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计算机科学是否适合远程教育?
在这篇博客中，我通过分析2020年春季学期(Corona学期)的远程学习经历，讨论了计算机科学本科生如何看待计算机科学这门学科。这种看法是基于对学生将计算机科学远程教育与其他科学和工程以及社会科学和人文学科进行比较的分析得出的。
数据是在2020年春季学期收集的瑞秋和塞利姆贝宁计算机科学与工程学院我在耶路撒冷希伯来大学(我在那里休假)进行了一项调查，使用了两份问卷。这两份问卷的目的是让学校管理层对学生的经历(包括学习过程和习惯、感受、需求和担忧)进行反馈，并根据从数据分析中获得的经验教训，设计即将到来的学期，而不管是否允许在校学习。在第一个问卷中收到的反馈，在学期开始后，在学生经历了仅三周的远程学习之后，也使学校管理层能够将从数据分析中获得的经验教训应用到学期的继续。在第二份问卷中，学生们被具体要求提出，如果疫情继续蔓延，校园学习受到限制(例如，以小组形式进行)或根本无法进行，他们希望在2020-2021学年如何组织教学。
事实证明，这些问卷引导学生反思和分析他们在本学期前和本学期中的学习过程和行为，这些思维习惯通常不鼓励他们在正常学期中应用。事实上，通过对这些问卷收集的数据进行分析，学校管理层能够了解学生的观点，不仅是对计算机科学远程学习的具体看法，而且在更广泛的意义上，了解学生如何看待计算机科学和计算机科学学习的本质。
具体来说，在这篇博客中，我通过分析计算机科学与其他领域(特别是自然科学和工程学以及社会科学和人文科学)对远程学习的适用性的比较，来描述学生对计算机科学的看法。
关于问卷的更多细节可以在我之前的博客上找到确定科罗娜学期CS学生的偏好2020年11月2日。
数据收集
在校本科生约1800人学院提供的各种学习课程计算机科学与工程专业。第一份问卷于2020年4月21日在本学期的第三周分发，有493名学生(27%)回答;第二份问卷于2020年6月14日分发，约在学期结束前三周，有290名学生(16%)回答了问题。回应者的分布如下(为避免数据过量，给出了两份问卷中回应者的平均值):41%的回应学生是大一新生(其中约3%在Corona学期开始学术学习)，28%是大二学生，23%是大三学生，其余8%是大四学生;60%为男性，40%为女性(相比之下，该学院的整体性别比例为70%-30%)。回答问卷的学生中有三分之一以前有过远程学习的经历。两份问卷都是希伯来文，并通过电子邮件分发。
第二份问卷包括以下两个问题:“与自然科学和其他工程领域相比，您认为远程学习在多大程度上适合于计算机科学?”以及“与人文科学和社会科学相比，您认为远程学习在多大程度上适合于计算机科学?”在这两个问题中，学生们被要求按照以下标准来评价自己的观点:不太合适，同样合适，更合适，以及我不知道。我们注意到，计算机科学专业的学生与自然科学(化学、物理、生物)的学生在耶路撒冷希伯来大学的同一个校区学习，而人文和社会科学专业的学生在该大学的另一个校区学习。表1显示了学生对这些问题的答案分布情况。
表1:学生对计算机科学适合远程学习的比较(a)自然科学和工程领域及(b)人文和社会科学领域
远程教育适合计算机科学 |
相比: 自然科学和其他工程领域 (286回应) |
相比: 人文社会科学 (282回应) |
更多的 |
96 (33.6%) |
106例(37.6%) |
同样 |
104(36.4%) |
39 (13.8%) |
少 |
46 (16.1%) |
76例(27%) |
我不知道 |
40 (14%) |
61例(21.6%) |
可以看出，无论是自然科学和其他工程领域，还是人文社会科学，学生们的意见都有分歧。但是，对于这两件事情，他们的意见却截然不同。具体而言，是关于:
- 自然科学和其他工程领域:大约三分之一的学生(33.6%)认为远程学习更适合计算机科学，但与此同时，大约三分之一(36.4%)的学生认为远程学习适合计算机科学的程度与它适合自然科学和其他工程领域的程度相同。
- 人文和社会科学:尽管约有三分之一(37.6%)的学生认为远程学习更适合计算机科学，但同时，约有四分之一(27%)的学生认为远程学习不太适合计算机科学，而不太适合人文和社会科学。
