Luận văn Ứng dụng mô phỏng trong giảng dạy môn học vẽ kỹ thuật hệ cao Đẳng trường Đhcn tp hồ chí minh

Một trong những giải pháp được nhân mạnh 3ã: "Dỗi mới phương pháp dạy và học, phát huy tu duy sáng tạo và nâng lực tự đào tạo của người học, từng bước áp đụng các phương pháp tiên tiê

TRUONG DAI HOC BACH KHOA HA NOI

VU KHAC HUNG

UNG DUNG MO PHONG

TRONG GIANG DAY MON HOC VE KY THUAT

HE CAO DANG TRUONG DHCN.TP.HO CHi MINH

LUAN VAN THAC Si SU PHAM KY THUAT

CHUYEN NGANH: LY LUAN VA PHUONG PHAP

DẠY HỌC CHUYEN SAU: QUAN LY VA DAO TAO NGHE

Hà Nội - Năm 2013

Tôi xi cam đoan rắng, những gì dược thể hiện rong luận văn nảy là quả trình

tim hiểu, lá công trinh nghiên cửu của riêng tôi Tất cả các nguồn số liệu và kết quá

xpghiên cứu lrong luận văn này là trung thực và chưa được sử đụng để bảo vệ một học

vị nào, Các thông tin trích dẫn trong luận văn dêu đã dược chí rõ nguồn góc

Thải Bình ngày — tháng năm

Tác giả hận văn

CNTT&TT: Công nghề thông tin vả tương tác

CNDIITT: Công nghệ dạy học tương tác

LLDATT: Li luận dạy học hương tác

TƠVN: Tiểu chuẩn Việt Nam

CNTT: Công nghệ thông tin

WIMP: Windows, Icons, Menus, Pointers

GV: Giáo viên

ĐHCN: Đại học gông nghiệp

4 NHIỆM VỤ NGIHÊN CỨU sọ 2n xseesrree

6 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU -. e

CHƯƠNG 1: CO SO LY LUAN VA THUC TIEN VE ỨNG DỤNG PHƯƠNG

PHÁP MÔ PHÒNG TRONG DẠY HỌC KỸ THUẬTT 4 1.1 Lý lận và công nghệ mô phóng [1] - - 4 1.1.1 Định nghĩa ¬ HH KH He

1.1.2 Tỉnh chất của mô hình ch enHeeeeeieoeuƑ

1.13 Li thuyết mô hình hóa - - - 10 1.1.4 Phân loại mô hình - 10 1.L5 Công nghệ mô phỏng ào set XaeserseirieuT5Ỷ

1.16 Ứng dụng mô phỏng trong đạy học VKT - - 16

1.1.7 Ứng dụng công nghệ mô phống trong VKT 19 1.2 Ly lufin day hoc twong t80 ees cesseeseeeniseennttetinsieestientnetenseen ed D

12.1, Hộ ba tắc nhần (SE) 19 12.2 Bồ ba thưo tác QÀ), ì oi w _ 12⁄3 Hộ ba tương tác ì csiceecece 2U 12.4 BG ba nguyén li cw han - - - 32

1.2.5 Bộ ba ứng xử:

1.2.6 Công nghệ dạy học tương tác te eeierereiroe 22

1.3 Cơ sở lý luận và thực tiễn về ứng dụng phương pháp mô phỏng trong dạy

học môn vẽ kỹ thuật tại rường ĐHCN TP HCM - - 28

1.3.1 Giới thiệu chưng về môn học _-

1.3.2 Hiệu qua khi vận dung PPMP vao dạy học môn vẽ kỹ thuật, những

CHƯƠNG 2: UNG DUNG MO PHONG TRONG GIANG DAY MON HOC

VE KY THUAT TAI TRUONG ĐHCN.TP HÒ CHÍ MINH pen BA

2.1 Sơ lược về quá trình hình thành và phát triển trường ĐIICN 'TP Hề Chí

Minh — cơ sở nhía Bắc - - 34

2.2 Các yêu cầu dỗi với mô phỏng 0 neo Ð7

2.3.1 Chọn nội dung mồ phỏng -.-22- 2722 37

2.1.3 Chọn thiết bị mô phống sec w

2.2.4 Thiết kể và xây dựng bài giảng trên phần mền mô phỏng 40

2.3 Soạn hài giảng theo phương pháp mô nhủng, semessereeoe4Ï

2.3.1 Xây dựng mô bình mô phỏng -.44 2.3.2 Tính uư việt dạy học theo phương pháp mô phỏng so với phương

DANH MỤC BẰNG

Bang 1.1 Bảng tương tự điện cơ

Bang 3.1 Bang phan phdi s4 hoc sinh (Fi) dat diém (Xi)

Bảng 3.2 Từ bảng phân phổi trên ta có bảng tần suất (Fi%) san

Bảng 3.3 Bảng phân phối số học sinh (Fï) dạt diễm (Xi)

Bang 3.4 Từ bảng phân phôi trén ta c6 bang tan suat (Fi%) sau

DANH MUC BIFU iều dò 3.1, Biểu đỗ tần suất của lớp đối chứng (ĐC) và lớp thử nghiêm(TN)

iều đã 3.2 Iiểu đỏ tân suất của lớp đối chứng (DC) và lớp thử nghiệm(TN)

Hình 2.4: Câu tạo hình dạng của các chỉ tiết 45

-.47

AT

Hình 2.11: Hình chiếu bằng eee „ Ð Hình 2.12: Câu tạo, hình đạng cáo chỉ tiết của ê tô 4g

1 LY DO CHON ĐÈ TÀI

1.1 Binh huéng chién luge phat trién visa duc va đảo tau trong thời kỳ công

nghiệp hóa, biện dại hóa đất nước

'Trong sự nghiệp công nghiệp hỏa, hiện dại hỏa dất nước, củng với sự bùng,

nô của công nghệ thông tin với những trí thức mới, sự sáng tạo của công nghệ kỹ thuật tăng lên gắp bội, sự mỡ rộng các ngảnh nghề đỏi hỏi son người phải có tầm

hiểu biết sâu rộng, có trí thức năng lực học tập để thích ứng vả đầy mạnh xã hội hóa

học tập Vì vậy nhiệm vụ của giảo dục hiện nay là phải đổi mới toàn diện để ning

cao chất lượng và hiệu quả đào tao

Trước tình hình đỏ, Đăng ta dã dễ ra dịnh hướng chiến lược chung: "Tiếp tục nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện, đổi mới nội đụng, phương pháp dạy và

học Thực hiện phương chăm họo đi đôi với hành, giáo đục kết hợp với lao động sim xual, nha trường gắn với xã hội" Một trong những giải pháp được nhân mạnh

3ã: "Dỗi mới phương pháp dạy và học, phát huy tu duy sáng tạo và nâng lực tự đào tạo của người học, từng bước áp đụng các phương pháp tiên tiên và phương tiện

hiện dại vào quá trình đạy học", dễ người học khi ra trường oó đổ khả năng và trình

độ tiếp cận với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, không chỉ làm việc cho hiện tại

mà phải sẵn sàng làm chủ tương lai

1.2 Ứng dụng mô phóng trên máy tính nội dung day học môn vẽ kỹ thuật là hướng áp dụng công nghệ dạy học biện đại để nâng cao chất lượng giáo dục

Ủng dụng mô phóng trên máy tính vào dạy học kỹ thuật phân nảo giảm chi phí cho giáo cụ côn đâm bảo các yêu sầu về sư phạm như tính trực quan sinh động,

và hiệu quả của bài giảng, Tư đuy theo phương pháp mô hình giúp ebo học sinh

hiển sâu kiến thức và có khả năng đáp ứng đuợc xu thê phát triển của khoa học kỹ

thuật

‘Tuy kha ning ủng dụng cúa phương pháp mô phỏng trên máy tính trong dạy học kỹ thuật nói chung, là rất lớn nhưng hiện nay việc sử dụng còn hạn chế, chưa có

sự áp dụng một cách hệ thống, chưa khai thác hết được tiêm năng các thiết bị dạy

Ung dụng PPMP vào quá trình dạy học, xây dựng và sử dụng mô hình mô

phóng cho một số bài cụ thể nhằm nâng cao chất lượng dạy học môn về kỹ thuật tại

trường ĐHƠN TP Hỗ Chí Minh

3 ĐÔI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

Đi tượng nghiên cửu là ứng dụng mỏ phỏng trong dạy học muôn vẽ kỹ thuật

†ại cáo trường Cao đẳng và Đại học Công nghiệp

Phạm vi nghiên cửu là ứng dụng mô phóng trong dạy học môn vẽ kỹ thuật, tại trường DIICN TP Hỗ Chí Minh

