基于EduCoder平台的高职程序设计类专业课程改革分析

夏旭 漆华妹

摘   要：针对高职院校程序设计类课程在实践教学环节中存在的教学资源不足、教学互动性不够、课程建设难度大等问题，文章分析了已有的各类教学平台现状和存在的问题，基于EduCoder平台“智能化、开源化、全栈化、游戏化”等新机制，提出一种融合知识讲授、工程实践、能力考评和毕业求职为一体的新型实践教学模式。实践表明，该模式具有极大的适应性和扩展性，能够有效支撑高职程序设计类专业课程的全面升级与优化。

关键词：EduCoder;Trustie;高职教育;程序设计;课程改革

在全球信息化大潮的推动下，我国的信息技术和互联网技术蓬勃发展，“互联网+”已经成为国家发展战略，在此背景下，计算机软件产业对人才需求日益增长，这对于高职院校而言，是机遇，也是挑战，培养具有项目开发经验、较强动手能力、学习能力和创新精神的学生是高职院校培养合格人才的关键。结合程序开发类课程的实际特点，借助EduCoder平台，充分运用“智能化、开源化、全栈化、游戏化”的特色，对原有教学模式进行改革，构建学生、教师、项目资源多元化的交互渠道，提升学生学习兴趣，培养学生独立思考、自主开发的能力，提高教师的教学效果，实现程序设计类课程的智能化是智慧教育的需要。

1    高职院校各类教学平台的现状及问题

近年来，云计算、大数据和人工智能等新技术的出现带来了教育领域的重大变更，教学手段、教学模式推陈出新，有力地推动了教学改革和人才培养。经统计，2018年全国职业院校技能大赛职业院校教学能力比赛中几乎全部获奖作品都使用了各类教学平台，由此可见，利用教学平台辅助教学已经成为信息时代背景下各类职业院校开展人才培养、课程建设的重要途径。

1.1  常见的教学平台

目前，高职院校常用的教学平台可以归纳为3类，分别是教学过程管理平台、慕课（Massive Open Online Courses，MOOC）平台和实践教学平台。

1.1.1  教学过程管理平台

教学过程管理平台以蓝墨云班课、雨课堂、课堂派等平台为代表，是混合式教学、翻转课堂的典型应用[1]。该类型平台目前已经在各类高校中广泛使用，通常包括PC端和移动APP端，其本质为办公自动化在教育领域的具体实现，主要实现教师线上对教学过程的管理。教学资源由教师制作后上传，平台有资源推送、测验、问卷、答疑讨论、头脑风暴、作业和评价等功能[2]。

教师使用该平台通常会兼顾到课前、课中和课后3个环节。（1）课前教师可以将自己制作的视频资源或者MOOC课程链接、习题、语音等资源推送到学生手机端，教师通过后台监控学生的课前预习完成情况。（2）课中教师可以根据教学实施情况推送随堂测试或组织分组抢答，活跃课堂气氛。（3）课后教师可以推送课后复习资源和课后作业，了解学生对知识点的掌握情况，做到全过程教学管理。这类教学过程管理平台不仅能实现过程管理，还能进行简单的教学过程分析，例如课前推送测试题，测试完成后，对班级测试结果进行统计分析，让教师了解学生对知识点的掌握情况。但是这类教学过程管理平台无法实现教学过程的智能化管理，尤其是在实践环节，教师仅能了解学生是否完成学习任务，并不能了解学生在哪些方面出现实践操作错误，同时，该类平台不具有完全的开放性。

1.1.2  MOOC平台

MOOC平台以“中国大学MOOC”“学堂在线”等为代表，是信息时代背景下智慧教育的创新发展。MOOC平台资源通常由教師团队开发，以视频为主，由视频制作公司协助完成视频制作，每个视频的时间长度控制在15 min左右，教师还需要制作配套的测试题，在MOOC平台上建立课程，上传资源。MOOC平台不同于教学过程管理平台，它对用户完全开放，为教学活动提供了丰富的视频资源，能在一定程度上解决知识讲授的知识资源共享问题，学习者自行控制学习过程，获得全球优质教学资源，有利于学习的平等化。

