宋倩 段艷明

【摘要】立足于新工科大環(huán)境下，專業(yè)課程與課堂思政、理論與實(shí)踐實(shí)現(xiàn)一體化教學(xué)已然成為新常態(tài)，全面推進(jìn)專業(yè)知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)和價(jià)值塑造改革行穩(wěn)致遠(yuǎn)。以《數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用》課程為例，探索專業(yè)、思政理實(shí)教學(xué)案例，圍繞紅色英雄數(shù)據(jù)庫(kù)開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)。從課前實(shí)驗(yàn)預(yù)學(xué)、課中實(shí)驗(yàn)教學(xué)以及課后自我拓展三個(gè)方面探討實(shí)驗(yàn)課程改革的策略，提出融入CDIO理念的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)中融入思政元素，重構(gòu)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，從而穩(wěn)步優(yōu)化專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，達(dá)到育人目標(biāo)要求。

【關(guān)鍵詞】CDIO理念|實(shí)驗(yàn)教學(xué)|紅色英雄數(shù)據(jù)庫(kù)|課程思政

新工科建設(shè)背景下，課堂教學(xué)自始至終都是貫穿三全育人的橋頭堡，也是教育教學(xué)改革攻堅(jiān)克難的最后一關(guān)。筆者團(tuán)隊(duì)圍繞《數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)，展開探討如何在專業(yè)課實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，既能發(fā)揚(yáng)英雄精神，傳承紅色基因，又能進(jìn)行理實(shí)一體化教學(xué)。本文選取講解的教學(xué)片段為查詢語言中的Select命令。Select命令是數(shù)據(jù)庫(kù)編程中的最常用的操作，該命令十分實(shí)用，于初學(xué)者來說較為抽象。如何講通、講活該命令，從而實(shí)現(xiàn)由知識(shí)內(nèi)涵升華到思想政治內(nèi)涵，需要重構(gòu)教學(xué)目標(biāo)、深耕細(xì)作教學(xué)案例；在課中實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課后自我拓展等方面重點(diǎn)發(fā)力、巧妙構(gòu)思。

一、教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)

《數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，首當(dāng)其沖要重構(gòu)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)，剖析實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)與思政目標(biāo)的潛在關(guān)系，將思政目標(biāo)潤(rùn)物細(xì)無聲地融入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)中[1]。

（一）知識(shí)與技能目標(biāo)

熟練掌握Select命令的一般格式、單表查詢與多表查詢的語法格式，擁有數(shù)據(jù)庫(kù)查詢?cè)O(shè)計(jì)與分析的能力，能夠簡(jiǎn)化程序編制，提高編程效率。

（二）過程與方法目標(biāo)

采用“線上MOOC+線下工程能力培養(yǎng)+思政案例”的混合式教學(xué)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，引導(dǎo)學(xué)生以創(chuàng)新的意識(shí)去參與課堂互動(dòng)，提升學(xué)生問題分析和創(chuàng)新能力。

（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)

提升學(xué)生獲得專業(yè)知識(shí)的成就感，喚起學(xué)生主動(dòng)求知的內(nèi)在潛力，鼓勵(lì)學(xué)生自信自強(qiáng)。不僅具備專業(yè)倫理意識(shí)，同時(shí)具備愛國(guó)主義情懷，以英雄模范為榜樣，激發(fā)學(xué)生的民族自豪感榮譽(yù)感。

二、融入CDIO理念的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)

CDIO理念強(qiáng)調(diào)從項(xiàng)目開發(fā)到項(xiàng)目上線運(yùn)行整個(gè)生命周期出發(fā)，來構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）和運(yùn)行（Operate），實(shí)現(xiàn)“學(xué)習(xí)知識(shí)、技能培養(yǎng)和工程能力素養(yǎng)”相互融合，相得益彰，達(dá)成同向同行、全面發(fā)展的三維目標(biāo)[2]。結(jié)合《數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用》課程所授內(nèi)容和固有特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)和選取教學(xué)案例時(shí)，考慮融入中華詩(shī)歌文化、行業(yè)技術(shù)精英、扶貧干部、感動(dòng)中國(guó)年度人物、革命英雄們的事跡和蘊(yùn)涵其中的思想哲理[3]。

（一）構(gòu)思與設(shè)計(jì)

