融入課程思政的BOPPPS課堂教學設計

康長青　吳中博　朱麗娟　胡春陽　王敏　杭波

關鍵詞：課程思政；BOPPPS；教學設計；課堂教學；核心素養(yǎng)；數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2023）10-0139-03

0引言

核心素養(yǎng)主要是指學生應具備的，能夠適應終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關鍵能力[1]，新時期的高等教育倡導大學生的核心素養(yǎng)的培育和提升，在落實立德樹人根本任務的大氛圍下，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“三全育人”和課程思政建設[2-10]， 各種教學研究和課程實踐開展得如火如荼，產生了各種先進的經驗和做法。

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)作為計算機類專業(yè)的核心專業(yè)基礎課程，承擔著OBE畢業(yè)要求中針對數(shù)據(jù)庫領域的復雜工程問題，利用所學的工程知識，使用現(xiàn)代工具，設計并開發(fā)解決方案，進行系統(tǒng)優(yōu)化和評價、能夠進行團隊間協(xié)調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注。文獻[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、創(chuàng)新、奉獻和愛國精神”為重點，采用PostgreSQL軟件，設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評價機制，出版了新型數(shù)據(jù)庫教材。文獻[3]以強化學生創(chuàng)新能力和職業(yè)品質塑造為培養(yǎng)目標，以培養(yǎng)工匠精神和倡導科學精神為核心，設計了豐富的教學內容和教學活動，增加了思政育人課程考核要求和分值。文獻[4]以數(shù)據(jù)庫發(fā)展史為教學單元，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計思路和案例框架。文獻[5]以“培養(yǎng)誠信價值觀，激發(fā)愛國主義熱情，爭做有擔當時代新人”為思政目標，從認知、知識和修養(yǎng)三個維度建立了師生完成課程教學內容的教學實效性分析，并提出了提升教學實效性的建議。文獻[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方案層面進行宏觀的教學目標，教學過程和教學評價等方面的課程改革，而落實到每一次理論課或實驗課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領域本科教育教學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在于改進課堂教學方式和教學效果[9]，標志著課程建設正從宏觀方向導向轉入微觀課堂落實中。因此，課堂層面的課程思政教學設計，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教學模式

課堂教學是培育核心素養(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”，壓抑了學生學習的主動性和自覺性，產生了心不在焉型、消化不良型和機械被動型等課堂形式[11-12]， 學生不學習、假學習、淺學習等現(xiàn)象大量存在。如何建立“學習中心課堂”來促進學生用心學習和深度學習，是當前大學課堂教學設計的難題。

BOPPPS教學模式以建構主義和交際法為理論依據(jù)，強調以學生為中心的教學過程構建，可以有效地促進學生參與式學習[13-14]，近來受到了國內外教育工作者的廣泛關注。BOPPPS模型依據(jù)人的注意力特性，將課程教學過程設計為課堂導入（Bridge-in）、課堂目標（Objective）、課堂前測（Pre-assessment）、課堂參與（Participatory-learning）、課堂后測（Post-assessment）和課堂總結（Summery）在內的六個階段，英文簡稱為BOPPPS ，各個階段的主要任務和教學元素如表1。

BOPPPS是一種體驗式學習模型的教學框架，強調明確的易達成的教學目標，強調學生的積極參與和主動建構，強調教學過程的反思，被稱為有效教學設計模型。

2 融入課程思政的BOPPPS 教學模式

如何依據(jù)地方高校的學生學情，將BOPPPS教學框架與課程教學目標、課程思政要求進行融合，成為當前課堂教學設計的關鍵。課堂層面的課程思政并不需要統(tǒng)一的教學模式，任課教師需要增強課程思政意識，認真研究課程內容，精心做好課程教學設計，將思想政治教育融入專業(yè)教育，積極擔負育人責任。依據(jù)BOPPPS教學模式的六個階段，設計課堂教學課程思政的總體思路如表2。

3 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)課程教學設計實踐

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課堂教學模式在實際課堂教學中的實踐和應用。

1） 課堂導入。BOPPPS教學模式突出的課堂導入環(huán)節(jié)，起著引起學生好奇心，激發(fā)學生學習興趣，產生學習動力的重要作用。因此在課堂開始，引入與教學內容相關的科研進展，用動畫展示SQL編程機器人—GPT-3的自動編程過程，進行教學內容的導入，引導學生關注科技前沿，增強學生將被編程機器人取代的學習緊迫感，激發(fā)學生學習本節(jié)內容的學習興趣。提升學生在課堂學習中的投入度，為學生有效完成學習任務奠定良好基礎。

