信息管理專業信息系統分析與設計課程基于翻轉課堂的教學設計

楊 健

（中南民族大學 管理學院，湖北 武漢 430074）

0 引 言

信息系統分析與設計課程（以下簡稱ISAD課程）是信息管理與信息系統專業（以下簡稱信息管理專業）的主干核心課程，要求學生在軟件工程課程的基礎上，以系統的觀點和面向對象的思想為指導，系統地學習需求調查、系統分析、系統設計、系統實施、系統測試、系統運行維護等階段的工作流程、方法和工具，掌握在實際應用場景中開發信息系統的能力。一直以來，該課程均采用傳統的課堂講授形式進行教學。而在該課程的教學過程中，由于課程內容繁雜，又重應用。因此學生學習比較困難，學習積極性不高，學習效果欠佳。隨著翻轉課堂教學模式的興起，ISAD課程的教學改革迎來了新的契機和解決方案。

1 課程教學現狀分析

在課程內容上，ISAD課程是一門工程設計類課程。該課程內容繁雜，先行課程眾多，而且還特別注重在不同應用場景下的知識應用，要求學生能夠將所掌握的知識在不同應用場景下進行“知識外化”。在該課程的學習中，學生普遍有畏難情緒，學習積極性不高。

在學習主體上，學生在課程學習上的差異性比較大。學生來自不同的民族和不同的地域，具備不同的語言、文化、社會背景和家庭環境，在學習動機、學習能力和學習方法上都存在較大差異。另一方面，學生在課程學習前的先行知識儲備參差不齊，使得不同學生在相同知識內容的學習上所需花費的絕對學習時間長短差異明顯。

在教學過程中，師生之間的互動不充分、不及時。教師需要在有限的課堂教學時間內盡可能把課程知識內容最大限度地傳授給學生，對學生知識內化程度的判斷和監控只能通過有限次的作業、測驗和習題課等進行，也不能及時針對知識內化情況與學生互動，造成的直接后果就是知識內化速度比較慢、效率不高，“學不會”的“挫敗感”會時常打擊學生學習的積極性，累積多次會讓學生喪失學習該門課程的信心和動力。

此外，學分制改革使得課程學時進一步壓縮，教師很難保證在更短的課堂教學時間內讓學生達到更高的知識內化程度。

為此，我們在ISAD課程的“教法”上引入翻轉課堂教學模式，并就此重新進行了ISAD課程的教學設計。

表1 信息系統分析與設計課程基于馬扎諾分類體系的教學目標

2 課程教學目標

教學是嵌于有目的活動中用以促進學習的一系列事件，教學設計要以幫助有目的的學習或學習過程為目的[1]。在翻轉教學設計之初，首先必須明確引入翻轉課堂教學模式之后課程的教學目標，以便向學生傳遞學習目標，同時也為開發教學活動和學習評價提供基礎。

ISAD課程進行翻轉教學改革的直接目的是為了提升學生尤其是后進學生的課程學習效果，間接目的是希望通過翻轉教學激發學生的學習動機，逐步培養學生的自主學習能力。為了把學習動機和自主學習能力納入教育目標，我們按照馬扎諾教學目標分類體系中加工水平維度的劃分界定了ISAD課程在各個水平層次上的教學目標，見表1。

不同于布盧姆教育目標分類體系，馬扎諾的教育目標二維分類體系并不是以知識的加工難度去區分不同的水平層次，而是按照知識的加工過程去區分水平層次，并把元認知和自我系統思維納入到教學目標的水平層次中。而且，根據馬扎諾的研究，自我系統對學習的影響比元認知系統大，元認知系統對學習的影響又比認知系統大[2]10-15。這樣，把激發學習動機和培養自主學習能力納入到教學目標中，就可以更好地促進學生提升學習效果，將幫助學生進入“激發學習動機”與“提升學習效果”相互促進的良性循環中。

此外，值得一提的是，表1中所制定的教學目標只是課程學習的最終效果目標。在翻轉教學設計中，我們由最終效果目標逆向推導出了每個開發階段的階段性效果目標，由階段性效果還逆向推導出了每堂課的基本效果點。而且，還把推導出的各層次效果匯總成了課程教學效果組織圖，以指導學生的學習。

