ĐỔI MỚI PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY THỰC HÀNH BẬC ĐẠI HỌC GIÚP SINH VIÊN CHỦ ĐỘNG, TIẾP CÂN MÔI TRƯỜNG MỞ

Kỹ Thuật - Công Nghệ - Công Nghệ Thông Tin, it, phầm mềm, website, web, mobile app, trí tuệ nhân tạo, blockchain, AI, machine learning - Công nghệ thông tin ĐỔI MỚI PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY THỰC HÀNH BẬC ĐẠI HỌC GIÚP SINH VIÊN CHỦ ĐỘNG, TIẾP CÂN MÔI TRƯỜNG MỞ Phạm Đình Thắng Bộ môn Mạng Máy Tính, khoa Công Nghệ Thông Tin, Đại học HUFLIT. Email: thangphamhuflit.edu.vn Điện thoại: 0902869983 Tó m tắ t: Với nhiều phương pháp đào tạo được áp dụng, tính hiệu quả luôn là vấn đề tiên quyết. Các yếu tố được cân nhắc và điều chỉnh sao cho phù hợp nhằm tạo ra hiệu quả tối ưu. Trong phạm vi nghiên cứu này, tôi xin giới thiệu một phương pháp mới giúp sinh viên chủ động xử lý vấn đề, chủ động tiếp cận kiến thức, giải quyết vấn đề ở nhiều cách và cấp độ khác nhau.Trọng tâm không còn là giảng viên như phương pháp thuyết trình mà thay vào đó là việc chủ động tìm kiếm kiến thức, xử lý, thử và sai và kết thúc vấn đề bằng việc giải quyết bài toán. Tuỳ vào môn học cụ thể mà việc thiết kế bài học, bài tập mang lại những kiến thức, kỹ năng hoàn thiện cho sinh viên. Keyword: giảng dạy chủ động, CTF, Capture the Flag, phương pháp dạy thực hành I. ĐẶT VẤN ĐỀ CẢI TIẾN NHIỀU NHƯNG CẦN THÊM NỮA Nhiều đề xuất được đặt ra, nhiều nghiên cứu được áp dụng. Thay vào cho phương pháp thuyết trình là các phương pháp thuyết trình kết hợp và gần đây nhất là CDIO (Conceive – Design – Implement – Operate). Theo đó, chuẩn đầu ra về mặt kỹ năng yêu cầu giảng viên cần chuẩn bị kỹ càng và cụ thể cho từng tiết học. Vấn đề đặt ra ở đây là làm sao cho tiết học được sắp xếp mang lại tính thú vị, tính tự chủ cho sinh viên. Giảng viên theo phương pháp chủ động nhưng cũng phải áp dụng tính chủ động cho sinh viên. Bám sát đề cương thiết kế tốt như tiêu chuẩn phương pháp CDIO, giảng viên sẽ lên kế hoạch, kết nối những kiến thức cần thiết để thiết kế phần thực hành theo phương thức CTF (Capture the Flag). Phương pháp này mang đến cơ hội hoạt động cụ thể cho sinh viên, phản ánh tính nhạy bén, tích cực tìm tòi, tích luỹ kinh nghiệm cá nhân và phát triển khả năng tổ chức. II. PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY CHỦ ĐỘNG Phương pháp giảng dạy chủ động hướng tới việc hoạt động hóa, chủ động hóa hoạt động nhận thức của người học, nghĩa là tập trung vào phát huy tính chủ động của người học chứ không phải là tập trung vào phát huy tính chủ động của người dạy, tuy nhiên để dạy học theo phương pháp chủ động thì giảng viên phải nỗ lực nhiều so với dạy theo phương pháp