信息管理專(zhuān)業(yè)信息系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)課程基于翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)設(shè)計(jì)

楊 健

（中南民族大學(xué) 管理學(xué)院，湖北 武漢 430074）

0 引 言

信息系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)課程（以下簡(jiǎn)稱(chēng)ISAD課程）是信息管理與信息系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)信息管理專(zhuān)業(yè)）的主干核心課程，要求學(xué)生在軟件工程課程的基礎(chǔ)上，以系統(tǒng)的觀(guān)點(diǎn)和面向?qū)ο蟮乃枷霝橹笇?dǎo)，系統(tǒng)地學(xué)習(xí)需求調(diào)查、系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)實(shí)施、系統(tǒng)測(cè)試、系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)等階段的工作流程、方法和工具，掌握在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中開(kāi)發(fā)信息系統(tǒng)的能力。一直以來(lái)，該課程均采用傳統(tǒng)的課堂講授形式進(jìn)行教學(xué)。而在該課程的教學(xué)過(guò)程中，由于課程內(nèi)容繁雜，又重應(yīng)用。因此學(xué)生學(xué)習(xí)比較困難，學(xué)習(xí)積極性不高，學(xué)習(xí)效果欠佳。隨著翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的興起，ISAD課程的教學(xué)改革迎來(lái)了新的契機(jī)和解決方案。

1 課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

在課程內(nèi)容上，ISAD課程是一門(mén)工程設(shè)計(jì)類(lèi)課程。該課程內(nèi)容繁雜，先行課程眾多，而且還特別注重在不同應(yīng)用場(chǎng)景下的知識(shí)應(yīng)用，要求學(xué)生能夠?qū)⑺莆盏闹R(shí)在不同應(yīng)用場(chǎng)景下進(jìn)行“知識(shí)外化”。在該課程的學(xué)習(xí)中，學(xué)生普遍有畏難情緒，學(xué)習(xí)積極性不高。

在學(xué)習(xí)主體上，學(xué)生在課程學(xué)習(xí)上的差異性比較大。學(xué)生來(lái)自不同的民族和不同的地域，具備不同的語(yǔ)言、文化、社會(huì)背景和家庭環(huán)境，在學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)方法上都存在較大差異。另一方面，學(xué)生在課程學(xué)習(xí)前的先行知識(shí)儲(chǔ)備參差不齊，使得不同學(xué)生在相同知識(shí)內(nèi)容的學(xué)習(xí)上所需花費(fèi)的絕對(duì)學(xué)習(xí)時(shí)間長(zhǎng)短差異明顯。

在教學(xué)過(guò)程中，師生之間的互動(dòng)不充分、不及時(shí)。教師需要在有限的課堂教學(xué)時(shí)間內(nèi)盡可能把課程知識(shí)內(nèi)容最大限度地傳授給學(xué)生，對(duì)學(xué)生知識(shí)內(nèi)化程度的判斷和監(jiān)控只能通過(guò)有限次的作業(yè)、測(cè)驗(yàn)和習(xí)題課等進(jìn)行，也不能及時(shí)針對(duì)知識(shí)內(nèi)化情況與學(xué)生互動(dòng)，造成的直接后果就是知識(shí)內(nèi)化速度比較慢、效率不高，“學(xué)不會(huì)”的“挫敗感”會(huì)時(shí)常打擊學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，累積多次會(huì)讓學(xué)生喪失學(xué)習(xí)該門(mén)課程的信心和動(dòng)力。

此外，學(xué)分制改革使得課程學(xué)時(shí)進(jìn)一步壓縮，教師很難保證在更短的課堂教學(xué)時(shí)間內(nèi)讓學(xué)生達(dá)到更高的知識(shí)內(nèi)化程度。

為此，我們?cè)贗SAD課程的“教法”上引入翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，并就此重新進(jìn)行了ISAD課程的教學(xué)設(shè)計(jì)。

表1 信息系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)課程基于馬扎諾分類(lèi)體系的教學(xué)目標(biāo)

2 課程教學(xué)目標(biāo)

