疫情之下留學生編程類課程線上教學方法探究

楊 濤，王書婷，洪海波

（浙江工商大學計算機與信息工程學院，浙江杭州 310018）

0 引言

隨著“全球化”的深入與國家“一帶一路”戰(zhàn)略的施行，來華留學生的人數(shù)快速增長，已成為校園中一個不可忽視的群體。由于語言方面的限制，外國留學生來華之后，絕大多數(shù)不能和中國學生一起上課，學校不得不單獨為留學生開設英語授課課程。然而，由于外國留學生來自于不同的國家，其生長環(huán)境、文化背景以及個人教育背景不同，針對他們的教學方法不但與國內學生不同，而且在外國留學生內部也不能統(tǒng)一，這使得對留學生的教育因其多樣性變得復雜，且效率不高。新冠肺炎疫情爆發(fā)以來，多數(shù)留學生不能到校上課，線上教育已成為并將在今后較長一段時間內成為國內大學對留學生授課的主要形式。如何讓留學生通過線上教學增長知識、拓展能力，成為疫情之下留學生教育的一個重要課題。

近年來，浙江工商大學計算機學院為來華留學生開設了多門編程類課程：如C language programming、Python Programming Design and Practice、Advanced Computer Language等。本文以Python Programming Design and Practice 課程（簡稱“Python 課程”）為例，通過對教學目標、考核方式與教學方法的創(chuàng)新，使留學生通過線上教學也能夠增長知識、拓展能力。針對留學生的教學形式不同于本國學生，面向留學生開展的線上教學所遇到的困難一方面來自于留學生本身的特點，另一方面來源于疫情因素的疊加。鑒于此，本文結合留學生自身學習特點以及疫情之下全線上教學的特殊性與挑戰(zhàn)，主要從教學目標確定、教學內容設計、教學手段選擇、考核方式運用等方面給出應對策略。

1 相關研究

1.1 面向留學生的編程類課程教學

面向留學生的教學方法研究一直以來都是教師們關注的課題，尤其是新冠疫情爆發(fā)以來，更是備受關注。文獻［2-3］和文獻［4］對留學生的學習背景與學習特點，以及如何調動留學生學習積極性，提高課堂教學效率，并改善教學評價體系進行探究；文獻［5］和文獻［6］采用線上線下混合式教學方法，將主要授課部分通過線上完成，將實驗、實踐部分通過線下完成。全球疫情形勢下，絕大多數(shù)留學生都無法來中國到校上課，線下實驗、實踐環(huán)節(jié)成了較難完成的教學任務。本文所涉及的課程教學改革將所有授課內容放在線上，在疫情期間條件受限的情況下盡量確保留學生的學習效果。

1.2 面向國內學生的在線實驗實訓平臺

對于中國學生而言，在線授課已成為一種常見的教學方法。能夠實現(xiàn)在線授課的平臺有中國大學MOOC（icourse163.org）、愛課程（icourses.cn）、慕課中國（mooc.cn）等，以及一批在線實驗實訓平臺，如針對信息安全專業(yè)的合天智匯（hetianlab.com），可為學生提供多學科仿真實驗的EduCoder（www.educoder.net）、可為計算機學生提供在線判題服務的拼題A（pintia.cn）。然而，這些線上實驗都需要有較好的網(wǎng)絡傳輸條件，對于分布在世界各地且網(wǎng)絡傳輸受限的留學生不太適用。本文所述課程改革沒有采用國內常用的線上教學平臺，而是利用國外通用云計算平臺，綜合直播加錄課的授課方式，克服了留學生線上實驗教學的諸多難題。

2 疫情之前留學生教學方案制定

2.1 留學生自身學習特點

2.1.1 學習能力

目前，在計算機學院學習的外國留學生在學習能力上存在較大差異，普通數(shù)學基本功方面較差，缺少必要訓練，因此對于一些循環(huán)、遞歸等概念的理解需做更多的解釋。部分學生的英語學習也存在困難，在“聽說讀寫”方面還不能適應中國全英語授課環(huán)境，這也影響了他們在課堂上的學習效果。許多留學生在課堂上的注意力也不夠集中，即使簡單的問題也需要反復講解。

