Bài viết tiến hành nghiên cứu, khảo sát thực trạng dạy học nhằm phát triển tư duy điện toán cho SV ngành Kĩ thuật điện tử - Viễn thông thuộc khu vực miền Trung và Tây Nguyên, làm cơ sở thực tiễn đề xuất các giải pháp sư phạm trong dạy học nhằm phát triển tư duy điện toán cho SV ngành Kĩ thuật điện tử - Viễn thông. Mời các bạn cùng tham khảo!
VJE Tạp chí Giáo dục, Số 495 (Kì - 2/2021), tr 25-29 ISSN: 2354-0753 THỰC TRẠNG DẠY HỌC PHÁT TRIỂN TƯ DUY ĐIỆN TOÁN CHO SINH VIÊN NGÀNH KĨ THUẬT ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG THUỘC KHU VỰC MIỀN TRUNG VÀ TÂY NGUYÊN Nguyễn Thị Anh Thi Article History Received: 09/01/2021 Accepted: 25/01/2021 Published: 05/02/2021 Keywords computational thinking, electronics and telecommunications engineering, the central and western highlands area of Vietnam, thinking, students Trường Đại học Quy Nhơn Email: nguyenthianhthi@qnu.edu.vn ABSTRACT Currently, after graduating, many students in Electronics and Telecommunications Engineering in The Central and Western Highlands areas of Vietnam lack the ability to solve problems, system design skills, and practical skills,… This makes students not confident enough to apply for a job in the right major or lose many good job opportunities Students with good computational thinking skills will confidently solve complex problems at work Thus, as a basis for proposing teaching solutions to develop students' computational thinking, the paper surveyed the teaching and learning situation for students in Electronics and Telecommunications Engineering in The Central and Western Highlands areas of Vietnam Mở đầu Nghị số 29-NQ/TW đổi bản, tồn diện GD-ĐT có nêu rõ nhiệm vụ giải pháp: “Tiếp tục đổi mạnh mẽ phương pháp dạy học theo hướng đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo vận dụng kiến thức, kĩ người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt chiều, ghi nhớ máy móc Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo sở để người học tự cập nhật đổi tri thức, kĩ năng, phát triển lực” (Ban Chấp hành Trung ương, 2013) Mục tiêu giáo dục đại học hình thành phát triển tảng tư sinh viên (SV) thời đại mới, tức có kiến thức chun mơn tồn diện, nắm vững ngun lí, quy luật tự nhiên - xã hội, có kĩ thực hành bản, có khả làm việc độc lập, sáng tạo giải vấn đề thuộc ngành đào tạo (Quốc hội, 2012) Trong đó, kĩ tư kể đến biết cách suy luận, phát hiện, giải vấn đề, biết cách học, cách tự học, có tư sáng tạo,… Thơng qua dạy kiến thức kĩ để đạt mục tiêu hình thành phát triển lực tư - trí tuệ SV; thơng qua việc dạy học tư tạo móng trí tuệ - cách suy nghĩ để giải vấn đề thực tiễn sau cho SV làm việc môi trường thực tế Vậy, mục tiêu quan trọng trình dạy học giúp cho SV phát triển tư Ngành Kĩ thuật điện tử - viễn thơng (KTĐT-VT) đóng vai trị quan trọng Cách mạng công nghiệp lần thứ tư Vì vậy, việc đào tạo nguồn nhân lực chất lượng, đáp ứng yêu cầu cách