教學(xué)是嵌于有目的活動(dòng)中用以促進(jìn)學(xué)習(xí)的一系列事件，教學(xué)設(shè)計(jì)要以幫助有目的的學(xué)習(xí)或?qū)W習(xí)過(guò)程為目的[1]。在翻轉(zhuǎn)教學(xué)設(shè)計(jì)之初，首先必須明確引入翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式之后課程的教學(xué)目標(biāo)，以便向?qū)W生傳遞學(xué)習(xí)目標(biāo)，同時(shí)也為開(kāi)發(fā)教學(xué)活動(dòng)和學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)提供基礎(chǔ)。

ISAD課程進(jìn)行翻轉(zhuǎn)教學(xué)改革的直接目的是為了提升學(xué)生尤其是后進(jìn)學(xué)生的課程學(xué)習(xí)效果，間接目的是希望通過(guò)翻轉(zhuǎn)教學(xué)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，逐步培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。為了把學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和自主學(xué)習(xí)能力納入教育目標(biāo)，我們按照馬扎諾教學(xué)目標(biāo)分類(lèi)體系中加工水平維度的劃分界定了ISAD課程在各個(gè)水平層次上的教學(xué)目標(biāo)，見(jiàn)表1。

不同于布盧姆教育目標(biāo)分類(lèi)體系，馬扎諾的教育目標(biāo)二維分類(lèi)體系并不是以知識(shí)的加工難度去區(qū)分不同的水平層次，而是按照知識(shí)的加工過(guò)程去區(qū)分水平層次，并把元認(rèn)知和自我系統(tǒng)思維納入到教學(xué)目標(biāo)的水平層次中。而且，根據(jù)馬扎諾的研究，自我系統(tǒng)對(duì)學(xué)習(xí)的影響比元認(rèn)知系統(tǒng)大，元認(rèn)知系統(tǒng)對(duì)學(xué)習(xí)的影響又比認(rèn)知系統(tǒng)大[2]10-15。這樣，把激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力納入到教學(xué)目標(biāo)中，就可以更好地促進(jìn)學(xué)生提升學(xué)習(xí)效果，將幫助學(xué)生進(jìn)入“激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)”與“提升學(xué)習(xí)效果”相互促進(jìn)的良性循環(huán)中。

此外，值得一提的是，表1中所制定的教學(xué)目標(biāo)只是課程學(xué)習(xí)的最終效果目標(biāo)。在翻轉(zhuǎn)教學(xué)設(shè)計(jì)中，我們由最終效果目標(biāo)逆向推導(dǎo)出了每個(gè)開(kāi)發(fā)階段的階段性效果目標(biāo)，由階段性效果還逆向推導(dǎo)出了每堂課的基本效果點(diǎn)。而且，還把推導(dǎo)出的各層次效果匯總成了課程教學(xué)效果組織圖，以指導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)。

3 融合翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的課程教學(xué)組織方案

3.1 知識(shí)地圖與學(xué)習(xí)路徑

課程教學(xué)應(yīng)該具有系統(tǒng)性，但翻轉(zhuǎn)教學(xué)卻把知識(shí)碎片化，將碎片化的知識(shí)單元內(nèi)置到一個(gè)個(gè)獨(dú)立的視頻中，供學(xué)生自主學(xué)習(xí)。為了避免學(xué)生學(xué)習(xí)上的盲目性，也為了保障課程教學(xué)的系統(tǒng)性，在翻轉(zhuǎn)教學(xué)時(shí)，教師應(yīng)該向?qū)W生呈現(xiàn)知識(shí)之間的先驗(yàn)后繼關(guān)系、隸屬關(guān)系和相關(guān)關(guān)系，并按照學(xué)科的邏輯與“循序漸進(jìn)”的教學(xué)原則，把碎片化的知識(shí)貫通起來(lái)，繪制成知識(shí)地圖，從而為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供學(xué)習(xí)路徑[3]47。

