以项目驱动提升综合能力

作者: 沈洪洲 刘影 张一涵

以项目驱动提升综合能力0

[摘 要]文章以项目驱动教学理论为基础,针对信息系统分析与设计课程传统教学模式存在的诸多不足,从课程内容组织、项目任务设计、教学路径规划和考核标准制定四个方面,设计新的课程教学方案。切实的教学实践及学生反馈表明,基于项目驱动的信息系统分析与设计课程教学方案在提升学生的综合能力方面具有优势,有助于培养学生的自主学习能力、分析解决问题能力、团队协作能力和汇报交流能力。

[关键词]项目驱动;信息系统分析与设计;综合能力;教学改革;实践反馈

[中图分类号]G642.0 [文献标识码]A [文章编号]2095-3437(2024)23-0040-05

信息系统分析与设计是管理科学与工程、计算机科学与技术等学科的核心专业课程,涉及管理科学、计算机科学、系统科学等多种学科知识,具有较为显著的项目性和综合性特征。在移动互联网、云计算、人工智能等新兴信息技术不断涌现并逐渐普及的背景下,信息系统的重要性愈发凸显,其依赖的技术基础也发生了诸多改变,这对信息系统分析与设计课程的教学提出了新的要求。与此同时,国家教育主管部门对高校的教学质量更加重视,要求杜绝“教师满堂灌、学生被动听”的现象,注重培养学生“解决复杂问题的综合能力和高级思维”。

基于上述背景,近年来信息系统分析与设计课程的建设和改革研究备受关注,其涉及混合教学模式[1-2]、翻转课堂[3]、成果导向教育[4]等方面,亦有基于行业特色角度的探索[5]。然而,信息系统分析与设计天然课程具有的项目属性并未得到充分重视,新兴技术对信息系统分析与设计课程提出的新要求也未得到及时响应,这样容易导致该课程教学出现重理论轻实践的情况。因此,文章基于项目驱动教学理论,紧扣信息系统分析与设计课程的项目性特征,探索适应时代要求的新型教学模式,以全面提升学生的综合能力。

一、项目驱动教学理论

项目驱动教学理论源于建构主义学习理论,近年来在培养学生综合素质和职业能力方面备受推崇,取得了良好的实践成效。有别于传统的教学模式,项目驱动教学要求课程内容和施教过程都要与具体的项目任务结合起来,实现理论知识与项目实践的充分融合,以更好地将理论知识学习和实践能力培养相结合。项目驱动教学注重利用理论知识解决实际问题,通过与理论知识相匹配的具体项目任务,加深学生对知识的理解,提升他们的实践能力。项目驱动教学打破了以教师讲授为主的传统模式,秉持“以教师为主导、学生为主体”的理念,强调发挥学生的主观能动性,更加重视师生之间及学生之间的互动与协作。综合而言,项目驱动教学融知识、能力、素质教育为一体,是培养应用型和综合型人才的理想模式。

目前,已有不少研究者开始关注项目驱动教学理论在高校课堂中的应用。无论是专业教学内容的综合规划和设计[6]、人才培养方式的创新[7],还是教育与竞赛模式的配合[8]等方面,都可以看到项目驱动教学理论展现出的优势。由此可见,项目驱动教学理论的深度应用是高校教学改革的一种有效路径,不仅可以增强学生的学习兴趣,培养学生应用理论知识分析并解决实际问题的能力,还有助于塑造学生的创新、协作精神。

二、基于项目驱动的课程教学改革方案

(一)信息系统分析与设计课程传统教学模式的不足

信息系统分析与设计课程旨在培养以系统分析师为代表的分析与设计类人才,这类人才负责信息系统的计划、分析、设计及开发工作。系统分析师必须是具有强大分析、解决问题能力的优秀沟通者,其既精通商业管理模式又有过硬的技术能力,能够与管理者和程序员密切合作[9]。然而,信息系统分析与设计课程传统教学模式并不能充分支撑上述培养目标的实现,存在以下不足。

1.传统教学模式以教师讲授为主,无法调动学生参与的主动性和积极性

在传统教学模式下,教师是理论知识的单一源头,通过课堂讲授这一单向路径向学生灌输知识;学生被动地接受知识,缺乏自主学习的意识,没有主动参与到学习中,与教师的互动也不充分。这样的教学模式不利于培养学生的信息检索能力、独立思考能力和沟通交流能力,最终也无法让学生更为深刻地理解信息系统分析与设计的相关理论知识。