mạng nhiệm vụ cấp bách hết Các trường đại học đào tạo ngành cần trọng trang bị cho SV ngành KTĐT-VT kĩ thiết kế hệ thống, phân tích, làm việc nhóm, tương tác, hịa nhập đặc biệt khả học tập suốt đời, bắt kịp thích nghi với thay đổi nhanh chóng khoa học cơng nghệ Thuật ngữ “tư điện toán” (TDĐT) lần nhắc đến Seymour Papert, Jeannette (2011) đưa khái niệm: “TDĐT trình tư tham gia vào việc hình thành vấn đề giải pháp chúng cho hình thức biểu diễn giải pháp thực cách hiệu tác nhân xử lí thơng tin” Về bản, lực TDĐT tập hợp kĩ cần thiết để giải vấn đề phức tạp, vấn đề giới thực theo hướng tốt ưu Trong báo cáo Jeannette, tác giả đề cập ý tưởng truyền đạt TDĐT cho tất SV vào học đại học (Jeannette, 2006) Từ sau khái niệm Jeannette, nhiều nhà nghiên cứu TDĐT đưa số quan điểm TDĐT với nhiều điểm tương đồng với Denning (2009), Hemmendinger (2010), Furber (2012),… Bản chất TDĐT q trình nhận biết khía cạnh việc tính toán giới xung quanh chúng ta, cho phép người học giải vấn đề cách chia thành phần nhỏ giải từ đưa thuật tốn để giải chúng (Csizmadia cộng sự, 2015) 25 VJE Tạp chí Giáo dục, Số 495 (Kì - 2/2021), tr 25-29 ISSN: 2354-0753 Trong trình đào tạo cho SV ngành KTĐT-VT, tất môn học SV cần phải rèn luyện tư logic, biết phân tích, xếp, so sánh, khái qt hóa,… Ngồi ra, học chun ngành này, SV cần phải rèn luyện tư mang tính trực quan cụ thể, TDĐT Do vậy, SV có kĩ TDĐT tốt tự tin giải vấn đề, toán phức tạp, kiên trì làm việc gặp vấn đề khó khăn, bỏ qua cho vấn đề không rõ ràng giải vấn đề có tính mở, có khả giải vấn đề có hướng mở, tốn mở có khả giao tiếp làm việc nhóm để đạt mục tiêu phương án giải Bài báo tiến hành nghiên cứu, khảo sát thực trạng dạy học nhằm phát triển TDĐT cho SV ngành KTĐT-VT thuộc khu vực miền Trung Tây Nguyên, làm sở thực tiễn đề xuất giải pháp sư phạm dạy học nhằm phát triển TDĐT cho SV ngành KTĐT-VT Kết nghiên cứu 2.1 Mục đích, đối tượng phương pháp khảo sát Mục đích việc khảo sát thực trạng nhằm tìm hiểu việc phát triển TDĐT trình dạy học cho SV ngành KTĐT-VT nhận thức giảng viên (GV) TDĐT dạy học cho SV ngành KTĐT-VT; đồng thời, tìm hiểu đến phong cách học tập SV nhằm phát triển tư trình học tập học phần ngành KTĐT-VT Đối tượng khảo sát bao gồm 40 GV dạy ngành KTĐT-VT, Công nghệ thông tin Trường Đại học Quy Nhơn (Bộ môn KTĐT-VT, Khoa Công nghệ thông tin), Trường Đại học Phú Yên (Khoa Kĩ thuật - Công nghệ, Khoa Công nghệ thông tin), Trường Đại học Nha Trang (Khoa Điện - Điện tử), Trường Đại học Phạm Văn Đồng (Khoa KTĐT-VT), Trường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng (Khoa Điện tử - Viễn thông), Trường Đại học Sư phạm Kĩ thuật - Đại học Đà Nẵng (Khoa Điện - Điện tử), Khoa Công nghệ thông tin Truyền thông - Đại học Đà Nẵng, Đại học Huế (Khoa Kĩ thuật Công nghệ), Trường Đại học Đà Lạt (Khoa Điện tử - Viễn thông), Trường Đại học Tây Nguyên (Khoa Khoa học tự nhiên Công nghệ) 160 SV học ngành KTĐT-VT trường đại