XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG TÀI LIỆU ĐIỆN TỬ VỀ “CÁC PHƯƠNG PHÁP VÀ KỸ THUẬT VẬT LÍ ỨNG DỤNG TRONG Y HỌC” HỖ TRỢ DẠY HỌC MÔN LÍ SINH Y HỌC CHO SINH VIÊN NGÀNH Y

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN NGUYỄN MINH TÂN XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG TÀI LIỆU ĐIỆN TỬ VỀ “CÁC PHƯƠNG PHÁP VÀ KỸ THUẬT VẬT LÍ ỨNG DỤNG TRONG Y HỌC” HỖ TRỢ DẠY HỌC MÔN LÍ SINH

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

NGUYỄN MINH TÂN

NGUYỄN MINH TÂN

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG TÀI LIỆU ĐIỆN TỬ

VỀ “CÁC PHƯƠNG PHÁP VÀ KỸ THUẬT VẬT LÍ ỨNG DỤNG TRONG Y HỌC” HỖ TRỢ DẠY HỌC MÔN LÍ SINH Y HỌC CHO SINH VIÊN NGÀNH Y

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

THÁI NGUYÊN - 2014

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

NGUYỄN MINH TÂN

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG TÀI LIỆU ĐIỆN TỬ

VỀ “CÁC PHƯƠNG PHÁP VÀ KỸ THUẬT VẬT LÍ ỨNG DỤNG TRONG Y HỌC” HỖ TRỢ DẠY HỌC MÔN LÍ SINH Y HỌC CHO SINH VIÊN NGÀNH Y

Chuyên ngành: Lí luân và phương pháp dạy học bộ môn Vật lí

Mã số: 62 14 01 11

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

PGS.TS NGUYỄN VĂN KHẢI PGS.TS TÔ VĂN BÌNH

Thái nguyên – 2014

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan những nội dung trình bày trong luận án này là kết quả đạt được trong quá trình nghiên cứu của tôi và chưa từng được ai công bố trong bất kì một công trình khoa học nào khác

Tác giả

Nguyễn Minh Tân

LỜI CẢM ƠN

Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới tập thể cán bộ hướng dẫn đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận án

Tác giả cũng xin trân trọng cảm ơn các tập thể và cá nhân đã quan tâm

và tạo điều kiện để tác giả hoàn thành luận án này

Tác giả cũng chân thành cảm ơn các chuyên gia giáo dục, các thầy cô giáo, bạn bè, đồng nghiệp đã và đang công tác tại các trường đại học, cơ sở giáo dục, thư viện và trung tâm học liệu, đã ủng hộ, động viên, cộng tác và giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình thực hiện luận án

Tác giả

CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN ÁN

BDNLTH BGĐT CNTT CSDL

DH DHTCSVĐ

ĐH ĐHTN GDĐH

GDĐT GQVĐ

GV HCTC KTS LSYH NLTH NVĐ PPDH

Bồi dưỡng năng lực tự học Bài giảng điện tử

Công nghệ thông tin

Cơ sở dữ liệu Dạy học Dạy học trên cơ sở vấn đề Đại học

Đại học Thái Nguyên Giáo dục đại học Giáo dục và Đào tạo Giải quyết vấn đề Giảng viên

Học chế tín chỉ

Kĩ thuật số

Lí sinh y học Năng lực tự học Nêu vấn đề Phương pháp dạy học

PPKTVLY

SV TLDH

Các phương pháp và kĩ thuật vật lí ứng dụng trong y học

Sinh viên Tài liệu dạy học

MỤC LỤC

PHẦN MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 2

3 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu của đề tài 2

4 Giả thiết khoa học 2

5 Nhiệm vụ nghiên cứu 2

6 Phương pháp nghiên cứu 2

7 Kết quả và đóng góp mới của luận án 3

8 Cấu trúc của luận án 3

Chương 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG TÀI LIỆU ĐIỆN TỬ TRONG DẠY HỌC MÔN LÍ SINH Y HỌC 4