thụ động. Theo National Training Laboratories, Bethel, Maine, thống kê mối liên hệ tương tác trong việc học và các hoạt động. Nó phản ánh hiệu quả theo từng hoạt động cụ thể. Trong đó, nếu càng hoạt động thì hiệu quả càng cao. Hì nh 1: Tháp học tập (Learning Pyramid) theo http:lowery.tamu.eduteamingmorgan1sld023.htm Một số đặc điểm của phương pháp giảng dạy chủ động: - Người học là trung tâm - Chú trọng rè n luyện phương pháp tự học - Phối hợp giữa học tập cá nhân với học tập hợp tác - Vai trò của giảng viên trong giảng dạy chủ động: người hướng dẫ n, tổ chức hoạt động - Kết hợp đánh giá của giảng viên với tự đánh giá của sinh viên III. ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP DẠY THỰC HÀNH CTF TRONG GIẢNG DẠY CHỦ ĐỘNG 1. CÁC PHƯƠNG PHÁP DẠY THỰC HÀNH Các phương pháp dạy thực hành đến nay vẫ n là nội dung bám sát theo đề cương, phương thức dạy thì tuỳ thuộc vào giảng viên phụ trách. Hầu hết các buổi thực hành chia làm 3 phần chính: Review và cô đọng kiến thức đủ cho buổi thực hành, demo bài thực hành hoặc một phần, và cuối cùng là phần sinh viên làm bài tập hoặc nhập vai (role playing). Trong quá trình này, giảng viên đóng vai trò là mẫ u, dẫ n dắt khi giải đáp thắc mắc hoặc giúp sinh viên khi gặp vấn đề. Phương pháp này đã tồn tại và chứng tỏ hiệu quả nhất định trong suốt quá trình tồn tại của nó. 2. PHƯƠNG PHÁP DẠY THỰC HÀNH CTF CTF (Capture the Flag) nói rõ nghĩa là tìm cờ. Cờ là một thông điệp đại diện cho kết quả. Tìm cờ có nghĩa rằng ta phải tìm đường đi đến đích. Như vậy, bài thực hành nếu được áp dụng cách này thì sẽ có thêm một số yếu tố như sau: 2.1 Chủ động Sinh viên chủ động giải quyết vấn đề mà gần như không có định hướng cứng nhắc. Họ phải tự quyết định bắt đầu từ đâu? làm như thế nào? cần thiết những gì? công cụ gì? làm một mình hay cùng nhóm?... 2.2 Hàm lượng kiến thức Kiến thức để giải quyết vấn đề chủ yếu phải dựa vào đề bài. Nói chính xác hơn là người ra đề. Họ có thể cho các bài tập CTF với sự đa dạng, linh động, kết nối. Từ đó đưa ra được các bài tập có hàm lượng kiến thức cao và ứng dụng thực tiễn cũng tương xứng. 2.3 Cảm xúc Sau khi giải quyết một bài CTF, thông thường chúng ta có cảm giác chiến thắng, chinh phục được một thử thách. Điều này còn tạo ra một hiệu ứng thành tích trong lớp học và trên các hệ thống CTF quốc tế. Việc này lâu ngày có thể hình thành một thói quen "nghiện CTF". 2.4 Không gian giải quyết vấn đề Sinh viên có thể làm bài tại lớp trong buổi thực hành. Hoặc họ có thể làm ở nhà hay bất cứ nơi đâu họ thích. 2.5 Thời gian giải quyết vấn đề Sinh viên có thể tận dụng mọi thời gian để làm bài mà không phụ thuộc vào thời gian tr...

