高職軟件技術(shù)專業(yè)信息化教學(xué)研究

張俊暉

（四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 軟件學(xué)院，四川 廣元 628017）

0 引 言

隨著《教育信息化“十三五”規(guī)劃》提出將信息化教學(xué)作為教學(xué)活動(dòng)的常態(tài)，以及“教育信息化2.0 行動(dòng)計(jì)劃”的逐步實(shí)施，職業(yè)院校越來(lái)越重視信息化教學(xué)，教學(xué)模式逐步完善，教學(xué)方法更加多樣化，信息化教學(xué)資源更加豐富，教師信息化教學(xué)素養(yǎng)逐步提升，信息化手段的應(yīng)用為職業(yè)教育注入了生命與活力。

高職院校教師，特別是軟件技術(shù)這樣一個(gè)技術(shù)更新非?？焖俚膶I(yè)，其教師更要積極地投身到信息化教學(xué)的潮流中，使用前沿信息技術(shù)不斷地拓展學(xué)生的行業(yè)眼界，不斷地提升自身的專業(yè)信息化水平，不斷地探索新興信息技術(shù)在教育教學(xué)中的應(yīng)用，促進(jìn)專業(yè)教學(xué)水平的不斷提升和專業(yè)的良性發(fā)展。

本文從項(xiàng)目研究意義、研究?jī)?nèi)容、研究方法、研究成果等方面對(duì)信息化教學(xué)進(jìn)行了闡述，對(duì)高職院校專業(yè)建設(shè)工作給出一個(gè)可行性方案。

1 研究?jī)?nèi)容

四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院軟件教研室以新時(shí)代高職教育教師信息化發(fā)展理念為指導(dǎo)，在理論支撐下，緊密結(jié)合高職軟件技術(shù)專業(yè)教師發(fā)展需求，研究高職院校軟件技術(shù)專業(yè)提升專業(yè)信息化水平的方法和實(shí)現(xiàn)路徑，采用理論研究和實(shí)踐研究相結(jié)合的方式，從而使項(xiàng)目研究具有可操作性。具體研究?jī)?nèi)容有以下6 個(gè)方面。

1.1 OJ 應(yīng)用研究

在線判題系統(tǒng)（OJ）是一種常用于編程競(jìng)賽在線測(cè)試系統(tǒng)，也可用于日常編程練習(xí)。OJ 執(zhí)行代碼，并預(yù)設(shè)測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)提交的代碼進(jìn)行測(cè)試，并最終以用戶提交正確題目數(shù)量和罰時(shí)長(zhǎng)短作為排名依據(jù)。本項(xiàng)目研究并使用了國(guó)內(nèi)出名的多個(gè)OJ，如LeetCode、洛谷、杭電、?？?、VOJ 等，研究將OJ 應(yīng)用于課程教學(xué)或技能競(jìng)賽訓(xùn)練，以提升信息化水平。

1.2 PTA 平臺(tái)應(yīng)用研究

拼題A（PTA）是由浙江大學(xué)主導(dǎo)，杭州百騰教育科技有限公司管理運(yùn)營(yíng)，全國(guó)高校教師共同建設(shè)的程序設(shè)計(jì)類課程的輔助教學(xué)平臺(tái)，該平臺(tái)可免費(fèi)使用。本項(xiàng)目研究了利用PTA 程序設(shè)計(jì)類實(shí)驗(yàn)輔助教學(xué)平臺(tái)，進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作動(dòng)手能力，有效地對(duì)學(xué)生作業(yè)完成的進(jìn)度和質(zhì)量進(jìn)行過(guò)程性評(píng)價(jià)，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，同時(shí)提升教師信息化水平。

1.3 GitHub、Gitee 平臺(tái)研究

GitHub 是全球最大的開(kāi)源網(wǎng)站，Gitee（碼云）中國(guó)最大最好的開(kāi)源網(wǎng)站，他們提供了基于Git 的代碼托管服務(wù)，Gitee 包括三個(gè)版本，分別是：社區(qū)版、企業(yè)版和高校版。本項(xiàng)目研究了如何使用GitHub 或Gitee 高校版實(shí)現(xiàn)信息化教學(xué)，在教學(xué)中鍛煉學(xué)生Git倉(cāng)庫(kù)使用能力，培養(yǎng)學(xué)生開(kāi)源意識(shí)，同時(shí)提升教師信息化水平。