1.1 Tổng quan về các vấn đề nghiên cứu 4

1.1.1 Bồi dưỡng năng lực tự học trong giáo dục đại học 4

1.1.2 Tổng quan về TLĐTDH và các nghiên cứu về TLĐTDH trên thế giới 5

1.1.3 Các nghiên cứu về xây dựng và sử dụng TLĐTDH ở Việt Nam 11

1.1.4 Nghiên cứu về TLĐTDH môn Lí sinh y học trên thế giới 13

1.1.5 Nghiên cứu về TLĐTDH môn Lí sinh y học ở Việt Nam 15

1.2 Phương tiện dạy học số và tài liệu điện tử dạy học 18

1.2.1 Phương tiện dạy học số 18

1.2.2 Tài liệu điện tử dạy học 18

1.3 Dạy học trong môi trường máy tính và internet 23

1.3.1 Dạy học dựa trên máy tính 23

1.3.2 Dạy học qua mạng (internet) 23

1.3.3 Sử dụng internet phối hợp với hình thức dạy học truyền thống 25

1.4 Dạy học bồi dưỡng năng lực tự học ở đại học với sự hỗ trợ của tài

liệu điện tử 25

1.4.1 Một số đặc điểm dạy học ở đại học 25

1.4.2 Quá trình dạy học bồi dưỡng năng lực tự học 29

1.4.3 Dạy học bồi dưỡng năng lực tự học với sự hỗ trợ của TLĐTDH 34

1.5 Xây dựng và sử dụng tài liệu điện tử dạy học bồi dưỡng năng lực tự học

cho sinh viên 49

1.5.1 Xây dựng tài liệu điện tử dạy học 49

1.5.2 Sử dụng tài liệu điện tử 54

1.6 Thực trạng xây dựng và sử dụng tài liệu điện tử dạy học tại một số cơ sở đào tạo 58

1.6.1 Mục đích 58

1.6.2 Đối tượng khảo sát 58

1.6.3 Phương pháp khảo sát 58

1.6.4 Nội dung khảo sát 59

1.6.5 Kết luận và đánh giá 59

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 63

Chương 2: XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG TÀI LIỆU ĐIỆN TỬ DẠY HỌC VỀ “ CÁC PHƯƠNG PHÁP VÀ KỸ THUẬT VẬT LÍ ỨNG DỤNG TRONG Y HỌC” BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC TỰ HỌC CHO SINH VIÊN 64

2.1 Chương trình, nội dung các kiến thức về “Các phương pháp và kỹ thuật vật lý ứng dụng trong y học” 64

2.1.1 Phân tích chương trình, nội dung các kiến thức về “Các phương pháp và kỹ thuật vật lí ứng dụng trong y học” 64

2.1.2 Phân tích cấu trúc nội dung “Các phương pháp và kỹ thuật vật lí ứng dụng trong y học” 65

2.2 Xây dựng tài liệu điện tử dạy học về “Các phương pháp và kỹ thuật vật lý ứng dụng trong y học” bồi dưỡng năng lực tự học cho sinh viên 67

2.2.1 Các nghiên tắc xây dựng Tài liệu điện tử dạy học nội dung “Các phương pháp và kỹ thuật vật lí ứng dụng trong y học” 67

2.2.2 Qui trình xây dựng TLĐTDH nội dung “Các phương pháp và kỹ thuật vật lí ứng dụng trong y học” 71

2.2.3 Thiết kế cấu trúc cơ sở dữ liệu của TLĐTDH nội dung “Các phương pháp và kỹ thuật vật lý ứng dụng trong y học” 81

2.3 Sử dụng tài liệu điện tử về “Các phương pháp và kỹ thuật vật lí ứng dụng trong y học” bồi dưỡng năng lực tự học cho sinh viên 83

2.3.1 Tiến trình sử dụng TLĐTDH trong dạy học thuyết trình phát hiện và giải quyết vấn đề nội dung “Các phương pháp và kỹ thuật vật lí ứng dụng trong y

học” định hướng BDNLTH 84

2.3.2 Tiến trình dạy học trên cơ sở vấn đề thông qua hình thức seminar nội dung “Các phương pháp và kỹ thuật vật lí ứng dụng trong y học” định hướng BDNLTH với sự hỗ trợ của TLĐTDH 90

KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 95

Chương 3: KIỂM NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ 96

3.1 Mục đích kiểm nghiệm và đánh giá 96

3.2 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 96

3.2.1 Mục đích, đối tượng, phương pháp thực nghiệm sư phạm 96

3.2.2 Tiến trình tổ chức hoạt động dạy học 98

3.2.3 Đánh giá kết quả TNSP 107

3.3 Phương pháp và kết quả khảo sát trực tuyến 118

3.3.1 Mục đích 118

3.3.2 Đối tượng xin ý kiến 118

3.3.3 Nội dung và phương pháp tiến hành 118

3.4 Phương pháp xin ý kiến chuyên gia 122

3.4.1 Mục đích của phương pháp đánh giá qua ý kiến chuyên gia 122

3.4.2 Cách thức tiến hành 123

3.4.3 Kết quả khảo sát và ý kiến chuyên gia 123

KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 125

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 126

CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN TỚI LUẬN ÁN 129

TÀI LIỆU THAM KHẢO 131

CÁC PHỤ LỤC

Phụ lục 1 Phiếu phỏng vấn giáo viên 1-PL Phụ lục 2 Mô tả các thao tác cơ bản quy trình thiết kế TLĐTDH 2-PL Phụ lục 3 Phiếu phỏng vấn sau đợt TNSP 18-PL

Phụ lục 4 Phiếu xin ý kiến nhận xét trực tuyến 19-PL Phụ lục 5 Phiếu xin ý kiến nhận xét và góp ý của chuyên gia 20-PL

Phụ lục 6 Danh sách chuyên gia, nhà khoa học cho ý kiến nhận xét, góp ý

luận án 21-PL Phụ lục 7 Một số hình ảnh về thực nghiệm sư phạm 22-PL DANH MỤC HÌNH TRONG LUẬN ÁN Hình 1.1 Tiến trình DH thuyết trình PHGQVĐ với sự hỗ trợ của TLĐTDH 37

Hình 1.2 Sơ đồ vận dụng tiến trình thuyết trình theo hướng PHGQVĐ cho một bài học cụ thể với sự hỗ trợ cảu TLĐTDH 40

Hình 1.3 Sơ đồ tiến trình DH TCSVĐ thông qua hình thức tổ chức Seminar với sự hỗ trợ của TLĐTDH 42

Hình 1.4 Sơ đồ tiến trình DHTCVĐ thông qua hình thức Seminar 48

Hình 1.5 Sơ đồ cấu trúc CSDL của Tài liệu điện tử DH 52

Hình 2.1 Một trang giao diện của TLĐTDH được thiết kế theo nguyên tắc “WYS - WYG” 69

Hình 2.2 Các bước cơ bản trong quy trình xây dựng TLĐTDH 71

Hình 2.3 Nội dung “PPKTVLY” được xây dựng dưới dạng GTĐT 74

Hình 2.4 BGĐT được xây dựng theo nguyên tắc Dạy học tích cực, 75

Hình 2.5 CSDL bài giảng video clip 76

Hình 2.6 Video clip về kĩ thuật Laser minh họa cho bài giảng, gắn với các tình huống thực tế tại phòng bệnh 76

Hình 2.7 Ngân hàng câu hỏi và hướng dẫn ôn tập 77

Hình 2.8 Thí nghiệm mô phỏng về ứng dụng của dòng điện trong y học 78

Hình 2.9 Forum thảo luận nhóm, chia sẻ, trao đổi thông tin trực tuyến theo các chủ đề do người học tự tạo ra trong quá trình học 79

Hình 2.10 Các cổng thông tin bổ trợ và tài liệu tham khảo 80

Hình 2.11 Cấu trúc CSDL của TLĐTDH 81

Hình 2.12 Cấu trúc CSDL của TLĐTDH 82

Hình 2.13 Quản lí thông tin phát sinh, phản hồi từ người dùng thông qua các diễn đàn 82

Hình 3.1 Biểu đồ phân bố điểm 114

Hình 3.2 Đồ thị phân bố điểm 114

Hình 3.3 Biểu đồ phân bố tần suất điểm 114

Hình 3.4 Đồ thị phân bố tần suất điểm 115

DANH MỤC BẢNG TRONG LUẬN ÁN Bảng 1.1 Hiện trạng kĩ năng sử dụng phương tiện kĩ thuật số hỗ trợ DH 59

Bảng 1.2 Hiện trạng kĩ năng sử dụng phần mềm xây dựng bài giảng 60

Bảng 1.3 Hiện trạng việc khai thác thông tin học tập trên mạng 60

Bảng 1.4 Hiện trạng việc xây dựng và sử dụng tài liệu điện tử (bài giảng điện tử, phần mềm ứng dụng, website cá nhân…) phục vụ DH 61

