教学方式的重要性：COVID-19时代在线计算课程的授课方式、学生的学习计算能力以及他们的归属感

《ACM Transactions on Computing Education》：Modality Matters: Online Computing Course Delivery and Students’ Computing Orientation and Sense of Belonging in the COVID-19 Era

在线教学模式对大学生计算学科兴趣与信心的影响研究显示，完全线下课程的学生计算导向（兴趣与信心）提升最显著，其次是混合式课程，而完全线上课程（尤其同步授课）效果最差。研究发现，线上课程若能增强学生的归属感，可部分缓解其负面影响。研究通过5904名学生的调查数据，结合社会化和在线学习理论框架，揭示了课程模式、学生背景、师生互动等因素对计算导向的复合影响，强调归属感在在线教育中的调节作用。

　　### 理解大学生对计算课程的体验及其与性别和种族背景的关系

计算教育作为推动社会进步和技术发展的关键领域，近年来吸引了越来越多的大学生参与。然而，尽管计算课程的注册人数和学位授予率显著上升，计算领域仍然面临严重的性别和种族多样性不足的问题。例如，女性仅占技术从业者的27%，而少数族裔女性仅占技术工作者的14%。这种不平衡不仅限制了计算领域的创新潜力，也影响了学生在该领域的长期发展。因此，理解大学生在计算课程中的体验，尤其是不同教学模式对其兴趣和信心的影响，成为推动计算教育公平的重要课题。

本研究聚焦于大学生在计算课程中的教学模式，探讨这些模式如何塑造他们对计算的取向，包括兴趣和信心，并分析这种影响是否因性别和种族背景而有所不同。研究对象为5,904名在疫情期间修读计算机编程课程的本科生，他们来自美国16所研究型大学。通过分析学生背景、教学模式、课程教学方法以及学生与教师的互动等因素，研究旨在揭示这些变量如何影响学生的计算取向和归属感。

### 研究背景与问题

计算行业在美国乃至全球范围内迅速扩张，对高技能人才的需求持续增长。然而，这种增长并未带来性别和种族的均衡发展。尽管近年来一些机构采取了措施提高计算教育的多样性，如调整入门课程以更具包容性，但研究显示，这些努力并未完全解决长期存在的结构性问题。特别是在疫情期间，教育模式的突然转变对学生的体验产生了深远影响，使得在线学习成为一种新常态。然而，这种转变也加剧了不同群体之间的不平等。

本研究旨在填补这一领域的空白，探讨计算课程的教学模式如何影响学生的计算取向，并分析这种影响是否因性别和种族背景而存在差异。通过分析学生在不同教学模式下的表现，研究希望为计算教育的改进提供实证依据，特别是如何通过优化在线课程来提升学生的兴趣和归属感。

### 理论框架与研究方法

本研究结合了Weidman和DeAngelo的本科生社会化模型与Anderson的在线学习模型。Weidman的模型强调大学教育对学生的社会影响，而Anderson的模型则关注在线学习环境中的互动和学习方式。这两种模型共同构成了本研究的理论基础，帮助我们理解不同教学模式如何影响学生的计算取向。

研究采用了定量方法，通过分析5,904名学生的调查数据，评估了教学模式、学生背景、课程内容和教学方法等因素对学生计算取向的影响。数据分析包括单因素方差分析（ANOVA）和多元线性回归分析，以确定哪些变量对计算取向具有显著影响。此外，研究还进行了事后分析，探讨哪些因素可能促进学生在在线课程中的归属感。

### 研究结果与分析

研究结果显示，在线课程，特别是同步在线课程，对学生计算取向的影响不如面对面教学。在ANOVA分析中，面对面教学的学生在计算取向得分上显著高于其他教学模式的学生。这一发现表明，面对面教学在提升学生的兴趣和信心方面更为有效。然而，值得注意的是，这种差异的效应量较小，说明其他因素在计算取向的形成中起着更重要的作用。

在多元回归分析中，研究进一步探讨了教学模式与其他变量之间的相互作用。结果显示，尽管教学模式本身对计算取向的影响在不同性别和种族之间没有显著差异，但在线课程中归属感的增强可以显著缓解其负面影响。这意味着，通过优化在线课程的互动性和支持性，可以提升学生的计算取向，尤其是对女性学生而言。

此外，研究还发现，归属感在在线课程中是一个重要的预测因子。学生背景、教学方法和课程内容都对归属感有显著影响。例如，来自较高社会阶层的学生、有编程经验的学生以及与教师有积极互动的学生在在线课程中表现出更强的归属感。这些发现强调了在线课程设计中教师角色的重要性，特别是在促进学生参与和归属感方面。

### 实践与理论意义

本研究的结果对计算教育的实践和理论发展具有重要意义。首先，对于教育工作者而言，研究建议在在线课程中采取更具支持性和包容性的教学方法，以提升学生的归属感和计算取向。例如，提供清晰的课程结构、使用在线讨论室和聊天功能，以及表现出对学生的关心和支持，都是提升在线学习体验的有效策略。

其次，研究结果为未来计算教育的研究提供了新的方向。尽管在线学习在疫情期间成为主流，但其对不同群体的影响仍需进一步探讨。未来的研究可以关注在线学习在后疫情时代的持续影响，以及不同教学策略如何促进学生的长期参与和兴趣。此外，研究还指出，学生的背景和身份可能影响其对在线或面对面课程的选择，因此未来的研究应探索这些选择因素，并据此设计更具针对性的干预措施。

最后，本研究强调了理论框架的重要性。虽然已有多种模型用于分析教育环境对学生的影响，但目前尚无一个全面的理论框架能够将学生的身份和体验与课程模式和学习成果联系起来。因此，开发这样的理论模型，有助于更深入地理解计算教育中的复杂动态，并为政策制定者和教育工作者提供更有力的指导。

### 结论与展望

总体而言，本研究揭示了计算课程的教学模式对学生计算取向的重要影响。尽管在线课程在疫情期间成为一种必要的选择，但其在提升学生兴趣和信心方面不如面对面教学。然而，通过优化在线课程的设计，特别是增强归属感，可以显著改善在线学习的效果。这一发现为计算教育的改进提供了实证支持，也为未来的教育实践和研究方向指明了方向。

未来的研究可以进一步探讨不同教学模式在不同学生群体中的具体影响，并探索如何通过技术手段和教学策略提升在线学习的体验。此外，开发更全面的理论模型，以整合学生的身份和课程模式的影响，将有助于更系统地理解计算教育中的多样性问题，并为实现更公平的教育环境提供理论依据。