1.4 學(xué)習(xí)通平臺(tái)研究

學(xué)習(xí)通是集課程學(xué)習(xí)、知識(shí)管理、辦公應(yīng)用、專題創(chuàng)作為一體的基于微服務(wù)架構(gòu)的課程學(xué)習(xí)與管理分享平臺(tái)。本項(xiàng)目研究了如何使用學(xué)習(xí)通平臺(tái)建設(shè)課程資源、班級(jí)管理、教學(xué)檢查管理等，實(shí)現(xiàn)課堂點(diǎn)名、作業(yè)提交等日常工作信息化。

1.5 MOOC 在線課程資源平臺(tái)研究

MOOC 意即大規(guī)模開(kāi)放的在線課程，這是一種在線教育方式，里面涵蓋了一些重點(diǎn)大學(xué)的課程，比如清華大學(xué)、北京大學(xué)等，其內(nèi)容涵蓋面也很廣。國(guó)內(nèi)有許多的在線課程資源，如慕課、嗶哩嗶哩、實(shí)驗(yàn)樓等，項(xiàng)目研究了如何使用在線課程資源提升教師業(yè)務(wù)能力，提升學(xué)生自我學(xué)習(xí)能力和意識(shí)，并對(duì)比在線課程資源，為老師選擇在線資源給出建議。

1.6 學(xué)院內(nèi)部課程資源建設(shè)研究

學(xué)院內(nèi)部建設(shè)有一系列精品開(kāi)放課程供學(xué)生自我學(xué)習(xí)使用，本項(xiàng)目研究了這些課程資源是否能用、夠用、好用，分析利弊，并為老師建設(shè)新的在線課程資源建設(shè)提出建議。

2 研究方法

研究方法主要有：

（1）文獻(xiàn)檢索與計(jì)量法：通過(guò)系統(tǒng)梳理國(guó)內(nèi)外近5年來(lái)對(duì)高職軟件專業(yè)群教師信息化水平研究領(lǐng)域的相關(guān)研究成果，厘清項(xiàng)目?jī)?nèi)涵、要素等相關(guān)問(wèn)題，構(gòu)建具體框架和研究?jī)?nèi)容；

（2）實(shí)證研究法：在前期理論研究的基礎(chǔ)上，依據(jù)現(xiàn)有的科學(xué)理論和實(shí)踐的需要，提出方法設(shè)計(jì)，以我省高職院校軟件技術(shù)專業(yè)群為實(shí)踐載體，確定條件與現(xiàn)象之間的因果關(guān)系。

（3）比較分析法：在實(shí)施實(shí)證研究的基礎(chǔ)上，對(duì)比分析項(xiàng)目實(shí)施前、實(shí)施后的教師信息化水平和人才培養(yǎng)質(zhì)量，形成對(duì)我省高職院校軟件專業(yè)群教師信息化教學(xué)組織與管理的啟示。

（4）經(jīng)驗(yàn)總結(jié)法：總結(jié)項(xiàng)目實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，為四川省高職院校軟件技術(shù)專業(yè)群教師信息化教學(xué)水平提升提供參考。

3 建設(shè)成效

3.1 OJ 應(yīng)用成效

項(xiàng)目組先后試用了多個(gè)OJ 平臺(tái)，結(jié)合自身切實(shí)需要，得出結(jié)論如下：

（1）力扣（LeetCode）：題目難度分為簡(jiǎn)單、中等、困難三個(gè)等級(jí)，整體題目數(shù)量相對(duì)較少，題目難度相對(duì)算法競(jìng)賽需求，特別是XCPC 而言較低，不適合算法競(jìng)賽學(xué)生訓(xùn)練使用。但其比較適合于畢業(yè)生求職時(shí)針對(duì)性刷題，因?yàn)楝F(xiàn)在市場(chǎng)上軟件公司都會(huì)有筆試環(huán)節(jié)，而筆試環(huán)節(jié)中出現(xiàn)的算法題目大多來(lái)自LeetCode，建議大三年級(jí)欲在本行業(yè)內(nèi)就業(yè)的學(xué)生針對(duì)刷題。