2.传统教学模式注重理论知识的学习,忽视对信息系统分析与设计综合实践能力的培养

信息系统分析与设计课程理论知识的学习旨在指导具体的信息系统项目实施。但是在课内实验环节,由于缺少完整的项目化实践训练体系,教师无法培养学生对理论知识的实际应用能力。

3.传统教学模式重视期末的单次考试,忽略对学生学习过程的考核

期末的单次考试虽然能够反映学生对理论知识的掌握情况,但存在较为明显的局限性:一方面,学生会通过考前突击来应付考试,这使得他们并未真正掌握知识,也无法展现对理论知识的应用能力;另一方面,教师也无法全面了解学生在学习过程中遇到的问题,这对课程教学体系的完善和教学质量的提升非常不利。

(二)新教学方案设计

1. 课程内容组织

基于项目驱动教学理论,信息系统分析与设计课程内容组织可以分为理论知识点布局和项目任务设置两个部分。课程理论知识点的布局需围绕项目实施的全生命周期展开。因此,课程理论知识点可按照系统规划、系统分析、系统设计和系统实施进行串接。其中,系统规划部分包括信息系统在当今商业环境中的关键作用,可向学生详细介绍信息系统分析与设计的各个核心概念,同时介绍信息系统项目管理的相关工具和技术;系统分析部分是课程的重点内容之一,可向学生介绍项目立项后需要开展的需求建模、数据建模、过程建模和对象建模,重点介绍各个建模过程的基础理论、执行逻辑和适用技术,最终确定项目系统的开发策略;系统设计部分是课程的另一个重点内容,涉及用户界面设计、数据设计和系统架构设计;系统实施部分主要向学生介绍项目系统的开发、测试、培训、交付等工作内容。上述理论知识体系与创建高质量企业信息系统的过程严格对应,与信息系统开发项目的执行周期完全匹配,为基于项目驱动的课程教学奠定了内容基础。

2. 项目任务设计

在基于项目驱动的教学中,项目任务设计的合理性和适用性尤为关键。信息系统分析与设计课程内容已经按照信息系统项目的实施周期进行组织,因此,每次课的具体项目任务均需要依据本次课的理论知识点进行针对性的设计,以达到让学生理解并运用相应知识的目的。以系统分析部分中数据建模知识点的第一次课(共两次课)为例,学生须掌握的知识要点包括:数据建模概念和工具,含数据流图、数据字典;数据流图中使用的符号及其使用规则;按一般到具体的顺序绘制数据流图。本次课的项目任务设计围绕重要知识点的应用场景展开,具体包括:

一是要求学生根据自己的项目系统,绘制上下文数据流图,并进行阐述;

二是要求学生根据自己的项目系统,绘制0层数据流图,对上下文数据流图中的核心过程予以细化,并进行阐述;

三是根据项目系统,选择主要的功能模块绘制1层数据流图,并进行阐述。

不难发现,上述项目任务设计紧扣课程知识点,任务项的排列也遵循了知识点的呈现顺序。学生不仅需要理解相应的知识点及其之间的关系,而且需要相互合作、协同配合,这样才能较好地完成所有项目任务。

3. 教学路径规划

为更好地达成信息系统分析与设计课程的培养目标,本研究规划的教学路径遵循全程项目化和小组学习的基本原则,强调让学生主导项目推进。具体而言,将学生分成几个小组,每个小组在第一次课后就要确立一个信息系统项目,之后所有的理论知识学习及实践任务完成均围绕该项目展开,让该项目的分析与设计任务贯穿整个课程学习过程。在具体的教学执行路径中,将学生关键能力的目标提升点分布于课前、课中和课后三个环节(见图1,有底纹部分由教师执行,无底纹部分由学生执行)。

