譚敏 殷昱煜
摘要:隨著“一帶一路”的推進,高校的國際化教育越來越被重視。目前大多數高等院校并沒有針對留學生特點展開教學,仍然照搬面向本土學生的教學手段,導致留學生的教學質量相對較差。為了促進教學質量,需要結合留學生自身特點進行個性化教學。本文特別針對較難的C語言程序設計課,從教學內容出發,提出了面向國情的留學生教學。
1.引言
近年來,隨著我國“一帶一路”戰略的不斷推進和教育事業的發展[2],高等院校中的留學生教育的地位持續上升,提高留學生的教育質量也迅速成為高校的關注焦點。目前我省高校留學生主要來自對相對落后的發展中國家,他們在教育理念、水平等方面與中國學生都有較大的差距,且留學生內部在教育背景、生源質量、教育需求等方面與本土學生差距較大,過多的沿襲針對本土學生的教學方式勢必會影響留學生的教學質量,特別是對于一些難以理解的課程。
一直以來,程序設計課程被視為最難課程之一[1],加上師生溝通困難等導致留學生編程技能普遍偏低。然而,在當今大數據、學科交叉融合的大背景下,計算編程技能在各行各業領域越發重要,提高留學生程序設計課授課質量對培養順應社會需求的留學生人才十分重要。本文結合現有留學生教育中的缺陷,重點研究了面向留學生的C語言程序設計課的授課內容。
2.現存授課內容的缺陷
盡管我省各大高校已針對留學生開設了較多的全英文課程,然而,目前大部分高校并沒有特別針對留學生制定一套完善的授課模式,只是將傳統的面向本土學生的授課法應用到留學生教學上。然而,目前我省高校留學生主要來自對相對落后的發展中國家,他們在教育理念、水平等方面與中國學生都有較大的差距,且留學生內部在教育背景、生源質量、教育需求等方面與本土學生差距較大,過多的沿襲針對本土學生的教學方式勢必會影響留學生的教學質量,特別是對于一些難以理解的課程。
眾所周知,計算機發展是分階段的,目前我省高校留學生大多來自相對落后的國家,盡管我國已進入計算機發展的巔峰,但許多中東、南亞國家的計算機水平還相對落后,導致這些國家學生編程理念和水平與我國還有一定差距。與此同時,他們關注的熱點問題與我們也有較大差異,如我們關注智能機器人時他們還在關注糧食的分配等。針對以上問題,我們提出了基于國情的項目任務構建方法,使得教學內容更符合基礎較差的留學生。
3.基于國情的項目任務構建方法
3.1傳統的項目化教學的挑戰
盡管項目化教學已經被研究了很久,但在面向留學生授課時還是存在許多挑戰。具體說來,授課中的項目任務直接來源于現實問題,往往過于抽象;同時任務學習中側重于整體解決方案、淡化了對編程概念、語法的傳授。然而,這些基礎薄弱的留學生很難勝任這些抽象的項目任務。與此同時,項目內容往往過于本土化,未結合留學生所在國家的國情、熱點等,難帶動學生積極性。
3.2基于國情的教學任務構想
由于高層的項目任務太過抽象,對基礎知識難以全覆蓋,導致基礎相對薄弱的留學生對知識點理解不透徹。同時,由于不同國家的計算機發展水平和關注焦點差別大,因而需針對不同國籍留學生設計不同主題的項目任務。我們借助已有的程序設計題庫,運用數據挖掘技術,研究符合國情的項目任務,并最大限度實現任務對知識點的全覆蓋。
然而,如何構建基于知識點的任務、并實現面向不同國情的任務轉換是十分困難的。該挑戰來源于兩方面:一是如何從大規模、高噪聲的程序設計題庫中提取針對某一特定知識點的任務;二是如何將這些項目任務通過主體、難度遷移生成面向不同國情的項目任務。
3.3.方法的實施
本文提出的任務構建是基于噪聲題庫、并能圍繞某個知識點提取的,完全符號OBE模式下以成果為導向的理念;同時,通過國情場景遷移,實現了更人性化的留學生的項目構建。具體而言,我們提出了利用歷史編程題庫,主體挖掘、場景遷移技術構建國情化的項目任務。主要分為如下幾個步驟:
I.構建一個帶有知識點標注的編程題庫。隨著各類編程比賽的不斷積累,網絡上編程題庫規模龐大,有的題目已經帶明顯的知識點的標注,但大部分是不帶知識點標注的,且編程題的語種也有差別,因而需要同時利用智能文本分析與人工標注相結合,構建大規模的帶知識點標注的編程題庫。具體而言,首先,需要構建知識點庫。針對程序設計課的內容,細化知識點,并對知識點進行分層歸類,從而構建組織結構完整的知識點數據庫;其次,收集網絡公開的編程題庫,并利用自動翻譯軟件將題目翻譯成英文;再次,利用自然語言處理技術,提取題目主干成分,并將題目與各知識點庫對應;最后,結合人工篩選等手段,對數據庫中每個知識點對應的題集進行整理,進而得到相對完備的知識點英文題庫。
II.基于編程題庫的構建知識點關聯的項目任務。一般而言,各個知識點的題目大都是簡單的問題;針對相同知識點的問題,擬通過人工手段對其進行場景抽取、分析,并合并場景相近的問題構成一系列完整的項目任務。同時,基于項目場景主體和題庫中歷史正確率等數據,為每個項目任務標注任務主題、難度系數等。
III.結合留學生國情進行主題、難度遷移。為了極大地激發學生的興趣,擬結合留學生關注的熱門主題進行任務變換。其中具體包括以下幾個步驟:首先,充分調研分析不同國籍學生關注的熱點,比如發達國家關注智能機器人、中東國家關注石油貿易、非洲國家關注糧食問題等;其次,針對不同國籍,選擇不同難度系數的任務;最后,利用主題替換方法,將得到原始的任務進行主題遷移。例如,對于查找數組中最大元素此類相關任務,可分別針對中東、非洲國家留學生,將項目中的排序對象改為食油、糧食價格之類。
通過如上過程,我們可以針對留學生的國籍信息構建一系列國情相關的項目任務,同時各項目任務標注有對應知識點、適用國籍、難度系數、所需能力。
4.總結
提高留學生的教學質量是國際化趨勢越發明顯的高等院校中亟待解決的問題。本文留學生編程課的教學內容入手,提出了面向國情的教學任務構建方法。同時,借助大學據分析的算法構建了個性化的教學任務。本文提出的解決方案適應留學生特點,具有很強的實踐指導意義。
參考文獻:
[1]譚敏.計算機思維導向下的高校計算機基礎教學改革探究[J].東方教育,2017(2).
[2]譚敏,秦飛巍.面向留學生程序設計課的評價機制研究[J].2017(24)
基金項目:杭州電子科技大學計算機學院2017年高等教育研究資助項目“基于視頻分析的智能課堂管理方法研究”(項目編號:XYGJ201705)。