不過國外留學生更加愿意表達自己，在課堂上互動效果較好，團隊協(xié)作能力強，在做一些需要多人配合的項目時，可以很好地完成。因此，在課堂教學中可以多安排一些需要多人協(xié)作的環(huán)節(jié)，幫助他們克服緊張心理，協(xié)作完成學習任務。

2.1.2 學習習慣

由于外國留學生生活習慣與原所在國家文化的差異，他們在學習習慣養(yǎng)成方面也與中國學生有較大不同。比如，非洲國家的學生時間觀念不強，上課遲到現(xiàn)象較嚴重，而亞洲國家的學生時間觀念強，基本能按時到堂上課。因此，課堂上需要加強簽到打卡等形式，強調到課率。部分學生原來的社會環(huán)境較自由，對專業(yè)刻苦鉆研精神不夠，這在一定程度上阻礙了教學目標的達成。

上述學習能力與學習習慣方面的差異，使得對留學生的教學模式不能照搬針對本國學生的模式，需要從學習目標確定、課程內容設計、教學計劃實施等多方面加以調整，讓課程能夠真正適應留學生的學習情況，激發(fā)他們的學習興趣，提升課堂教學效率。

2.2 教學方案制定

學校為留學生開設Python 課程是為了順應國際上計算機學科發(fā)展趨勢。Python 語言從誕生以來，以其跨平臺、語法貼近自然語言等特性成為熱門的編程語言。不僅是工程類專業(yè)，許多人文社科類專業(yè)也紛紛開設Python 課程以培養(yǎng)學生編程能力。浙江工商大學計算機與信息工程學院也順應形勢，為計算機科學類專業(yè)的留學生開設了Python Programming Design and Practice 課程。所面向的國際學生主要來自于第三世界國家，如印尼、孟加拉、津巴布韋、坦桑尼亞、尼日利亞等。

在疫情發(fā)生之前針對留學生的教學方案制定過程中，其最大的困難依然來自于學生不同學習背景之間的差異。留學生來自于不同的國家，其基礎教育水平不同，學生所得到的數(shù)學邏輯訓練都不相同。來到中國后由于采用的是英語教學模式，與留學生本國語言也有差異，因而課程設計存在較大難度，課程本身對于每位留學生的難度也不盡相同。在制定留學生課程計劃時，由于受制于一些諸如招生人數(shù)、開班人數(shù)、開班成本等學員管理上的因素，使得常常出現(xiàn)多個年級合班授課，如大一與大二學生，甚至本科生與研究生一起合班授課，客觀上也造成了學生背景的多樣化，增加了教學復雜度。

留學生教學在疫情發(fā)生之前，由于起步較晚、開課人數(shù)少，并沒有采用純線上或混合式等新型教學模式，多是采用線下傳統(tǒng)授課模式。在疫情發(fā)生后，大部分留學生滯留在原來的國家，不能返校參加課程，根據(jù)教育部“停課不停教、停課不停學”的要求，所有課程都在線上完成。根據(jù)疫情形勢發(fā)展，估計今后較長一段時間內，將維持純線上授課形式。線上教學形式無論是對于教師還是留學生而言，無疑更是增加了教學復雜性。

3 疫情之后“線下轉線上”面臨的挑戰(zhàn)

通過互聯(lián)網(wǎng)完成的線上教學絕不是簡單地將線下課程錄成視頻放到網(wǎng)上供學生觀看，也不是只需要找到一個英文版的網(wǎng)絡視頻課件即可。它涉及到教學形式與方法的整體變化，從教學目標到教學方法都需作出調整。與國內本科生線上授課相比，在疫情沖擊之下針對留學生的線上教學還沒有充分做好準備的情況下，無疑增加了教學難度。

