思政元素在Hbase數(shù)據(jù)庫應(yīng)用開發(fā)課程中的融合實(shí)踐

關(guān)鍵詞：課程思政；Hbase數(shù)據(jù)庫； 融入課程；案例教學(xué)法；項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式學(xué)習(xí)

1 概述

1.1 課程思政的理論基礎(chǔ)

思政教育以馬克思主義理論為基礎(chǔ)，旨在培養(yǎng)學(xué)生正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀。它強(qiáng)調(diào)理論聯(lián)系實(shí)際，注重實(shí)踐教學(xué)，使學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)知識的同時(shí)，樹立正確的人生導(dǎo)向和社會(huì)責(zé)任感[1]。思政課程應(yīng)避免生搬硬套，為了保證思政元素能夠較好地融入課程設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)注意以下幾點(diǎn)：

目標(biāo)一致性：確保專業(yè)課程的教學(xué)目標(biāo)與思政教育的目標(biāo)相一致。

內(nèi)容融合性：將思政教育的內(nèi)容自然地融入專業(yè)課程中，避免生硬嫁接。

方法多樣性：采用案例教學(xué)、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)等多種教學(xué)方法，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度。

評價(jià)全面性：除了專業(yè)技能外，還需評價(jià)學(xué)生的思政素養(yǎng)和團(tuán)隊(duì)合作能力。

1.2 Hbase 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用開發(fā)課程特點(diǎn)分析

HBase數(shù)據(jù)庫是Hadoop大數(shù)據(jù)生態(tài)圈中的唯一一款數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品，是海量級數(shù)據(jù)分布式的非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，該課程主要涉及HBase的基本原理、架構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)模型、查詢操作等方面。該課程的教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生掌握HBase數(shù)據(jù)庫的使用方法，并能夠開發(fā)基于HBase的應(yīng)用程序。

Hbase廣泛應(yīng)用于大數(shù)據(jù)領(lǐng)域，屬于超大型數(shù)據(jù)庫，多應(yīng)用于一些大型企業(yè)，在課程思政元素融入時(shí)，考慮使用案例教學(xué)法講解HBase的發(fā)展歷程及其在中國乃至全球大數(shù)據(jù)行業(yè)中的貢獻(xiàn)，可以聯(lián)系到國家科技自主創(chuàng)新的重要性。同時(shí)該數(shù)據(jù)庫還有分布式數(shù)據(jù)庫等特點(diǎn)，考慮在思政元素的選擇中加入團(tuán)隊(duì)協(xié)作和集體主義精神等，Hbase數(shù)據(jù)庫還是一個(gè)開源的數(shù)據(jù)庫，可以結(jié)合這一點(diǎn)，講述開放精神對于推動(dòng)科技進(jìn)步的作用，鼓勵(lì)學(xué)生在學(xué)術(shù)和技術(shù)上保持開放態(tài)度[2]。

2 思政元素融入課程

大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)課程中融入思政元素，教師在向?qū)W生傳授專業(yè)理論知識過程中，幫助學(xué)生學(xué)會(huì)辯證思考，形成正確的思維方式和價(jià)值體系，從真正意義上培養(yǎng)出為國家的經(jīng)濟(jì)、科技和社會(huì)發(fā)展做出積極貢獻(xiàn)的高素質(zhì)綜合應(yīng)用型專業(yè)人才。

在信息化及智能化的時(shí)代，不良信息會(huì)沖擊學(xué)生不成熟的思想道德體系及價(jià)值觀。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中受思政元素的影響，在潛移默化中塑造了辯證思維、科學(xué)思維意識，形成了正確的道德觀和價(jià)值觀，自覺地抵御這些不良文化思想的侵蝕。而通過思政元素的有效融入，樹立辯證思維，培養(yǎng)學(xué)生從多個(gè)角度思考和分析問題的能力，鼓勵(lì)追求真理、嚴(yán)謹(jǐn)和客觀，提高學(xué)生的科學(xué)人文素養(yǎng)、社會(huì)責(zé)任感以及工匠精神[3]。

2.1 案例教學(xué)法

案例的選擇：選擇學(xué)生可以感知到的案例作為課程的案例，這些案例可以是一些能夠引起民族自豪感的領(lǐng)先全球的案例。例如在數(shù)據(jù)的存儲上，可以選取三峽大壩的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)作為案例。三峽大壩是中國乃至世界上最大的水利樞紐工程之一，它的建設(shè)和運(yùn)行需要大量的數(shù)據(jù)支持，包括水位監(jiān)測、流量預(yù)測、安全監(jiān)控等多個(gè)方面。而這類數(shù)據(jù)由于數(shù)據(jù)量巨大，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫并不能勝任，必須使用傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫之外的分布式存儲。通過對此類案例的需求分析與存儲架構(gòu)設(shè)計(jì)，學(xué)生不僅能了解HBase數(shù)據(jù)庫在大型工程項(xiàng)目中的應(yīng)用，還能體會(huì)到國家重大工程對于國計(jì)民生的重要性。同時(shí)還能夠激起學(xué)生們的民族自豪。

