基于微信公眾號(hào)的高級(jí)信息系統(tǒng)課程柔性教學(xué)應(yīng)用

陳 釗，陳 杰

（北京林業(yè)大學(xué) 信息學(xué)院，北京 100083）

0 引 言

研究生教育是我國(guó)教育體系中最高端的教育[1]，是拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)的主要途徑[2]。近年來(lái)，我國(guó)研究生招生規(guī)模穩(wěn)定增長(zhǎng)[1]，研究生就業(yè)的實(shí)踐技能要求逐年提高。因此，對(duì)工科類研究生來(lái)說(shuō)，通過(guò)課程體系改善和實(shí)踐環(huán)節(jié)強(qiáng)化，提高實(shí)踐技能顯得非常重要。

高級(jí)信息系統(tǒng)課程是管理科學(xué)與工程（工科）專業(yè)研究生培養(yǎng)方案中的學(xué)位課，是提高學(xué)生實(shí)踐技能的核心課程。課程通過(guò)提升學(xué)生對(duì)新理論、新方法、新技術(shù)的理解，強(qiáng)化信息系統(tǒng)的實(shí)際開(kāi)發(fā)能力。該課程對(duì)形成本學(xué)科研究生較高實(shí)踐技能素養(yǎng)有舉足輕重的作用，但是由于該課程課時(shí)少，教學(xué)安排過(guò)于緊湊，無(wú)法在有限的課堂時(shí)間內(nèi)，既完成知識(shí)的教學(xué)，又完成技能的培養(yǎng)。靈活設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程，合理安排學(xué)習(xí)內(nèi)容和實(shí)踐環(huán)節(jié)，給學(xué)生隨時(shí)的課程知識(shí)支持、充足的實(shí)踐時(shí)間、靈活自主的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，是提高教學(xué)效率與效果、增強(qiáng)學(xué)生知識(shí)與技能的關(guān)鍵。

1 微信公眾號(hào)引入柔性教學(xué)的適用性

柔性教育強(qiáng)調(diào)教育的彈性和靈活性，突出開(kāi)發(fā)學(xué)生潛能，注重培養(yǎng)學(xué)生的能動(dòng)性、自主性和適應(yīng)性。柔性教學(xué)是在柔性教育理論指導(dǎo)下的一種新型教學(xué)方法[3]，是一種動(dòng)態(tài)的、靈活的教學(xué)[4]，可以根據(jù)課程大綱和學(xué)生特點(diǎn)進(jìn)行個(gè)性化、多樣化教學(xué)。柔性教學(xué)對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容和知識(shí)進(jìn)行合理的顆?；?，在課程知識(shí)組合的空間維度上和教學(xué)過(guò)程組織的時(shí)間維度上實(shí)現(xiàn)柔性化，從而充分利用學(xué)生的時(shí)間，讓學(xué)生充分參與到教學(xué)過(guò)程中，提高學(xué)生創(chuàng)造性的學(xué)習(xí)能力，獲得豐富的個(gè)性化知識(shí)，形成扎實(shí)的實(shí)踐技能。

目前，慕課、雨課堂等新的手段較好地支撐了個(gè)性化和碎片化教學(xué)需求，但是對(duì)學(xué)習(xí)者來(lái)說(shuō)，這些手段的交互性、針對(duì)性和可控性不足，而基于信息推拉結(jié)合和用戶綁定的微信及其公眾號(hào)，具有支持個(gè)性化、實(shí)時(shí)、交互信息服務(wù)的特點(diǎn)[5]。同時(shí)，根據(jù)微信用戶綁定的特點(diǎn)，可以對(duì)參與公眾號(hào)的用戶范圍進(jìn)行限定，從而實(shí)現(xiàn)安全、可控、個(gè)性化的信息服務(wù)。因此，把微信公眾號(hào)引入高級(jí)信息系統(tǒng)課程柔性教學(xué)實(shí)踐中，可以支持課程內(nèi)容的柔性推送與拉取、課程進(jìn)程的柔性組合與調(diào)控，實(shí)現(xiàn)對(duì)特定學(xué)生用戶群體進(jìn)行特定課程內(nèi)容教學(xué)的個(gè)性化教學(xué)目標(biāo)。

