BOPPPS +课程思政的一体化教学设计与实践

BOPPPS+课程思政的一体化教学设计与实践0引言目前，课程思政建设正在持续深入开展。习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上提出：“要坚持把立德树人作为中心环节，把思想政治工作贯穿教育教学全过程，发挥好每门课程的育人作用，实现全程育人、全方位育人。”《高等学校课程思政建设指导纲要》（以下简称《纲要》）中也强调了专业课程教学是课程思政最主要的依托[1-2]。如何将专业课程的知识体系与思政教育的价值体系紧密结合，如何在教学活动中通过潜在的传播方式融入思政元素，使专业教育和思政教育相互补充、相互促进、同向同行，将立德树人贯穿到课堂教学全过程中，是新时代高校面临的重要任务之一。《纲要》中明确指出：科学设计课程思政体系，要坚持以学生为中心、以产出为导向、以持续改进为原则，不断提升学生的课程学习体验、学习效果，坚决防止贴标签、两张皮[1-2]。为此，以学生为中心，基于OBE（Outcome-BasedEducation）教育理念，使用以认知理论和建构主义为理论依据的BOPPPS（Bridge-in，Objective，Pre-assessment，ParticipatoryLearning，Post-assessment，Summary）教学模型，结合“学习金字塔”理论，从教学环节、教学形式、教学方法、思政元素（案例）、融入方式、学习评价等方面，对思政元素融入计算机专业数据库原理与应用课程的教学全过程进行系统化、再造性的一体化教学设计和实践，以激发学生学习的积极性，发挥学生的主观能动性，提升学生学习效果。1教学现状及存在问题1.1学情分析现阶段，大量高等教育课程建立了线上教学资源，促进了混合式教学在高等教育课程中的推广。混合式教学为师生提供极大的便利，利于教师课堂教学过程的组织和监控。通过对学生的访谈，学生普遍反馈课程线上资源庞大、任务多，不同课程使用不同平台，没有更多时间按时保质地完成教师布置的学习任务，导致学生学习动机不足，缺乏学习热情，被动学习者居多，主动学习存在两极分化现象，学习效率偏低，学习效果达不到预期。1.2思政融入分析挖掘、梳理专业课程中的思政元素，是开展课程思政工作的起点。访谈和问卷调查结果显示，学生普遍反映不同课程思政元素的趋同化、笼统化现象比较严重，思政元素和教学内容缺少内在的逻辑关系，同一个思政素材会出现在不同课程中，造成学生一到课堂就会听到同一思政案例重复的尴尬局面，久而久之，容易引起学生厌烦、厌听，产生逆反心理，严重影响课程思政的实际效果。如何在教学设计时激发学生的学习兴趣和内在的学习动机，使其积极、持续地学习，提升教学质量和课程思政效果？这就要求教师花费更多精力精心选择教学资源、精准挖掘思政元素、优化设计教学活动，针对每一个教学活动设法启发和引导学生。BOPPPS教学模型能够关注学生学习的满足感、自信心，有助于教师安排教学环节、分析教学过程、及时发现教学盲点，提高学生学习兴趣和学习动机、提升学生对知识的吸收率以及知识的综合运用能力，进而提高教师教学质量和学生的学习效果[3]。2BOPPPS+课程思政的教学设计计算机专业数据库原理与应用课程知识点多、内容抽象、实践性应用性强，学生普遍反映课程教学内容“难学”“难懂”“难用”，缺乏学习兴趣和动机，导致整体教学效果很难达到预期目标。为了更好地发挥教师和学生的双向作用，课程整体设计运用信息化手段，采用学习任务粒度细化，即学即测，即讲即练，即练即评，及时反馈，思政融入教学内容、教学活动和教学考核的学、教并重的设计思路。在教学设计中，针对学情分析，依据学生知识、能力、素质综合培养的要求，体现OBE教育理念，强化知识与学生思想、生活、学习就业等关系，根据学习目标挖掘甄选课程教学内容所蕴含的思政元素时，借助学习动机模型4要素（注意、相关、自信、满意），与教学设计相融合，研究教学组织活动、教学方法，设计结构完整、内容互补的一体化混合式教学设计方案，以便引起学生思想认识上的共鸣，促使学生形成正确的价值观与人生观，提高学生对课程的认可度[3-4]。为此，围绕知识传授、能力培养和价值塑造，以超星慕课平台为依托，教学过程设计使用BOPPPS教学模型，实现线上线下协同，思政元素（案例）嵌入知识学习前、中、后不同阶段，融入自主学习、课堂教学、实践教学、课程考核等教学全过程的教学设计方案。