疫情之下留学生编程类课程线上教学方法探究

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杨 涛，王书婷，洪海波

（浙江工商大学计算机与信息工程学院，浙江杭州 310018）

随着“全球化”的深入与国家“一带一路”战略的施行，来华留学生的人数快速增长，已成为校园中一个不可忽视的群体。由于语言方面的限制，外国留学生来华之后，绝大多数不能和中国学生一起上课，学校不得不单独为留学生开设英语授课课程。然而，由于外国留学生来自于不同的国家，其生长环境、文化背景以及个人教育背景不同，针对他们的教学方法不但与国内学生不同，而且在外国留学生内部也不能统一，这使得对留学生的教育因其多样性变得复杂，且效率不高。新冠肺炎疫情爆发以来，多数留学生不能到校上课，线上教育已成为并将在今后较长一段时间内成为国内大学对留学生授课的主要形式。如何让留学生通过线上教学增长知识、拓展能力，成为疫情之下留学生教育的一个重要课题。

近年来，浙江工商大学计算机学院为来华留学生开设了多门编程类课程：如C language programming、Python Programming Design and Practice、Advanced Computer Language等。本文以Python Programming Design and Practice 课程（简称“Python 课程”）为例，通过对教学目标、考核方式与教学方法的创新，使留学生通过线上教学也能够增长知识、拓展能力。针对留学生的教学形式不同于本国学生，面向留学生开展的线上教学所遇到的困难一方面来自于留学生本身的特点，另一方面来源于疫情因素的叠加。鉴于此，本文结合留学生自身学习特点以及疫情之下全线上教学的特殊性与挑战，主要从教学目标确定、教学内容设计、教学手段选择、考核方式运用等方面给出应对策略。

1.1 面向留学生的编程类课程教学

面向留学生的教学方法研究一直以来都是教师们关注的课题，尤其是新冠疫情爆发以来，更是备受关注。文献［2-3］和文献［4］对留学生的学习背景与学习特点，以及如何调动留学生学习积极性，提高课堂教学效率，并改善教学评价体系进行探究；
文献［5］和文献［6］采用线上线下混合式教学方法，将主要授课部分通过线上完成，将实验、实践部分通过线下完成。全球疫情形势下，绝大多数留学生都无法来中国到校上课，线下实验、实践环节成了较难完成的教学任务。本文所涉及的课程教学改革将所有授课内容放在线上，在疫情期间条件受限的情况下尽量确保留学生的学习效果。

1.2 面向国内学生的在线实验实训平台

对于中国学生而言，在线授课已成为一种常见的教学方法。能够实现在线授课的平台有中国大学MOOC（icourse163.org）、爱课程（icourses.cn）、慕课中国（mooc.cn）等，以及一批在线实验实训平台，如针对信息安全专业的合天智汇（hetianlab.com），可为学生提供多学科仿真实验的EduCoder（www.educoder.net）、可为计算机学生提供在线判题服务的拼题A（pintia.cn）。然而，这些线上实验都需要有较好的网络传输条件，对于分布在世界各地且网络传输受限的留学生不太适用。本文所述课程改革没有采用国内常用的线上教学平台，而是利用国外通用云计算平台，综合直播加录课的授课方式，克服了留学生线上实验教学的诸多难题。

2.1 留学生自身学习特点

2.1.1 学习能力

目前，在计算机学院学习的外国留学生在学习能力上存在较大差异，普通数学基本功方面较差，缺少必要训练，因此对于一些循环、递归等概念的理解需做更多的解释。部分学生的英语学习也存在困难，在“听说读写”方面还不能适应中国全英语授课环境，这也影响了他们在课堂上的学习效果。许多留学生在课堂上的注意力也不够集中，即使简单的问题也需要反复讲解。

不过国外留学生更加愿意表达自己，在课堂上互动效果较好，团队协作能力强，在做一些需要多人配合的项目时，可以很好地完成。因此，在课堂教学中可以多安排一些需要多人协作的环节，帮助他们克服紧张心理，协作完成学习任务。

2.1.2 学习习惯

由于外国留学生生活习惯与原所在国家文化的差异，他们在学习习惯养成方面也与中国学生有较大不同。比如，非洲国家的学生时间观念不强，上课迟到现象较严重，而亚洲国家的学生时间观念强，基本能按时到堂上课。因此，课堂上需要加强签到打卡等形式，强调到课率。部分学生原来的社会环境较自由，对专业刻苦钻研精神不够，这在一定程度上阻碍了教学目标的达成。

上述学习能力与学习习惯方面的差异，使得对留学生的教学模式不能照搬针对本国学生的模式，需要从学习目标确定、课程内容设计、教学计划实施等多方面加以调整，让课程能够真正适应留学生的学习情况，激发他们的学习兴趣，提升课堂教学效率。

