高職軟件技術專業信息化教學研究

張俊暉

（四川信息職業技術學院 軟件學院，四川 廣元 628017）

0 引 言

隨著《教育信息化“十三五”規劃》提出將信息化教學作為教學活動的常態，以及“教育信息化2.0 行動計劃”的逐步實施，職業院校越來越重視信息化教學，教學模式逐步完善，教學方法更加多樣化，信息化教學資源更加豐富，教師信息化教學素養逐步提升，信息化手段的應用為職業教育注入了生命與活力。

高職院校教師，特別是軟件技術這樣一個技術更新非常快速的專業，其教師更要積極地投身到信息化教學的潮流中，使用前沿信息技術不斷地拓展學生的行業眼界，不斷地提升自身的專業信息化水平，不斷地探索新興信息技術在教育教學中的應用，促進專業教學水平的不斷提升和專業的良性發展。

本文從項目研究意義、研究內容、研究方法、研究成果等方面對信息化教學進行了闡述，對高職院校專業建設工作給出一個可行性方案。

1 研究內容

四川信息職業技術學院軟件教研室以新時代高職教育教師信息化發展理念為指導，在理論支撐下，緊密結合高職軟件技術專業教師發展需求，研究高職院校軟件技術專業提升專業信息化水平的方法和實現路徑，采用理論研究和實踐研究相結合的方式，從而使項目研究具有可操作性。具體研究內容有以下6 個方面。

1.1 OJ 應用研究

在線判題系統（OJ）是一種常用于編程競賽在線測試系統，也可用于日常編程練習。OJ 執行代碼，并預設測試數據對提交的代碼進行測試，并最終以用戶提交正確題目數量和罰時長短作為排名依據。本項目研究并使用了國內出名的多個OJ，如LeetCode、洛谷、杭電、牛客、VOJ 等，研究將OJ 應用于課程教學或技能競賽訓練，以提升信息化水平。

1.2 PTA 平臺應用研究

拼題A（PTA）是由浙江大學主導，杭州百騰教育科技有限公司管理運營，全國高校教師共同建設的程序設計類課程的輔助教學平臺，該平臺可免費使用。本項目研究了利用PTA 程序設計類實驗輔助教學平臺，進一步促進學生實驗操作動手能力，有效地對學生作業完成的進度和質量進行過程性評價，培養學生自主學習的主觀能動性，同時提升教師信息化水平。

1.3 GitHub、Gitee 平臺研究

GitHub 是全球最大的開源網站，Gitee（碼云）中國最大最好的開源網站，他們提供了基于Git 的代碼托管服務，Gitee 包括三個版本，分別是：社區版、企業版和高校版。本項目研究了如何使用GitHub 或Gitee 高校版實現信息化教學，在教學中鍛煉學生Git倉庫使用能力，培養學生開源意識，同時提升教師信息化水平。

1.4 學習通平臺研究

學習通是集課程學習、知識管理、辦公應用、專題創作為一體的基于微服務架構的課程學習與管理分享平臺。本項目研究了如何使用學習通平臺建設課程資源、班級管理、教學檢查管理等，實現課堂點名、作業提交等日常工作信息化。

1.5 MOOC 在線課程資源平臺研究

MOOC 意即大規模開放的在線課程，這是一種在線教育方式，里面涵蓋了一些重點大學的課程，比如清華大學、北京大學等，其內容涵蓋面也很廣。國內有許多的在線課程資源，如慕課、嗶哩嗶哩、實驗樓等，項目研究了如何使用在線課程資源提升教師業務能力，提升學生自我學習能力和意識，并對比在線課程資源，為老師選擇在線資源給出建議。