设计思路如图1所示，共分为3环节、6阶段。3环节指课前导学、课堂研学、课后拓展，6阶段指BOPPPS教学模型的课程导入、学习目标、课堂前摸底（预评价）、参与式学习、课后测验（后评价）、总结，实际教学过程根据学情分析，并不完全按此6个阶段开展教学活动。为了提升学习效率，设计过程中充分运用著名学习专家埃德加·戴尔提出的“学习金字塔”现代学习方式理论，该理论用数字形式形象显示了采用不同学习方式，学习者平均学习留存率的大小。学习金字塔理论如图2所示，可以看出，学习效果在30%以下的“听讲”“阅读”“视听”“示范”4种学习方式，都是个人学习或被动学习，而学习效果在50%以上的都是团队学习、主动学习和参与式学习，其中“讨论”“实践”留存率可达50%、75%，而学完后马上应用的“教授他人”可达90%。因此，该理论的精华实际上是学习效果不断提升的过程，是一个从自己学到大家一起学、从被动学习到主动学习转换的过程，体现了与OBE理念具有异曲同工之妙的BOPPPS教学模型的内涵。3BOPPPS+课程思政的教学实践教学互动和反馈是BOPPPS教学模型的突出特点，结合学习金字塔理论，教学设计中将学习任务拆解为不同阶段，开展学生做中学、讨论、演示、测评、生讲师评等多种不同教学形式的教学活动，通过沉浸式学习，导入学习内容，引入相关知识点，潜在融入思政元素。根据图1教学设计思路，应用BOPPPS+课程思政的教学模式，以数据库原理与应用课程难点之一的关系规范化理论章节为例进行教学设计实践，其一体化教学设计过程见表1。3.1课前导学环节设计课前导学主要目的是吸引学生注意，诱导学生产生强烈的学习动机和明确的学习目的[4]，包括引入学习任务和明确学习目标（知识、能力）。依据教学内容和学习目标设计相关问题，教师通过案例导入、任务驱动、问题引入、沉浸式体验等方法进行课前活动设计，唤起学生学习兴趣，通过学习积分换算为过程考核成绩，激发学生的参与度，通过探究式学习，提升学生自主学习能力。教师活动主要是在超星平台推送学习资料，布置学习任务，发布课前实操任务和讨论话题：分别针对我校图书管理系统（学生日常学习相关）核心业务数据库设计的两种方案和数据库脚本文件，要求在DBMS环境下，对存储的数据库实例完成具体的数据操作，讨论操作过程中出现的问题，分析问题的根源，并在讨论区留言，思考两种设计方案的优劣。在具体操作问题的设置中，为了吸引学生注意力，激发学生学习数据库的热情，使其树立科技强国的理想和信念，让学生搜集当下和国产数据库技术相关的图书信息，并按照操作要求完成两种方案的存储。学生活动为自主学习视频，参与线上讨论，根据学习任务完成对存储的数据库实例相关数据操作（做中学），根据操作结果，思考设计方案的优劣，并完成汇报文档的制作。3.2课堂研学环节设计课堂研学包括预评价、参与式学习和随堂练习（后评价）阶段。在教学设计中，为避免学生测试互相抄袭等现象，把原BOPPPS模型的课前测试安排在课堂前5分钟（预评价）。为了增强学生的学习信心，问题的设置难度应适中。根据课前学习情况考核反馈，教师量化掌握学生学习情况，统计课前学习效果，适时调整教学内容和教学进度，并展示课程任务思维导图，进一步明确学习目标。参与式学习是BOPPPS最核心的理念，是培养学生主动学习、提高学习参与度的重要手段，其目的是让学生进行自我验证，保持学习兴趣，提高学习效果，此阶段包括小组研讨+汇报、教师重难点讲授、讨论、随堂练习、量化评价、总结反馈等教学活动。研讨和汇报活动，教师组织和引导学生展开两种设计方案的比较和思考，学生通过课前分组情况在课堂上展开研讨，教师关注或参与讨论，并通过学习通抢答方式随机抽取部分学生上台进行讲解汇报，鼓励学生自由发言，阐述个人想法和观点。通过小组研讨，教师引导学生共同探究问题，增加课堂的参与度与趣味性；学生通过上台汇报，锻炼语言组织能力和表达能力。利用两种方案的比较与思考，向学生传递事物都具两面性的辩证思维理念。重难点讲授教学活动，教师基于数据库模式设计问题，结合课前学习测验和学生汇报、研讨情况，点评并重点讲解核心概念和难点，引导学生探究并展开讨论：范式的级别越高，关系模式就越好吗？提出反思并探讨：能否进行反规范化设计？