Stanovisko Rady STM k předmětu DSA A. Úvod Na základě studentských podnětů a žádosti proděkana fakulty pro bakalářské studium, doc. Ivana Jelínka, se Rada STM opakovaně zabývala průběhem výuky předmětu A7B36DSA resp. Y36DSA, který přednáší Mgr. Michal Píše. Rada si při respektování požadavků proděkana, názoru studentů, přednášejícího i dvou hospitujících stanovila úkoly: 1. posoudit rozdíl náplně předmětů Y36DSA a A7B36DSA navzájem a vůči akreditaci, posoudit společný resp. diferencovaný přístup k výuce těchto předmětů, 2. posoudit relevantnost náplně přednáškových testů vzhledem k odpřednášené látce, 3. posoudit relevantnost náplně testů k zápočtu vzhledem k odcvičené látce, 4. posoudit, zda řešení testů jsou zvládnutelná pro studenty jak po stránce odborné tak časové, 5. posoudit, zda doporučené studijní materiály pro studenty jsou na jedné straně dostatečné pro úspěšné absolvování předmětu a na straně druhé, zda jsou adekvátní požadované úrovni znalostí z předmětu, 6. posoudit závěry průběhu hospitace v tomto předmětu, 7. posoudit výsledky studentské ankety. B. Šetření V průběhu semestru se Rada STM sešla se zástupci studentů (Janou Pospíšilovou a Janem Schacherlem), s nimiž diskutovala závažnost jednotlivých problémů (body 1 až 5) z pohledu studentů. Dále Rada požádala Ing. Petra Felkela, Ph.D. o zpracování analýzy, zda se náplň testů lišila od látky probírané na přednáškách (bod 5). Byla provedena hospitace na přednášce (bod 6). Nakonec se Rada zabývala posouzením hodnocení ze studentské ankety (bod 7). Výsledky šetření: Rozdíl ve výuce předmětů Y36DSA a A7B36DSA nepřipadl studentům závažný. V rámci šetření také vyplynulo, že předmět DSA pokrývá akreditované okruhy v potřebné míře. Malý rozdíl mezi akreditovanými okruhy v původním studijním plánu (Y36DSA) a novém plánu STM-A7B (A7B36DSA) vyřešil přednášející zařazením příslušných témat do přednášky č. 12. Přiřazení přednášek ke státnicovým okruhům je v Příloze 1. Dle názoru studentů se situace ohledně látky ke zkoušce zlepšila. Studenti považovali zápočtové (midterm) testy za těžké. Především proto, že látka byla vykládána teoreticky a v testech byla požadována praktická implementace. Studenti považovali množství času vyhrazené na testy za dostatečné. Studenti nesouhlasili se způsobem hodnocení otázek, které bylo prováděno stylem true/false. Studenti považovali studijní materiály za dostatečné. Za nedostatek považovali chybějící vzorové příklady. Ing. Felkel neshledal rozdíly v obsahu testů a látkou studijních materiálů, ani rozdíly v obtížnosti mezi jednotlivými variantami testů. Zpráva Ing. Felkela je v Příloze 2. Hospitujícím vadilo například nedostatečné zdůraznění tématu přednášky a strohost webu předmětu po stránce studijních materiálů. Zpráva z hospitace je v Příloze 3. Studenti vytýkali předmětu přílišnou náročnost studijních materiálů v angličtině, především pro studenty s nedostatečnou znalostí anglického jazyka. Některým studentům se nelíbilo, že byl předmět příliš teoretický a některým vadila nedostatečná komunikace mezi přednášejícím a cvičícími. Předmět DSA pokrývá akreditované okruhy ke státní bakalářské zkoušce. Problém byl s podtématem vícerozměrné a geometrické vyhledavání, které však neučil ani předchozí prednášející, prof. P. Tvrdík. Toto podtéma je již z okruhů pro STM-A7B vypuštěno. Byla provedena analýza hodnocení předmětu DSA v Anketě, z níž vyplývá, že názory studentů na předmět nejsou jednoznačné, ale naopak značně rozmanité. Obsah této analýzy je v Příloze 4. 1
