信息管理专业信息系统分析与设计课程基于翻转课堂的教学设计

杨 健

（中南民族大学 管理学院，湖北 武汉 430074）

0 引 言

信息系统分析与设计课程（以下简称ISAD课程）是信息管理与信息系统专业（以下简称信息管理专业）的主干核心课程，要求学生在软件工程课程的基础上，以系统的观点和面向对象的思想为指导，系统地学习需求调查、系统分析、系统设计、系统实施、系统测试、系统运行维护等阶段的工作流程、方法和工具，掌握在实际应用场景中开发信息系统的能力。一直以来，该课程均采用传统的课堂讲授形式进行教学。而在该课程的教学过程中，由于课程内容繁杂，又重应用。因此学生学习比较困难，学习积极性不高，学习效果欠佳。随着翻转课堂教学模式的兴起，ISAD课程的教学改革迎来了新的契机和解决方案。

1 课程教学现状分析

在课程内容上，ISAD课程是一门工程设计类课程。该课程内容繁杂，先行课程众多，而且还特别注重在不同应用场景下的知识应用，要求学生能够将所掌握的知识在不同应用场景下进行“知识外化”。在该课程的学习中，学生普遍有畏难情绪，学习积极性不高。

在学习主体上，学生在课程学习上的差异性比较大。学生来自不同的民族和不同的地域，具备不同的语言、文化、社会背景和家庭环境，在学习动机、学习能力和学习方法上都存在较大差异。另一方面，学生在课程学习前的先行知识储备参差不齐，使得不同学生在相同知识内容的学习上所需花费的绝对学习时间长短差异明显。

在教学过程中，师生之间的互动不充分、不及时。教师需要在有限的课堂教学时间内尽可能把课程知识内容最大限度地传授给学生，对学生知识内化程度的判断和监控只能通过有限次的作业、测验和习题课等进行，也不能及时针对知识内化情况与学生互动，造成的直接后果就是知识内化速度比较慢、效率不高，“学不会”的“挫败感”会时常打击学生学习的积极性，累积多次会让学生丧失学习该门课程的信心和动力。

此外，学分制改革使得课程学时进一步压缩，教师很难保证在更短的课堂教学时间内让学生达到更高的知识内化程度。

为此，我们在ISAD课程的“教法”上引入翻转课堂教学模式，并就此重新进行了ISAD课程的教学设计。

表1 信息系统分析与设计课程基于马扎诺分类体系的教学目标

2 课程教学目标

教学是嵌于有目的活动中用以促进学习的一系列事件，教学设计要以帮助有目的的学习或学习过程为目的[1]。在翻转教学设计之初，首先必须明确引入翻转课堂教学模式之后课程的教学目标，以便向学生传递学习目标，同时也为开发教学活动和学习评价提供基础。

ISAD课程进行翻转教学改革的直接目的是为了提升学生尤其是后进学生的课程学习效果，间接目的是希望通过翻转教学激发学生的学习动机，逐步培养学生的自主学习能力。为了把学习动机和自主学习能力纳入教育目标，我们按照马扎诺教学目标分类体系中加工水平维度的划分界定了ISAD课程在各个水平层次上的教学目标，见表1。

不同于布卢姆教育目标分类体系，马扎诺的教育目标二维分类体系并不是以知识的加工难度去区分不同的水平层次，而是按照知识的加工过程去区分水平层次，并把元认知和自我系统思维纳入到教学目标的水平层次中。而且，根据马扎诺的研究，自我系统对学习的影响比元认知系统大，元认知系统对学习的影响又比认知系统大[2]10-15。这样，把激发学习动机和培养自主学习能力纳入到教学目标中，就可以更好地促进学生提升学习效果，将帮助学生进入“激发学习动机”与“提升学习效果”相互促进的良性循环中。

此外，值得一提的是，表1中所制定的教学目标只是课程学习的最终效果目标。在翻转教学设计中，我们由最终效果目标逆向推导出了每个开发阶段的阶段性效果目标，由阶段性效果还逆向推导出了每堂课的基本效果点。而且，还把推导出的各层次效果汇总成了课程教学效果组织图，以指导学生的学习。

