基于码云的项目式教学在信息系统专业教学中的应用


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[摘           要]  随着新工科专业的落地,传统的教学方式已无法适应专业教学的发展,在锻炼学生自主学习与实践创造能力方面存在明显的劣势。以构建为指导思想的项目式教学作为教学变革的新方向,以实践项目贯穿教学过程,有助于培养学生的动手实践能力。借鉴新工科的东风,提出基于码云云代码托管平台的项目式教学方法,并且应用在管理信息系统的实践教学中,产生了良好的教学效果,在提高学生学习兴趣、提升课堂效率、锻炼学生的自主学习与实践操作能力等方面均有明显的成效。

[关    键   词]  教学设计;项目式教学;码云;信息管理与信息系统

[中图分类号]  G642                 [文献标志码]  A            [文章编号]  2096-0603(2019)25-0202-04

一、引言

传统的教学模式主要以教师讲授知识为主[1],教师作为主角,不断推动学生去接受新知识,在这种情况下学生始终处于一种被动的状态,自身的主观能动性逐渐消失,随着时间的推移,学生的学习兴趣逐渐降低,从而会使教学效果大打折扣,因此,以教师为主、学生为辅的传统“填鸭式”教学模式在锻炼学生自主能力和创造能力等方面存在明显劣势,不利于培养学生的创新能力和自学能力。

随着信息技术的不断发展以及信息时代的到来,中国的信息技术产业高速发展,对信息相关专业的人才需求量越来越大,进而也对高校信息相关专业的人才培养提出了更高的要求,尤其是在新工科提出的背景下,借助新产业、新技术、新业态的理念支撑,更加注重人才的动手实践能力。传统的高等教育人才培养模式,侧重于理论知识的传播,缺乏实践操作能力的训练,培养出来的人才往往过于理论化,不能够很快地投入工作,适应实际工作需求,这就造成了教育与社会的脱节,培养出来的人才未能很好地服务社会。因此,传统的教育教学方法和理念已经无法满足新时代人才培养的要求,我们急需寻求一种新的能够适用新工科背景下人才需求的新的教学模式,探究以知识体系为核心的新的教学方式以及以培养学生实践能力为重点的教学方法,以期克服传统教育模式与社会脱节的问题。

笔者在管理信息系统课程中借助于码云平台,全面实施了项目式教学法,教学实践表明:通过将课程的多个知识点融合到项目中,完成了理论与实践的一体化教学,在启发学生独立自主学习与思考、提升学习兴趣、培养动手实践能力、提高理论联系实际能力以及增强实训效率与效果等方面具有显著的成效,使管理信息系统课程的理论实践教学效果上了一个新的台阶,有了质的飞跃。

二、项目式教学的特点与优势

项目式教学起源于IBM的实践教学,以构建主义为指导思想,以实践项目为主线,贯穿教育教学活动的全过程,将理论知识与实践相结合,在项目实施过程中不断加深理论知识的理解与应用,培养学生解决实际问题的能力,最终实现理论与实践的一体化教学过程[2]。项目式教学的主要方式是以教师设计项目为出发点,学生通过以分组讨论、协作学习、共同目标的方式参与完成项目。教师根据项目成果的评价标准对学生完成的项目效果进行效果评价。评价在教师与学生参与整个项目的过程中,一是要注重理论知识在项目中的渗透,能够与实践知识相结合;二是项目要设计合理,具有相应的启发因子,能够激发学生的学习兴趣与创新能力;三是项目要有独立与合作完成部分的划分,能够从不同角度锻炼学生的能力。

(一)項目式教学的特点[3]

1.目的明确,分工合作。在项目教学模式下,一方面,教师与学生的角色分工明确,教师由主角变为引导者,通过指导学生,转变教育观念与教学方式,督促、组织与指导学生学习,学生由配角变为主体,由被动学习转为主动学习,培养和激发学生的创造力和学习兴趣,提升分析、解决问题的能力;另一方面,对学生而言,分组协作,任务明确,既培养独立解决问题的能力,又兼顾团结协作的能力[4]。

2.兴趣驱动,创新启发。教学中的项目设计具有一定的启发性,存在很多课本上找不到答案的问题,能够激发学生的学习兴趣以及创新潜能,吸引学生自主能动地去学习知识并且在实践中尝试应用知识解决问题,在整个项目的完成过程中培养学生的工作责任感以及协作解决问题的团队能力,培养学生自主化解决问题以及探索问题的创造力。

