基于混合式教學的信息系統應用實踐課程探索*

李杰

北方工業大學信息學院 北京 100144

0 引言

隨著互聯網技術的快速發展，以大型開放式在線課程（Massive Open Online Courses,MOOC）為核心的教育平臺吸引了數以億計的學習者在線上學習和交流[1]。學生可以依據自己的興趣和時間來選擇合適的課程進行學習，可以借助MOOC平臺加強自己感興趣的領域，教師也可以借助MOOC平臺上傳教學資源，便于學生自主選擇時間進行學習。盡管線上課程提供了學生學習的便利性，但對部分復雜的綜合知識還需要線下講解和交流，降低了教師與學生的互動交流。傳統教學模式在綜合知識講解、教學過程監控等方面具有優勢，但無法較好地解決教學知識點多時間緊，無法體現學生差異等問題，不利于學生個性的培養和學生主體地位的體現。

混合式教學是將傳統課堂教學與線上教學有機結合的一種教學模式，是信息化背景下教育領域的新興產物[2]。混合式教學具有不同的教學理念和教學方法，如李克東教授[3]的混合式學習教學設計的八個不斷完善循環的環節、黃榮懷教授[4]提出的“混合式學習課程的設計框架”等，不同的教學課程具有不同的教學方法和理念，因信息系統實踐課程需要學生具有較強的動手能力，同時也需要學生具有如數據庫技術和Java程序設計等課程的基礎，涉及知識面較廣，需要為學生提供在線學習的平臺。因信息系統的開發是需要不同人員的分工合作，如文檔編寫、數據庫設計、功能測試等，需要學生以組的形式進行分工合作和討論。所以說信息系統實踐課程具有混合式教學的天然優勢，對混合式教學的探索是有必要的。

1 開展混合式教學的必要性

信息系統應用實踐課程是筆者所在院校數字媒體技術專業大三學生秋季學期的必修課程，是卓越工程師教育培養計劃的需求，在專業培養方案中是32學時的實驗課。信息系統應用實踐課程需要將數據庫技術和Java程序設計的理論知識綜合運用，涉及知識面廣，實踐性要求較高，學生在學習過程中普遍感覺難度較大。

傳統教學模式是以教師為中心，將所梳理的知識以填鴨式的方法傳授給學生，在信息系統應用實踐課程中存在的弊端主要體現在以下幾點。

1）課程內容多難以兼顧所有學生。由于教學學時有限，在規定的學時內需要將課程的知識傳授給學生，需要規劃好課堂的教學內容，按部就班地講授，部分學生可能存在理解難度，無法跟上教師的步伐，導致學生自暴自棄的現象。

2）教學的差異性難以體現[5]。由于學生的水平參差不齊，部分基礎好的學生能夠快速掌握所講授的知識，可能覺得教學進度較慢；部分基礎弱的學生因知識掌握不牢導致無法理解所講授的知識，認為知識點難度較高，覺得教學進度較快，沒有考慮學生所掌握的知識程度。

3）教學內容難以深入[5]。由于信息系統應用實踐課程需要用到數據庫技術和Java程序設計的知識，部分學生易忘記之前所學習的內容，需要引導學生進行溫習，使學生被動接受知識，理解相對較慢，無法進行深入討論。

為了緩解傳統教學存在的弊端，充分利用在線課程的特點和優勢，選取與信息系統應用實踐課程相關的數據庫技術和Java程序設計的知識點來構建在線課程。在分析信息系統應用實踐課程特點的基礎上，結合課程內容和學生情況，將Java程序設計和數據庫技術的知識點重新進行整理，緊緊圍繞信息系統應用實踐課程進行知識點抽取，以在線開放課程的形式提供給學生進行溫習。將部分難度不大的內容形成多個練習實例以講解的方式引導學生進行線下練習，但信息系統應用實踐課程總體內容多，關鍵知識點的綜合應用還需要在線下課堂進行深入講解。只有線下教學與線上學習有效結合起來，才更有利于學生全面掌握課堂內容，深入理解課堂知識。

2 混合式教學的探索

在混合式教學中，教師要成為學生自主學習的幫助者，在教學過程中要激發學生的學習興趣[6]；設計合適的教學情景，提供新舊知識之間的線索，幫助學生鞏固舊知識，掌握新知識；提供合適的教學案例幫助學生完善知識體系和結構[7]。這就需要從教學目標及教學內容進行分析，設計線上課程內容和線下課堂內容，將線上和線下有機結合來進行教學方法的調整，設計思路如圖1所示。

圖1 混合式教學設計

2.1 課程簡要分析

通過本課程的學習，使學生熟悉Spring框架，掌握IOC和AOP知識，會使用Bean和注入方式來實現功能開發；熟悉Mybatis框架，掌握Mybatis配置文件的應用，會使用動態SQL語句實現準確且高效的數據操作；掌握 Spring和Mybatis的集成開發，從需求分析、功能設計及數據庫設計和代碼編寫來進行系統的開發。

信息系統應用實踐課程涉及Java程序設計，數據庫技術的相關基礎理論和方法，其主要內容有Spring體系結構及開發環境的搭建；Bean的概念及三種構建方式；注解注入的構建方式；AOP的概念及應用；Mybatis框架原理及開發環境搭建；Mybatis配置文件的應用；Mybatis輸入和輸出映射及動態SQL的實現；MyBatis與Spring的整合及Mybatis的逆向工程。