2.2 教学方案制定

学校为留学生开设Python 课程是为了顺应国际上计算机学科发展趋势。Python 语言从诞生以来，以其跨平台、语法贴近自然语言等特性成为热门的编程语言。不仅是工程类专业，许多人文社科类专业也纷纷开设Python 课程以培养学生编程能力。浙江工商大学计算机与信息工程学院也顺应形势，为计算机科学类专业的留学生开设了Python Programming Design and Practice 课程。所面向的国际学生主要来自于第三世界国家，如印尼、孟加拉、津巴布韦、坦桑尼亚、尼日利亚等。

在疫情发生之前针对留学生的教学方案制定过程中，其最大的困难依然来自于学生不同学习背景之间的差异。留学生来自于不同的国家，其基础教育水平不同，学生所得到的数学逻辑训练都不相同。来到中国后由于采用的是英语教学模式，与留学生本国语言也有差异，因而课程设计存在较大难度，课程本身对于每位留学生的难度也不尽相同。在制定留学生课程计划时，由于受制于一些诸如招生人数、开班人数、开班成本等学员管理上的因素，使得常常出现多个年级合班授课，如大一与大二学生，甚至本科生与研究生一起合班授课，客观上也造成了学生背景的多样化，增加了教学复杂度。

留学生教学在疫情发生之前，由于起步较晚、开课人数少，并没有采用纯线上或混合式等新型教学模式，多是采用线下传统授课模式。在疫情发生后，大部分留学生滞留在原来的国家，不能返校参加课程，根据教育部“停课不停教、停课不停学”的要求，所有课程都在线上完成。根据疫情形势发展，估计今后较长一段时间内，将维持纯线上授课形式。线上教学形式无论是对于教师还是留学生而言，无疑更是增加了教学复杂性。

通过互联网完成的线上教学绝不是简单地将线下课程录成视频放到网上供学生观看，也不是只需要找到一个英文版的网络视频课件即可。它涉及到教学形式与方法的整体变化，从教学目标到教学方法都需作出调整。与国内本科生线上授课相比，在疫情冲击之下针对留学生的线上教学还没有充分做好准备的情况下，无疑增加了教学难度。

3.1 网络基础条件

近年来，中国互联网发展与普及速度较快，相比之下，部分留学生所在国的网络基础条件有限，且参差不齐。许多非洲和中亚地区的国家，网络速度较慢、信号不稳定且上网费用较高。留学生分布于不同的国家，导致网络传输受传输距离的影响，使得直播这种形式的教学较难开展，有时简单的语音会议，留学生也无法全体在线。并且，不同的国家有不同的时差，使得全体学生网络实时授课这种形式变得非常困难。

3.2 教学形式

对于国内本科生而言，使用不同的网络教学平台，如中国MOOC、爱课程、慕课中国、拼题A 等已经成为在线教学的常态。在线教学平台中的课件往往经过多次修改，能够满足绝大多数课程教学需要。然而，目前国内在线教学平台缺乏留学生可用的英文授课课程，国外网站如edx.org在开课时间上也与本校授课时间有差异，不能满足正常教学需要。

由于上文所提到的网络条件限制，一些在本地自建的SPOC 网络授课平台，也无法满足留学生在线学习需要。

3.3 教学效果评价与考核

在线下教学过程中，教学效果评价可以通过作业、考试等形式完成，但是线上教学中，对于作业和考试都没有采取监督措施，尤其是没有很好的在线考试系统。一些在线编程网站，如力扣（leetcode.com）、Online Judge（onlinejudge.org），可供大家测试学习。目前，国内本科生的作业和上机考试都可通过在线编程平台完成。编程平台上的题量略大，且固定不变，留学生直接通过在线编程平台完成作业和考试还存在一定难度。

在新冠疫情之下，结合留学生学习特点，从教学目标、教学内容设计、教学手段、考核方式等多个维度对原有的线下课程进行调整，确保留学生能够通过线上教学这种新的教学形式获得必要的编程知识与训练。

4.1 教学目标确定

与中国学生一样，来自不同国家的留学生对未来的工作和学习都有不同的规划，但这些规划可能与中国学生不同。国外留学生毕业后绝大多数将回到自己的国家就业，极少部分会继续深造。因此，在Python 课程中，将在介绍基本概念与知识的基础上，更多地介绍Python 语言的一些实用性较强的应用，如图像处理、Web 应用等，为他们今后在工作或更高层次学习中打下基础。