（2）洛谷：題目難度分為簡(jiǎn)單、中等、困難三個(gè)等級(jí)，題目數(shù)量較多，題目難度階梯形分布較為均衡，操作使用無(wú)論是學(xué)生或是老師上手較為容易，適合作為程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程輔助工具，也適用于算法競(jìng)賽學(xué)生日常訓(xùn)練。本項(xiàng)目組老師均已掌握使用方法。

（3）CodeForces：該平臺(tái)由俄羅斯開(kāi)發(fā)運(yùn)營(yíng)，是最著名的編程競(jìng)賽平臺(tái)。CodeForces 很大的特點(diǎn)就是題目兼容并蓄，什么難度等級(jí)的題目都可以找到。并且題目很有意思，往往思維陷阱比較多，也就是思維題比較多。但是該平臺(tái)全英文題面，僅建議算法競(jìng)賽學(xué)生中學(xué)得較好的同學(xué)使用，課堂教學(xué)不適合。

（4）杭電OJ：該平臺(tái)由杭州電子科技大學(xué)開(kāi)發(fā)維護(hù)，是國(guó)內(nèi)非常有名的OJ 平臺(tái)，題目數(shù)量較多，也適合新手使用，但是該平臺(tái)曾于2021年關(guān)停數(shù)個(gè)月之久，且為全英文界面，不適合高職院校課堂教學(xué)使用。

（5）C 語(yǔ)言網(wǎng)：該平臺(tái)專注于C/C++教程與OJ 訓(xùn)練，舉辦比賽權(quán)限已經(jīng)完全開(kāi)放，支持老師、個(gè)人隨時(shí)抽題創(chuàng)建校內(nèi)賽等比賽，但是該平臺(tái)操作體驗(yàn)較差，不建議作為課堂教學(xué)使用。

綜上所述，項(xiàng)目組最終選擇了洛谷平臺(tái)作為程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)輔助平臺(tái)，且已經(jīng)將其應(yīng)用于2021 級(jí)軟件技術(shù)專業(yè)《C 程序設(shè)計(jì)》課程的日常教學(xué)，讓所有軟件專業(yè)師生都接觸并使用了OJ 平臺(tái)，提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)積極性，也提升了教師信息化教學(xué)水平。同時(shí)，針對(duì)算法競(jìng)賽學(xué)生團(tuán)隊(duì)的日常訓(xùn)練，項(xiàng)目組基于HustOJ 搭建了學(xué)院自己的ThunderOJ，通過(guò)參與本科院校組織的訓(xùn)練賽、自己組織訓(xùn)練賽、CodeForces 和洛谷刷題，保證了訓(xùn)練質(zhì)量，在四川省的高職院校算法競(jìng)賽成績(jī)中名列第一。ThunderOJ 平臺(tái)如圖1所示。

圖1 ThunderOJ 平臺(tái)

3.2 PTA 應(yīng)用成效

PTA 本質(zhì)是一個(gè)OJ 平臺(tái)，但其主辦方浙江大學(xué)除運(yùn)營(yíng)OJ 外，還組織PAT 認(rèn)證考試（計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)能力測(cè)試）和中國(guó)高校計(jì)算機(jī)大賽團(tuán)體程序設(shè)計(jì)天梯賽。項(xiàng)目組在程序設(shè)計(jì)課程和競(jìng)賽生日常訓(xùn)練中引入了PTA 平臺(tái)，既提升了師生編碼能力，又宣傳組織了天梯賽，2020年、2021年連續(xù)兩年奪得天梯賽全國(guó)高校銅獎(jiǎng)和四川賽區(qū)滄海競(jìng)舟組（?？平M）特等獎(jiǎng)，同時(shí)多名同學(xué)通過(guò)了PAT 認(rèn)證，獲得了企業(yè)免筆試直接面試的機(jī)會(huì)，取得了較好的成績(jī)。