按照我校信息管理專(zhuān)業(yè)最新版教學(xué)計(jì)劃的安排，ISAD課程是軟件工程的后續(xù)課程，在軟件工程所傳授的面向過(guò)程的結(jié)構(gòu)化分析與設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上，講授采用面向?qū)ο蠓椒ㄟM(jìn)行信息系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)的方法、過(guò)程和工具。本質(zhì)上，ISAD課程的知識(shí)核心就是面向?qū)ο筌浖こ?。因此，按照軟件工程的三要素，ISAD課程的知識(shí)地圖可以分成方法、過(guò)程和工具3個(gè)層次。據(jù)此，我們按照文獻(xiàn)[3]98-100中知識(shí)地圖的5步構(gòu)建流程，經(jīng)過(guò)知識(shí)的進(jìn)一步分解與分類(lèi)，梳理了知識(shí)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，逐層繪制了ISAD課程的知識(shí)單元級(jí)別和知識(shí)點(diǎn)級(jí)別的知識(shí)地圖。其中，知識(shí)單元級(jí)別的知識(shí)地圖如圖1所示。

圖1中，中間部分的面向?qū)ο笮畔⑾到y(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程構(gòu)成知識(shí)地圖的主線(xiàn)脈絡(luò)，也是學(xué)生自主學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)路徑；下部分的面向?qū)ο蠓椒êw了信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中每個(gè)階段的工作任務(wù)、步驟和方法。而上部分的工具則覆蓋了面向?qū)ο蟮男畔⑾到y(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程相關(guān)圖形化工具的畫(huà)法及其在不同情況下運(yùn)用的相關(guān)知識(shí)，它們共同構(gòu)成了知識(shí)地圖的知識(shí)血肉。只有習(xí)得每個(gè)階段的方法，掌握每個(gè)階段的圖形化工具，學(xué)生才能沿著學(xué)習(xí)路徑進(jìn)階到下一個(gè)階段的學(xué)習(xí)中。

圖1 信息系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)課程知識(shí)單元級(jí)別的知識(shí)地圖

3.2 翻轉(zhuǎn)教學(xué)的知識(shí)范圍

并不是所有知識(shí)內(nèi)容都要進(jìn)行翻轉(zhuǎn)教學(xué)，通過(guò)翻轉(zhuǎn)教學(xué)提升教學(xué)效果并不具有普適性。

按照馬扎諾教育目標(biāo)二維分類(lèi)體系在知識(shí)領(lǐng)域維度上的劃分，知識(shí)可分為陳述性知識(shí)、程序性知識(shí)和身體動(dòng)作的心理程序性知識(shí)3種類(lèi)型[2]20。其中，陳述性知識(shí)是關(guān)于“是什么”的知識(shí)[2]21-25，通過(guò)單向的知識(shí)傳授，基本上無(wú)需復(fù)雜的知識(shí)內(nèi)化過(guò)程，學(xué)生就能掌握。通過(guò)傳統(tǒng)課堂講授與通過(guò)視頻自主學(xué)習(xí)，在陳述性知識(shí)的學(xué)習(xí)效果上差別不大。而且問(wèn)卷顯示，在課堂學(xué)時(shí)充足的情況下，學(xué)生更希望通過(guò)傳統(tǒng)課堂講授的形式來(lái)習(xí)得陳述性知識(shí)，因?yàn)橄鄬?duì)于通過(guò)視頻學(xué)習(xí)，傳統(tǒng)課堂講授陳述性知識(shí)更加具象、生動(dòng)，注意力更易集中。

而程序性知識(shí)則是關(guān)于“怎么做”的知識(shí)[2]25-28，知識(shí)復(fù)雜，掌握困難，這部分知識(shí)的習(xí)得通過(guò)簡(jiǎn)單的單向知識(shí)傳授不能完成，往往需要進(jìn)行更加深入的知識(shí)內(nèi)化過(guò)程，需要在師生之間進(jìn)行多次的反饋交互。所以，要提升學(xué)習(xí)效果，程序性知識(shí)最好進(jìn)行翻轉(zhuǎn)教學(xué)。

