张思萌，王婧文，祁薇
（海军大连舰艇学院 基础部，辽宁 大连 116018)
随着教学方式的不断发展，在高校中，线上管理和教学的需求逐步增多。然而，线上管理存在诸多困难。例如：教学管理活动无法迅速实现数字化建设，线上课堂教学目标达成度难以评估、实验课难以快速构建仿真平台等。这些问题无疑影响了教学的发展和改革。传统教学一般以线下上课为主，互动直观，教学效果更易验收。教学管理更大程度上依赖于纸质化办公和线下沟通的方式。如何进行更灵活高效的教学和管理，是一个需要探究深挖的问题。
后疫情时代，高校教学活动的开展依旧面临诸多问题。在突发情况下或有异地教学需求的情况下，线上平台成为各大学校和教学工作人员的首选。在“线上直播授课+课后回放+线上答疑”的“互联网+”教学方式[1]下，屏幕共享和白板代替了原来的粉笔和黑板，课上回答问题通过发送消息或者语音实现，课后的答疑也变得更加灵活[2]。
随着线上教学需求的增加，线上教学存在的问题逐渐被暴露出来。虽然线上教学平台百花齐放，但是各教学平台只能提供通用化的功能，无法满足教师个性化的教学手段。教学工作开展的局限和痛点主要体现在以下几个方面：
1) 现有的线上教学场景中，教学的开展只能依赖平台提供的通用性功能，而每个教师的教学手段和教学需求各不相同，同时有些专业教学的需求比较小众，现有平台无法满足所有需求，如何满足不同教师的各种教学需求，实现个性化教学，目前是教学模式探究的重点。
2) 线上课堂互动手段单一，教师难以精准跟踪所有互动数据，给课后的教学反思和总结带来困难。目前，虽然部分平台提供了导出互动数据的功能，但提供的数据比较单薄，无法满足精准教学的需求。捕捉并提炼特定的互动信息及数据，提供个性化的数据定制功能，对于教学评价的展开至关重要。
3) 在进行线上教学管理活动之前，高校之中各个不同的教学部门之间，日常工作沟通很大程度上依赖于纸质办公、电话沟通、邮件传输等方式。在信息化手段快速更迭的今天，教学需求场景日益增多，而高校庞大的数据总量给快速构建可靠的信息化平台带来了很多的障碍，给跨部门之间的配合带来很大困难。沟通时间和成本加大，工作效率降低，在疫情影响下，造成项目推动难以展开等问题。比如：项目采购和招标数据难整合、财务报销流程推进缓慢、教务和教学工作人员数据难以打通等。
4) 实验课程难以线上授课。在线上教学场景中，实验课的实践器材仿真难度大，很难快速构建线上实验平台，无法进行良好的教学互动。线上授课的方式给实验课的开展带来了很大的挑战。
5) 校园数据碎片化，给统计和管理学生信息带来了一定困难。一般来说，各个学校对于学生信息的整合都高度依赖表格类办公软件，效率低。同时，学生信息的安全性难以得到保证，一旦造成数据泄露，将对于学生及其家人的安全造成一定的威胁，比如：电信、金融诈骗等。
以上问题在实际教学工作中真实存在。如何解决这些问题，是高校教学管理面临的严峻考验。
“低代码”是由独立研究咨询公司Forrester 在2014 年提出的概念[3]，Forrester 提出，大量指标已经表明“低代码”开发逐渐成为软件开发需求的主流。包括IBM、Microsoft 和Oracle 在内的大型软件供应商已开始将低代码解决方案纳入其产品组合，并把这种低代码解决方案称为低代码平台(Low-Code Platform，LCP) 。其提供的功能是，通过低代码甚至于无代码的可视化开发工具，以“拖”“拉”“拽”的方式，“积木化”地构建应用软件。低代码的兴起，在近年中得到了市场的广泛认可，并引发了很多关于其特征和商业价值的讨论[4-5]。
低代码平台给业务人员提供了一个可以自行开发应用软件的机会。在原本传统的软件开发中，需要业务人员和技术人员进行大量的沟通。业务人员首先进行需求提炼，而后技术人员根据需求设计并编写代码。由于业务人员苦于没有写代码的知识储备，而开发人员苦于不理解业务需求，经常会造成沟通成效低，开发流程漫长，后续更新维护难等问题。随着低代码技术的兴起，各家科技巨头研发出了低代码平台，如微软提出了Power Platform 低代码平台，华为研发了云应用魔方AppCube 商用平台等。低代码平台也延伸出了诸多落地方向，比如流程自动化机器人(Robotic Process Automation，RPA) 、微服务(microservices) ，甚至产生了平民开发者(citizen developer) 这样的热词。这些全都揭示了全民代码的时代热潮已经到来。