Bảng 3.1 Tác động tích cực của việc sử dụng TLĐTDH trong giảng dạy 108

Bảng 3.2 Đánh giá về sự hài lòng của SV sử dụng TLĐTDH trong DH theo PPDH “nêu và giải quyết vấn đề” định hướng tự học 109

Bảng 3.3 Bảng trận câu hỏi đề kiểm tra 113

Bảng 3.4 Bảng thống kê điểm số (Xi) các bài kiểm tra đợt 1 113

Bảng 3.5 Bảng thống kê điểm số (Xi) các bài kiểm tra đợt 2 113

Bảng 3.6 Bảng thống kê điểm số (Xi) các bài kiểm tra cả 2 đợt TNSP 113

Bảng 3.7 Phân bố tần suất điểm……….114

MỞ ĐẦU

1 Lí do lựa chọn đề tài

Giáo dục đại học (GDĐH) coi trọng việc bồi dưỡng ý thức tự lực trong học tập, năng lực tự học, tự nghiên cứu, phát triển tư duy sáng tạo, rèn luyện kỹ năng thực hành, tạo điều kiện cho sinh viên (SV) tham gia nghiên cứu, thực nghiệm, ứng dụng Việc áp dụng hệ thống đào tạo theo tín chỉ trong các trường đại học phản ánh quan điểm lấy SV làm trung tâm, trong đó tự học, tự nghiên cứu được coi trọng Đây

là phương thức đưa GDĐH về với đúng nghĩa: SV tự học, tự nghiên cứu, phát huy nội lực, chủ động, sáng tạo trong học tập

Dạy tự học và bồi dưỡng năng lực tự học (BDNLTH) là cốt lõi của phương thức dạy học (DH) này

Quan điểm trên có cơ sở là các đặc điểm tâm sinh lí lứa tuổi, đặc điểm hoạt động học tập trong môi trường đại học và đặc điểm về nội dung, phương pháp dạy học (PPDH) mang tính định hướng nghề nghiệp ở bậc đại học [19]

Từ sau ngày đất nước thống nhất đến nay, số các trường đại học, cao đẳng tăng hàng chục lần, nhưng số lượng các đề tài, nghiên cứu về cơ sở lí luận và đổi mới PPDH ở đại học còn khiêm tốn, chưa tương xứng với tốc độ và quy mô phát triển Môn Lí sinh y học hiện đang được giảng dạy tại gần 100 trường đại học và cao đẳng khối ngành y sinh và nông lâm, với những nét đặc thù riêng gắn với thực tế nghề nghiệp, song các nghiên cứu đổi mới PPDH môn học này còn chưa được quan tâm đầy đủ

Một trong những điểm mới của nền giáo dục tiên tiến là xây dựng “Công nghệ giáo dục” với nội hàm là “Một tập hợp gắn bó chặt chẽ những phương pháp, phương tiện và kĩ thuật học tập ” [32], [45]

Nghị quyết số 14/2005/NQ-CP, ngày 02 tháng 11 năm 2005 của Chính phủ đã xác định mục tiêu đến 2020 là: Đổi mới PPGD đại học theo 3 tiêu chí: Phát huy tính chủ động của người học; Sử dụng CNTT trong hoạt động dạy và học; Khai thác các nguồn học liệu giáo dục mở và nguồn học liệu trên mạng Internet nhằm đưa giáo dục đại học đạt trình độ tiên tiến trong khu vực và tiếp cận trình độ thế giới” [40]

Mục tiêu nêu trên chính là sự cụ thể hóa các quan điểm của lí luận dạy học hiện đại

là: biến quá trình đào tạo thành tự đào tạo, chú trọng bồi dưỡng năng lực tự học, phát huy tính tích cực, tự lực và sáng tạo của người học [6], [34], [38]

Ứng dụng CNTT, xây dựng và sử dụng TLĐTDH, đổi mới PPDH định hướng BDNLTH trong DH ở bậc đại học trong đó có môn Lí sinh y học là cần thiết

Vì lí do trên, chúng tôi lựa chọn đề tài: “Xây dựng và sử dụng tài liệu điện tử về

