基于低代碼平臺的高校教學(xué)管理數(shù)字化轉(zhuǎn)型模式探究

張思萌，王婧文，祁薇

（海軍大連艦艇學(xué)院 基礎(chǔ)部，遼寧 大連 116018)

0 引言

隨著教學(xué)方式的不斷發(fā)展，在高校中，線上管理和教學(xué)的需求逐步增多。然而，線上管理存在諸多困難。例如：教學(xué)管理活動無法迅速實現(xiàn)數(shù)字化建設(shè)，線上課堂教學(xué)目標達成度難以評估、實驗課難以快速構(gòu)建仿真平臺等。這些問題無疑影響了教學(xué)的發(fā)展和改革。傳統(tǒng)教學(xué)一般以線下上課為主，互動直觀，教學(xué)效果更易驗收。教學(xué)管理更大程度上依賴于紙質(zhì)化辦公和線下溝通的方式。如何進行更靈活高效的教學(xué)和管理，是一個需要探究深挖的問題。

1 高校教學(xué)現(xiàn)狀

后疫情時代，高校教學(xué)活動的開展依舊面臨諸多問題。在突發(fā)情況下或有異地教學(xué)需求的情況下，線上平臺成為各大學(xué)校和教學(xué)工作人員的首選。在“線上直播授課+課后回放+線上答疑”的“互聯(lián)網(wǎng)+”教學(xué)方式[1]下，屏幕共享和白板代替了原來的粉筆和黑板，課上回答問題通過發(fā)送消息或者語音實現(xiàn)，課后的答疑也變得更加靈活[2]。

隨著線上教學(xué)需求的增加，線上教學(xué)存在的問題逐漸被暴露出來。雖然線上教學(xué)平臺百花齊放，但是各教學(xué)平臺只能提供通用化的功能，無法滿足教師個性化的教學(xué)手段。教學(xué)工作開展的局限和痛點主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1) 現(xiàn)有的線上教學(xué)場景中，教學(xué)的開展只能依賴平臺提供的通用性功能，而每個教師的教學(xué)手段和教學(xué)需求各不相同，同時有些專業(yè)教學(xué)的需求比較小眾，現(xiàn)有平臺無法滿足所有需求，如何滿足不同教師的各種教學(xué)需求，實現(xiàn)個性化教學(xué)，目前是教學(xué)模式探究的重點。

2) 線上課堂互動手段單一，教師難以精準跟蹤所有互動數(shù)據(jù)，給課后的教學(xué)反思和總結(jié)帶來困難。目前，雖然部分平臺提供了導(dǎo)出互動數(shù)據(jù)的功能，但提供的數(shù)據(jù)比較單薄，無法滿足精準教學(xué)的需求。捕捉并提煉特定的互動信息及數(shù)據(jù)，提供個性化的數(shù)據(jù)定制功能，對于教學(xué)評價的展開至關(guān)重要。

3) 在進行線上教學(xué)管理活動之前，高校之中各個不同的教學(xué)部門之間，日常工作溝通很大程度上依賴于紙質(zhì)辦公、電話溝通、郵件傳輸?shù)确绞健Ｔ谛畔⒒侄慰焖俑慕裉欤虒W(xué)需求場景日益增多，而高校龐大的數(shù)據(jù)總量給快速構(gòu)建可靠的信息化平臺帶來了很多的障礙，給跨部門之間的配合帶來很大困難。溝通時間和成本加大，工作效率降低，在疫情影響下，造成項目推動難以展開等問題。比如：項目采購和招標數(shù)據(jù)難整合、財務(wù)報銷流程推進緩慢、教務(wù)和教學(xué)工作人員數(shù)據(jù)難以打通等。

4) 實驗課程難以線上授課。在線上教學(xué)場景中，實驗課的實踐器材仿真難度大，很難快速構(gòu)建線上實驗平臺，無法進行良好的教學(xué)互動。線上授課的方式給實驗課的開展帶來了很大的挑戰(zhàn)。

5) 校園數(shù)據(jù)碎片化，給統(tǒng)計和管理學(xué)生信息帶來了一定困難。一般來說，各個學(xué)校對于學(xué)生信息的整合都高度依賴表格類辦公軟件，效率低。同時，學(xué)生信息的安全性難以得到保證，一旦造成數(shù)據(jù)泄露，將對于學(xué)生及其家人的安全造成一定的威脅，比如：電信、金融詐騙等。

