Methodologies for developing academic/research skills in Computer Science and Telecommunications Departments

Abstract

Based on the demonstrated value of academic literacy and communication skills in academia and professional life, numerous experts, curricula designers and accreditation boards consider them integral in computer science curricula and value them as an important component in academic study. Although engineering education programs have kept pace with emerging disciplinary knowledge, research and technologies, they have been less successful in ensuring that their graduates acquire the skills, and attitudes desired by academia and the workplace.More specifically, Computer Science and Engineering departments in universities in Greece focus almost exclusively on the “hard” skills, that is, the theoretical and technical subject areas, and ignore provision of support for the above-mentioned survival skills. A pilot survey of freshmen reveals that Greek students have acquired no prior academic/research skills in their school curriculum and that there is no provision to receive these in their undergraduate curriculum which leads to weak performance at an academic and professional level, low motivation and severe plagiarism in academic research projects.An Action Research case study on engineering pedagogy was conducted at two departments of a university by means of a course designed to face the shortfalls for current generation of freshmen which is severe in Greek Universities and to fuse essential disciplinary needs, skills and knowledge in a module, by integrating it into the curriculum and contextualizing it to develop a novel course for Computer Science and Telecommunication undergraduate students; emphasis is laid on academic/professional skills, literacy and conventions specific to the scientific discourse community they have just entered through an integrated project-based approach to ensure active learning, engagement, enculturation, consolidation, collaboration and the teaching-research nexus. The purpose of this empirical investigation is to present the experimental findings of this integration, students’ response, experience, challenges, and benefits, seeking to examine student understanding of academic conventions, and how well students transfer this learning to their projects. Data was collected through various research instruments and results reveal that students achieved substantial learning gains in academic skills and significant growth toward a more mature understanding of academic life, responsibility, ethics and integrity.As the results of the experiment show promising signs, this research is intended to inform practice, curricula decisions, instructional methodology and materials and contribute significant insights into Computer Science and Engineering education of both English and non-English speaking background computer scientists and engineers in Anglophone and non-Anglophone universities. The insights are relevant, significant, interesting, and have the potential to inspire and impact practice within the wider computer science and engineering education community. The methodology is informed by relevant theory and clearly demonstrates how the problem is approached and the design and application is developed accordingly.