4 NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU

“ ghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn của PPMIP

- Đánh giá thực trạng dạy học môn vẽ kỹ thuật tại trường ĐHCN.TP Hồ Chỉ Minh

- Xây dựng mệt số bài ứng dụng mô phỏng cho môn vẽ kỹ thuật tại trường,

ĐHCN TP Hè Chí Minh

a ‘Tién hanh thye nghiém su pham dé kiém chimg tính đúng đắn của để

tai

5, GIA THIET KHOA HOC

Nếu vận dụng PPMP một cách hợp lý sẽ kích thích hùng thú, phát triển tư

duy kỹ thuật của 5V và góp phần nâng cao chất lượng dạy học môn vẽ kỹ thuật tại

trường ĐHƠN TP Hè Chí Minh

6 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CÚU

Thương pháp nghiên cứu lý luận: Đọc và thưm khảo sách bảo, tạp chỉ về lý thuyết mô phỏng, các công trình nghiên cửu có liên quan đề xác định mục địch,

nhiệm vụ của để tải

- Phương pháp nghiên cứu thực tiến: điều tra, khảo sát, tổng hợp và thống kê

xử lý số liệu

a Phương pháp chuyén gia: Lay ý kiến các chuyên gia ngành phương,

pháp dạy học, các chuyên gia ngành vẽ kỹ thuật

- Phương pháp thực nghiệm đổi chứng,

7 CẢU TRÚC LUẬN VĂN

Luận văn được chia thành 3 chương với nội dung sau:

Chương 1: Ca sở {ð luận và thực tiễn về ứng dụng phương pháp mô phông trong

G 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỀN VÉ ỨNG DỤNG PHƯƠNG

PHÁP MÔ PHÒNG TRONG DẠY HỌC KỸ THUẬT'

1.1 Tỷ luận và công nghệ mô phẳng [1]

Tìm hiểu ¿buổi

tính và gay luật àn dộng của những gì hiện có & xung quanh

cũng như ở bản thân, để thích nghỉ và cái thiện cuộc sống vật chất cũng như tỉnh

thân của mình, là bdn nding cd thé cha con người Dẳng thời bản năng cộng đẳng

đời bồi những trì thức và kinh nghiệm đã dc? Jấu ấy phải được xử fi va hệ thống hóa

để có thể lưu trữ, chuyển giao và phát triển Đó chính là quá trinh hình thành và

phát triển không ngừng cả về lí thuyết vả thực tiễn của khoa học và công nghệ

Lich str phat trién của khoa học cho thấy oon người chưa thể (và có lẽ sẽ

không thể) xây dựng được những lí thuyết khoa học cho /hế giới thực vô cùng kỳ vĩ

và da dạng, mã chữ có thể xây dựng dược lí thuyết khoa học cho những zmố hình của thể giới khách quan, được tạo đựng theo hiểu biết và kinh nghiệm c## quan (ngày

cảng đúng dẫn, sâu rộng và phong phủ qua trải nghiệm thục liễn) cửa mình Chẳng,

hạn, chưa thể cò Cơ học vật liệu thực, nói chung, mà chí cò Cơ học cho một số mô

hình của vật liệu đã được quan tâm nghiên cứu, như Lý thuyết đàn hồi, Lý thuyết

đẻo, hoặc rồng bơn như Co học mỗi trường liên tục, Cơ học môi trưởng rời,

phương pháp và kĩ năng tương ứng đề giải bài toán (giải quyết vấn để) và kiểm

chứng mác độ đáp ứng của kêt quả đạt được so với yên cầu thực tiễn Nêu mức độ

đó chấp nhận được (vì dụ, không có sai số - khi đôi tượng áp dụng hoàn toàn giống

với mô hình, hoặc sai số không quá giới hạn cho phép — khi đổi tượng áp dung

không khác nhiều so với mô hình), kết quả nghiên cứu sẽ được ứng đựng trong việu

nhận dạng thuộc tỉnh và quy luật của thẻ giới khách quan, de lại lợi ích vật chất

hoặc tỉnh thản cho xã hội, nều không công việc phải due lam lại từ đâu hoặc từ

tước thích hợp, với mô hình mới ngày công sát thực hơn,

Vì thế mô hình Ada va mé phong (MHH&MP) là quan diễm cốt yên của

phương pháp luận khoa học nói chung và của phương pháp luận HHHHHđLVKT nói riêng (chương 2)

Để khẳng định sự đúng đắn của quan điểm trên, cần có những định nghĩa và

quan niệm đứng đấn về những khái niệm cơ bản như : mô hình, lý thuyết mô hình

hóa, mô phòng và công nghệ mô phỏng, vay Dưới đầy là đề xuất của các tác giá

về nội dung này

1.1.1

th nghĩa 4) Mã hình

Aã bình, theo nghĩa chung nhất [1], được hiểu là một thể hiện bằng thực thể

hoặc bằng khái niệm — theo một cách tiếp cận xác clịnh — một sỐ thuộc tỉnh và quan

hệ tiêu biêu của một đối tượng nào đỏ (sọi là nguyễn hình) nhằm một trong hai,

hoặc cả hai, mục đích nhận thức sau -

— Làm đối tượng quan sát (nhận đạng) thay cho nguyên hình,

— Làm đối tượng nghiên cứu (thực nghiệm hay suy diễn) về nguyên hình

Mô hình địa câu trong Địa lý: mô hình nguyên tử (của Bclr) trong Vật lý;

xnô hit cơ thể (toàn bộ hoặc muội phần) trong của hàng thời tang; mô hình máy bay trong, thi nghiệm khi động, lực học; bản vẽ thiết kể hoặc bản vẽ chế tạo của một chỉ tiết máy trong Vẽ kỹ thu

: mô hình đại số mệnh đề hoặc đại số tập hợp của Đại số Boole, mô hình hình học cầu của Hình học Riamarm (nghĩa hẹp), mô bình

toán kinh tế; mô hình gia đình (hay làng, ) văn hóa Việt Nam; v.v là những vi dụ

về rnô hình theo nghĩa trên đây

Theo cách hiểu ném na “id hinh Ja san phẩm của ý tưởng bế chước”, có thể phan biệt hai loại: mô hình điễn họa (descriptive model, bat chudéc hay thể hiện đối

tượng khá, ở một số thuộc tính và quan hệ Hiếu biểu, như mô hình địa câu, mô hình máy bay, trên dây) và mô hình chuẩn mực (normative model) bay mé hinh platon

(là mẫu qui chiếu, tức là làm mẫu cho đối tương khác bắt chước hay thẻ hiện, nhì

mô hình làng văn hóa Việt Nam )

) Mô hình hỏa

Biểu diễn một đối lượng nghiên cúu bằng mô hình tương ứng theo một cách tiếp cận nào đó, gọi là mô hình hóa đổi lượng theo cách tiếp cận ấu

Ví dụ, một vật rấn thực khi chịu tác dụng của lực có thể vừa chuyển động

vừa biến đạng Nêu chỉ xét chuyển động đo lực gây ra, mả bỏ qua biên đạng, nghĩa

Ja khoảng cách giữa hai điểm bất kỳ (thuộc vật) được xem như không đổi trong quá trinh chuyển động, thị vật rắn thực đã dược mô hình hóa dười dạng vat ran fuyét

đổi Khi đó lực chỉ cô rác đựng cơ học ngoài [4][5] (Không làm biến đối trạng thái

cơ học trong lòng vậi thể) Đó chính là cách tiếp cận của Cơ học vật rần tuyệt đối