3.可控性强,见效快。项目由教师设计并监督实施,并由教师和学生共同参与,因此在项目的整个生命周期中,参与学生的学习活动由教师指导,具有较强的可控性,有利于针对性地提高学生的实操能力。项目周期性一般比较短,教学测评效果比较良好[5]。

4.形式多样,理论与实践相结合。项目的实施结果不再局限于传统教学过程中的唯一方案,而是存在多种解决方案,通过对不同解决方案的对比,可以引导学生自主探寻最佳解决方案,提高学生的创新与创造能力以及独立解决问题的实践能力。

(二)项目式教学以及优势

1.教师层面:有助于教师实践知识与理论知识的进一步提升,在项目实施过程中与学生的互动增强;有助于与学生进行情感交流,增强教学效果,提升教师的授课体验。

2.学生层面:项目教学模式有助于调动学生的兴趣与积极性,提升学生的动手实践能力;有助于学生培养掌握方法的意识以及解决问题的能力,而不是仅仅停留在理论层面。

三、码云平台的使用与特点

码云是一款基于Git和SVN代码托管的云端软件开发协作平台,由开源中国基于Gitlab所开发,是国内最大的代码托管系统。同GitHub类似,码云能够提供基础的Git代码托管,同时结合中国特点进行定制,为国内开发者提供优质稳定的托管服务,具有代码在线查看、历史版本查看、Fork、Pull Request、打包下载任意版本、Issue、Wiki、保护分支、代码质量检测、PaaS项目演示等方便管理、开发、协作、共享的功能。同时,码云与GitHub的不同之处主要表现在完全免费,包括私有库,同时具有极速访问随时码、更加适合国人习惯以及最活跃的开源社区等优势。因此,码云在进行程序开发协作方面能够发挥巨大的不可替代的作用。

作为国内最大的代码托管平台,码云在新工科的驱动下助力计算机相关专业的教学改革与新工科的实践落地。在传统的计算机教学中,作为检验理论与实践结合效果的代码编写,绝大部分高校在代码作用的搜集中依然采用原始低效的方式,如优盘拷贝、邮件发送、ftp上传以及相对有效的教学管理软件搜集和网络云盘搜集等。这些传统的方式弱化了代码实践的本质优势,一方面,作业收集方式非常繁琐,浪费大量的时间与精力;另一方面,忽略了过程,无法准确识别代码的独立完成或者协作完成部分,也无法识别抄袭问题,使代码编写的实践意义大打折扣。

码云借助时下最流行的Git代码管理方法,为计算机教学改革提供了良好的契机与工具,提供免费的高校版。码云高校版作为一种教育实践环境,由开源中国和国防科技大学Trustie团队共同合作推出,通过融入Trustie群体化方法与技术,鼓励高校教师使用码云来进行计算机相关专业的教育教学工作,帮助高校教师进行合理的教学管理,全方位解决教学中存在的上述问题。

码云为高校师生提供了全新的编程教学实践环节,借助项目管理的方式与方法能够帮助教师轻松实现作业管理;帮助学生实现结对编程与小组协作开发,培养优秀的高校软件人才。高校版的主要使用场景包括以下几部分[6]。

1.管理团队化,分班分团队管理。码云平台能够实现不同班的学生进行分团队和分项目管理,教师作为项目负责人,负责指导学生,及时有效地督促参与项目的学生进行相关任务的学习,码云的这种团队管理模式能够摒弃传统复杂而学习进度有异的多班级教学,提高团队协作学习的效率。

2.教学任务布置轻松化,轻松布置教学任务。教师端可以创建相关教学项目,学生端可以将教师创建的教学项目Fork到自己账号下,同时教师通过平台对学生进行任务分配,使学生能够及时清楚并明确自己的任务。

3.作业提交在线化,在线提交作业。参与项目的学生完成教师提出的任务,将任务结果以代码的形式通过码云平台提交到自己的远端相关项目目录下。

4.检查作业在线化,在线检查作业。教师收到学生提交作业的申请,借助码云平台深度点评。同时,可以根据代码的质量考虑是否将代码融合到项目中以便其他学生能够共享,平台也能够实现作业的实时批改并与学生讨论,增强教师与学生、学生与学生之间的互动性。