2013年清华大学和北京大学宣布与美国大型开放网络课程巨头Edx合作，随后，同济大学、大连理工大学等知名高校加入到MOOC平台，共建中国高校慕课，成为我国教育界改革的重大里程碑。MOOC的影响并不局限在高等教育，在职业教育领域也获得了极大的发展，2014年被称为“中国高职慕课元年”。超星集团从2014年开始成功吸纳全国数十所国家级、省部级高职骨干院校，组建了专门针对高职院校的慕课平台，2014年4月，在第一届中国职业教育微课程研讨会上成立了中国职业教育微课程及MOOC联盟（Chinese League of Microlecture and MOOC for Technical and Vocational Education and Training，CLMM—TVET）[3]，该组织是在教育部指导下自发组成的民间组织，致力于开发高质量的职业教育微课程资源和在线平台。同年，福建软件职业技术学院与福建华渔教育科技有限公司、星网锐捷公司等企业合作，构建了专业的校企融合职业教育云平台—慕课先生[4]，该平台专注于打造具有职业技能和职业素养的信息技术行业人才，截至2019年2月，福建软件职业技术学院在该平台开设了488门课程、并建立了学分银行。但是，该类平台不能充分满足实践教学的需求，难以支持各类实践教学的开展。

1.1.3  实践教学平台

近年来，有较大影响力的实践教学平台主要包括Trustie-EduCoder（以下简称：EduCoder）、Codecademy等，这类平台有效地解决了上述教学过程管理平台和MOOC平台在实践教学环节中存在的问题，对促进程序设计类专业课程的创新和改革有重要贡献。20世纪90年代开始，开源社区作为最主要的实践教学平台得到快速发展，其中的代表包括SourceForge，以及随后出现的GitHub，Trustie-Forge，CSDN，OSChina等，此类平台为师生提供了大量开源技术的学习资源。但是由于开源社区主要面向开源项目的开发，其中的教学活动主要是自学行为或者自发的技术交流行为，和系统的教学活动有本质不同。

EduCoder平台的出现，将成熟的开源项目开发资源和课程学习活动进行整合，在平台上提供了与企业级开发环境一致的实践教学资源，在线支持学习、编码、编译、运行、部署、测试等全部开发过程，教学活动不再依赖于实训机房的配置环境，只需要登录平台就可以完成实训，整个实践教学过程都被后台记录，教师不仅能了解学生的学习进度，而且能掌握学生在开发过程中存在的问题，例如，后台数据可以告知教师某同学在实现一个基于if语句的选择功能时，所出现的错误。

从上述3类教学平台的功能可以看出，教学过程管理平台注重的是对教学过程的管理，难以解决学校和教师所面临的教学资源不足、指导乏力等普遍性问题。MOOC平台解决了教学资源的问题，但是这类平台更适应于以概念讲解和理论传授类的课程，对于实践性很强的程序设计类专业显示出先天不足，而实践教学平台则更具有优势。

1.2  高职院校各类教学平台存在的问题

高职院校以培养学生的职业能力、职业素养为主要目标，教学过程管理平台开放性不够，不能为教师提供丰富的教学资源，而MOOC平台虽然贯通了诸多前沿的教育理念，但是，从现有的发展情况来看，对于实践性很强的程序开发类课程，存在诸多问题，主要包括以下几个方面。