Với cách tiếp cận nảy, có thể thực hiện các phép biến đổi tương đương về lực

Cơ học vật rắn biển dạng, các phép biến đổi tương dương về tác dụng ngoài nói

trên sẽ không còn ý nghĩa vì nó không bảo toàn tác dụng trong,

TIen thể nữa, nêu chỉ xét chuyên động đơn tuần mà không quan tâm nguyên nhân biến đối chuyến động (là iực), thi còn có thế bỏ qua cả tỉnh vật chất (nhĩ

không có khối lượng — là đại lượng đặc trưng cho quản tỉnh của vật khi chịu tác

dung của lực — và các vật có thể xuyên qua nhau khi chuyên động, ) Đá là cách

tiếp cận của Dãng hình học (trong Cơ học) và /1inh học Mô hình tương ứng được

noi là mâ hành hình học, được đề cập trong phần 1.1.6 đưới đây

e) Mô phông

Thực nghiệm quan sát được và điều khiển được trên mỗ hình của đổi wong

khảo sát, được gọi là mỗ phống

Đình nghĩa khéi quái lrên đây của thuật ngữ mổ phông (theo ngôn nụ

Ly thuyét diéu khién, xem tinh chất b, mục 1.1.2.2 dưởi đây), thực ra cũng chẳng

khác gì cách hiện nôm na và cách làm tự phát của một người khi Sắt chước một cát

gì khác, vì

— Đã là bt chước tật phi tái hiện được, không nhiêu thì ÍL, một số nét tiêu biểu

của cái thật, nhằm bắt chước (hàm ý mổ hình và mô bình hóa),

— Đã là bắt chước tất phải thử xem có giống thật không, nếu chưa giống, lắm thi

sửa lai cho giéng hon (ham ý ực nghiệm quan sát được và điều khiễn ấược)

1.1.2 Tỉnh chất của mô hình

1.1.2.1 Về mặt phương pháp luận, mô hình có những đặc điểm sau :

a Mô hình: là sản phẩm đo và vì nhủ cầu nhận thức của người nghiên cửu; một nguyên hình có thế có nhiêu mõ hình tương ứng khác nhau, tủy thuộc cách tiếp cận

khác nhau trong việc lựa chọn thuộc tính và quan hệ tiêu biểu

b Mô hình có tính chất

— Phân xự : mọi đối Lượng đều là mô hình của chính nó, ví dụ, khí cần có thể dùng, sản phẩm thực lâm mâu trung bảy hoặc thí nghiệm

Di xứng : với tập hợp thuộc tính vả quan hệ tiêu biểu được xét, nếu đối tượng

A Tà mô hình cũa đối tượng Ð thì Ð cũng là mô hình của 4, ví đụ, trong Toản học

thường gọi một cầu trúc thể hiện cụ thể các tiên đẻ cúa một lí thuyết là mỗ hình của

hệ tiên để hay li thuyết đó (nhự các vi dụ về Dại số và Tình học trên đây), ngược

lại, wong Vat lí, lại thường xem hệ liên để (hay định luậi) là mô hình lí thuyết của các cầu trúc cụ thể tương ứng,

— Bắc

là mô hình của đồi tượng B va ö là mô hình của đối tượng € thi 4 cũng là mê hình

iu; yi tap hep thuộc tính và quan hệ tiêu biểu dược xớt, nếu đối tượng 4

của Œ, ví dụ, phương trình vì phân là mô hình toán học của mạch điện (nh 1 Ta),

mạch diệp nảy lá mỏ hình tương tự của bộ giám chân (linh 7.1), thì phương trình

vi phân đó cũng là mê hình toán học của bộ giảm chan

1.1.2.2 VỀ mặt công ngi:ệ, mô hình cần thồa mãn những yêu cầu sau :

Ta những kết luận hợp lí đáp ứng yêu cầu nhận thức để ra đôi với ngưyên hình

Tinh hợp thức của một số loại mô hình thông dựng trong khoa học tự nhiên,

công nghệ (Irong đó có công nghệ đạy học) và những bộ môn khoa học xã hội và

nhân văn thuộc vùng tương giao với khoa hoe tự nhiên và công nghệ (như thông ké

xã hội học, thống kẻ ngôn ngũ học, kinh tế tượng, điều khiển học kinh tế, ) thường

được xác định bởi những ý tuyết mô hình hoá tương ứng (xem mục 1.1.3 dưới

đây) Trong rất nhiều trường hợp khác, khú để xuất mồ hình, chứ có thể

Luận chủng tính hợp thức của nó dựa vào những kinh nghiệm và những luận điểm của logic hình hức hoặc logie biện chứng, chấp nhận được (qua thục tiễn lịch

sử), sau đó kiểm chứng bằng nghiên cứu thuực nghiệm trên mô hình để xuất Đó chỉnh là con đường xây dụng li thuyết của rất nhiều bộ môn khoa học, kế cả khoa học tự nhiên và công nghệ Đôi tượng nghiên cứu của mỗi bộ môn này là mã hình

mo

của một hệ thống thực được xéL Khi ấy, thông thường chưa có một lí thay

hình hóa nào có sẵn cho phép khẳng dịnh ngay vẻ tỉnh hợp thức, thực tiền ứng dụng,

sẽ chứng minh tính đứng đắn của mô hình và lí thuyết khoa học được xây đựng cho 1ô hình đỏ Mô hình cơ học nói trên là ruột ví dụ

b} Quan sát được và điều khiển được

Trong trường hợp thông thường, với mô hình thực thể, đó chính là tnh rực

quan của mô hình Với mô hình trừu tượng như mỏ hình toán học (phương trinh vị

phân mê tả guan bệ nhập xuất của hệ điều khién tr déng, chang han), quan sat được nêu trạng thải T; của đối tượng khảo sẽi (xác định bởi các lọn độ trạng thái) ở thời điểm ¿ bát kỳ có thể xác dink theo nhập tổ va xuất tổ tương ứng, điều khiển

được nêu luôn luôn chọn được nhập tổ thích hợp, cho phép chuyển đối tượng kháo sát từ trạng thái 7z tới trạng thái 7 cho trước

e) Kha thi va higu qua

Theo định ng]ữa, mô hình chỉ thể liện mmổ¿ số thuộc tính và quan hệ tiêu biểu của nguyên hình, vi thế thường được xem là đơn giản hơn nguyên hình, tuy nhiên, ít

hơn vẻ thuộc tính và quan hệ tiểu biếu, không luôn luôn đồng nhất với đơn giản hơn

về cầu trúc hoặc cầu Iạo, bởi vậy nói chung không nên xem tỉnh đơn giãn là một đắc điểm của mô hình Dối với người nghiên cửu, không phải don giản hơn mà khả thị hơn và hiệu quả hơn mới là yêu cầu, là mục đích cũa việc thay nguyên hình bằng

mỗ hình tương ứng

Trong trường hợp thông thường, khi mô hình thể hiện các thuộc tỉnh và quan

hệ tiêu biểu về cẫu trúc thì đơn giản cũng có nghữa là khá thí và hiệu quá, nhưng nói

chung thi không như vậy Chẳng hạn, quan hệ tiêu biểu ở mạch đao động điện hoặc

bộ giảm chân cơ (hình 1.1b) không phải là về câu trúc mà là về rạng thái dao động theo thời gian r, xác định bởi phương trình vị phân cấp 2 Khi được giải bằng mô

pháng tương tự thì mô hình tương mg (trên mdy tinh tương hộ thường gầm nhiều

bộ thuật toán, như: bộ cộng, bộ nhân, bộ nghịch đáo, bộ tích phân, bộ tạo hãm,

.v ; mặc dâu mô hình dạng thuật toán này có cầu trúc phức tạp hơn các nguyên

hình cơ và điện, nhưng lại khả thí và biệu quả hơn, vi các bộ thuật toán đã được

chuẩn hỏa, sắp sẵn, có thể lắp ráp nhanh chóng theo dang phương trình, không phụ

thuộc cầu trúc cụ thể của nguyên hinh

đj) Tương tác tham hiến

Mẽ phỏng trong môi trường nghiên cứu hay dạy bọc tương tác, còn đội

hồi một khả năng điều khiển dic biét trong mé phỏng, đó là có thể đ»y biển nhập tổ theo ý muốn của người quan sát (qua thao tác trực tiếp vả liên tục) — gọi là tương, tác tham biển — dẫn đến biến thiên lương ứng của xuất tố (thẻ hiện trạng thái của đối tượng nghiên cửu), hơn thẻ nữa, các tương tác này còn có thể thực hiện dược váo

mot búc, ö mọt chỗ và với mọi (mác) độ

1.1.3 Lí thuyết mô hình hóa

TẢ thuyết mô hình hóa là ca sở 1ï luận đễ xây đựng mô hình, cụ thể là xác

định

— mô hình thoả mãn các yêu câu đặt ra của bài loán khảo sát nguyên hình,

tực là xác dụnh zinh hợp thức của mô hình

— các phép biến dỗi kết quả từ mỏ hình thành kết quả tương ứng về nguyên

hình

Hiện chưa có một lý thuyết tổng quát về mô hình nói chưng, mà chỉ có những lý thuyết được xây dựng cho một số loại mô hình Chẳng hạn, trong Tĩnh vực khoa học công nghệ, theo các cơ số lý thuyết này, có các loại mỗ hình sau dây