3.1 網(wǎng)絡基礎條件

近年來，中國互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展與普及速度較快，相比之下，部分留學生所在國的網(wǎng)絡基礎條件有限，且參差不齊。許多非洲和中亞地區(qū)的國家，網(wǎng)絡速度較慢、信號不穩(wěn)定且上網(wǎng)費用較高。留學生分布于不同的國家，導致網(wǎng)絡傳輸受傳輸距離的影響，使得直播這種形式的教學較難開展，有時簡單的語音會議，留學生也無法全體在線。并且，不同的國家有不同的時差，使得全體學生網(wǎng)絡實時授課這種形式變得非常困難。

3.2 教學形式

對于國內本科生而言，使用不同的網(wǎng)絡教學平臺，如中國MOOC、愛課程、慕課中國、拼題A 等已經(jīng)成為在線教學的常態(tài)。在線教學平臺中的課件往往經(jīng)過多次修改，能夠滿足絕大多數(shù)課程教學需要。然而，目前國內在線教學平臺缺乏留學生可用的英文授課課程，國外網(wǎng)站如edx.org在開課時間上也與本校授課時間有差異，不能滿足正常教學需要。

由于上文所提到的網(wǎng)絡條件限制，一些在本地自建的SPOC 網(wǎng)絡授課平臺，也無法滿足留學生在線學習需要。

3.3 教學效果評價與考核

在線下教學過程中，教學效果評價可以通過作業(yè)、考試等形式完成，但是線上教學中，對于作業(yè)和考試都沒有采取監(jiān)督措施，尤其是沒有很好的在線考試系統(tǒng)。一些在線編程網(wǎng)站，如力扣（leetcode.com）、Online Judge（onlinejudge.org），可供大家測試學習。目前，國內本科生的作業(yè)和上機考試都可通過在線編程平臺完成。編程平臺上的題量略大，且固定不變，留學生直接通過在線編程平臺完成作業(yè)和考試還存在一定難度。

4 應對策略

在新冠疫情之下，結合留學生學習特點，從教學目標、教學內容設計、教學手段、考核方式等多個維度對原有的線下課程進行調整，確保留學生能夠通過線上教學這種新的教學形式獲得必要的編程知識與訓練。

4.1 教學目標確定

與中國學生一樣，來自不同國家的留學生對未來的工作和學習都有不同的規(guī)劃，但這些規(guī)劃可能與中國學生不同。國外留學生畢業(yè)后絕大多數(shù)將回到自己的國家就業(yè)，極少部分會繼續(xù)深造。因此，在Python 課程中，將在介紹基本概念與知識的基礎上，更多地介紹Python 語言的一些實用性較強的應用，如圖像處理、Web 應用等，為他們今后在工作或更高層次學習中打下基礎。

4.2 教學內容設計

Python 課程共由16 次課時組成，其中6 次為實驗課時，10次為講座課時，如表1所示。

Table 1 The syllabus of the course表1 授課提綱

可以看出，實驗課與講座課穿插安排，方便留學生及時鞏固課堂所學知識。為了讓沒有編程基礎的學生盡可能地跟上課程教學進度，在課程設計中有意將一些內容拆分成多次課程，如函數(shù)（Function）相關內容，并安排相應實驗課程，以幫助留學生理解并鞏固學習。實驗課內容包括兩部分：一是課內基礎知識訓練，主要讓留學生自己嘗試課程相關案例學習；二是課外作業(yè)，作業(yè)內容以解決一個實際工作中可能遇到的問題為中心，不強調編程的技巧性，但要求留學生對代碼有很好的理解，并能運用得當。

線上教學可采用線下教學中的課程內容及安排形式，但對實驗課的授課形式將作出調整。

4.3 教學手段選擇

4.3.1 利用錄制視頻講授基本知識與作業(yè)答疑

針對留學生網(wǎng)絡環(huán)境不一、多時區(qū)問題，通過自己錄制視頻的方式向留學生講授編程基本知識。一些課后題的講解也錄制成視頻供留學生下載收看，其他問題的解答都是在即時通訊軟件端完成。借此可以達到與線下授課相似的效果。留學生可以結合實際網(wǎng)絡情況，下載觀看錄播的視頻，下載視頻對網(wǎng)絡實時帶寬要求不高，可在課前完成下載。

