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成果展現

PLUS普拉斯城中,一場虛擬而有溫度的程式設計嘉年華

撰寫人 / 劉郁葶

「普拉斯城市程式嘉年華—全國大學程式設計教學交流會」在110年11月19日登場,由「推動大學程式設計教學計畫」主辦。主辦單位為帶給參與者一場有溫度的跨域交流,選用能夠自行創造角色且能夠彼此互動的Gather Town會議軟體舉行。

疫情期間,採取虛擬形式舉辦交流會,但虛擬會議比起實體面對面交流,總是少了實體互動的臨場感。為此,計畫團隊透過Gather Town視訊會議軟體,建構了一座「普拉斯城PLUS Town」,在城中遠山流水綠樹花草間,打造迎賓櫃台、交流廣場、大型會議廳、小型演講廳、世界咖啡館及成果展覽廳,互動介面像是溫馨可愛的遊戲,與會者裝扮自己帶著角色進入這樣一個虛擬場域,擺脫以往視訊會議一顆顆表情生硬的大頭,增添溫暖而活潑的互動。

交流會中,安排專題演講闡述運算思維與資訊教育的關聯,世界咖啡館分組討論程式教育的現況與面臨的挑戰,並有20場短講,主題涵括學校推動策略、教學方法及經驗分享、學生學習動機引導、產業人才需求等面向。儘管多數參與者是第一次使用這套軟體,但其直觀的操作,透過自行摸索與計畫團隊的介紹後,初次使用的參與者也能快速上手,並發現在線上虛擬城市中探索的樂趣。

什麼是運算思維?立陶宛教授帶您深入淺出了解

活動一開始,立陶宛維爾紐斯大學(Vilnius University)瓦倫蒂娜.達吉恩教授(Prof. dr. Valentina Dagienė)以「資訊教育背景下的運算思維探索」進行專題演講,討論運算思維的重要性及如何培育。

達吉恩教授不僅是學識淵博的研究者,發表過300多篇研究論文,擔任《Informatics in Education》和《Olympiads》這2本國際期刊的編輯,更是披荊斬棘的實踐家,發起Bebras國際運算思維挑戰賽,每年在全球超過50個國家同步舉行。

達吉恩教授在演講中提到,運算思維的概念最先是由Seymour Papert 於1980年在《思維風暴:兒童如何用電腦建構無限可能(MINDSTORMS:Children Computers And Powerful Ideas)》這本書提出。儘管經過多年研究,學者們對運算思維的定義仍未達成共識,但達吉恩教授同意Donald Knuth所言,認為運算思維是一種獨特的思考模式。是運算思維這種思考模式讓電腦科學應運而生,而程式設計則是讓電腦科學枯燥理論有了吸引力與目的性,換言之,程式設計有助於落實運算思維,不過,程式設計的重要與價值的提升,還是必須仰賴運算思維,因為運用運算思維可有效找出問題,設計出解決問題的方案,並交由資訊處理代理者以可自動化的方式,按部就班執行透過運算思維設計出來的解決方案,而所謂的資訊處理代理者,指的可能是一部電腦或一個機器人。

無庸置疑的是,運算思維的發展開啟了資訊教育,許多歐洲及亞洲國家力推從小學開始打好電腦科學及資訊教育的基礎,因此,十分重視在課程中培養運算思維。達吉恩教授分享幫助學生發展運算思維的遊戲,以火柴遊戲「Nim」為例,這個遊戲看似簡易,卻能讓學童從中思考策略。學生喜歡解決各式各樣的任務,在課程中融入實作或可實際操作的解決問題,能讓學生樂在其中快樂學習運算思維,因此,線上魔術方塊遊戲、插電活動、不插電活動、遊戲設計、程式設計、整合式教學、Bebras資訊與運算思維挑戰賽,都是訓練運算思維思考模式的好方法。

達吉恩教授也分享芬蘭在數學課程中導入運算思維與電腦科學,提醒我們,運算思維就是在尋找可自動化的解決問題方案,早期教育就可打下運算思維的基礎,更可以將運算思維適當融入不同科目教學,不僅能產生綜效,亦有益於打造深度數位學習文化。

從人文領域跨到寫程式!學習不受科系限制

寫程式幾乎成為21世紀人人都要懂的技能之一,非理工背景也能學習寫程式嗎?「非資訊系的程式設計學習歷程分享」這場短講,邀請現任威聯通科技股份有限公司前端工程師廖云瑄,與群暉科技股份有限公司產品專員李昀臻一起深度對談。二位與談人研究所皆就讀國立政治大學數位內容碩士學位學程,但大學時期主修卻是人文科系,當時並無資訊科技相關背景,接觸程式設計課程讓她們開啟不一樣的思維與職涯。