低代码平台一般支持多个设备平台，比如在创建应用的阶段可以选择创建平板模式、网页模式或者手机应用模式。应用将会结合终端进行自适应，提供配套的比例和画面。在开发阶段，低代码平台通常以组件形式进行开发。平台会提供大量静态的图形化组件，比如工具按钮、菜单目录，以及可以即时使用的数据接口。除了静态的图形化组件外，平台还提供很多动态响应方式，比如点击动作、跳转翻页动作、参数形式数据传送操作等。通过组件结合动态响应的方法，即可构建动态页面和效果。图1所展示的是使用微软Power Platform 平台的产品Power Apps 开发的一个应用页面，该页面实现了计算日期相隔天数的功能。其中文本框和提示语句都是系统提供的静态控件，通过插入功能植入页面之中。在页面上的两个文本框内输入指定的开始日期和结束日期后，页面下方的DateDiff 文本框则可以动态显示2015 年4 月1 日和2022年11月1日的相隔天数。
图1 日期天数计算器
区别于传统的模型、视图、控制器(Model-View-Controller, MVC) 框架，基于低代码平台的开发不必拘泥于应用程序的分层开发。这种开发方式更像是经典的概念数据建模方式——实体关系模型(Entity-Relationship Model) 。开发应用的过程更像是设计PPT文稿一样，开发效果立体、直观，所见即所得。开发人员可以更侧重业务流程的梳理，获得更简洁高效的开发体验。除此之外，低代码开发平台还有以下优势。
1) 前期知识需求少。传统的软件开发涉及数据库设计、前端开发、框架搭建等多方面知识储备，学习周期相对较长。低代码平台无须软件开发的专业知识。教师或者业务工作人员，只需对开发业务熟练，掌握基本的逻辑设计思路，具有基本的办公能力，即可经过短期培训快速上手，实现低投入的快速开发。
2) 成本小，“服务”即用即开。在传统的软件开发过程中，涉及服务器的租赁、计算设备的采购等。低代码平台本身即是平台即服务(Platform as a Service,PaaS) 产品，集成了各个厂商底层的优质计算资源，如图2。使用时无须自行购置计算资源及设备，所有的资源都可以依赖于云计算平台，实现资源上真正地即用即开，不会产生设备资源的浪费，大大减少了前期服务器购置的成本、精力以及投入，具有很好的鲁棒性。
图2 低代码平台组成
3) 开发周期短，效率高。低代码平台集成了云计算稳定的平台即服务(Infrastructure as a Service, IaaS)和PaaS层产品能力，可以直接使用功能完备的接口和第三方接口。无须进行大量测试检验，即可直接引入使用，如图2 所示。同时，图形化开发模型简单且直观，开发流程类似于制作PPT，可以根据自身业务需求进行快速的原型调整并发布，大大缩短开发周期。
此外，低代码平台的集成能力可以直接构建于大部分业务人员原有的办公场景上，缩短教学人员的适应期。比如，很多办公教学任务都基于Office 系列的办公产品进行展开。如果通过低代码平台进行开发，可以维持原有的办公流程，支持原有数据的继续运转，不需要额外重构大量数据，从而大大提高开发的效率，轻松实现业务的无缝迁移。
4) 后续维护成本小。传统的开发过程结束后，如若需要二次开发维护，更改难度大，需要大量的沟通成本和时间成本。低代码平台采用组件形式开发，使得代码的结构化程度更高，后续维护沟通的成本更低，教学人员可以将更多的精力放在教学中。
5) 平台兼容性好。低代码平台具有很强的平台适应性，可以自动兼容网页端、平板端和手机端，无须自行开发多个跨平台版本就可以满足多种目标群体的使用需求。无论是办公场景中，还是移动场景下，都可以随时随地实现数据的共享和通信，实现更好的数据融合。