3 融合翻转课堂教学模式的课程教学组织方案

3.1 知识地图与学习路径

课程教学应该具有系统性，但翻转教学却把知识碎片化，将碎片化的知识单元内置到一个个独立的视频中，供学生自主学习。为了避免学生学习上的盲目性，也为了保障课程教学的系统性，在翻转教学时，教师应该向学生呈现知识之间的先验后继关系、隶属关系和相关关系，并按照学科的逻辑与“循序渐进”的教学原则，把碎片化的知识贯通起来，绘制成知识地图，从而为学生自主学习提供学习路径[3]47。

按照我校信息管理专业最新版教学计划的安排，ISAD课程是软件工程的后续课程，在软件工程所传授的面向过程的结构化分析与设计方法的基础上，讲授采用面向对象方法进行信息系统分析与设计的方法、过程和工具。本质上，ISAD课程的知识核心就是面向对象软件工程。因此，按照软件工程的三要素，ISAD课程的知识地图可以分成方法、过程和工具3个层次。据此，我们按照文献[3]98-100中知识地图的5步构建流程，经过知识的进一步分解与分类，梳理了知识之间的关联关系，逐层绘制了ISAD课程的知识单元级别和知识点级别的知识地图。其中，知识单元级别的知识地图如图1所示。

图1中，中间部分的面向对象信息系统开发过程构成知识地图的主线脉络，也是学生自主学习的学习路径；下部分的面向对象方法涵盖了信息系统开发过程中每个阶段的工作任务、步骤和方法。而上部分的工具则覆盖了面向对象的信息系统开发过程相关图形化工具的画法及其在不同情况下运用的相关知识，它们共同构成了知识地图的知识血肉。只有习得每个阶段的方法，掌握每个阶段的图形化工具，学生才能沿着学习路径进阶到下一个阶段的学习中。

图1 信息系统分析与设计课程知识单元级别的知识地图

3.2 翻转教学的知识范围

并不是所有知识内容都要进行翻转教学，通过翻转教学提升教学效果并不具有普适性。

按照马扎诺教育目标二维分类体系在知识领域维度上的划分，知识可分为陈述性知识、程序性知识和身体动作的心理程序性知识3种类型[2]20。其中，陈述性知识是关于“是什么”的知识[2]21-25，通过单向的知识传授，基本上无需复杂的知识内化过程，学生就能掌握。通过传统课堂讲授与通过视频自主学习，在陈述性知识的学习效果上差别不大。而且问卷显示，在课堂学时充足的情况下，学生更希望通过传统课堂讲授的形式来习得陈述性知识，因为相对于通过视频学习，传统课堂讲授陈述性知识更加具象、生动，注意力更易集中。

而程序性知识则是关于“怎么做”的知识[2]25-28，知识复杂，掌握困难，这部分知识的习得通过简单的单向知识传授不能完成，往往需要进行更加深入的知识内化过程，需要在师生之间进行多次的反馈交互。所以，要提升学习效果，程序性知识最好进行翻转教学。

基于以上分析，ISAD课程的教学并不进行全程翻转教学，只需针对图1中工具层次上的程序性知识内容进行翻转教学；而对方法和过程层次上的知识内容，除了涉及编程应用、学习上比较困难的面向对象设计原则采用翻转教学之外，其他陈述性知识内容还延用传统课堂教学模式进行教学，但同样制作有视频，以便学生课外预习或复习。

3.3 翻转教学日历

根据我校信息管理专业最新教学计划的安排，ISAD课程总学时64学时（课堂讲授48学时+实验16学时），安排在第6学期1-12周。基于这一安排，我们针对十余个学生学习比较困难的知识单元，进行了翻转教学设计，拟定了教学日历，见表2。