1.6 學院內部課程資源建設研究

學院內部建設有一系列精品開放課程供學生自我學習使用，本項目研究了這些課程資源是否能用、夠用、好用，分析利弊，并為老師建設新的在線課程資源建設提出建議。

2 研究方法

研究方法主要有：

（1）文獻檢索與計量法：通過系統梳理國內外近5年來對高職軟件專業群教師信息化水平研究領域的相關研究成果，厘清項目內涵、要素等相關問題，構建具體框架和研究內容；

（2）實證研究法：在前期理論研究的基礎上，依據現有的科學理論和實踐的需要，提出方法設計，以我省高職院校軟件技術專業群為實踐載體，確定條件與現象之間的因果關系。

（3）比較分析法：在實施實證研究的基礎上，對比分析項目實施前、實施后的教師信息化水平和人才培養質量，形成對我省高職院校軟件專業群教師信息化教學組織與管理的啟示。

（4）經驗總結法：總結項目實施經驗，為四川省高職院校軟件技術專業群教師信息化教學水平提升提供參考。

3 建設成效

3.1 OJ 應用成效

項目組先后試用了多個OJ 平臺，結合自身切實需要，得出結論如下：

（1）力扣（LeetCode）：題目難度分為簡單、中等、困難三個等級，整體題目數量相對較少，題目難度相對算法競賽需求，特別是XCPC 而言較低，不適合算法競賽學生訓練使用。但其比較適合于畢業生求職時針對性刷題，因為現在市場上軟件公司都會有筆試環節，而筆試環節中出現的算法題目大多來自LeetCode，建議大三年級欲在本行業內就業的學生針對刷題。

（2）洛谷：題目難度分為簡單、中等、困難三個等級，題目數量較多，題目難度階梯形分布較為均衡，操作使用無論是學生或是老師上手較為容易，適合作為程序設計基礎課程輔助工具，也適用于算法競賽學生日常訓練。本項目組老師均已掌握使用方法。

（3）CodeForces：該平臺由俄羅斯開發運營，是最著名的編程競賽平臺。CodeForces 很大的特點就是題目兼容并蓄，什么難度等級的題目都可以找到。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。但是該平臺全英文題面，僅建議算法競賽學生中學得較好的同學使用，課堂教學不適合。

（4）杭電OJ：該平臺由杭州電子科技大學開發維護，是國內非常有名的OJ 平臺，題目數量較多，也適合新手使用，但是該平臺曾于2021年關停數個月之久，且為全英文界面，不適合高職院校課堂教學使用。

（5）C 語言網：該平臺專注于C/C++教程與OJ 訓練，舉辦比賽權限已經完全開放，支持老師、個人隨時抽題創建校內賽等比賽，但是該平臺操作體驗較差，不建議作為課堂教學使用。

綜上所述，項目組最終選擇了洛谷平臺作為程序設計基礎課程教學輔助平臺，且已經將其應用于2021 級軟件技術專業《C 程序設計》課程的日常教學，讓所有軟件專業師生都接觸并使用了OJ 平臺，提高了學生的自主學習積極性，也提升了教師信息化教學水平。同時，針對算法競賽學生團隊的日常訓練，項目組基于HustOJ 搭建了學院自己的ThunderOJ，通過參與本科院校組織的訓練賽、自己組織訓練賽、CodeForces 和洛谷刷題，保證了訓練質量，在四川省的高職院校算法競賽成績中名列第一。ThunderOJ 平臺如圖1所示。

圖1 ThunderOJ 平臺

3.2 PTA 應用成效

PTA 本質是一個OJ 平臺，但其主辦方浙江大學除運營OJ 外，還組織PAT 認證考試（計算機程序設計能力測試）和中國高校計算機大賽團體程序設計天梯賽。項目組在程序設計課程和競賽生日常訓練中引入了PTA 平臺，既提升了師生編碼能力，又宣傳組織了天梯賽，2020年、2021年連續兩年奪得天梯賽全國高校銅獎和四川賽區滄海競舟組（專科組）特等獎，同時多名同學通過了PAT 認證，獲得了企業免筆試直接面試的機會，取得了較好的成績。

3.3 GitHub、Gitee 應用成效

GitHub和Gitee是當前軟件開發公司均使用的開源網站，其平臺上有大量的開源資源可供免費下載使用。通過試用發現，GitHub 訪問速度、資源下載速度較慢，不適合用于課堂教學。而Gitee 推出了高校版，免費向高校教師提供分班/分團隊管理、布置教學任務、學生在線提交作業、老師在線檢查作業、課程回顧與總結、學生專屬個人簡歷等功能，既能滿足日常教學需要，又能大大拓展學生職業視野。因此項目組成員均申請了Gitee 高校版賬號，并使用Git 這個分布式版本控制系統，實現了課堂教學，提升了教學信息化水平。如圖2所示。