“Các phương pháp và kĩ thuật vật lí ứng dụng trong y học”, hỗ trợ dạy học môn Lí sinh y học cho SV ngành y

2 Mục đích nghiên cứu

Nghiên cứu vận dụng lí luận dạy học hiện đại về bồi dưỡng năng lực tự học để xây dựng và sử dụng TLĐTDH vào thiết kế tiến trình dạy học các kiến thức phần

“PPKTVLY” (môn LSYH) cho SV ngành y

3 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu của đề tài

Đối tượng nghiên cứu: Quá trình DH môn Lí sinh y học ở trường Đại học Y Dược – ĐHTN

Phạm vi nghiên cứu: Nội dung kiến thức về “PPKTVLY” trong chương trình môn LSYH ở trường Đại học Y Dược – ĐHTN

4 Giả thuyết khoa học

Nếu xây dựng được và sử dụng TLĐTDH đã được xây dựng vào thiết kế tiến trình dạy học các kiến thức phần “PPKTVLY” (môn LSYH) phù hợp với lí luận dạy học hiện đại về BDNLTH thì sẽ nâng cao được năng lực tự học cho SV ngành Y, từ

đó góp phần nâng cao chất lượng đào tạo

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn của dạy học BDNLTH cho SV

Đề xuất quy trình xây dựng TLĐTDH về nội dung: “PPKTVLY”

Đề xuất tiến trình sử dụng TLĐTDH hỗ trợ DH nội dung “PPKTVLY” theo định hướng BDNLTH cho SV ngành y

Kiểm nghiệm, thực nghiệm sư phạm, xin ý kiến chuyên gia nhằm đánh giá tính khả thi và hiệu quả sử dụng TLĐTDH trong DH tại trường đại học Y Dược – ĐHTN

6 Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu lí luận: Nghiên cứu các quan điểm đổi mới trong GDĐH, các PPDH tích cực, dạy học BDNLTH ở bậc đại học

Phương pháp nghiên cứu thực tiễn: khảo sát, phân tích, đánh giá thực trạng việc ứng dụng CNTT trong DH đại học nói chung và DH môn Lí sinh y học nói riêng

Phương pháp TNSP và thống kê toán học: tiến hành TNSP và đánh giá tính hiệu quả của việc sử dụng TLĐTDH nội dung “PPKTVLY” trong dạy học BDNLTH cho SV Phương pháp chuyên gia: xin ý kiến nhận xét, đánh giá của các chuyên gia về tính khả thi, hiệu quả sử dụng TLĐTDH nội dung “ PPKTVLY”

7 Kết quả và đóng góp mới của luận án 7.1 Về mặt lí luận

Luận án có những đóng góp mới như sau:

- Đã hoàn thiện và phát triển lí luận về TLĐTDH bằng việc làm rõ khái niệm và

cụ thể hóa các đặc trưng, các chức năng và yêu cầu cơ bản của TLĐTDH

- Đã hoàn thiện và phát triển lí luận dạy học BDNLTH cho SV trong môi trường

DH sử dụng TLĐTDH bằng việc đề xuất quy trình dạy học BDNLTH với sự hỗ trợ của TLĐTDH

- Đã xây dựng được tiến trình DH thuyết trình PHGQVĐ, và tiến trình DHTCSVĐ thông qua hình thức seminar với sự hỗ trợ của TLĐTDH nhằm BDNLTH cho SV

7.2 Về mặt thực tiễn

Luận án có những đóng góp mới như sau:

- Đã xây dựng được TLĐTDH về nội dung “PPKTVLY” đáp ứng các yêu cầu dạy học BDNLTH cho SV, đồng thời có thể sử dụng trong môi trường DH điện tử

- Đã hiện thực hóa một số tiến trình DH BDNLTH các kiến thức về

“PPKTVLY” tương ứng với các mô hình DH thuyết trình PHGQVĐ và mô hình DHTCSVĐ thông qua hình thức seminar với sự hỗ trợ của TLĐTDH đã xây dựng

8 Cấu trúc của luận án

Luận án gồm 130 trang nội dung, trong đó có 101 hình vẽ, 18 bảng biểu và sơ đồ Chương I: Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc xây dựng và sử dụng TLĐTDH trong DH các kiến thức môn Lí sinh y học Trong đó: Phần mở đầu 3 trang, phần tổng quan 13 trang, cơ sở lý luận và thực tiễn 47 trang