2 基于微信公眾號(hào)的柔性教學(xué)實(shí)現(xiàn)

按照柔性教育理念和教學(xué)方法的要求，實(shí)現(xiàn)柔性教學(xué)要解決課程知識(shí)的靈活組裝和教學(xué)過(guò)程的靈活組配。課程知識(shí)的靈活組裝要以顆?；R(shí)為基礎(chǔ)；教學(xué)過(guò)程的靈活組配要以碎片化的時(shí)間利用[5]為基礎(chǔ)。通過(guò)對(duì)顆粒化知識(shí)和碎片化時(shí)間的靈活組裝，在較短的教學(xué)周和較少的周學(xué)時(shí)的限制下，盡可能拓展教學(xué)空間，拉長(zhǎng)教學(xué)過(guò)程，從而突破固定課時(shí)教學(xué)的時(shí)空限制，實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)目標(biāo)。

2.1 建立顆?；R(shí)，柔性組合知識(shí)體系

按照高級(jí)信息系統(tǒng)課程教學(xué)大綱要求，高級(jí)信息系統(tǒng)課程知識(shí)體系涵蓋了信息系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)、新概念、新方法、新技術(shù)環(huán)境下的信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、信息系統(tǒng)運(yùn)作等內(nèi)容。課堂教學(xué)的重點(diǎn)是新方法教學(xué)，要求學(xué)生學(xué)習(xí)基于RUP建模過(guò)程的UML信息系統(tǒng)建模方法，掌握UML建模工具，熟練使用UML九類圖進(jìn)行新系統(tǒng)的建模。柔性教學(xué)要求將所有的知識(shí)顆?；纬勺罨镜闹R(shí)單元，為知識(shí)的柔性組合奠定基礎(chǔ)。高級(jí)信息系統(tǒng)課程顆?；R(shí)體系的構(gòu)建采用“大綱為基準(zhǔn)、需求為導(dǎo)向”原則，把課程現(xiàn)有的課程知識(shí)、PPT、案例文檔、練習(xí)題、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告模板等全部顆?；⒄?、節(jié)、知識(shí)點(diǎn)、習(xí)題、PPT文檔、案例為體系的概念庫(kù)、習(xí)題庫(kù)、案例庫(kù)，每一條記錄就是一個(gè)顆粒化的知識(shí)，所有的庫(kù)構(gòu)成課程的顆?；R(shí)體系；同時(shí)，建立“按需補(bǔ)充、逐步擴(kuò)展”的顆?；R(shí)擴(kuò)充機(jī)制，把將來(lái)教學(xué)中積累的新知識(shí)、新資料、新案例擴(kuò)展到顆?；R(shí)體系中，形成越來(lái)越豐富的知識(shí)庫(kù)，為將來(lái)的研究生柔性化學(xué)習(xí)課程奠定豐富的知識(shí)體系基礎(chǔ)。研究生根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和自身興趣，有選擇地獲取不同的知識(shí)顆粒集進(jìn)行學(xué)習(xí)，達(dá)到個(gè)性化學(xué)習(xí)的目的。

2.2 集成碎片化時(shí)間，柔性組合教學(xué)過(guò)程

固定學(xué)時(shí)的教學(xué)過(guò)程，極大地限制了學(xué)生對(duì)課程知識(shí)的學(xué)習(xí)和掌握的質(zhì)量，也嚴(yán)重制約了實(shí)踐教學(xué)的效果。要充分發(fā)揮柔性教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，充分利用碎片化的時(shí)間，讓學(xué)生在有限的教學(xué)周內(nèi)，充分拉伸知識(shí)獲取的空間、拉長(zhǎng)學(xué)習(xí)和實(shí)踐的過(guò)程，突破學(xué)程的限制，積極參與知識(shí)學(xué)習(xí)和實(shí)踐鍛煉，提高學(xué)習(xí)效果。