表2 信息系统分析与设计课程教学日历（翻转教学部分）

因篇幅原因，表2中仅罗列了翻转教学有关的教学日历。除了开始部分的“翻转教学形式说明”和结束部分的“实验成果展示”环节，表2罗列了11次翻转，它们将课程教学分割成12个单元。每次翻转在课前准备了视频和案例，制作了课前作业，并组织成课前学习任务单的形式，让学生在课前自定进度学习；课中，安排了课堂测验（测验的知识范围包括上次翻转之后至本次翻转课堂开始之前教师在课堂上讲授的所有陈述性知识以及本次翻转通过视频所学的知识）和答疑，并鉴于所选择的翻转教学内容的相似性，针对它们统一组织了基于课前作业的课堂分组讨论与评价活动；而且在课堂翻转之后，错开1周左右的时间，还安排有相应的实验环节，让学生在实验课内外完成实际应用环境下的系统训练。

另外，特别值得一提的是，我们还按照美国佛罗里达大学的约翰·凯勒教授提出的ARCS学习动机模型，依据文献[2]52中学习动机的3个决定因素，并结合文献[4]中相关的激励策略，细化了每堂课的知识内容，制定了每堂课的课堂教学策略，以达成表1中“激发学习动机，培养自主学习能力”的目标。

3.4 三层次的教学案例

除了采用PPT录屏方式使用Camtasia Studio制作视频之外，我们还结合案例教学，组织了3个层次的教学案例。

（1）在传统课堂讲授环节，为了使授课变得更加生动，方便学生建立系统性认知，我们选用了一个较大型信息系统的开发案例，系统讲授信息系统的开发方法、过程和工具。

（2）在翻转教学环节，为了便于碎片化知识的高效内化，我们选用了一系列或小型信息系统或大型系统局部的案例（见表2），组织课前学习任务，设计课中教学活动。

（3）在实验环节，为了便于学生“动手”进行信息系统开发，我们在学生学习、生活的周边环境中，选择了若干熟悉度较高、可操作性较强的中小型信息系统案例（如高校教务管理系统、超市进销存信息管理系统等），提供了简易的需求文档，让学生自由选题，并以小组为单位进行信息系统的开发实践。

3.5 教学评价方法

翻转教学中的评价体制不同于传统教学，不仅要针对学生的学习效果进行总结性评价，还更应该侧重于针对学生的整个学习过程进行过程性评价[3]54-57。为此，我们把课堂测验、课前作业和实验等过程性环节纳入到考评中，制定了学生课程总评成绩的计算方法：

平时成绩=（课堂测验平均成绩+课前作业平均成绩+实验成绩）/3

课程总评成绩=平时成绩×45%+期末考试成绩×55%

该计算方法加重了过程性评价的比例，平时成绩占比接近50%，但也没有否定对学生最终知识掌握程度进行评价的重要性，期末考试成绩比平时成绩占比高10%。这样的比例关系，在导向性上，让学生既重视知识的习得，又重视知识习得的过程。同时，也便于教师进行过程控制和管理。

此外，按照表1制定的教学目标，我们还设计了态度量表[3]56-57，以问卷形式分别在翻转教学实施前后，定性评价学生的学习态度，以监控学生在教改前后学习动机的变化。

4 结 语

翻转课堂教学模式的出现为“更好地激发学习动机，提升学习效果”带来了一种全新的课程教学组织形式。为了改变ISAD课程教学现状，我们把翻转课堂教学模式融入到传统教学过程中，重新进行了ISAD课程的教学设计。经过2015级信息管理专业ISAD课程的初次教学实践，验证了翻转教学改革的有效性，但因翻转资源准备不充分，翻转经验不足，尽管学生尤其是后进学生的学习积极性有所提高，但学习效果的提升并不显著。下一步，我们将根据学生反馈的建议，进一步梳理各个教学环节，采用更多形式录制更具吸引力的视频，丰富并优化教学案例，雕饰细节，为不同层次的学生准备更充足的学习资源，并针对性地设计更多的课中教学活动，从而让不同层次的学生都能充分“动”起来。相信经过反复几轮的教学实践，积累充分的经验，ISAD课程的教学效果将会得到大幅度的提升。