王寧寧 李楠 文雯 趙曉永
[摘 ? ? ? ? ? 要] ?隨著新工科專業(yè)的落地,傳統(tǒng)的教學方式已無法適應專業(yè)教學的發(fā)展,在鍛煉學生自主學習與實踐創(chuàng)造能力方面存在明顯的劣勢。以構建為指導思想的項目式教學作為教學變革的新方向,以實踐項目貫穿教學過程,有助于培養(yǎng)學生的動手實踐能力。借鑒新工科的東風,提出基于碼云云代碼托管平臺的項目式教學方法,并且應用在管理信息系統(tǒng)的實踐教學中,產(chǎn)生了良好的教學效果,在提高學生學習興趣、提升課堂效率、鍛煉學生的自主學習與實踐操作能力等方面均有明顯的成效。
[關 ? ?鍵 ? 詞] ?教學設計;項目式教學;碼云;信息管理與信息系統(tǒng)
[中圖分類號] ?G642 ? ? ? ? ? ? ? ? [文獻標志碼] ?A ? ? ? ? ? ?[文章編號] ?2096-0603(2019)25-0202-04
一、引言
傳統(tǒng)的教學模式主要以教師講授知識為主[1],教師作為主角,不斷推動學生去接受新知識,在這種情況下學生始終處于一種被動的狀態(tài),自身的主觀能動性逐漸消失,隨著時間的推移,學生的學習興趣逐漸降低,從而會使教學效果大打折扣,因此,以教師為主、學生為輔的傳統(tǒng)“填鴨式”教學模式在鍛煉學生自主能力和創(chuàng)造能力等方面存在明顯劣勢,不利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和自學能力。
隨著信息技術的不斷發(fā)展以及信息時代的到來,中國的信息技術產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展,對信息相關專業(yè)的人才需求量越來越大,進而也對高校信息相關專業(yè)的人才培養(yǎng)提出了更高的要求,尤其是在新工科提出的背景下,借助新產(chǎn)業(yè)、新技術、新業(yè)態(tài)的理念支撐,更加注重人才的動手實踐能力。傳統(tǒng)的高等教育人才培養(yǎng)模式,側重于理論知識的傳播,缺乏實踐操作能力的訓練,培養(yǎng)出來的人才往往過于理論化,不能夠很快地投入工作,適應實際工作需求,這就造成了教育與社會的脫節(jié),培養(yǎng)出來的人才未能很好地服務社會。因此,傳統(tǒng)的教育教學方法和理念已經(jīng)無法滿足新時代人才培養(yǎng)的要求,我們急需尋求一種新的能夠適用新工科背景下人才需求的新的教學模式,探究以知識體系為核心的新的教學方式以及以培養(yǎng)學生實踐能力為重點的教學方法,以期克服傳統(tǒng)教育模式與社會脫節(jié)的問題。
筆者在管理信息系統(tǒng)課程中借助于碼云平臺,全面實施了項目式教學法,教學實踐表明:通過將課程的多個知識點融合到項目中,完成了理論與實踐的一體化教學,在啟發(fā)學生獨立自主學習與思考、提升學習興趣、培養(yǎng)動手實踐能力、提高理論聯(lián)系實際能力以及增強實訓效率與效果等方面具有顯著的成效,使管理信息系統(tǒng)課程的理論實踐教學效果上了一個新的臺階,有了質的飛躍。
二、項目式教學的特點與優(yōu)勢
項目式教學起源于IBM的實踐教學,以構建主義為指導思想,以實踐項目為主線,貫穿教育教學活動的全過程,將理論知識與實踐相結合,在項目實施過程中不斷加深理論知識的理解與應用,培養(yǎng)學生解決實際問題的能力,最終實現(xiàn)理論與實踐的一體化教學過程[2]。項目式教學的主要方式是以教師設計項目為出發(fā)點,學生通過以分組討論、協(xié)作學習、共同目標的方式參與完成項目。教師根據(jù)項目成果的評價標準對學生完成的項目效果進行效果評價。評價在教師與學生參與整個項目的過程中,一是要注重理論知識在項目中的滲透,能夠與實踐知識相結合;二是項目要設計合理,具有相應的啟發(fā)因子,能夠激發(fā)學生的學習興趣與創(chuàng)新能力;三是項目要有獨立與合作完成部分的劃分,能夠從不同角度鍛煉學生的能力。
(一)項目式教學的特點[3]