圖2 Gitee 高校版

3.4 學習通和在線課程資源平臺應用成效

目前，軟件學院的校內在線課程資源分為兩種，一種是在進行實訓室建設的時候，附帶采購的相關課程資源，比如大數據技術專業、人工智能技術應用專業相關課程資源，Python 程序設計、機器學習、Hadoop 技術、Spark 技術、深度學習等，這些課程資源包含了在線課程實驗、在線考試、作業提交、課程資源庫等，這些資源已經在日常授課中得到了應用，為相關專業的師生技術能力的提升提供了極大的幫助；另一種是建設在學習通上的課程資源，學校統一所有上課的課程，都應該在學習通平臺上開設課程資源，然后若是學校要評選校級精品資源共享課程時，則從已在學習通平臺上建設的課程資源中擇優評定，此舉讓學院在線課程資源總量大大增加，比如軟件技術專業群每一門課程都有在線課程資源，且同時承擔了師生線上線下互動、課程考勤、平時成績設定、學生自我學習等相關功能，另外軟件學院在應對學院的教學檢查時，也將相關檢查資料上傳到學習通，讓學習通成了學習云、工作云。學習通課程資源平臺如圖3所示。

圖3 學習通課程資源平臺

但是，學習通平臺也存在局限，特別是針對軟件技術專業而言，某些程序設計課程的作業提交上，學習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的作業，教師批改起來非常麻煩，特別是一個老師帶多個班級時，動輒會有一百余份作業需要批改，耗費教師大量的時間，會極其影響工作效率。為提升教學信息化水平，提升工作效率，項目組搭建了Moodle 課程資源平臺，Moodle 支持類似谷歌瀏覽器Chrome 插件的功能，實現針對不同課程、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，特別是德國、美國等國，得到了廣泛的應用。項目組在Moodle 平臺上安裝了CodeRunner 插件，CodeRunner 插件可用于代碼結果正確性的評判，常用于程序設計相關課程的作業中，用于快速評判學生作業代碼的正誤，同時減輕教師的工作壓力。Moodle 課程資源平臺如圖4所示。

圖4 Moodle 課程資源平臺

同時，由于互聯網中MOOC 在線網站繁多，為了給學生一個正確的引導，給自我學習的學生提供優質的在線學習資源，項目組查閱了中國大學MOOC（慕課）國家精品課程在線學習平臺、愛課程、國家精品在線開放課程、前端在線課程等眾多MOOC 資源網站，并在知乎進行了相關信息檢索，對眾多課程資源進行了對比，最終給學生提供了一份適合于高職學生自我學習的精品課程資源清單，為學生的自我學習意識的養成打下了堅實基礎，也為教師減輕了教學壓力。

3.5 FTP 資源平臺建設

高職院校教師總是會面臨各類教學檢查和省市下發的各類教學資料收集任務，這些任務總是需要教師重復提供各種資料，如論文、科研、競賽等，每檢查一次就要提交一次，讓老師不勝其煩，為實現資源共享，項目組搭建了FPT 資源共享平臺，提升了教師辦公效率和信息化水平。FPT 資源共享平臺如圖5所示。

圖5 FTP 資源共享平臺

4 結 論

綜上得出問題分析與下一步打算：

（1）整體信息化水平還不夠高。現階段整體而言，軟件教學團隊的信息化水平相對其他專業團隊的水平要高一些，也用到了很多信息化手段與平臺，貼近了軟件開發市場潮流，但是個別老師依然存在不愿意接受新事物，抱殘守缺，學習積極性較低的狀況。下一步希望通過學院制度的完善，以制度來督促相關老師進行信息化新知識、新方法、新手段的學習。

（2）技術應用尚未推廣。目前軟件專業信息化水平相對學院其他專業而言較高，而其中有一些方法是可以推廣、復制到其他專業，進而提升其信息化水平的，因此下一步準備加強學校內部專業教學團隊和省內其他高職院校之間的相互交流，爭取將成果推廣出去，為高職院校信息化水平提升盡綿薄之力。

（3）學生的自我學習意識尚待加強。通過對軟件21 級的專業授課與課外輔導發現，目前該年級學生共165 人，具有課后自學習慣與意識的學生60 余人，占總人數36.4%，相對于以往年級而言有所提升，但還未達到理想狀況，接下來準備進一步加強學生自我學習意識的鍛煉，進而提升專業整體實力。