高級(jí)信息系統(tǒng)課程教學(xué)內(nèi)容分為5個(gè)章節(jié)，共計(jì)32學(xué)時(shí)。前言與基礎(chǔ)6學(xué)時(shí)，其中2學(xué)時(shí)用于課堂學(xué)生報(bào)告交流；基于RUP的UML建模方法和技術(shù)18學(xué)時(shí)，其中6學(xué)時(shí)用于課堂學(xué)生報(bào)告交流，8學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)；基于云和移動(dòng)服務(wù)環(huán)境的信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)4學(xué)時(shí)；信息系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)和科研熱點(diǎn)2學(xué)時(shí)，其中1學(xué)時(shí)用于學(xué)生外文文獻(xiàn)翻譯綜述；信息系統(tǒng)的運(yùn)作與管理中法律和道德問(wèn)題2學(xué)時(shí)。

教學(xué)內(nèi)容分兩種類型：一是課堂教學(xué)，二是實(shí)踐教學(xué)。課堂教學(xué)學(xué)時(shí)占3/4，實(shí)踐教學(xué)學(xué)時(shí)占1/4。每周4學(xué)時(shí)，按照4+3+2周的節(jié)奏安排，共9周完成。前4周和后2周是課堂教學(xué)；中間3周是實(shí)踐教學(xué)。前沿與基礎(chǔ)部分，介紹課程的整體安排和新趨勢(shì)、新概念等內(nèi)容，要求學(xué)生課后完成一個(gè)新信息技術(shù)綜述報(bào)告和一個(gè)增加競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的案例的作業(yè)，在課程講授的下一周的課上討論。由于課程內(nèi)容較多，作業(yè)任務(wù)重，所以在課前通過(guò)課程微信公眾號(hào)，通知學(xué)生下載講義、相關(guān)的學(xué)習(xí)資料、作業(yè)要求等，以便學(xué)生課前自學(xué)，并較早進(jìn)行作業(yè)準(zhǔn)備。

第一周課上只講重點(diǎn)并討論，同時(shí)講述課后完成作業(yè)的要求，并要求在下次上課之前自學(xué)第二周課的內(nèi)容。第二周課上交流新技術(shù)、新案例，由老師補(bǔ)充講解，引導(dǎo)討論重點(diǎn)。從第三周開(kāi)始，在第三、四周課堂上要求學(xué)生自己講解UML的建模工具，由老師糾偏，大家參與討論。如果第二周課后才布置學(xué)生講解的內(nèi)容，學(xué)生用一周的時(shí)間備課，顯得力不從心，因此要提前布置，一般會(huì)在第一周課后，通過(guò)課程微信公眾號(hào)，把學(xué)生要講的內(nèi)容及其分工推送給學(xué)生，并推送相關(guān)的參考資料供學(xué)生借鑒，提醒學(xué)生提前準(zhǔn)備，充分利用各自的碎片化時(shí)間，完成備課，使得教學(xué)安排體現(xiàn)最大的柔性。第五到第七周是實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，目的是提高學(xué)生的實(shí)踐技能。按照要求，應(yīng)該在三周內(nèi)完成一個(gè)自選信息系統(tǒng)項(xiàng)目的分析、設(shè)計(jì)、實(shí)施、測(cè)試和試運(yùn)行全過(guò)程。顯然，在三周內(nèi)完成這樣的大作業(yè)，時(shí)間太短，會(huì)有很大的質(zhì)量問(wèn)題，因此，把三周共8個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)課的任務(wù)，設(shè)定為只完成項(xiàng)目信息系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)的文檔，而信息系統(tǒng)的實(shí)施、測(cè)試、試運(yùn)行，拉長(zhǎng)到一個(gè)學(xué)期內(nèi)完成。這樣，突破教學(xué)安排過(guò)于緊湊的限制，充分拉伸實(shí)踐環(huán)節(jié)的學(xué)程，使得學(xué)生有充分的時(shí)間從事項(xiàng)目軟件的開(kāi)發(fā)、測(cè)試工作，提高項(xiàng)目軟件的質(zhì)量。第四、五章的內(nèi)容在第八、九周課堂完成，要求學(xué)生選擇一篇與自己研究相關(guān)的高水平的專業(yè)英文文獻(xiàn)進(jìn)行翻譯，并在課堂上匯報(bào)討論，匯報(bào)安排在第九周進(jìn)行。同樣，作業(yè)的要求通過(guò)課程微信公眾號(hào)提前4周推送給學(xué)生，讓學(xué)生有充足的時(shí)間去選擇好的文章，做出高質(zhì)量的翻譯。柔性教學(xué)方法的實(shí)踐突破了課堂和固定周次對(duì)教學(xué)內(nèi)容的限制，實(shí)現(xiàn)了課程知識(shí)的柔性獲取和教學(xué)過(guò)程的柔性擴(kuò)展，提高了學(xué)習(xí)和實(shí)踐的時(shí)間利用效率。