《數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用》課程內(nèi)容上涵蓋數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)理論、SQL編程、數(shù)據(jù)庫(kù)安全保護(hù)和數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)以及SQL Server 2016高級(jí)應(yīng)用等等[4]。基于上述內(nèi)容，為便于學(xué)生掌握課程的理論知識(shí)與實(shí)踐操作，教學(xué)過程需結(jié)合實(shí)際數(shù)據(jù)庫(kù)，才能深入理解和在今后的工作中靈活運(yùn)用，設(shè)計(jì)符合應(yīng)用需求的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。

專業(yè)、課程思政教學(xué)改革行之有效的辦法就是案例教學(xué)法，剖析案例去導(dǎo)入專業(yè)知識(shí)是學(xué)生喜聞樂見的一種方式。而此前的數(shù)據(jù)庫(kù)素材多是以教務(wù)管理系統(tǒng)、學(xué)生學(xué)籍管理系統(tǒng)等行業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)為主，僅考慮傳授專業(yè)知識(shí)、提升數(shù)據(jù)庫(kù)編程技能，鮮少考慮課程思政。以實(shí)踐應(yīng)用為依托，用以創(chuàng)新教學(xué)案例庫(kù)。

《數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用》課程本身課程包含大量的基礎(chǔ)理論，知識(shí)點(diǎn)不夠連貫，各語法規(guī)則繁多，如存儲(chǔ)過程的創(chuàng)建、觸發(fā)器的工作原理、函數(shù)依賴的定義、Transact-SQL基本語法、運(yùn)算符和表達(dá)式等，而關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)理論部分學(xué)習(xí)起來單調(diào)乏味的。同時(shí)，各種流控制語句、批處理程序和瑣碎的數(shù)據(jù)類型，無一不導(dǎo)致學(xué)生產(chǎn)生巨大的厭學(xué)情緒。尤其是關(guān)系代數(shù)運(yùn)算和演算例子與離散數(shù)學(xué)息息相關(guān)，非但未激起學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，只會(huì)適得其反。因此，以具體實(shí)例為抓手，以實(shí)踐應(yīng)用為依托，科學(xué)指引學(xué)生高度結(jié)合當(dāng)前所學(xué)知識(shí)解決現(xiàn)實(shí)問題，是教學(xué)改革的重中之重。具體設(shè)計(jì)案例時(shí)需結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣和生活環(huán)境，優(yōu)先選取與學(xué)生學(xué)習(xí)和生活密切相關(guān)的場(chǎng)景作為教學(xué)案例，故而本次選擇的數(shù)據(jù)庫(kù)課程案例是圍繞英雄故事進(jìn)行建構(gòu)，創(chuàng)建紅色英雄數(shù)據(jù)庫(kù)。這樣以實(shí)際構(gòu)建的數(shù)據(jù)庫(kù)來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（二）實(shí)現(xiàn)與運(yùn)作

實(shí)驗(yàn)教學(xué)全過程圍繞“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念設(shè)計(jì)課堂互動(dòng)，真正實(shí)現(xiàn)以“教師”為主導(dǎo)轉(zhuǎn)向以“學(xué)生”為主體地位，打造“以學(xué)生學(xué)習(xí)和發(fā)展為中心”的高效課堂，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量和效率，全面提升學(xué)生的知識(shí)、能力和素質(zhì)[5]。具體實(shí)現(xiàn)，由學(xué)習(xí)小組共同完成紅色英雄數(shù)據(jù)庫(kù)代碼，借助學(xué)習(xí)通和雨課堂教學(xué)平臺(tái)，采用課前-課中-課后貫通和理論-實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)手段，輔助學(xué)生深入理解數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的各個(gè)階段，加強(qiáng)學(xué)生的知識(shí)理論和實(shí)踐應(yīng)用融合共進(jìn)。

構(gòu)建的紅色英雄數(shù)據(jù)庫(kù)由三個(gè)基本表組成，表1是英雄表（屬性有英雄編號(hào)Hero_id、英雄姓名H_name、性別H_sex、籍貫H_origo、出生日期H_birth、英雄事跡H_ deed、英雄著作H_writings、所獲榮譽(yù)Honours、備注Remark）；表2是讀友表（屬性有讀友編號(hào)Reader_id、讀友姓名Reader_name、性別R_sex、電話Tel、微信號(hào)R_ chat、備注Remark）；表3是英雄事跡閱讀表（屬性有英雄編號(hào)Hero_id、讀友編號(hào)Reader_id、閱讀次數(shù)R_count、閱讀感想Readings、閱讀評(píng)分R_score）。該紅色英雄數(shù)據(jù)庫(kù)的三個(gè)表各自包含的字段命名規(guī)范且可讀性高，時(shí)刻將紅色基因浸潤(rùn)心靈，激發(fā)學(xué)生的責(zé)任擔(dān)當(dāng)和家國(guó)情懷。