3.3 GitHub、Gitee 應(yīng)用成效

GitHub和Gitee是當(dāng)前軟件開(kāi)發(fā)公司均使用的開(kāi)源網(wǎng)站，其平臺(tái)上有大量的開(kāi)源資源可供免費(fèi)下載使用。通過(guò)試用發(fā)現(xiàn)，GitHub 訪問(wèn)速度、資源下載速度較慢，不適合用于課堂教學(xué)。而Gitee 推出了高校版，免費(fèi)向高校教師提供分班/分團(tuán)隊(duì)管理、布置教學(xué)任務(wù)、學(xué)生在線提交作業(yè)、老師在線檢查作業(yè)、課程回顧與總結(jié)、學(xué)生專屬個(gè)人簡(jiǎn)歷等功能，既能滿足日常教學(xué)需要，又能大大拓展學(xué)生職業(yè)視野。因此項(xiàng)目組成員均申請(qǐng)了Gitee 高校版賬號(hào)，并使用Git 這個(gè)分布式版本控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了課堂教學(xué)，提升了教學(xué)信息化水平。如圖2所示。

圖2 Gitee 高校版

3.4 學(xué)習(xí)通和在線課程資源平臺(tái)應(yīng)用成效

目前，軟件學(xué)院的校內(nèi)在線課程資源分為兩種，一種是在進(jìn)行實(shí)訓(xùn)室建設(shè)的時(shí)候，附帶采購(gòu)的相關(guān)課程資源，比如大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)、人工智能技術(shù)應(yīng)用專業(yè)相關(guān)課程資源，Python 程序設(shè)計(jì)、機(jī)器學(xué)習(xí)、Hadoop 技術(shù)、Spark 技術(shù)、深度學(xué)習(xí)等，這些課程資源包含了在線課程實(shí)驗(yàn)、在線考試、作業(yè)提交、課程資源庫(kù)等，這些資源已經(jīng)在日常授課中得到了應(yīng)用，為相關(guān)專業(yè)的師生技術(shù)能力的提升提供了極大的幫助；另一種是建設(shè)在學(xué)習(xí)通上的課程資源，學(xué)校統(tǒng)一所有上課的課程，都應(yīng)該在學(xué)習(xí)通平臺(tái)上開(kāi)設(shè)課程資源，然后若是學(xué)校要評(píng)選校級(jí)精品資源共享課程時(shí)，則從已在學(xué)習(xí)通平臺(tái)上建設(shè)的課程資源中擇優(yōu)評(píng)定，此舉讓學(xué)院在線課程資源總量大大增加，比如軟件技術(shù)專業(yè)群每一門(mén)課程都有在線課程資源，且同時(shí)承擔(dān)了師生線上線下互動(dòng)、課程考勤、平時(shí)成績(jī)?cè)O(shè)定、學(xué)生自我學(xué)習(xí)等相關(guān)功能，另外軟件學(xué)院在應(yīng)對(duì)學(xué)院的教學(xué)檢查時(shí)，也將相關(guān)檢查資料上傳到學(xué)習(xí)通，讓學(xué)習(xí)通成了學(xué)習(xí)云、工作云。學(xué)習(xí)通課程資源平臺(tái)如圖3所示。

圖3 學(xué)習(xí)通課程資源平臺(tái)

但是，學(xué)習(xí)通平臺(tái)也存在局限，特別是針對(duì)軟件技術(shù)專業(yè)而言，某些程序設(shè)計(jì)課程的作業(yè)提交上，學(xué)習(xí)通支持傳文件源代碼和代碼圖片的方式提交，而這兩種方式提交上來(lái)的作業(yè)，教師批改起來(lái)非常麻煩，特別是一個(gè)老師帶多個(gè)班級(jí)時(shí)，動(dòng)輒會(huì)有一百余份作業(yè)需要批改，耗費(fèi)教師大量的時(shí)間，會(huì)極其影響工作效率。為提升教學(xué)信息化水平，提升工作效率，項(xiàng)目組搭建了Moodle 課程資源平臺(tái)，Moodle 支持類似谷歌瀏覽器Chrome 插件的功能，實(shí)現(xiàn)針對(duì)不同課程、不同客戶、不同需求的課程資源定制化，目前Moodle 共有1 800 余個(gè)可用插件，可以滿足用戶更多的額外需求，使得Moodle 在世界范圍內(nèi)，特別是德國(guó)、美國(guó)等國(guó)，得到了廣泛的應(yīng)用。項(xiàng)目組在Moodle 平臺(tái)上安裝了CodeRunner 插件，CodeRunner 插件可用于代碼結(jié)果正確性的評(píng)判，常用于程序設(shè)計(jì)相關(guān)課程的作業(yè)中，用于快速評(píng)判學(xué)生作業(yè)代碼的正誤，同時(shí)減輕教師的工作壓力。Moodle 課程資源平臺(tái)如圖4所示。