(1)课前自主学习课程理论知识,尝试完成项目任务

学生在课前需要自行阅读教材,学习基本的理论知识,并尝试完成项目任务。教师在课前会给学生发布与教材配套的学习资料和项目任务清单,并明确知识重点。各小组成员分工协作,完成课程知识点的学习,按照清单尝试完成项目任务,并针对知识点或项目任务提出问题。以小组为单位完成课前学习成果报告,在报告中呈现出上述三个方面的学习成果。教师可以通过各小组课前学习成果报告了解学生的知识点掌握情况和任务执行中遇到的困难,从而确定课中需重点解释的内容。

(2)课中汇报学习成果,讨论并梳理课程知识的关键点和难点

课中,首先由一个小组的两名成员汇报学习成果,包括系统地阐述本次课的知识要点、详细地解释小组项目任务执行的结果。随后,教师针对各个小组提前准备的问题(每个小组选取一个),组织小组全体学生逐个讨论,以达到答疑解惑、加深认识的目的。接着,教师认真点评汇报小组的学习成果和汇报过程,并请其他小组为汇报小组打分。最后,教师再次强调或补充本次课的关键知识点,并提醒学生注意完成项目任务的难点。

(3)课后巩固重点理论知识,优化执行项目任务的流程

每个小组在课后都需要再次完善小组的学习成果报告:依据课中同学的汇报、讨论和教师的梳理、讲解,巩固重点理论知识,并对项目任务的执行流程进行优化。完善的学习成果报告是信息系统分析与设计课内实验的基础资料,本质上是对小组项目的所有任务的总结。

4. 考核标准制定

传统教学模式通常以期末考试为主要考核方式(权重达70%)。本研究基于项目驱动教学特点,着重关注学生学习过程,制定了形成性考核标准。该考核标准从多个维度和层面评估学生,包括知识体系完整度、项目任务完成度、个人贡献以及团队表现等,建立了一个相对客观公正的过程化考核机制。

在信息系统分析与设计课程中,学生的最终成绩由平时成绩和期末考试成绩组成,两部分各占50%,具有同等的重要性。这种成绩构成要求学生更加重视课程学习过程,注重平时考勤和纪律(占比5%)、课前学习成果报告撰写(占比10%)、课堂小组汇报(占比10%)、课堂讨论(占比10%)以及课程实践报告撰写(占比15%)。其中,课前学习成果报告撰写和课堂小组汇报的成绩以小组为单位进行评分,其余各项均以个人为单位评分,体现了集体和个人相结合的考核特点。考勤和纪律、课前学习成果报告撰写、课堂讨论以及课程实践报告撰写由教师直接评分或记录,课堂小组汇报则由教师和其他学生共同评分。

三、基于项目驱动的教学实践及反馈

信息系统分析与设计课程教学小组已经依据本研究提出的新教学方案开展了三轮完整的教学实践,通过对教学过程的观察、对课后学生的匿名调查(有效调查对象共计231名,调查结果见表1)和对学生的随机访谈,获得了许多极具价值的反馈,对新教学方案的持续改进大有助益。

教学反馈表明,新的基于项目驱动的教学方案对学生的学习提出了更高的要求,特别是需要他们在课前和课后对部分课程内容进行自主学习。因此,学生在课程初期会存在不适应的情况,觉得学习工作量偏大。为此,教师在课堂上多次强调新教学方式的综合性培养目标,并积极引导学生打破以往的学习模式,逐步适应新的学习节奏。

随着课程教学的逐步推进,学生渐渐适应了新的教学模式,并从中体会到项目驱动教学的优势,也感受到自主学习和协作互助的重要价值。期间,教师发现学生的学习兴趣显著提高,学习目标也日益明确,尤其是汇报小组会为了取得更好的课堂汇报效果而多次改进汇报课件。

每轮课程教学结束后,教师会随机对学生进行访谈,了解他们对新教学方案的看法。与之前观察和调查的结果一致,学生大多表示开始不太适应,但在获得较好的学习成效后,绝大部分学生对新教学方案表示认同。例如,有学生认为基于项目的实践任务帮助他“加深了对理论知识的理解,培养了团队合作精神”;也有学生指出项目任务促使他“主动查阅与课本知识相关的信息,拓宽了视野”;还有身为组长的学生表明新教学方案的实施“锻炼了自己的组织协调能力”。事实上,基于项目驱动的信息系统分析与设计课程对学生产生了更为深远的影响,有已经考上研究生的学生表示本课程使自己的自学能力得到了锻炼,促使自己下决心复习考研。