लेखक:
(1) J. वाकर ओर, इलेक्ट्रिकल इन्जिनियरिङ् र कम्प्युटर विज्ञान, जर्ज फक्स विश्वविद्यालय, न्यूबर्ग, OR, 97132, संयुक्त राज्य अमेरिका ([email protected])।
लिङ्कहरूको तालिका
3.1 समस्या संरचना र गतिशील मचान
3.2 अनौपचारिक मूल्याङ्कन र प्रतिक्रिया
सार
यो अध्ययनले कम्प्युटर विज्ञान शिक्षामा समस्या समाधान गर्ने स्टुडियोको अनुकूलनलाई जोडी प्रोग्रामिङसँग संयोजन गरेर परीक्षण गर्दछ। जोडी प्रोग्रामिङ उद्योग मा एक सफ्टवेयर ईन्जिनियरिङ् अभ्यास हो, तर कक्षा कोठामा मिश्रित परिणाम देखेको छ। भर्खरको अनुसन्धानले सुझाव दिन्छ कि जोडी प्रोग्रामिङमा एक प्रभावकारी शैक्षिक उपकरण हुनको लागि वाचा र सम्भावना छ, तर कक्षाकोठामा जोडी प्रोग्रामिङको लागि राम्रो निर्देशनात्मक डिजाइन र कार्यान्वयन के हो भन्ने कुरा स्पष्ट छैन। हामीले बायोमेडिकल ईन्जिनियरिङ्को मूल शिक्षाशास्त्र, समस्या समाधान गर्ने स्टुडियो (PSS) लाई अनुकूलन गरेर जोडी प्रोग्रामिङको लागि निर्देशनात्मक डिजाइनको लागि एक रूपरेखा विकास गर्यौं। PSS ले शिक्षकद्वारा दिइएको वास्तविक-समय प्रतिक्रियाको साथ खुला-समाप्त समस्याहरू समाधान गर्ने विद्यार्थीहरूको टोली समावेश गर्दछ। उल्लेखनीय रूपमा, PSS ले सबै तहका विद्यार्थीहरूलाई समीपस्थ विकासको क्षेत्रमा संलग्न र कार्य गर्न समायोजन गर्न सकिने कठिनाइको समस्याहरू प्रयोग गर्दछ। पाठ्यक्रम संरचनामा तीन चरणहरू छन्, पहिले प्रदर्शनबाट सुरु हुन्छ, त्यसपछि PSS सत्र, त्यसपछि डेब्रिफको साथ समाप्त हुन्छ। हामीले तीन वर्षमा CS1 कक्षामा PSS र जोडी प्रोग्रामिङको संयोजन अध्ययन गर्यौं। विद्यार्थीहरूको सर्वेक्षणले उच्च स्तरको संलग्नता, सिकाइ, र प्रेरणाको रिपोर्ट गर्छ।
1 परिचय
जोडी प्रोग्रामिङ एक चरम प्रोग्रामिंग (XP) पद्धति हो (बेक, 2000) जसले उद्योगमा केही प्रयोग देखेको छ (Hannay et al।, 2009)। यसमा दुई प्रोग्रामरहरू एउटै समस्या र कम्प्युटरमा सँगै काम गर्ने एक प्रोग्रामरले "ड्राइभर" र अर्कोले "नेभिगेटर" को भूमिकामा काम गर्ने समावेश गर्दछ। "ड्राइभर" ले किबोर्ड सञ्चालन गर्दछ र सीधै कोड लेख्छ जबकि "नेभिगेटर" ले अवलोकन गर्दछ र प्रश्नहरू सोध्छ, कोड र यसको डिजाइनको आलोचना र परिष्कृत गर्दछ। "नेभिगेटर" निष्क्रिय छैन, तिनीहरू बगहरू र दोषहरूको लागि हेर्छन्, वैकल्पिक डिजाइनहरूको बारेमा सोच्छन्, र सम्बन्धित कागजातहरू र स्रोतहरू खोज्छन्। यद्यपि जोडी प्रोग्रामिङको प्रभावकारिता मिश्रित छ (Hawlitschek et al., 2022; Hannay et al., 2009), केहि अवस्थामा यो एकल प्रोग्रामिङ भन्दा छिटो उच्च गुणस्तर कोड उत्पादन गर्न देखाइएको छ (विलियम्स एट अल।, 2000)। मनसाय यो हो कि जोडा प्रोग्रामिङले विकासकर्ताहरूलाई सँगै काम गर्ने गल्तीहरू र दोषहरू तिनीहरूको आफ्नै भन्दा धेरै छिटो समात्न मद्दत गर्नेछ।