3 融合翻轉課堂教學模式的課程教學組織方案

3.1 知識地圖與學習路徑

課程教學應該具有系統性，但翻轉教學卻把知識碎片化，將碎片化的知識單元內置到一個個獨立的視頻中，供學生自主學習。為了避免學生學習上的盲目性，也為了保障課程教學的系統性，在翻轉教學時，教師應該向學生呈現知識之間的先驗后繼關系、隸屬關系和相關關系，并按照學科的邏輯與“循序漸進”的教學原則，把碎片化的知識貫通起來，繪制成知識地圖，從而為學生自主學習提供學習路徑[3]47。

按照我校信息管理專業最新版教學計劃的安排，ISAD課程是軟件工程的后續課程，在軟件工程所傳授的面向過程的結構化分析與設計方法的基礎上，講授采用面向對象方法進行信息系統分析與設計的方法、過程和工具。本質上，ISAD課程的知識核心就是面向對象軟件工程。因此，按照軟件工程的三要素，ISAD課程的知識地圖可以分成方法、過程和工具3個層次。據此，我們按照文獻[3]98-100中知識地圖的5步構建流程，經過知識的進一步分解與分類，梳理了知識之間的關聯關系，逐層繪制了ISAD課程的知識單元級別和知識點級別的知識地圖。其中，知識單元級別的知識地圖如圖1所示。

圖1中，中間部分的面向對象信息系統開發過程構成知識地圖的主線脈絡，也是學生自主學習的學習路徑；下部分的面向對象方法涵蓋了信息系統開發過程中每個階段的工作任務、步驟和方法。而上部分的工具則覆蓋了面向對象的信息系統開發過程相關圖形化工具的畫法及其在不同情況下運用的相關知識，它們共同構成了知識地圖的知識血肉。只有習得每個階段的方法，掌握每個階段的圖形化工具，學生才能沿著學習路徑進階到下一個階段的學習中。

圖1 信息系統分析與設計課程知識單元級別的知識地圖

3.2 翻轉教學的知識范圍

并不是所有知識內容都要進行翻轉教學，通過翻轉教學提升教學效果并不具有普適性。

按照馬扎諾教育目標二維分類體系在知識領域維度上的劃分，知識可分為陳述性知識、程序性知識和身體動作的心理程序性知識3種類型[2]20。其中，陳述性知識是關于“是什么”的知識[2]21-25，通過單向的知識傳授，基本上無需復雜的知識內化過程，學生就能掌握。通過傳統課堂講授與通過視頻自主學習，在陳述性知識的學習效果上差別不大。而且問卷顯示，在課堂學時充足的情況下，學生更希望通過傳統課堂講授的形式來習得陳述性知識，因為相對于通過視頻學習，傳統課堂講授陳述性知識更加具象、生動，注意力更易集中。

而程序性知識則是關于“怎么做”的知識[2]25-28，知識復雜，掌握困難，這部分知識的習得通過簡單的單向知識傳授不能完成，往往需要進行更加深入的知識內化過程，需要在師生之間進行多次的反饋交互。所以，要提升學習效果，程序性知識最好進行翻轉教學。

基于以上分析，ISAD課程的教學并不進行全程翻轉教學，只需針對圖1中工具層次上的程序性知識內容進行翻轉教學；而對方法和過程層次上的知識內容，除了涉及編程應用、學習上比較困難的面向對象設計原則采用翻轉教學之外，其他陳述性知識內容還延用傳統課堂教學模式進行教學，但同樣制作有視頻，以便學生課外預習或復習。

3.3 翻轉教學日歷

根據我校信息管理專業最新教學計劃的安排，ISAD課程總學時64學時（課堂講授48學時+實驗16學時），安排在第6學期1-12周。基于這一安排，我們針對十余個學生學習比較困難的知識單元，進行了翻轉教學設計，擬定了教學日歷，見表2。