học kể Các khách thể khảo sát lựa chọn ngẫu nhiên đảm bảo tính đại diện Để làm rõ thực trạng, chúng tơi sử dụng phương pháp nghiên cứu điều tra phiếu hỏi Phiếu hỏi xoay quanh nội dung khảo sát với hai đối tượng GV SV nhằm đạt mục đích việc khảo sát Bên cạnh đó, chúng tơi sử dụng phương pháp vấn để thu thập thêm thông tin bổ sung cho liệu phân tích từ phiếu hỏi ý kiến 2.2 Kết khảo sát 2.2.1 Nhận thức giảng viên sinh viên cần thiết việc phát triển tư điện toán cho sinh viên ngành Kĩ thuật điện tử - viễn thông Bảng Năng lực kiểu tư cần thiết cho SV ngành KTĐT-VT Phương án (Số lượng / Tỉ lệ (%)) Mã Nội dung câu hỏi câu hỏi PA1 PA2 PA3 PA4 Ý kiến GV 40 40 40 40 Năng lực cần thiết cho SV ngành GV.1 KTĐT-VT 100,0% 100,0% 100,0% 100,0% 40 40 40 40 Kiểu tư cần thiết cho SV ngành GV.2 KTĐT-VT 100,0% 100,0% 100,0% 100,0% Ý kiến SV 160 125 160 130 Năng lực cần thiết cho SV ngành SV.1 KTĐT-VT 100,0% 78,1% 100,0% 81,3% 160 125 112 150 Kiểu tư cần thiết cho SV ngành SV.2 KTĐT-VT 100,0% 78,1% 70,0% 93,8% Theo kết khảo sát bảng 1, hầu hết GV cho SV ngành KTĐT-VT cần lực lập trình, lực thiết kế hệ thống, lực thiết kế thuật toán, lực giải vấn đề,… Do vậy, cần phát triển kĩ lập trình, tư phân tích đánh giá, tư thiết kế thuật tốn,… cho SV Ngồi lực tư nêu bảng khảo sát, GV nêu số lực cần thiết cho SV ngành KTĐT-VT tư phản biện, tư sáng tạo, lực tự học, lực làm việc nhóm, lực ngoại ngữ,… 26 VJE Tạp chí Giáo dục, Số 495 (Kì - 2/2021), tr 25-29 ISSN: 2354-0753 Bảng Nhận thức GV SV cần thiết phát triển TDĐT cho SV ngành KTĐT-VT Phương án (Số lượng / Tỉ lệ (%)) Câu hỏi PA1 PA2 PA3 PA4 Ý kiến GV 13 12 GV.3 Sự hiểu biết GV TDĐT 17,5% 32,5% 30,0% 20,0% 19 14 Sự cần thiết việc phát triển TDĐT GV.4 cho SV ngành KTĐT-VT 0,0% 47,5% 35,0% 17,5% 29 Mối quan tâm GV việc phát GV.5 triển TDĐT cho SV ngành KTĐT-VT 2,5% 72,5% 17,5% 7,5% Ý kiến SV 70 70 12 SV.3 Sự hiểu biết SV TDĐT 43,8% 43,8% 7,5% 5,0% 62 29 65 Sự cần thiết việc phát triển TDĐT SV.4 cho SV ngành KTĐT-VT 2,5% 38,8% 18,1% 40,6% 69 22 65 Mối quan tâm GV việc phát SV.5 triển TDĐT cho SV ngành KTĐT-VT 2,5% 43,1% 13,8% 40,6% Kết phân tích bảng cho thấy kiến thức TDĐT chưa biết đến biết chưa áp dụng vào trình dạy học GV chiếm tỉ lệ cao (khoảng 80%) Tương tự vậy, (khoảng 5%) SV hiểu nắm bắt vận dụng TDĐT vào q trình học Bên cạnh đó, nhận thấy đa số GV (100%) SV (trên 95%) cho cần thiết cho việc phát triển TDĐT trình dạy học cho SV ngành KTĐT-VT Cả GV SV quan tâm cao (khoảng 98%) đến việc phát triển TDĐT cho SV 2.2.2 Về phương pháp dạy học giảng viên Theo nhận định GV ý kiến SV, phần đông GV (khoảng 60%) sử dụng nhiều phương pháp dạy học kích thích tư duy, khả tự học kĩ giải vấn đề cho SV trình học như: dạy học nhóm, dạy học dự án, dạy học tình huống,… Mã câu hỏi 67,5% 70,0% 65,0% 66,3% 59,4% 60,0% 52,5% 47,5% 50,0% 40,0% GV.7 30,0% SV.7 20,0% 10,0% 10,0% 2,5% 0,0% PA1 PA2 PA3 PA4 Biểu đồ Phương pháp dạy học GV Với