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随着智能移动终端设备的普及，移动端应用已经渗透于各行各业，其中在线教育移动应用中，面向计算机学科这一细分领域的移动应用还没有龙头产品。小程序作为社交“生态”的重要组成部分，具有原生APP所不具有的一些优势。将小程序作为“计算机学科”学习应用的载体，实现点开即用，同时可充分利用其社交工具属性，大大增强用户的粘性，提高学习应用的利用率。
在信息时代浪潮的推动下，移动智能终端设备得到了快速的发展和普及，其中智能手机、平板已经走进了千家万户，成为了当下人们不可或缺的产物。移动应用类产品已经参与进了各行业中来，如餐饮、购物、出行、学习等，其中在线教育类产品中，面向“K12”教育的产品居多，主要源于“K12”教育是刚性需求；而面向大学生的在线教育类移动应用产品则相对来说比较匮乏，主要源于大学学科门类比较广并且细，应用需求难以精准定位，在横向维度和纵向维度上都难以挖掘，而且国内移动应用免费使用的观念根深蒂固，
实现收益十分困难。面向计算机学科这一细分学科的移动应用还没有龙头产品，能够广度和深度挖掘计算机学科的应用需求，推出计算机学科应用全面的产品，将实现一定的社会效益和经济效益。将计算机学科应用产品移植在小程序上，可实现无需安装，点开即用，用完即走，真正体现了“手到即来，挥之即去”的理念；同时借助生态的属性，可以极大地增强用户的粘度，实现产品的快速推广及应用。
1  计算机学科的教学现状
随着信息时代的发展，越来越多的人也选择从事计算机行业，那么学习计算机理论知识和技能便是学习者的首要目标，但学习者如何能够深入地将学习知识理解并运用到开发中来，便成为了学习者的重中之重。针对目前的计算机学科的授业形式主体分为两大类：一是传统课程的线下讲解，二是移动互联时代下的线上教育，这两种教育模式也是当代教育模式的映射，也体现在各行业中，如“K12”教育、驾考、学习强国等，两种模式互相促进，更好地帮助了学习者夯实基础，通过能力测验。而计算机学科作为信息时代下产生的技术应用学科，似乎传统的课堂讲授已经不能满足计算机学习者学习的需要，计算机技术的高速发展和快速更新迭代，使得计算机学者更倾向于选择线上教育模式。以下就针对计算机学科教育在两种教学模式下现状的调研及总结。
1.1  传统课堂下计算机学科的线下教学现状
传统课堂作为一种发展较为成熟的教学组织形式，是由老师和学生组成的一种合作关系，在我国有着丰
富的文化底蕴和深厚的历史发展，所以我国的传统课堂教育模式比较成熟，推动了中华文化知识的传播和经济的发展。传统课堂下，教师将计算机学科理论知识内容传授给学生，教师是知识的提供者，学生是知识的接收者。在计算机学科这一特殊细分领域，计算机学科教学传统课堂的特征显露如下：（1）师资力量薄弱，教学资源固有化
计算机学科范围较广，传统课堂极易造成教学资源的不匹配与教学资源的单一化，所以传统课堂下教师需要丰富且扎实的知识库来帮助学生学习拓展，海量的知识点对教师自身的记忆和储备也形成了一定的压力，并且教师不再局限于一本书中的内容，更要时刻查阅资料来完成现场的教学。
（2）教学的实践性比较薄弱
计算机学科是一类应用性极强的学科，传统的课堂理论知识讲解往往需要辅以计算机现场演示，将理论知识与实践应用联合在一起，已经成为计算机学科教学发展的硬性需要。
（3）教学的实效性比较薄弱
计算机技术更新较快，教师也须不断地丰富自己的计算机学科技术认知和实践，不然就会造成教学内容和实践案例无法适应计算机技术发展的要求，无形中计算机学科教学对教师也形成了一种压迫力。
1.2  移动互联下计算机学科的在线教学现状
移动互联是信息革命的产物，信息时代的蓬勃发展催生了各样格式的移动互联产品，人们的生活方式也发生了天翻地覆的变化，如医疗、出行、购物等，人们不再局限于特定的空间、时间。其中教育作为社会建设的基石，自然在社会发展中占据举足轻重的地位，新时代互联网在线教育模式也得到了迅猛发展，截至2019年6月，我国在线教育用户规模达2.32亿，占网民整体的27.2%，由此可见在线教育已经成为学者日常的学习形态。计算机学科作为信息时代比较受欢迎的学习方向，计算机专业在高等学校的发展和信息时代大环境有着密不可分的联系，如何挖掘出学生自身在计算机学科方向的潜力和创造力，也成为计算机学科教育增强生命力和存在
