关于技术极限的计算机科学课程一直以来测试着学生的极限，而亚利桑那州立大学的一支队伍正努力使其变得更易理解且更具吸引力。当现任亚利桑那州立大学艾拉·福尔顿工程学院助理教授的乔舒亚·戴穆德在本科时期修读CSE 355：理论计算机科学导论时，他和同学们常常在快速引入的新抽象概念和不常有的作业反馈之间挣扎。
当他担任教师并负责教授CSE 355时，戴穆德发现这门课程——对大多数计算机工程师来说是必修课——的重修率异常高，这是许多学生对这一主题感到困难的一个标志。“这门课讨论了计算机能做的事情远不及不能做的事情多，”他说，“而且这些计算机不能做的事情不仅仅是数学上的奇闻异事，而是在软件设计中实际上是重要的考虑因素。”在课堂上，学生们思考的问题包括：不同的编程语言是否具备根本上不同的能力？
是什么使一个问题比另一个更难？他们通过发展逻辑和数学证明来回答这些问题，戴穆德说，一些学习者可能会对课程形式感到不适应。“突然之间，课堂上没有代码了，”戴穆德说，他在计算与增强智能学院任教。“它感觉更像是纯数学或甚至哲学课，而不是计算机科学课。所以，这让很多学生感到困惑。”他开始思考新技术的发展，结合对学生体验的有深思熟虑且富有同情心的理解，是否能改善学生的学习效果。
“材料是有挑战性的，但显然需要对课程本身进行一些不同的处理，”戴穆德说。“我们需要建立新的接触点，让学生以一种帮助他们真正掌握材料的方式参与其中。”戴穆德转向了林赛·勒万多斯基·罗宾逊和她的团队。罗宾逊是亚利桑那州立大学FSE学习与教学中心的高级学习体验设计师。她和她的团队利用他们的专长帮助教师重新激活他们的课程。戴穆德和勒万多斯基·罗宾逊一起为CSE 355创建了一种全新的教学模式。
他们为亚利桑那州立大学在线项目开发了一个完全远程的课程，对于在校学生则开发了混合学习版本。在混合课堂中，学生们观看与他们的在线同学相同的视频讲座，然后在一个高度互动的空间里完成面对面的学习活动。勒万多斯基·罗宾逊解释说，她的团队与戴穆德合作，旨在为所有学生带来最好的学习体验。“我们的目标是使面对面和在线体验保持一致，但同时进行一些变化，以确保观众保持在我们的考虑之中，”她说。
“我们的目标是给面对面上课的学生一个有吸引力的理由来参加课堂，同时确保在线学生有充足的资源感到完全被支持。”他们将课程内容分成较小的、每周的模块，每个模块都以戴穆德在学习与教学中心媒体工作室录制的简短但引人入胜的视频讲座开始。讲座中包括问题和讨论话题，以使其尽可能互动。在观看视频后，在线学生使用Slack和其他学习技术进行协作，而在校参与者则在课堂上进行互动。
他们还增加了一些作业，目的是帮助学生与材料建立更个人的联系。在整个学期的关键检查点，学生们使用Zoom创建一个视频日记，讲述他们“到目前为止的故事”，帮助他们用通俗的语言解释他们在课堂上所学的内容及其意义。“在这门新课程中，我最自豪的一件事是我们非常强调讲故事，”戴穆德说。“这些视频帮助学生重新定义他们为什么要学习这些有时是抽象的材料，并理解我们真正教授的是可能与不可能之间的区别。”
在2024年春季，戴穆德和勒万多斯基·罗宾逊进行了一个小型试验，使用一组14名学生来测试新格式。经过非常成功的结果，他们在这个秋季正式推出了改进后的课程，有60名学生注册了在线部分，还有140名学生注册了一个混合部分。计算与增强智能学院主任罗斯·马良厄夫斯基称赞了这一合作，并表示这体现了学院为确保学生成功所做的努力。“对理论计算机科学的掌握在工程师的职业生涯中带来了丰富的回报。
基础知识真的会永存，”他说。“确保我们的学生理解这门材料是至关重要的，乔什的工作将使我们的学生在一个硬件和软件持续快速变化的领域保持竞争力。”