1.目的明確,分工合作。在項目教學模式下,一方面,教師與學生的角色分工明確,教師由主角變?yōu)橐龑д?,通過指導學生,轉變教育觀念與教學方式,督促、組織與指導學生學習,學生由配角變?yōu)橹黧w,由被動學習轉為主動學習,培養(yǎng)和激發(fā)學生的創(chuàng)造力和學習興趣,提升分析、解決問題的能力;另一方面,對學生而言,分組協(xié)作,任務明確,既培養(yǎng)獨立解決問題的能力,又兼顧團結協(xié)作的能力[4]。
2.興趣驅動,創(chuàng)新啟發(fā)。教學中的項目設計具有一定的啟發(fā)性,存在很多課本上找不到答案的問題,能夠激發(fā)學生的學習興趣以及創(chuàng)新潛能,吸引學生自主能動地去學習知識并且在實踐中嘗試應用知識解決問題,在整個項目的完成過程中培養(yǎng)學生的工作責任感以及協(xié)作解決問題的團隊能力,培養(yǎng)學生自主化解決問題以及探索問題的創(chuàng)造力。
3.可控性強,見效快。項目由教師設計并監(jiān)督實施,并由教師和學生共同參與,因此在項目的整個生命周期中,參與學生的學習活動由教師指導,具有較強的可控性,有利于針對性地提高學生的實操能力。項目周期性一般比較短,教學測評效果比較良好[5]。
4.形式多樣,理論與實踐相結合。項目的實施結果不再局限于傳統(tǒng)教學過程中的唯一方案,而是存在多種解決方案,通過對不同解決方案的對比,可以引導學生自主探尋最佳解決方案,提高學生的創(chuàng)新與創(chuàng)造能力以及獨立解決問題的實踐能力。
(二)項目式教學以及優(yōu)勢
1.教師層面:有助于教師實踐知識與理論知識的進一步提升,在項目實施過程中與學生的互動增強;有助于與學生進行情感交流,增強教學效果,提升教師的授課體驗。
2.學生層面:項目教學模式有助于調動學生的興趣與積極性,提升學生的動手實踐能力;有助于學生培養(yǎng)掌握方法的意識以及解決問題的能力,而不是僅僅停留在理論層面。
三、碼云平臺的使用與特點
碼云是一款基于Git和SVN代碼托管的云端軟件開發(fā)協(xié)作平臺,由開源中國基于Gitlab所開發(fā),是國內(nèi)最大的代碼托管系統(tǒng)。同GitHub類似,碼云能夠提供基礎的Git代碼托管,同時結合中國特點進行定制,為國內(nèi)開發(fā)者提供優(yōu)質穩(wěn)定的托管服務,具有代碼在線查看、歷史版本查看、Fork、Pull Request、打包下載任意版本、Issue、Wiki、保護分支、代碼質量檢測、PaaS項目演示等方便管理、開發(fā)、協(xié)作、共享的功能。同時,碼云與GitHub的不同之處主要表現(xiàn)在完全免費,包括私有庫,同時具有極速訪問隨時碼、更加適合國人習慣以及最活躍的開源社區(qū)等優(yōu)勢。因此,碼云在進行程序開發(fā)協(xié)作方面能夠發(fā)揮巨大的不可替代的作用。
作為國內(nèi)最大的代碼托管平臺,碼云在新工科的驅動下助力計算機相關專業(yè)的教學改革與新工科的實踐落地。在傳統(tǒng)的計算機教學中,作為檢驗理論與實踐結合效果的代碼編寫,絕大部分高校在代碼作用的搜集中依然采用原始低效的方式,如優(yōu)盤拷貝、郵件發(fā)送、ftp上傳以及相對有效的教學管理軟件搜集和網(wǎng)絡云盤搜集等。這些傳統(tǒng)的方式弱化了代碼實踐的本質優(yōu)勢,一方面,作業(yè)收集方式非常繁瑣,浪費大量的時間與精力;另一方面,忽略了過程,無法準確識別代碼的獨立完成或者協(xié)作完成部分,也無法識別抄襲問題,使代碼編寫的實踐意義大打折扣。
碼云借助時下最流行的Git代碼管理方法,為計算機教學改革提供了良好的契機與工具,提供免費的高校版。碼云高校版作為一種教育實踐環(huán)境,由開源中國和國防科技大學Trustie團隊共同合作推出,通過融入Trustie群體化方法與技術,鼓勵高校教師使用碼云來進行計算機相關專業(yè)的教育教學工作,幫助高校教師進行合理的教學管理,全方位解決教學中存在的上述問題。
碼云為高校師生提供了全新的編程教學實踐環(huán)節(jié),借助項目管理的方式與方法能夠幫助教師輕松實現(xiàn)作業(yè)管理;幫助學生實現(xiàn)結對編程與小組協(xié)作開發(fā),培養(yǎng)優(yōu)秀的高校軟件人才。高校版的主要使用場景包括以下幾部分[6]。
