学目标与思政教育的目标相一致。

内容融合性：将思政教育的内容自然地融入专业课程中，避免生硬嫁接。

方法多样性：采用案例教学、项目驱动等多种教学方法，增强学生的学习兴趣和参与度。

评价全面性：除了专业技能外，还需评价学生的思政素养和团队合作能力。

1.2 Hbase 数据库应用开发课程特点分析

HBase数据库是Hadoop大数据生态圈中的唯一一款数据库产品，是海量级数据分布式的非关系型数据库，该课程主要涉及HBase的基本原理、架构设计、数据模型、查询操作等方面。该课程的教学目标是让学生掌握HBase数据库的使用方法，并能够开发基于HBase的应用程序。

Hbase广泛应用于大数据领域，属于超大型数据库，多应用于一些大型企业，在课程思政元素融入时，考虑使用案例教学法讲解HBase的发展历程及其在中国乃至全球大数据行业中的贡献，可以联系到国家科技自主创新的重要性。同时该数据库还有分布式数据库等特点，考虑在思政元素的选择中加入团队协作和集体主义精神等，Hbase数据库还是一个开源的数据库，可以结合这一点，讲述开放精神对于推动科技进步的作用，鼓励学生在学术和技术上保持开放态度[2]。

2 思政元素融入课程

大数据技术专业课程中融入思政元素，教师在向学生传授专业理论知识过程中，帮助学生学会辩证思考，形成正确的思维方式和价值体系，从真正意义上培养出为国家的经济、科技和社会发展做出积极贡献的高素质综合应用型专业人才。

在信息化及智能化的时代，不良信息会冲击学生不成熟的思想道德体系及价值观。学生在学习过程中受思政元素的影响，在潜移默化中塑造了辩证思维、科学思维意识，形成了正确的道德观和价值观，自觉地抵御这些不良文化思想的侵蚀。而通过思政元素的有效融入，树立辩证思维，培养学生从多个角度思考和分析问题的能力，鼓励追求真理、严谨和客观，提高学生的科学人文素养、社会责任感以及工匠精神[3]。

2.1 案例教学法

案例的选择：选择学生可以感知到的案例作为课程的案例，这些案例可以是一些能够引起民族自豪感的领先全球的案例。例如在数据的存储上，可以选取三峡大坝的数据管理系统作为案例。三峡大坝是中国乃至世界上最大的水利枢纽工程之一，它的建设和运行需要大量的数据支持，包括水位监测、流量预测、安全监控等多个方面。而这类数据由于数据量巨大，传统的数据库并不能胜任，必须使用传统数据库之外的分布式存储。通过对此类案例的需求分析与存储架构设计，学生不仅能了解HBase数据库在大型工程项目中的应用，还能体会到国家重大工程对于国计民生的重要性。同时还能够激起学生们的民族自豪。

案例的分析：引导学生分析案例中的技术难题和社会价值，讨论如何通过技术手段解决实际问题。引导学生讨论在案例中遇到的技术挑战，比如如何高效地存储和查询大量实时数据，如何保证数据的安全性和完整性等。分析案例的社会价值，比如三峡大坝的建设对于防洪、发电、航运等方面的重要意义；环保监测系统对于提高公众环保意识、促进可持续发展的作用等[4-5]。

案例的应用：设计模拟场景，收集相关数据，让学生在虚拟环境中重现案例中的数据管理和分析过程。例如，可以创建一个小型的HBase集群，让学生练习如何部署和配置系统，如何存储和查询相关数据等。将学生分成小组，每个小组负责一个具体的子任务，比如设计数据模型、编写查询脚本、实现数据可视化界面等。这样既能锻炼学生的团队协作能力，又能让他们在实践中学习新技术。组织一次成果展示会，让学生展示他们的项目成果，并进行讲解。这不仅可以检验学生的学习成果，还可以增强他们的表达能力和自信心。