ĐỔI MỚI PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY THỰC HÀNH BẬC ĐẠI HỌC GIÚP SINH VIÊN CHỦ ĐỘNG, TIẾP CÂN MÔI

TRƯỜNG MỞ

Phạm Đình Thắng

Bộ môn Mạng Máy Tính, khoa Công Nghệ Thông Tin, Đại học HUFLIT

Email: thangpham@huflit.edu.vn Điện thoại: 0902869983

Tóm tắt:

Với nhiều phương pháp đào tạo được áp dụng, tính hiệu quả luôn là vấn đề tiên quyết Các yếu tố được cân nhắc và điều chỉnh sao cho phù hợp nhằm tạo ra hiệu quả tối ưu Trong phạm vi nghiên cứu này, tôi xin giới thiệu một phương pháp mới giúp sinh viên chủ động xử lý vấn đề, chủ động tiếp cận kiến thức, giải quyết vấn đề ở nhiều cách và cấp độ khác nhau.Trọng tâm không còn là giảng viên như phương pháp thuyết trình mà thay vào đó là việc chủ động tìm kiếm kiến thức, xử lý, thử và sai và kết thúc vấn đề bằng việc giải quyết bài toán Tuỳ vào môn học cụ thể mà việc thiết kế bài học, bài tập mang lại những kiến thức, kỹ năng hoàn thiện cho sinh viên

Keyword: giảng dạy chủ động, CTF, Capture the Flag, phương pháp dạy thực hành

I ĐẶT VẤN ĐỀ

CẢI TIẾN NHIỀU NHƯNG CẦN THÊM NỮA

Nhiều đề xuất được đặt ra, nhiều nghiên cứu được áp dụng Thay vào cho phương pháp thuyết trình là các phương pháp thuyết trình kết hợp và gần đây nhất là CDIO (Conceive – Design – Implement – Operate) Theo đó, chuẩn đầu ra về mặt kỹ năng yêu cầu giảng viên cần chuẩn bị kỹ càng và cụ thể cho từng tiết học Vấn đề đặt ra ở đây là làm sao cho tiết học được sắp xếp mang lại tính thú vị, tính tự chủ cho sinh viên Giảng viên theo phương pháp chủ động nhưng cũng phải áp dụng tính chủ động cho sinh viên

Bám sát đề cương thiết kế tốt như tiêu chuẩn phương pháp CDIO, giảng viên sẽ lên kế hoạch, kết nối những kiến thức cần thiết để thiết kế phần thực hành theo phương thức CTF (Capture the Flag) Phương pháp này mang đến cơ hội hoạt động cụ thể cho sinh viên, phản ánh tính nhạy bén, tích cực tìm tòi, tích luỹ kinh nghiệm cá nhân và phát triển khả năng tổ chức

II PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY CHỦ ĐỘNG

Phương pháp giảng dạy chủ động hướng tới việc hoạt động hóa, chủ động hóa hoạt động nhận thức của người học, nghĩa là tập trung vào phát huy tính chủ động của người học chứ không phải là tập trung vào phát huy tính chủ động của người dạy, tuy nhiên để dạy học theo phương pháp chủ động thì giảng viên phải nỗ lực nhiều so với dạy theo phương pháp thụ động

Theo National Training Laboratories, Bethel, Maine, thống kê mối liên hệ tương tác trong việc học và các hoạt động Nó phản ánh hiệu quả theo từng hoạt động cụ thể Trong đó, nếu càng hoạt động thì hiệu quả càng cao

Hình 1: Tháp học tập (Learning Pyramid) theo http://lowery.tamu.edu/teaming/morgan1/sld023.htm

Một số đặc điểm của phương pháp giảng dạy chủ động:

- Người học là trung tâm

- Chú trọng rèn luyện phương pháp tự học

- Phối hợp giữa học tập cá nhân với học tập hợp tác

- Vai trò của giảng viên trong giảng dạy chủ động: người hướng dẫn, tổ chức hoạt động

- Kết hợp đánh giá của giảng viên với tự đánh giá của sinh viên

GIẢNG DẠY CHỦ ĐỘNG

1 CÁC PHƯƠNG PHÁP DẠY THỰC HÀNH

Các phương pháp dạy thực hành đến nay vẫn là nội dung bám sát theo đề cương, phương thức dạy thì tuỳ thuộc vào giảng viên phụ trách Hầu hết các buổi thực hành chia làm 3 phần chính: Review và cô đọng kiến thức đủ cho buổi thực hành, demo bài thực hành hoặc một phần, và cuối cùng là phần sinh viên làm bài tập hoặc nhập vai (role playing) Trong quá trình này, giảng viên đóng vai trò là mẫu, dẫn dắt khi giải đáp thắc mắc hoặc giúp sinh viên khi gặp vấn đề Phương pháp này đã tồn tại và chứng tỏ hiệu quả nhất định trong suốt quá trình tồn tại của nó

