缩略图

数据之基,铸魂之道:数据库系统原理课程思政的多维融合创新实践

作者

刘妹萍 张喜成

云南中医药大学 云南昆明 650093

Abstract :Under the framework of Emerging Engineering Education, cultivating compound talents with practical innovation ability and interdisciplinary integration ability is the core goal and key direction of higher education reform. As a basi quired co urse for the major of Medical Information Engineering, the course "Principles of Database Systems" plays a cornerstone and pivotal role in the construction of the professional knowledge system, interdisciplinary integration, and industry application practice. Based on the existing problems, this study deeply explores the path of teaching reform. On the one hand, fully explore the elements of C urriculum- based Ideological and Political Education related to the professional courses and improve the teaching methods and means. On the other hand, it strengthens the construction of teaching staff and establishes and improves the evaluation system of C urriculum- based Ideological and Political Education. T he implementation of C urriculum- based Ideological and Political Education can improve students' ideological and political theoretical level and academic performance to a certain extent, which is proved by questionnaire survey and comparative analysis of grades.

Keywords:Emerging Engineering Education; C urriculum- based Ideological and Political Education; Principles of Database Systems; Multi- Dimensional Integration; Innovative Practice

1 引言

1.1 新工科背景下开展课程思政的必要性

新工科是为应对新一轮科技革命与产业变革[1],以新技术、新产业、新业态[2]为背景,培养具有跨学科创新能力、工程实践能力和国际竞争力的复合型工程人才的教育改革战略 。它要求未来的工科人才不仅具备坚实的理论基础、更具备出色的实践能力、强大的创新能力、良好的学科融合以及国际竞争力,以契合新经济对多样化、高素质人才的急切需求。

面对这一挑战,众多工科院校纷纷积极调整课程设置,引入更多与“新工科”相关的实践项目和跨学科交流活动,以期在培养过程中全面提升学生的综合能力。[4] 而如何以有效的思政工作夯实“新工科”人才人文软实力 ⌊5⌋ ,将思政元素有机融入专业教学,成为各高校亟待解决的关键问题。

1.2 《数据库系统原理》课程的重要性

《数据库系统原理》课程以新工科背景下跨学科综合为载体,除了对计算机学科产生重要作用外,在商业、医疗等领域也有较大的应用范围。医学信息工程专业致力于培养融合信息学、医学及计算机技术等多学科知识的复合型人才,他们需掌握医疗卫生领域信息处理与研究、信息系统建设与开发应用的基本能力 10J ,以胜任医疗卫生相关行业在信息系统研究、开发、维护、管理及工程实施等方面的工作,成为高素质的应用型人才[

鉴于此,针对医学信息工程及相关专业开设《数据库系统原理》课程显得尤为重要。该课程旨在传授数据库系统的基本原理、基本概念、模型构建及应用技术,使学生具备数据库系统分析、设计与开发、管理与维护的能力,为日后从事软件开发、数据库管理等相关领域的工作打下坚实的基础。

2 课程思政的现状与问题

许多高校在《数据库系统原理》课程中明确了课程思政的培养目标,强调将专业知识与思想政治教育有机结合,实现立德树人的目标。然而,课程思政的实施效果却差强人意,主要原因有以下几点:

(1)课程思政的融入未能更好的结合专业特色、学科背景、学校定位等进行,导致思政内容与专业知识的结合不够紧密,缺乏针对性;

(2)课程思政的内容未能更好的与 AI、大数据、云计算等前沿技术融合,内容相对滞后;

(3)当前课程思政的教学形式多依赖课堂讲授,教学方法与手段的丰富性有待提升,在调动学生主观能动性、激发创新思维层面仍存在优化空间。

(4)目前,课程思政的评价体系尚处于完善阶段,缺乏科学有效的评价体系与评价指标,不能够衡量课程思政所取得的效果,从而导致无法形成一种良性循环。

(5)有些老师对课程思政的理解有待深化,没有思政教育的方法、经验,很难将思政元素和专业知识有效融合到课堂教学之中,致使教学过程中难以有效地将思政元素与专业知识相结合 。

3 课程思政的教学改措

3.1 ‌课程思政元素的挖掘(1)与专业特色、学科背景、学校定位融合

充分依据教学大纲与人才培养方案,借鉴运用到该门课的思政教育的融入,通过提取一些医疗上面的实际案例做思政元素挖掘,使得学生们更好的了解数据库在医疗行业的应用价值,以及重要作用。例如:通过复杂的SQL查询,展示如何从中医古籍数据库中提取有价值的信息,如方剂的配伍规律、药材的使用频率等。让学生了解中医古籍中大量的内容与历史价值,增强对中华优秀传统文化的认同感和自豪感。[8]

