陳 釗，陳 杰

（北京林業(yè)大學 信息學院，北京 100083）

0 引 言

研究生教育是我國教育體系中最高端的教育[1]，是拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)的主要途徑[2]。近年來，我國研究生招生規(guī)模穩(wěn)定增長[1]，研究生就業(yè)的實踐技能要求逐年提高。因此，對工科類研究生來說，通過課程體系改善和實踐環(huán)節(jié)強化，提高實踐技能顯得非常重要。

高級信息系統(tǒng)課程是管理科學與工程（工科）專業(yè)研究生培養(yǎng)方案中的學位課，是提高學生實踐技能的核心課程。課程通過提升學生對新理論、新方法、新技術的理解，強化信息系統(tǒng)的實際開發(fā)能力。該課程對形成本學科研究生較高實踐技能素養(yǎng)有舉足輕重的作用，但是由于該課程課時少，教學安排過于緊湊，無法在有限的課堂時間內(nèi)，既完成知識的教學，又完成技能的培養(yǎng)。靈活設計教學過程，合理安排學習內(nèi)容和實踐環(huán)節(jié)，給學生隨時的課程知識支持、充足的實踐時間、靈活自主的學習環(huán)節(jié)，是提高教學效率與效果、增強學生知識與技能的關鍵。

1 微信公眾號引入柔性教學的適用性

柔性教育強調(diào)教育的彈性和靈活性，突出開發(fā)學生潛能，注重培養(yǎng)學生的能動性、自主性和適應性。柔性教學是在柔性教育理論指導下的一種新型教學方法[3]，是一種動態(tài)的、靈活的教學[4]，可以根據(jù)課程大綱和學生特點進行個性化、多樣化教學。柔性教學對學習內(nèi)容和知識進行合理的顆?；谡n程知識組合的空間維度上和教學過程組織的時間維度上實現(xiàn)柔性化，從而充分利用學生的時間，讓學生充分參與到教學過程中，提高學生創(chuàng)造性的學習能力，獲得豐富的個性化知識，形成扎實的實踐技能。

目前，慕課、雨課堂等新的手段較好地支撐了個性化和碎片化教學需求，但是對學習者來說，這些手段的交互性、針對性和可控性不足，而基于信息推拉結(jié)合和用戶綁定的微信及其公眾號，具有支持個性化、實時、交互信息服務的特點[5]。同時，根據(jù)微信用戶綁定的特點，可以對參與公眾號的用戶范圍進行限定，從而實現(xiàn)安全、可控、個性化的信息服務。因此，把微信公眾號引入高級信息系統(tǒng)課程柔性教學實踐中，可以支持課程內(nèi)容的柔性推送與拉取、課程進程的柔性組合與調(diào)控，實現(xiàn)對特定學生用戶群體進行特定課程內(nèi)容教學的個性化教學目標。

2 基于微信公眾號的柔性教學實現(xiàn)

按照柔性教育理念和教學方法的要求，實現(xiàn)柔性教學要解決課程知識的靈活組裝和教學過程的靈活組配。課程知識的靈活組裝要以顆?；R為基礎；教學過程的靈活組配要以碎片化的時間利用[5]為基礎。通過對顆粒化知識和碎片化時間的靈活組裝，在較短的教學周和較少的周學時的限制下，盡可能拓展教學空間，拉長教學過程，從而突破固定課時教學的時空限制，實現(xiàn)課程教學目標。

2.1 建立顆?；R，柔性組合知識體系

按照高級信息系統(tǒng)課程教學大綱要求，高級信息系統(tǒng)課程知識體系涵蓋了信息系統(tǒng)的發(fā)展趨勢、新概念、新方法、新技術環(huán)境下的信息系統(tǒng)開發(fā)、信息系統(tǒng)運作等內(nèi)容。課堂教學的重點是新方法教學，要求學生學習基于RUP建模過程的UML信息系統(tǒng)建模方法，掌握UML建模工具，熟練使用UML九類圖進行新系統(tǒng)的建模。柔性教學要求將所有的知識顆?；?，形成最基本的知識單元，為知識的柔性組合奠定基礎。高級信息系統(tǒng)課程顆粒化知識體系的構(gòu)建采用“大綱為基準、需求為導向”原則，把課程現(xiàn)有的課程知識、PPT、案例文檔、練習題、實驗指導書、實驗報告模板等全部顆?；⒄?、節(jié)、知識點、習題、PPT文檔、案例為體系的概念庫、習題庫、案例庫，每一條記錄就是一個顆粒化的知識，所有的庫構(gòu)成課程的顆粒化知識體系；同時，建立“按需補充、逐步擴展”的顆?；R擴充機制，把將來教學中積累的新知識、新資料、新案例擴展到顆粒化知識體系中，形成越來越豐富的知識庫，為將來的研究生柔性化學習課程奠定豐富的知識體系基礎。研究生根據(jù)教學目標和自身興趣，有選擇地獲取不同的知識顆粒集進行學習，達到個性化學習的目的。