表2 信息系統分析與設計課程教學日歷（翻轉教學部分）

因篇幅原因，表2中僅羅列了翻轉教學有關的教學日歷。除了開始部分的“翻轉教學形式說明”和結束部分的“實驗成果展示”環節，表2羅列了11次翻轉，它們將課程教學分割成12個單元。每次翻轉在課前準備了視頻和案例，制作了課前作業，并組織成課前學習任務單的形式，讓學生在課前自定進度學習；課中，安排了課堂測驗（測驗的知識范圍包括上次翻轉之后至本次翻轉課堂開始之前教師在課堂上講授的所有陳述性知識以及本次翻轉通過視頻所學的知識）和答疑，并鑒于所選擇的翻轉教學內容的相似性，針對它們統一組織了基于課前作業的課堂分組討論與評價活動；而且在課堂翻轉之后，錯開1周左右的時間，還安排有相應的實驗環節，讓學生在實驗課內外完成實際應用環境下的系統訓練。

另外，特別值得一提的是，我們還按照美國佛羅里達大學的約翰·凱勒教授提出的ARCS學習動機模型，依據文獻[2]52中學習動機的3個決定因素，并結合文獻[4]中相關的激勵策略，細化了每堂課的知識內容，制定了每堂課的課堂教學策略，以達成表1中“激發學習動機，培養自主學習能力”的目標。

3.4 三層次的教學案例

除了采用PPT錄屏方式使用Camtasia Studio制作視頻之外，我們還結合案例教學，組織了3個層次的教學案例。

（1）在傳統課堂講授環節，為了使授課變得更加生動，方便學生建立系統性認知，我們選用了一個較大型信息系統的開發案例，系統講授信息系統的開發方法、過程和工具。

（2）在翻轉教學環節，為了便于碎片化知識的高效內化，我們選用了一系列或小型信息系統或大型系統局部的案例（見表2），組織課前學習任務，設計課中教學活動。

（3）在實驗環節，為了便于學生“動手”進行信息系統開發，我們在學生學習、生活的周邊環境中，選擇了若干熟悉度較高、可操作性較強的中小型信息系統案例（如高校教務管理系統、超市進銷存信息管理系統等），提供了簡易的需求文檔，讓學生自由選題，并以小組為單位進行信息系統的開發實踐。

3.5 教學評價方法

翻轉教學中的評價體制不同于傳統教學，不僅要針對學生的學習效果進行總結性評價，還更應該側重于針對學生的整個學習過程進行過程性評價[3]54-57。為此，我們把課堂測驗、課前作業和實驗等過程性環節納入到考評中，制定了學生課程總評成績的計算方法：

平時成績=（課堂測驗平均成績+課前作業平均成績+實驗成績）/3

課程總評成績=平時成績×45%+期末考試成績×55%

該計算方法加重了過程性評價的比例，平時成績占比接近50%，但也沒有否定對學生最終知識掌握程度進行評價的重要性，期末考試成績比平時成績占比高10%。這樣的比例關系，在導向性上，讓學生既重視知識的習得，又重視知識習得的過程。同時，也便于教師進行過程控制和管理。

此外，按照表1制定的教學目標，我們還設計了態度量表[3]56-57，以問卷形式分別在翻轉教學實施前后，定性評價學生的學習態度，以監控學生在教改前后學習動機的變化。

4 結 語

翻轉課堂教學模式的出現為“更好地激發學習動機，提升學習效果”帶來了一種全新的課程教學組織形式。為了改變ISAD課程教學現狀，我們把翻轉課堂教學模式融入到傳統教學過程中，重新進行了ISAD課程的教學設計。經過2015級信息管理專業ISAD課程的初次教學實踐，驗證了翻轉教學改革的有效性，但因翻轉資源準備不充分，翻轉經驗不足，盡管學生尤其是后進學生的學習積極性有所提高，但學習效果的提升并不顯著。下一步，我們將根據學生反饋的建議，進一步梳理各個教學環節，采用更多形式錄制更具吸引力的視頻，豐富并優化教學案例，雕飾細節，為不同層次的學生準備更充足的學習資源，并針對性地設計更多的課中教學活動，從而讓不同層次的學生都能充分“動”起來。相信經過反復幾輪的教學實踐，積累充分的經驗，ISAD課程的教學效果將會得到大幅度的提升。