kết khảo sát ý kiến, 100% GV cho nhiệm vụ phát triển tư cho SV cần thiết, có tầm quan trọng hỗ trợ việc học tập môn chuyên ngành tốt hỗ trợ cho SV tư tốt thực hành theo chuyên ngành đào tạo Tuy nhiên, đa phần cho nhiệm vụ bồi dưỡng TDĐT cho SV khó để thực GV chưa hình dung rõ TDĐT quy trình thực để ứng dụng dạy học Kĩ thuật lập trình hay mơn học phù hợp dạy cách để bồi dưỡng loại tư Một số GV đề xuất biện pháp nhằm kích thích tư cho SV trình dạy như: thường xuyên đưa nhiều tình có vấn đề, gợi ý câu hỏi nghiên cứu, khuyến khích cho SV trình bày giải vấn đề, cho SV thực hành nhiều,… 27 VJE Tạp chí Giáo dục, Số 495 (Kì - 2/2021), tr 25-29 ISSN: 2354-0753 Theo nhận xét từ phía SV mức độ áp dụng biện pháp GV nhằm kích thích tư đa số GV (trên 90%) thường xuyên sử dụng phương pháp dạy học nhằm giúp SV phát triển tư q trình dạy học, GV khuyến khích SV làm việc nhóm, làm tập lớp, tổ chức cho SV thực dự án tạo sản phẩm dựa kiến thức học thường xuyên thuyết trình hướng dẫn cách giải vấn đề giảng dạy mới, gợi ý phương án giải vấn đề đặt câu hỏi nêu vấn đề SV gặp khó khăn Chưa bao giờ; 1,3% Thỉnh thoảng; 8,1% Rất thường xuyên; 45,0% Thường xuyên; 45,6% Biểu đồ Mức độ GV sử dụng biện pháp kích thích tư q trình dạy học 2.2.3 Về phong cách học tập sinh viên Bảng cho thấy, phần lớn SV (trên 70%) chưa chuẩn bị trước đến lớp 50% SV chịu thường xuyên làm tập nhà tham gia làm việc nhóm sau lên lớp Cũng có khoảng 30% SV chủ động hỏi GV vấn đề thắc mắc, số cịn lại thường thụ động, hỏi mạnh dạn trình bày, phát biểu ý kiến với GV Đa số SV tập trung học thời gian ôn thi học nội dung ghi chép lớp, chịu tham khảo thêm tài liệu mở rộng từ nguồn tài liệu khác Ngoài ra, qua khảo sát ý kiến GV biết TDĐT, nhiều GV cho áp dụng việc phát triển TDĐT vào trình dạy học mơn học chun ngành KTĐT-VT Kĩ thuật lập trình, Thuật tốn, Ngơn ngữ lập trình, Kĩ thuật mơ máy tính,… Kết khảo sát mức độ hứng thú SV học theo phương pháp dạy học kích thích tư cho thấy 100% ý kiến hào hứng, thích thú chủ động thực luyện tập học theo định hướng GV Bảng Tổng hợp ý kiến khảo sát SV phong cách học Phương án (Số lượng / Tỉ lệ (%)) Mã Câu hỏi Rất Thường Thỉnh Chưa câu hỏi thường xuyên xuyên thoảng SV đọc tài liệu, giáo trình tìm đọc 30 111 15 SV.13 thông tin Internet kiến thức 2,5% 18,8% 69,4% 9,4% học trước đến lớp SV.14 SV.15 SV.16 SV.17 SV.18 Làm tập nhà tham gia làm việc nhóm sau lên lớp Chủ động hỏi GV vấn đề thắc mắc mạnh dạn trình bày, phát biểu ý kiến với GV Chờ GV hướng dẫn, gợi ý cách giải vấn đề làm Chỉ tập trung học thời gian ôn thi trước thời gian thi vài tuần Chỉ học nội dung ghi chép lớp mà không tham khảo hay tìm kiếm tài liệu học thêm 15 9,4% 62 38,8% 70 43,8% 13 8,1% 12 40 90 18 7,5% 25,0% 56,3% 11,3% 45 28,1% 39 24,4% 105 65,6% 86 53,8% 10 6,3% 27 16,9% 0,0% 5,0% 10 97 51 6,3% 60,6% 31,9% 1,3% 28 VJE Tạp chí Giáo dục, Số 495 (Kì - 2/2021), tr 25-29 ISSN: 2354-0753 Kết luận Kết