1.2.1  课程工程实践性不够，难以提升学生工程開发能力

高职院校程序开发类专业多、岗位种类多、技术变化快，使MOOC课程开发的难度大于其他专业课程。高职院校的信息类专业划分较细，例如有软件技术、移动应用开发、大数据技术与应用、计算机网络技术等多个专业，这些专业通常都会开设与程序开发相关的课程，通过对高职院校多个慕课平台进行数据统计可以发现，大部分慕课受众面非常小，一门课程虽然开设多年，但是，仅局限在1～2所学校使用，例如，慕课先生平台虽然开发了400多门课程，但是局限在福建软件职业技术学院一个学校使用，平台的使用效果不佳。究其原因，一方面，高职的MOOC课程大部分是由高职院校的教师团队所开发，这些教师团队普遍缺乏企业的技术支持，也难以得到其他高职院校同行的认可，造成平台课程资源的难以推广。另一方面，这些MOOC课程大部分视频资源为主，缺乏开发类项目资源，工程实践性不足，难以适应快速变化的技术要求，对提升学生的工程开发能力帮助甚微。

1.2.2  课程互动性不足，学生退学率高

MOOC平台的出现迎合了“90后”学生喜欢自由的特点，让学生可以利用碎片化时间在课前和课后随时随地进行学习，从使用情况来看，高职院校的学生大部分在最初的学习过程中，由于接触到新鲜事物，能保持较好的学习状态，在观看完视频后自主进行程序开发练习，完成课后作业。但是随着兴奋度的降低，部分自控能力较差、自主学习能力不佳的学生开始将观看视频的学习过程转变为“刷课”的过程，而后台的助教或者教师难以掌握学生实际的学习状态，仅能通过了解学生是否观看完视频、是否提交作业来判断学生的学习情况是片面的，甚至部分学生在丧失了学习兴趣、无法跟上课程进度后，出现放弃学习进而退学的情况。据统计，高退学率已经成为高职教育MOOC平台发展的主要问题之一[5]，因此，如何提高教师和学生的交互性，保证教师掌握学生的真实学习轨迹，提升学生的学习兴趣是平台需要解决的主要难题。

1.2.3  课程建设周期长，教师工作量大

程序开发类课程由于社会应用的快速变化，需要频繁地更新教学内容、更换开发工具，例如Android开发课程的开发工具由原有的Eclipse更换为Android studio，各开发工具的版本也具有变化较快的特点，因此，经常会出现课程资源开发完成后，所依托的软件已经发生重大变化的情况，这对专业教师提出了巨大的挑战。如果采用MOOC平台进行课程建设，需要教师在授课之前完成大量视频资源的开发，并制作配套的测试资源，一门课程建设完毕往往需要教师花费大量的精力。同时，还需要在课后抽出一部分时间对学生进行答疑，并对学生提交的作业进行检查，从现有的运行情况来看，由于课后的工作在学校进行工作量计算时难以进行折算，因此，极易出现教师或助教答疑和作业批改不及时的情况。此外，各高职院校实训室机房通常承担了许多门程序开发课程的教学任务，因此，需要安装多个开发环境，而这些开发环境之间极易产生冲突，对教学过程造成影响，而机房实训环境的调试和维护无疑也会增加教师的教学工作量。

2    基于EduCoder平台的教学模式改革

2.1  EduCoder平台特点

EduCoder是一个由学校和企业参与共建共享的IT工程教育服务社区，支持IT全技术栈的教学、实验、实战和科研活动，为各类院校、企业、联盟、园区、个人提供高可扩展、高可定制的IT工程教育资源、工具及云服务。

EduCoder是国家863重点计划项目“可信的国家软件资源共享与协同生产环境”（Trusted National Software Resource Sharing and Collaborative Production Environment，Trustie），中文简称“确实”，在IT教育领域中得到大规模应用[6]。近年来，“确实”在全国服务于600多家高校，支持4 000多种开发能力的在线实训，为中国计算机学会多项竞赛提供实训服务支撑平台，并与中国开源推进联盟、绿色计算联盟、高校MOOC联盟等合作，在湖南省已经和湖南科技职业技术学院、湖南工业职业技术学院、湖南信息职业技术学院、湖南软件职业学院等示范性高职院校的教师合作进行课程资源开发。