基于小程序的计算机学科在线学习平台设计与开发
黄河科技学院  杨玉莹  张秋霞
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的价值。目前国内在计算机学科方向提供较为完善课程的在线教育平台有中国慕课、网易云课堂等，它们提供的教学方式普遍为视频学习和在线考核等，这也是目前其它一些计算机学科在线学习平台的主流建设方式，而在计算机学科在线教育这块市场中，却始终没有一款龙头产品的出现，这也导致了目前国内计算机学科在线教育市场的鱼龙混杂的场面。下面是调查了国内一些计算机在线教育产品的现状，并做出了分析：
（1）计算机学科课程资源丰富，质量亟待提高。目前国内做计算机在线教育的几大平台，如慕课、学习通、网易云课堂等，它们都提供了丰富的计算机学科课程资源，这也为计算机专业方向学者提供了一个广阔的资源库，计算机学者不再为一门新技术、新方向的崛起而感到学习资源上寻求的无助，学者们通过在线平台搜索便可快速定位到相应的学习资源，也对传统课堂教学资源的单一化带来了挑战。虽然在线平台提供的资源是可观的，但也间接地造成了鱼龙混杂的局面，尤其作为计算机学科这个特殊领域来说，质量优等的资源往往有时候不能有效被发觉，也致使计算机专业学者往往在“量”中不能直接定位至“质”。
（2）打破时间、空间的限制。互联网给人们带来的最大便捷便是不再受限于时间及空间，相较于传统课堂，老师在台上讲课，学生课下进行吸收，在线学习平台使学习者不再局限于学校课堂，能够随时随地进行学习。尤其计算机学科，计算机学者不仅广泛地打磨理论知识，更需要紧跟技术变革的潮流，在基础理论知识掌握牢固的情况下又能够及时地吸纳新的互联网知识和技术，这也成为了当下计算机学者
兼备的专业素养。
（3）多样化、交互式的在线教学模式被发掘。目前国内在线教育市场提供的大多数在线学习平台往往是视频、文字方式来进行的教学，随着技术的日益发展，这种在线教育平台的单一化已经不能满足用户的需要，学者们越来越需要多样化且有效的学习方式。计算机学科既零碎又系统化，其中有着大量的常识性内容，也有着大量的简单推理及归纳、演绎，学习起来右极易产生枯燥。挖掘计算机学科基础知识点，设计有效且趣性的学习形式，便成为了当下计算机学科在线学习平台的核心目标，具有代表性的有国内的实验楼在线学习平台、W3Cschool 在线学习平台等，国外的Fenby 计算机学习平台，这些平台极具自身特，在提供计算机学科知识的同时，又加入了交互式学习的理念，极大地帮助了用户巩固计算机学科知识。
2  小程序技术应用带来的变革
2016年11月3日，官方团队宣布正式开放公测，早期由于入口比较深，用户增长比较缓慢，而次年小游戏迅速在用户中风靡，官方也摒弃之前访问入口改为首页下拉框，使得小程序用户爆发式增长，2018年初，小程序日活跃用户已达2.8亿，一跃成为用户和开发者受捧的技术应用。
2.1  用户角度看小程序
小程序技术之所以在国内掀起了热潮，其主要原因是小程序带来的便捷性。传统的APP 形式，用户需要去下载安装，然后完成注册才能够使用，操作上不仅在时间上给用户带来了不便，更是消耗了移动设备的部分存储空间。而小程序依载于平台，用户无需安装，只需要搜索下对应的应用，同意账号授权便可实现使用，不占用用户移动设备的存储资源。另外各行业都纷纷推出了自己的小程序，如办公、教育、出行、旅游等等，丰富的应用资源更是为用户带来更多的便捷。2.2  开发者角度看小程序
小程序技术的出现提供了许多的机会，主要是小程序的开发难度没有像像APP 那样高，一些学生、编辑经过短暂学习便可成为一名小程序开发者，许多APP 、网站开发者也都转型到了小程序的开发中来。小程序丰富的API 和UI 组件日渐成熟，能够满足开发者的各式需求。
3  基于小程序的计算机学科学习平台
将小程序应用在计算机学科的学习上，无论是在学习资源的寻求定位上，还是在技术条件的支持上，都是可行的，如“雨课堂”等。基于小程序的计算机学科在线学习平台在设计上分为前台和后台两个部分，前台面向计算机学者用户，后台面向计算机
学科资源的提供者。
图1 基于小程序的计算机学科在线学习平台前台设计
3.1  前台设计
前台为计算机学者提供一站式服务，设计如图1所示：首页主要推荐了一系列计算机学科课程，用户可以选择相对应的导航栏进行分类学习，也可通过搜索课程资源，在观看时可以发送弹幕，更有每章节后的知识点考核来帮助用户巩固知识，用户还可将喜欢的课程进行收藏，并在收藏页查看；消息主要是系统消息和课程消息
