中外合作辦學(xué)背景下中韓計(jì)算機(jī)程序基礎(chǔ)教學(xué)對(duì)比
——以KAIST為例*

向南　朱凌云　王勇（重慶理工大學(xué)兩江國(guó)際學(xué)院，重慶400054）

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中外合作辦學(xué)背景下中韓計(jì)算機(jī)程序基礎(chǔ)教學(xué)對(duì)比
——以KAIST為例*

向南朱凌云王勇
（重慶理工大學(xué)兩江國(guó)際學(xué)院，重慶400054）

摘要：在國(guó)際合作辦學(xué)背景下為了提高計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)教學(xué)的水平，全程參與并學(xué)習(xí)了韓國(guó)著名學(xué)府KAIST大學(xué)的程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的教學(xué)與實(shí)踐環(huán)節(jié)。在此基礎(chǔ)上對(duì)比了該校與國(guó)內(nèi)高校的教學(xué)優(yōu)缺點(diǎn)，為計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的創(chuàng)新提供了新的思路。

關(guān)鍵詞：中外合作辦學(xué)；KAIST；計(jì)算機(jī)程序基礎(chǔ)

Abstract:Under the background of Sino-foreign cooperative education, and in order to improve the level of the basic teaching of computer science, the author attends and studies the teaching and practice of Programming Fundamentals Course in KAIST -- a famous university in South Korea. Based on this, this paper compares the advantages and disadvantages between KAIST and domestic colleges and universities, and provides a new idea for the innovation of the teaching of Basis of Computer Engineering.

Keywords:Sino-foreign cooperative education; KAIST; basis of computer engineering

韓國(guó)科學(xué)技術(shù)院（Korea Advanced Institute of Science and Technology，簡(jiǎn)稱(chēng)KAIST）在2015年QS排名第52位，坐落于風(fēng)景宜人的韓國(guó)大田廣域大學(xué)城，與大田高新工業(yè)園區(qū)毗鄰，是一所亞洲一流的理工科大學(xué)。該校建校于1973年，在通信、電子等領(lǐng)域具有很強(qiáng)的科研實(shí)力[1]，吸引了全世界的學(xué)子。該校建校后參考了美國(guó)斯坦福大學(xué)的教學(xué)模式并進(jìn)行聯(lián)合辦學(xué)，因此韓國(guó)KAIST大學(xué)的教育體系有很多方面值得借鑒，有助于我國(guó)高等學(xué)校國(guó)際合作項(xiàng)目的順利實(shí)施，也可以通過(guò)它提高我國(guó)高校教育的實(shí)效性。

一、KAIST大學(xué)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程基本情況

作為精英人才的培養(yǎng)機(jī)構(gòu)，KAIST堅(jiān)持把本科生培養(yǎng)看作是大學(xué)的工作重心，該校的CS101程序編程基礎(chǔ)課程就是基于這種目的開(kāi)設(shè)的[2]。CS101的主要課程內(nèi)容是教授編程技巧與計(jì)算思維，是工科學(xué)生接觸的第一門(mén)技術(shù)性課程。CS101課程以Python編程基礎(chǔ)為主要講解內(nèi)容，盡管學(xué)生將來(lái)會(huì)使用不同的編程語(yǔ)言，但是通常情況下，它是所有其他科學(xué)和工程課程的學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，此外該門(mén)課還極大影響學(xué)生在以后的學(xué)習(xí)工作中如何解決問(wèn)題。CS101課程由兩部分組成：課程的理論部分和實(shí)驗(yàn)課程。理論的核心包括條件循環(huán)、變量、函數(shù)、圖形對(duì)象、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、圖像處理等概念。由于Python語(yǔ)言功能強(qiáng)大有豐富的擴(kuò)展包，因此學(xué)生從初學(xué)就能接觸圖形化的程序結(jié)果，比簡(jiǎn)單的DOS界面更能吸引學(xué)生求學(xué)興趣。在學(xué)習(xí)程序理論之后，學(xué)生會(huì)加入實(shí)驗(yàn)課，自己編寫(xiě)代碼。此外，教師會(huì)每三周布置一個(gè)較有難度的課后作業(yè)，由學(xué)生單獨(dú)完成。

二、該校的教學(xué)特色

（一）功能齊全界面美觀的在線(xiàn)教學(xué)系統(tǒng)