1.1.4 Phân loại mô hình

a) Mã hình trích mẫu

Để xác dù một thuộc tính hay một quan hệ tảo đó ỡ mội (ổng /hế (là một

tập hợp những cá thế hay một môi trường có thế hóa ẩược theo một nghĩa nhật

định) mà vỉ một lì đo rảo đó, không thể tiến hành thục nghiệm lrên mợi cá thể của

nó, như : đánh giả chất lượng bia lon hay bia tươi của nhà may bia X, dành giá mức

độ ô nhiễm của nướo sông Y, v.v ta chỉ có thể và cũng chỉ cân khảo sát một tập hợp cá thế (mẫu bia, mẫu nước, ) được trích ra từ tổng thế đó (gọi là mồ hình trích mẫu hay tập mẫu), tôi từ kết quả có được trên mô hình suy ra kết luận hợp thức dối

với nguyên hình

Trong tưởng hợp này, mô hình là thực thể vật lí tách ra từ nguyên hình (để tiện trinh bảy, có thể nói : mô bình cùng chất với nguyên hình), lý thuyết mô hình

hóa la Ly thupét xác suất và thông kê toán học đã đưạc xây đựng từ cuỗi thê kỉ 17, cho phép

— Chơn mô bình ñợp /hức — là tập mẫu có đụng lượng đúp ứng độ chính xác và độ

tin cậy cho trước của tiêu thức (thuộc tỉnh hoặc quan hệ tiếu biểu) cản xét,

+Oánh giá (sug diễn) thông ké ding dan cdc tiêu thức tương tng của tổng thầ

Chẳng hạn, có thể dùng công thức xác định dụng lượng ø của tập mẫu

Theo Lí thuyết đồng dang, điều kiện cần và đủ để hai quá trình đồng dang là

mô tả toán học của chúng chí khác nhau về trị số của các đại lượng có thử nguyên

(gidng chat) va cdc chuẩn số của chúng bằng nhau đôi một (đinh bị đồng đạng thứ ba)

Mỗi chuấn số này là giá trị (không thứ nguyên) của một nhém biển đão trưng, cho thực thê

Vi du, cae chuẩn số đồng dạng chủ yếu trong Đồng lực học chất lưu là

- Sé Reynold Re = vf/4, là tỉ số giữa lực quản tính và lực nhớt,

- 86 Mach M = víe là lỉ số giữa lực đâu hồi vá lực quán tính, đánh giá ảnh

thưởng của tính nén được của chất lưu (ÄZ <1 — hạ âm, ÄZ >1 — siêu ám),

Cáo chuẩn số đồng đạng chủ yếu về ?Zzgền nhiệt (ỗn dink, trong chat long không nén được) là số Nưsseir

Nu ai, trong đồ đ hệ số truyền nhiệt & độ dẫn nhiệt,

Tuy theo các chuẩn cứ đồng dạng : hình học, động hình học hay động lực

học, có những mỗ hình đẳng dạng tương ứng Bắn vỡ kỹ thuật trong HHHH&VKT (phan 1.1.6), mỏ hình hàng không mẫu ham trong phòng triển lãm, là những ví dụ

về mê hình đẳng dạng hình học; mô hình cña một vật bay nào đỏ (máy hay, (au vũ

trụ ) tuỳ trường hợp sử dụng, có thể là một mô hình đồng dạng hình học, dòng,

tình học hoặc động lực bọc Ví dụ để nghiên cứu sức cản của không khí đổi với xuấy bay thực, mô hình máy bay trong thiết bị thối ở phòng thí nghiệm phải là một

„nô hình động lực học có củng các chuân số đồng dạng với quả trình thực, dễ nghiện

cứu sức chịu đựng của một đập nước thực trước khi xây dựng, mô hình đập nước

trong thiết bị thí nghiệm thấy công phải là mô hình động lục học lương ứng

Fink 7.1 wd hink dign-co

Mê hình tương tự là một thực thể có nhimg thang sé vat lý khác tên với

nguyên hình (tức là khác chất với nguyên hình) và được xác dịnh theo 7ÿ (huyết tương tự Mô hình này thường được gọi tên theo chất liệu của mô hình và nguyên tình, ví đụ :

nguyên hình 2.7 (bộ giảm chân) được mô tá bằng củng một dạng phương trình vị

mô hình điện-cơ (hình 1.1) trong đó quá trình đao động cơ hạc ở

thân với quá trình dao động điện ở mô hình 7.14 (mach dién eLCR)

Bang 1.1 Bảng tưởng tự điện — cơ

Dòng diện i dgédt Van tốc v = dyidt, on = det

Điện trở R Ma sat nhớt H

Dung kháng, Le Độ cứng K

Tỉ số biến áp k= nn Tỉ số truyén lạ = mi

4) Mã bình toản học

Bà mô hình nói trên là những nuổ hình thực thể (vật lý) Mô hình toán học lá

mô hình khái niệm dưới đạng một cấu /rúc toán học hoặc một #ệ there toán học

Vi dụ: các tổ chức tinh thé, hoa van trang tri, chuyển động của vật rắn, biến hình (hình học) trong mặt phẳng, đều có thể mô hinh hoá bằng câu trúc ø;¿m; một hệ phân tử hai trị (thể biện dưới hai trạng thái) có thể mô hình hoá bằng cầu trúc đại số Boala ; mô bình toán học của vật liệu đản hỗi tuyến tính là hệ thức ø = Ee (định

luật Hooke), của mạch dao động điện hoặc ca (hình 1.1) là phương mình ví phân dao động cưỡng bức, v.v

Ngoài cách phân biết mô hình theo cơ sở lý thuyết nói trên, còn có thể dựa vào tính chất tình, động, thực, ảo, hoặc mục đích: (biểu điển) cẩu trúc, ứng xử;

dạy học, nghiên cửu, lý thuyết, thực hành, hay chuyên ngành: vật lý, sinh học,

cơ, điện, để phân biệt các loại mô hình tương ứng, khi cần thiết Tuy

nhiên, cân chú ý chọn thuật ngữ thich đảng, tránh nhằm lẫn khi không có văn cảnh,

chẳng hạn một thuật ngữ đơn độc mồ hành cầu trúc có thể liễu là mỗ hình vật lý thễ hiện cấu trúc của một hệ nảo do hoặc cũng có thé hiểu lá một cấu trúc toán học

được dùng đề mô bình hoá cầu tạo hay quy luật hoạt động của đổi tượng được xét,

Trong thực tế, còn thường dùng những dang kết hợp của các mô hình trên

Mã hình lược tã là một ví đu về mâ hình kết hợp (câu trúc thứ tự, graph và đông, dạng vật lý, ) Đây là mô hình biểu diễn bằng hình học trực guan những thuộc

tính hay quan hệ nào đó (hình học hoặc phi hinh học) của đổi tượng được xét Cac

1.L5 Công nghệ mô nhẳng

4) Định nghĩa

Những khái niệm về mô hình, mô phỏng và lý thuyết mô Tình hóa trên đây,

là nội dung cơ bản của hệ thống trì thúc về nhận dạng, xây dựng và ứng dựng mô

phẳng trong các lĩnh vực khoa học, công nghệ, được gọi là Lý luận mã phòng

Gắn liền với Lý luận mô phòng là Công nghệ mô phòng, được xây đựng tượng tụ như mọi công nghệ [3] quen biết khác:

1£ thông phương tiện, phương pháp và kỹ năng mã phông được gọi la công nghệ mô phông

b) Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của Công nghệ mô phúng

Trong khoa học và công nghệ, mô phỏng là con đường nghiên cửu thứ ba,

song song, với nghiên cứu lý thuyết thuân từy (nghiên cửu suy điển) và nghiên cửu thục nghiễm trên đối tượng thực Nó được sử dụng khả

® Không thể bay không nên thực nghiệm trên đôi lượng thực, vì những Tí do khác nhau, như : nguyễn hinh là dỗi tượng chỉ xuất hiện một lần, hoặc hi hữu,

không mong đợi, như mô phỏng vụ ám sat JF Kennedy, mé phéng ASEM (2012),

mô phêng động đất; nguyên hình chưa có, đang được thiết lcế hoặc đang nghiên cứu thi công; cd nguyén hình nhưng điểu kiện kích cỡ (quả lớn hoặc quả bẻ), tốc độ (quá nhanh hoặc quá chậm), chỉ phi (quá đất), an toàn (quá nguy hiểm) hoặc đạo

đức, v.v không cho phép;

® Không cần thục nghiệm trên đối tượng thực, nêu mô phông khả thí hơn và hiệu quả hơn, đôi với