其中表1、表2和表3的案例數(shù)據(jù)如下：

三、教學(xué)過程

（一）課前預(yù)學(xué)

通過教師提前發(fā)布課前預(yù)學(xué)任務(wù)，任務(wù)中導(dǎo)入思政辨析問題，不僅能提高學(xué)生課堂學(xué)習(xí)質(zhì)量，而且能培養(yǎng)學(xué)生預(yù)先計(jì)劃的習(xí)慣，從而提升學(xué)習(xí)興趣，逐步養(yǎng)成“問中學(xué)”的習(xí)性等[6]。教師課前提供課中教學(xué)所需PPT課件、MOOC視頻鏈接和紅色英雄數(shù)據(jù)庫(kù)教學(xué)素材等，并上傳到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)“學(xué)習(xí)通”中，學(xué)生需預(yù)學(xué)Select語句的語法組成和功能，了解單表查詢與多表查詢的區(qū)別，并能熟練應(yīng)用Select命令，諳習(xí)紅色英雄數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)，對(duì)紅色英雄數(shù)據(jù)庫(kù)中的英雄事跡進(jìn)行閱讀，并選擇1～2個(gè)英雄事跡重點(diǎn)學(xué)習(xí)，寫出閱讀感想，給予閱讀評(píng)分，將自己不能理解的Select查詢語句記錄下來，以便于課堂上交流。

（二）課中教學(xué)

針對(duì)課前預(yù)學(xué)的任務(wù)，運(yùn)用多種教學(xué)方法，以學(xué)生為中心，組織打造有效課堂[6]。教師在課堂中精講重點(diǎn)，教師引出課前預(yù)習(xí)的問題，按小組討論交流分享，啟發(fā)學(xué)生思維；然后提出查詢需求問題，組織學(xué)生小組內(nèi)互相檢查所編寫查詢語句，觀察Select查詢程序執(zhí)行結(jié)果，加深對(duì)查詢語句的理解，并能熟練應(yīng)用到實(shí)際案例分析中。

1.教師精講

教師重點(diǎn)剖析Select命令中的連接子句、篩選子句的思路框架，講解多種運(yùn)算表達(dá)式的組成部分，基于紅色英雄數(shù)據(jù)庫(kù)教學(xué)案例設(shè)計(jì)3或4道不同題型，解說單表查詢、連接查詢需要思考的核心問題，啟發(fā)學(xué)生理解查詢分析和設(shè)計(jì)的要訣。

2.課堂互動(dòng)

利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)“學(xué)習(xí)通”設(shè)計(jì)隨堂練習(xí)或者分組任務(wù)，讓學(xué)生主動(dòng)搶答或者教師隨機(jī)選人。隨堂練習(xí)題型多是選擇題，學(xué)生方便用手機(jī)或平板答題，通過學(xué)生作答情況，分析學(xué)生存在的知識(shí)誤區(qū)和盲區(qū)，進(jìn)一步鞏固Select命令的知識(shí)。緊接著就連接子句的組成部分拓展外延，以搶答形式促進(jìn)學(xué)生參與課堂互動(dòng)，且可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生思考問題的積極性，進(jìn)而有效培養(yǎng)學(xué)生間良性競(jìng)爭(zhēng)的意識(shí)?！皩W(xué)習(xí)通”平臺(tái)提供的“獎(jiǎng)勵(lì)積分”的方式可以實(shí)時(shí)記錄學(xué)生所得積分情況，設(shè)置不同的獎(jiǎng)勵(lì)積分制度，每搶答正確一題獎(jiǎng)勵(lì)4個(gè)祝賀分，搶答但回答有誤的學(xué)生獎(jiǎng)勵(lì)1個(gè)安慰分，不參與搶答的學(xué)生不予獎(jiǎng)勵(lì)積分。期末課堂教學(xué)評(píng)價(jià)時(shí)，根據(jù)學(xué)生所獲總積分的情況，統(tǒng)計(jì)課堂互動(dòng)成績(jī)，根據(jù)學(xué)生所得總積分?jǐn)?shù)量的80%換算成課堂互動(dòng)成績(jī)，其中互動(dòng)成績(jī)占期末總評(píng)的10%，滿分為10分）。通過這種激勵(lì)方式，學(xué)生課堂互動(dòng)參與度顯著提高，課堂氣氛也活躍起來，既養(yǎng)成了提前預(yù)習(xí)的好習(xí)慣，又提升了學(xué)生的自學(xué)能力。