以上問題在實際教學(xué)工作中真實存在。如何解決這些問題，是高校教學(xué)管理面臨的嚴峻考驗。

2 低代碼平臺特點

“低代碼”是由獨立研究咨詢公司Forrester 在2014 年提出的概念[3]，F(xiàn)orrester 提出，大量指標已經(jīng)表明“低代碼”開發(fā)逐漸成為軟件開發(fā)需求的主流。包括IBM、Microsoft 和Oracle 在內(nèi)的大型軟件供應(yīng)商已開始將低代碼解決方案納入其產(chǎn)品組合，并把這種低代碼解決方案稱為低代碼平臺(Low-Code Platform，LCP) 。其提供的功能是，通過低代碼甚至于無代碼的可視化開發(fā)工具，以“拖”“拉”“拽”的方式，“積木化”地構(gòu)建應(yīng)用軟件。低代碼的興起，在近年中得到了市場的廣泛認可，并引發(fā)了很多關(guān)于其特征和商業(yè)價值的討論[4-5]。

低代碼平臺給業(yè)務(wù)人員提供了一個可以自行開發(fā)應(yīng)用軟件的機會。在原本傳統(tǒng)的軟件開發(fā)中，需要業(yè)務(wù)人員和技術(shù)人員進行大量的溝通。業(yè)務(wù)人員首先進行需求提煉，而后技術(shù)人員根據(jù)需求設(shè)計并編寫代碼。由于業(yè)務(wù)人員苦于沒有寫代碼的知識儲備，而開發(fā)人員苦于不理解業(yè)務(wù)需求，經(jīng)常會造成溝通成效低，開發(fā)流程漫長，后續(xù)更新維護難等問題。隨著低代碼技術(shù)的興起，各家科技巨頭研發(fā)出了低代碼平臺，如微軟提出了Power Platform 低代碼平臺，華為研發(fā)了云應(yīng)用魔方AppCube 商用平臺等。低代碼平臺也延伸出了諸多落地方向，比如流程自動化機器人(Robotic Process Automation，RPA) 、微服務(wù)(microservices) ，甚至產(chǎn)生了平民開發(fā)者(citizen developer) 這樣的熱詞。這些全都揭示了全民代碼的時代熱潮已經(jīng)到來。

低代碼平臺一般支持多個設(shè)備平臺，比如在創(chuàng)建應(yīng)用的階段可以選擇創(chuàng)建平板模式、網(wǎng)頁模式或者手機應(yīng)用模式。應(yīng)用將會結(jié)合終端進行自適應(yīng)，提供配套的比例和畫面。在開發(fā)階段，低代碼平臺通常以組件形式進行開發(fā)。平臺會提供大量靜態(tài)的圖形化組件，比如工具按鈕、菜單目錄，以及可以即時使用的數(shù)據(jù)接口。除了靜態(tài)的圖形化組件外，平臺還提供很多動態(tài)響應(yīng)方式，比如點擊動作、跳轉(zhuǎn)翻頁動作、參數(shù)形式數(shù)據(jù)傳送操作等。通過組件結(jié)合動態(tài)響應(yīng)的方法，即可構(gòu)建動態(tài)頁面和效果。圖1所展示的是使用微軟Power Platform 平臺的產(chǎn)品Power Apps 開發(fā)的一個應(yīng)用頁面，該頁面實現(xiàn)了計算日期相隔天數(shù)的功能。其中文本框和提示語句都是系統(tǒng)提供的靜態(tài)控件，通過插入功能植入頁面之中。在頁面上的兩個文本框內(nèi)輸入指定的開始日期和結(jié)束日期后，頁面下方的DateDiff 文本框則可以動態(tài)顯示2015 年4 月1 日和2022年11月1日的相隔天數(shù)。

圖1 日期天數(shù)計算器

區(qū)別于傳統(tǒng)的模型、視圖、控制器(Model-View-Controller, MVC) 框架，基于低代碼平臺的開發(fā)不必拘泥于應(yīng)用程序的分層開發(fā)。這種開發(fā)方式更像是經(jīng)典的概念數(shù)據(jù)建模方式——實體關(guān)系模型(Entity-Relationship Model) 。開發(fā)應(yīng)用的過程更像是設(shè)計PPT文稿一樣，開發(fā)效果立體、直觀，所見即所得。開發(fā)人員可以更側(cè)重業(yè)務(wù)流程的梳理，獲得更簡潔高效的開發(fā)體驗。除此之外，低代碼開發(fā)平臺還有以下優(yōu)勢。

