Java

Ali so obstoječe taksonimije primerne za poučevanje računalništva?

V sedanjih časih se uporablja vedno več objektno orientiranega programiranja. Preučiti moramo dokument Učenje jave nazaj, s pomočjo Bloomove taksonomije. V dukumentu je opisano, da moramo najprej začeti z dejanskimi vsebinami in nato preiti na višje stopnje kognitivnega znanja. V dokumentu je opisan tečaj, kjer se gre skozi vsebine zelo hitro in se nato znanje utrdi s praktičnimi nalogami. Po koncu tečaja, udeleženec dobi diplomo, ki služi kot potrdilo za prehod na drugi nivo. Ko so to metodo primerjali z metodo, ko je bila snov predstavljena le abstraktno, so ugotovili, da so se učenci veliko bolje izkazali pri tem tečaju.

1) Uvod:
Blomova taksonomija nas popelje od nižjih stopenj kognitivnega znanja proti višjim. Vprašanje je, ali je programiranje res osnovna sposobnost za učenje, kot piše v kurikulumu. Postopek opisan spodaj vsebuje abstraktno učenje. Kodiranje pride šele na koncu. Izgleda, kot da pristop jemlje snov “za nazaj”.

2) Ozadje višjega diplomskega predmeta DDS

Na univerzi Wits imajo računalništvo razdeljeno v 3-letni program , po opravljenem programu postanejo študentje diplomirani računalničarji. Za nadalno izobraževanje je bilo potrebno zbrati 70%.

Leta 1999 je bilo na Witsu veliko poupraševanja po višjem diplomskem študiju, a ga e bilo zaradi pomankanja sredstev zelo težko izvajati. Tako so leta 1999 prišli na novo idejo Večino leta so predavanja potekala s študenti iz dodiplomskega programa, na koncu pa so jim nekako dodali še drugi del kurikuluma v, ne tako idealnem, vrstnem redu.
Predmet imenovan DDS so premaknili v prvem letniku bolj zgodaj kot je bila navada, v celoti so tudi zamenjali vsebino predmeta, isto je ostalo le ime.  Predmet je bil v prvem letniku samo za program višjega diplomskega izobraževanja

3. Filozofija oblike višjega diplomatskega predmeta DDS

3.1.) Uvod

Pri tem predmetu je bil uporabljen pristop, kjer je bil predmet najprej predstavljen abstraktno(tako kot pri predmetu DDA), nato pa so si kognitivna znanja postopoma sledila do uporabnih nalog in aplikacij. Iz tega je razvidno, da je to res pristop “nazaj”.

3.2.) Povzetek

Učenci so prihajali iz področij, kjer niso imeli veliko stikov z računalnikom, so s pomočjo “najprej-abstrakcija” odkrivali višje stopenjske stroje vse do programiranja. Trik načina “najprej abstrakcija” je, da učencem prikrijemo podrobnosti, dokler nanje niso pripravljeni. Najprej začnejo s spoznavanjem vmestnikov za razredne knjižnice, nato z razumevanjem kako jih implementirati, nato pa jih tudi uporabiti. Različne stopnje, so bile učencem predstavljene bolj iz uporabniškega vidika kot pa iz programerskega.

Potek uvajanja v različne stopnje:

·         Aplikacije in uporabniški vmesniki

·         Operacijski sistemi in omrežja, vključno s strežniki

·         Računalniška arhitektura

·         Programska orodja, vključno z vlogo prevajalnikov in integriranih razvojnih okolij, uporaba programskih vmesnikov

·         Razredi in objektno usmerjeni koncepti

·         Dejanska uporaba API (Application Programming Interfaces)

·         Algoritmi in podatkovne strukture

·         Vloga podatkovnih struktur

·         Java 2 zbirke API

·         Več podrobnosti o teoriji kompleksnosti

3.3.) Začenjanje z dejanskimi sposobnostmi

Bloomova taksonomija deli znanje na različne ravni, od nizke kognitivne ravni( značilne za začetnike) vse do višje ravni sposobnosti (značilne za osebe z naprednimi veščinami), zato je bila uporabljena v preduniverzitetnem kurikulumu, želijo pa jo vključiti tudi v visokošolsko izobraževanje. Večina materiala v Bloomovi taksonomiji, se nanaša na ustvarjalno delo, a z malo priredbami lahko ideje naredimo uresničljive tudi v računalništvu. Taksonomija deli sposobnosti od najnižje do najvišje:

·         Znanje - dejstva

·         Razumevanje

·         Aplikacija

·         Analiza

·         Sinteza

·         Evaluacija

Pojavlja se ideja, da bi se Bloomova taksonomija uporabljala kot merilo, katere teme naj bi se obravnavale v kurikulumu.

