ADPT: Phương pháp học tập chủ động trong môn học Thực hành Lập trình

    0
    647

    Năm 2011, Trường Kỹ Thuật thuộc Đại Học Católica de la Santísima Concepción (UCSC) đã cải cách các chương trình của 5 ngành kỹ thuật dựa theo đề xướng CDIO (Loyer et al., 2011). Quy trình cải cách chương trình hướng đến vấn đề tạo động lực cho sinh viên năm thứ nhất bằng cách kết hợp các môn học sinh viên năm thứ nhất (Muñoz et al., 2013) thông qua sự phát triển của các hoạt động giúp sinh viên làm quen với vai trò nghề nghiệp của họ, vì vậy đóng góp vào việc làm theo các tiêu chuẩn CDIO: 1 (Bối cảnh), 4 (Nhập môn về kỹ thuật), 8 (Học tập chủ động).

    Bài báo này mô tả phương pháp học tập chủ động được sử dụng trong khóa học thực hành lập trình trong ngành Khoa Học Máy tính tại Đại Học Católica de la Santísima Concepción (UCSC). Như một kết quả của cải cách chương trình tại Trường Kỹ Thuật USSC được thực hiện trong năm 2011, năm đầu tiên ngành khoa học máy tính được tiến hành thay đổi kể cả một môn học Thực hành Lập trình, các nhóm sinh viên phân tích vấn đề và thiết kế các giải pháp theo một phương pháp có cấu trúc. Mỗi giai đoạn của quy trình được hỗ trở bởi các công cụ và các kỹ thuật cụ thể.

    Học tập qua vấn đề (Problem-based Learning) 

    PBL là một phương pháp học tập chủ động mà trong đó các sinh viên học tập thông qua giải quyết các vấn đề liên quan và phản tỉnh các trải nghiệm của họ (Barrows và Tamblyn, 1980). Các vấn đề phải liên quan mâu thuẫn nhận thức, có tính thách thức và tạo động lực cho sinh viên để tìm kiếm giải pháp. Các vấn đề phải phức tạp, để các giải pháp đòi hỏi các yêu cầu hợp tác giữa các tất cả thành viên trong nhóm. Người hướng dẫn đóng vai là người điều phối, tạo ra vấn đề đang gây thách thức cho một nhóm thực tế cần được giải quyết và vì vậy ngăn chặn các sinh viên từ thời điểm phân chia công việc. Trong phương diện này, PBL không chỉ giúp các sinh viên học tập nội dung môn học, mà còn giúp phát triển kỹ năng làm việc nhóm, học tập tự định hướng, tìm kiếm thông tin từ các nguồn đa dạng, ra quyết định, giải quyết vấn đề dưới các hình thức khác nhau cả giao tiếp bằng lời nói và giao tiếp bằng văn bản, giữa nhiều cái khác nữa (Prince, 2004).

     

    Học tập hợp tác (Cooperative Learning)

    Học tập hợp tác là việc sử dụng cách thức hướng dẫn các nhóm nhỏ để sinh viên làm việc cùng nhau nhằm tối đa hóa việc tự học và học tập lẫn nhau(Johnson, Johnson và Smith, 1998). Felder và Brent (1994, 2007) thảo luận các yếu tố của học tập hợp tác, như sau:

     

    Sự phụ thuộc lẫn nhau tích cực: Các thành viên phụ thuộc lẫn nhau để đạt mục tiêu. Nếu bất kỳ thành viên nào của nhóm thất bại khi thực hiện phần việc của họ thì cả nhóm cùng gánh chịu hậu quả đó.

     

    Trách nhiệm giải trình cá nhân: Tất cả sinh viên trong một nhóm đều chịu trách nhiệm cho việc thực hiện phần việc của mình và trao quyền làm chủ cho tất cả tài liệu cần được nghiên cứu.

     

    Khuyến khích tương tác trực tiếp: Mặc dù một vài công việc của nhóm có thể phân chia ra và được hoàn thành một cách riêng rẻ, một vài công việc khác phải được hoàn thành dưới cách thức tương hỗ, để thành viên này có thể cung cấp cho thành viên khác phản hồi, thách thức phần kết luận và lập luận của nhau, và có lẽ quan trọng nhất, giảng dạy và khuyến khích lẫn nhau.