基于以上分析，ISAD課程的教學(xué)并不進(jìn)行全程翻轉(zhuǎn)教學(xué)，只需針對(duì)圖1中工具層次上的程序性知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行翻轉(zhuǎn)教學(xué)；而對(duì)方法和過(guò)程層次上的知識(shí)內(nèi)容，除了涉及編程應(yīng)用、學(xué)習(xí)上比較困難的面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)原則采用翻轉(zhuǎn)教學(xué)之外，其他陳述性知識(shí)內(nèi)容還延用傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)，但同樣制作有視頻，以便學(xué)生課外預(yù)習(xí)或復(fù)習(xí)。

3.3 翻轉(zhuǎn)教學(xué)日歷

根據(jù)我校信息管理專(zhuān)業(yè)最新教學(xué)計(jì)劃的安排，ISAD課程總學(xué)時(shí)64學(xué)時(shí)（課堂講授48學(xué)時(shí)+實(shí)驗(yàn)16學(xué)時(shí)），安排在第6學(xué)期1-12周?；谶@一安排，我們針對(duì)十余個(gè)學(xué)生學(xué)習(xí)比較困難的知識(shí)單元，進(jìn)行了翻轉(zhuǎn)教學(xué)設(shè)計(jì)，擬定了教學(xué)日歷，見(jiàn)表2。

表2 信息系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)課程教學(xué)日歷（翻轉(zhuǎn)教學(xué)部分）

因篇幅原因，表2中僅羅列了翻轉(zhuǎn)教學(xué)有關(guān)的教學(xué)日歷。除了開(kāi)始部分的“翻轉(zhuǎn)教學(xué)形式說(shuō)明”和結(jié)束部分的“實(shí)驗(yàn)成果展示”環(huán)節(jié)，表2羅列了11次翻轉(zhuǎn)，它們將課程教學(xué)分割成12個(gè)單元。每次翻轉(zhuǎn)在課前準(zhǔn)備了視頻和案例，制作了課前作業(yè)，并組織成課前學(xué)習(xí)任務(wù)單的形式，讓學(xué)生在課前自定進(jìn)度學(xué)習(xí)；課中，安排了課堂測(cè)驗(yàn)（測(cè)驗(yàn)的知識(shí)范圍包括上次翻轉(zhuǎn)之后至本次翻轉(zhuǎn)課堂開(kāi)始之前教師在課堂上講授的所有陳述性知識(shí)以及本次翻轉(zhuǎn)通過(guò)視頻所學(xué)的知識(shí)）和答疑，并鑒于所選擇的翻轉(zhuǎn)教學(xué)內(nèi)容的相似性，針對(duì)它們統(tǒng)一組織了基于課前作業(yè)的課堂分組討論與評(píng)價(jià)活動(dòng)；而且在課堂翻轉(zhuǎn)之后，錯(cuò)開(kāi)1周左右的時(shí)間，還安排有相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課內(nèi)外完成實(shí)際應(yīng)用環(huán)境下的系統(tǒng)訓(xùn)練。

另外，特別值得一提的是，我們還按照美國(guó)佛羅里達(dá)大學(xué)的約翰·凱勒教授提出的ARCS學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)模型，依據(jù)文獻(xiàn)[2]52中學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的3個(gè)決定因素，并結(jié)合文獻(xiàn)[4]中相關(guān)的激勵(lì)策略，細(xì)化了每堂課的知識(shí)內(nèi)容，制定了每堂課的課堂教學(xué)策略，以達(dá)成表1中“激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力”的目標(biāo)。

3.4 三層次的教學(xué)案例

除了采用PPT錄屏方式使用Camtasia Studio制作視頻之外，我們還結(jié)合案例教學(xué)，組織了3個(gè)層次的教學(xué)案例。

（1）在傳統(tǒng)課堂講授環(huán)節(jié)，為了使授課變得更加生動(dòng)，方便學(xué)生建立系統(tǒng)性認(rèn)知，我們選用了一個(gè)較大型信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)案例，系統(tǒng)講授信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)方法、過(guò)程和工具。

（2）在翻轉(zhuǎn)教學(xué)環(huán)節(jié)，為了便于碎片化知識(shí)的高效內(nèi)化，我們選用了一系列或小型信息系統(tǒng)或大型系統(tǒng)局部的案例（見(jiàn)表2），組織課前學(xué)習(xí)任務(wù)，設(shè)計(jì)課中教學(xué)活動(dòng)。