C. Odpovědi Rady STM na dopis proděkana I. Jelínka z 20. 1. 2011 1. Přednášející řádně oddělil témata z předmětů Y36DSA a A7B36DSA. Písemka byla ze společné části a lišila se témata u ústní zkoušky. Předmět je přednášen v souladu s akreditací. 2. Náplň přednáškových testů byla relevantní k přednášené látce, a to jak Y36DSA, tak A7B36DSA. 3. Náplň testů k zápočtu byla relevantní k odcvičené látce. 4. Řešení testů jsou zvládnutelná po odborné i časové stránce. 5. Doporučené studijní materiály jsou dostatečné pro úspěšné absolvování. Studijní materiály odpovídají požadované úrovni znalostí. 6. Závěry hospitace jsou uvedeny na webových stránkách Rady STM. 7. Byla provedena analýza výsledků studentské ankety a její závěr byl zveřejněn na webových stránkách Rady STM. D. Doporučení Rady STM Některé problémy předmětu byly již v průběhu semestru vyřešeny. Rada oceňuje vstřícnost přednášejícího i zájem studentů na zlepšování předmětu. Pro zbývající rozpory navrhuje Rada STM pro příští výuku následující: a) Přepracovat osnovu předmětu a harmonogram výuky tak, aby lépe vystihovaly časový sled přednášek a cvičení. 1 b) Testy na přednáškách Rada považuje za relevantní k přednášené látce. Tyto testy jsou přínosné, protože podporují průběžné studium. Rada doporučuje přednášejícímu, aby odstranil mezeru mezi teoretickou znalostí na přednášce a požadovanou praktickou znalostí v testech. c) Doplnit anglické materiály o odkazy na české materiály z předchozích let. Jde o kompromisní řešení, které na jedné straně bere v úvahu, že STM je převážně vyučováno česky a na druhé straně stejně jako přednášející považuje za důležité, aby se studenti naučili pracovat s podklady v angličtině. 2 d) Vytvořit sadu ilustrativních příkladů pro procvičení. 3 Přílohy 1. Přiřazení přednášek DSA ke státnicovým okruhům 2. Zpráva Ing. Felkela 3. Zpráva z hospitace 4. Vyhodnocení Ankety k předmětu A7B36DSA 1 V reakci na doporučení z hospitace, bod 1. Tím by se také mělo předejít nedorozuměním o probírané látce mezi přednášejícím a cvičícími (Anketa). 2 Tento bod řeší stesky studentů - neangličtinářů, kterým vadila doporučená učebnice v angličtině. Rada považuje pro studenty za dlouhodobě přínosné, když se s učebnicí v angličtině naučí pracovat. V oblasti informatiky je to i v praxi zcela běžný jev, že zdroj informací existuje jen v angličtině. Ukazuje se to i zde. V češtině není tak kvalitní učebnice, jako je v předmětu používaná. 3 Viz reakce v Anketě. Například implementovat příklady z Melhorna z pseudokódu do Javy. Netřeba postihovat veškeré případy, ale pouze kostru algoritmu, kterou je poté možné použít pro ilustraci na přednášce. 2