Tα τελευταία χρόνια έχει αναδειχθεί ως επιτακτική η ανάγκη για την υποστήριξη φοιτητών και αποφοίτων τμημάτων Πληροφορικής στο πλαίσιο της ανάπτυξης δεξιοτήτων (soft/behavioural) που απαιτούνται από τα διεθνή πρότυπα (ACM, ABET, κ.α.), συμπληρωματικά των γνώσεων και της τεχνικής εξειδίκευσής τους σε θέματα της επιστήμης τους (hard skills), για παράδειγμα: ομαδικότητα, συνεργατικότητα, εξοικείωση των φοιτητών και εναρμόνιση με τις διεθνείς ακαδημαϊκές ερευνητικές και συγγραφικές πρακτικές/συνήθειες (academic conventions) και μεθοδολογίες, δεξιότητες προφορικού λόγου και προφορικής παρουσίασης, αποφυγή λογοκλοπής, υπευθυνότητα, δημιουργικότητα, κα. Στόχος αυτής της ερευνητικής μελέτης είναι η ανάπτυξη μεθοδολογιών απόκτησης ακαδημαϊκών και ερευνητικών δεξιοτήτων που αφορούν φοιτητές τμημάτων Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών. Στο πλαίσιο αυτό, διεξήχθει εμπειρική μελέτη για το σχεδιασμό προγράμματος/μαθήματος που αφορά στις ακαδημαϊκές δεξιότητες «Academic/Research Skills for Computer Science and Telecommunications» που απευθύνεται σε φοιτητές αντίστοιχων τμημάτων σε προπτυχιακό επίπεδο.Η μεθοδολογία έρευνας που χρησιμοποιήθηκε είναι η «Έρευνα Δράσης» (Action Research) που είναι ένα από τα είδη της «Μελέτης Περίπτωσης» (Case Study). Κατά το αρχικό στάδιο διεξαγωγής της «Έρευνας Δράσης» (το «διαγνωστικό»), διαπιστώθηκαν οι ελλείψεις και οι ανάγκες των φοιτητών των ελληνικών τμημάτων Πληροφορικής, η δυσαναλογία στα προγράμματα σπουδών μεταξύ μαθημάτων κορμού (core) και μαθημάτων δεξιοτήτων (soft skills) στα αντίστοιχα τμήματα ελληνικών ΑΕΙ αναφορικά με επαγγελματικές/ακαδημαϊκές δεξιότητες. Παρατίθενται επίσης τα προβλήματα που προκύπτουν από την παντελή απουσία, πρόβλεψη και σχεδιασμό για ένα τέτοιο μάθημα σε επίπεδο φοιτητών, διδασκόντων, ακαδημαϊκής κοινότητας, επαγγελματικών προοπτικών-εργοδοτών, όπως για παράδειγμα: η λογοκλοπή (the plagiarism plague), χαμηλού επιπέδου επίδοση των φοιτητών στις ακαδημαϊκές υποχρεώσεις, δυσκολία προσαρμογής/κοινωνικοποίησης και συνειδητοποίησης του ακαδημαϊκού περιβάλλοντος στο οποίο εισέρχονται, απουσία σύνδεσης θεωρίας-πράξης και διδασκαλίας-έρευνας, μειωμένες προοπτικές απασχολησιμότητας κ.α. Προς αυτήν την κατεύθυνση, διαπιστώνεται ότι δεν έχει σημειωθεί πρόοδος και εναρμόνιση με τις σύγχρονες απαιτήσεις, και δεδομένου και του ολοένα αυξανόμενου ανταγωνισμού μεταξύ Πανεπιστημίων και αποφοίτων στην ανεύρεση εργασίας αλλά και του ποσοστού εγκατάλειψης των σπουδών, τίθεται το θέμα διερεύνησης λύσεων ώστε οι φοιτητές να είναι πιο καταρτισμένοι, ανταγωνιστικοί, αποτελεσματικοί και κατάλληλα εφοδιασμένοι κατά τη διάρκεια των σπουδών τους και στη μετέπειτα επαγγελματική ζωή τους. Επίσης, αναλύεται γιατί είναι αποτελεσματικότερο να πραγματοποιείται στην Αγγλική γλώσσα η ανάπτυξη των δεξιοτήτων αυτών.Εξετάστηκαν, στην ανασκόπηση της βιβλιογραφίας επιτυχημένες σύγχρονες πρακτικές/μεθοδολογίες μάθησης που επιστρατεύονται στα τμήματα Πληροφορικής ως οι καταλληλότερες για τη διδασκαλία των μαθημάτων κορμού, όπως ενεργές και συνεργατικές (active and collaborative), μικτές (blended) και με χρήση των νέων τεχνολογιών (ICT), με διάδραση και αξιοποίηση του κοινωνικού περιβάλλοντος, με δραστηριότητες (problem-based, project-based). Διαπιστώθηκε μέσω αυτής της έρευνας βιβλιογραφίας σε θέματα σύγχρονων μεθοδολογιών μάθησης ότι, αν και υπάρχουν μεθοδολογίες που εξασφαλίζουν το επιδιωκόμενο αποτέλεσμα με μεγάλη επιτυχία όπως: Genre-based approach, Project-based learning, Case-based learning, Content-based approach κ.α., παρόλα αυτά, στα τμήματα Πληροφορικής της χώρα μας ακολουθούνται κατά κόρον οι παραδοσιακές μεθοδολογίες διδασκαλίας και μάθησης.Δεδομένου αυτής της κατάστασης, η παρούσα διδακτορική έρευνα και διατριβή έρχεται να διερευνήσει τη δημιουργία ενός προγράμματος που θα αποτελέσει το κλειδί για τη διασφάλιση της ομαλής ανάπτυξης δεξιοτήτων για τωρινή και μελλοντική χρήση καλύπτοντας ένδειες των νεοεισερχομένων φοιτητών και ανεπάρκειες του προγράμματος σπουδών, καθορίζοντας τις καταλληλότερες προσεγγίσεις σε θεωρητικό (εκπαιδευτικό-παιδαγωγικό) πλαίσιο αλλά και σε στρατηγικές, πρακτική εφαρμογή και περιεχόμενο (ύλη), εφαρμόζοντας όλα αυτά σε αυθεντικές συνθήκες.Η μεθοδολογία μάθησης (θεωρητικό πλαίσιο) στηρίζεται σε τέσσερις πυλώνες: 1. Genre-based approach 2. Content-based learning 3. Project-based learning και 4. Αναθεωρημένη Ταξινομία του Bloom. Tα επιδιωκόμενα μαθησιακά αποτελέσματα διευκρινίζονται και αναλύεται ο τρόπος επίτευξής τους μέσα από ενεργή μάθηση, χρήση της τεχνολογίας για συνδυασμό σύγχρονης (face-to-face) και ασύγχρονης (πλατφόρμα e-class) διάδρασης (web-enhanced learning), συνεργασία με διδάσκοντες των άλλων μαθημάτων της Πληροφορικής (εξασφαλίζοντας διαθεματικότητα και αυθεντικότητα) και δραστηριότητες υψηλού ακαδημαϊκού επιπέδου συναφών με το γνωστικό αντικείμενο των τμημάτων Πληροφορικής.Τα αποτελέσματα είναι αρκετά ενθαρρυντικά. Χρησιμοποιήθηκαν ποικίλα εργαλεία συλλογής δεδομένων για τον έλεγχο της αποτελεσματικότητας της προτεινόμενης μεθοδολογίας και περιεχομένου. Έτσι, διεξήχθησαν pre και post-tests καθώς και ανάλυση των ερευνητικών/συνθετικών εργασιών που υπεβλήθησαν από τους φοιτητές στη λήξη του κύκλου μαθημάτων. Διαπιστώνεται η ικανοποίηση των συμμετεχόντων φοιτητών, η βελτίωση του επιπέδου των ακαδημαϊκών δεξιοτήτων τους, η πιο ομαλή προσαρμογή στο ακαδημαϊκό περιβάλλον και η συνειδητοποίηση των «συμβάσεων» που είναι άρρηκτα συνδεδεμένες με το γνωστικό πεδίο τους. Επίσης, παρατίθενται τα στατιστικά στοιχεία που προκύπτουν από τα ερωτηματολόγια που συμπληρώθηκαν από τους φοιτητές και αφορούν την γνώμη τους σχετικά με την εμπειρία τους ως ερευνητές, ως μέλη ομάδας, ως συγγραφείς ακαδημαϊκής εργασίας, ως ομιλητές παρουσιάζοντας την έρευνά τους. Υποστηρίχθηκε ότι δημιουργεί υψηλά κίνητρα για συμμετοχή, μάθηση και ανάπτυξη των δεξιοτήτων-στόχων και επίσης ότι βοηθάει στη μετάβαση και ενισχύει την κοινωνικοποίηση τους στο νέο ακαδημαϊκό περιβάλλον. Υψηλό ήταν και το ποσοστό ικανοποίησης από το ηλεκτρονικό μέσο που χρησιμοποιήθηκε (eclass) για την επικοινωνία μεταξύ των συμμετεχόντων, της ομάδας και του διδάσκοντος, αλλά και για την ενίσχυση του κύκλου μάθησης.