2.2 项目驱动式学习

项目的选择：围绕社会热点问题或公益项目，设计实战项目，如环境保护数据监测系统。通过社会的热点引起学生的共鸣情绪。选择与社会热点问题或公益项目相关的主题，确保项目具有一定的社会意义和实用价值。例如，可以设计一个基于HBase的环保监测系统，用于收集和分析环境质量数据，如空气质量、水质状况等。明确项目的目标，包括技术目标和社会目标。技术目标可以是实现特定功能或达到一定的性能指标；社会目标则强调项目的社会贡献，如提高公众环保意识、促进可持续发展等。引导学生分组完成项目的设计、开发和测试，培养团队协作能力。

项目过程分析：引导学生对项目需求进行深入分析，包括用户需求调研、业务流程梳理等，确保项目能够满足对于环境保护数据分析实际需求。指导学生设计系统架构，包括数据模型设计、接口设计等。学生在教师的指导下完成代码编写工作，重点是HBase数据库的操作实现，包括数据的插入、查询、更新等。

项目完成后的成果汇报：组织项目成果汇报会，展示学生的作品，并对其进行点评。评估项目的社会影响，鼓励学生思考如何将项目成果推广至更广泛的社区或组织，以产生更大的社会效益。

2.3 讨论与反思

围绕技术伦理、信息安全、数据隐私等主题开展课堂讨论。抛出与信息安全相关的主题进行讨论，如Hbase是如何保证信息安全的，如何保证数据的冗余和数据的安全。数据安全出现问题时应当如何快速解决，这里课堂的讨论重点是数据的安全性保证和数据如何能够快速恢复，同时引入一些信息安全问题相关的思政元素。例如：讲解与数据保护相关的法律法规（如GDPR） ，强调遵守法律的重要性。讨论企业在数据安全方面的社会责任，以及如何平衡商业利益与用户隐私权。组织学生探讨在面对数据泄露等安全事件时，应如何采取负责任的态度处理问题，鼓励学生发表自己的见解，培养批判性思维。

3 实施策略与方法

课前准备环节中准备好与案例相关的含有思政元素的相关视频，并事先了解学生的学情，在课前调研时准备好与思政元素相关的互动问题，让学生预习相关内容。

在课程导入环节的设计中，可以播放与思政元素相关的视频，以激发学生的学习兴趣，相对于文字，学生更容易对视频产生兴趣，便于思政元素的展开和引入。

在教学过程中采用案例讲解、小组讨论等形式，激发学生兴趣。如在课程讨论的过程中，加入案例讨论如下：传统数据库在数据的查询反应速度上优于Hbase，但传统数据库中的存储是有限的，采用Hbase 能够极大地扩充存储数据的容量，那么在选择数据库时，是否就能够一味地选择更大容量的Hbase？根据不同的应用场景，哪种存储更有利于提高资源的利用率，达到节能减排的目的？

在课后作业中布置与思政教育相关的实践任务，如撰写案例分析报告中要求学生安排学生给出自己的解决思路加入对于思政元素的理解和感想。通过观察学生的行为表现、参与讨论的态度等来评价其思政素养。同时还能够考核学生包括团队合作能力、沟通表达能力等。

在课后作业和成绩的统计中，通过学习通等App 的答卷分析加入思政元素后学生的学习效果有没有提高，以持续地改进思政元素融入效果。

4 教学效果评估

评估方法：设计合理的评估方法来评价思政元素融入的效果，可利用的方法有以下几种：设计问卷来了解学生对课程内容的兴趣程度、对思政教育的认识以及对课程的满意度等。与部分学生进行深度访谈，了解他们在课程中的学习体验、收获以及改进建议等。通过比较引入思政元素前后的学生考试成绩和实践项目完成情况来评估教学效果。通过观察学生在课堂上的参与度、团队合作的表现以及社会实践中的行为来评估其综合素质的变化。