2 PHƯƠNG PHÁP DẠY THỰC HÀNH CTF

CTF (Capture the Flag) nói rõ nghĩa là tìm cờ Cờ là một thông điệp đại diện cho kết quả Tìm cờ có nghĩa rằng ta phải tìm đường đi đến đích Như vậy, bài thực hành nếu được áp dụng cách này thì sẽ có thêm một số yếu tố như sau:

2.1 Chủ động

Sinh viên chủ động giải quyết vấn đề mà gần như không có định hướng cứng nhắc Họ phải tự quyết định bắt đầu từ đâu? làm như thế nào? cần thiết những gì? công cụ gì? làm một mình hay cùng nhóm?

2.2 Hàm lượng kiến thức

Kiến thức để giải quyết vấn đề chủ yếu phải dựa vào đề bài Nói chính xác hơn là người ra đề Họ có thể cho các bài tập CTF với sự đa dạng, linh động, kết nối Từ đó đưa ra được các bài tập có hàm lượng kiến thức cao và ứng dụng thực tiễn cũng tương xứng

2.3 Cảm xúc

Sau khi giải quyết một bài CTF, thông thường chúng ta có cảm giác chiến thắng, chinh phục được một thử thách Điều này còn tạo ra một hiệu ứng thành tích trong lớp học và trên các hệ thống CTF quốc tế Việc này lâu ngày có thể hình thành một thói quen "nghiện CTF"

2.4 Không gian giải quyết vấn đề

Sinh viên có thể làm bài tại lớp trong buổi thực hành Hoặc họ có thể làm ở nhà hay bất cứ nơi đâu họ thích

2.5 Thời gian giải quyết vấn đề

Sinh viên có thể tận dụng mọi thời gian để làm bài mà không phụ thuộc vào thời gian trên lớp

2.6 Tiếp cận mở rộng

Với CTF, phương pháp này mang sinh viên ra thế giới Họ tiếp cận với các cổng thông tin CTF quốc tế, làm các bài tập mang tầm quốc tế và quan trọng nhất là sinh viên được công nhận, hơn nữa là giao lưu kiến thức với cộng đồng

THỰC HÀNH TRUYỀN THỐNG.

Một số tiêu chí trong phương pháp giảng dạy chủ động đưa ra nhằm so sánh

phương pháp dạy thực hành truyền thống và dạy thực hành CTF như sau:

thực hành truyền thống

Phương pháp dạy thực hành CTF

1 Động não (Brainstorming) tập trung giải quyết 1

bài toán, một kiến thức cục bộ

Thu thập, gắn kết, vận dụng nhiều kiến thức qua các phân đoạn khách nhau cho tới khi tìm ra cờ

2 Suy nghĩ - Từng cặp - Chia

sẻ (Think-pair-share):

Hầu như review kiến thức, làm việc độc lập

và giải quyết bài tập cũng độc lập

Quá trình thu thập kiếnt thức có thể độc lập hoặc riêng

lẽ, nhưng sau khi giải quyết vấn đề

có thể chia sẽ hoặc học hỏi

3 Học dựa trên vấn

đế(Problem based learning) Phần lớn là theo sự dẫn dắt của giảng viên

đưa ra

Giải quyết vần đề

đa hướng

4 Hoạt động nhóm (Group

based Learning)

thực tiến cao

7 Nguyên cứu tình huống

(Case studies)

4 KHẢO SÁT PHƯƠNG PHÁP DẠY THỰC HÀNH CTF

Khảo sát quy mô nhỏ, cục bộ trong các lớp đã áp dụng phương pháp giảng dạy CTF cho khoá 2015 chuyên ngành AN NINH MẠNG cho kết quả tích cực với phương pháp này.[5]

5 MỘT SỐ VẤN ĐỀ TỒN TẠI

Trong quá trình thực nghiệm và tham khảo, có thể nhận thấy rõ một số vấn đề nhược điểm của phương pháp này Chính những nhược điểm này đóng vai trò rất lớn cho thành công và hiệu quả của phương pháp