廖云瑄大學念國立政治大學新聞學系,她分享大學期間許多媒體開始數位轉型,從報紙跨到網路與電子報,因此在校內課堂上有機會接觸到電子書製作與程式設計,如HTML、CSS程式語言課程。這引起她對寫程式的興趣,發現原來文字報導不是只能被用來「閱讀」,還可以和讀者產生互動,這個契機讓她後來就讀政大數位內容碩士學位學程。讀碩士班時,她學到許多程式設計的專業知識與技能,碩士論文選擇將「軟硬體整合」,設計出一台桌上型的車子,協助人們整理桌上的雜物。雖然過程挑戰重重,但也從中獲得許多成就感,讓她進入職場擔任前端工程師時,更能從使用者角度出發設計作品。

李昀臻大學就讀國立台灣大學圖書資訊學系,原本很排斥程式設計課程,直到有次在就業博覽會上,發現業界很需要程式設計專長人才,讓她萌生學習寫程式的念頭,為未來的職涯鋪路。在研究所時期,李昀臻發現,相較於大學多半是獨立作業,在這裡要和同儕攜手完成專案,有許多團隊合作的機會。過程中每個人都有各自負責的專業與技術,要讓專案順利完成,相當仰賴有效率的溝通。這樣的學習,讓日後進入職場從事跨部門團隊協作更得心應手。

跨域程式設計線上課程怎麼教?疫情下的教學挑戰

在程式設計的教育現場,如何推動「跨領域合作」,是一件具挑戰性的事。國立清華大學資訊系統與應用研究所胡敏君副教授以「線上程式實作課程與跨域合作專案課程教學設計之經驗分享」為題,分享推動跨域合作的甘苦談。胡敏君老師說:「因為是跨域,所以你永遠不知道做出來是不是適合的,或是大家能否達成共識。」

胡老師提到,第一年開設跨域課程,班上45位電資學院學生與22位來自設計學院的學生分組實作,由學生自由發想題目,最後產出作品原型。但是學生花費許多時間構思與修改題目,嚴重壓縮實際開發的時間,並且各組學生能力不一,最終成品成熟度不高,而這次開課的經驗也帶給胡老師諸多省思。

第二年開課,胡老師做了許多調整,其中之一是增加「敘事能力」的訓練,學生課後的能力評測也大幅提升。胡老師表示,「不只是學生,我發現老師之間的跨域溝通也很難。難怪有人說:『世界上最遙遠的距離,是你在我身邊,用我懂的語言,講我聽不懂的話』。」她認為,懂得跨域合作,才能了解彼此要什麼;除了要求學生,她也要求自己學習「設計」,所以第二年開課時親授設計課程,學生也學得較為流暢。

第三年開課,胡老師決定繼續挑戰和歷史系、心理系的老師合作,同時向學校爭取資源,讓期末表現優良的學生有機會到日本發表成果,也因而吸引上百位學生前來修課。

疫情改變了過去的授課方式,實體課轉為線上課,對於仰賴助教隨時「巡邏」並給予學生即時指導的程式設計課程來說是一大挑戰。胡老師也分享她自己使用Teams的授課經驗,為解決學生開始實作後,助教得一一解決同學們的bug,而在溝通過程中花費的時間。胡老師在Teams中再開一個channel ,每個助教帶大約10至15名學生,讓學生有問題隨時可以問助教。然而channel當中,最多只有一個人可以分享畫面,助教難以掌控全部學生的學習狀況,因此,胡老師決定將專案的步驟切割,上傳每一階段的進度,讓跟不上的學生下載,隨時可以事後跟上。授課方式的改變,對老師來說也不容易,但不論遇到什麼挑戰,胡老師都積極想辦法解決,讓跨域程式設計課程的線上教學,也能確保學習成效。

透過程式設計,虛擬的空間串聯實體的教學熱情

與會者帶著滿滿的好奇,在PLUS普拉斯城中四處探索,就連來自立陶宛的演講人達吉恩教授,也興味盎然流連推敲半小時之久。在程式設計出來的虛擬空間裡,串聯許多教師寶貴的經驗與情誼,相信這場有溫度的嘉年華帶動的程式設計教學熱情,不論在虛擬世界或真實世界都能源源不絕。

歡迎參閱交流會之網頁版手冊,連結為: http://plus.pro.edu.tw/activity/20211119/