Přiřazení přednášek DSA ke státnicovým okruhům Příloha 1 12. Metody řazení ve vnitřní a vnější paměti Algoritmy řazení výběrem, vkládáním a zaměňováním Přednáška č. 6 Heapsort Přednáška č. 9 Shell-sort Přednáška č. 12 Radix-sort Přednáška č. 9 Quick-sort Přednáška č. 8 Řazení sekvenčních souborů Přednáška č. 12 Řazení souborů s přímým přístupem Přednáška č. 12 Operační a paměťová složitost algoritmů řazení u příslušných algoritmů 13. Metody vyhledávání Adresní vyhledávání (přímý přístup, zřetězené a otevřené rozptylování, rozptylovací funkce) Přednáška č. 5 Asociativní vyhledávání (sekvenční, binárním půlením, interpolační, binární vyhledávací stromy) Přednášky č. 2 a 10 Operační a paměťová složitost algoritmů vyhledávání u příslušných algoritmů Vícerozměrné vyhledávání, geometrické vyhledávání a geometrické algoritmy Neprobráno 14. Techniky návrhu algoritmů Rekurze, algoritmy prohledávání s návratem Přednáška č. 3 dynamické programování Přednáška č. 12 Zametací technika Přednáška č. 12 metoda "rozděl a panuj" Přednáška č. 3 "prořezávej a hledej" Přednáška č. 12 15. Složitost algoritmů Operační a paměťová složitost, operační složitost v průměrném, nejhorším a nejlepším případě, asymptotická složitost. Přednáška č. 1 a 2
Příloha 2 Vyjádření pro Radu programu STM k předmětu DSA (přednáší Mgr. Píše). Vypracoval: Ing. Petr Felkel, Ph.D. Rada STM požádala o odborný názor ve dvou otázkách: 1. Měly testy prováděné v průběhu semestru (tzv. mid-term testy) srovnatelnou úroveň/obtížnost? 2. Byly navázány na odpřednášenou látku? Na obě otázky odpovídám kladně. Zdůvodnění odpovědí: 1. Měly testy prováděné v průběhu semestru (tzv. mid-term testy) srovnatelnou úroveň/obtížnost? Měl jsem k dispozici osm variant testů (testy A, A2, A3, B, B2, B3, C, C2). Testy obsahují vždy pět příkladů: 1. Příklad: aplikace definice typu složitosti,,,,. Jde o základní znalost definic a úpravy výrazů. 2. Určení asymptotické složitosti pro funkci zapsanou v Javě Zde je nutno pozorně projít kód a odhalit cykly a rekurzívní volání. Úlohy lze vyřešit nakreslením obrázku a selským rozumem. S výhodou lze využít mistrovské metody. V šesti testech (5.11 a 26.11) se zjišťuje asymptotická složitost v nejhorším případě, ve dvou testech (22.12) v průměrném případě, což je mírně obtížnější. 3. Určení invariantu smyčky pro funkci zapsanou v Javě Nutno pozorně přečíst a pochopit předložený kód v Javě a určit invariant smyčky. Vyžaduje praxi a individuální procvičení doma. 4. Doplnění funkce pro práci se seznamy (dopsání kódu) Je nutno projít a pochopit předložený kód a dopsat jednoduchou metodu pracující s kontejnerem (typu list, Queue, Stack, Dictionary). V jednom případě (variantě B4 z 26. 11.) je nutno zohlednit amortizovanou složitost navrhované metody. 5. Randomizované funkce a. Skládání randomizovaných funkcí - určení pravděpodobnosti, se kterou vrátí složená funkce správný či špatný výsledek (testy 5.11.) b. Pro zadaný kód, který volí některý krok náhodně určit, zda garantuje čas výpočtu, nebo správnou odpověď (testy 26.11 a 22.12) Závěr: Všechny testy mají stejné členění, obdobné úlohy a srovnatelnou obtížnost.