     

    Việc sử dụng hợp lý về các kỹ năng cộng tác: Các sinh viên được khuyến khích và giúp đỡ lẫn nhau để phát triển và thực hành xây dựng sự tin cậy, lãnh đạo, ra quyết định , giao tiếp và các kỹ năng quản trị mâu thuẫn.

     

    Quy trình nhóm: Các thành viên phải thiết lập mục tiêu, theo định kỳ đánh giá những gì họ đang làm tốt như một nhóm vững chắc, và nhận ra những thay đổi cần thiết để thực thi hiệu quả công việc hơn trong tương lai.

     

    Phương pháp ADPT/ THE ADPT METHOD

    ADPT (Phân tích, Thiết kế, Lập trình và Kiểm thử) là một phương pháp học tập chủ động dựa theo Học tập theo vấn đề (Problem-Based Learning-PBL), bao gồm bốn giai đoạn phát triển phần mềm cổ điển, còn được gọi là mô hình thác đổ. Phương pháp này bai gồm các giai đoạn được sắp xếp một cách chặt chẽ, ở đó mỗi giai đoạn sau coi giai đoạn trước đó đã được hoàn thành. Sự khác biệt chính giữa ADPT và PBL là PBL khuyến khích làm việc cộng tác trong một nhóm trong khi đó ADPT khuyến khích làm việc cộng tác với các nhóm khác. Trong môn học thực hành lập trình, các sinh viên phải giải quyết bốn vấn đề sử dụng phương pháp ADPT.

     

    Giảng viên đóng vai trò là người điều phối bao gồm lên kế hoạch hoạt động một cách nghiêm ngặt và hướng dẫn sinh viên làm quen với các giai đoạn khác nhau của phương pháp này. Đối với một vấn đề đưa ra, các sinh viên phải xác định đầu vào, các quy trình, chuẩn đầu ra và các thời hạn hoàn thành công việc. Sau đó, họ phải thiết kế, xây dựng và kiểm tra một giải pháp bằng cách tuân theo các giai đoạn được mô tả bên dưới:

     

    Giới thiệu 

    Giảng viên trình bày ví dụ phim hoạt hình, được xây dựng như một đối tượng học tập trong Macromedia Flash. Giảng viên đưa ra các câu hỏi mấu chốt để học sinh thảo luận trong lớp học và làm rõ các câu hỏi về vấn đề (10 phút)

     

    Chia thành các nhóm

    Các sinh viên được chia thành N nhóm, trong đó N là bội số của 4. Một cách lý tưởng, mỗi thành viên của nhóm nên có 3 hoặc 4 thành viên. Quy mô nhóm phải được điều chỉnh để số lượng các nhóm luôn luôn là bội số của 4. Các nhóm được đánh dấu T1.. TN. (5 phút)

     

    Giảng viên phân công 1 nhóm 4 vấn đề Pj đối với mỗi nhóm (j=1..4), giải thích thực hiện trình tự mô phạm, và chuyển giao các tài liệu khác và định dạng của các sản phẩm.

     

    Trình tự mô phạm

    Mỗi nhóm (Ti, i=1, 2,..N) thực hiện trình tự của các nhiệm vụ giải quyết vấn đề trong hình 2. Trong trình tự này, mỗi nhóm thực hiện tất cả 4 giai đoạn của phương pháp phát triển phần mềm cổ điển (mô hình thác đổ): phân tích, thiết kế, lập trình và kiểm thử cho một vấn đề khác nhau, để sản phẩm của nhóm này là đầu vào của nhóm tiếp theo.

     

    Giai đoạn kết thúc

    Giảng viên chốt lại hoạt động, phân tích quy trình, các kết quả học tập sinh viên và nhóm, nhận xét về các khó khăn trong việc tạo ra các đặc điểm kỹ thuật tốt, kiểm soát thời gian phân tích, cân bằng khối lượng công việc giữa các thành viên nhóm (10 phút)

     

     

    Trình tự mô phạm có tổng thời gian dự kiến là 90 phút. Bảng 1 thể hiện trình tự ADPT cho các hành động của mỗi nhóm.