1.管理團隊化,分班分團隊管理。碼云平臺能夠實現(xiàn)不同班的學生進行分團隊和分項目管理,教師作為項目負責人,負責指導學生,及時有效地督促參與項目的學生進行相關任務的學習,碼云的這種團隊管理模式能夠摒棄傳統(tǒng)復雜而學習進度有異的多班級教學,提高團隊協(xié)作學習的效率。
2.教學任務布置輕松化,輕松布置教學任務。教師端可以創(chuàng)建相關教學項目,學生端可以將教師創(chuàng)建的教學項目Fork到自己賬號下,同時教師通過平臺對學生進行任務分配,使學生能夠及時清楚并明確自己的任務。
3.作業(yè)提交在線化,在線提交作業(yè)。參與項目的學生完成教師提出的任務,將任務結果以代碼的形式通過碼云平臺提交到自己的遠端相關項目目錄下。
4.檢查作業(yè)在線化,在線檢查作業(yè)。教師收到學生提交作業(yè)的申請,借助碼云平臺深度點評。同時,可以根據(jù)代碼的質量考慮是否將代碼融合到項目中以便其他學生能夠共享,平臺也能夠實現(xiàn)作業(yè)的實時批改并與學生討論,增強教師與學生、學生與學生之間的互動性。
5.課程回顧和總結。教師、學生可通過相互協(xié)作的方式編寫項目Wiki,構建班級學習的知識體系,如記錄疑問或者編程技巧知識等。
6.培養(yǎng)學生協(xié)作開發(fā)的習慣。學生可借助Pages功能(支持自定義域名)打造專屬個性簡歷或博客,全面展示自我。
碼云作為一款快速穩(wěn)定并且免費的在線托管代碼平臺,在推動計算機相關專業(yè)課程的教學改革中有不可忽視的重要作用,它以項目管理為主要切入點,對計算機專業(yè)課程的教學過程進行項目式管理,在項目實施過程中完成理論與實踐的對接,能夠幫助教師提升教學效果,幫助學生提升自主學習能力、獨立解決問題能力、團結協(xié)作能力、動手實踐以及創(chuàng)新創(chuàng)造能力等。同時,對信息類相關專業(yè)的學生來說,借助碼云在線代碼托管平臺進行項目式課程學習能夠及早地接觸并學會使用Git類平臺,引入業(yè)界流行的軟件開發(fā)方式,對后期的工作適應方面具有不可忽視的意義。
四、信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)的特點
信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)是管理與信息技術的交叉學科專業(yè),據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計[7],2018年全國有606所高校開設了信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè),占所有高校總數(shù)的23.4%,相比與2017年的23.9%略有下降,但是信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)在高校專業(yè)建設中依舊占據(jù)著重要地位。
在專業(yè)建設方面,側重于實踐性和創(chuàng)新性,統(tǒng)計的61所高校的信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè),約83%傾向于信息系統(tǒng)的分析、設計與實現(xiàn)技術,在專業(yè)人才培養(yǎng)方面注重培養(yǎng)懂管理、數(shù)理以及經(jīng)濟學理論知識的人才,又注重培養(yǎng)具有一定計算機能力的專業(yè)技術人才,因此信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)培養(yǎng)的人才是復合型人才,既具備現(xiàn)代管理學理論基礎,又具備系統(tǒng)化的思維與信息系統(tǒng)的分析、設計、實現(xiàn)以及維護等計算機科學技術應用能力。信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)是國家黨政部門、科研機構以及企事業(yè)單位信息化人才的主要生源專業(yè)。
信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)具有以下特點。
