新加坡国立大学 | 当计算机科学与外星人相遇时：通过体验式学习改变编程

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新加坡国立大学 | 当计算机科学与外星人相遇时：通过体验式学习改变编程

指南者留学 2023-03-31 16:55:53 阅读量：1236

指南者留学全国统一咨询热线：<a href="tel:4001831832" style="color:#1677ff; text-decoration:none;">400-183-1832</a>，全国各地区、各分公司联系方式均为此号码。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。 了解新加坡国立大学理学院的 Chua Siew Chin 博士，以及她如何带领学生近距离接触瓜拉雪兰莪州的红树林生态系统和泥炭沼泽森林，以了解湿地保护和低地森林。 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。   <blockquote> 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。 </blockquote>

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