EduCoder平台不同于传统的教学过程管理平台和MOOC平台，它的主要特点包括以下3个方面。

2.1.1  教学平台的智能化

EduCoder平台利用了智能化技术和自动化评测技术，对于程序开发类课程可以记录学生的编程轨迹，并进行自动测评，可以大幅降低教师的重复劳动。同时，平台上以在线文档、图文、视频等方式提供了免费学习资源，代表了工科类专业教学平台的发展趋势。

2.1.2  教学实践的融合化

教育大数据的汇聚对于提升教学质量、落实教学规划具有重要意义，EduCoder平台整合了教师、企业和开源社区的资源，支持教学、实践、实训等一系列环节，教师在EduCoder平台不仅可以自己建立课程、开发资源，还可以获取优质资源，实现理论教学和实践教学的融合。

2.1.3  内容建设的自主化

教师作为最具创新能力的高素质群体，应当参与到教学平台和教学内容的创作和设计当中。EduCoder平台支持教师开展实践类课程资源的自主开发与创新活动，平台可以联合计算机业内权威企业对教师开发的资源进行指导，具有较强的权威性，有利于课程资源的推广，让更多的教师和学生受益。

2.2  基于EduCoder平台的教学模式改革

高职程序设计类专业课程对于高职学生而言学习难度较大。因此，教师在进行教学活动设计时，不仅要考虑编程训练的工程性和针对性，还需要考虑充分调动学生的积极性，培养学生的学习兴趣和学习能力，扩大学生的知识面。EduCoder平台的出现将“游戏打怪”的思想引入其中，利用成熟的实训资源、实战项目和职业测评将知识讲授、工程实践、能力考评和毕业求职有机贯穿始终。

2.2.1  基于EduCoder平台的教学模式

在教学实施过程中，利用EduCoder平台开展教学，将整个教学过程分为课前、课中和课后3个阶段，教师根据EduCoder平台后台的数据对学生的学习情况进行调整，这些数据包括全过程实战数据（含源代码、测试记录、错误原因、实训时间等）、全过程教学数据（含提交作业的内容、评分记录、排名记录、考试记录等）和深度综合评估数据（含学生的编程能力自动评测、学生行为深度分析和学习报告等），该教学模式如图1所示。

从图1可以看出，该教学模式充分利用EduCoder平台搭建的教学专家、企业的协同合作关系，使用覆盖前端开发、后端开发、移动开发、计算机网络，数据库、运维与测试、大数据&云计算等具有权威性项目实训资源，弥补了MOOC平台课程工程实践性不强的缺陷。利用平台的Trustie群体化方法[7]和大数据技术实现对学生程序开发过程进行实时记录、分析和反馈，并构建趣味性强的游戏闯关实训活动，使教师充分了解学生的学习轨迹，有针对性地调整教学策略，提升学生学习兴趣，解决课程互动性不足、学生退学率高的问题。利用开源社区的产学协同机理[8]，帮助教师充分利用各类开源项目和资源，平台中不仅拥有项目资源，同时也涵盖了多类配置环境，所有实训项目的开展不再依赖于实训机房，解决了课程建设周期长、教师教学工作量巨大的问题。目前，该平台已经在全国多所高职院校使用，构建了教师自主参与共建、学生自主学习提升的开放共享IT工程教育生态环境。

2.2.2  基于EduCoder平臺的教学实施过程

基于EduCoder平台的课程实施过程如下。首先，教师在平台创建课堂，并布置课前任务。其次，学生登录平台进入教师所创建的课堂，学习教师布置的课前任务，平台对学生的课程任务完成情况进行数据统计分析，并得出基本结论，教师根据平台的数据分析情况，充分了解学生的学习基础，对课程的实施进行设计。再次，开始进入授课环节，该环节在理实一体机房完成，教师在理论课程讲授完毕后，通过平台发起实训闯关挑战，实训内容可以来自于平台已有资源，也可以由教师在课前创建，闯关挑战采用游戏模式展开，有效地调动学生的学习兴趣，教师在平台后台查看学生任务完成情况，在平台智能分析的协助下，再一次调整教学策略，针对普遍存在的问题进行重点解说和训练。最后，课后教师利用平台发起职业能力测评，根据学生测评结果在平台帮助下给出职业路径发展建议，学生根据教师的建议在平台上开展自主学习。此外，还可以利用该平台参与各类职业技能竞赛，例如“绿盟杯”高校绿色计算大赛等，实现教育认证。

