这听起来像是《星际迷航》中的一集:一艘宇宙飞船迫降在一个陌生的外星球上,将一群年轻的学员搁浅。他们迷失在丛林中,装备严重不足,他们必须找到一种与地球上毛茸茸的居民交流的方式——否则就有被淘汰的风险。
这不是太空歌剧的最新一期,而是 CS1101S:编程方法论的旗舰教学工具Source Academy 。CS1101S 是新加坡国立大学计算机科学课程的入门课程。
部分是视频游戏,部分是学习管理系统,Source Academy紧跟计算机程序的结构和解释(SICP),这是一本于 1984 年首次出版的教科书,被广泛认为是有抱负的计算机科学家的必读读物。但是新加坡国立大学的教学团队对此进行了调整。
“我们的目标是为学生提供他们可以与之相关的体验,”副教授 Martin Henz 说,他是 CS1101S 及其独特教学法背后的思想之一,与其他讲师 Boyd Anderson 博士、Low Kok Lim 博士和 Sanka Rasnayaka 博士一起。“他们的经历越有意义,学习就越有效。”
在 CS1101S 中,学生获得编程技能,然后他们可以将这些技能用于处理声音以及 2D 和 3D 模型等。Source Academy将这些技能融入一个学期的故事情节中,让学生通过亲身体验式学习来学习,无论是与外星人交流还是引导机器人穿越核荒地。
Source Academy 拥有像 Henz 副教授这样的教学人员的另一个自我,让学生通过角色扮演来学习,将基本编程技能置于任务中,以促进解决问题的心态。
“[计算机科学家] 发明了我们的现实,而不是描述我们在自然界中看到的东西,”Henz 副教授笑着说。“这是一个有趣的领域,它打破了传统学科的界限。”
由学生,为学生
自 2018 年以来, Source Academy一直是 CS1101S 课程不可或缺的一部分。它对每年 800 多名学生的教育至关重要,因此该工具的原始设计者实际上是一名学生可能会让人感到意外。
“'Cadet' 是 Evan 的发明——他认为这将是一个基于网络的系统,”Henz 副教授说,他指的是2018 年推出的Source Academy的第一个版本。
Evan Sebastian 先生当时是一名杰出的毕业生,他受 CS1101S 教学团队的委托创建了一种新的学习工具。他决定推出基于网络的系统意义重大,学生和辅导员可以在他们的设备上浏览Source Academy,而无需下载额外的软件。
在 Henz 副教授(后排中间)、Anderson 博士、Low 博士和 Sanka 博士的指导下,Source Academy 每年都由一群热情的学生开发人员维护和改进,他们将他们的技能和专业知识用于增强体验未来队列的学习工具。
除了口袋大小、便携和易于访问之外,CS1101S 还受到学生的维护和改进——这是有充分理由的。
“当学生第一次尝试编程时,他们知道他们使用的工具是由他们的前辈构建的,”Henz 副教授说。“他们与它的关系不同于与商业软件系统的关系。”
的确,这种情感联系是计算机科学专业三年级学生 Lee Hyung Woon 投入时间和精力指导初级开发人员开展项目以推进Source Academy的部分原因。
“作为一名学生,您会在互联网上看到许多不同类型的编程学习平台,”Hyung Woon 说。“但是【源学院】是专门为CS1101S打造的。这里正在建立一个社区。”
“编码”是禁忌
虽然将课程视为构建编码员社区可能很诱人,但这并不完全准确。
“编码”一词引起了 Henz 副教授特别热情的回应。
“‘编码’表达了计算机科学的反面,”他说。“如果你用代码说话,你说的是一种故意设计成无法理解的语言。这与我们编程时需要做的相反。”
这就是为什么这个词在他的课堂上被半禁止的原因。对于习惯了与计算机编程相关的吸引力和晦涩难懂的一代人来说——就像《黑客帝国》中的下降绿色代码——这可能会令人震惊。
对于 Henz 副教授来说,这是一个逐步引导学生回归基础的过程。为此,Source Academy旨在——违反直觉——将学生限制在一种极小的 JavaScript 子语言上。这鼓励他们减少对学习语言的关注,而更多地关注建立编程基础的心智模型。
sumobot 比赛挑战学生在现实生活中测试他们的编程技能,并适应克服地面条件。
尽管如此,心智模型仍需经受考验——角斗士式的。在学期的后半段,学生们发现自己拿到了一个看起来不起眼的工具包,其中包含 Henz 副教授所说的“一块没有轮子的砖头”。
在课程的“Sumobot”部分,这个套件变成了一个能够与其他机器人战斗,甚至表演技巧的机器人。在大约三周的时间里,学生们以四人一组的形式对他们的机器人进行修改和编程,以通过打架、跳舞和唱歌来取得胜利。
“根本不涉及远程控制,”Henz 副教授说。机器人必须依靠他们的软件来设计一种策略,将其他机器人推出圈外。
他回忆起看到两个机器人打成一条领带,只有一个机器人后退并从另一个角度发起攻击——换句话说,他们表现得好像有自己的想法。Henz 副教授说:“这是计算的核心——设计当机器在现实世界中交互时进化的过程。”
sumobot 比赛为学生创造了与同学合作以应用编程技能的实践机会。
除了让学生有机会练习编程技能外,Sumobot 竞赛还让学生通过与同龄人合作完成一项任务来磨练团队合作技能。
“我们在计算学院有很多团队项目,”Henz 副教授透露。“这次比赛让学生了解在团队合作时什么是重要的。”
地平线上的魔法
Source Academy拥有超过 500,000 行代码,是一个充满激情的项目的庞然大物。这项充满爱心的工作正在引起国际关注——旧金山和瑞典的两所大学最近将其作为教学课程的一部分。
3 月,Henz 副教授将飞往多伦多,在计算机科学教育工作者会议上高调介绍Source Academy 。对于学习工具以及计算机科学教育中的体验式学习而言,这可能只是下一个重要步骤。
教学本身也可以是体验式的。自 1997 年以来一直在新加坡国立大学工作的 Henz 副教授承认:“我在日常工作中最喜欢的是课堂互动。”到材料上。”
他对表演的热爱也许是他对表演兴趣的自然延伸。作为新加坡历史最悠久的剧团 The Stage Club 的成员,他参与了 Bram Stoker 的德古拉和莎士比亚的The Taming of the Shrew 的舞台制作。
随着Source Academy在海外越来越受欢迎,很明显该计划不会很快谢幕,该计划目前已进入第五次迭代。
一件事仍然很清楚。无论是穿越太空飞向外星星球,还是乘车前往卡美洛特,Source Academy不仅提供科学,还提供冒险。
这是关于新加坡国立大学创新教育者系列的第三部分。
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了解艺术与社会科学学院的 Carl Grundy-Warr 博士,以及他如何通过到东南亚的实地考察来设计机会,以体验式学习现实世界的环境和社会问题。
注:本文由院校官方新闻直译,仅供参考,不代表指南者留学态度观点。