幾乎所有的材料和信息均是由該系統(tǒng)（KAIST學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)）提供。學(xué)生們能從中得到所有的材料，比如出勤率、成績(jī)、作業(yè)、演示材料、課程的參與程度以及其他的課程簡(jiǎn)介。此外，學(xué)生還可以與教授和其他學(xué)生進(jìn)行在線(xiàn)討論，教授和助教可以積極快速的相應(yīng)學(xué)生的問(wèn)題。雖然我國(guó)高?；旧暇褂昧嗽诰€(xiàn)的教學(xué)輔助系統(tǒng)，但是不可否認(rèn)的是，我國(guó)同種類(lèi)型系統(tǒng)均存在功能簡(jiǎn)單、界面粗糙、訪(fǎng)問(wèn)不友好的問(wèn)題。這樣使得學(xué)生和老師往往無(wú)所適從，從而導(dǎo)致系統(tǒng)的利用率很低。因此，可以幫助學(xué)生快速找到相關(guān)資源的美觀和友好的用戶(hù)界面是至關(guān)重要的。

（二）繁重而又有針對(duì)性的課后作業(yè)

KAIST有不同種類(lèi)的作業(yè)，如閱讀作業(yè)，該任務(wù)要求學(xué)生預(yù)習(xí)、自學(xué)若干教師指定的章節(jié)并上交讀書(shū)筆記，這在國(guó)內(nèi)大學(xué)的理工科教學(xué)中很少見(jiàn)到。老師布置的內(nèi)容主要包含編碼任務(wù)，是學(xué)生必須完成的計(jì)劃，并要求學(xué)生用他們所學(xué)到的知識(shí)產(chǎn)生正確的結(jié)果。值得注意的是，學(xué)生可以完成該任務(wù)甚至不需要編寫(xiě)整個(gè)代碼，因?yàn)椴糠殖绦蛞呀?jīng)由教師提供，學(xué)生只需要將重心放在邏輯和關(guān)鍵部分上。學(xué)生可以通過(guò)完成幾個(gè)語(yǔ)句得到仿真結(jié)果，提高了仿真的積極性。此外，它可以提高團(tuán)隊(duì)的合作技能，因?yàn)閷W(xué)生需要理解已有代碼的含義。而國(guó)內(nèi)的編程任務(wù)都是布置一個(gè)整體，學(xué)生需要從頭到尾的實(shí)現(xiàn)，對(duì)于入門(mén)比較困難。

（三）嚴(yán)肅、自由、活潑的學(xué)習(xí)氛圍

KAIST的學(xué)生學(xué)習(xí)場(chǎng)所無(wú)處不在，包括餐廳、食堂、圖書(shū)館和公寓。整個(gè)校園的構(gòu)建雖然有教學(xué)區(qū)和住宿區(qū)，但是界限并不明顯。在每個(gè)學(xué)院自己的研究大廈里幾乎都有韓國(guó)常見(jiàn)的連鎖咖啡廳，學(xué)生習(xí)慣在咖啡廳里討論學(xué)術(shù)問(wèn)題或者進(jìn)行休息。這在國(guó)內(nèi)非常少見(jiàn)，國(guó)內(nèi)大學(xué)對(duì)于研究區(qū)域和生活區(qū)域的界限非常清晰，缺少類(lèi)似寬松的學(xué)習(xí)環(huán)境。特別是在教學(xué)樓里甚至都沒(méi)有自動(dòng)售貨機(jī)，無(wú)形中減少了學(xué)生待在教學(xué)區(qū)學(xué)習(xí)的機(jī)率。除了校園氛圍活潑外，在教學(xué)課堂上，特別是在Education3.0課堂上，學(xué)生可以自由討論，他們可以在任何時(shí)間觀看講解視頻。整個(gè)Education3.0課堂由玻璃墻和玻璃圓桌構(gòu)成，學(xué)生可以在墻壁和圓桌上涂寫(xiě)、討論。雖然整個(gè)學(xué)習(xí)環(huán)境活潑和自由，但是因?yàn)槿蝿?wù)的困難繁雜，因此學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)容是嚴(yán)肅的，學(xué)生需要不斷的努力才能完成學(xué)業(yè)，沒(méi)有時(shí)間浪費(fèi)。