5.课程回顾和总结。教师、学生可通过相互协作的方式编写项目Wiki,构建班级学习的知识体系,如记录疑问或者编程技巧知识等。

6.培养学生协作开发的习惯。学生可借助Pages功能(支持自定义域名)打造专属个性简历或博客,全面展示自我。

码云作为一款快速稳定并且免费的在线托管代码平台,在推动计算机相关专业课程的教学改革中有不可忽视的重要作用,它以项目管理为主要切入点,对计算机专业课程的教学过程进行项目式管理,在项目实施过程中完成理论与实践的对接,能够帮助教师提升教学效果,帮助学生提升自主学习能力、独立解决问题能力、团结协作能力、动手实践以及创新创造能力等。同时,对信息类相关专业的学生来说,借助码云在线代码托管平台进行项目式课程学习能够及早地接触并学会使用Git类平台,引入业界流行的软件开发方式,对后期的工作适应方面具有不可忽视的意义。

四、信息管理与信息系统专业的特点

信息管理与信息系统专业是管理与信息技术的交叉学科专业,据数据统计[7],2018年全国有606所高校开设了信息管理与信息系统专业,占所有高校总数的23.4%,相比与2017年的23.9%略有下降,但是信息管理与信息系统专业在高校专业建设中依旧占据着重要地位。

在专业建设方面,侧重于实践性和创新性,统计的61所高校的信息管理与信息系统专业,约83%倾向于信息系统的分析、设计与实现技术,在专业人才培养方面注重培养懂管理、数理以及经济学理论知识的人才,又注重培养具有一定计算机能力的专业技术人才,因此信息管理与信息系统专业培养的人才是复合型人才,既具备现代管理学理论基础,又具备系统化的思维与信息系统的分析、设计、实现以及维护等计算机科学技术应用能力。信息管理与信息系统专业是国家党政部门、科研机构以及企事业单位信息化人才的主要生源专业。

信息管理与信息系统专业具有以下特点。

(一)交叉性

信息管理与信息系统专业是管理学、经济学、数理学以及信息科学的交叉专业,所开设的专业课程包括一般的管理学课程、数学类课程、经济学课程以及信息检索与计算机相关课程,培养的人才既懂管理又懂计算机技术,信息管理与信息系统专业的主要研究内容是计算机科学技术在管理与经济领域中的应用,并非能够简单由计算机专业或者管理专业所替代。

(二)实践性

信息管理与信息系统专业聚焦信息技术在管理与经济领域的应用,更加注重实践操作,尤其是信息系统的分析设计与开发,如果单纯依赖理论知识,而缺乏必要的实践过程,必然会导致所学与社会产生脱节,实践性是此专业的关键特点。

(三)应用性

专业培养的人才是集管理、经济与信息于一体的复合型人才,具有极强的应用特点。专业人才主要与企业对接,合作培养行业所需的人才,同时在岗位职责、工作任务、工作性质等方面展开针对性的培养,是培养技术主导性与技能主导性应用人才的典型专业。

五、码云在信息系统专业课程中的具体实施

信息管理與信息系统专业学生在未来的工作中绝大多数从事的是信息类相关工作,主要是系统的设计、开发以及维护等工作,在信息系统专业课程中引入码云平台为依托的项目教学管理模式有助于提升信息系统专业学生的动手实践能力,便于学生在就业中及早地适应主流代码管理模式,尽快进入工作状态,发挥最大的作用。

(一)教学模式设计

1.教师教学设计

2.学生学习设计

3.基于码云的项目式教学流程

教师新建一个代码库项目,如上图3所示。代码库可以是空的项目,然后将项目地址发给学生。学生点击右上角的Forked,将教师的代码库Fork到自己的账号下。学生在该项目下建立自己学号命名的目录,然后将代码放入该目录。学生点击该项目的Pull Request,然后点击+新建Pull Request提出请求,将自己的代码合并到教师建立的代码库项目中。教师端点击Pull Request,可以查看学生提交的Pull Request。然后根据需要决定是否接受该学生的合并请求。由于合并到主项目的代码可以共享给全部项目成员,会存在代码泄露的问题,可以开启Pull Request权限功能解决此问题。此外,如果一个班级的人数太多,让每个学生发起Pull Request会增加教师负担并且降低工作效率,此问题可以借助码云Pull Request多人代码审核功能进行任务指派。

码云在项目目录结构以及代码质量规范方面也提供了有效的工具,教师在发布项目的同时可以规范项目的标准目录结构,以供学生Fork下来;码云项目中具有项目代码质量检测功能,可以在教师审查之前进行自查,减轻教师的工作量。码云分布式平台真正意义上实现了分布式开发,项目任务和分工十分清晰、明确,解决了传统程序项目作业中存在的1拖N的现象,教师可以通过提交记录监督学生任务的完成情况并进行项目效果评价。