3.問題探究

問題探究式教學(xué)方法既能減少理論滿堂灌的課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，將課堂中心交還給學(xué)生，又能鍛煉學(xué)生主動(dòng)分析問題和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的能力[7]。圍繞一個(gè)綜合查詢案例展開問題探究。例如，怎樣查詢學(xué)生個(gè)人閱讀過的英雄和他的事跡，閱讀次數(shù)、感想和評(píng)分呢？實(shí)際上，每位學(xué)生所閱讀的英雄事跡各不相同，故而查詢結(jié)果不一。利用不同的查詢命令和查詢結(jié)果，學(xué)生們做進(jìn)一步討論，并分享各自的閱讀感想和評(píng)分。首先讓學(xué)生按照分組在電腦上編寫Select命令，然后隨機(jī)選一個(gè)學(xué)生展示所寫命令。結(jié)合其所寫命令，重點(diǎn)探究where連接子句和having篩選子句的先后順序和應(yīng)用場(chǎng)景，幫助學(xué)生理解消化Select命令，能夠?qū)W以致用，具體問題具體分析，設(shè)計(jì)合理的查詢語句。在牢固掌握Select命令進(jìn)行查詢?cè)O(shè)計(jì)的前提下，按小組選取代表分享課前重點(diǎn)學(xué)習(xí)的紅色英雄故事，探討英雄事跡背后的人文精神。如學(xué)生1朗誦了巾幗英雄——趙一曼的英雄事跡，為掩護(hù)部隊(duì)突圍，身負(fù)重傷，養(yǎng)傷期間被日軍發(fā)現(xiàn)，視死如歸，從容就義。學(xué)生解讀要學(xué)習(xí)她信念堅(jiān)如磐石、穩(wěn)如泰山，面對(duì)殘酷的環(huán)境，意志堅(jiān)忍不拔、始終不渝，在面對(duì)家國(guó)，毅然決然選擇后者，情懷大愛，無私奉獻(xiàn)。學(xué)生2朗誦了“兩彈一星功勛獎(jiǎng)?wù)芦@得者”——鄧稼先，中國(guó)核武器研制工作的開拓者和奠基者。他在美國(guó)普渡大學(xué)獲得物理學(xué)博士學(xué)位，畢業(yè)當(dāng)年，他毅然回國(guó)。學(xué)生對(duì)該英雄人物的思考是熱愛祖國(guó)、精忠報(bào)國(guó)，默默奉獻(xiàn)、淡泊名利，身先士卒、不怕犧牲。學(xué)生3分享了著名的抗日民族英雄人物——楊靖宇。在從事秘密革命工作時(shí)，曾5次被捕入獄，屢受酷刑，堅(jiān)貞不屈。從英雄模范身上汲取到的楊靖宇精神就是要堅(jiān)守真理、不畏艱苦、赤膽忠誠(chéng)、英勇獻(xiàn)身。從楊靖宇以身許黨、以身報(bào)國(guó)的忠誠(chéng)品格中汲取信仰的力量。

經(jīng)過以上的Select語句設(shè)計(jì)、分析和理解相關(guān)英雄事跡分享及觀點(diǎn)闡述之后，學(xué)生在數(shù)據(jù)庫(kù)查詢課堂中，既學(xué)習(xí)了其專業(yè)技能，又提升了其數(shù)據(jù)分析水平，還培養(yǎng)了優(yōu)秀的思想品德。

（三）課后自學(xué)

作業(yè)和批改方式都應(yīng)與課堂教學(xué)緊密結(jié)合，以促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、探索精神和創(chuàng)新能力的發(fā)展[8]。