2.3 建立支持柔性教學(xué)的課程知識(shí)文本庫(kù)

把顆?；R(shí)集成到微信公眾平臺(tái)中，是微信公眾號(hào)服務(wù)于高級(jí)信息系統(tǒng)課程柔性教學(xué)的基礎(chǔ)。采用建立文本庫(kù)的方法，把顆?；闹R(shí)組織起來(lái)，供學(xué)生檢索使用。文本庫(kù)的領(lǐng)域范圍定位在高級(jí)信息系統(tǒng)課程的所有知識(shí)點(diǎn)和材料上，課程知識(shí)包括課程中的概念、原理、圖、表、參考資料鏈接等；資料包括PPT、論文、案例文檔、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目文檔和軟件等。重點(diǎn)梳理高級(jí)信息系統(tǒng)課程相關(guān)的概念及其關(guān)系，包括包含關(guān)系、相似關(guān)系、相反關(guān)系等，將這些概念和關(guān)系建立文本庫(kù)，如信息系統(tǒng)的概念包含與組織層次對(duì)應(yīng)的管理信息系統(tǒng)和與職能實(shí)體系統(tǒng)相對(duì)應(yīng)的職能信息系統(tǒng)。通過(guò)查閱文獻(xiàn)資料、請(qǐng)教領(lǐng)域?qū)＜?、借助維基百科等，把該領(lǐng)域的概念搜集全面并構(gòu)建知識(shí)體系結(jié)構(gòu)，將其分解成概念詞條存入數(shù)據(jù)庫(kù)中，從而確定最終文本庫(kù)中知識(shí)點(diǎn)的層級(jí)關(guān)系和邏輯結(jié)構(gòu)，如圖1所示，限于版面圖1中省略了大部分知識(shí)分支。

知識(shí)體系物理存儲(chǔ)是知識(shí)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)表，數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)見(jiàn)表1。為了節(jié)省存儲(chǔ)空間，相似概念、子概念以及父概念，只存儲(chǔ)各個(gè)概念對(duì)應(yīng)的唯一標(biāo)識(shí)id，并用逗號(hào)分隔開(kāi)。目前，數(shù)據(jù)表中存有305條知識(shí)點(diǎn)相關(guān)的數(shù)據(jù)條目。隨著課程輪次的增加，逐漸整理和完善新的知識(shí)顆粒，對(duì)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)表不斷進(jìn)行補(bǔ)充，形成越來(lái)越豐富的課程知識(shí)文本庫(kù)。

表1 文本庫(kù)的數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)

2.4 開(kāi)發(fā)支持柔性教學(xué)的課程微信公眾號(hào)

圖1 知識(shí)文本庫(kù)邏輯結(jié)構(gòu)圖

根據(jù)微信公眾號(hào)提供的功能菜單體系、信息交互、微信用戶綁定等特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)服務(wù)于針對(duì)特定范圍學(xué)生的柔性教學(xué)的課程微信公眾號(hào)。高級(jí)信息系統(tǒng)課程微信公眾號(hào)，主要實(shí)現(xiàn)學(xué)生和老師在登錄和未登錄時(shí)不同的功能，為學(xué)生提供學(xué)習(xí)內(nèi)容定制、課內(nèi)課外融合、學(xué)習(xí)過(guò)程柔性的學(xué)習(xí)工具，既能實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)大綱的要求，又能滿足個(gè)性化、參與式教學(xué)的需要。

微信公眾號(hào)功能結(jié)構(gòu)按照學(xué)生和教師兩類用戶建立。學(xué)生用戶功能按照登錄狀態(tài)和非登錄狀態(tài)來(lái)劃分，圖2為非登錄狀態(tài)的學(xué)生用戶的功能結(jié)構(gòu)圖，圖3為登錄狀態(tài)的學(xué)生用戶的功能結(jié)構(gòu)圖；教師后臺(tái)管理的功能結(jié)構(gòu)如圖4所示。非登錄狀態(tài)可以進(jìn)行簡(jiǎn)單的知識(shí)檢索，登錄狀態(tài)可以進(jìn)行全功能操作，從教和學(xué)兩方面滿足柔性教學(xué)需要。