案例的分析：引導(dǎo)學(xué)生分析案例中的技術(shù)難題和社會(huì)價(jià)值，討論如何通過技術(shù)手段解決實(shí)際問題。引導(dǎo)學(xué)生討論在案例中遇到的技術(shù)挑戰(zhàn)，比如如何高效地存儲和查詢大量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，如何保證數(shù)據(jù)的安全性和完整性等。分析案例的社會(huì)價(jià)值，比如三峽大壩的建設(shè)對于防洪、發(fā)電、航運(yùn)等方面的重要意義；環(huán)保監(jiān)測系統(tǒng)對于提高公眾環(huán)保意識、促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的作用等[4-5]。

案例的應(yīng)用：設(shè)計(jì)模擬場景，收集相關(guān)數(shù)據(jù)，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中重現(xiàn)案例中的數(shù)據(jù)管理和分析過程。例如，可以創(chuàng)建一個(gè)小型的HBase集群，讓學(xué)生練習(xí)如何部署和配置系統(tǒng)，如何存儲和查詢相關(guān)數(shù)據(jù)等。將學(xué)生分成小組，每個(gè)小組負(fù)責(zé)一個(gè)具體的子任務(wù)，比如設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)模型、編寫查詢腳本、實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化界面等。這樣既能鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，又能讓他們在實(shí)踐中學(xué)習(xí)新技術(shù)。組織一次成果展示會(huì)，讓學(xué)生展示他們的項(xiàng)目成果，并進(jìn)行講解。這不僅可以檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，還可以增強(qiáng)他們的表達(dá)能力和自信心。

2.2 項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式學(xué)習(xí)

項(xiàng)目的選擇：圍繞社會(huì)熱點(diǎn)問題或公益項(xiàng)目，設(shè)計(jì)實(shí)戰(zhàn)項(xiàng)目，如環(huán)境保護(hù)數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)。通過社會(huì)的熱點(diǎn)引起學(xué)生的共鳴情緒。選擇與社會(huì)熱點(diǎn)問題或公益項(xiàng)目相關(guān)的主題，確保項(xiàng)目具有一定的社會(huì)意義和實(shí)用價(jià)值。例如，可以設(shè)計(jì)一個(gè)基于HBase的環(huán)保監(jiān)測系統(tǒng)，用于收集和分析環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)，如空氣質(zhì)量、水質(zhì)狀況等。明確項(xiàng)目的目標(biāo)，包括技術(shù)目標(biāo)和社會(huì)目標(biāo)。技術(shù)目標(biāo)可以是實(shí)現(xiàn)特定功能或達(dá)到一定的性能指標(biāo)；社會(huì)目標(biāo)則強(qiáng)調(diào)項(xiàng)目的社會(huì)貢獻(xiàn)，如提高公眾環(huán)保意識、促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展等。引導(dǎo)學(xué)生分組完成項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、開發(fā)和測試，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

項(xiàng)目過程分析：引導(dǎo)學(xué)生對項(xiàng)目需求進(jìn)行深入分析，包括用戶需求調(diào)研、業(yè)務(wù)流程梳理等，確保項(xiàng)目能夠滿足對于環(huán)境保護(hù)數(shù)據(jù)分析實(shí)際需求。指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)系統(tǒng)架構(gòu)，包括數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)、接口設(shè)計(jì)等。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下完成代碼編寫工作，重點(diǎn)是HBase數(shù)據(jù)庫的操作實(shí)現(xiàn)，包括數(shù)據(jù)的插入、查詢、更新等。

項(xiàng)目完成后的成果匯報(bào)：組織項(xiàng)目成果匯報(bào)會(huì)，展示學(xué)生的作品，并對其進(jìn)行點(diǎn)評。評估項(xiàng)目的社會(huì)影響，鼓勵(lì)學(xué)生思考如何將項(xiàng)目成果推廣至更廣泛的社區(qū)或組織，以產(chǎn)生更大的社會(huì)效益。