Chương II: Xây dựng và sử dụng TLĐT về “PPKTVLY” định hướng BDNLTH cho SV: 33 trang

Chương III: Kiểm nghiệm và Đánh giá: 33 trang

Các công trình liên quan đến luận án đã công bố Tài liệu tham khảo và các phụ lục

Chương 1

CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG TÀI LIỆU ĐIỆN TỬ TRONG DẠY HỌC `MÔN LÍ SINH Y HỌC

1.1 Tổng quan về các vấn đề nghiên cứu

Trong phần này tác giả trình bày tổng quan các vấn đề nghiên cứu của đề tài, gồm:

- BDNLTH trong giáo dục đại học

- TLĐTDH và các nghiên cứu về TLĐTDH trên thế giới

- Các nghiên cứu về TLĐTDH ở Việt Nam

- Nghiên cứu TLĐTDH môn Lí sinh y học trên thế giới

- Nghiên cứu về TLĐTDH môn Lí sinh y học ở Việt Nam

1.1.1 Bồi dưỡng năng lực tự học trong giáo dục đại học

Các lĩnh vực nghiên cứu về giáo dục đại học rất đa dạng và phong phú, trong đó các nghiên cứu về đổi mới phương pháp DH theo hướng tích cực, lấy người học làm trung tâm, chú trọng việc tự học và BDNLTH được đặc biệt chú trọng

Điển hình cho các nghiên cứu về đổi mới giáo dục, các mô hình phát triển giáo dục, các phương pháp tiếp cận giá trị trong khoa học giáo dục và những định hướng cho giáo dục đại học Việt Nam là các công trình nghiên cứu của Thái Duy Tuyên (Mục tiêu giáo dục và các mô hình giáo dục hiện đại) [45], [46], [47], Nguyễn Cảnh Toàn (Quá trình dạy - tự học) [43], [44], Phạm Văn Lập (Các cách tiếp cận trong giáo dục) [7], Lê Thạc Cán (các mô hình giáo dục trong thế kỉ 21) [38], Pai Obanya, Makigauhi Tsunesaburo, Raja Roy, Zhong Binglin và Zhu Chuali (Các chiến lược phát triển GDĐH cho thế kỉ 21

và công cuộc cải cách trong giáo dục) [29], [38], [59] và nhiều chuyên gia hàng đầu về giáo dục khác như: Hoàng Tụy, Phạm Tất Dong, Nguyễn Ngọc Lanh

Các công trình nghiên cứu liên quan đến đổi mới phương pháp DH, theo hướng chú trọng việc tự học và BDNLTH được đặc biệt quan tâm, với sự đóng góp công sức, trí tuệ của đội ngũ các nhà khoa học, các chuyên gia giáo dục Chỉ riêng trong lĩnh vực đổi mới phương pháp DH môn Vật lý, cũng có thể kể ra nhiều nhà khoa học có đóng góp đáng kể như: Pai Obanya, Juma Shabani, Peter Okebukola, Renikop, A.V Perưskin, P.A Znamenxki, A.V Muraviep, [29], [59], Lê Khánh Bằng [3], [4], Nguyễn Đức Thâm, Phạm Xuân Quế [32], Phạm Hữu Tòng [42], Trần Đức Vượng [57], Lê Công Triêm [56], Nguyễn văn Khải [21], Đỗ Hương Trà [55]

Ứng dụng công nghệ DH định hướng BDNLTH cũng phát triển mạnh mẽ: nói riêng

ở bậc đại học, có thể kể ra nghiên cứu của các tác giả: Jef peeraer (2011) về CNTT cho dạy học tích cực [20], Michiko Kaya (2003) về Hiện đại hóa DH đại học Nhật bản [24],

Lê Khánh Bằng (2000) [4], Tô Văn Bình (2011) [5], Vũ văn Tảo (2000) [38] về Công nghệ DH và xu thế đổi mới giáo dục Đại học

