融入课程思政的BOPPPS课堂教学设计

康长青　吴中博　朱丽娟　胡春阳　王敏　杭波

关键词：课程思政；BOPPPS；教学设计；课堂教学；核心素养；数据库系统

中图分类号：G642 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2023）10-0139-03

0引言

核心素養主要是指学生应具备的，能够适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力[1]，新时期的高等教育倡导大学生的核心素养的培育和提升，在落实立德树人根本任务的大氛围下，各个高校都把思想政治教育贯穿到人才培养体系中，持续推进“三全育人”和课程思政建设[2-10]， 各种教学研究和课程实践开展得如火如荼，产生了各种先进的经验和做法。

数据库系统作为计算机类专业的核心专业基础课程，承担着OBE毕业要求中针对数据库领域的复杂工程问题，利用所学的工程知识，使用现代工具，设计并开发解决方案，进行系统优化和评价、能够进行团队间协调沟通和工程管理等各方面的核心素养。如何在数据库系统课程中开展课程思政研究，受到了研究者们的关注。文献[2]以“数据库知识和能力的培养过程中自然融入科学、创新、奉献和爱国精神”为重点，采用PostgreSQL软件，设计了思政元素层次化渗透的实验案例，制订了合理的课程教学评价机制，出版了新型数据库教材。文献[3]以强化学生创新能力和职业品质塑造为培养目标，以培养工匠精神和倡导科学精神为核心，设计了丰富的教学内容和教学活动，增加了思政育人课程考核要求和分值。文献[4]以数据库发展史为教学单元，提出以“明理、增信、崇德、力行”为思政教育主线的课程思政案例设计思路和案例框架。文献[5]以“培养诚信价值观，激发爱国主义热情，争做有担当时代新人”为思政目标，从认知、知识和修养三个维度建立了师生完成课程教学内容的教学实效性分析，并提出了提升教学实效性的建议。文献[6]依据课程章节的11个授课要点建立了思政映射与融入点，给出了预期的思政成效。总的来说，现有数据库课程思政研究主要集中在课程教学方案层面进行宏观的教学目标，教学过程和教学评价等方面的课程改革，而落实到每一次理论课或实验课上的课程思政研究成果却非常少见[7-8]。2021年末教育部启动实施了计算机领域本科教育教学改革试点工作计划即“101计划”，开展了广泛的听课评课，其课堂提升工作的主要目标在于改进课堂教学方式和教学效果[9]，标志着课程建设正从宏观方向导向转入微观课堂落实中。因此，课堂层面的课程思政教学设计，已成为理工科专业课课程思政的迫切需要，具有重要的研究意义和同行参考价值。

1 BOPPPS教学模式

课堂教学是培育核心素养、全面课程思政的主要渠道和主要战场。然而现实却是大量存在着“讲授中心课堂”，压抑了学生学习的主动性和自觉性，产生了心不在焉型、消化不良型和机械被动型等课堂形式[11-12]， 学生不学习、假学习、浅学习等现象大量存在。如何建立“学习中心课堂”来促进学生用心学习和深度学习，是当前大学课堂教学设计的难题。

BOPPPS教学模式以建构主义和交际法为理论依据，强调以学生为中心的教学过程构建，可以有效地促进学生参与式学习[13-14]，近来受到了国内外教育工作者的广泛关注。BOPPPS模型依据人的注意力特性，将课程教学过程设计为课堂导入（Bridge-in）、课堂目标（Objective）、课堂前测（Pre-assessment）、课堂参与（Participatory-learning）、课堂后测（Post-assessment）和课堂总结（Summery）在内的六个阶段，英文简称为BOPPPS ，各个阶段的主要任务和教学元素如表1。

BOPPPS是一种体验式学习模型的教学框架，强调明确的易达成的教学目标，强调学生的积极参与和主动建构，强调教学过程的反思，被称为有效教学设计模型。

2 融入课程思政的BOPPPS 教学模式

如何依据地方高校的学生学情，将BOPPPS教学框架与课程教学目标、课程思政要求进行融合，成为当前课堂教学设计的关键。课堂层面的课程思政并不需要统一的教学模式，任课教师需要增强课程思政意识，认真研究课程内容，精心做好课程教学设计，将思想政治教育融入专业教育，积极担负育人责任。依据BOPPPS教学模式的六个阶段，设计课堂教学课程思政的总体思路如表2。

3 数据库系统课程教学设计实践

下面以数据库系统中的“SQL单表查询”为例，阐述融入课程思政的BOPPPS课堂教学模式在实际课堂教学中的实践和应用。

1） 课堂导入。BOPPPS教学模式突出的课堂导入环节，起着引起学生好奇心，激发学生学习兴趣，产生学习动力的重要作用。因此在课堂开始，引入与教学内容相关的科研进展，用动画展示SQL编程机器人—GPT-3的自动编程过程，进行教学内容的导入，引导学生关注科技前沿，增强学生将被编程机器人取代的学习紧迫感，激发学生学习本节内容的学习兴趣。提升学生在课堂学习中的投入度，为学生有效完成学习任务奠定良好基础。

2） 课堂目标。课堂目标在课堂教学中发挥目标导向作用，指引着教学过程。依据知识，能力和价值三个维度，设计课堂教学目标如下：

①知识目标：了解SQL语言的基本概念和特点，熟练掌握和运用SQL语言进行单表数据查询和统计。

②能力目标：培养学生依据实际需求的SQL程序的设计和调试能力，初步培养学生问题思维，发散思维和计算思维等高阶思维。

③价值目标：安全防疫，健康生活，助力学生获得校园学习的幸福感；严谨求实，不畏困难，勇于探索的职业素养，激发学生持续学习的内驱力；学会学习，培养学生成为建设科技强国的奉献者、崇高思想品格的践行者、良好社会风尚的引领者。