2.3 討論與反思

圍繞技術(shù)倫理、信息安全、數(shù)據(jù)隱私等主題開展課堂討論。拋出與信息安全相關(guān)的主題進(jìn)行討論，如Hbase是如何保證信息安全的，如何保證數(shù)據(jù)的冗余和數(shù)據(jù)的安全。數(shù)據(jù)安全出現(xiàn)問題時(shí)應(yīng)當(dāng)如何快速解決，這里課堂的討論重點(diǎn)是數(shù)據(jù)的安全性保證和數(shù)據(jù)如何能夠快速恢復(fù)，同時(shí)引入一些信息安全問題相關(guān)的思政元素。例如：講解與數(shù)據(jù)保護(hù)相關(guān)的法律法規(guī)（如GDPR） ，強(qiáng)調(diào)遵守法律的重要性。討論企業(yè)在數(shù)據(jù)安全方面的社會(huì)責(zé)任，以及如何平衡商業(yè)利益與用戶隱私權(quán)。組織學(xué)生探討在面對數(shù)據(jù)泄露等安全事件時(shí)，應(yīng)如何采取負(fù)責(zé)任的態(tài)度處理問題，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)表自己的見解，培養(yǎng)批判性思維。

3 實(shí)施策略與方法

課前準(zhǔn)備環(huán)節(jié)中準(zhǔn)備好與案例相關(guān)的含有思政元素的相關(guān)視頻，并事先了解學(xué)生的學(xué)情，在課前調(diào)研時(shí)準(zhǔn)備好與思政元素相關(guān)的互動(dòng)問題，讓學(xué)生預(yù)習(xí)相關(guān)內(nèi)容。

在課程導(dǎo)入環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)中，可以播放與思政元素相關(guān)的視頻，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，相對于文字，學(xué)生更容易對視頻產(chǎn)生興趣，便于思政元素的展開和引入。

在教學(xué)過程中采用案例講解、小組討論等形式，激發(fā)學(xué)生興趣。如在課程討論的過程中，加入案例討論如下：傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫在數(shù)據(jù)的查詢反應(yīng)速度上優(yōu)于Hbase，但傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的存儲是有限的，采用Hbase 能夠極大地?cái)U(kuò)充存儲數(shù)據(jù)的容量，那么在選擇數(shù)據(jù)庫時(shí)，是否就能夠一味地選擇更大容量的Hbase？根據(jù)不同的應(yīng)用場景，哪種存儲更有利于提高資源的利用率，達(dá)到節(jié)能減排的目的？

在課后作業(yè)中布置與思政教育相關(guān)的實(shí)踐任務(wù)，如撰寫案例分析報(bào)告中要求學(xué)生安排學(xué)生給出自己的解決思路加入對于思政元素的理解和感想。通過觀察學(xué)生的行為表現(xiàn)、參與討論的態(tài)度等來評價(jià)其思政素養(yǎng)。同時(shí)還能夠考核學(xué)生包括團(tuán)隊(duì)合作能力、溝通表達(dá)能力等。

在課后作業(yè)和成績的統(tǒng)計(jì)中，通過學(xué)習(xí)通等App 的答卷分析加入思政元素后學(xué)生的學(xué)習(xí)效果有沒有提高，以持續(xù)地改進(jìn)思政元素融入效果。

4 教學(xué)效果評估

評估方法：設(shè)計(jì)合理的評估方法來評價(jià)思政元素融入的效果，可利用的方法有以下幾種：設(shè)計(jì)問卷來了解學(xué)生對課程內(nèi)容的興趣程度、對思政教育的認(rèn)識以及對課程的滿意度等。與部分學(xué)生進(jìn)行深度訪談，了解他們在課程中的學(xué)習(xí)體驗(yàn)、收獲以及改進(jìn)建議等。通過比較引入思政元素前后的學(xué)生考試成績和實(shí)踐項(xiàng)目完成情況來評估教學(xué)效果。通過觀察學(xué)生在課堂上的參與度、團(tuán)隊(duì)合作的表現(xiàn)以及社會(huì)實(shí)踐中的行為來評估其綜合素質(zhì)的變化。

評估指標(biāo)：設(shè)計(jì)評估指標(biāo)來評估專業(yè)技能掌握程度和思政元素體系情況。通過考試成績、作業(yè)完成質(zhì)量和實(shí)踐項(xiàng)目的表現(xiàn)來衡量學(xué)生對HBase數(shù)據(jù)庫應(yīng)用開發(fā)技術(shù)的掌握程度。通過問卷調(diào)查和訪談了解學(xué)生對思政教育內(nèi)容的理解和接受程度，以及他們在社會(huì)責(zé)任感、公民意識等方面的提升，包括團(tuán)隊(duì)合作能力、溝通表達(dá)能力、解決問題的能力等方面。通過項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式學(xué)習(xí)和案例教學(xué)法等活動(dòng)中學(xué)生的表現(xiàn)來評價(jià)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力。