    Bảng 1. Trình tự các nhóm

     

    Nhóm Trình tự ADPT
    T1 P1A→ P4 D→ P3 P→ P2 T
    T2 P2A→ P1 D→ P4 P→ P3 T
    T3 P3A→ P2 D→ P1 P→ P4 T
    T4 P4A→ P3 D→ P2 P→ P1 T

     

     

    So sánh với các phương pháp học tập chủ động khác 

    Phương pháp ADPT là một sự hệ thống hoá của các thưc tiễn lớp học thường xuyên từ khoá học Thực hành Lập trình I. Mặc dù ADPT là một phương pháp đã được đề xuất để hỗ trợ giảng dạy lập trình máy tính, nhưng nó bao gồm các yếu tố chung của cả phương pháp PBL và học tập hợp tác, và thêm vào các kỹ thuật và công cụ từ lĩnh vực lập trình máy tính. Người ta thấy rằng sự khác biệt chính giữa ADPT và PBL là PBL khuyến khích sự cộng tác trong phạm vi nhóm làm việc trong khi đó ADPT cũng khuyến khích cộng tác với các nhóm khác, và PBL thì tập trung vào giải quyết các vấn đề liên quan ít mang tính cấu trúc trong khi đó ADPT tập trung vào các vấn đề đơn giản mang tính cấu trúc cao và bán cấu trúc.

    Áp dụng phương pháp ADPT

    Mô tả môn học Thực hành Lập trình I

    Trong môn học này, sinh viện học lập trình máy tính mà sử dụng các công cụ cơ bản và các vấn đề mang tính cấu trúc đơn giản, và cũng phát triển các kỹ năng làm việc nhóm. Bảng 3 thể hiện các chuẩn đầu ra các chuẩn đầu ra môn học, liên quan kiến thức và lập luận kỹ thuật (ClDO 1.2), các kỹ năng và tố chất cá nhân và chuyên nghiệp (CDIO 2.1), và các kỹ năng liên cá nhân: làm việc nhóm (CDIO 3.1).

    Môn học này chiếm 5 giờ mỗi tuần. Trong suốt học kỳ thứ 2 của 2013, môn học Thực hành Lập trình I được giảng dạy trong hai lớp song song có 24 và 29 sinh viên tương ứng. Bảng 4 mô tả các vấn đề ví dụ thuộc một trong ba trình tự mô phạm được áp dụng cho một học kỳ

     

    Bảng 4. Các vấn đề ví dụ ADPT

     

    Các vấn đề ADPT/ ADPT problem Mô tả ngắn gọn/Short Description
    ADPT1:Giai điệu Piano Phát triển một ứng dụng sử dụng phương pháp ADPT mà mô phỏng 8 phím pinao( đồ – rê –mi -….sol), nơi mà  mỗi phím phải tạo ra một âm thanh khác nhau.Các chương trình phải dừng khi người sử dụng phím *.
    ADPT2:

    Các vụ đâm xe

    Phát triển một ứng dụng mà sử dụng các phương pháp ADPT mà mô phỏng một phương tiện đi lại đang di chuyển sử dụng các đặc tính ASCII trong lâp trình ngôn ngữ C.Phương tiện phải di chuyển về bên phải chậm lại một giây.Tham số hoá vị trí ban đầu và tốc độ (xem như nó không đổi).Một vài thách thức mà sinh viên phải đối mặt bao gồm việc tham số hoá vị trí cuối cùng của phương tiện đi lại, thay đổi hành trình từ đường thẳng đến hình sin, và có vụ đâm xe khi chuyến đi là hoàn chỉnh.
    ADPT3:Xử lý văn bản Phát triển một ứng dụng sử dụng phương pháp ADPT mà thực thi một khối xử lý văn bản cho một văn bản ngôn ngữ tây ban nha từ một hồ sơ văn bản đầu vào.Việc xử lý này phải xác định số lượng phụ âm, nguyên âm và các chữ trong văn bản, số lượng nguyên âm trong văn bản, số lượng chữ trong văn bản, và xác định stopwords( từ chung chung và quá phổ biến)

    Sự xác định trình tự mô phạm ADPT

    Hệ thống chấm điểm của UCSC thiết lập tỷ lệ bằng số (1-7). Vì vậy, các điểm được thu thập từ các tiêu chí đánh giá phải được chuyển đổi để có thể đánh giá điểm cuối cùng của hoạt động cho mỗi sinh viên, cân nhắc đánh giá quy trình – sản phẩm chiếm 80% điểm số và đánh giá làm việc nhóm chiếm 20% điểm số.

    Claudia Martínez, Marcia Muñoz

    Khoa Kỹ thuật Máy Tính

    Đại học Católica de la Santísima Concepción, Chilê

    Hồ Thị Thảo Nguyên lược dịch

     

     

     

     

     

     

     

    NO COMMENTS