शिक्षाको लागि, जोडी प्रोग्रामिङ बाध्यकारी छ किनभने यो प्रशिक्षुता र वितरण गरिएको शिक्षाको प्रतिमानमा फिट हुन्छ, यो विचार "ज्ञान सामान्यतया सामाजिक रूपमा निर्माण गरिन्छ, साझा उद्देश्यहरू तिर सहयोगी प्रयासहरू वा व्यक्तिको दृष्टिकोणमा भिन्नताहरूद्वारा ल्याइएका संवाद र चुनौतीहरूद्वारा" ( सालोमन, 1997)। यसबाहेक, यसले विद्यार्थीको सन्तुष्टि बढाउन, विद्यार्थीको निराशालाई कम गर्न, विद्यार्थीको निरन्तर रहने प्रवृत्तिलाई सुधार गर्न र विद्यार्थीहरूलाई आत्म-प्रभावकारिताको भावना दिन देखाएको छ (विलियम्स र अपचर्च, 2001)। ICAP फ्रेमवर्कले विद्यार्थी संलग्नता र व्यवहारका चार मोडहरू वर्णन गर्दछ, अन्तरक्रियात्मक मोडलाई विद्यार्थीको संज्ञानात्मक संलग्नताको उच्चतम स्तर उत्पादन गर्ने रूपमा पहिचान गर्दछ। सिकाइको अन्तरक्रियात्मक मोडहरूले गहिरो, स्थानान्तरणयोग्य ज्ञान उत्पादन गर्ने विश्वास गरिन्छ (ची र वाइली, 2014)। जोडी प्रोग्रामिङ ICAP को अन्तरक्रियात्मक शिक्षाको परिभाषा भित्र फिट हुन्छ र यसैले बलियो, स्थानान्तरण योग्य, अवधारणात्मक सिकाइ उत्पादन गर्ने क्षमता छ। हालै, Hawlitschek et al। (2022) ले साहित्य समीक्षा arXiv:2311.01693v1 [cs.CY] 3 नोभेम्बर 2023 र शिक्षामा जोडी प्रोग्रामिङको मेटा-अध्ययनले निष्कर्ष निकाल्यो कि जोडी प्रोग्रामिङ विद्यार्थीहरू, विशेष गरी शुरुआतीहरूका लागि महत्त्वपूर्ण र प्रभावकारी छ, तर प्रभावकारी निर्देशनात्मक डिजाइन हराइरहेको थियो। तसर्थ जोडी प्रोग्रामिङमा शिक्षण पद्धतिको रूपमा धेरै सम्भावना रहेको देखाइएको छ तर यसलाई कक्षाकोठामा कसरी सही रूपमा कार्यान्वयन गर्ने भन्ने विवरणहरू अझै पत्ता लाग्न सकेको छैन।
हामी प्रस्ताव गर्छौं कि कक्षाकोठामा जोडी प्रोग्रामिङको लागि प्रभावकारी निर्देशनात्मक डिजाइनको समाधान समस्या समाधान स्टुडियो (PSS) सिकाउने वातावरण (Le Doux and Waller, 2016) मा फेला परेको छ। PSS लाई बायोमेडिकल इन्जिनियरिङका विद्यार्थीहरूलाई प्रक्रिया र एल्गोरिदमहरूको रोट मेमोराइजेसनको सहारा नगरी जटिल समस्याहरू समाधान गर्न सिकाउन डिजाइन गरिएको थियो। विद्यार्थीहरूले सार्वजनिक स्थानमा खराब-परिभाषित समस्याहरू समाधान गर्न दुई जनाको टोलीमा काम गर्छन्, शिक्षकहरूलाई उनीहरूले प्रगति गर्दा वास्तविक-समय प्रतिक्रिया प्रदान गर्न सक्षम पार्दै। PSS को मुख्य विशेषता भनेको गतिशील मचान हो, विद्यार्थीहरूलाई चुनौतीपूर्ण तर निरुत्साहित नगर्न समस्या कठिनाइको लक्षित समायोजन। वास्तविक समयमा प्रति-टीम आधारमा कठिनाई बढाएर वा घटाएर, सकेसम्म धेरै विद्यार्थीहरूलाई समीप विकासको क्षेत्रमा राख्न सकिन्छ। एउटै व्याख्यान सामग्री र वितरण सबै विद्यार्थीहरूलाई सञ्चार गरिएको हुनाले लेक्चर-आधारित पाठ्यक्रममा विद्यार्थीहरू भएका विभिन्न स्तरहरू मिलाउन कठिन समय हुनेछ। PSS ले विद्यार्थीहरूको वैचारिक बुझाइमा सुधार गर्छ भन्ने राम्रो प्रमाण छ (Le Doux and Waller, 2016)।