(二)教学应用案例

基于码云平台的项目式教学是新工科的技术支持,也是一种新的尝试,本文结合管理信息系统课程案例来展示码云在项目式教学中的应用。管理信息系统课程是一门实践性很强的课程,除了涉及基本的概念和理论知识之外,更多地侧重对学生实际开发管理信息系统的实践指导,此类课程涉及的计算机知识比较多,也具有一定的编程实践要求,因此,选择码云作为项目教学工具是合适的。

1.课前准备阶段

教师根据教学大纲的要求,明确教学目标是让学生掌握管理信息系统的相关概念以及开发管理信息系统的方法和流程。从这个教学目标出发,将教学项目划分为一个大项目,即开发一套完整的管理信息系统,如学习管理系统。在这个大项目下根据管理信息系统的开发方法划分为5个子任务,即系统规划、系统分析、系统设计、系统实施与系统维护等任务。教师项目的设定数量根据学生的人数以及总的分组情况决定,如有10组学生,那么教师在码云上建立10个项目,把每个项目的对应地址发给对应的学生组。

学生在课前准备阶段的主要工作是预习理论知识,初步了解管理信息系统的相关概念,包括系统的定义、技术要求、开发方法与开发流程等相关知识,通过自己的了解进行问题的总结,带着问题进入课堂听讲。

2.课堂授课与学习阶段

课堂上教师针对管理信息系统的理论知识进行讲解,介绍管理信息系统的开发流程以及相关技术方法,并且通过电脑进行演示,如数据库的连接、前端与后端的设计等,强化动手实操技巧的演示。同时,进行项目的指派与任务的分发,对每个学生小组进行项目说明,项目的具体指派原则为教师与学生双向沟通,尽可能在不影响教学秩序的前提下满足项目小组的需求。学生小组接受项目并且了解项目任务的具体情况后开始展开实践操作,分组协作,将教师指定的项目Fork到自己的目录下。在实践过程中总结问题,及时通过码云平台提交给教师,便于教师进行问题总结并在课堂上集中或者针对性讲解,协助解决问题。每完成一项任务,如教学管理系统中的成绩管理需求分析、类库设计等,及时Pull Request给教师,便于教师及时进行项目效果评价。

3.课后巩固阶段

在课后教师通过接受搜集码云上的问题反馈以及课堂上的问题进行课程总结,寻求解决方法,丰富和完善教学课件,力求教学课件能够满足所有学习者的要求。

(三)教学效果评价

在使用码云平台完成管理信息系统实践项目的教学任务后,对信息管理与信息系统专业学习班级的90名学生进行问卷调查,调查结果表明,所有学生对码云平台的项目式教学管理比较认可,96%的学生认为此种教学方式方便了课程实践代码的管理与课程实践项目的实施,减少了实践的惰性,提高了学习兴趣;95%的学生认为基于码云的项目教学相比于传统教学方式与方法更加贴近工作实际,能够帮助学生尽早接触行业主流事物。通过对任课教师的调研,结果反馈良好,学生的课堂效率提高,实践作业质量大幅增加,实验报告良好及以上的比例为46%。总之,基于码云的项目式教学在信息管理与信息系统专业课程中得到了师生的认可,教学效果良好。

六、结论

基于码云的项目式教学在码云代码托管平台的协助下,将课程实践设置成具体项目,通过分组协作的方式完成项目是一种非常有效的教学方法,能够帮助学生提高实践动手能力,增强学生的学习兴趣,启发学生的创造与创新能力,同时能够将行业主流的代码管理方法融入教学场景中,便于帮助学生提前接触行业,增强适应未来工作的能力。基于码云的项目式教学模式对具有管理、经济与计算机技术交叉特点的信息管理与信息系统专业的实践教学具有十分重要的作用,是计算机相关专业教学的重大变革。通过具体的实施结果表明,管理信息系统专业课程采用基于码云的项目式教学方法是一种成功的尝试,可以提高教学效果,帮助学生在动手实践中扎实掌握知识。

参考文献:

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[3]宋三华,王娟娟.项目式教学在Android应用开发课程中的应用[J].计算机产品与流通,2019(3):234.

[4]聂俊飞,罗婷,杨波.项目式教学在《模拟电子技术》课程中的应用和研究[J].福建电脑,2018,34(12):88,103.

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[6]黄振余.信息技术项目式教学中项目主题与探究问题的创设[J].中国信息技术教育,2018(19):38-40.

[7]王世波,康铭,王成,等.信息管理与信息系统专业人才培养模式研究:基于就业的视角[J].河北企业,2019(1):119-120.

编辑 赵瑞峰