趙劍冬,許智超
(廣東技術師范大學計算機科學學院,廣州510665)
2017 年微信小程序誕生后,借助微信生態環境中迅速成為四種常見的移動應用開發模式之一[1]。微信小程序開發需要具備WXML 標簽語言、WXSS 樣式、JavaScript 腳本程序設計這三方面的基礎知識[2]。實際上WXML、WXSS 與靜態網頁中涉及的HTML 和CSS很類似。面對具有靜態網頁開發基礎的學習者,直接采用項目教學是可行的。
計算機類課程及時融入新技術教學內容會受到學生的歡迎。新技術引入高校課堂的途徑一般是首先考慮以在學校里面做講座介紹新技術,然后開始嘗試在相關課程中以章節形式介紹新技術,最后再考慮單獨開設課程,教師開發教材或者講義開始系統講授新技術。
在課程開發前,通過梳理微信小程序開發涉及的知識點以及評估難易程度,初步考慮這門課程應該設置為32 個學時,也即每周2 課時,一個學期16 周的方式。另外32 課時對應4 個整天,也可以放在應用型大學某個學期末的兩個實訓周進行講授。除此外,集中4天的課程教學還很適合在假期舉辦的面向職業教育師資的培訓班中進行講授。
傳統程序設計類課程一般采用按知識點講授的方法。但面對具有程序設計和靜態網頁設計基礎的學習者,可以考慮該課程直接結合具體項目案例進行講授。開展項目教學的關鍵是設計和開發一個具有實際應用背景,又容易理解的軟件原型系統。當前微信小程序廣泛應用于智慧校園、出行與交通、電商平臺、商家自營、生活服務、餐飲、旅游、商業服務、體育等行業。考慮到電子商務是當前最熱門的互聯網應用領域之一,也是大學生最熟悉的移動應用方式,而且電子商務教師是職業教育信息技術類教師中一個比較大的群體,所以最終決定首先設計并開發一個基于微信小程序的電子商務原型系統。
整個移動電子商務原型系統包括前端部分和后臺部分。前端部分主要提供交互界面給用戶進行商品選購,以下列舉幾個常見的交互界面。如圖1 所示,與常見的電商平臺類似,系統首頁展示商品分類導航,然后每個類別都列出一些推薦商品。圖2 是商品分類頁面,點擊左側每一類別,在右側列出該類別下的全部商品。圖3 是商品詳情頁,顯示每個商品的照片、價格和詳細商品圖片文字介紹等。圖4 是購物車頁,顯示當前打算購買的所有商品列表,可以繼續添加商品或者刪除購物車中的商品,然后去結算。
前端部分教學涉及的知識點主要包括小程序注冊、開發工具、代碼結構、JSON 配置文件、WXML 頁面結構、WXSS 頁面樣式、JS 頁面交互、JSON 數據交換格式、組件、微信小程序API、小程序調試和發布等。
整個移動電子商務原型系統的后臺部分主要負責商品數據和用戶數據管理。后臺開發可以采用簡單的云開發模式,也可以采用自主搭建Web 服務器數據接口的模式。其中第一種云開發模式無需搭建服務器,使用平臺提供的API 就可以進行核心業務開發,可以實現快速上線和迭代的目標,而且與開發者已經使用的云服務相互兼容。云開發模式主要特點包括:①無需自建數據庫,提供一個既可在小程序前端操作,也能在云函數中讀寫的JSON 數據庫;②無需自建存儲和CDN,在小程序前端直接上傳/下載云端文件,在云開發控制臺可視化管理;③支持云調用,基于云函數免鑒權提供開放接口的能力,使得小程序獲得服務端調用、獲取開放數據等能力;④支持云函數,也就是只需編寫自身業務邏輯代碼,這些代碼在云端運行[3]。
第二種自主搭建Web 服務器模式可以采用結構化數據庫,例如常見的Linux+Java+Oracle 或者Linux+PHP+MySQL 或者Windows+.NET+SQLServet 等開發工具套件,也可以考慮采用非結構化數據庫,例如采用Linux/Windows+Python+MongoDB 的開發工具套件。自主搭建模式主要特點包括:①可以實現業務邏輯更加靈活的代碼。例如小程序涉及計算量較大的任務時候,可以將計算由服務器端實施。②可以不受云開發基礎資源配額的限制。例如云開發模式下對存儲容量、云函數調用次數、單個云函數并發數、云函數數量等都有一定限制。③自主搭建Web 服務器的運行維護難度要高于云開發模式。考慮到學生前期已經學習過Java、.NET、Python 等開發語言以及Python 當前的熱門程度,所以采用Python 進行自主搭建。
后臺部分教學涉及知識點包括兩部分,第一部分是云開發模式相關的,包括云開發模式介紹、云數據庫、云函數、云存儲等,第二部分是與自主搭建模式相關的,包括Python Web 開發環境、Flask 框架、MongoDB數據庫等[4]。