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3.1  检测系统软件设计
检测系统完成车内环境各参数的检测、并根据检测结果执行相应的功能操作；还可根据客户端的手动命令，执行相应操作。而连接客户端和检测系统之间的纽带就是WIFI 和GPRS 通信协议。检测系统的软件设计主要包括：系统初始化、读取各功能传感器检测的结果、判断各传感器检测结果是否超过设定安全阈值（本文设定的安全阈值如下：一氧化碳浓度10ppm ，氮氧化物浓度60ppb ，PM2.5浓度及硫化物35ug/m 3）。如果超出设定安全阈值，则启动语音提示报警，若检测到雨水或车内儿童滞留则会下发短息告知车主及其家人。其设计流程如图7所示。3.2  客户端编程
客户端编程主要体现在二个方面，一是建立与WIFI 和GPRS 间的通信。手机与GPRS 间的4G 通信已不需要只需开通SIM 卡便可，而与WIFI 间的通信也十分成熟，这里不再赘述。二是实现文本信息显示。MQ-7气体传感器、BH1750FVI 模块、MQ135烟雾传感器、MICS-6814氮氧化物传感器采集的数据，发送给STM32经计算和信号处理后，通过WIFI 送给手机显示。因此，UI 界面主要用于显示各功能传感器检测到的车内环境参数，包括室外的PM2.5及硫化物、CO 、NO 2、O 3、SO 2等参数信息，并接收家人提醒信息等。
4  调试与结论
在各功能模块和软件模块完成设计之后，通过整机联调、
测试和校准，该系统能准确地检测到车内环境各参数信息，实现实时语音播报与预警，语音清晰；步进电机也能根据车外光照强度的强弱来控制车辆两侧窗帘的打开度，能保证车内500-1000lx 的光照度；Android 客户端与WIFI 间数据传输实时性好，GPRS 模块能够正常的将提示信息发送给车主检查，各项性能完全符合设计的要求。调试结果如图8-10
所示。
图8 系统整体俯视图      图9 短信提示车主          图10 短信提示车主妻子
中南林业科技大学大学生研究性学习和创新性实验计划项目：汽车森林（项目编号：2019-05）。
作者简介：彭永翔、刘翔、郑博文、谭家逸、聂刚：中南林业科技大学涉外学院2017届电子信息工程专业学生。
通讯作者：向诚（1973—），男，湖南洞口人，硕士，中南林业科技大学涉外学院副教授，研究方向：检测技术与自动化控制。
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的一些推送，加入了红点标记来提醒用户消息是否查看；足迹主要为用户提供了一个学习交流讨论区，用户可以分享学习经验；我的主要有我的课程模块，对收藏的课程进行管理，以及成绩查看，可以查看自己的答题情况，另外还加入了交互式学习理念，提供小程序的专项教程学习。3.2  后台设计
后台主要是管理员管理计算机学科资源的一系列操作，设计如图2所示：管理员可以发布一门课程，并随后进行课程章节的发布及每章节后的考核的发布，管理员也可根据不同的条件进行成绩的筛选查看，同时管理员也可以进行消息和公告的一些推送等。其中管理员又分为超级管理员和普通管理员，超级管理员拥有着最高的
权限，可以对普通管理员实施管理。
图2 基于小程序的计算机学科在线学习平台后台功能设计
4  结语
基于小程序的计算机学科学习平台主要是深入挖掘计算机学科的知识点，将学习平台依托于小
程序之上，不仅很好地利用了社交工具的属性，更是选用了当下热门的小程序开发技术来打造一款属于计算机专业学者的一个学习平台。基于小程序的计算机学科学习平台不仅能够提供高质量的计算机学科学习资源，又有效结合在线教学模式的优势，借助小程序技术革命带来的便捷性，相信一定能够带来一定的社会和经济效益。
2019年河南省省级大学生创新创业项目《基于小程序的计算机学科在线学习平台设计与开发》（编号：201911834030）；2019年河南省校级大学生创新创业项目《计算机专业课学习小程序》（编号：2019XSCXCY078）。
作者简介：
杨玉莹（1996—），女，河南人，大学本科，现就读于黄河科技学院，研究方向：软件开发。
张秋霞（1980—），女，河南人，硕士，副教授，研究方向：
计算机应用技术。