Nhiều nghiên cứu gần đây hướng vào các kĩ thuật DH trong đào tạo tín chỉ, điển hình

là các tác giả: Đặng Xuân Hải (2010): Kĩ thuật DH trong đào tạo tín chỉ [11], Lê Thạc Cán (2000): Mô hình giáo dục đại học Thế kỉ 21 [7], và nghiên cứu của nhiều tác giả khác như: Phạm Minh Hạc, Đặng Vũ Hoạt, Lê Viết Khuyến [58], Lâm Quang Thiệp [52], Trần Đức Vượng [57]

1.1.2.Tổng quan vể TLĐTDH và c ác nghiên cứu về TLĐTDH trên thế giới

Có nhiều cách hiểu khác nhau về khái niệm TLĐTDH, tác giả sẽ trình bày chi tiết trong phần sau của luận án

Tuy nhiên, theo nghĩa thông dụng, TLĐTDH thường được hiểu là một dạng của phương tiện DH, bao gồm:

- Phương tiện DH số (gọi tắt là phần cứng)

- Cơ sở dữ liệu dạng số hóa, phần mềm DH (gọi tắt là phần mềm)

Phương tiện DH số thông dụng là các thiết bị lưu trữ và xử lí thông tin, các thiết

bị hỗ trợ và phục vụ việc dạy học như: máy tính, máy chiếu, các thiết bị nhúng, mô hình điện tử, thiết bị lưu trữ thông tin (băng hình, thẻ nhớ, đĩa CD, DVD, USB, ibook, smartphone…)

Cơ sở dữ liệu dạng số hóa, phần mềm DH thông dụng là nguồn học liệu, tài nguyên học tập được số hóa dưới dạng các file dữ liệu, các phần mềm ứng dụng, các bài thí nghiệm ảo, phòng thực hành mô phỏng…

Khái quát một số nét về lịch sử ra đời và quá trình phát triển của TLĐTDH (phương tiện DH số, chương trình, phần mềm DH) như sau:

Năm 1623, Wilhelm Schickard đã tạo ra chiếc máy tính đầu tiên và mở ra kỷ nguyên cho các thiết bị sử lí thông tin Tiếp sau đó là những chiếc máy tính

do Blaise Pascal (1642) và Gottfried Wilhelm von Leibniz (1671) sáng chế ra đời

Năm 1820, Charles Xavier Thomas đã chế tạo thành công chiếc máy kế toán có

thể cộng, trừ, nhân, chia và năm 1890, chiếc máy tính dạng bảng do Herman Hollerith thiết kế được ra đời Chiếc máy tính EDSAD được chế tạo tại đại học Cambridge vào những năm 1950 là chiếc máy tính đầu tiên được lập trình

Máy vi tính xuất hiện lần đầu vào thập niên 1970, có mặt ở khắp mọi nơi vào

thập niên 1980 Chiếc ThinkPad 700 của IBM ra đời vào 1992 khởi đầu của những chiếc máy tính xách tay rất phổ biến hiện nay

Những năm 2000 đánh dấu sự phát triển vượt bậc của Internet, kèm theo đó là việc ra đời các thiết bị mạng và truyền dẫn, đã mở ra kỉ nguyên của máy tính bảng (Tablet), Ipad, Iphone, Ebook… tích hợp rất nhiều tình năng, với màn hình cảm ứng,

sử dụng các giải pháp mạng không dây và công nghệ điện toán đám mây…

Các chương trình phần mềm đã được các nhà nghiên cứu Mỹ sử dụng trong giáo dục và đào tạo từ đầu những năm 1940, điển hình là chương trình “the type19

synthetic radar trainer” được xây dựng vào năm 1943

Từ đó cho đến giữa những năm 1970, phần mềm giáo dục thường được tích hợp trực tiếp vào các thiết bị kĩ thuật số, mà thông thường là các máy tính lớn, trong đó dấu ấn quan trọng nhất phải kể đến là hệ thống PLATO và TICCIT được phát triển tại trường đại học Illinois vào giai đoạn 1960 – 1972, sử dụng ngôn ngữ lập trình BASIC (phát triển từ 1963) và LOGO (phát triển từ 1967), sau này trở thành chuẩn cho phần mềm giáo dục trong các máy tính gia đình

Sự xuất hiện của máy tính cá nhân (PC- Personal Computer) vào năm 1975 đã tạo

ra một bước ngoặt trong lĩnh vực ứng dụng các phần mềm trong giáo dục, đào tạo Thay vì phải chia sẻ thời gian sử dụng các máy tính lớn của các trường đại học hoặc chính phủ, với các máy PC, người sử dụng có thể xây dựng vả sử dụng phần mềm cho máy tính ở nhà hoặc ở trường