3） 课堂前测。课堂前测阶段起着知识回顾，内容预习和学习反馈的重要作用。利用国内疫情真实数据，构建关系模式为： 疫情每日数据（地区、新增确诊、累计确诊、治愈、死亡、发布时间）。知识回顾模块的任务是利用关系代数表达式完成检索出疫情表中的地区列和新增确诊列，北京市的累计确诊人数和死亡人数、新增确诊人数超过40人的记录信息等问题。内容预习模块通过教材探究阅读和PTA实验验证，完成上述检索任务，培养学生的自主学习能力的同时，无缝嵌入国内疫情数据，增强学生疫情防控意识。学习反馈采用选定的学生在课堂上讲解前侧任务，相互提问和质疑，让学生进行任务检索方法的类比，学会分析不同方法的优缺点，进一步加强汇报和交流能力。

4） 课堂参与。课堂参与学习阶段是体现学习中心地位的核心环节，主要任务是设计教学活动和学习策略，让学生主动参与讨论、主动发表意见、深度参与课堂学习。依据学习内容设计参与的学习活动如下：

① 讲授SQL标准和语言的特点，SQL标准由美国主导，影响世界；举例5G标准，中国有领先的优势，承认技术上的差距，只有不断追赶和实践创新才能科技强国。

② 项目驱动，以创建真实的疫苗接种二维表进行表格的属性设计和约束设计，进行学生参与学习，利用疫苗接种场景，培养设计思维和分析解决实际问题的能力。在分析七类的定义和作用的同时进行思维拓展，身边的约束包含编程语法语义约束、场景语义约束、疫情防控约束、校规和法律约束等，以罗翔的话“真正的自由是自律的自由，不是放纵的自由”，来启发学生进行安全防疫，健康生活。

③ 以疫苗接种表的关系模式和数据，接种（姓名，身份证、剂数、接种日期、疫苗厂家、接种单位）和真实数据，设计了12个项目驱动的SQL查询任务，让学生以做中学形式来学习课堂内容（单表的列查询、运算符查询、范围查询、集合查询、字符匹配查询、空值查询和逻辑谓词查询、分组查询与排序），强调动手能力和分析解决问题的思路和方法。

④ 教学难点讨论分析，以如何实现48或72小时的核算结果计算来让学生参与项目编程中函数调用（时间、统计、聚集函数等），教会学生进行类比和关联（C语言函数），强调遇见困难时分析解决问题的方法。

⑤ 设计一题多解，学生参与的项目案例，求解不在北京生物和武汉生物打疫苗的用户情况。这个案例至少有5种编程解决方案，进行班级讨论，锻炼口头表达，培养学生发散思维，达到让学生前后知识对比，知识关联融通。

⑥ DBMS设计师角色演练，讨论SQL语句的执行顺序。利用数据库中表中行和列的数量、存储结构的查询效率、关系代数的计算量三种思路引导学生对5 种类型的SQL语句排列组合，自己得出SQL语句的执行顺序。培养学生设计思维和时空效率分析方法。告诉协商SQL编程，每行一句，代码规范，便于调试。

5） 课堂后测。课堂后测阶段的目的是检验课程教学目标的达成，反馈课堂学习效果。主要任务如下：①利用构建的中国共产党人的精神数据表，设计了14道必做SQL练习题，让学生在知识巩固技能提升的同时，汲取共产党人精神力量，获取校园健康学习的幸福感；②选做加分题，如何利用一题多解题的不同查询语句来实现查询效率的对比，鼓励学生自学探索，类比算法的时间评价，用数据去验证效率分析的猜想；③利用线上educoder的课程教学质量的调查问卷；④针对线上编程平台的错误反馈较弱，提出基于SQL线上编程的编程错误的自动反馈系统设计，吸引感兴趣同学联系老师，参加课题研究，锻炼科研能力。

6） 课堂总结。总結学习内容和自主学习能力一直是现有大学生的薄弱点。给学生布置课程内容的总结作业（利用概念图或思维导图等形式）并和老师的总结进行对比，提高总结能力。为学生提供丰富的学习资源（如图1），引导学生自主学习，平台竞技，有效管理自己的学习和生活，认识和发现自我价值，发掘自身潜力，分析并解决问题，不断提升自己的核心素养[1]。

4 结束语

专业课课程思政是高校全面课程思政建设的关键环节，而课堂教学建设是现有课程思政教学改革的薄弱环节。以数据库系统课程为例，探讨了融入课程思政的BOPPPS课堂教学模式的实现。构建了培养学生自主学习，课堂讨论和实际问题解决为主要目标，通过课程预习阶段的国内疫情统计表任务，课堂教学阶段的疫苗接种和核酸检验任务和课后作业阶段的中国共产党人的精神图谱任务，初步形成了课程思政无缝融入的项目教学模式。教学实践表明，学生课堂学习积极性强，参与度高，核心素养提升明显，调查问卷数据显示该教学模式的课堂教学满意度达到了90%，课堂课程思政满意度达到了82%，取得了较好的教学效果。以核心素养的培育为目标，构建以学为中心的课堂，落实立德树人的根本任务，是一项长期的系统工程，需要各位老师积极担负育人责任，不断提升育人能力，努力提高育人实效，为培养学生成为建设科技强国的奉献者、崇高思想品格的践行者、良好社会风尚的引领者而不断努力。