1) 前期知識需求少。傳統(tǒng)的軟件開發(fā)涉及數(shù)據(jù)庫設(shè)計、前端開發(fā)、框架搭建等多方面知識儲備，學(xué)習(xí)周期相對較長。低代碼平臺無須軟件開發(fā)的專業(yè)知識。教師或者業(yè)務(wù)工作人員，只需對開發(fā)業(yè)務(wù)熟練，掌握基本的邏輯設(shè)計思路，具有基本的辦公能力，即可經(jīng)過短期培訓(xùn)快速上手，實現(xiàn)低投入的快速開發(fā)。

2) 成本小，“服務(wù)”即用即開。在傳統(tǒng)的軟件開發(fā)過程中，涉及服務(wù)器的租賃、計算設(shè)備的采購等。低代碼平臺本身即是平臺即服務(wù)(Platform as a Service,PaaS) 產(chǎn)品，集成了各個廠商底層的優(yōu)質(zhì)計算資源，如圖2。使用時無須自行購置計算資源及設(shè)備，所有的資源都可以依賴于云計算平臺，實現(xiàn)資源上真正地即用即開，不會產(chǎn)生設(shè)備資源的浪費，大大減少了前期服務(wù)器購置的成本、精力以及投入，具有很好的魯棒性。

圖2 低代碼平臺組成

3) 開發(fā)周期短，效率高。低代碼平臺集成了云計算穩(wěn)定的平臺即服務(wù)(Infrastructure as a Service, IaaS)和PaaS層產(chǎn)品能力，可以直接使用功能完備的接口和第三方接口。無須進行大量測試檢驗，即可直接引入使用，如圖2 所示。同時，圖形化開發(fā)模型簡單且直觀，開發(fā)流程類似于制作PPT，可以根據(jù)自身業(yè)務(wù)需求進行快速的原型調(diào)整并發(fā)布，大大縮短開發(fā)周期。

此外，低代碼平臺的集成能力可以直接構(gòu)建于大部分業(yè)務(wù)人員原有的辦公場景上，縮短教學(xué)人員的適應(yīng)期。比如，很多辦公教學(xué)任務(wù)都基于Office 系列的辦公產(chǎn)品進行展開。如果通過低代碼平臺進行開發(fā)，可以維持原有的辦公流程，支持原有數(shù)據(jù)的繼續(xù)運轉(zhuǎn)，不需要額外重構(gòu)大量數(shù)據(jù)，從而大大提高開發(fā)的效率，輕松實現(xiàn)業(yè)務(wù)的無縫遷移。

4) 后續(xù)維護成本小。傳統(tǒng)的開發(fā)過程結(jié)束后，如若需要二次開發(fā)維護，更改難度大，需要大量的溝通成本和時間成本。低代碼平臺采用組件形式開發(fā)，使得代碼的結(jié)構(gòu)化程度更高，后續(xù)維護溝通的成本更低，教學(xué)人員可以將更多的精力放在教學(xué)中。

5) 平臺兼容性好。低代碼平臺具有很強的平臺適應(yīng)性，可以自動兼容網(wǎng)頁端、平板端和手機端，無須自行開發(fā)多個跨平臺版本就可以滿足多種目標群體的使用需求。無論是辦公場景中，還是移動場景下，都可以隨時隨地實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和通信，實現(xiàn)更好的數(shù)據(jù)融合。

6) 模板豐富，適用于多個應(yīng)用場景。低代碼平臺對于日常辦公中經(jīng)常使用的多個場景進行了抽象。比如：信息瀏覽場景、自助服務(wù)場景等。通過預(yù)設(shè)提供的模板內(nèi)容，可以實現(xiàn)個性化應(yīng)用程序的快速構(gòu)建，滿足日常教學(xué)所需。

3 低代碼平臺融入高校管理教學(xué)的場景探究

由于低代碼平臺的可移植性非常強大，并且可以基于原有環(huán)境快速構(gòu)建應(yīng)用程序，低代碼平臺在高校的管理教學(xué)中有大量適用場景，具體總結(jié)如下。

1) Help Desk 自助學(xué)習(xí)平臺。通過快速構(gòu)建Help Desk 一站式學(xué)習(xí)平臺[6]，可以更好地整合學(xué)習(xí)資源。如圖3 所示，利用原有的Word 等格式的學(xué)習(xí)資料，可以直接進行可視化展示，不需要進行額外的接口設(shè)計，大大縮減了平臺構(gòu)建的時間。Helpdesk自助學(xué)習(xí)平臺可以滿足學(xué)生自助式的學(xué)習(xí)需求，從課前預(yù)習(xí)，到課后復(fù)習(xí)，全程數(shù)據(jù)可追蹤、可統(tǒng)計。