從課程內容分析，信息系統應用實踐課程中的Bean構建方式，注解注入構建方式及AOP的應用需要用到Java程序設計課程中的類和方法的概念和定義，繼承、多態和接口的定義和抽象類的應用；Mybatis輸入和輸出映射及動態SQL的實現需要用到數據庫技術中的關系數據庫的結構及定義，SQL語言和概念數據庫設計等內容。因時間跨度較大導致大部分學生忘記這些知識點的應用，在課堂講授時，需要帶領學生進行溫習后，再進一步結合信息系統應用實踐進行講解。若想達到更好的教學效果，不僅需要學生能夠鞏固和加強Java程序設計和數據庫技術相關的知識點，還需要在線下課堂通過練習、討論等多種方式進一步深入地講解。

2.2 線上課程內容設計

結合信息系統應用實踐教學大綱，將需要的Java程序設計和數據庫技術知識點重新進行梳理，將線上課程內容劃分兩部分：理論知識的溫習和簡易實例代碼的演示。其中簡易實例代碼演示是將課程相對簡單的知識點進行講解演示，便于不同層次的學生進行學習，也可以在進行復雜實例操作時進行查閱，可以提高學生學習興趣，增強學生的動手編程能力；在進行代碼編寫時忘記語法規則或定義方式，可以通過理論知識溫習進行查閱和鞏固。簡易實例代碼劃分如表1所示，理論知識溫習劃分如表2所示。

表1 簡易實例代碼演示

表2 理論知識溫習

從表1和表2來說，表1是依據教學大綱將問題進行拆分細化，將知識點的若干問題通過代碼的形式展示給學生，便于理解和掌握；表2是解決部分基礎弱的學生在進行實例代碼練習時，無法正確理解代碼的含義而準備的。表2中的抽象、封裝與類，繼承、多態和接口及關系數據庫語言SQL是為表1中的Bean的三種構建方式、依賴注入構建方式、AOP應用、MyBatis配置文件的應用、MyBatis輸入輸出映射和動態SQL應用服務，在進行實例代碼講解時會進行標注說明理論知識的支撐，而表2中的數據庫設計是為線下課堂進行信息系統集成講解服務，需要讓學生清楚概念數據庫、邏輯數據庫以及物理數據庫的區別和聯系。

2.3 線下課程內容設計

將信息系統應用實踐課程中的難點進行拆分形成多個實例，以以點帶面的方式引導學生進行理論的理解和代碼的編寫。再結合工程開發中的案例，從需求分析、概要設計、數據庫設計等角度進行分析，讓學生掌握信息系統開發的常規步驟，理解每個步驟的規則及意義。其中線下講解實例代碼劃分如表3所示。

表3 線下講解實例

通過線下實例操作讓學生掌握難度較高的編程知識，熟悉信息系統開發的常規步驟。因學生興趣和基礎層次不同，為了提高學生的學習興趣，增加學生的選擇機會，需要豐富實驗內容，使實驗題目多樣化，如“養老院信息管理系統”“閑置物品交換管理系統”“毓秀書院管理系統”“學校車輛信息管理系統”等，讓學生依據自己的興趣在多個題目中進行選擇，允許學生自定義題目，以2～3人組合的形式來協同完成實驗。

信息系統的開發需要不同人員的分工合作，如文檔編寫、框架搭建、系統測試等，不同的角色對學生的要求有所不同，這就需要學生依據自己的興趣去選擇自己所擅長的方面，以討論組的形式進行分工合作，完成一個信息系統的開發。以這種形式可以使學生自由施展的空間大，能夠激發學生學習的主動性和創造性，同時不同組的內容有所不同，可以進行頭腦風暴，相互學習，取長補短，在一定程度上培養學生的組織合作和創新能力。

為了讓學生更好、更快地掌握復雜的知識點，將教學資源重新規劃建設。將教學課件PPT圍繞線下知識點進行凝練和展開，為了讓學生按時進行線上教學內容的學習，將線上知識點進行調整，通過測試來掌握學生線上學習情況，來適當調整線下教學內容的講解進度，便于學生正確理解和掌握復雜度的知識點。為了讓學生掌握信息系統的開發流程，以實際開發的工程為例，如“中農農服信息管理系統”“輕鋼房屋移動建造信息管理系統”“特高壓換流站信息管理系統”等，從需求分析、概要設計、數據庫設計等角度講解信息系統開發的流程以及注意事項，強調知識的復用性和持續性。

為了調動學生學習的積極性，減少相互抄襲的現象，將以組的形式進行現場答辯，每組的組長作為評委打出分數，教師依據信息系統完成程度給出成績，計算出綜合實驗的驗機成績，再依據提交實驗報告的完整程度以及規范性給出實驗報告的成績，從而來計算最終的考核成績。

2.4 初步取得的成果

從現場驗機和學生提交的實驗報告內容來看，線上和線下課程內容的調整、考核方式的修改提高了學生學習的自主性，對信息系統設計和開發的每個階段都下功夫去分析，編寫，也能夠貼近生活現實來設計和實現需要的信息系統開發。如“養老院信息系統”這組學生能夠貼近志愿者活動，向老人和其他成員了解養老院的現狀及期待改進的地方，將養老院存在的問題進行總結和分析，設計并實現了外出登記、雇員管理、房間管理、入住登記及藥房管理等功能。部分實踐實驗如圖2所示的房間管理，圖3所示的接待管理，圖4所示的藥品庫存管理。

圖2 房間管理

圖3 接待管理

圖4 藥品庫存管理

3 結束語

混合式教學是一種實用的教學理念和教學方法，通過課程設計和規劃，將線上課程內容和線下課程內容較好地融合起來，能夠注重學生的自主學習能力，提升學習效果。通過不同的實踐環節，讓學生進一步鞏固理論知識，將不同的知識串起來形成比較完整的知識鏈，提高學生綜合應用知識的能力，可以提高學生的文檔編寫、交流溝通及代碼編寫的能力，促進學生能力的提升。只有將理論知識、應用實踐和實驗設計結合起來，才能達到知識傳授和能力培養的目的。