— Hoạt động nhận thức : như mô phòng nghiên cứu tải trọng động trên mô

hình máy bay hay đập nước (đã nói ở trên), mô phỏng kiếm chứng thuật toán điêu

khiển trên mö hình máy ƠNC hay rôbôI, mê phông äo bằng máy tính, nhằm giá lập

tỉnh huồng, dò nghiệm theo kiểu “thử - sai”, với só lần tủy ý, để tìm phương án tối 1u,

— Rén buyện lễ năng : trước khi triển khai ứng đụng một phương tiện hay phương pháp đất tiên hoặc đòi hỏi năng lực chuyên môn cao, như thực hảnh áo

trong day lai máy bay hoặc đạy mồ nội sei,

1.1.6 Ứng dụng mô phỏng trong dạy học VKT

1.1.6.1 Phương pháp luận VKT

Như đã biết, ở nhiều trường đại học, nhất là các trường đại học sư phạm, phương phán luận của các bộ môn khoa học cơ bản truyền thông, dã được xây dựng,

và được đề cập có hệ thống trong các giáo trình về phương pháp luận hoặc phương

pháp đạy học bệ môn, như triết hạc, toán hạc, giáo đục hạc, v.v Với cáo bộ môn

cơ sổ hoặc chuyên ngành ở các trường cao đẳng và đại học công nghệ, mới chỉ có lẽ

tế một số nhận xét có tỉnh phương pháp luận được để cập khi giới thiệu đặc điểm

của môn họo Vi thế, trong luận văn này, các tác giả muốn góp phân xây đựng bước

đầu Phương pháp biận của VT

VET là một trong những bộ môn cơ sở kỹ thuật có tỉnh bắc cầu giữa các bộ

môn khoa học cơ bản (như Hình bọc và Giải tích toán học, ) với các bộ môn cơ sở

*kỹ thuật khác (như Cơ học máy hay Cơ sở thiết kể máy, ) hoặc các bộ môn công

nghệ (như Công nghệ chế lao máy, ), vì thể lá bộ môn được xây dụng trên cơ sở

lý luận khoa học và cơ sở thực tiên công nghệ

4) Mô hình hóa và mô phống (MHH&AAP) là cơ sở khoa học và cơ sử phương pháp luận của VKT,

Thực vậy, như đã nêu rõ trong định nghĩa [6]: “Hình học họa hình là môn

b không gian hình học bằng những mồ hình hình học cò số chiều thấp hơn, rồi dùng các hình biểu diễn ây để nghiên cứu các không gian ban đâu” Trong thực tế kỹ thuật, VKT biểu điễn các đổi tượng hình học (mục

học nghiên cứu cách biểu diễn c;

1.1.7) trong không giam clit ba chiều bằng các mô hình hai chiều, là các hình chiếu vuông góc theo phương pháp Miôngiơ, hình chiếu trục đo, hình chiếu phổi cảnh, YV

Như vậy có thế khẳng đình MHH&MP là (huộc dính bản chất và cũng là quan điêm (hay tiếp cận) chủ yêu nhất của phương pháp luận VET

Đổi chiếu với cơ sở lý luận (chương 1) vi MHH&MP dé thay trong VKT kình biểu diễn là mô hình đẳng đạng hình học và tính hợp thức của mô bình chính

là Ảnh phản chuyên của tình biễu điền (côn gọi là tính lương đường hình học |6]),

nha là từ nỏ có thể dựng lại hình không gian với kich thước thực vén có (nguyên

hình)

Cáo tính quan sát được và điều khiến được (ở đây là ực quan), khả thị và hiệu quả (ở dây là đơn giản), cũng dễu dược thể hiện rất rõ và dây dủ

Hon thể nữa, với thuộc tính ban chát là MHH&MPD thì việc ứng dụng công

xghệ mô phóng trong dạy học VKT (mục 2.2, chương 2) là lế tự nhiên

bì Ngôn ngữ đồ họa — chức năng có tỉnh phương pháp luận của VET

Dé hoa la dang thông bảo (thông điệp) thể hiện bằng hình vẽ để tiếp nhận qua thị giác, vì thẻ được xem lả một dang ngồn ngữ giao tiếp thứ hai, bên cạnh ngân ngữ nói — viết quen biết, gơi là ngôn ngữ đồ họa

VET ứng dụng cấc nguyên tắc và kết quả về dựng hình biểu điễn các đối

tượng hình học vào việc tạo dựng các bản vẽ

ÿ thuật, Như [7] dã nêu

thiết kế sử đụng các bản vẽ kỹ thuật đề thông báo cho nhau một cách đả

xác về hình đạng, kích thước, của sân phẩm được thiết kế, rỗi người thi công căn

cử theo các bản vẽ đỏ tiến hành tạo dựng sản phẩm đứng như ý đỗ của người thiết

kế Dân vẽ kỹ thuật thực sự trở thành mệt ngồn ngữ cung đừng trong kỹ thuật”

Từ đó có thẻ thấy VKT vồn có chức năng ngôn ngữ đồ họa, và định hướng

ngân ngữ đồ họa trong dạy bạc, nghiền cứu và phái triển là quan điểm (hay tiếp

cận) chủ yếu thứ hai của phương pháp luận VKT Dó là ý nghĩa ngôn ngữ của

những quy ước và tiêu chuẩn thống nhất có tính quốc gia và ngày cảng có tính quắc

lễ cao, của những công trình nghiên cứu lí thuyết và thực tiễn gan dây theo hướng ngân ngữ để họa vi tính, v.v trong lĩnh vực này

9) Tiép côn công nghệ

Tiếp cận theo quan điểm công nghệ, với hai giác độ khả thì và biệu quả — tức tiếp cận công nghệ |3| — là tiếp cận chủ yêu thứ ba của phương pháp luận VKT Những nguyên lắc đạy học theo Hếp cận công nghệ [3] đưới đây, cũng hoàn toàn phù hợp với đặc điểm bắc cầu (đã nói ở trên) của môn VKT

* Đảm bảo sự thẳng nhất giữu tính khoa học và tình công nghệ: thể tiện ban chất của quan hệ giữa 0í luận khoa học và £hực tiễn công nghệ, giữa tư duy khoa học (có tính tổng hợp, trừu tượng) và từ đuy công nghệ (có tính chuyên nghiện, cụ thể),

giữa kiến thức lí luần và KỸ năng thực hành,

Ö đầy, năm vững các kiến thức lý luận cơ bản, đồng thời chủ trong rèn luyện

kỹ năng thực hành (là nguyễn tắc được đặc biệt nhân mạnh trong [7]) không chí

xuất phát từ chức năng kỹ thuật nói chưng của VKT mà còn từ chức năng ngân ngữ

kỹ thuật của nó nữa

* Đâm bão sự thông nhất giữa tính kh thì và tính hiệu quả: nhận thức rũ khoảng cách giữa Jam được và làm tốt (theo tiêu chỉ hiệu quả dễ ra) để không dừng, lại ở lâm được mà luôn có gắng làm tốt, thông qua tương quan phương tiện, phương,

pháp và kĩ năng;

Trong không íL trường hợp, trên bản vẽ kỹ thuật của một chỉ tiết máy đơn

gián, chí có thể hiểu hoặc giải thíeh sự có mặt dưới dạng nảy hay dạng khác của một đường gân, một mặt vát, nhờ sự cân nhắc tính khả thi và tính hiệu quả của biện pháp công nghệ liên quan 8u ra đời của những quy tóc thông nhất vả tiêu chuẩn kỹ thuật, trong VKT cũng như trong công nghiệp, đều xuất phát từ yêu cầu hiệu quả của cảng nghệ Tắt cả những điều đó nói lên ý nghĩa phương pháp luận của nguyên

tắc (b) trên đây;

* Đâm bảo sự thông nhất giữa tính tuân thủ nguyên lắc (trong quy trình công

nghệ, với phương tiện và phương pháp quủ định, ) và fink dée lap sang tao (trong

kĩ năng thục hiện, .)