（3）在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，為了便于學(xué)生“動(dòng)手”進(jìn)行信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，我們?cè)趯W(xué)生學(xué)習(xí)、生活的周邊環(huán)境中，選擇了若干熟悉度較高、可操作性較強(qiáng)的中小型信息系統(tǒng)案例（如高校教務(wù)管理系統(tǒng)、超市進(jìn)銷(xiāo)存信息管理系統(tǒng)等），提供了簡(jiǎn)易的需求文檔，讓學(xué)生自由選題，并以小組為單位進(jìn)行信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)實(shí)踐。

3.5 教學(xué)評(píng)價(jià)方法

翻轉(zhuǎn)教學(xué)中的評(píng)價(jià)體制不同于傳統(tǒng)教學(xué)，不僅要針對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行總結(jié)性評(píng)價(jià)，還更應(yīng)該側(cè)重于針對(duì)學(xué)生的整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行過(guò)程性評(píng)價(jià)[3]54-57。為此，我們把課堂測(cè)驗(yàn)、課前作業(yè)和實(shí)驗(yàn)等過(guò)程性環(huán)節(jié)納入到考評(píng)中，制定了學(xué)生課程總評(píng)成績(jī)的計(jì)算方法：

平時(shí)成績(jī)=（課堂測(cè)驗(yàn)平均成績(jī)+課前作業(yè)平均成績(jī)+實(shí)驗(yàn)成績(jī)）/3

課程總評(píng)成績(jī)=平時(shí)成績(jī)×45%+期末考試成績(jī)×55%

該計(jì)算方法加重了過(guò)程性評(píng)價(jià)的比例，平時(shí)成績(jī)占比接近50%，但也沒(méi)有否定對(duì)學(xué)生最終知識(shí)掌握程度進(jìn)行評(píng)價(jià)的重要性，期末考試成績(jī)比平時(shí)成績(jī)占比高10%。這樣的比例關(guān)系，在導(dǎo)向性上，讓學(xué)生既重視知識(shí)的習(xí)得，又重視知識(shí)習(xí)得的過(guò)程。同時(shí)，也便于教師進(jìn)行過(guò)程控制和管理。

此外，按照表1制定的教學(xué)目標(biāo)，我們還設(shè)計(jì)了態(tài)度量表[3]56-57，以問(wèn)卷形式分別在翻轉(zhuǎn)教學(xué)實(shí)施前后，定性評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度，以監(jiān)控學(xué)生在教改前后學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的變化。

4 結(jié) 語(yǔ)

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的出現(xiàn)為“更好地激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，提升學(xué)習(xí)效果”帶來(lái)了一種全新的課程教學(xué)組織形式。為了改變ISAD課程教學(xué)現(xiàn)狀，我們把翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式融入到傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中，重新進(jìn)行了ISAD課程的教學(xué)設(shè)計(jì)。經(jīng)過(guò)2015級(jí)信息管理專(zhuān)業(yè)ISAD課程的初次教學(xué)實(shí)踐，驗(yàn)證了翻轉(zhuǎn)教學(xué)改革的有效性，但因翻轉(zhuǎn)資源準(zhǔn)備不充分，翻轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)不足，盡管學(xué)生尤其是后進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性有所提高，但學(xué)習(xí)效果的提升并不顯著。下一步，我們將根據(jù)學(xué)生反饋的建議，進(jìn)一步梳理各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，采用更多形式錄制更具吸引力的視頻，豐富并優(yōu)化教學(xué)案例，雕飾細(xì)節(jié)，為不同層次的學(xué)生準(zhǔn)備更充足的學(xué)習(xí)資源，并針對(duì)性地設(shè)計(jì)更多的課中教學(xué)活動(dòng)，從而讓不同層次的學(xué)生都能充分“動(dòng)”起來(lái)。相信經(jīng)過(guò)反復(fù)幾輪的教學(xué)實(shí)踐，積累充分的經(jīng)驗(yàn)，ISAD課程的教學(xué)效果將會(huì)得到大幅度的提升。