汪洋
(安庆师范大学计算机与信息学院,安徽 安庆 246133)
习近平总书记从实现中华民族伟大复兴的战略角度,在全国高校思想政治工作会议上明确指出:“要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[1]。”高校作为培养民族复兴大任时代新人的主战场和主阵地,专业课程承载着对学生进行知识传授、能力培养及思想政治教育的多重功能,要贯彻和落实习近平总书记重要讲话精神和要求,将课程思政与思政课程同向同行[2],在传授和培养学生的专业知识和能力的同时,对学生进行正确的思想引领,培育学生正确的人生观、世界观、价值观。
《数据库原理与应用》课程是我校计算机科学与技术、数字媒体技术、物联网技术、数据科学与大数学和智能科学与技术等专业的核心必修基础课,授课对象是专业二、三年级本科生,授课人数每年在450人左右。随着课程教学改革和实践不断推进,数据库课程团队在提高课堂教学质量、完善课程体系、丰富教学内容等方面做了一些富有成效的工作,取得了一系列的教学研究成果。2007年该课程获批校新专业重点建设课程,2008年获批校级精品课程,2018年获批高等学校省级质量工程项目-大规模在线开放课程(MOOC)示范项目,2020年获批高等学校省级质量工程项目-课程思政示范课程。然而,该课程的教学仍以知识导向为主进行授课,教师关注于对学生进行知识的传授和能力的培养,忽视或缺少对学生的思想政治教育和价值导向的引领。通过本课程的思政改革、建设和示范,重新整合优化课程的知识体系,充分发掘课程中的思想政治教育元素,将立德树人的教育教学理念贯穿专业课教学全过程,做到有意、有机、有效地对学生进行思想政治教育,让学生掌握课程知识和具备专业能力的同时,能对学生形成正面的精神引领。将该课程打造成课程思政示范课,为探求计算机类专业课程思政教育和改革的教师提供可资借鉴的理论经验、一线教学实践经验和可行的课程思政案例,为高校协同育人做出贡献。
为有效地贯彻习近平总书记在高校思想政治工作会议上的要求,我们坚持将“立德树人”作为教学的重心,深入挖掘提炼《数据库原理与应用》课程中所蕴含的思政元素和承载的德育功能,充分将课程教学内容与思想政治工作紧密融合,通过教师的言传身教作用,对学生形成正面的精神引领,将教书育人内涵落实于课程教学之中。本文提出“专业知识体系+课程思政案例”的课程思政示范课程教学理念和教育模式,将数据库学科专业知识与学生的情感态度、价值取向、职业素养相互融合,增强学生的爱国情怀和社会责任感,培养勇于创新的敬业精神和精益求精的工匠精神,将立德树人的教育教学理念贯穿于教学全过程。
课程教学团队坚持“立德树人”的课程思政引领作用,对《数据库原理与应用》课程教学内容展开了全面的分析,仔细地梳理、整合和优化,提出了“专业知识体系+课程思政案例”的《数据库原理与应用》课程思政示范教学模式,在课程知识体系中有效融入思政理论内容,充分将课程教学内容与思想政治工作紧密融合,做到“润物细无声”,对学生形成正面的精神引领。课程知识体系分为八章,包括绪论,关系数据库,关系数据库标准语言SQL,关系数据理论,数据库设计,数据库恢复,数据库安全性,并发控制[3]。充分发掘课程教学内容中蕴含的思想政治教育元素,在每一章添加若干思政案例,将计算机专业思想与学生的情感态度、价值取向、职业素养相互融合,增强学生的爱国情怀和社会责任感,培养勇于创新的敬业精神和精益求精的工匠精神,将立德树人的教育教学理念贯穿专业课教学全过程。“专业知识体系+课程思政案例”的《数据库原理与应用》课程思政示范课程内容安排如下:
第一章绪论(6学时)
知识教学内容:数据库系统概述,数据模型。
(1)数据库系统概述(3学时)
知识教学目标:理解数据库系统相关概念、发展过程和数据库系统的特点、掌握数据库系统的组成和结构。
(2)数据模型(3学时)
知识教学目标:掌握数据模型的三要素、概念模型中涉及的基本概念和E-R方法,理解层次模型、网状模型、关系模型的数据结构、数据操纵和完整性约束、存储结构及其优缺点。
思政案例1:技术强国
思政教学目标与内容:在介绍数据库技术的发展史时,使学生建立“技术强国”思想[4],激发学生的爱国主义热情,教导学生在未来的工作中,要时刻牢记“技术强国”,努力提升自身的技术能力水平,保持爱国心,坚定报国志。
思政案例2:无规矩不成方圆