2） 課堂目標。課堂目標在課堂教學中發(fā)揮目標導向作用，指引著教學過程。依據(jù)知識，能力和價值三個維度，設計課堂教學目標如下：

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

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

③價值目標：安全防疫，健康生活，助力學生獲得校園學習的幸福感；嚴謹求實，不畏困難，勇于探索的職業(yè)素養(yǎng)，激發(fā)學生持續(xù)學習的內驅力；學會學習，培養(yǎng)學生成為建設科技強國的奉獻者、崇高思想品格的踐行者、良好社會風尚的引領者。

3） 課堂前測。課堂前測階段起著知識回顧，內容預習和學習反饋的重要作用。利用國內疫情真實數(shù)據(jù)，構建關系模式為： 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是利用關系代數(shù)表達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。內容預習模塊通過教材探究閱讀和PTA實驗驗證，完成上述檢索任務，培養(yǎng)學生的自主學習能力的同時，無縫嵌入國內疫情數(shù)據(jù)，增強學生疫情防控意識。學習反饋采用選定的學生在課堂上講解前側任務，相互提問和質疑，讓學生進行任務檢索方法的類比，學會分析不同方法的優(yōu)缺點，進一步加強匯報和交流能力。

4） 課堂參與。課堂參與學習階段是體現(xiàn)學習中心地位的核心環(huán)節(jié)，主要任務是設計教學活動和學習策略，讓學生主動參與討論、主動發(fā)表意見、深度參與課堂學習。依據(jù)學習內容設計參與的學習活動如下：

① 講授SQL標準和語言的特點，SQL標準由美國主導，影響世界；舉例5G標準，中國有領先的優(yōu)勢，承認技術上的差距，只有不斷追趕和實踐創(chuàng)新才能科技強國。

② 項目驅動，以創(chuàng)建真實的疫苗接種二維表進行表格的屬性設計和約束設計，進行學生參與學習，利用疫苗接種場景，培養(yǎng)設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)學生進行安全防疫，健康生活。

③ 以疫苗接種表的關系模式和數(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)，設計了12個項目驅動的SQL查詢任務，讓學生以做中學形式來學習課堂內容（單表的列查詢、運算符查詢、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），強調動手能力和分析解決問題的思路和方法。

④ 教學難點討論分析，以如何實現(xiàn)48或72小時的核算結果計算來讓學生參與項目編程中函數(shù)調用（時間、統(tǒng)計、聚集函數(shù)等），教會學生進行類比和關聯(lián)（C語言函數(shù)），強調遇見困難時分析解決問題的方法。

⑤ 設計一題多解，學生參與的項目案例，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，進行班級討論，鍛煉口頭表達，培養(yǎng)學生發(fā)散思維，達到讓學生前后知識對比，知識關聯(lián)融通。

⑥ DBMS設計師角色演練，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、存儲結構的查詢效率、關系代數(shù)的計算量三種思路引導學生對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)學生設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，便于調試。

5） 課堂后測。課堂后測階段的目的是檢驗課程教學目標的達成，反饋課堂學習效果。主要任務如下：①利用構建的中國共產黨人的精神數(shù)據(jù)表，設計了14道必做SQL練習題，讓學生在知識鞏固技能提升的同時，汲取共產黨人精神力量，獲取校園健康學習的幸福感；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，鼓勵學生自學探索，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的課程教學質量的調查問卷；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)設計，吸引感興趣同學聯(lián)系老師，參加課題研究，鍛煉科研能力。

6） 課堂總結?？偨Y學習內容和自主學習能力一直是現(xiàn)有大學生的薄弱點。給學生布置課程內容的總結作業(yè)（利用概念圖或思維導圖等形式）并和老師的總結進行對比，提高總結能力。為學生提供豐富的學習資源（如圖1），引導學生自主學習，平臺競技，有效管理自己的學習和生活，認識和發(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 結束語

專業(yè)課課程思政是高校全面課程思政建設的關鍵環(huán)節(jié)，而課堂教學建設是現(xiàn)有課程思政教學改革的薄弱環(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課堂教學模式的實現(xiàn)。構建了培養(yǎng)學生自主學習，課堂討論和實際問題解決為主要目標，通過課程預習階段的國內疫情統(tǒng)計表任務，課堂教學階段的疫苗接種和核酸檢驗任務和課后作業(yè)階段的中國共產黨人的精神圖譜任務，初步形成了課程思政無縫融入的項目教學模式。教學實踐表明，學生課堂學習積極性強，參與度高，核心素養(yǎng)提升明顯，調查問卷數(shù)據(jù)顯示該教學模式的課堂教學滿意度達到了90%，課堂課程思政滿意度達到了82%，取得了較好的教學效果。以核心素養(yǎng)的培育為目標，構建以學為中心的課堂，落實立德樹人的根本任務，是一項長期的系統(tǒng)工程，需要各位老師積極擔負育人責任，不斷提升育人能力，努力提高育人實效，為培養(yǎng)學生成為建設科技強國的奉獻者、崇高思想品格的踐行者、良好社會風尚的引領者而不斷努力。