(2)与前沿技术融合

因为数据库技术发展得非常快,对于学生来说掌握最新的知识,才能更好的面对将来的工作。另外,在新工科理念当中,就是培养学生的跨学科知识,创新意识和能力以及实际动手的能力,这也是我们在教学中更加紧跟着潮流,更加注重引进最新前沿的原因,现在我们可以运用各种各样的方法来引入。比如用“Dr.Knows”这样一个医疗知识图谱的案例来给学生看数据库、人工智能等知识点在医疗领域的应用,还要对他们进行创新意识的培养、跨学科思维的养成、职业道德的形成、团队合作意识的培育,同时将专业知识教育与思政教育有机地结合起来[9]。

(3)结合国际国内时事

时事热点具有天然的关注度和代入感,能有效打破专业知识的抽象性。在课程思政中融入国际国内时事,可以让学生在真实的社会语境中理解技术应用的伦理价值和社会责任,实现专业知识与价值引领的自然融合。例如,在讲解数据库安全时引入最新的数据泄露事件,可使加密算法、访问控制等技术的教学更具现实意义。

3.2 创新教学模式与实践路径(1)跨学科融合:构建“技术 + 思政”的双螺旋结构

开展基于项目的跨学科教学,如设计一个医疗数据分析项目,要求学生运用数据库技术和医学知识进行数据收集、处理和分析。在项目中融入思政教育,如讨论数据隐私保护的伦理问题,培养学生的社会责任感。利用智慧教学平台,打造“技术赋能 - 数据驱动 - 持续迭代”的智慧教学闭环。通过线上预学、线下研讨和课后拓展,实现思政元素与技术知识的螺旋式递进。

(2)项目式学习:在实践中深化思政认知

为深化学生思政认知,本课程建立“基础 - 综合 - 创新”梯度化项目群,涵盖从数据库基础操作到复杂系统开发及创新应用。对项目的分析、实施、总结进行三段式管理,分别从知识理解、实践应用、情感转变三个维度进行评价,以此精准衡量学生在项目中的综合表现,确保实现知行合一的育人目标。

(3)数据可视化赋能:让思政教育“看得见”

我们创新性地将数据可视化技术与思政教育深度融合,通过数字化手段使抽象的思政元素变得可见、可感、可量化。借助 Power BI 可视化工具,将与思政教育相关的数据以柱状图、折线图、饼图等形式直观呈现。例如,通过柱状图展示不同专业学生参与志愿服务活动的频次,直观展现各专业学生的社会责任感与奉献精神。

3.3 完善课程评价体系

目前,课程评价体系主要侧重于学生对数据库系统原理理论知识的掌握程度,通过传统的考试和作业来衡量学生的学习成果。这种评价方式虽然能够较为客观地反映学生对专业知识的理解,但却存在明显的局限性。它忽略了课程思政教育目标的达成情况,以及学生在创新实践能力方面的表现。基于此,本研究建立 “三维度动态评价” 机制:

(1)知识掌握度

通过期末测试、在线测验、平时作业等多种形式,全面评估学生对数据库系统原理的理论知识掌握情况,以及借助“牛客网”在线平台练习学生将理论知识应用于实际问题解决的能力。

(2)思政参与度

在课程中设置与医学信息工程相关的思政项目,如医疗数据隐私保护方案设计,要求学生撰写项目报告,阐述项目中的思政元素和解决方案;与此同时,课程中还安排了围绕数据安全与隐私保护等关键伦理问题的专题讨论环节,鼓励学生们积极发表见解,展开深入的思辨;最后,撰写反思日志,记录在项目和辩论中的收获与感悟,提升学生的伦理意识和社会责任感。

(3)实践创新力

要求学生自行分组,选择与医学或药学紧密相关的项目课题进行设计。在项目推进过程中,我们大力鼓励学生勇于创新实践,积极探索新的思路和方法。对于那些在项目中展现出卓越创新能力和扎实实践能力的小组,我们将给予额外的加分奖励,以表彰他们的优秀表现。在课程结束时,让学生展示他们的项目成果,这不仅包括系统的实际演示,还涵盖详细的技术文档以及思政元素在项目中的具体落实情况汇报。此外,我们积极倡导学生踊跃参与各类与数据库技术相关的实践创新竞赛,通过竞赛平台进一步锻炼和提升自己的实践创新能力和专业素养。

3.4 加强师资队伍建设(1)加强师德师风建设

教师思政水平的提高,才能同步提高其思政教育意识与能力,进而促进思政的实施能力和学生的思政的接受程度。因此,定期的开展课程思政专题培训、教学研讨、经验交流等活动是非常必要的。

(2)教师团队建设

团队合作精神既是培养学生的一个重要思政元素,也是教师建设好一门课程的凝聚力表现。所以我们组建《数据库系统原理》课程教师团队,优化课程思政案例库、打造课程思政示范课堂、评选课程思政名师,带动所有教师加入课程思政建设。[10] 同时,鼓励不同学科背景的教师加入教学团队,实现优势互补。

