程式設計 AI入門實作班 助教經驗分享

如何調節導師期待與學生程度的巨大鴻溝

by yenchialu

因應AI時代的到來,各大院校紛紛創建相關的課程與專業素養計畫。

東華在108學年度也開始了這項計畫,108學年度的學程通識課程式設計變成必修課,所有的學生必學程式語言。

變成了國語、英語之外的,所有人都必修的語言課程。

這樣的措施一公開,由資工系主導,會針對不同學院的學生進行課程特化。

我們物理學系,也想自己特化專為自己科系設計的程式語言課程。

於是實驗室教授也藉著這樣的機緣,開了一門中級程式設計,我跟實驗室的學長便成為內定的助教。

然而,學生與教授學習目標上的巨大鴻溝,讓整堂課的學習狀況極差。

我從教授與學生間,找到視野的差距,再以自身的視角與能力從中間搭起一座橋梁,讓同學也慢慢地接納了程式語言。


困難的中級程式設計

其實,一開始知道我們實驗室的教授要開課,我深感不妙。

大學時,第一次修老師的別堂課之前,我就發現需要一定程度的先備知識。否則進入課堂,根本無法跟上進度,我也是碩班後,再次修指導教授的課程後,才能掌握個方向,但因為自己是在教授的實驗室裡,所以才比較有個感覺,當時上課時幾乎是我一個人打程式,身旁的10個人跟我借鑑代碼,二次學習。

回到這門課程式設計上,課程是兩個小時,教授第一個小時會講解內容,第二個小時會出題目給同學撰寫代碼解題,沒有回家作業。

而這次,我看了老師在第一堂課的教學模式與作業,我就知道可能學生都矇了。


老師對課程的理解與學生學習情況的巨大鴻溝

在第二次修教授的課時,我就已經理解老師大概的教學方向了。

我當時學的課程叫”計算物理”,我會覺得用”機算機物理”當課名,大家會更了解課程內容。

教授希望我們使用電腦寫程式去解物理問題,這其實是一門很重要的學問。

很多物理與數學問題,理想狀態下我們會希望解出解析解,用一條優美的數學式去描述時;但當無法實現時,我們就用大量的數值去做計算,再回頭進行描述,叫做數值解,雖然不能全面描述,但能針對特定條件下進行模擬。

當時我感受到,教授的重點是在”解題”,而不是撰寫程式語言,也變成學習程式語言是本來就要會,或者是課後要自修學會的。

在新的這門程式設計也是這個問題,教授想專注地點在於”程式設計”,而不是教同學從零開始學習程式語言。

所以開始也題目後,幾乎沒有同學會寫,大家也都是一直叫助教與老師直接一對一指導。

到了第一次期中考後我發現同學根本都還不會寫,一樣的題目兩個月前問了,兩個月後還是得從零開始教,他們目前學會的只是怎麼打開編輯器而已,沒有半點編程的能力。我與老師在課後時常溝通,但老師有自己的堅持與理念,所以大家的學習狀況也越來越差,甚至有同學有早退的現象。


為真正想學習的學生建一道橋

我們教授是非常有耐心的教授,他面對同學的問題也都會一一指導,但確實學生的學習效果與他期待的方向有很大的落差,最主要還是認知層面上的落差。

學生方面老師方面
認知落差1. 希望課堂內容是入門難度
2. 用最輕鬆的方式通過課程
1. 需有一定程度的先備知識
2. 目標在”解題”,而非入門
3. 指派困難題目讓學生用心
實際行動1. 了解學生遇到的問題內容
2. 建議學生課外的書籍讀物
3. 理解學生對這堂課的期待
1. 了解老師的課程編排目標
2. 跟老師溝通動態調整課程
3. 整理學生現在遇到的問題
4. 嘗試讓老師理解學生觀點

老師有自己的堅持,他希望自己的課程是能真正擁有解題的能力,而不是一堂蜻蜓點水的入門課程;

但我太了解學生了,對學生來說,這只是一堂必修的通識課程,如果不能引起興趣,那就求過就好。

當雙邊都各持己見不願放下時,最終只會兩敗俱傷,教育目的沒達到,同學從此也會對”程式語言”敬而遠之,只留下非常困難的印象,於是我想做點改變,將兩邊的共識建一座橋樑,相互溝通。