2.2 集成碎片化時間，柔性組合教學過程

固定學時的教學過程，極大地限制了學生對課程知識的學習和掌握的質(zhì)量，也嚴重制約了實踐教學的效果。要充分發(fā)揮柔性教學的優(yōu)勢，充分利用碎片化的時間，讓學生在有限的教學周內(nèi)，充分拉伸知識獲取的空間、拉長學習和實踐的過程，突破學程的限制，積極參與知識學習和實踐鍛煉，提高學習效果。

高級信息系統(tǒng)課程教學內(nèi)容分為5個章節(jié)，共計32學時。前言與基礎6學時，其中2學時用于課堂學生報告交流；基于RUP的UML建模方法和技術18學時，其中6學時用于課堂學生報告交流，8學時實驗；基于云和移動服務環(huán)境的信息系統(tǒng)開發(fā)4學時；信息系統(tǒng)發(fā)展趨勢和科研熱點2學時，其中1學時用于學生外文文獻翻譯綜述；信息系統(tǒng)的運作與管理中法律和道德問題2學時。

教學內(nèi)容分兩種類型：一是課堂教學，二是實踐教學。課堂教學學時占3/4，實踐教學學時占1/4。每周4學時，按照4+3+2周的節(jié)奏安排，共9周完成。前4周和后2周是課堂教學；中間3周是實踐教學。前沿與基礎部分，介紹課程的整體安排和新趨勢、新概念等內(nèi)容，要求學生課后完成一個新信息技術綜述報告和一個增加競爭優(yōu)勢的案例的作業(yè)，在課程講授的下一周的課上討論。由于課程內(nèi)容較多，作業(yè)任務重，所以在課前通過課程微信公眾號，通知學生下載講義、相關的學習資料、作業(yè)要求等，以便學生課前自學，并較早進行作業(yè)準備。

第一周課上只講重點并討論，同時講述課后完成作業(yè)的要求，并要求在下次上課之前自學第二周課的內(nèi)容。第二周課上交流新技術、新案例，由老師補充講解，引導討論重點。從第三周開始，在第三、四周課堂上要求學生自己講解UML的建模工具，由老師糾偏，大家參與討論。如果第二周課后才布置學生講解的內(nèi)容，學生用一周的時間備課，顯得力不從心，因此要提前布置，一般會在第一周課后，通過課程微信公眾號，把學生要講的內(nèi)容及其分工推送給學生，并推送相關的參考資料供學生借鑒，提醒學生提前準備，充分利用各自的碎片化時間，完成備課，使得教學安排體現(xiàn)最大的柔性。第五到第七周是實驗環(huán)節(jié)，目的是提高學生的實踐技能。按照要求，應該在三周內(nèi)完成一個自選信息系統(tǒng)項目的分析、設計、實施、測試和試運行全過程。顯然，在三周內(nèi)完成這樣的大作業(yè)，時間太短，會有很大的質(zhì)量問題，因此，把三周共8個學時的實驗課的任務，設定為只完成項目信息系統(tǒng)分析設計的文檔，而信息系統(tǒng)的實施、測試、試運行，拉長到一個學期內(nèi)完成。這樣，突破教學安排過于緊湊的限制，充分拉伸實踐環(huán)節(jié)的學程，使得學生有充分的時間從事項目軟件的開發(fā)、測試工作，提高項目軟件的質(zhì)量。第四、五章的內(nèi)容在第八、九周課堂完成，要求學生選擇一篇與自己研究相關的高水平的專業(yè)英文文獻進行翻譯，并在課堂上匯報討論，匯報安排在第九周進行。同樣，作業(yè)的要求通過課程微信公眾號提前4周推送給學生，讓學生有充足的時間去選擇好的文章，做出高質(zhì)量的翻譯。柔性教學方法的實踐突破了課堂和固定周次對教學內(nèi)容的限制，實現(xiàn)了課程知識的柔性獲取和教學過程的柔性擴展，提高了學習和實踐的時間利用效率。

2.3 建立支持柔性教學的課程知識文本庫

把顆?；R集成到微信公眾平臺中，是微信公眾號服務于高級信息系統(tǒng)課程柔性教學的基礎。采用建立文本庫的方法，把顆粒化的知識組織起來，供學生檢索使用。文本庫的領域范圍定位在高級信息系統(tǒng)課程的所有知識點和材料上，課程知識包括課程中的概念、原理、圖、表、參考資料鏈接等；資料包括PPT、論文、案例文檔、實驗項目文檔和軟件等。重點梳理高級信息系統(tǒng)課程相關的概念及其關系，包括包含關系、相似關系、相反關系等，將這些概念和關系建立文本庫，如信息系統(tǒng)的概念包含與組織層次對應的管理信息系統(tǒng)和與職能實體系統(tǒng)相對應的職能信息系統(tǒng)。通過查閱文獻資料、請教領域?qū)＜摇⒔柚S基百科等，把該領域的概念搜集全面并構(gòu)建知識體系結(jié)構(gòu)，將其分解成概念詞條存入數(shù)據(jù)庫中，從而確定最終文本庫中知識點的層級關系和邏輯結(jié)構(gòu)，如圖1所示，限于版面圖1中省略了大部分知識分支。