此环节通过案例重点讲解的同时引入范式级别和查询效率之间的矛盾，引导学生在进行关系模式设计时要具备辩证思维和推断能力，针对实际情况，一定是具体问题具体分析，必要时须进行反规范化设计，才能在规范化程度和查询效率之间做出合理的选择，向学生传递求真探索、辩证批判的科学精神。通过追溯关系数据库创始人E.F.Codd博士建立规范化体系的过程，向学生展示科学研究的一般过程，引导学生遇到复杂问题不必慌张，按照科学的方法，发挥一丝不苟、精益求精的工匠精神，发现问题、解决问题。随堂练习是判断学生是否达到预期学习效果、学习目标是否达成的重要环节[4]。基于传统教学BOPPPS模型强调检测的及时性，及时评估教学效果。教师针对学习内容的重难点知识，线上发放练习，学生完成即时测验。通过实时统计答题情况，了解学生对于知识的掌握程度和教学效果，反思并调整教学设计，使学习目标更易实现。量化评价+总结教学活动，教师根据随堂练习反馈结果（现场展示），有针对性地进行讲解，完成学习效果评价。由于BOPPPS模型强调总结应是学生自己对知识的归纳，因此，教师针对学习目标和学习内容引导学生总结相关知识点，帮助学生固化知识点，学习如何用已学知识解决具体问题的方法、思路，做好知识的整合。学生梳理知识结构，评估自己的学习效果。此环节的教学设计培养学生的知识归纳和总结能力，使其养成良好的学习习惯，提高自学能力。3.3课后拓展促学环节设计课后拓展促学环节采用线上为主、线下为辅的教学手段，通过布置课后作业、辅导答疑、拓展知识应用，形成教学反馈，帮助教师进行持续改进，形成教与学的同步，并从知识广度和深度探究问题，激发学生学习兴趣，提高学生对课程的满意度。学过之后要实践操练，只有上手做，才能进一步体会知识的真谛，要把学到的知识用得好，就必须加以实践，知行合一就是让学生把“知道”转化为“知识”的唯一途径。为了更好地将课程知识体系与思政教育的价值体系相结合，在课后作业案例中融入大国工匠数据库关系模式，要求学生采集近几年大国工匠实例数据，通过实操录入数据库，分析属性之间存在的函数依赖，并将其分解为满足BCNF的关系模式。通过作业融入的大国工匠实例，引导学生学习匠人的道德品质、价值追求和奋斗精神。4教学成效4.1过程考核和末考对比分析以课程难点规范化理论一体化教学设计的学习效果为例，根据随堂练习、发言、讨论、汇报、课后作业、实践等过程性考核和终结性考核，对比2020级和2021级的过程考核和期末考核成绩统计数据，末考成绩分类统计（满分14分）如图3所示，过程考核成绩分类统计如图4所示。可以看出，2021级比2020级有了较大的进步，过程成绩和末考成绩均没出现0分，说明学生学习两极分化现象有所缓解。从图3末考成绩分布比例可以看出，2021级末考成绩分布在最高区间[12,14]分的人数比例比2020级提高了17.4%，最低区间[0,4]分的比例降低了2.9%。从图4过程成绩分布可以看出，2021级过程成绩不及格人数比例从2020级的10.1%降到2.9%，优秀率大幅提升，从8.7%提高到20.3%，进一步说明了一体化教学设计课程改革后，学生对过程考核的重视程度，学习效果明显提升。4.2问卷调查分析针对BOPPPS+课程思政一体化教学设计实践的教学效果，除了过程性和终结性的量化评价，还从教学设计过程、学生对知识的掌握程度、利用已学知识解决问题的能力、课程思政效果等多个维度设计了调查问卷。通过量化评价、调研、访谈等多种形式的反馈，学生对BOPPPS+课程思政的一体化教学设计过程整体比较满意，思政融入后对课程的感兴趣程度有所增强，但部分学生对思政案例只有初步的认识和感受，没有引发过多的深度思考。4.3达成度分析经过一体化教学设计方案的实施，2021级的数据库原理与应用课程5个课程目标达成度分除了课程目标2达成度相同，其余4个目标达成度均有所提高，特别是课程难点章节目标4的关系规范化理论，达成度提高了0.5。在试题难度增加的情况下，整体课程目标达成度提高，说明教学设计在一定程度上激发了学生的学习热情，提高了学生分析与解决问题的能力以及学习效果。5教学反思教学互动是BOPPPS教学模型的突出特点。在教学过程中，以学生为中心开展教学，对课堂时间的把控是关键，如演示、讨论、发言、生讲等不同互动环节，特别是生讲师评，由于大班上课，不能满足更多学生上台汇报演示，否则会影响后续教学活动的实施。后续将针对课程互动环节，尝试进行小班上课或在实验室进行