除了上述的封闭式问题外，学生还被要求在开放式问题中解释他们的观点。如下所述，对开放式问题答案的数据分析反映了学生对计算机科学的看法，以及这种看法如何形成他们对计算机科学适合远程学习模式的看法。
数据分析
A.计算机科学是少适合远程学习
一方面，无论是自然科学和其他工程领域，还是人文社会科学，学生们都解释说，远程学习不太适合计算机科学，因为计算机科学课程更难。谈到人文社会科学，一名学生解释说:“计算机科学比人文科学更难，因此在远程学习中更具挑战性。”在自然科学和其他工程领域，学生们通过区分以数学为导向的课程和以计算机为导向的课程来解释这一观点。其中一名学生解释说:“虽然我们要和计算机打交道，但一半的学位都是关于数学的，在我看来，用这种方式学习数学不太成功。”另一名学生写道:“通过远程教学更难教授数学(公式等)。”
类似的解释出现在第一份问卷的数据分析中，在该问卷中，学生被要求回答以下开放式问题:“在您看来，计算机科学的远程学习有什么独特的特点吗?”他们的回答通过比较数学课程(“理论”)和编程课程的远程学习，进一步支持了上述关于学生对计算机科学适合远程学习的看法的分析。我们通过展示几句反映学生如何看待这些差异的引用来说明这一点:
- 通过远程学习，数学课程要比更多地基于演讲或编程的课程困难得多。
- 是的，这样更好。编程课程很好地融入了远程学习，因为它(远程学习)反映了编程的独立学习和独立工作方面。相反，通过远程学习，数学课程要复杂得多。
- 这取决于球场。在数学和理论课上，这是非常具有挑战性和困难的;在编程课程中，可以使用额外的工具进行学习。
B.计算机科学是更多的适合远程学习
在上述每种情况下——自然科学和其他工程领域，以及人文科学和社会科学——学生们给出了不同的解释，为什么远程学习更适合计算机科学。一名学生写道:“我认为在计算机科学领域，远程学习是理想的选择。如果我们将(计算机科学)与其他科学进行比较，例如生物学，很明显，有一些框架要求学生到达(校园)，例如实验室。在社会科学中，通过讨论学习非常重要(但不如生物学重要)。”
此外，学生们认为远程学习适合计算机科学的原因是，网上有大量的可用材料，教师有更多的技术技能，以及“大多数计算机科学学位(不幸的是)都是自学。”许多小时的代码编程和解题练习。在课堂上我们学得很少，大部分材料都是在家里学的。”同样，另一名学生写道:“计算机科学的练习在很多情况下会持续到半夜，因为(远程)学习是在家里进行的，我们不必担心回家的问题。”
和之前一样，从第一份问卷的数据分析中出现了类似的解释，在第一份问卷中，学生被要求回答以下开放性问题，如上文所述:“在您看来，计算机科学的远程学习有什么独特的特点吗?”以下是一些说明性的引用，进一步支持学生们的看法，即远程学习更适合计算机科学:
- 是的，到目前为止，在我参加的大多数计算机科学课程中，大部分的学习都是自主的。在远程教育中，这样做更容易。
- 是的，在我看来，这是一个相对来说可以远距离学习的领域，因为互联网上有很多的资料，有时能够调整我的学习时间，让我更专注的时候，这有助于我理解材料。
- 讲师和助教对这项技术的问题较少。
- 是的，你可以在课堂上写代码，尝试不同的东西，这样你就能更好地掌握材料。此外，录音是在舒适的时间给出的，适合有先验知识的人(你可以跳过你知道的部分/更快地前进)。
总结
可以看出，一方面，学生认为计算机科学是一个很难学习的主题，因此与其他学科相比不适合远程学习，而另一方面，由于计算机科学需要较少的面对面互动(无论是讨论还是物理设施)以及许多自学时间，因此它更适合远程学习。
然而，学生们并没有放弃在校学习。正如我在之前的博客中所展示的，确定科罗娜学期CS学生的偏好(发布于2020年11月2日)，Corona学期加深了学生对什么是值得来校园的理解:以学习为基础的社交互动，发生在正式的校园环境(教室等)或非正式的校园环境(学习空间)。
Orit Hazzan他是以色列理工学院科学与技术教育系的教授。她的研究主要集中在计算机科学、软件工程和数据科学教育。有关其他详细信息，请参见https://orithazzan.net.technion.ac.il/．
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