圖1 系統首頁

圖2 商品分類頁

圖3 商品詳情頁

圖4 購物車頁
在課程開發過程中,嚴格遵循ADDIE 模式,并注重學習者計算思的培養[5-6]。通過對計算思維結構的深入研究,認為計算思維包括算法思維、評估、分解、抽象、概括五個方面要素[7]。計算思維在信息技術課程中表現為六組思維主題,即對象與管理、設計與制作、系統與工程、規則與安全、合作與協作、倫理與道德[8]。以計算思維結構為基礎,以計算思維主題為主線,為整個課程開發作為理論指導的基礎。在信息技術類專業中,核心素養主要關注學習者能否適應信息技術的飛速發展。整個教學過程采用基于面向核心素養的項目學習法,將整個項目細化為多個實訓環節,從而有效激發學習者的學習動力。整個課程的教學進度設計如表1 所示。
結合教學進度設計,研究團隊開發了每一章節的課程資源。考慮到所在高校與超星平臺進行合作,該平臺允許編輯章節和支持發布各種格式教學資源,所以選擇將課程資源發布在超星平臺上,如圖5 所示。課程資源主要包括教學講義、思維導圖、教學課件、教學微課、示例代碼和課后復習提示等。課程資源開發的目標是希望達到任何一位主講教師,依賴提供的課程資源,經過自學掌握后,借助平臺提供的教學課件、教學微課就可以完成這門實戰課程的講授。編撰的教學講義嚴格按照系統模塊開發流程逐一介紹電商系統首頁、商品分類頁、商品詳情頁和后臺開發的技術細節。思維導圖主要讓學習者可以抓住每個部分的關鍵知識點,如圖6 所示。同時課程資源也給學習者提供了示例代碼和課后復習的提示。
在課程設計中將計算思維主導引入課程開發,借鑒計算思維結構模型繪制微信小程序課程開發的計算思維三棱結構。在微信小程序課程的計算思維結構描述中,學習者基礎層的內容為計算思維環境、微信小程序電商系統與架構、開發工具與配置、協作與交互;學習者專項能力層中包含微信小程序開發的前端設計與制作品質、數據庫邏輯品質;在學習者的思維方法層中主要包括微信小程序開發的創新品質。一方面章節設置要包含以上各點,另外一方面,按照基礎層、專項能力層和思維方法層給予學習者必要的啟示。例如在期末課程作品選題環節,注意給學生點評全國高校微信小程序比賽選題,在課程資源開發環節也包括優秀作品選登。