(一)交叉性
信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)是管理學、經(jīng)濟學、數(shù)理學以及信息科學的交叉專業(yè),所開設的專業(yè)課程包括一般的管理學課程、數(shù)學類課程、經(jīng)濟學課程以及信息檢索與計算機相關課程,培養(yǎng)的人才既懂管理又懂計算機技術,信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)的主要研究內(nèi)容是計算機科學技術在管理與經(jīng)濟領域中的應用,并非能夠簡單由計算機專業(yè)或者管理專業(yè)所替代。
(二)實踐性
信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)聚焦信息技術在管理與經(jīng)濟領域的應用,更加注重實踐操作,尤其是信息系統(tǒng)的分析設計與開發(fā),如果單純依賴理論知識,而缺乏必要的實踐過程,必然會導致所學與社會產(chǎn)生脫節(jié),實踐性是此專業(yè)的關鍵特點。
(三)應用性
專業(yè)培養(yǎng)的人才是集管理、經(jīng)濟與信息于一體的復合型人才,具有極強的應用特點。專業(yè)人才主要與企業(yè)對接,合作培養(yǎng)行業(yè)所需的人才,同時在崗位職責、工作任務、工作性質等方面展開針對性的培養(yǎng),是培養(yǎng)技術主導性與技能主導性應用人才的典型專業(yè)。
五、碼云在信息系統(tǒng)專業(yè)課程中的具體實施
信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)學生在未來的工作中絕大多數(shù)從事的是信息類相關工作,主要是系統(tǒng)的設計、開發(fā)以及維護等工作,在信息系統(tǒng)專業(yè)課程中引入碼云平臺為依托的項目教學管理模式有助于提升信息系統(tǒng)專業(yè)學生的動手實踐能力,便于學生在就業(yè)中及早地適應主流代碼管理模式,盡快進入工作狀態(tài),發(fā)揮最大的作用。
(一)教學模式設計
1.教師教學設計
2.學生學習設計
3.基于碼云的項目式教學流程
教師新建一個代碼庫項目,如上圖3所示。代碼庫可以是空的項目,然后將項目地址發(fā)給學生。學生點擊右上角的Forked,將教師的代碼庫Fork到自己的賬號下。學生在該項目下建立自己學號命名的目錄,然后將代碼放入該目錄。學生點擊該項目的Pull Request,然后點擊+新建Pull Request提出請求,將自己的代碼合并到教師建立的代碼庫項目中。教師端點擊Pull Request,可以查看學生提交的Pull Request。然后根據(jù)需要決定是否接受該學生的合并請求。由于合并到主項目的代碼可以共享給全部項目成員,會存在代碼泄露的問題,可以開啟Pull Request權限功能解決此問題。此外,如果一個班級的人數(shù)太多,讓每個學生發(fā)起Pull Request會增加教師負擔并且降低工作效率,此問題可以借助碼云Pull Request多人代碼審核功能進行任務指派。
碼云在項目目錄結構以及代碼質量規(guī)范方面也提供了有效的工具,教師在發(fā)布項目的同時可以規(guī)范項目的標準目錄結構,以供學生Fork下來;碼云項目中具有項目代碼質量檢測功能,可以在教師審查之前進行自查,減輕教師的工作量。碼云分布式平臺真正意義上實現(xiàn)了分布式開發(fā),項目任務和分工十分清晰、明確,解決了傳統(tǒng)程序項目作業(yè)中存在的1拖N的現(xiàn)象,教師可以通過提交記錄監(jiān)督學生任務的完成情況并進行項目效果評價。
(二)教學應用案例
基于碼云平臺的項目式教學是新工科的技術支持,也是一種新的嘗試,本文結合管理信息系統(tǒng)課程案例來展示碼云在項目式教學中的應用。管理信息系統(tǒng)課程是一門實踐性很強的課程,除了涉及基本的概念和理論知識之外,更多地側重對學生實際開發(fā)管理信息系統(tǒng)的實踐指導,此類課程涉及的計算機知識比較多,也具有一定的編程實踐要求,因此,選擇碼云作為項目教學工具是合適的。
1.課前準備階段
