基于混合式教学的信息系统应用实践课程探索*

李杰

北方工业大学信息学院 北京 100144

0 引言

随着互联网技术的快速发展，以大型开放式在线课程（Massive Open Online Courses,MOOC）为核心的教育平台吸引了数以亿计的学习者在线上学习和交流[1]。学生可以依据自己的兴趣和时间来选择合适的课程进行学习，可以借助MOOC平台加强自己感兴趣的领域，教师也可以借助MOOC平台上传教学资源，便于学生自主选择时间进行学习。尽管线上课程提供了学生学习的便利性，但对部分复杂的综合知识还需要线下讲解和交流，降低了教师与学生的互动交流。传统教学模式在综合知识讲解、教学过程监控等方面具有优势，但无法较好地解决教学知识点多时间紧，无法体现学生差异等问题，不利于学生个性的培养和学生主体地位的体现。

混合式教学是将传统课堂教学与线上教学有机结合的一种教学模式，是信息化背景下教育领域的新兴产物[2]。混合式教学具有不同的教学理念和教学方法，如李克东教授[3]的混合式学习教学设计的八个不断完善循环的环节、黄荣怀教授[4]提出的“混合式学习课程的设计框架”等，不同的教学课程具有不同的教学方法和理念，因信息系统实践课程需要学生具有较强的动手能力，同时也需要学生具有如数据库技术和Java程序设计等课程的基础，涉及知识面较广，需要为学生提供在线学习的平台。因信息系统的开发是需要不同人员的分工合作，如文档编写、数据库设计、功能测试等，需要学生以组的形式进行分工合作和讨论。所以说信息系统实践课程具有混合式教学的天然优势，对混合式教学的探索是有必要的。

1 开展混合式教学的必要性

信息系统应用实践课程是笔者所在院校数字媒体技术专业大三学生秋季学期的必修课程，是卓越工程师教育培养计划的需求，在专业培养方案中是32学时的实验课。信息系统应用实践课程需要将数据库技术和Java程序设计的理论知识综合运用，涉及知识面广，实践性要求较高，学生在学习过程中普遍感觉难度较大。

传统教学模式是以教师为中心，将所梳理的知识以填鸭式的方法传授给学生，在信息系统应用实践课程中存在的弊端主要体现在以下几点。

1）课程内容多难以兼顾所有学生。由于教学学时有限，在规定的学时内需要将课程的知识传授给学生，需要规划好课堂的教学内容，按部就班地讲授，部分学生可能存在理解难度，无法跟上教师的步伐，导致学生自暴自弃的现象。

2）教学的差异性难以体现[5]。由于学生的水平参差不齐，部分基础好的学生能够快速掌握所讲授的知识，可能觉得教学进度较慢；部分基础弱的学生因知识掌握不牢导致无法理解所讲授的知识，认为知识点难度较高，觉得教学进度较快，没有考虑学生所掌握的知识程度。

3）教学内容难以深入[5]。由于信息系统应用实践课程需要用到数据库技术和Java程序设计的知识，部分学生易忘记之前所学习的内容，需要引导学生进行温习，使学生被动接受知识，理解相对较慢，无法进行深入讨论。

为了缓解传统教学存在的弊端，充分利用在线课程的特点和优势，选取与信息系统应用实践课程相关的数据库技术和Java程序设计的知识点来构建在线课程。在分析信息系统应用实践课程特点的基础上，结合课程内容和学生情况，将Java程序设计和数据库技术的知识点重新进行整理，紧紧围绕信息系统应用实践课程进行知识点抽取，以在线开放课程的形式提供给学生进行温习。将部分难度不大的内容形成多个练习实例以讲解的方式引导学生进行线下练习，但信息系统应用实践课程总体内容多，关键知识点的综合应用还需要在线下课堂进行深入讲解。只有线下教学与线上学习有效结合起来，才更有利于学生全面掌握课堂内容，深入理解课堂知识。

2 混合式教学的探索

在混合式教学中，教师要成为学生自主学习的帮助者，在教学过程中要激发学生的学习兴趣[6]；设计合适的教学情景，提供新旧知识之间的线索，帮助学生巩固旧知识，掌握新知识；提供合适的教学案例帮助学生完善知识体系和结构[7]。这就需要从教学目标及教学内容进行分析，设计线上课程内容和线下课堂内容，将线上和线下有机结合来进行教学方法的调整，设计思路如图1所示。

图1 混合式教学设计

2.1 课程简要分析

通过本课程的学习，使学生熟悉Spring框架，掌握IOC和AOP知识，会使用Bean和注入方式来实现功能开发；熟悉Mybatis框架，掌握Mybatis配置文件的应用，会使用动态SQL语句实现准确且高效的数据操作；掌握 Spring和Mybatis的集成开发，从需求分析、功能设计及数据库设计和代码编写来进行系统的开发。

信息系统应用实践课程涉及Java程序设计，数据库技术的相关基础理论和方法，其主要内容有Spring体系结构及开发环境的搭建；Bean的概念及三种构建方式；注解注入的构建方式；AOP的概念及应用；Mybatis框架原理及开发环境搭建；Mybatis配置文件的应用；Mybatis输入和输出映射及动态SQL的实现；MyBatis与Spring的整合及Mybatis的逆向工程。