6) 模板丰富，适用于多个应用场景。低代码平台对于日常办公中经常使用的多个场景进行了抽象。比如：信息浏览场景、自助服务场景等。通过预设提供的模板内容，可以实现个性化应用程序的快速构建，满足日常教学所需。
由于低代码平台的可移植性非常强大，并且可以基于原有环境快速构建应用程序，低代码平台在高校的管理教学中有大量适用场景，具体总结如下。
1) Help Desk 自助学习平台。通过快速构建Help Desk 一站式学习平台[6]，可以更好地整合学习资源。如图3 所示，利用原有的Word 等格式的学习资料，可以直接进行可视化展示，不需要进行额外的接口设计，大大缩减了平台构建的时间。Helpdesk自助学习平台可以满足学生自助式的学习需求，从课前预习，到课后复习，全程数据可追踪、可统计。
图3 计算机程序设计Help Desk
2) 个性化一站式线上授课考试平台。现有的各类线上授课平台，已经可以基本满足通用的教学需求。但是每个教师的授课风格和授课方式都各有不同，难以满足个性化的教学手段和方法。通过低代码平台对于现有的软件即服务(Software as a Service,SaaS) 产品进行扩展，可以更好地满足教师的个性化教学手段，从而达成更好的教学授课质量。
3) 模拟仿真实验平台。在线上授课场景中，实验课的展开一直存在很大挑战。实验实体场景难以模拟，实验平台体量巨大，现实中的实验器材难以快速搬到线上平台中，导致实验课难以在线上平台展开。低代码平台可以通过整合背后逻辑，快速还原真实的实验环境，将教学场景“搬”到线上，更好地实现线上与线下教学相辅相成的教学目标。
4) 智慧校园。学校学生和教师人数多，体量大，数据的整合和一体化处理存在很大困难。可以通过ERP系统进行底层数据梳理，同时结合低代码平台短平快地建设上层应用，实现智慧校园管理OA平台，从而全面管理校园的人、事、物，覆盖包括：招生宣传、人力管理、学生信息管理、财务管理系统、采购系统[7]等多个方面。
5) 物联网IoT数字化信息控制中心。通过各种终端传感器、射频识别技术等，汇总学校的各项终端数据，结合低代码平台进行业务逻辑开发和数字化展示解决方案的方式，构建一体化Dashboard展板，实现物与物、物与人的广泛连接。如低代码平台可以结合校园监控摄像头和门禁刷卡终端，收集进出学校数据，快速监控各项指标动态，构建安全校园。在学校食堂管理上，也可以收集终端数据，分析菜品的供应情况，实现供应链的线上概览和预警功能。
6) 更安全的数据存储。高校原本的管理大量依赖简单的办公产品和纸质媒介。一旦数据丢失，不仅会给工作带来麻烦，更会影响个人的信息安全。如果结合云计算中成熟的基于角色的访问控制(Role-Based Access Control，RBAC) 技术，在其上层利用低代码平台进行应用开发，可以保证数据的最小可见范围，大大加强数据的安全性。比如可以对于校内人员角色进行建模，划分角色（学生角色，教师角色和管理角色等）权限。在创建实际用户时，再将不同的角色赋予每个用户，则该用户就可以获得该角色所具有的权限。学生可以浏览课程和考试结果等相关信息，教师可以浏览学生选课相关信息，管理人员可以浏览校内管理数据。而对于该角色不具有的权限，页面可以给出拒绝的结果，比如学生只能浏览自己的数据，无法浏览其同学的个人数据，确保数据的安全。
除了权限控制，低代码平台还可以结合云计算的存储等管理技术，实现更好的数据备份和灾备管理，当特殊情况出现，也可以保证学校数据的可靠性和安全性。
低代码平台以其上手快、投入小、好维护、易扩展等特性，在近些年的软件市场中掀起了一场快速开发的革命。其特点可以很好地融入教学管理场景之中，构建更好的混合式教学场景，实现真正的线上个性化教学，和更高效的高校管理数字化模式。低代码平台和教学管理融合的应用场景，需要更多的探索和深入挖掘。
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