Trong [7] đã nhấn mạnh hai nhiệm vụ song song của VKT : “rên luyện tác phong làm việc khoa học, chính xác, cân thận, cỏ ý thức tổ chức ký liệt, là những,

đức tính cân thiết của người lao động trong thời đại công nghiệp hóa và hiện đại

thóa” và “bồi dưỡng và phát triểu trí Lưởng tượng không giau và tự duy kỹ thuật” Điều dó cũng chứng tỏ ý nghĩa phương pháp luận của các nguyên tắc (a) và (c)

1.1.7 Ủng dựng công nghệ mô phỏng trong VKT

Ủng dụng các hệ thống CAD (nhu AutoCAD, OrCAD, ) trong day hoe VET

hoặc thiết kế chuyên ngành (Co, Diện ) hiện đã rất phổ biến trong nước Ở đây chi giới thiệu ví dụ ứng dụng phan mém solidword12 và AutoCADI14 (chương 2}

1.2 Ly luận đạy học tương tác

i ân dạu học tương tác là lí luận dạy học trên cơ sổ sư phạm tương lác

theo tiếp cận khoa học thần kinh [1], coi quả trình dạy học là quá trình tương tac

đặc thủ giữa bộ ba tác nhân — người học, người dạy và môi trường — trong đó, người học là trung tâm, người dạy là người hướng dẫn, giúp đỡ và môi trường có ảnh

thưởng tất yêu,

Những khái niệm và nguyên lí cơ bản của Li luận dạy học tương tác là ;

1.2.1 Bộ bø tác nhân (3K)

«© Người học (etudiant)

© Người dạy (enssignant)

+ Môi trưởng (environnement)

+ Giáp đỡ (aidet/assister) người dạy dựa trên cơ chế học của não để hướng,

đẫn, giúp đỡ người học sinh sối kiến thức (và kỹ năng) Nói một cách khá

„ người

day day bằng cách giúp người học sử dụng tết cơ chế học của não (phương pháp

day)

« Tác động (agirla[Tseter) — môi trường (bên trong cũng như bên ngoài người

học và người dạy) ảnh hướng tất yêu tới hoạt động của hệ thần kinh (kích thích hay

te chế) trong khi học và đạy,

1.2.3 Bộ ba tương tác

Mỗi tác nhân trong bộ ba trên đây khi thực hiện thao tac của mình đều thể hiện một ứng xử, đẫn dến phân mg của hai Lác nhầu kis (hình 1.2) Chẳng hạn, người học (NH) với phương pháp học của mình ắt có những phấn hồi tự nhiên qua

câu hỏi hay biếu cảm, , đẫn đến những, đớp mg thích hợp về phương pháp diễn

đại hay ruĩnh họa, , của người dạy (ND), hoặc có nhủ cầu tham khảo tài liệu phiều

hơn vá tốt hơn dẫn đến những cải thiện về mới (rưởng (MĨL) học tập như mở rộng quy mê và nâng cao chất lượng phục vụ của thu viện, v.v

Những tương táo này hầu như đương nhiên, ai cũng biết, chẳng có gi lạ với

dạy học truyền thông Điều khác biệt cơ bản là ở

s) định hướng tường tác hiện đại, theo tiêp cận khoa học thần kinh về bạc và dạy

111: người học là trung tâm, người dạy hưởng dẫn và giúp đỡ

Cân lưu ÿ rằng ngay quan niệm øpzở! học là trưng tâm (chữ không phải người đạy) cũng đã có từ trước [6], nhưng cũng chỉ là những để xuất mang tính khái quát hóa kinh nghiệm, phải đến tác phẩm [1] mới thực sự có cơ sở khoa học Đây cũng la một trong những ví dụ về “khoa học đi sau công nghệ”

b) kh nding trơng tác hiệu đại, theo đà phát triển của Công nghệ thông tin và truyền thông (CNTTK&TT) : có thể vào mọi lúc, ở mọi chỗ, với mọi (mức) độ,

Chẳng hạn, với các môn khoa học tự nhiên vả công nghệ, theo phương pháp

đạy học truyền thống, thường il có hoặc thậm chí không có tương tác động lực

(dynamic interaction [8],[9]) trong gio day ly

thuyết ở giảng đường, vi không có điêu kiện C)

NH

(thời gian, phương tiện ); trong giờ thực hành

(bài tập, thí nghiệm) tuy có tương tác nhiều hơn,

nhưng vẫn trong khuôn khổ của định hưởng

truyền thống — người đạy là trung tâm Gần đây,

với những phương pháp đạy học tích cực, được ND G3

đúc kết từ kinh nghiệm thực tiên, người học là

trung tâm đã ngày càng trở thành một định n2

hướng được thừa nhận, nhưng cũng phải đến nay, khả năng đương tác động lực lấy người học làm trung tâm mới trở thành hiện thực, đó là nhờ

— Cơ sở khoa học sư phạm tương tác [1], như đã noi 6 trén,

~ Các phần mm dạy học tương tác và môi trường mạng cho phép người học

trực tiếp thao tác, “thử — sai” nhiều lân, ngay tại lớp trong giờ lý thuyết cũng như

lúc tự học, tủy điều kiện cụ thể về thời gian, địa điểm vả mức độ, , vỉ thế có thể

lĩnh hội, ghi nhở vả vận dụng kiến thức mới một cách hiệu quả;

— Môi trường hoe chế tín chỉ cho phép người học tư quyết đỉnh lộ trình học tập thích hợp, tử đỏ tự tin và thực sự có ý thức vẻ vai trỏ chủ nhân trong hoạt động học;

Tương tác động lực trong giờ lên lớp lý thuyết, với người học là trung tâm,

nhờ phương tiện dạy học hiện đại, là một trong những phương thức đeh hợp lý

thuyết với thực hảnh, nâng cao hiệu quả dạy học

Ngoài tương tác quen thuộc giữa bộ ba tác nhân noi trên, tương tác giữa các

phần tử trong một tác nhân (hình 1.2) vốn có trong dạy học truyền thống, hiện nay

cũng được phát triển mạnh vả cao hơn: giữa những người học với nhau như thảo

luận nhóm, công tác nhóm, , giữa những người dạy với nhau như cộng tác đổi,

giữa những bộ phân trong một môi trưởng hay giữa các mỏi trường dạy học với

nhau như các hình thức đào tạo gắn với thị trường lao động, đảo tạo trực tuyến, liên

kết đảo tạo giữa các nhà trường, giữa nhà trường và doanh nghiệp, v.v

«Nguyên lí thứ ba : môi tưởng tác động tắt yêu tửi hoạt dộng sư phạm và hỗ

trợ điều chỉnh thich nghi

1.3.5 Bộ ba ứng xử (hay hành vì) cơ bn cũu các tắc nhân

Ứng xử (hay hành vũ ở dây dược hiểu là những, đáp ứng mong đợi ở các tác

nhân, đổi với quá trình dạy học :

«Ở người học, đó là thái độ hứng ?hú, tính tích cực và tỉnh thân írách niưệm

với quá trình học,

ø Ở người dạy, đó là đầu óc #ổ chức và quan hệ cống tác trong quả trình đạy,

œ Ở môi trường, đó là tạo thuận lợi cho qué tinh thich nghi cha hoạt động sự

phạm

1.2.6 Công nghệ dạy học tương tắc

1.26 1.Công nghé day bọc

Công nghệ day hoc là một hệ thông phương tiện, phương pháp và Kỹ năng

dạy học, nhằm vận dụng các quy luật khách quan (như tâm lý học, giáo đục học, ), tác động vào người học, tạo nên một nhân cách xác định

'Từ định nghữa trên có thể thấy rõ dạy học được xem là một công nghệ, trước hết và chủ yêu là vi öáz chất của nó tương ứng với nội hảm của khái niệm công,

nghệ, chứ khỏng phải vi biện #ượng những qui trình công nghệ hay những thành

tựu của một công nghệ nào đó (CNTT&TT, chẳng hạn) được dùng trong dạy học Với những phương tiên, phương pháp và kỹ năng muyần thống đạy học vẫn là một

công nghệ: công nghệ dạy học truyền thống, bên cạnh công nghệ đạy học biện đại

là công nghệ đạy học với phương tiện, phương pháp vả kỹ năng trong thoi dai ngày nay — thời đại CNTT&TT

phương thức day học phổ biến

Như vậy, công nghệ dạy học tương tác vẫn bao gồm tắt cả những nội dung

và hình thức vồn có về phương tiên, phương pháp và kỹ năng tương tác trong công, nghệ đạy học truyền thông (vẫn đáp, thực hành, hoạt động nhỏm, ), nhưng có những khác biệt cả về nội đụng, hình thức và nhất là về chất lượng, do định hướng

tương túc hiện đại và phương tiện tương (ác hiện đại dẫn đến

b) Phương tiện tương tắc số

Phương liện tương tác số, là những sản phầm kỹ thuật số cửa

dược dùng trong công nghệ đạy học tương tác

Lê tất nhiên phương tiện số không phải là phương tiện tương tác duy nhất trong công nghệ dạy học hiện đại Các phương tiện khác như các thiết bị tương tự