PSS र जोडी प्रोग्रामिङ एक प्राकृतिक फिट हो र यी दुईको संयोजनले CS1 पाठ्यक्रमहरूको उद्देश्य र शैक्षिक आवश्यकताहरूसँग मेल खान्छ। यस कारणको लागि, यो अध्ययनले विशेष रूपमा CS1 शिक्षाशास्त्रको लागि जोडी प्रोग्रामिङको संयोजनमा PSS को अनुकूलनलाई सम्बोधन गर्दछ। CS1 पाठ्यक्रमका दुई मुख्य उद्देश्यहरू एल्गोरिदमिक समस्या समाधान गर्ने सीपहरू र एक विशिष्ट प्रोग्रामिङ भाषा सिकाउनु हो। विशेषज्ञ प्रशिक्षकहरूका लागि चुनौतीहरू मध्ये एउटा समस्या समाधान र भाषा ज्ञान दुवै यति गहिरो रूपमा गाँसिएको छ कि यो प्रशिक्षकहरूको लागि दोस्रो प्रकृति हो। विडम्बनापूर्ण रूपमा, यो उच्च स्तरको बुझाइको अर्थ प्रशिक्षकहरूलाई प्रायः यो ज्ञान सञ्चार गर्न गाह्रो हुन्छ किनभने यसलाई स्वीकार्य रूपमा लिइन्छ (Le Doux and Waller, 2016)। यसबाहेक, विद्यार्थी क्षमता र पृष्ठभूमि CS1 पाठ्यक्रमहरूमा महत्त्वपूर्ण रूपमा भिन्न हुन्छ। यद्यपि, PSS र जोडी प्रोग्रामिङको संश्लेषणले यी चुनौतीहरू र उद्देश्यहरूलाई प्रत्यक्ष रूपमा सम्बोधन गर्दछ, विद्यार्थीहरूलाई समस्या समाधान गर्ने र प्रोग्रामिङ भाषा सीपहरू विकास गर्ने अवसर प्रदान गरेर। PSS जोडी प्रोग्रामिङको थपको साथ, संज्ञानात्मक प्रशिक्षुता वातावरण मार्फत एल्गोरिदमिक समस्या समाधान गर्न सिकाउँछ (कोलिन्स एट अल।, 1987)। विद्यार्थीहरू एकअर्काबाट सिक्छन् र प्रशिक्षक वा अन्य शिक्षण सहायकहरूद्वारा पनि निर्देशित हुन्छन्। समान स्तरको क्षमतामा रहेका विद्यार्थीहरूले हालसालै यस्तै समस्याहरूको अनुभव गरेका हुनाले साथीहरूको शिक्षा उपयोगी हुन्छ। यसको मतलब यो हो कि तिनीहरू प्रायः ती समाधानहरू संवाद गर्नमा अझ राम्रो हुन्छन् किनभने उनीहरूले उनीहरूलाई चुनौतीपूर्ण पाएका र उनीहरूले ती अवरोधहरूलाई कसरी पार गरे दुवैको विवरण र विशेषताहरू सम्झन्छन्। द्रुत प्रतिक्रिया दिनको लागि जोडा प्रोग्रामिङको क्षमताले विद्यार्थीहरूलाई प्रोग्रामिङ भाषाको सिन्ट्याक्स र सिमान्टिक्स सिक्न मद्दत गर्छ। थप रूपमा यसले जोडी सहयोग र समस्या समाधानलाई बढावा दिन्छ। जोडा प्रोग्रामिङले प्रोग्रामरहरूले आफैंले ह्यान्डल गर्न नसक्ने समस्याहरू समाधान गर्न मद्दत गर्न देखाइएको छ (Hawlitschek et al।, 2022)। PSS र जोडी प्रोग्रामिङको संयोजनले दुवै एक प्रशिक्षुता र साथी सिकाइ वातावरण सिर्जना गर्दछ जसमा विद्यार्थीहरूले समस्या समाधान र प्रोग्रामिङ भाषा सीप दुवै विकास गर्छन्।
यो कागज हो