評估結(jié)果：通過兩個(gè)學(xué)期的兩個(gè)不同班級的評測結(jié)果反饋如下：大多數(shù)學(xué)生表示，通過項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式學(xué)習(xí)和案例教學(xué)法等方法，他們對HBase數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用有了更深入的理解，并且對技術(shù)背后的社會(huì)價(jià)值產(chǎn)生了濃厚的興趣。數(shù)據(jù)顯示，學(xué)生在期末考試中的平均成績有所提高，尤其是在實(shí)踐項(xiàng)目方面的表現(xiàn)更為突出。這表明通過引入思政元素，不僅提高了學(xué)生課程思政水平，同時(shí)還提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，還增強(qiáng)了他們的實(shí)踐能力。并且，觀察到學(xué)生在團(tuán)隊(duì)合作和社會(huì)實(shí)踐中的表現(xiàn)更加積極主動(dòng)，展現(xiàn)出更強(qiáng)的責(zé)任感和團(tuán)隊(duì)精神。此外，學(xué)生在討論技術(shù)倫理、信息安全等問題時(shí)，能夠從更廣闊的社會(huì)視角出發(fā)，展現(xiàn)出良好的公民意識。

具體評估案例：在實(shí)踐中對兩個(gè)班進(jìn)行了不同的教學(xué)，其中一個(gè)班融入了思政課程元素，另一個(gè)班則使用普通方式教學(xué)。

通過課后調(diào)查反饋，融入思政元素的班級，對課程的滿意度更高。問卷了解到加入思政元素的班級90%的學(xué)生認(rèn)為課程內(nèi)容有趣，能夠吸引他們的注意力，例如大型水電站、環(huán)境監(jiān)測站等案例既讓學(xué)生們了解到Hbase在生產(chǎn)中的應(yīng)用，又能讓學(xué)生產(chǎn)生民族自豪。85%的學(xué)生表示，通過案例教學(xué)法和項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式學(xué)習(xí)，他們對HBase數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用有了更深入的理解，深入了解了項(xiàng)目的整個(gè)過程和社會(huì)影響力。75% 的學(xué)生認(rèn)為，課程中的思政元素，使他們更加關(guān)注技術(shù)的社會(huì)影響，并激發(fā)了他們的社會(huì)責(zé)任感。

通過訪談了解到，接受訪談的多數(shù)學(xué)生反映，通過參與環(huán)保監(jiān)測系統(tǒng)的項(xiàng)目實(shí)踐，他們不僅掌握了HBase數(shù)據(jù)庫的操作技巧，還了解到如何利用技術(shù)手段解決實(shí)際問題。學(xué)生們表示，在討論和實(shí)踐中，他們開始思考技術(shù)的倫理和社會(huì)責(zé)任問題，這讓他們對未來的職業(yè)生涯有了更明確的方向。

通過具體成績分析，前后兩個(gè)不同的班級平均成績較未引入思政元素前提高了10%左右。特別是在實(shí)踐項(xiàng)目方面，學(xué)生提交的作品質(zhì)量明顯提高，顯示出更好的問題解決能力和創(chuàng)新能力。

通過團(tuán)隊(duì)作業(yè)和實(shí)踐中得到的反饋，在團(tuán)隊(duì)合作和社會(huì)實(shí)踐中，學(xué)生們展現(xiàn)出了更好的溝通協(xié)調(diào)能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。在討論技術(shù)倫理問題時(shí)，學(xué)生們能夠積極發(fā)言，表達(dá)自己的觀點(diǎn)，并尊重他人的意見。

5 總結(jié)

在“三全育人”教育理念指導(dǎo)下，通過在課程中融入思政元素，課程既能滿足了技術(shù)技能的培養(yǎng)、思維模式的塑造，又能培養(yǎng)學(xué)生的情感態(tài)度，促進(jìn)專業(yè)教育與德育教育的融合，引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的世界觀和價(jià)值思維方向，使大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)更具有中國心和國際競爭力的“青年科技人才后備軍”。

通過將思政元素融入Hbase數(shù)據(jù)庫應(yīng)用開發(fā)的實(shí)踐，可以得出結(jié)論：將思政元素融入Hbase數(shù)據(jù)庫應(yīng)用開發(fā)課程不僅提高了學(xué)生的專業(yè)技能，還顯著增強(qiáng)了他們的思政素養(yǎng)和綜合素質(zhì)。這些成果表明，課程思政的融合實(shí)踐是值得反復(fù)嘗試和推廣到不同課程上的，并為未來的教學(xué)改革提供了有益的經(jīng)驗(yàn)和啟示。

這種寶貴的經(jīng)驗(yàn)，表明了課程思政的可行性與必要性，高校教育者們應(yīng)當(dāng)在課程設(shè)計(jì)中持續(xù)這類研究與實(shí)踐。在后續(xù)的課程設(shè)計(jì)中，教師應(yīng)當(dāng)更加注重專業(yè)技能與思政素養(yǎng)并重，除了專業(yè)技能的傳授，還要在情感態(tài)度上積極地引導(dǎo)學(xué)生。思政元素的融入促進(jìn)了學(xué)生綜合素質(zhì)的提高，使得他們成為既有技術(shù)實(shí)力又具備良好道德品質(zhì)的人才。