và lượng lự — số gũng rất phổ biến, tuy nhiên, rong sự phát triển nhanh đến chẳng

mặt của CNTT&TT nói chung, phương tiện tương lác số đã đóng vai trò chủ đạo

trong việc nâng bộ ba tuong tac trong Li luận dạy học tương tác lên một tắm cao

mới (đó là điền chưa được để cập trong [1], nhưng cũng đã được các tác giả tiên

liêu trong đoạn cuối của phần Kế? luận) Nhiều phân ruềm với giao diện kéo — tha

và tương tác (ham biến, nhất là tương tác đo, dã cho phép người dạy và người học

(hay nhóm người học với nhau) vấn đáp, thảo luận, và thao tác tức thời, ngay trên tăng Lương lác, những nội dụng đạy học mà xưa may chưa bao giờ có thể thực hiện

trong giờ lên lớp lý thuyết, ví dụ những đồ họa động phức tạp, những thí nghiệm và

thục hành đòi hỏi nhiều thời gian tạo dựng và điều hoạt, hoặc thực nghiệm thứ — sai

nhiều lân, Do đó, dạy học tích hợp lý thuyết với thực hành, dạy học lấy người học lam trưng tầm, trở nên thực sự khá thi và hiệu quả Liơn thế nữa, những mạng truyền

thông cục bộ, điện rộng và toàn câu đã cho phép quá trình đạy và học, đưới mọi

từnh thức : cả biệt cũng như cộng tác nhóm hay cộng dòng, giáp mặt cũng như trực tuyển, có thể thực hiện vào mọi lúc, ở mọi nơi và với mọi (nức) độ

1.264 Phân loại phương tiện dạy học

Do sự xuất hiện ngay cảng phang phú và đa đẹng của các phương tiện day học mới, để tiện cho việc trình bày các kêt quả lý thuyết và thưc hành đưới đây, các tác giả để xuất phân loại phương tiên đạy học liên nay theo những tiêu chí chủ yếu

sau

— Theo lich sứ:

| Phuong tién day học truyền thống (vd : bang đen, tranh ánh, )

! Phương tiện dạy học hiện đại (vá: băng tương tóc, may tinh, mang)

— †heo nội dung (Áqy học) :

+ Phuong tian day học kiến thức (ý : mô hình tỉnh thể, sách điện tử)

+ Phương tiện dạy học kỹ năng (va : máy do, buồng lái mỏ phống, }

— Theo phương pháp (nghiền cửu) :

+ Phuong tiện quan sát (về : phương tiên nghe nhìu, )

+ Phương tiện thí nghiệm (v4: phòng thí nghiệm ảo )

— Theo mục đích :

+ Phuong tiện thực hiện nội dung (vd: bai grảng điện tử, )

+ Phuong tiên kiểm tra đánh gia (vd: phần mềm trắc nghiêm )

Theo sản phẩm :

+ Phuong tiện thật (v4 : mẫu sẵn phẩm thật)

+ Phuong tiện mê phông (mô hình và thực nghiệm trên mô hình )

— Theo chất liệu :

I Phương tiện cứng (vd: phan cúng, Ble cứng, )

¡ Phương tiện mềm (vở : phần mềm, Ble mềm, )

— Theo tin hiệu :

I Phương tiện số (vở : máy tính sẻ, mô hình sề, )

! Phương tiện tương tự (v4 : máy tính tương tụ, mmâ hình trong tự, )

— heo lập trình -

!_ Phương tiện tương tác tham biến (tùy biến nhập tó, )

!_ Phương tiện tương tác hằng định (đóng, mở ; chạy, dừng, )

— Theo bối cảnh :

+ Phương tiện dạy học giáp mặt

+ Phương tiện dạy học trực tuyển

— Theo giác quan :

+ Phương tiện thực (vở: máy thực, tương tác thực, )

+ Phương tiện áo (vở: máy áo, tương tác áo, )

Riéng với phương tiện tương tác xố, còn có thể phân loại theo hình thức giao tIẾp người - máu, như:

— Theo nhập tô :

+ Dạng dòng lệnh

— Dạng tiếng nói

— Dạng hộp chọn

+ Dạng con trượt (siider)

+ Dang WIMP (Windows, Tous, Menus, Poinlers)

— Theo diéu hoat :

+ Đang kéo thà

— Dạng ẫn hiện

Dạng biên đối

Giao điện WTIMP, điều hoạt trực tiếp kiểu kéo — thả và nhập tham biến qua

cơn trượt (slider) hoặc hộp chọn, là những hinh thức tương tác thường gặp ở các

phần mẻm có tính tương tác cao hiện nay, như GeoGebra, Cabri 3D,

Dạy học tương lác áo, trong luận vần này, được hiểu là day học tương tác

giáp mặt hoặc trực tuyên bằng phương liện aỗ, với tương tác tham biển và điều hoạt WIMP theo ÿ dỗ của người dạy và người học

1.265 Phin mim dạy học trưởng (ác

Nhờ các ngôn ngữ lập trình thích hợp, những phương tiện dạy học kiểu aro chơi tương tác, ngày càng đa đạng, tiện dựng và hấp dẫn, cho phép tạo đựng và thực

Tiện tức đấu những tÍmo lắc ảo “g

bộ Nđng cao hiệu quả học tập (học vă hănh)

¢) Phâi huy tư duy sang tao

Kết luận (c) không hiển nhiín như bai kết luận đầu (a.b), vì có người cho rằng phản mễm tương tâc, cũng như trỏ chơi điện tủ, gồm toăn những thứ dê lập trình sẵn thì không cón chỗ cho sảng tạo Sự thực không phâi như vậy

Với dạy học, như đê biết, một trong những câch phât triển tính tích cực vả tư

đhy sắng tạo ở nguời học lă xđy dựng tiến trình dạy học phông theo liĩn trình tìm ra

tri thức tương ứng trong nghiín cửu khoa học Con đường khải quât hỏa câc kết quả

thực nghiệm đề xđy đụng lý thuyết khoa học cho mĩt mĩ hình năo đỏ của thĩ giới

khâch quan như trong Vật lý, Hóa học, (huộc hệ phương phâp quy nạp, trong

Phương phâp luận nghiín cứu khoa học) lă một vì dụ về tiín trinh năy, Những /hí

nghiệm vă thực hănh ảo được thực hiện với phần mím dạy học tương tâc giúp tâi tiện Hiến trinh đó một câch để đăng, sinh động,

Con đường khâc, xđy đựng lý thuyết khoa học bằng phương phâp tiín để như trong Hình học Euclide, Cơ học ewton, Đại số logic, , (thuộc £ phương phâp suy diễn, trong Phương phâp luận nghiín cứu khoa học) giờ đđy có thí thđy

cũng không khâc gì son đường quen thuộc trong thể giới #ò chơi, ở dỗ có những đổ

chơi (những khâi niệm không định nghĩa) vă những, zớ? chơi (những tiín để không, chứng minh); người ta đê rất thănh công vă vẫn đang tiếp tục tim tồi, sâng tạo ra tắt

cả những gỉ mă bệ £iín đề hay bỏ đỗ chơi vă luật chơi cho phĩp

Trong 7iđm lý học sâng tạo [10, 28] có đề cập mỗi liín hệ giữa trỏ chơi với

sự sâng tạo vă nhđn rnạnh : #ở chơi lă một tập tính động vật, lă sự thăm dò những câi có thể vă học tập Ai không chơi thì người đó đê thu hẹp trường trì giâc vă sắng

tạo của họ

Phần mềm (Hỗ chơi) tương tâc rất thuận lợi cho việc thực hănh để hiểu vă

nhớ, thử tạo tình hnĩng vă tập tìm giải phâp để quen đđn với sâng tạo bằng phương

phâp thứ — sai, do ồ không nhhững chỉ gợi mỡ mă còn xúc tiễn hiện thực hóa tư đủy

sâng tạo

1.3 Cơ sở lý luận và thực tiễn về ứng dụng mê phỏng trong dạy học môn vẽ kỹ thuật tại trường DHCN EP HCM

1.3.1 Giới thiệu chung về mỗn học

Vẽ kỹ thuật là môn học kỳ thuật cơ sở quan trọng cuả ngành kỹ thuật, Là

'phương tiện thông tin kỹ thuật, là tải liệu kỳ thuật cơ bản dùng đề chỉ đạo sản xuất