（四）卓有成效的助教體系

助教對(duì)學(xué)生的輔助和教授講解課程同步進(jìn)行。教授和學(xué)生之間的界限非常鮮明，雖然學(xué)生對(duì)教授表現(xiàn)出極大的尊重，相應(yīng)的教授有較高的知識(shí)和技能，可以為學(xué)生提供豐富的案例和實(shí)踐資源。然而，教授的數(shù)量是非常有限的，所以通常情況下會(huì)聘用助教幫助教師輔導(dǎo)學(xué)生。而助教一般由博士生擔(dān)任，這樣就形成了具有層次化的教學(xué)體系。由于助教也是學(xué)生，因此彌補(bǔ)了教師與學(xué)生之間的交流鴻溝。盡管?chē)?guó)內(nèi)的課堂上也會(huì)有研究生作為助教輔助教學(xué)，但是每個(gè)課程基本只配備一名助教，完全無(wú)法滿(mǎn)足對(duì)學(xué)生的指導(dǎo)需求。而相對(duì)應(yīng)的，在KAIST大學(xué)則平均每8名本科生配備一名助教，并給予助教豐厚的待遇，本科生能夠充分享受到學(xué)校的人力資源。

（五）簡(jiǎn)單實(shí)用的課堂測(cè)驗(yàn)

以KAIST的程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程為例，在每一次實(shí)驗(yàn)課的開(kāi)始，助教會(huì)先給學(xué)生們一個(gè)測(cè)試題，用這些簡(jiǎn)單的題目來(lái)回憶上節(jié)課內(nèi)容并起到考勤作用，然后等所有學(xué)生提交后再解釋測(cè)試問(wèn)題的答案，整個(gè)過(guò)程需要大約10分鐘的時(shí)間。在我國(guó)高校，這種課堂小測(cè)驗(yàn)手段運(yùn)用的較少，基本上都是以講解為主[3]。在此之后，助教將給出本次實(shí)驗(yàn)課的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。作為一個(gè)練習(xí)課程，每一個(gè)實(shí)驗(yàn)課程都有一個(gè)主題，內(nèi)容涉及相應(yīng)的講授課程。

（六）分組項(xiàng)目和Pair Coding

在KAIST的所有課程中，均非常鼓勵(lì)團(tuán)隊(duì)合作。一般的項(xiàng)目均分組完成，從而鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力。和國(guó)內(nèi)的團(tuán)隊(duì)合作方式不同，完成團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目后，學(xué)生需要給自己進(jìn)行排名，例如他們需要描述他們?cè)诰幊讨邪l(fā)揮的作用，并給自己一個(gè)得分。此外，每個(gè)隊(duì)要展示他們的結(jié)果，讓所有學(xué)生打分。這是一個(gè)評(píng)價(jià)學(xué)生的有效方法，學(xué)生的參與度很高，評(píng)分結(jié)果客觀。在分組完成項(xiàng)目的實(shí)踐中，一種稱(chēng)為Pair Coding的編程方法引起了研究人員的重視，這種分組編程方法和傳統(tǒng)的分組編程方法不同，采用一人編寫(xiě)程序另一人觀看并進(jìn)行復(fù)查的模式。編程中兩位組員可以就統(tǒng)一問(wèn)題討論，并且有人進(jìn)行檢查能夠有效提高程序的準(zhǔn)確率。

三、結(jié)束語(yǔ)

計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)CS101這門(mén)課程是重要的基礎(chǔ)課程，因?yàn)樗瑫r(shí)也是其他計(jì)算機(jī)科學(xué)課程的基礎(chǔ)。助教在教學(xué)過(guò)程中扮演著重要的角色，能夠有效提高學(xué)生的理解力和快速解決問(wèn)題的能力。在實(shí)驗(yàn)部分，采用圖形化的編程結(jié)果來(lái)代替DOS文字輸出的方式來(lái)吸引初學(xué)者的興趣。團(tuán)隊(duì)工作也是一種提高編碼效率的有效方式。在KAIST的教學(xué)方法和自由的學(xué)習(xí)氛圍對(duì)未來(lái)的工作會(huì)有很大的幫助。

參考文獻(xiàn)

[1]黃治國(guó)，何發(fā)智.韓國(guó)KAIST大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)科研究生課程結(jié)構(gòu)分析[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2009（3）：158-160.

[2]樂(lè)毅，譚曉妹.韓國(guó)研究型大學(xué)本科生培養(yǎng)模式特點(diǎn)淺析——以韓國(guó)高等科學(xué)技術(shù)學(xué)院、首爾大學(xué)、延世大學(xué)為例[J].比較教育研究，2015，37（8）.

[3]向南.《操作系統(tǒng)原理與應(yīng)用》教學(xué)中學(xué)生知識(shí)構(gòu)建思考[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2013（31）：111-111.

*基金項(xiàng)目：國(guó)家特色專(zhuān)業(yè)TS12401開(kāi)放課題“國(guó)際合作背景下計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)方法研究（No.NCS201502）”。

中圖分類(lèi)號(hào)：G642

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：2096-000X（2016）08-0012-02