2.2.3  基于EduCoder平台的教学效果分析

EduCoder平台有效地弥补了传统教学平台在程序设计类专业课程教学中的不足，以项目为中心、以师生为中心，构建在线课堂平台、专业实验平台、职业实训平台和教育认证平台，实现教学过程的游戏化、教学课程的软件化、实训环境的生产化、实训评估的智能化，实现了如图2所示的学生工程能力提升路径。利用该平台开展教学的效果可以从学生、教师和学校3个方面进行分析。

（1）学生学习效果方面：对于高职学生而言，平台提供工业级运行环境和综合实战，实现边学边练，有效提升实践能力。平台提供云计算、大数据和人工智能等最新技术实战，结合企业最新需求，有效提升职业起点。平台积累学习及实战数据，提供厚实可信的简历，有效提升人才市场职场竞争力。

（2）教师教学效果方面：对于高职院校教师而言，平台提供与老师授课内容相一致的配套实训，有效提升教学效果。平台提供智能在线课堂，方便实现对学生和教学过程的智能管理，有效提升教学效率。平台提供全面的开发配置环境，教学保障团队，全程保障老师教学，有效降低老师教学负担。

（3）学校教育效果方面：对于高职院校而言，平台提供丰富的资源和实训环境，可极大节省学校在师资和资源等方面的建设投入。平台提供综合性教学管理和教学大数据，可有效加强对全校的教学管理、提升教学质量。平台可有效提升学生实战能力，提高学生就业率，可帮助学校打响声誉、打造品牌，并促进教学资源库的建设。

3    结语

高职院校程序设计类专业课程利用EduCoder平台开展融合理论和实践的课程改革将为高职信息类专业的建设提供创新性思路和实现途径。学生可以利用该平台自主学习，了解职业发展路径，教师应利用该平台不断学习，提升自己的实践教学能力，提升教学效果。学校应该依托该平台，积极制定相关激励措施，促进教学模式改革常态化。事实上，该平台不仅可以在高职院校使用，在应用型本科的程序设计类专业也同样适应。

[参考文献]

[1]罗红宇.应用型本科院校混合式教学模式创新研究—以《传感器原理与应用》为例[J].职业技术教育，2018（17）：34-36.

[2]钱文娟.基于蓝墨云班课的混合式学习评价在高职院校公共课程的研究[J].职教论坛，2018（6）：71-74.

[3]袁松鹤，刘选.中国大学MOOC实践现状及共有问题*—来自中国大学MOOC实践报告[J].现代远程教育研究，2014（4）：3-12.

[4]唐红晶，董金权，HONG J T，等.国内慕课（MOOC）研究现状分析—基于2011年～2016年CNKI核心期刊论文和国内外会议的文献计量分析[J].高校图书馆工作，2017（6）：60-63.

[5]姜春扬.浅议MOOC对高职教育的启示[J].科技资讯，2015（4）：158.

[6]王涛，白羽，余跃，等.Trustie：面向软件工程群体化实践教学的支撑平台[J].计算机教育，2018（7）：22-26.

[7]欧阳建权，方昆，尹刚.基于Trustie网络学习平台的学生学习行为研究[J].工业和信息化教育，2017（11）：86-90.

[8]毛新军，尹刚，王怀民.软件工程系列课程实践教学平台Trustie[J].计算机教育，2014（23）：53-56.