ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC GIẢI THUẬT CỦA SINH VIÊN ĐẠI HỌC SƯ PHẠM NGÀNH CÔNG NGHỆ THÔNG TIN TRONG DẠY HỌC CẤU TRÚC DỮ LIỆU VÀ GIẢI THUẬT
Khoa học Giáo dục (Luận án Tiến sĩ)
Luận án tập trung nghiên cứu vấn đề đánh giá năng lực giải thuật (GT) của sinh viên đại học sư phạm ngành Công nghệ thông tin (CNTT) trong dạy học học phần Cấu trúc dữ liệu và Giải thuật (CTDL>). Đề tài xuất phát từ thực trạng còn nhiều hạn chế trong nghiên cứu và thiếu sự đồng thuận về khái niệm, cấu trúc cũng như phương pháp đánh giá năng lực giải thuật một cách toàn diện. Mục tiêu chính là xây dựng một phương thức đánh giá năng lực GT khoa học và khả thi nhằm nâng cao chất lượng đào tạo và giảng dạy.
Nghiên cứu được thực hiện dựa trên cách tiếp cận hệ thống, lịch sử - thực tiễn và chuẩn hóa, vận dụng các lý thuyết và mô hình tiên tiến như Vygotsky về vùng phát triển gần nhất, Glaser về mục tiêu học tập, mô hình Rasch và IRT để đo lường năng lực, cùng với mô hình BEAR để xây dựng đường phát triển năng lực. Phương pháp nghiên cứu kết hợp định tính (phân tích tài liệu, phỏng vấn, khảo sát) và định lượng (phân tích độ khó, độ tin cậy, giá trị bằng SPSS, ConQuest) để thu thập và xử lý dữ liệu.
Luận án đã xác định năng lực GT bao gồm 5 kỹ năng thành phần chính: Xác định vấn đề/bài toán, Phân tích giải thuật, Xây dựng giải thuật, Đánh giá giải thuật và Tối ưu hóa giải thuật, mỗi kỹ năng được cụ thể hóa bằng các hành vi và tiêu chí chất lượng ở 3 mức độ. Đề tài đã phát triển bộ công cụ đánh giá gồm bảng tiêu chí kỹ thuật, bài kiểm tra trắc nghiệm 40 câu và 6 bài tập lớn (với 48 bài tập nhỏ). Kết quả thử nghiệm tại Đại học Sư phạm Hà Nội với 96 sinh viên cho thấy phương thức đánh giá này có tính khoa học, khả thi, độ tin cậy cao (Cronbach's Alpha = 0.903) và giá trị. Năng lực GT của sinh viên phát triển theo chuẩn Gauss, đa số đạt mức 3 trên đường phát triển. Quy trình này giúp giảng viên xác định vùng phát triển gần nhất của sinh viên để hỗ trợ kịp thời.
Luận án đề xuất các khuyến nghị quan trọng cho Bộ Giáo dục và Đào tạo về việc nhấn mạnh vai trò của giải thuật và phát triển mô hình đánh giá đặc thù, cũng như cho các trường đại học sư phạm về việc tích hợp đánh giá năng lực vào giảng dạy, tăng cường đào tạo giảng viên và thời lượng thực hành, ứng dụng công nghệ hiện đại nhằm nâng cao toàn diện chất lượng giáo dục.
1. Lý do chọn đề tài
Tầm quan trọng của giải thuật trong Công nghệ thông tin (CNTT)
Năng lực giải thuật trong giáo dục CNTT
Phát triển năng lực giải thuật cho SV
2. Mục đích nghiên cứu
3. Khách thể và đối tượng nghiên cứu
3.1. Khách thể nghiên cứu:
3.2. Đối tượng nghiên cứu:
4. Giả thuyết khoa học
5. Phạm vi, nhiệm vụ nghiên cứu
5.1. Phạm vi nghiên cứu đề tài
5.2. Nhiệm vụ nghiên cứu
6. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
6.1. Cách tiếp cận
6.1.1. Tiếp cận hệ thống
6.1.2. Tiếp cận Lịch sử - thực tiễn
6.1.3. Tiếp cận chuẩn hóa
6.2. Phương pháp nghiên cứu
6.2.1. Phương pháp nghiên cứu lý luận
6.2.2. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn
6.2.2.1. Phương pháp nghiên cứu định tính
6.2.2.2. Phương pháp nghiên cứu định lượng
6.2.2.3. Phương pháp thử nghiệm khoa học
7. Đóng góp mới của luận án
7.1. Về mặt lí luận
7.2. Về mặt thực tiễn
8. Luận điểm bảo vệ
8.1. Khái niệm và cấu trúc năng lực GT;
8.2. Phương thức đánh giá NL Giải thuật trong dạy học phần CTDL> của SV;
8.3. Kết quả thử nghiệm phương thức đánh giá NL Giải thuật trong dạy học phần CTDL> của SV ĐHSP ngành CNTT.
1.1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu
a) Những vấn đề đã được nghiên cứu:
b) Những vấn đề chưa được nghiên cứu:
c) Những vấn đề chưa được thống nhất, chưa được nghiên cứu mà luận án sẽ tập trung giải quyết:
1.2. Những vấn đề lý luận về năng lực giải thuật
1.2.1. Lý thuyết vùng phát triển của Lev Vygotsky
1.2.2. Giáo dục phát triển và cách tiếp cận đánh giá sự phát triển
1.2.3. Khái niệm, cấu trúc năng lực giải thuật
a) Khái niệm, cấu trúc năng lực
* Về khái niệm
* Về cấu trúc năng lực
b) Khái niệm, cấu trúc năng lực giải thuật
*Về khái niệm:
* Về cấu trúc năng lực Giải thuật
1.2.4. Đường phát triển năng lực
a) Mô hình xây dựng đường phát triển năng lực của BEAR
1.3. Những vấn đề lý luận về đánh giá năng lực Giải thuật
1.3.1. Mô hình Rasch và lý thuyết ứng đáp câu hỏi
1.3.2. Chuẩn đầu ra học phần cấu trúc dữ liệu và giải thuật của chương trình đào tạo ngành CNTT hệ Đại học Sư phạm
1.3.3. Phương thức đánh giá năng lực giải thuật
a) Khái niệm phương thức
b) Mục đích đánh giá
c) Nội dung đánh giá
d) Phương pháp và hình thức ĐG
e) Công cụ đánh giá
f) Thu thập thông tin, chứng cứ
g) Phân tích, xử lý; báo cáo kết quả đánh giá
1.4. Thực trạng đánh giá đánh giá năng lực năng lực giải thuật của sinh viên đại học sư phạm ngành CNTT hiện nay
1.4.1. Thiết kế khảo sát
1.4.1.1. Mục tiêu khảo sát
1.4.1.2. Nội dung khảo sát
1.4.1.3. Đối tượng, địa bàn khảo sát
1.4.1.4. Phương pháp điều tra, khảo sát
1.4.1.4. Công cụ khảo sát
1.4.2. Kết quả khảo sát
Kết luận chương 1
2.1. Nguyên tắc và quy trình xây dựng phương thức đánh giá năng lực giải thuật
2.1.1. Nguyên tắc xây dựng phương thức đánh giá năng lực giải thuật
2.1.2. Quy trình xây dựng phương thức đánh gía năng lực giải thuật của sinh viên
2.2. Vai trò của cấu trúc dữ liệu và giải thuật trong ngành CNTT
2.3. Xây dựng phương thức đánh giá năng lực giải thuật cho học phần Cấu trúc dữ liệu và giải thuật
2.3.1. Mô hình phát triển năng lực giải thuật
2.3.1.1. Khung đánh giá năng lực giải thuật
a) Khung nội dung đánh giá năng lực GT thông qua học phần CTDL>
b) Khung kỹ thuật
2.3.1.2. Đường phát triển năng lực GT thông qua học phần CTDL>
Bước 2. Biên soạn câu hỏi/ nhiệm vụ đánh giá
Bước 3. Thử nhỏ Test và hoàn thiện công cụ
2.3.3. Thiết lập không gian kết quả
2.3.4. Mô hình đo lường và đánh giá năng lực
Kết luận chương 2
3.1. Thiết kế thử nghiệm chính thức phương thức đánh giá năng lực giải thuật của học phần Cấu trúc dữ liệu và giải thuật
3.1.1. Mục tiêu thử nghiệm
3.1.2. Nội dung thử nghiệm
3.1.3. Tổ chức thử nghiệm
3.2. Kết quả thử nghiệm
3.2.1. Về phương thức đánh giá năng lực giải thuật qua học phần Cấu trúc dữ liệu và giải thuật
3.2.2. Sự phát triển năng lực của SV
3.3. Định hướng điều chỉnh phương thức đánh giá năng lực giải thuật qua học phần Cấu trúc dữ liệu và giải thuật
3.3.1. Điều chỉnh khung đánh giá
3.3.2. Điều chỉnh bộ công cụ đánh giá
3.3.3. Điều chỉnh mô hình đo lường
3.4. Hướng dẫn giảng viên sử dụng phương thức đánh giá năng lực giải thuật qua học phần Cấu trúc dữ liệu và giải thuật
Kết luận chương 3
1. Kết luận
2. Khuyến nghị
2.1. Đối với bộ Giáo dục và Đào tạo
2.2. Đối với trường đại học sư phạm