製作線上影片進行課後輔導

我做了一個小計劃,目標是兩點

  • Python程式語言入門
  • 課程核心題目示範

我在Youtube創了一個頻道,YenChia Lu

在程式語言入門部分,因為程式語言的理解最重要的是邏輯,相比於用PPT呈現,用動畫與比喻的方式更加淺顯易懂,所以這類影片是用VideoScribe動畫軟體製作。

在核心解題的部分,就是用螢幕錄影的方式,先講解題目內容與思路,在使用Jyputer編輯器直接習題演練。


線上課程的成效反饋

同學的反饋與學習意願

期中考後,推出這系列的線上教學影片給同學參考。

雖然沒辦法將所有人都變得對課程有興趣,但明顯感受到想要學習的人變多了,甚至有些同學會想跟我討論與我不同的思路以及要如何解決。

這是最棒的反饋,提升大家的學習意願,否則原本都是還不到下課時間,同學就偷偷關機準備去吃飯。

現在大部分的同學都會做滿,否則至少在課堂上助教無暇顧及時,他們也會打開我的影片會給的參考資料先進行學習與思考,不會直接放棄。

指導教授的改變

指導教授看到學習氛圍改變了,他也驚覺同學其實不喜歡這門課,而只是無從下手。

題目太難,老師又不教最基本的內容,導致這兩個小時幾乎都在浪費時間。

後來老師在期中考後,也積極地調整課程難度與進度,配合上我給他的線上課程,

資工系教授們邀請與會分享

這是我沒想到的,期末的一天,教授請我一起去開個會,說分享這學期的線上課程的製作。

我原以為是自己系內的小分享,後來才知道是資工系教授的大聚會。

瞬時間讓我備感壓力,

到了與會當天,我將課堂上遇到的問題、我的解決思路以及製作影片的方式,跟在場的約15位資工系教授分享與討論。

可能我在seminar上太常被挑戰了,在資工系教授們的面前確實有點害怕,但主持的教授請我別緊張,因為今天是來分享的,他們也想從學生、助教的角度看這門課的發展,因為這是第一年的程式語言通識教育課程,同時他們也想學習這門製作影片的技術。

我在那門課闡述著一個核心概念,引用王家衛導演的作品「一代宗師」裡的一段話

在他身上看到得不是招,是意。

這也是我做線上影片,用動畫的方式推演邏輯,用實作方式示範解題過程,會核心的理念。

那場會議大家討論的很輕鬆自在,教授們也都非常的認真,感受得出他們對這門課非常的看重,同時也給了我許多教學上的建議,比方說在撰寫程式時,可以將最主要的撰寫部分放大,同學看得比較清楚。

甚至有教授知道我即將畢業,詢問我要不要讀博士班,他們可以開一個缺。(我心領了教授的好意)

算是一次蠻有趣的經驗分享,跟我想像中的教授群學術會議有不一樣的氛圍。

學術氛圍通常嚴肅與謹慎,甚至有時還會有點肅殺的情況,當某位教授看想挑戰另外一位教授的研究時;但這場在教育上的突破與創新,能感受到教授們很年輕與積極想嘗試新東西的誠懇,在當時我覺得有這樣的環境,由衷地感到欣慰,受益最多的還是學生啊。

獲得東華年度優良助教獎

很榮幸,最後我因為這門課獲得了年度最佳助教獎,在審核過程勞師動眾讓我非常擔心,還要每個學生的反饋,以及只到教授、系上的推薦書,以及課堂的時機表現等等的…

況且一年才頒一次獎,上下學期統合的課程可能有200~300門課,一門課還不只一個助教,最終選出15位,不分專業與通識,通通合在一起審核。

很感謝同學、教授與系上的支持,讓這門課得到了年度優良助教獎,同時也是程式設計類唯一有獲獎的課程。

但比起這個獎項,我覺得在這門校園新開的實驗課程裡,我學到的非常多。

老師與學生在學習上的甜蜜點、在雙方各持己見下有沒有破局點、以及教授們的指教。

雖然花了很多時間,但也算是蠻有意思的一場體驗。


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