圖3 計算機程序設(shè)計Help Desk

2) 個性化一站式線上授課考試平臺。現(xiàn)有的各類線上授課平臺，已經(jīng)可以基本滿足通用的教學(xué)需求。但是每個教師的授課風(fēng)格和授課方式都各有不同，難以滿足個性化的教學(xué)手段和方法。通過低代碼平臺對于現(xiàn)有的軟件即服務(wù)(Software as a Service,SaaS) 產(chǎn)品進行擴展，可以更好地滿足教師的個性化教學(xué)手段，從而達成更好的教學(xué)授課質(zhì)量。

3) 模擬仿真實驗平臺。在線上授課場景中，實驗課的展開一直存在很大挑戰(zhàn)。實驗實體場景難以模擬，實驗平臺體量巨大，現(xiàn)實中的實驗器材難以快速搬到線上平臺中，導(dǎo)致實驗課難以在線上平臺展開。低代碼平臺可以通過整合背后邏輯，快速還原真實的實驗環(huán)境，將教學(xué)場景“搬”到線上，更好地實現(xiàn)線上與線下教學(xué)相輔相成的教學(xué)目標。

4) 智慧校園。學(xué)校學(xué)生和教師人數(shù)多，體量大，數(shù)據(jù)的整合和一體化處理存在很大困難。可以通過ERP系統(tǒng)進行底層數(shù)據(jù)梳理，同時結(jié)合低代碼平臺短平快地建設(shè)上層應(yīng)用，實現(xiàn)智慧校園管理OA平臺，從而全面管理校園的人、事、物，覆蓋包括：招生宣傳、人力管理、學(xué)生信息管理、財務(wù)管理系統(tǒng)、采購系統(tǒng)[7]等多個方面。

5) 物聯(lián)網(wǎng)IoT數(shù)字化信息控制中心。通過各種終端傳感器、射頻識別技術(shù)等，匯總學(xué)校的各項終端數(shù)據(jù)，結(jié)合低代碼平臺進行業(yè)務(wù)邏輯開發(fā)和數(shù)字化展示解決方案的方式，構(gòu)建一體化Dashboard展板，實現(xiàn)物與物、物與人的廣泛連接。如低代碼平臺可以結(jié)合校園監(jiān)控攝像頭和門禁刷卡終端，收集進出學(xué)校數(shù)據(jù)，快速監(jiān)控各項指標動態(tài)，構(gòu)建安全校園。在學(xué)校食堂管理上，也可以收集終端數(shù)據(jù)，分析菜品的供應(yīng)情況，實現(xiàn)供應(yīng)鏈的線上概覽和預(yù)警功能。

6) 更安全的數(shù)據(jù)存儲。高校原本的管理大量依賴簡單的辦公產(chǎn)品和紙質(zhì)媒介。一旦數(shù)據(jù)丟失，不僅會給工作帶來麻煩，更會影響個人的信息安全。如果結(jié)合云計算中成熟的基于角色的訪問控制(Role-Based Access Control，RBAC) 技術(shù)，在其上層利用低代碼平臺進行應(yīng)用開發(fā)，可以保證數(shù)據(jù)的最小可見范圍，大大加強數(shù)據(jù)的安全性。比如可以對于校內(nèi)人員角色進行建模，劃分角色（學(xué)生角色，教師角色和管理角色等）權(quán)限。在創(chuàng)建實際用戶時，再將不同的角色賦予每個用戶，則該用戶就可以獲得該角色所具有的權(quán)限。學(xué)生可以瀏覽課程和考試結(jié)果等相關(guān)信息，教師可以瀏覽學(xué)生選課相關(guān)信息，管理人員可以瀏覽校內(nèi)管理數(shù)據(jù)。而對于該角色不具有的權(quán)限，頁面可以給出拒絕的結(jié)果，比如學(xué)生只能瀏覽自己的數(shù)據(jù)，無法瀏覽其同學(xué)的個人數(shù)據(jù)，確保數(shù)據(jù)的安全。

除了權(quán)限控制，低代碼平臺還可以結(jié)合云計算的存儲等管理技術(shù)，實現(xiàn)更好的數(shù)據(jù)備份和災(zāi)備管理，當特殊情況出現(xiàn)，也可以保證學(xué)校數(shù)據(jù)的可靠性和安全性。

4 結(jié)束語

低代碼平臺以其上手快、投入小、好維護、易擴展等特性，在近些年的軟件市場中掀起了一場快速開發(fā)的革命。其特點可以很好地融入教學(xué)管理場景之中，構(gòu)建更好的混合式教學(xué)場景，實現(xiàn)真正的線上個性化教學(xué)，和更高效的高校管理數(shù)字化模式。低代碼平臺和教學(xué)管理融合的應(yīng)用場景，需要更多的探索和深入挖掘。