VIPCODE创始人唐亮：少儿编程如何设计有效课程？
2018.11.14
芥末堆 吉吉 11月14日 报道
今日，在以“碰撞·演变”为主题的GET2018教育科技大会分论坛上，VIPCODE创始人唐亮为观众带来了题为《以产品+平台切入，树立在线编程教育壁垒》的演讲。
唐亮认为，好的编程至少有三成价值，有趣、有用和有效。
以下是唐亮的演讲精选实录：
VIPCODE成立的时间并不长，到今天刚好一年的时间。在过去一年时间里面完成了四大方向的课程研发，两大平台的研发上线，并且完成了课程和学习平台的升级，目前在读学员大概2000多人。
我本人过去十多年时间里面一直从事成人IT职业教育工作，我们也见证了学历并不是非常理想的年轻人通过学习IT和编程技术改变了他的发展轨迹。
编程并不仅仅是工具，更重要是带给我们每个人思维方式和方法论的改变，编程能够很好的改变我们人的抽象思维和逻辑思维。同时我们看到编程中涉及到诸多问题的解决方法，也就是我们通常说的算法。这些算法不光在编程中有用，在实际工作和实际解决问题中也同样能带来帮助。最后，编程还是非常重要的工具，它能够极大的拓展人类能力的边界。
未来的三十年应该是一个科技互联和人工智能的时代，而在这样的时代如何让我们的孩子能够去跟着时代一起共同成长和进步，我觉得编程是非常好的学习学科。我们也非常乐观的预计，在未来的十年将会有越来越多的中小学将编程教育纳入到学科教育体系里面，而这个过程可能会比英语教育的普及速度更快。
谈到在线教育的产品，我觉得在线教育的产品无外乎就是课程、平台、服务三部分。首先看一下，好的编程应该是什么样的，好的编程至少有三成价值，有趣、有用和有效。
有趣是第一层价值，让孩子感兴趣，并且激发孩子的求知欲望。还希望他把编程当做工具，能解决日常的学习和遇到的问题，达成他想达成的效果。
我们还希望编程能够带给孩子的第三层价值，希望通过编程的学习，让孩子在将来的工作中能够用有逻辑的方式思考，能够快速建立起问题解决模型，能够通过程序设计的很多思维方式改变他对世界的认知，更好的提升分析问题和解决问题的能力。如果能达到这样的效果，我们觉得编程课程设计才是能够有效的。
如何设计有趣、有用和有效的课程
接下来我们通过课程设计中的几个片断看一下我们如何设计有趣、有用和有效的课程。
在我们的课程中有一节课在S1第三单元叫做拯救小熊的游戏，通过孩子打开摄像头捕捉人体的肢体通过，通过这些肢体动作去拯救让小熊不要落在水里面。我们在S1第一单元的小游戏叫声控小蝙蝠，通过声音控制蝙蝠的运动轨迹，让蝙蝠吃到屏幕中的虫子而得分。这样的游戏在课程中非常受孩子欢迎，孩子经常在课程结束之后流连忘返，继续修改他的代码。
我们在S12单元机器计算圆周率的程序，让孩子非常深刻的理解圆周率是如何计算的。我们画了一个多边形，求出近似的圆周率，当放大到一万多的时候我们看到值非常精确。让五年级的孩子非常深刻的理解圆周率的计算公式，通过多边形外切圆的方法来构建是微积分的重要思想我们也在P1的第四单元做了爬虫，通过NASA图片拍摄的星空图片，组建成个人天文知识的小网站，并且把这个网站分享给同学去访问。
我们的课程不一定由老师设计的。曾经有一节课上一个五年级的孩子跟老师说，说我希望有自己的私人空间，不希望爸爸妈妈很粗鲁的闯入我的房间，希望我能够给他一个提示，希望有一个程序给他们提醒。然后老师带着他做了这样的程序，通过打开摄像头监控摄像头中动作的幅度判断是否有人闯入，如果有人闯入给出相应的报警。这个同学拿到程序之后非常开心，他给这个程序取了一个名字叫做“父母报警器”。
当然，我们说第三层价值的时候，我们说希望课程是有效的课程，有效是非常难以衡量的，因为它没有量化的指标。我们看如何通过一节课实现，让我们的课程能够给孩子们带来效果。
这是S1第四单元的海底世界，老师会带着孩子做大鱼吃小鱼的游戏，通过鼠标控制游动来得分。如何做呢？我们分了五个模块，分别叫感知、分析、细化、描述、编码。我们首先用5分钟的时间让老师带着孩子自由的玩儿这个游戏，叫感知的阶段。然后老师会带着孩子分析在这个游戏中什么是背景，有哪些角色，这些角色是如何运动的，我们会把游戏中的效果能够比较直观的分析出来。
分析之后会进一步细化，针对每一个角色是如何运动的，运动轨迹怎么描述，角色的碰撞会产生什么效果，碰到了边界怎么样办？我们要把角色运动的效果进一步细化出来。最后需要用文字把刚刚所细化的内容去精确地描述出来，而这个描述其实可以达到伪代码的级。只要我们有足够精确的把刚刚所看到，所玩儿的游戏中的每一个角色的运动轨迹和动作都能够用语言和文字描述出来，最后一步离编码就非常近了。
我们把文字的代码直接转换成计算机能看懂的代码的时候，这是水到渠成的时候。我们在45分钟里面，可能有80%的时间教孩子，只有20%的时间是带着孩子编代码。我们的课程并不是教孩子编程，而是教孩子一套分析问题和解决问题的办法。我们希望这样的课程能够对孩子今后的工作和学习、生活都是有帮助的。