Ngày nay bản vẽ kỹ thuật được đòng rộng rãi trong tắt cả mọi hoạt động sản xuất và dời sống Vì vậy bản vẽ kỹ thuật là tiếng nói chung của ngành kỹ thuật

131.1 Mục tiêu cña môn học:

- Môn vẽ kỹ thuật là mên kỹ thuật cơ sở mang tính chất thực hành Trong quá trình học tập, sinh viên phải năm vững kiến thức cơ bản về cúc phép chiếu, các phương pháp biếu điễn vật thế, năm vũng các qui ước tiêu chuẩn của nhà nude v8

trình bày bản vẽ

- Rên luyện kỹ năng thực hành trong việc lập và đọc bản vẽ Van dung được

các tiêu chuẩn Nhà nước (TCVN) hiện hảnh và các tiểu chuẩn TSO dé dễ xây đụng,

quy ước có liên quan đến bản vẽ theo các tiêu chuẩn Việt nưnn và T5O

- Nhiệm vụ giáo dưỡng: Cung cấp cho sinh viên hệ thông kiến thức cơ bản

vẻ trình bảy bản vẽ, phương pháp sử dụng các dụng cụ, thiết bị vẽ thông thường,

đọc và xây dựng được các bản vẽ

Kỹ năng kỹ thuật là khả năng con người thực hiện những hoạt động kỹ thuật

xột cách có liệu quả trong thời gian và điều kiện nhất định Kỹ năng kỹ thuật gồm:

¡ Kỹ năng về các loại hình biếu diễn

Kỹ năng về đọc, phân tích các bản vẽ kỹ thuật + Kỹ nắng về lập bản vẽ

- Nhiệm vụ phái triển: Hình thành và phát triển tư duy kỹ thuật, năng lực kỹ thuật cho SV thông qua việc tổ chức hoạt động học tập, rên luyện một cách tích cực,

tự lực, chủ động

- Nhiệm vụ giáo dục: Tính thông nhất giữa đạy học và giáo dục trong một

xôn học là một nguyên tắc, một quy luật của quá trình dạy học Với môn hoc vé ky

thuật thì khả năng và nội dung giao dục có thể được lông vào trong mỗi một bải

giảng là:

+ Giáo dục ý thức như: kỹ năng đọc và hoàn thành bản vẽ, tỉnh thân hop tac,

tỉnh kể hoạch, tỉnh quy chuẩn, tỉnh đồng bộ,

+ Giáo dục thế giới quan khoa học va niém tin:

* Qua dạy học kỹ thuật cần làm cho sinh vién nim chắc ảnh hưởng sâu sắc

và toàn diện của khoa học - kỹ thuật dẻn toàn xã hội vả từng con người,

* Lam cho SV thay rang, quả trình phát triển khoa học kỹ thuật cũng lả quả

trình chủ nghĩa duy vật thắng chủ nghĩa duy tâm Vi vậy, việc học tập, lĩnh hội ti thức kỹ thuật cũng chính là xây đựng lòng tự tin, lá trang bị cho mình phương tiện

và sứo mưạnh dễ xây dựng hạnh phúc á nhân và công đông xã hội

1.3.2 Hiệu quả khi vận dung PPMP vao day học môn vẽ kỹ thuật, những chủ ý khi sử dụng mồ phỏng

Hiệu quả vận dụng PPMP vào dạy học môn vẽ kỹ thuật dược thể hiện 6 so dé

mồ phỏng vit kỹ thuật đạy và

ï học

1 Kích thích hứng thú học tận của SV khi quan sát MHMP thể hiện:

- Tập trung caa độ sự chủ ý để phản ánh những đâu hiệu, đặc điểm, hình

đạng, phương pháp, nhận thức môi quan hệ giữa các bước cũng như cách thức và

phương pháp hành động,

- Phát huy tính tích cực, làm nảy sinh khát vạng hành động - hành động sáng tạo, từ đó làm tăng khả năng làm việc của họ,

- Kích thích lửng thú là việc lâm rat quan trọng, người dạy phải biết sử đụng

phương pháp dạy học hợp lý, phủ hợp với dặc diễm tần sinh lý của người học,

2 Phát triển tư duy kỹ thuật

Sân phẩm của giáo đục phải là những con người có tri tuệ Đó là khả năng

thích nghủ với sự biển dỗi liên tục của cuộc sóng, khả năng tự hoàn thiện kiến thức

sau khi ra trường, như vậy việc trang bị công cụ nhận thức (phương pháp tư đuy)

cho người học là điều cần thiết

- Phương pháp tự duy là con dường, cách thúc mà chủ thể dùng dễ phan ánh những thuộc tỉnh vả mối quan hệ có tỉnh qui luật của đổi tượng nhận thức Nhiệm

vụ đặt ra cho người đạy học kỹ thuật là phải tim ra các phương, pháp đạy học nhằm

phát triển tư duy kỹ thuật cho người học

- Tư duy kỹ thuật được tinh thành và phát triển qua việc giải quyết các nhiệm vụ kỹ thuật, nghĩa là ủng dụng các quy luật của khoa học vảo việc giải quyết

cáo nhiệm vụ thực tiễn cho con người, tính kha thi va tinh hiệu quả duoc cai trong trong qua trinh us duy

Cúc biện pháp phát triển tư đụy:

- Hình thành vững chắc cho người học các khái niệm kỹ thuật

- Sử dụng hợp lý, khoa học các phương liệu trực dươn, đặc biệt là các phương tiện dạy học hiện dại

- Rèn luyện vả phát triển khả năng quan sát, phân tích, tổng hợp, so sánh, trừu tượng hoá và khái quát hoá đẻ đưa ra những kết luận nhanh nhất, chính xác

nhật

€ đôi lượng can sải_

~ Hinh thành và rèn luyện kỹ nắng xử lý những vẫn dé nay sinh trong quá trình luyện tập năng lực vận đụng vốn kiến thức vào hoạt động nghẻ nghiệp

~ Nghiên cứu tỉnh hình thực tế, linh hoạt để ra các phương pháp thực hiện và

lựa chọn phương án tối ưu

3 Giúp sinh viêu học theo nhịp độ bân thân

Vẽ kỹ tuuật là môn học mang tính thực hành Vì vậy kỹ năng vẽ và đọc bản

vẽ của mỗi người là khác nhau, nên SV có thẻ mượn dĩa, thể có MHMP dễ nghiên

cứu và luyện tập ngoài giờ chính khoá, tạo điều kiện cho quá trinh Tĩnh hội và rèn luyện kỹ năng của SV

Kích thích húng thú học tập, phát triển lu đuy kỹ thuật, học tập theo nhịp độ bần

thân sẽ góp phân nâng cao chất lượng dạy học môn vẽ kỹ thuật Trong, dạy học vẽ kỹ thuật, khi sử đựng các chương trình mô phéng can hm ý một số điểm sau:

- Không thé dung mé hinh đề thay thé hoản toàn nguyên hình Trước hoặc sau

khi sử dụng mô hình cản có sự liện hệ với đối tượng thực (nguyên hình) Chỉ có sự

kết hợp chặt chế giữa mỗ hình Vật thực mới phát huy được các kiến thúc kỹ

năng cân thiết cho học sinh, Ví đụ cảm giác vẻ hình đáng, kích thước,

a Việc lạo và sử đụng tuô hình cần có sự lựa chọn và có chú ý (tính chủ quan), tuỷ thuộc vào xuue tiêu đạy - học rnả tạo ra những mô hình thích hợp

a Chủ ý tính tương thích của mỏ hình với nguyễn hình Trọng khi nghiên cứu, các kết quả thu được trên mô hình phải có khả năng chuyển thành các

m đề đặt ra là

kết luận về nguyên hình Trong quá trình đạy — họ: ác kết quả thụ

được trên mô hinh mang một ý nghĩa truyền đạt nội dung học tập nào đó về nguyên

hình

+ Mồ hình trên máy Lính không phải luôn luôn đúng với thực tễ đo tính

lý tưởng của mó hình tương dối cao Vì vậy, phải thận trọng khi sử dụng các kết quả

từ mô bình, không tuyệt đối hoá mỏ hình trên máy tính

1.4 Kết luận chương 1

Trong giáo dục kỹ thuật biện nay cân phải tăng tính chủ động sảng tạo

cho sinh viên, rên luyện các kỹ năng làm việc nhóm, hẹp tác trong các hoạt déng học tập và nghiên cứu, giáo viên đóng vai trò cố vấn các hoại dông cớ

mue dich của sinh viên Diễn giảng của giáo viên cản tầng dân mức độ sử đụng