2. Byly testy navázány na odpřednášenou látku? Posouzení této otázky mohu bohužel provést pouze nepřímo, neboť jsem se ani jedné přednášky nezúčastnil a videozáznam přednášek pořízen nebyl. K dispozici jsou neautorizované transkripty přednášek 1, 2 a 4 od studentů a vyučujícím předložené mapování mezi příklady v testech, kapitolami v knize a přednáškami: příklad 1 - sekce 2.1 - přednáška 1 příklad 2 - sekce 2.6 - přednáška 3 příklad 3 - sekce 2.4 - přednáška 2 příklad 4 - kapitola 3 - přednáška 4 příklad 5 - sekce 2.8 - přednáška 3 Kniha: Kurt Mehlhorn and Peter Sanders: Algorithms and Data Structures. The Basic Toolbox (http://www.springerlink.com/content/978-3-540-77977-3#section=212994&page=1). Při výuce se předpokládá, že studenti nejen přečtou texty v učebnici, ale stráví i určitý čas domácí přípravou a procvičením na příkladech. Tomu odpovídala i zadání povinných domácích úkolů: První úkol byl na důkaz asymptotické složitosti, druhý úkol byl na reformulaci algoritmu a jeho invariantu, třetí úkol byl na randomizovaný algoritmus, čtvrtý úkol byl na implementaci spojového seznamu a pátý úkol byl na amortizovanou složitost. Velmi často stačí k vyřešení příkladu selský rozum. Podle dostupných materiálů tedy soudím, že materiálů je k dispozici dost. Závěr: Testy jsou tematicky navázány na přednášku. Podmínkou jejich úspěšného absolvování je procvičení látky na cvičeních a při domácí přípravě. V Praze dne 7. 3. 2011 Petr Felkel
Příloha 3 Jméno vyuujícího: Mgr. Michal Píše Pedmt: A7B36DSA - Datové struktury a algoritmy Datum a as výuky: 03.12.2010, 11:00 h Zodpovdný za pedmt: Mgr. Michal Píše Uebna: T2:D3-209/309 Datum, as vyplnní: Jméno(a) hospitujícího(ch): Jií Lažanský (JL), Daniel Prša (DP)
Vyhodnocení Ankety k předmětu A7B36DSA Příloha 4 Anketa týkající se předmětu A7B36DSA v zimním semestru 2010/11 obsahuje 31 příspěvků na otázku, co se na předmětu líbilo, a 48 příspěvků na téma, co by se dalo zlepšit. Počet hodnotících byl 62 z 264, tj. 23%. Řada studentů označila předmět za přínosný (57%), a náplň předmětu za zajímavý (60%). Na druhou stranu kvalita studijních materiálů byla shledána býti nízkou (85%) a předmět pociťován jako obtížný (78%). Z ankety lze vypozorovat, že předmět pozitivně hodnotí studenti s lepším studijním průměrem a negativně hodnotí zvláště studenti s průměrem horším než 2.0, i když se jedná spíše o statistický pohled neimplikující žádné pravidlo. Anketa vykazuje jednoznačně dva poměrně oponující si názory. První skupina chválí předmět jako užitečný, nejzajímavější, nejdůležitější a nejlepší předmět na škole s tím, že na přednáškách bylo řečeno VŠE, co bylo od studentů požadováno znát. Druhá skupina vyjadřuje naprostý opak. Studenti identifikují řadu nedostatků, které by se měly zlepšit: vypracování studijních materiálů, kde je téma vysvětleno polopatě, studijní materiály by měly být poskytnuty v češtině, studenti se necítí být dostatečně připraveni na teoretické rozbory prováděné na přednáškách. disproporce mezi teorií probíranou na přednáškách, látkou probíranou na cvičeních a programovacími úlohami předloženými ve zkouškových testech. absence implementačních příkladů během semestru, řada příspěvků vyjadřuje averzi ke stylu a osobnímu přístupu přednášejícího Mgr. Píšeho, měnící se pravidla předmětu během semestru. Z ankety je patrná nechuť k teoretickému přístupu daného předmětu. Z příspěvků vyplývá, že studenti se chtějí vyhnout přítomnosti na přednáškách, případně nemají zájem si vytvářet poznámky z přednášek, ale zároveň nechtějí či nejsou připraveni studovat studijní materiály v anglickém jazyku, i když se jedná ve skutečnosti o 130 vybraných stran. Dokonce nemají tendenci ani si sami další materiály vyhledat sami. Z šetření vyplývá jedno doporučení týkající se podmínek studia na Elektrotechnické fakultě: Předpokládá se znalost matematiky a anglického jazyka na úrovni střední školy.