思政教学目标与内容:在介绍数据的约束条件(数据模型的三要素之一)时,引导学生要遵纪守法,国有国法,校有校规,人生时时处处有约束,无规矩不成方圆。培养学生以遵纪守法为荣,以违法乱纪为耻,让学生对制度有正确的认知,并认识到其对自身行为所具有的约束力。自觉维护制度,才能不偏离人生正确轨道,实现人生价值。
第二章关系数据库(6学时)
知识教学内容:关系数据结构及形式化定义,关系的完整性和关系代数。
(1)关系数据结构及形式化定义、关系的完整性(3学时)
知识教学目标:掌握关系模型的三要素、掌握关系、关系模式、关系数据库的含义、掌握关系模型的完整性规则。
(2)关系代数(3学时)
知识教学目标:掌握传统的集合运算(并、差、交、广义笛卡尔积)和专门的关系运算(选择、投影、连接、除)。
思政案例3:一个好汉三个帮
思政教学目标与内容:在介绍参照完整性时,说明生活在社会中的每一个人在社会中不是孤立的,都要同他人发生各种各样的联系,一个人的力量是有限的,引导学生要养成良好的人际关系处理能力,使自己能够更好地融入各个团体,将有助于个人在事业上的成功。
第三章关系数据库标准语言SQL(15学时)
知识教学内容:数据库和表的创建与管理,数据库的查询,索引和视图。
(1)数据库和表的创建与管理(4学时)
知识教学目标:熟练掌握数据库和表的定义、删除、修改,熟练掌握数据更新。
(2)数据库的查询(8学时)
知识教学目标:熟练掌握单表查询、连接查询和嵌套查询。
(3)索引和视图(3学时)
知识教学目标:理解索引的分类,掌握索引的创建和删除,掌握视图的创建、查询、更新、修改、删除。
思政案例4:计算机人的工匠精神
思政教学目标与内容:在介绍SQL语句的语法结构时,引导学生编写程序要书写规范,如关键词要大写,程序结构要递进缩进等,养成良好的编程习惯。以同样的一个查询要求,有不同效率的SQL查询语句实现方式,教育学生做任何事情都不能仅仅以完成任务为终点,要精益求精,优中取优,要探理求知,保持对事物的好奇心和钻研探索精神,不断培养计算机人的工匠精神。
思政案例5:横看成岭侧成峰
思政教学目标与内容:视图提供了看待表数据的多角度,引导学生认清事物具有多面性,同一问题由于观察事物的立足点、所处的地位不同,看问题的出发点不同,立场不同,可能得出不同的结论。只有摆脱了主客观的局限,置身庐山之外,高瞻远瞩,才能真正看清庐山的真面目。要认清事物的本质,就必须既客观又全面地从多个角度进行观察。
第四章关系数据理论(6学时)
知识教学内容:问题的提出,规范化,Armstrong公理系统和模式分解。
(1)关系规范化问题的提出及规范化(3学时)
知识教学目标:理解数据依赖对关系模式的影响,掌握函数依赖的基本概念(平凡函数依赖和非平凡函数依赖,完全函数依赖和部分函数依赖,传递函数依赖,候选码,主码,主属性,非主属性),掌握各级范式(第一范式(1NF),第二范式(2NF),第三范式(3NF),BC范式(BCNF))。
(2)Armstrong公理系统和模式分解(3学时)
知识教学目标:理解Armstrong公理系统及推论,掌握关系模式的分解。
思政案例6:欲穷千里目,更上一层楼
思政教学目标与内容:把不同层级的范式比作高峰,引导学生明白,登高才能看得远,想要取得更大的成功,就要付出更多的努力,只有积极向上才能高瞻远瞩,激发学生要永远保持勇创高峰的勇气,力争上游的决心和毅力。
第五章数据库设计(6学时)
知识教学内容:数据库设计概述、需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、数据库的物理设计、数据库实施与运行维护。
知识教学目标:理解数据库设计的特点和设计方法,掌握数据库设计步骤,理解需求分析的任务,了解需求分析的方法,理解数据流图和数据字典,掌握概念结构设计的方法与步骤,理解逻辑结构设计的任务,理解数据库的物理设计的内容和方法,了解数据库的实施的步骤,了解数据库运行维护阶段的工作。
思政案例7:凡事预则立,不预则废
思政教学目标与内容:数据库设计一般包含六个步骤,教育学生要办成一件事时,先要进行一些筹划、进行可行性论证和步骤安排,做好充分准备,创造有利条件,这样会大大提高办事效率,培养学生做事要有条理,有计划,有目标并分步实施。
思政案例8:万丈高楼平地起
思政教学目标与内容:把需求分析比作一座高楼的地基,教育学生在大学中要打牢地基,学好专业基本知识,学习要循序渐进,从易到难,打好基础,万丈高楼平地起,不能好高骛远。
第六章数据库恢复(6学时)
知识教学内容:事务、三类故障、数据恢复的实现技术和恢复策略、备份与恢复。