圖6 思維導圖
課程的實施可以考慮單獨開設一門選修課,或者融合在相關課程中提及微信小程序開發模式。在應用型高校的計算機類專業人才培養計劃中一般已經開設了《HTML 語言程序設計》、《Android 移動應用開發》或者《iOS 移動應用開發》、《Web 程序設計》、《Java 程序設計》等課程,而且由于人才培養計劃總學時限制,所以本課程是選擇與在計算機學院本科生三年級開設的電子商務課程融合在一起實施的。
相對于在經濟管理學院側重電商營銷和物理管理,計算機學院開設的電子商務課程更側重電子商務技術。該課程每周3 課時,其中2 課時進行理論講授,1 課時實訓內容講授,主要將以上的微信小程序教學內容壓縮為16 課時進行講授。由于計算機學院大三的學生前期已經具備程序設計、HTML、數據庫等知識基礎,所以重點引導學生理解電商小程序系統的前端首頁、商品分類頁、商品詳情頁以及云開發模式后,學生便能通過課后自學迅速掌握微信小程序開發技術,期末能提交一個電商微信小程序原型系統作為課程考核作品。
本研究運用課程評價理論[9],根據信息技術專業實踐課程的基本特征,進行理論推演,采用問卷調查的方法收集信息基點,構建了實戰課程的評價指標體系包括課程標準、課程知識目標、課程技能目標、課程內容選取、實踐內容組織與安排、課程內容呈現形式、教學設計、教學手段、教學資源、教師教學態度、學生學習態度、知識掌握、技能掌握等,如表2 所示。

表2 課程評價指標體系
整個評價過程采用了校內評價和社會評價相結合,校內評價包括學生評價和專家評價,學生評價采用調查問卷法,專家評價采用訪談法邀請三位從事軟件開發技術、教育評價和教育技術的專家進行評價,而社會評價也是通過邀請三位企業工程師進行訪談。
以廣東技術師范大學為例,介紹微信小程序新技術引入大學課堂的歷程。2017 年1 月小程序正式發布,廣東技術師范大學計算機學院研究生團隊根據導師指導開始進行技術跟蹤研究。2017 年10 月,計算機學院派遣研究生到深圳某公司參加小程序開發實習,該公司由騰訊公司前員工團隊創立。
2018 年6 月,在計算機學院大二、大三學生的期末17-18 周的項目實訓周引入微信小程序開發實訓。整個實訓采用企業工程師主講+校內教師隨堂輔導的模式,邀請了騰訊前資深工程師、互聯網企業唯品會資深工程師主講。通過這種模式,一方面提高了學生動手能力,另一方面也使得校內教師及時掌握了企業流行的項目開發技術。
2018 年6 月,計算機學院組織團隊申請教育部騰訊協同育人項目第一批項目,并于9 月立項獲批經費資助,并派遣教師在廣州崗頂參加騰訊公司組織的微信小程序高校教師培訓班。2018 年12 月14 日,筆者在校本部208 講學廳面向全校學生做周末講座,講座主題“微信小程序與創新創業”,受到學生的熱烈歡迎。2018 年12 月,在北京參加“中國高校微信應用教育聯盟”年會,廣東技術師范大學計算機學院獲頒發聯盟成員證書。
經過前期的準備,2019 年全年逐步完善《微信小程序實戰課程》并將課程資源發布在超星平臺上。同時結合計算機學院大學三年級開設的《電子商務》課程,將微信小程序電商系統開發嵌入作為該課程的實訓環節。
大學計算機類專業本科生對市面出現的新技術非常感興趣。大學教師在課程中及時融入新技術教學內容會受到學生的歡迎。本文介紹了廣東技術師范大學作為廣東省應用型大學轉型試點高校,及時將微信小程序開發技術引入大學課堂的歷程。通過積極參與教育部協同育人項目計劃,與互聯網企業緊密合作進行實戰課程開發,能獲得企業資金資助和技術培訓支持。課程開發中,注重計算思維的培養,通過項目導向法進行課程的講授,規避了傳統按知識點講授的缺點。最終通過課程評價驗證了整個課程設計和開發模式確實達到預期目標,也順利完成了整個教育部協同育人項目的結題工作。