4.2 教学内容设计

Python 课程共由16 次课时组成，其中6 次为实验课时，10次为讲座课时，如表1所示。

Table 1 The syllabus of the course表1 授课提纲

可以看出，实验课与讲座课穿插安排，方便留学生及时巩固课堂所学知识。为了让没有编程基础的学生尽可能地跟上课程教学进度，在课程设计中有意将一些内容拆分成多次课程，如函数（Function）相关内容，并安排相应实验课程，以帮助留学生理解并巩固学习。实验课内容包括两部分：一是课内基础知识训练，主要让留学生自己尝试课程相关案例学习；
二是课外作业，作业内容以解决一个实际工作中可能遇到的问题为中心，不强调编程的技巧性，但要求留学生对代码有很好的理解，并能运用得当。

线上教学可采用线下教学中的课程内容及安排形式，但对实验课的授课形式将作出调整。

4.3 教学手段选择

4.3.1 利用录制视频讲授基本知识与作业答疑

针对留学生网络环境不一、多时区问题，通过自己录制视频的方式向留学生讲授编程基本知识。一些课后题的讲解也录制成视频供留学生下载收看，其他问题的解答都是在即时通讯软件端完成。借此可以达到与线下授课相似的效果。留学生可以结合实际网络情况，下载观看录播的视频，下载视频对网络实时带宽要求不高，可在课前完成下载。

在录制视频进行线上教学时，需事先注意如下方面：①在录制视频时需控制每一个视频的长度，为了保持观看者的注意力，要将所讲内容转化为知识点，逐一录制，每个知识点的视频时长控制在10～15min；
②针对每个视频，提出一到两个思考题，或编程小练习，指定各学习小组完成，以小组为单位也是为了鼓励学生多发言、多参与互动，只有及时互动，才能使学生线上上课时也能保持注意力；
③定时上传视频，并反复提醒开课时间，了解每个学生的时区，教师可以根据大多数学生的时区，尽可能地让学生更多地参与到线上课程中；
④在课后仍然要多与留学生互动，对没有参与到课堂讨论的留学生，及时了解他们观看视频及课堂练习完成情况，并提供必要帮助。

4.3.2 利用在线云共享平台开展线上实验课

疫情期间，浙江工商大学的中国学生已经可以通过大量线上教学平台完成许多线上课程，甚至可以线上使用在线编程平台完成课后作业。然而，目前国内尚没有单独为留学生开发的在线编程环境，使得作业的提交和批改效率不高。针对这种情况，鼓励留学生使用在线公开的编译环境，如pythonanywhere.com 和Kaggle.com。在该类网站上，留学生可以在线编辑程序，并及时将程序与教师共享。教师不但可以出题，通过在线环境展示给学生，而且可以督促学生在线完成作业和实验内容。并且，不断总结适合留学生的题型题库，以便今后线下授课过程中也能使用。

4.4 考核方式运用

线下Python 课程的最终成绩由多部分成绩加权得到。具体各部分成绩如下：到课情况（10%）、随堂练习（20%）、课后作业（30%）、期末考试（40%）。

疫情形势下，由于不能让留学生到校参加考试，可用期末大作业的形式代替考试。项目以开发一个网络应用程序为目标，运用所学知识解决一个较复杂的功能，要求可以真实运行。留学生通过将编写的程序上传到Pythonanywhere 或其他云平台上，用在线演示的方式，展示自己的项目运行成功，教师可以远程验收项目。

由于网络条件和课时限制，没有安排在线讨论环节。在考核时对实时签到也没作硬性要求，到课情况以随堂作业的形式考察。留学生最终成绩如下：随堂练习（30%）、课后作业（30%）、期末大作业（40%）。

经过此次改革，浙江工商大学针对留学生学习实际情况，重新调整课程目标与授课计划，将原本占50%的实验课程也转为线上教学，实现100%在线授课和评价。虽有时差原因，但100%的留学生可以通过直播或录播方式参与授课，90%的留学生可以按时完成作业，95%以上的留学生反映经过此次改革，学习本课程比其他编程类课程更有获得感。

总结疫情发生一年以来的留学生教学工作，可在如下方面作进一步提高：①在线习题平台合理运用：进一步寻找国外在线编程平台，在现有平台上将习题或实验内容固定，尽可能利用现有技术辅助留学生教学工作；
②精细化留学生情况管理：根据留学生所在国的网络通讯情况，精细化调整授课方法，对于网络状况好的留学生开展直播授课，网络不佳的则在课后再下载直播录屏，对于可以在线参与实时直播的留学生增加小组讨论或课堂演示型内容。

将线下教学转移到线上，不只是教学手段的变化，同时意味着课程内容安排、考核方式等都随之发生变化。全球疫情形势下，针对留学生的线上教学将在较长一段时间内持续进行。本文是对编程类课程教学作出的一点尝试，以期为留学生编程类课程线上教学提供参考。

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