如何用在线平台交付编程课程？
这是我们如何去打造一套有效的课程。有了好的课程，另外我们需要有好的平台交付，因为我们做在线的教育，当我们深入地去思考如何去用平台，如何用在线平台交付编程课程的时候，这个难的远远超出了想像。
在此之前只有英语的直播教学是开展的如火如荼的。但是我们通过分析发现英语的教学场景和编程是完全不一样的。英语的场景是沉浸式的环境。但是编程是体验式的场景，里面除了老师和孩子能够彼此视频聊天之外，除了能够看到课件，还有一个更重要的操作就是老师和孩子能够看到彼此编程操作的界面，也就是说我们的课程中有大量的动作操作环节，老师要把操作过程共享给学生看，学生在自己做的时候也要把过程给老师。它的交互模型要比英语的交互模型更复杂，需要有五个屏幕的互动。
所以我们从去年开始做这个事情就自己研发了一套五屏互动的直播系统，这是我们现在直播系统的场景，这是老师给学生讲PPT的时候，这是老师把自己的编程界面共享给学生看，这是老师看到所有学生的编程界面，并且把某一个学生的界面放大，同时可以把某一个学生的界面推送给其他的学生共享。只有做到五个屏幕同时共享的方式，我们才能真正实现良好的在线直播的编程教学体验。
有了这样的直播平台我们觉得还不够，因为直播有一个很大的局限，只能在固定的时间上课，每周最多安排两节课。除了两节课之外，其他的时间如果孩子想要线上开发他们的程序，想要有老师指导的话是没有办法通过直播完成的，我们又打造了一套录播课的系统。希望孩子随时随地上线，在提前录制好的老师指导下完成课后的拓展和作业。
我们通过画中画的方式把课程录制好之后，他完成一个小节的知识讲解之后，学生可以直接把视频缩小，直接在平台上完成编程的操作。这一关结束之后可以看到效果，保存作品之后就会开启下一关，下一关放一个视频，老师教他怎么做，然后完成练习。同时制约在线编程的另外一个障碍是在线编程环境，今天我们的很多编程语言开发环境都是基于商业化开发而编写的，并不是基于孩子学习而编写的，所以对于孩子的学习非常不友好。
我们可能需要安装一大堆包和软件，这是对于非专业的学生和家长来讲是非常有门槛的事情。编程的难度并不是在于编程本身，而是它的开发环境门槛很高。如何把门槛降到足够低，让孩子和家长不用安装任何软件，直接通过浏览器打开就可以？我们支持H5的在线编程平台，C++的在线编程平台，孩子通过打开浏览器就可以上网，就可以编程。
同时我们在今年9月份和Makeblock合作，可能是国内首家在线直播的智能机器人编程课程。我们有硬件之后如何交互的过程，上课的几乎过程变得更复杂，第二个我们如何能够让老师和学生的机器人硬件能够彼此相互联系和相互互动？
我们通过双向摄像头的方式，通过远程控制的方式让老师能控制学生的机器人，也让学生能控制老师的机器人。通过这样的方式把机器人的在线课程能够做到比较好的交互效果，接下来看一下机器人课程的小效果。这是我们开发了一个躲避障碍物的机器人，老师编好程序之后直接把程序传给孩子，这是我们通过机器人控制手柄的操作，控制游戏中。
今天也是AI的时代，如何用AI的技术打造强大的教学能力也是我们思考和探索的领域。我们说AI今天更重要的是能提升我们的服务和教学保障效率。在此之前，我们有一个很繁琐的工作需要花大量的时间和精力，而且效率很低，就是课程抽检。我们所有的课程都在线上交付，我们专门有一个岗位是学管服务的团队，这些老师会每天抽检他所服务学生的上课视频，看这些学生的表现和效果如何。最好的情况下，一个老师能够抽五节课的视频，但是随着这个发展是远远不够的。
如何提高课程的抽检质量和效率？同时达到更广的覆盖面，我们应该可以通过AI的技术，对每一节课的课程效果做一个评估？我们把一节课的45分钟的视频切成300到30000片不等的片断，通过AI的技术识别老师和学生的交互，包括面部表情，头像是否在摄像头中间，包括语音的画面。最后从专注度、互动度、兴趣度几个方面给学生打分。最后只需要找那些评分比较低的课堂，在最后20%的课堂的视频拿出来，我们再去做一些人工的抽检就可以了。
我们现在每天可以完成2000节课的视频抽检，而且每完成一节课可能只需要12秒的时间，预计到今年底可以累积50000节课的数据。我们可以更清楚的知道哪节课和老师更受环境，可以更大的优化我们的课程和师资。
我们说从少儿编程现在看来，大家都在从0到1的阶段，那么VIPCODE也是希望能够和更多的行业伙伴一起来把少儿编程做得更好，更向前推广，而且让更多的孩子从小接受少儿编程教育，让我们以编程之名，培养未来世界公民。
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