5.1 Học khá, học yếu

Những sinh viên nắm bắt vấn đề và phát huy tốt khả năng thì giải quyết vấn đề

Họ thích thú với điều này và sẽ làm tiếp các bài khác với tính thần phấn khích Khi họ chưa giải quyết được vấn đề, lấn cấn và không hài lòng bản thân Điều này làm cho họ quyết tâm cao hơn Khảo sát cho thấy 36.4% Bắt đầu lại từ đầu hoặc tìm cách khácđể giải 33.3% Kiên trì thu thập thêm kiến thức chođến khi giải được

Hình 2: khảo sát mục 11

Trái lại, những sinh viên tiếp cận với tinh thần, thái độ và kiến thức kém thì sinh ra tâm lý chán nản, buông xuôi Hoặc kiến thức quá tầm hoặc họ thiếu kiên trì dẫn đến thất bại

Giải pháp cho vấn đề này có thể là ở phía giảng viên Đề bài họ đưa ra phải phân cấp từ dễ đến khó về kiến thức lẫn kỹ năng Họ phải gợi ý thu thập kiến thức cho sinh viên Cần thiết phải có bài giải (write-up) sau đó tuỳ vào thởi điểm thích hợp

5.2 Giảng viên

Giảng viên đóng vai trò là người ra đề, giải đề và quyết định cách giải đúng hay sai Tại khâu ra đề, họ có thể tự ra đề theo tình hình thực tế hoặc tham khảo các bài CTF quốc tế Như vậy, họ có vai trò cực kỳ quan trọng về mặt kiến thức Thống kê

cho thấy 42.4% là phương pháp của giảng viên và 30.3% là kiến thức học từ các buổi lý thuyết

Hình 3: khảo sát mục 19

5.3 Tính phổ dụng

Phương pháp CTF chỉ áp dụng được với một số môn, không phải cho toàn bộ Những môn học mang tính cấu hình, thiết lập sẽ không áp dụng được Như vậy, trong ngành Công Nghệ Thông Tin, các chuyên ngành đều có những môn có thể

áp dụng đặc biệt như Công nghệ phần mềm, An Toàn Thông Tin, Khoa học dữ liệu, Khoa học máy tính

IV KẾT LUẬN:

Theo tiếp cận phương pháp dạy thực hành CTF, sinh viên có thể chủ động trong học tập, phát huy khả năng tự tổ chức kiến thức Phương pháp giảng dạy này còn tạo ra kích thích thành tích và còn mở biên giới học tập không chỉ trong cục bộ trường đại học mà mình đang học Vai trò của giảng viên là khá lớn, ngoài việc tự biên soạn các bài CTF kết hợp nhiều kiến thức tương ứng với các cấp độ từ dễ đến khó, còn phải áp dụng và giới thiệu các cổng thông tin CTF quốc tế

Phương pháp dạy thực hành CTF hoàn thoàn phù hợp với các phương pháp của tiêu chuẩn CIDO và các phương pháp kết hợp của nó Dạy thực hành CTF chỉ là một tập nhỏ của CIDO để phát huy tối đa kỹ năng môn học, tối ưu về học thực hành

V THAM KHẢO

1 Bonwell C C., and Eison J A (1991), Active Learning: Creating Excitement in the Classroom, ASHE-ERIC Higher Education Report No 1, George Washington University School of Education and Human Development, Washington, DC

2 Edward F C., Johan M., Sören Ö., and Doris R B (2007), Rethinking Engineering Education - The CDIO Approach Springer Science+Business Media, p 286

3 Nguyễn Thành Hải, Phùng Thúy Phượng, Đồng Thị Bích Thủy (2010):

6 GIỚI THIỆU MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY CẢI TIẾN GIÚP SINH

VIÊN HỌC TẬP CHỦ ĐỘNG VÀ TRẢI NGHIỆM, ĐẠT CÁC CHUẨN ĐẦU RA THEO CDIO

4 Kritzerow P (1990), Active learning in the classroom: The use of group role plays Teaching sociology, 18(2), 223-225

5 Khảo sát tiếp cận phương phức học mới qua CTF:

https://forms.gle/YdNykW84iR84jcfq8