在錄制視頻進行線上教學時，需事先注意如下方面：①在錄制視頻時需控制每一個視頻的長度，為了保持觀看者的注意力，要將所講內容轉化為知識點，逐一錄制，每個知識點的視頻時長控制在10～15min；②針對每個視頻，提出一到兩個思考題，或編程小練習，指定各學習小組完成，以小組為單位也是為了鼓勵學生多發(fā)言、多參與互動，只有及時互動，才能使學生線上上課時也能保持注意力；③定時上傳視頻，并反復提醒開課時間，了解每個學生的時區(qū)，教師可以根據(jù)大多數(shù)學生的時區(qū)，盡可能地讓學生更多地參與到線上課程中；④在課后仍然要多與留學生互動，對沒有參與到課堂討論的留學生，及時了解他們觀看視頻及課堂練習完成情況，并提供必要幫助。

4.3.2 利用在線云共享平臺開展線上實驗課

疫情期間，浙江工商大學的中國學生已經(jīng)可以通過大量線上教學平臺完成許多線上課程，甚至可以線上使用在線編程平臺完成課后作業(yè)。然而，目前國內尚沒有單獨為留學生開發(fā)的在線編程環(huán)境，使得作業(yè)的提交和批改效率不高。針對這種情況，鼓勵留學生使用在線公開的編譯環(huán)境，如pythonanywhere.com 和Kaggle.com。在該類網(wǎng)站上，留學生可以在線編輯程序，并及時將程序與教師共享。教師不但可以出題，通過在線環(huán)境展示給學生，而且可以督促學生在線完成作業(yè)和實驗內容。并且，不斷總結適合留學生的題型題庫，以便今后線下授課過程中也能使用。

4.4 考核方式運用

線下Python 課程的最終成績由多部分成績加權得到。具體各部分成績如下：到課情況（10%）、隨堂練習（20%）、課后作業(yè)（30%）、期末考試（40%）。

疫情形勢下，由于不能讓留學生到校參加考試，可用期末大作業(yè)的形式代替考試。項目以開發(fā)一個網(wǎng)絡應用程序為目標，運用所學知識解決一個較復雜的功能，要求可以真實運行。留學生通過將編寫的程序上傳到Pythonanywhere 或其他云平臺上，用在線演示的方式，展示自己的項目運行成功，教師可以遠程驗收項目。

由于網(wǎng)絡條件和課時限制，沒有安排在線討論環(huán)節(jié)。在考核時對實時簽到也沒作硬性要求，到課情況以隨堂作業(yè)的形式考察。留學生最終成績如下：隨堂練習（30%）、課后作業(yè)（30%）、期末大作業(yè)（40%）。

5 結語

經(jīng)過此次改革，浙江工商大學針對留學生學習實際情況，重新調整課程目標與授課計劃，將原本占50%的實驗課程也轉為線上教學，實現(xiàn)100%在線授課和評價。雖有時差原因，但100%的留學生可以通過直播或錄播方式參與授課，90%的留學生可以按時完成作業(yè)，95%以上的留學生反映經(jīng)過此次改革，學習本課程比其他編程類課程更有獲得感。

總結疫情發(fā)生一年以來的留學生教學工作，可在如下方面作進一步提高：①在線習題平臺合理運用：進一步尋找國外在線編程平臺，在現(xiàn)有平臺上將習題或實驗內容固定，盡可能利用現(xiàn)有技術輔助留學生教學工作；②精細化留學生情況管理：根據(jù)留學生所在國的網(wǎng)絡通訊情況，精細化調整授課方法，對于網(wǎng)絡狀況好的留學生開展直播授課，網(wǎng)絡不佳的則在課后再下載直播錄屏，對于可以在線參與實時直播的留學生增加小組討論或課堂演示型內容。

將線下教學轉移到線上，不只是教學手段的變化，同時意味著課程內容安排、考核方式等都隨之發(fā)生變化。全球疫情形勢下，針對留學生的線上教學將在較長一段時間內持續(xù)進行。本文是對編程類課程教學作出的一點嘗試，以期為留學生編程類課程線上教學提供參考。