圖4 Moodle 課程資源平臺(tái)

同時(shí)，由于互聯(lián)網(wǎng)中MOOC 在線網(wǎng)站繁多，為了給學(xué)生一個(gè)正確的引導(dǎo)，給自我學(xué)習(xí)的學(xué)生提供優(yōu)質(zhì)的在線學(xué)習(xí)資源，項(xiàng)目組查閱了中國(guó)大學(xué)MOOC（慕課）國(guó)家精品課程在線學(xué)習(xí)平臺(tái)、愛(ài)課程、國(guó)家精品在線開(kāi)放課程、前端在線課程等眾多MOOC 資源網(wǎng)站，并在知乎進(jìn)行了相關(guān)信息檢索，對(duì)眾多課程資源進(jìn)行了對(duì)比，最終給學(xué)生提供了一份適合于高職學(xué)生自我學(xué)習(xí)的精品課程資源清單，為學(xué)生的自我學(xué)習(xí)意識(shí)的養(yǎng)成打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，也為教師減輕了教學(xué)壓力。

3.5 FTP 資源平臺(tái)建設(shè)

高職院校教師總是會(huì)面臨各類教學(xué)檢查和省市下發(fā)的各類教學(xué)資料收集任務(wù)，這些任務(wù)總是需要教師重復(fù)提供各種資料，如論文、科研、競(jìng)賽等，每檢查一次就要提交一次，讓老師不勝其煩，為實(shí)現(xiàn)資源共享，項(xiàng)目組搭建了FPT 資源共享平臺(tái)，提升了教師辦公效率和信息化水平。FPT 資源共享平臺(tái)如圖5所示。

圖5 FTP 資源共享平臺(tái)

4 結(jié) 論

綜上得出問(wèn)題分析與下一步打算：

（1）整體信息化水平還不夠高?，F(xiàn)階段整體而言，軟件教學(xué)團(tuán)隊(duì)的信息化水平相對(duì)其他專業(yè)團(tuán)隊(duì)的水平要高一些，也用到了很多信息化手段與平臺(tái)，貼近了軟件開(kāi)發(fā)市場(chǎng)潮流，但是個(gè)別老師依然存在不愿意接受新事物，抱殘守缺，學(xué)習(xí)積極性較低的狀況。下一步希望通過(guò)學(xué)院制度的完善，以制度來(lái)督促相關(guān)老師進(jìn)行信息化新知識(shí)、新方法、新手段的學(xué)習(xí)。

（2）技術(shù)應(yīng)用尚未推廣。目前軟件專業(yè)信息化水平相對(duì)學(xué)院其他專業(yè)而言較高，而其中有一些方法是可以推廣、復(fù)制到其他專業(yè)，進(jìn)而提升其信息化水平的，因此下一步準(zhǔn)備加強(qiáng)學(xué)校內(nèi)部專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)和省內(nèi)其他高職院校之間的相互交流，爭(zhēng)取將成果推廣出去，為高職院校信息化水平提升盡綿薄之力。

（3）學(xué)生的自我學(xué)習(xí)意識(shí)尚待加強(qiáng)。通過(guò)對(duì)軟件21 級(jí)的專業(yè)授課與課外輔導(dǎo)發(fā)現(xiàn)，目前該年級(jí)學(xué)生共165 人，具有課后自學(xué)習(xí)慣與意識(shí)的學(xué)生60 余人，占總?cè)藬?shù)36.4%，相對(duì)于以往年級(jí)而言有所提升，但還未達(dá)到理想狀況，接下來(lái)準(zhǔn)備進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生自我學(xué)習(xí)意識(shí)的鍛煉，進(jìn)而提升專業(yè)整體實(shí)力。