教師根據(jù)教學大綱的要求,明確教學目標是讓學生掌握管理信息系統(tǒng)的相關概念以及開發(fā)管理信息系統(tǒng)的方法和流程。從這個教學目標出發(fā),將教學項目劃分為一個大項目,即開發(fā)一套完整的管理信息系統(tǒng),如學習管理系統(tǒng)。在這個大項目下根據(jù)管理信息系統(tǒng)的開發(fā)方法劃分為5個子任務,即系統(tǒng)規(guī)劃、系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設計、系統(tǒng)實施與系統(tǒng)維護等任務。教師項目的設定數(shù)量根據(jù)學生的人數(shù)以及總的分組情況決定,如有10組學生,那么教師在碼云上建立10個項目,把每個項目的對應地址發(fā)給對應的學生組。
學生在課前準備階段的主要工作是預習理論知識,初步了解管理信息系統(tǒng)的相關概念,包括系統(tǒng)的定義、技術要求、開發(fā)方法與開發(fā)流程等相關知識,通過自己的了解進行問題的總結,帶著問題進入課堂聽講。
2.課堂授課與學習階段
課堂上教師針對管理信息系統(tǒng)的理論知識進行講解,介紹管理信息系統(tǒng)的開發(fā)流程以及相關技術方法,并且通過電腦進行演示,如數(shù)據(jù)庫的連接、前端與后端的設計等,強化動手實操技巧的演示。同時,進行項目的指派與任務的分發(fā),對每個學生小組進行項目說明,項目的具體指派原則為教師與學生雙向溝通,盡可能在不影響教學秩序的前提下滿足項目小組的需求。學生小組接受項目并且了解項目任務的具體情況后開始展開實踐操作,分組協(xié)作,將教師指定的項目Fork到自己的目錄下。在實踐過程中總結問題,及時通過碼云平臺提交給教師,便于教師進行問題總結并在課堂上集中或者針對性講解,協(xié)助解決問題。每完成一項任務,如教學管理系統(tǒng)中的成績管理需求分析、類庫設計等,及時Pull Request給教師,便于教師及時進行項目效果評價。
3.課后鞏固階段
在課后教師通過接受搜集碼云上的問題反饋以及課堂上的問題進行課程總結,尋求解決方法,豐富和完善教學課件,力求教學課件能夠滿足所有學習者的要求。
(三)教學效果評價
在使用碼云平臺完成管理信息系統(tǒng)實踐項目的教學任務后,對信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)學習班級的90名學生進行問卷調查,調查結果表明,所有學生對碼云平臺的項目式教學管理比較認可,96%的學生認為此種教學方式方便了課程實踐代碼的管理與課程實踐項目的實施,減少了實踐的惰性,提高了學習興趣;95%的學生認為基于碼云的項目教學相比于傳統(tǒng)教學方式與方法更加貼近工作實際,能夠幫助學生盡早接觸行業(yè)主流事物。通過對任課教師的調研,結果反饋良好,學生的課堂效率提高,實踐作業(yè)質量大幅增加,實驗報告良好及以上的比例為46%。總之,基于碼云的項目式教學在信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)課程中得到了師生的認可,教學效果良好。
六、結論
基于碼云的項目式教學在碼云代碼托管平臺的協(xié)助下,將課程實踐設置成具體項目,通過分組協(xié)作的方式完成項目是一種非常有效的教學方法,能夠幫助學生提高實踐動手能力,增強學生的學習興趣,啟發(fā)學生的創(chuàng)造與創(chuàng)新能力,同時能夠將行業(yè)主流的代碼管理方法融入教學場景中,便于幫助學生提前接觸行業(yè),增強適應未來工作的能力?;诖a云的項目式教學模式對具有管理、經(jīng)濟與計算機技術交叉特點的信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)的實踐教學具有十分重要的作用,是計算機相關專業(yè)教學的重大變革。通過具體的實施結果表明,管理信息系統(tǒng)專業(yè)課程采用基于碼云的項目式教學方法是一種成功的嘗試,可以提高教學效果,幫助學生在動手實踐中扎實掌握知識。
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編輯 趙瑞峰