知识教学目标:掌握事务的概念和事务的ACID特性,掌握事务故障、系统故障、介质故障,掌握最常用的建立冗余的技术(数据转储、登记日志文件),掌握三类故障的恢复策略和恢复技术,掌握数据库的备份与恢复。
思政案例9:失败是成功之母
思政教学目标与内容:人生的失败正如数据库故障一样不可避免,人生有高峰,就会有低谷,鼓励学生勇敢面对前进和成长中的错误,不要怕失败,要大胆地尝试,勇于实践,勇于探索,勇于创新,要有“初生牛犊不怕虎”和“不到长城非好汉”的精神,做好充足准备,迎接挫折和失败,恢复情绪后重新出发,坚定必胜信念。
第七章数据库安全性(3学时)
知识教学内容:数据库安全概述,数据库用户和角色,授权和收权。
知识教学目标:理解数据安全的重要性,掌握数据库用户和角色的定义和管理,掌握数据库用户、角色操作权限的授予、收回。
思政案例10:莫伸手,伸手必被捉
思政教学目标与内容:以黑客凯文·米特尼克的示例[5]作为素材,加强学生的职业道德教育,引导学生建立正确的职业观,严格遵守职业道德和网络规范。
思政案例11:做个人隐私的捍卫者
思政教学目标与内容:引导学生要做好个人信息的安全保护,不要在网络上泄露个人信息。在日常的网络交流中不要泄露个人信息;在日常的消费中要注意选择安全的网站以及卖家进行交易;要有安全意识,提升对于钓鱼网站以及诈骗信息的辨别能力;了解相关的法律法规及政策,在个人信息受到泄露、个人权利受到侵害时要学会用法律武器保护自己。
第八章并发控制(3学时)
知识教学内容:三类数据不一致,封锁类型和相容矩阵,死锁和活锁,并发调度的可串行性,两段锁协议。
知识教学目标:理解并发操作带来的三类数据不一致性问题,掌握封锁类型和封锁的相容矩阵、掌握三级封锁协议及每级封锁协议与数据一致性的关系,理解死锁和活锁的含义,掌握并发调度可串行性的含义,掌握两段锁协议。
思政案例12:擒贼先擒王
思政教学目标与内容:数据库每时每刻都有很多用户在使用,需要数据库管理系统进行并发控制。与之相似,人在生活中每天也会有很多的事要去处理,引导学生做事情要抓住关键,处理问题要抓住主要矛盾,分清轻重缓急,合理规划和管理好时间。
我们将提出的“专业知识体系+课程思政案例”的《数据库原理与应用》课程思政教学模式在计算机科学与技术(工科)2019级,物联网工程2019级进行了教学实践。教学中始终将立德树人的教育教学理念贯穿于全过程,把课程的专业知识传授、能力培养与学生的情感态度、价值取向、职业素养相互融合,加强对学生价值引领,增强学生的爱国情怀和社会责任感,培养勇于创新的敬业精神和精益求精的工匠精神,取得了良好的教学效果。
在课程结束后,我们通过问卷星对学生进行了课程思政教学成效评价调查问卷,收回有效问卷145份,调查结果的数据统计和分析如图1-图6所示。统计数据显示:94.49%学生评价该课程思政教学模式有意义、有收获;86.9%的学生对该课程的思政教学表示满意,65.52%的学生评价该课程的思政教育在提升个人人生观、世界观、价值观方面的帮助程度较大,65.59%的学生评价该课程的思政教育在提升个人职业素养、工匠精神、专业信心方面的帮助程度较大,67.59%的学生评价该课程的思政教育在提升个人互助精神、团队合作、合作精神方面的帮助程度较大,64.82%的学生评价该课程的思政教育在提升个人爱岗敬业、责任意识、守法意识方面的帮助较大。评价结果表明学生对提出的课程思政教学模式满意度高、收获大,该课程思政教学对提升学生的职业素养、工匠精神、团队合作精神,责任意识和守法意识具有较大的帮助。
图1 学生评价该课程思政教学模式的意义和收获的统计结果
图2 学生评价该课程思政教学的满意程度
图4 学生评价该课程的思政教育在提升职业素养、工匠精神、专业信心方面的帮助程度
图5 学生评价该课程的思政教育在互助精神、团队合作、合作精神方面的帮助程度
图6 学生评价该课程的思政教育在提升爱岗敬业、责任意识、守法意识方面的帮助程度
对标《高等学校课程思政建设指导纲要》,我们对计算机类专业核心课程《数据库原理与应用》的教学内容和知识体系展开了全面的分析、梳理、整合和优化,提出了“专业知识体系+课程思政案例”的课程思政示范教学模式,深入地挖掘了课程知识内容中的思政元素,在教学中润物无声地融入若干思政案例,教学实践及评价结果表明学生对提出的课程思政教学模式满意度高,在一定程度上增强了学生的家国情怀、责任担当和计算机人的工匠精神,有助于培养学生形成正确的人生观、世界观和价值观。该课程思政教学模式的设计和实践对计算机类专业课程开展课程思政具有一定的示范作用和影响力。