nghiên cứu cho thấy, vấn đề trình độ đầu vào, nhận thức, yếu tố tâm lí,… ảnh hưởng nhiều đến việc học tập, ý thức trau dồi nghề nghiệp SV Trong q trình học nghề, ngồi việc học tập tốt chun ngành đào tạo SV cịn cần có nhận thức nghề nghiệp (là hiểu biết đầy đủ, liên quan đến ngành nghề, thái độ nghề nghiệp, thể u thích hay thờ ơ, có thái độ tích cực hay tiêu cực ngành nghề theo học,…) Do đó, mơn học cần tạo hứng thú, đam mê, rèn luyện đức tính cẩn thận, thao tác quy trình, có ý thức tác phong công nghiệp,… Phong cách học tập đa số SV ngành KTĐT-VT thụ động, chưa có cách thức phương pháp học tập hiệu Chính vậy, để phát huy tính tích cực chủ động học tập SV, GV cần đưa biện pháp giúp SV kích thích tư nói chung, phát triển TDĐT nói riêng trình dạy học cho SV Kết khảo sát thực trạng dạy học ngành KTĐT-VT trường đại học thuộc khu vực miền Trung Tây Nguyên giúp có nhận định ban đầu tình hình dạy học, từ góp phần có định hướng, giải pháp nhằm phát triển TDĐT cho SV ngành KTĐT-VT khu vực Tài liệu tham khảo Aman Yadav, Chris Stephenson, Hai Hong (2017) Computational Thinking for Teacher Education Communications of the ACM, 60(4), 55-62, DOI: 10.1145/2994591 Ban Chấp hành Trung ương (2013) Nghị số 29-NQ/TW ngày 04/11/2013 đổi bản, toàn diện giáo dục đào tạo, đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa, đại hóa điều kiện kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa hội nhập quốc tế Csizmadia, A., Curzon, P., Dorling, M., Humphreys, S., Ng, T., Selby, C., & Woollard, J (2015) Computational thinking - a guide for teachers Computing At School Cynthia C Selby (2013) Computational Thinking: The Developing Definition ITiCSE Conference 2013, University of Kent, Canterbury, England Denning P J (2009) The profession of IT Beyond computational thinking Communications of the ACM, 52(6), 28-30 Furber S (2012) Shut down or restart? The way forward for computing in UK schools Technical report, The Royal Society, London Hemmendinger D (2010) A plea for modesty ACM Inroads, 1(2), 4-7 Jeannette M Wing (2006) Computational Thinking Communications of the ACM, 49(3), 33-35 Jeannette M Wing (2011) Computational Thinking: What and Why? Communications of the ACM Quốc hội (2012) Luật Giáo dục đại học Luật số 08/2012/QH13, ngày 18/6/2012 29 ... sát thực trạng dạy học nhằm phát triển TDĐT cho SV ngành KTĐT-VT thuộc khu vực miền Trung Tây Nguyên, làm sở thực tiễn đề xuất giải pháp sư phạm dạy học nhằm phát triển TDĐT cho SV ngành KTĐT-VT... Trường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng (Khoa Điện tử - Viễn thông) , Trường Đại học Sư phạm Kĩ thuật - Đại học Đà Nẵng (Khoa Điện - Điện tử) , Khoa Công nghệ thông tin Truyền thông - Đại học Đà... bổ sung cho liệu phân tích từ phiếu hỏi ý kiến 2.2 Kết khảo sát 2.2.1 Nhận thức giảng viên sinh viên cần thiết việc phát triển tư điện toán cho sinh viên ngành Kĩ thuật điện tử - viễn thông Bảng