知識體系物理存儲是知識點的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)表，數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)見表1。為了節(jié)省存儲空間，相似概念、子概念以及父概念，只存儲各個概念對應的唯一標識id，并用逗號分隔開。目前，數(shù)據(jù)表中存有305條知識點相關的數(shù)據(jù)條目。隨著課程輪次的增加，逐漸整理和完善新的知識顆粒，對結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)表不斷進行補充，形成越來越豐富的課程知識文本庫。

表1 文本庫的數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)

2.4 開發(fā)支持柔性教學的課程微信公眾號

圖1 知識文本庫邏輯結(jié)構(gòu)圖

根據(jù)微信公眾號提供的功能菜單體系、信息交互、微信用戶綁定等特點，開發(fā)服務于針對特定范圍學生的柔性教學的課程微信公眾號。高級信息系統(tǒng)課程微信公眾號，主要實現(xiàn)學生和老師在登錄和未登錄時不同的功能，為學生提供學習內(nèi)容定制、課內(nèi)課外融合、學習過程柔性的學習工具，既能實現(xiàn)課程教學大綱的要求，又能滿足個性化、參與式教學的需要。

微信公眾號功能結(jié)構(gòu)按照學生和教師兩類用戶建立。學生用戶功能按照登錄狀態(tài)和非登錄狀態(tài)來劃分，圖2為非登錄狀態(tài)的學生用戶的功能結(jié)構(gòu)圖，圖3為登錄狀態(tài)的學生用戶的功能結(jié)構(gòu)圖；教師后臺管理的功能結(jié)構(gòu)如圖4所示。非登錄狀態(tài)可以進行簡單的知識檢索，登錄狀態(tài)可以進行全功能操作，從教和學兩方面滿足柔性教學需要。

圖2 非登錄狀態(tài)功能結(jié)構(gòu)

圖3 學生登錄狀態(tài)功能結(jié)構(gòu)

圖4 教師后臺管理功能結(jié)構(gòu)

3 柔性教學效果分析

北京林業(yè)大學的高級信息系統(tǒng)課程已經(jīng)連續(xù)開設了9年，針對教學過程中存在的不同問題也進行了不同的教學改革。隨著新一輪壓縮學時、縮短學程大改革的實施，課程課堂教學和實驗教學面臨越來越大的壓力，學生對課程知識的掌握和實踐技能的獲取質(zhì)量逐年下降。當今，管理科學與工程（工科）研究生的信息系統(tǒng)開發(fā)技能培養(yǎng)要求越來越高，及時引入柔性教學方法，符合教學需要，也取得了較好的教學效果。

最近兩輪次的教學實踐，按照柔性教學的要求，合理地調(diào)整教學過程，靈活組裝課程知識。雖然課程公眾號在第一輪次教學時沒有全面使用，但是柔性教學方法在實驗教學環(huán)節(jié)進行了應用，將計劃用8學時完成的信息系統(tǒng)項目開發(fā)全過程，拉長到整個學期來完成。第二輪次教學充分利用課程微信公眾號，使得課堂內(nèi)容的學習大多數(shù)都在課前完成，學生利用碎片化時間的效率得到很大的提高，課堂教學和實驗教學環(huán)節(jié)柔性化得到了更好的支持。通過后臺時間統(tǒng)計可知，學生進行知識構(gòu)建的時間翻了將近一倍；學生在實驗環(huán)節(jié)的時間投入翻了兩番。根據(jù)實驗項目軟件的代碼量的統(tǒng)計，人均代碼行數(shù)比前四屆的人均代碼行數(shù)增加了近一倍，軟件質(zhì)量有明顯的提升。通過課后訪談和小問卷調(diào)查分析可知，學生對柔性教學理念認可度很高，樂于接受柔性的教學方法，學生課外投入的學習時間也明顯增加，教學效果有顯著改進。

4 結(jié) 語

柔性教學方法是一種突破時間和空間限制的教學方法，對于管理科學與工程（工科）等要求強化實踐技能教育的研究生課程來說，采用柔性教學方法可以取得很好的教學效果。柔性教學方法能個性化組裝知識顆粒，充分利用學生的課余碎片化時間，滿足個性化柔性學習的需要，提高學習時間利用效率。微信公眾號能提供基于信息交互的知識檢索與教學輔助，能很好地支持柔性教學方法在高級信息系統(tǒng)課程教學中的應用。如何把教學大綱的剛性和教學方法的柔性有機結(jié)合，既能保證研究生學科教育的方向，又能滿足個性化教學的需要，還要在今后教學實踐中不斷完善和改進。