要鞏固已學(xué)知識(shí)，可憑借課后自學(xué)重溫舊課，并透過獨(dú)立設(shè)計(jì)和作業(yè)完成鍛煉其創(chuàng)造力。改革作業(yè)批改方式，豐富思維空間，增強(qiáng)良性競(jìng)爭(zhēng)和學(xué)生自主學(xué)習(xí)精神。

作業(yè)內(nèi)容分為基礎(chǔ)練習(xí)和提高練習(xí)?；A(chǔ)練習(xí)要求學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)教材、企業(yè)案例和行業(yè)案例完成Select查詢?cè)O(shè)計(jì)，寫出查詢語句并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。提高練習(xí)由學(xué)生自主設(shè)計(jì)，主要結(jié)合紅色英雄數(shù)據(jù)庫(kù)案例，包括連接查詢、嵌套查詢等較為綜合的查詢?cè)O(shè)計(jì)題目，并給出程序命令，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和總結(jié)。

在作業(yè)批改方面，評(píng)閱方式進(jìn)行改進(jìn)，包括學(xué)生自評(píng)、小組互評(píng)和教師終評(píng)三部分。學(xué)生分成7～8人一組，每次作業(yè)先由自己評(píng)閱，再經(jīng)由小組內(nèi)同學(xué)間兩兩互評(píng)閱，最后由教師評(píng)審。整個(gè)課程按章節(jié)設(shè)置了7次作業(yè)，每位學(xué)生至少要評(píng)審小組內(nèi)其他同學(xué)一次。評(píng)分方式為學(xué)生自評(píng)占15%，組內(nèi)互評(píng)占15%，學(xué)生總分70%由教師評(píng)閱。這一改革有助于激發(fā)學(xué)生對(duì)同組優(yōu)秀作業(yè)的學(xué)習(xí)興趣，提升自身思維水平，推動(dòng)班級(jí)合作進(jìn)步；同時(shí)70%權(quán)重的教師評(píng)審也能確保整體公平公正。

四、結(jié)語

基于新工科背景，充分結(jié)合自建紅色英雄數(shù)據(jù)庫(kù)具體實(shí)例，融入CDIO理念，精講Select命令的專業(yè)教學(xué)有深度、有分量。借助問題探究及導(dǎo)入，引導(dǎo)學(xué)生參與課堂教學(xué)，進(jìn)一步提升了在校學(xué)生數(shù)據(jù)庫(kù)編程的能力。借助實(shí)際查詢案例，多數(shù)同學(xué)從數(shù)據(jù)庫(kù)查詢、語法知識(shí)以及如何使用等方面對(duì)上述命令的深層內(nèi)涵有了很好的理解。融入英雄模范教學(xué)實(shí)踐，凸顯了將思政教育大貫通人才培養(yǎng)的全過程，既弘揚(yáng)英雄精神，傳承紅色基因的同時(shí)，又在專業(yè)課的教學(xué)中實(shí)現(xiàn)了文理交融，思維交互。立足當(dāng)下，為學(xué)生提供更高質(zhì)量的數(shù)據(jù)庫(kù)課程實(shí)踐教學(xué)課堂，同時(shí)探索專業(yè)、課程思政一體化教學(xué)新方向，也為貫徹落實(shí)“三全育人”貢獻(xiàn)力量。中國(guó)軍轉(zhuǎn)民

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【基金項(xiàng)目：廣西高等教育本科教學(xué)改革項(xiàng)目（2023JGA299）；河池學(xué)院2023年度課程思政示范課程（2023KCSZ18，2023KCSZ13）；廣西教育科學(xué)‘十四五規(guī)劃2023年度專項(xiàng)課題+《地方應(yīng)用型高?！八颊?創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)+專業(yè)”的計(jì)算機(jī)人才培養(yǎng)模式研究》+（2023ZJY1966）；河池學(xué)院2022年教改一般項(xiàng)目（2022EB009）】

（作者簡(jiǎn)介：宋倩，河池學(xué)院大數(shù)據(jù)與計(jì)算機(jī)學(xué)院講師，碩士，研究方向?yàn)樨?fù)荷預(yù)測(cè)、強(qiáng)化學(xué)習(xí)；段艷明，河池學(xué)院大數(shù)據(jù)與計(jì)算機(jī)學(xué)院副教授，碩士，研究方向?yàn)橹悄苡?jì)算）