4 课程思政教学优化实践案例

结合我校的特色和专业的发展定位,以中医药文化的传承与创新为行动指南,我们精心选取“中医古籍数据库”作为教学案例,进行课程思政教学的优化。课前先让同学们收集中医古籍的相关信息,如中医古籍的书名、作者、年代、内容摘要、类别等信息,以便更好的理解教学内容并参与课堂讨论;课中围绕“数据的分组与统计” 知识点进行课程思政的引导与探讨,通过案例分析、小组讨论的方式,让学生在掌握专业知识的同时,深刻体会中医药文化的博大精深,培养学生的文化自信和传承意识、团队合作精神与沟通能力;课后,布置相关作业,要求学生撰写根据查询结果撰写总结报告,进一步巩固所学知识,并鼓励学生在实践中探索中医药文化的传承与创新路径。具体如图 1 所示:

图1 三段式课程思政

5 课程思政的实践效果与反思

5.1 实践效果

(1)学生反馈积极,学习兴趣显著提升

通过问卷调查、访谈等方式收集学生反馈,结果显示,学生对课程思政的融入普遍持积极态度。选取 23 级医学信息工程专业《数据库系统原理》课程的 2 个班的学生为研究对象进行问卷调查。总共发放问卷数量 119 份,收回 119 份,其中有效问卷为 113 份。统计结果显示,85 % 的学生认为课程思政对学生的思想政治素养有显著提高。例如,学生在参与“医疗数据隐私保护方案设计”项目时,通过小组讨论和项目实践,深刻体会到数据安全在医疗领域的重要性,同时也感受到了自己所学专业在解决实际问题中的价值,这种成就感进一步激发了他们对专业学习的热情;另有 78 % 的学生认为课程思政对学生所学的专业知识起到了一定的学习促进作用。具体如图2 所示。

(2)学业成绩进步,知识掌握更加扎实

课程思政通过项目式学习、数据可视化赋能等多种教学方法,让学生在实践中更好地理解和掌握数据库系统原理的知识点。通过实际操作和项目实践,将理论知识与实际问题相结合,加深了对数据库设计、数据查询、数据更新等核心知识的理解和应用能力。为了有效的验证课程思政的实施效果,取 23 级医学信息工程专业教学班为实验组,23 级智能医学功能教学班为对照组(相同的教学老师,未进行课程思政),将两组对比分析后可发现:实验组学生的平均成绩比对照组高出7 分,说明课程思政在一定程度上促进了学生学业成绩的提升,具体如表 1 所示。

表1 课程思政前后的学习效果对比

(3)创新能力提升

在课程结束时,学生展示并汇报他们的项目成果,许多的项目成果在创新性、实用性和思政融合度方面都表现出色。例如:在“智能化在线预约系统”项目中,学生提出根据病人的症状智能化的安排其问诊时间,不仅提高了医疗资源的利用效率,还体现了对患者个体差异的关怀,彰显了人文关怀与社会责任感。此外,我们还积极倡导学生参与各类实践创新竞赛,通过竞赛平台进一步锻炼和提升学生的实践创新能力和专业素养。23 级医学信息工程班同学参加我校新文科实践创新大赛,一举包揽一、二等奖共4 项,参加大学生创新创业大赛等均取得可喜成绩。

5.2 课程思政反思

课程思政教学实践的有效开展,必须依托专业知识的传授与价值引领的深度融合。实践表明,课程思政的成效主要取决于三个关键维度:针对性、时代性和实践性。目前虽已取得阶段性成果,但仍需持续优化。例如,前沿技术(如 AI、大数据)为思政提供了新载体,但教学内容需与时俱进、动态更新;再如,项目式学习(如医疗数据分析)能让学生在解决实际问题中感悟团队协作、创新精神,但项目设计应依据行业发展趋势、学生反馈和社会需求进行年度调整,以确保教学内容的先进性和适用性。

6 结论

在数据库系统原理课程中,通过思政元素的挖掘、教学模式与实践的创新以及课程评价体系的完善,不仅能提升学生的专业素养,还可以增强学生的思想政治素质及社会责任感,今后我们要不断探索和总结更多的课程思政教学方法,更好的发挥医工融合这一创新模式,打造更多的医学信息工程专业优秀人才。

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第一作者:刘妹萍(1984 年),女,汉,广西省桂林市,硕士,实验师。研究方向为医学数据挖掘。

通信作者:张喜成(1982 年),男,汉,河北省,硕士,实验师。研究方向为医学图像学。

* 基金项目:云南省“ 新工科” 课程思政示范课建设— —《数据库系统原理》(无编号);课程思政教改项目— —《数据库系统原理》课程思政的教学探索与设计(项目编号:KCSZJG2475)