从课程内容分析，信息系统应用实践课程中的Bean构建方式，注解注入构建方式及AOP的应用需要用到Java程序设计课程中的类和方法的概念和定义，继承、多态和接口的定义和抽象类的应用；Mybatis输入和输出映射及动态SQL的实现需要用到数据库技术中的关系数据库的结构及定义，SQL语言和概念数据库设计等内容。因时间跨度较大导致大部分学生忘记这些知识点的应用，在课堂讲授时，需要带领学生进行温习后，再进一步结合信息系统应用实践进行讲解。若想达到更好的教学效果，不仅需要学生能够巩固和加强Java程序设计和数据库技术相关的知识点，还需要在线下课堂通过练习、讨论等多种方式进一步深入地讲解。

2.2 线上课程内容设计

结合信息系统应用实践教学大纲，将需要的Java程序设计和数据库技术知识点重新进行梳理，将线上课程内容划分两部分：理论知识的温习和简易实例代码的演示。其中简易实例代码演示是将课程相对简单的知识点进行讲解演示，便于不同层次的学生进行学习，也可以在进行复杂实例操作时进行查阅，可以提高学生学习兴趣，增强学生的动手编程能力；在进行代码编写时忘记语法规则或定义方式，可以通过理论知识温习进行查阅和巩固。简易实例代码划分如表1所示，理论知识温习划分如表2所示。

表1 简易实例代码演示

表2 理论知识温习

从表1和表2来说，表1是依据教学大纲将问题进行拆分细化，将知识点的若干问题通过代码的形式展示给学生，便于理解和掌握；表2是解决部分基础弱的学生在进行实例代码练习时，无法正确理解代码的含义而准备的。表2中的抽象、封装与类，继承、多态和接口及关系数据库语言SQL是为表1中的Bean的三种构建方式、依赖注入构建方式、AOP应用、MyBatis配置文件的应用、MyBatis输入输出映射和动态SQL应用服务，在进行实例代码讲解时会进行标注说明理论知识的支撑，而表2中的数据库设计是为线下课堂进行信息系统集成讲解服务，需要让学生清楚概念数据库、逻辑数据库以及物理数据库的区别和联系。

2.3 线下课程内容设计

将信息系统应用实践课程中的难点进行拆分形成多个实例，以以点带面的方式引导学生进行理论的理解和代码的编写。再结合工程开发中的案例，从需求分析、概要设计、数据库设计等角度进行分析，让学生掌握信息系统开发的常规步骤，理解每个步骤的规则及意义。其中线下讲解实例代码划分如表3所示。

表3 线下讲解实例

通过线下实例操作让学生掌握难度较高的编程知识，熟悉信息系统开发的常规步骤。因学生兴趣和基础层次不同，为了提高学生的学习兴趣，增加学生的选择机会，需要丰富实验内容，使实验题目多样化，如“养老院信息管理系统”“闲置物品交换管理系统”“毓秀书院管理系统”“学校车辆信息管理系统”等，让学生依据自己的兴趣在多个题目中进行选择，允许学生自定义题目，以2～3人组合的形式来协同完成实验。

信息系统的开发需要不同人员的分工合作，如文档编写、框架搭建、系统测试等，不同的角色对学生的要求有所不同，这就需要学生依据自己的兴趣去选择自己所擅长的方面，以讨论组的形式进行分工合作，完成一个信息系统的开发。以这种形式可以使学生自由施展的空间大，能够激发学生学习的主动性和创造性，同时不同组的内容有所不同，可以进行头脑风暴，相互学习，取长补短，在一定程度上培养学生的组织合作和创新能力。

为了让学生更好、更快地掌握复杂的知识点，将教学资源重新规划建设。将教学课件PPT围绕线下知识点进行凝练和展开，为了让学生按时进行线上教学内容的学习，将线上知识点进行调整，通过测试来掌握学生线上学习情况，来适当调整线下教学内容的讲解进度，便于学生正确理解和掌握复杂度的知识点。为了让学生掌握信息系统的开发流程，以实际开发的工程为例，如“中农农服信息管理系统”“轻钢房屋移动建造信息管理系统”“特高压换流站信息管理系统”等，从需求分析、概要设计、数据库设计等角度讲解信息系统开发的流程以及注意事项，强调知识的复用性和持续性。

为了调动学生学习的积极性，减少相互抄袭的现象，将以组的形式进行现场答辩，每组的组长作为评委打出分数，教师依据信息系统完成程度给出成绩，计算出综合实验的验机成绩，再依据提交实验报告的完整程度以及规范性给出实验报告的成绩，从而来计算最终的考核成绩。

2.4 初步取得的成果

从现场验机和学生提交的实验报告内容来看，线上和线下课程内容的调整、考核方式的修改提高了学生学习的自主性，对信息系统设计和开发的每个阶段都下功夫去分析，编写，也能够贴近生活现实来设计和实现需要的信息系统开发。如“养老院信息系统”这组学生能够贴近志愿者活动，向老人和其他成员了解养老院的现状及期待改进的地方，将养老院存在的问题进行总结和分析，设计并实现了外出登记、雇员管理、房间管理、入住登记及药房管理等功能。部分实践实验如图2所示的房间管理，图3所示的接待管理，图4所示的药品库存管理。

图2 房间管理

图3 接待管理

图4 药品库存管理

3 结束语

混合式教学是一种实用的教学理念和教学方法，通过课程设计和规划，将线上课程内容和线下课程内容较好地融合起来，能够注重学生的自主学习能力，提升学习效果。通过不同的实践环节，让学生进一步巩固理论知识，将不同的知识串起来形成比较完整的知识链，提高学生综合应用知识的能力，可以提高学生的文档编写、交流沟通及代码编写的能力，促进学生能力的提升。只有将理论知识、应用实践和实验设计结合起来，才能达到知识传授和能力培养的目的。