评估指标：设计评估指标来评估专业技能掌握程度和思政元素体系情况。通过考试成绩、作业完成质量和实践项目的表现来衡量学生对HBase数据库应用开发技术的掌握程度。通过问卷调查和访谈了解学生对思政教育内容的理解和接受程度，以及他们在社会责任感、公民意识等方面的提升，包括团队合作能力、沟通表达能力、解决问题的能力等方面。通过项目驱动式学习和案例教学法等活动中学生的表现来评价学生的创新意识和实践能力。

评估结果：通过两个学期的两个不同班级的评测结果反馈如下：大多数学生表示，通过项目驱动式学习和案例教学法等方法，他们对HBase数据库的应用有了更深入的理解，并且对技术背后的社会价值产生了浓厚的兴趣。数据显示，学生在期末考试中的平均成绩有所提高，尤其是在实践项目方面的表现更为突出。这表明通过引入思政元素，不仅提高了学生课程思政水平，同时还提升了学生的学习积极性，还增强了他们的实践能力。并且，观察到学生在团队合作和社会实践中的表现更加积极主动，展现出更强的责任感和团队精神。此外，学生在讨论技术伦理、信息安全等问题时，能够从更广阔的社会视角出发，展现出良好的公民意识。

具体评估案例：在实践中对两个班进行了不同的教学，其中一个班融入了思政课程元素，另一个班则使用普通方式教学。

通过课后调查反馈，融入思政元素的班级，对课程的满意度更高。问卷了解到加入思政元素的班级90%的学生认为课程内容有趣，能够吸引他们的注意力，例如大型水电站、环境监测站等案例既让学生们了解到Hbase在生产中的应用，又能让学生产生民族自豪。85%的学生表示，通过案例教学法和项目驱动式学习，他们对HBase数据库的应用有了更深入的理解，深入了解了项目的整个过程和社会影响力。75% 的学生认为，课程中的思政元素，使他们更加关注技术的社会影响，并激发了他们的社会责任感。

通过访谈了解到，接受访谈的多数学生反映，通过参与环保监测系统的项目实践，他们不仅掌握了HBase数据库的操作技巧，还了解到如何利用技术手段解决实际问题。学生们表示，在讨论和实践中，他们开始思考技术的伦理和社会责任问题，这让他们对未来的职业生涯有了更明确的方向。

通过具体成绩分析，前后两个不同的班级平均成绩较未引入思政元素前提高了10%左右。特别是在实践项目方面，学生提交的作品质量明显提高，显示出更好的问题解决能力和创新能力。

通过团队作业和实践中得到的反馈，在团队合作和社会实践中，学生们展现出了更好的沟通协调能力和团队协作精神。在讨论技术伦理问题时，学生们能够积极发言，表达自己的观点，并尊重他人的意见。

5 总结

在“三全育人”教育理念指导下，通过在课程中融入思政元素，课程既能满足了技术技能的培养、思维模式的塑造，又能培养学生的情感态度，促进专业教育与德育教育的融合，引导学生树立正确的世界观和价值思维方向，使大数据技术专业培养更具有中国心和国际竞争力的“青年科技人才后备军”。

通过将思政元素融入Hbase数据库应用开发的实践，可以得出结论：将思政元素融入Hbase数据库应用开发课程不仅提高了学生的专业技能，还显著增强了他们的思政素养和综合素质。这些成果表明，课程思政的融合实践是值得反复尝试和推广到不同课程上的，并为未来的教学改革提供了有益的经验和启示。

这种宝贵的经验，表明了课程思政的可行性与必要性，高校教育者们应当在课程设计中持续这类研究与实践。在后续的课程设计中，教师应当更加注重专业技能与思政素养并重，除了专业技能的传授，还要在情感态度上积极地引导学生。思政元素的融入促进了学生综合素质的提高，使得他们成为既有技术实力又具备良好道德品质的人才。