圖2 非登錄狀態(tài)功能結(jié)構(gòu)

圖3 學(xué)生登錄狀態(tài)功能結(jié)構(gòu)

圖4 教師后臺(tái)管理功能結(jié)構(gòu)

3 柔性教學(xué)效果分析

北京林業(yè)大學(xué)的高級(jí)信息系統(tǒng)課程已經(jīng)連續(xù)開(kāi)設(shè)了9年，針對(duì)教學(xué)過(guò)程中存在的不同問(wèn)題也進(jìn)行了不同的教學(xué)改革。隨著新一輪壓縮學(xué)時(shí)、縮短學(xué)程大改革的實(shí)施，課程課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)面臨越來(lái)越大的壓力，學(xué)生對(duì)課程知識(shí)的掌握和實(shí)踐技能的獲取質(zhì)量逐年下降。當(dāng)今，管理科學(xué)與工程（工科）研究生的信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)技能培養(yǎng)要求越來(lái)越高，及時(shí)引入柔性教學(xué)方法，符合教學(xué)需要，也取得了較好的教學(xué)效果。

最近兩輪次的教學(xué)實(shí)踐，按照柔性教學(xué)的要求，合理地調(diào)整教學(xué)過(guò)程，靈活組裝課程知識(shí)。雖然課程公眾號(hào)在第一輪次教學(xué)時(shí)沒(méi)有全面使用，但是柔性教學(xué)方法在實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行了應(yīng)用，將計(jì)劃用8學(xué)時(shí)完成的信息系統(tǒng)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)全過(guò)程，拉長(zhǎng)到整個(gè)學(xué)期來(lái)完成。第二輪次教學(xué)充分利用課程微信公眾號(hào)，使得課堂內(nèi)容的學(xué)習(xí)大多數(shù)都在課前完成，學(xué)生利用碎片化時(shí)間的效率得到很大的提高，課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)柔性化得到了更好的支持。通過(guò)后臺(tái)時(shí)間統(tǒng)計(jì)可知，學(xué)生進(jìn)行知識(shí)構(gòu)建的時(shí)間翻了將近一倍；學(xué)生在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的時(shí)間投入翻了兩番。根據(jù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目軟件的代碼量的統(tǒng)計(jì)，人均代碼行數(shù)比前四屆的人均代碼行數(shù)增加了近一倍，軟件質(zhì)量有明顯的提升。通過(guò)課后訪談和小問(wèn)卷調(diào)查分析可知，學(xué)生對(duì)柔性教學(xué)理念認(rèn)可度很高，樂(lè)于接受柔性的教學(xué)方法，學(xué)生課外投入的學(xué)習(xí)時(shí)間也明顯增加，教學(xué)效果有顯著改進(jìn)。

4 結(jié) 語(yǔ)

柔性教學(xué)方法是一種突破時(shí)間和空間限制的教學(xué)方法，對(duì)于管理科學(xué)與工程（工科）等要求強(qiáng)化實(shí)踐技能教育的研究生課程來(lái)說(shuō)，采用柔性教學(xué)方法可以取得很好的教學(xué)效果。柔性教學(xué)方法能個(gè)性化組裝知識(shí)顆粒，充分利用學(xué)生的課余碎片化時(shí)間，滿足個(gè)性化柔性學(xué)習(xí)的需要，提高學(xué)習(xí)時(shí)間利用效率。微信公眾號(hào)能提供基于信息交互的知識(shí)檢索與教學(xué)輔助，能很好地支持柔性教學(xué)方法在高級(jí)信息系統(tǒng)課程教學(xué)中的應(yīng)用。如何把教學(xué)大綱的剛性和教學(xué)方法的柔性有機(jī)結(jié)合，既能保證研究生學(xué)科教育的方向，又能滿足個(gè)性化教學(xué)的需要，還要在今后教學(xué)實(shí)踐中不斷完善和改進(jìn)。