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让中国下一代学会用编程表达自己

22 年以来,徐欣彦一直都在从事青少年的计算机科学教育工作。

如今,随着新经济时代的到来,她更是站在中国计算机科学教育的最前沿,引导下一代掌握编程技能,应对日渐升级的数字世界的挑战。

徐欣彦正在与微软中国、微软的教育合作伙伴一起,通过论坛、培训课程和视频录制等方式把 KODU 创新课程带给 150 多所学校、200 多名 IT 讲师和 3 万多名学生。

中国将人工智能和机器人技术视为未来经济发展的主要动力和工业增长的关键引擎。中国政府正加大投资力度,提升中国在计算机科学领域的能力。

2017 年 7 月发布的《国务院关于印发新一代人工智能发展规划的通知》中明确指出要“加快培养聚集人工智能高端人才”,“把高端人才队伍建设作为人工智能发展的重中之重,坚持培养和引进相结合,完善人工智能教育体系,加强人才储备和梯队建设,特别是加快引进全球顶尖人才和青年人才,形成我国人工智能人才高地。”

这是一个极有远见的计划,其战略目标包括中国在 2030 年人工智能理论、技术与应用总体达到世界领先水平;人工智能产业竞争力达到国际领先水平,人工智能核心产业规模超过 1 万亿元,带动相关产业规模超过 10 万亿元;形成一批全球领先的人工智能科技创新和人才培养基地,建立相对完善的人工智能法律法规、伦理规范和政策体系等。

像徐欣彦这样致力于青少年计算机科学教育工作的一线老师对这个愿景的实现至关重要。

由于父亲是北京科技馆船舶模拟讲师,徐欣彦在很小的时候便有了接触电脑的机会,曾被选中参加一个测试儿童对电脑的兴趣和接受程度的试点项目。“我就是从这个时候开始玩电脑的,虽然不是很精通,但是觉得很有意思。”徐欣彦说。

徐欣彦是中文专业出身,但当她发现当地学校真正需要的是计算机科学教师时,便毅然决定重返校园进修计算机相关专业课程。

二十年来,伴随着学生们从一开始连台式电脑都很难接触,到如今在课堂上就能使用平板电脑和智能手机,徐欣彦的教学方式也发生了很大变化。

创建一个能让所有孩子感兴趣并简单易学的计算机课程并不容易:她在之前的教学中发现,过于深奥和程式化的教学内容会让学生难以真正接受,“一个班里 40 个孩子能跟着我真正做出来的不到 5 个。”

徐欣彦教授学生 KODU 创新课程

“这对孩子来说不仅很难,而且没有趣味性。如果一个地方写错,系统就弹出提示错误的对话框,但并不会告知操作者错误原因及解决方法。弹出两次错误提示框后,学生很容易就没兴趣了。”她说。

2016 年徐老师取得了一个新的突破:她开始使用一种名叫 KODU 的 3D 可视化编程游戏(KODU 是微软研究院开发的一款针对儿童青少年的可视化编程软件),用寓教于乐的方式和内容让孩子们在游戏中学习编程,了解和掌握循环,分支等计算机编程概念,并潜移默化地培养他们的计算思维能力。

突然间,以前对计算机科学不感兴趣的学生也开始能轻松通过编程设计自己的游戏世界。

徐欣彦说,“有一些女孩,她们对编程不感兴趣,但是她们会用 KODU 做 3D 动画,甚至制作了美人鱼故事的动画片。”“我认为编程是孩子们表达自己的一种手段,就像写作、唱歌、跳舞和绘画一样, 都是他们表达内心感受的窗口。”

“对于很多青少年,丰富的色彩和 3D 图形极具吸引力,而编码语言与人类语言关联度和融合度极高。如何使其结合,让孩子轻松地接受且持续喜爱,这是非常重要的。

由于徐欣彦拥有人文与科学领域的双重背景,她主张采用跨学科的计算机科学教育方法,引入不同领域的内容,如地理、艺术、数学和历史等。

青少年可以通过 KODU 创新课程学习编程、计算机科学,从而培养他们的计算思维。徐欣彦认为,这些技能可以从根本上拓宽和改变学生的思维模式。事实上,她认为计算思维不应该只局限于计算机科学课堂上,其他科目的老师也应该掌握它,并将其纳入主题教学。

“例如,音乐教师可以探索如何与学生 ‘编程’ 音乐;美术老师可以和学生们把音乐转化成画作。这也将成为我们下一步要做的事。

徐欣彦说,这是一种哲学,而不是简单地分解成 STEM 缩写中提到的科学、技术、工程和数学的教育,更确切的说是科学,技术,工程,艺术与数学的融合性教育。

对徐欣彦来说,计算机编程不仅仅是技术学科,而是个人性格的延伸。

“我对编程教育的憧憬是它不应该仅限于操作软件,更要有人文的东西渗入到冰冷的程序设计中去,让严肃的程序设计透出温暖的光来。”

“即使青少年不能写出完美的编程,但也可以通过这样的方式展示自己独特的个性。”

徐欣彦认为设立课程的最终目标并不是让科技看起来充满距离感,而是让孩子们玩得开心,让每个学生都感受到编程的快乐。