4) PRAKTIČNE IZKUŠNJE

4.1 Uvod)

Pri praktičnem eksperimentu je prišlo do številnih novih vidikov, kateri so prestavljali izziv za ocenjevanje kot celota. Na novo se uporabi programski jezik Jave, pred tem se je že uporabljalo Pascal.

4.2) Ocenjevanje

Poznamo formativno ocenjevanje katero je bilo namenjeno zgolj povratnim informacijam. Med tem ko je sumativno  ocenjevanje namenjeno ocenjevanju študijskih dosežkov.

Test se ni ocenjevalo kot vsako nalogo posebej, ampak vse naloge kot celoto, pri tem se je bilo pozorno na skupni napredek.

V predmet so bili vključeni tudi »kratki testi« kateri so nudili hitro povratno informacijo in predstavljali tudi od 1do 3% kreditnih točk. Učinek teh testov je bil opazen saj so učenci delali sproti ter sproti tudi popravljali svoje dosedanje napake.

4.3) Kaj pa je z Javo?

Uporaba Jave se je odnesla dobro. Čeprav zbirka API ni bila najbolj popolna je dajala veliko močnejše orodje za prikaz podatkovnih struktur, ki uporabljajo abstraktne vrste podatkov.

Omogočeno je bilo tudi uvesti v naravnem vrstnem redu, s manjšimi težavami kot pri C++.

Še ena dobra stran Jave je bila to, da je bil to vrhunski jezik takratnega časa in so bili študentje zato še toliko bol motivirani.

prednosti Jave:

- močna objektna usmerjenost

- dobre standardne knjižnice

- preprosto ustvariti zabavne primere

4.4) Časovna omejitev in šrudenčev odziv nanjo

Študenti niso imeli veliko časa za razumevanje pojmov, o so bili predstavljeni. Vedar se je med LV in testi poskzalo da so študenti pojme razumeli. Osnovna ideja je bila, da se je najprej predstavilo relativni potek, nato pa gradilo na osnovi dejstev. Postopek je bil uspešen sodeč po rezultatih v DDA.

5) Evalvacija višjega diplomskega predmeta DDS

Največji problem je bil pripraviti učence slediti predmetu DAA, ker je temeljil na osnovi C++.

Pričakovalo se je, da bodo učenci bolj uspešni pri delih DAA, ki so zavzeli najbolj poudarjene dele DSS.

5.1) Rezultati

Na koncu je 16 od 21 učencev opravilo preverjanje, kar je zanimivo, ker snov ni bila podana v optimalnem zaporedju.

Evalvacija je pozakala zelo dobre ocene tega predmeta. Predmet je študente vzpodbudil k lastnemu razmišlanju in večji poglobitiv.

5.2) Pomen rezutatov

Rezultati so boljši, vendar, pa bi lahko bili posledica močne generacije študentov, čeprav obstajajo dejavniki, ki kažejo nasprotno.

Predmet DAA naj bi bil zahtevnejši za razred.

Triangulacija je potrjevanje rezultatov z različnimi pristopi meritev. Za uporabo tega principa je smiselno upoštevati, da študentje HDipCS niso imeli tako dobrega uvoda v algoritme pred predmeto DAA, kot pa drugostopenjski študentje, zato so bili rezultati nekoliko slabši.

5.3) Povzetek evalvacije

1999 HDipCS letnik je bil boljši v primerajvi z drugostopensjkimi študenti, kot pa letnik 1998. Poleg tega dejstvo, da je letnik pokazal slabše znane na področjih, ki jih DDS ne zajema potrjuje, da je DDS boljša priprava na DAA.

Tako lahko potrdimo, da je princip uspešen.

6) Zaključek

Lahko zaključimo, da je pristop “nazaj” dober, kadar uporabljamo pravi jezik. Zelo primeren je za hitro predstavitev konkretne vsebine.

Uporaba Bloomove taksonomije je v celoti podprta z vsemi zaključki do katerih smo prišli.

Predmet je imel tudi različne probleme, na primer različna predznanja učencev. Vendar, pa bi se predmet z nekaj zgoraj omenjenimi idejami dalo izboljšati.

Učenje programiranja “nazaj” pomeni učenje programiranja na podlagi končnega izgleda, preden začnemo s kodiranjem.

Kaj se vam zdi najbolj pomembno pri uporabi opisane taksonomije in kako bi jo uporabili v praksi?

Najbolj pomembno pri uporabi opisane taksonomije se mi zdi, da je dejstvo, da učencu najprej razložimo osnove (algoritme, osnovne koncepte) in šele nato nadaljujemo z nadgradnjo na osnovi dejstev.

Dobra stran so prav zagotovo tudi kratki testi, saj so študente prisili v sprotno delo ter sprotno odpravljanje napak. Zbirka API je prav tako ponujala močno orodje za prikaz podatkovnih struktur, ki uporabljajo abstraktne vrste podatkov.