Những năm 1980, được đánh dấu bằng sự ra đời của các công ty phát triển phần mềm giáo dục chuyên nghiệp Broderbund Learning Company và Minnesota Educational Computing Consortium là những công ty đi đầu trong giai đoạn này và

đã tạo ra một loạt chức năng mới của máy tính cá nhân với một loạt các phần mềm

mà sau này được phát triển cho Apple II

Năm 1990, hệ điều hành Windows ra đời và sau đó là một loạt các phiên bản

Win-Me, XP, Vista và hiện tại là Windows 7, Windows 8, cùng với bộ công cụ MS Office

của hãng Microsoft, mà mới nhất là bộ Office 365 bắt đầu được sử dụng và phổ cập ở Việt Nam từ năm 2014 đã đem lại rất nhiều tiện ích cho việc soạn thảo, thiết kế bài giảng với nhiều định dạng khác nhau (dạng text, trình chiếu, webpage…), tạo ra một cuộc cách mạng giáo dục thực sự cả về phương pháp luận lẫn công nghệ DH, mà ở

đó, mối quan hệ không gian-thời gian-trật tự thang bậc theo quan điểm giáo dục truyền thống bị phá vỡ [4]

Với sự phát triển vượt bậc của CNTT, vấn đề dạy và học đã được xem xét một cách nghiêm túc trên phạm vi toàn cầu, mà UNESCO là tổ chức đề xướng, và được sự ủng hộ, quan tâm của đông đảo các chuyên gia về giáo dục, đào tạo trên toàn thế giới, tại các diễn đàn và hội nghị quốc tế như: diễn đàn của Hội đồng Quốc tế về giáo dục thế kỉ 21, Hội nghị Giáo dục cho mọi người, tổ chức tại Jomtien, Thái Lan năm 1996 Hội nghị thế giới về “Giáo dục đại học (GDĐH) thế kỉ 21- tầm nhìn và hành

động”, tổ chức tại Paris năm 1998, với “Tuyên ngôn thế giới về GDĐH thế kỉ 21”,

đã nhấn mạnh: “Cần phải tận dụng đầy đủ các ưu thế của CNTT và viễn thông để đổi mới GDĐH bằng cách mở rộng và đa dạng hóa cách chuyển tải và phương thức

sử dụng các kiến thức, thông tin một cách rộng rãi” [18], [38], [58]

Một số loại phần mềm giáo dục cơ bản Phần mềm giáo dục cho trẻ em và hỗ trợ DH ở nhà

Một phần lớn các phần mềm giáo dục được phát triển từ giữa những năm 1990 đến nay là dành cho giáo dục cho bậc học phổ thông, gắn kết nội dung giáo dục với các môn học trong nhà trường

Việc thiết kế các phần mềm giáo dục thường được thiết kế kết hợp giữa giải trí

và giáo dục theo nguyên lí học mà chơi, chơi mà học Một vài phần mềm khá phổ

biến như: Compris, Knowledge Adventure Jumpstart và Math Blaster, các phần mềm Zoombinis…

Ở Việt Nam hiện cũng rất phổ biến các phần mềm loại này như: Phần mềm học vần Tiếng Việt, Gamevui, kể chuyện cho bé, học qua tranh, đố vui, bút thông minh… [48], [49]

Các phần mềm hỗ trợ DH ở trên lớp

Loại phần mềm giáo dục được thiết kế để sử dụng trong lớp học và thường do các hãng phần mềm xây dựng, bao gồm các nhà xuất bản sách giáo dục, trong đó

The schoolzone.co.uk Guide to Digital Resources (2005) là một tài liệu hướng dẫn đầy đủ về 500 sản phẩm được lựa chọn và giới thiệu, được phân loại theo môn học của hệ thống các trường học ở Anh là một ví dụ điển hình [16], [17], [23]

Các phần mềm giải trí mang tính giáo dục phổ thông

Các chương trình giải trí mang tính giáo dục thường được lồng ghép các trò chơi

và phần mềm giáo dục thành một sản phẩm vừa mang tính giải trí vừa hướng đến giáo dục và có phần quản lý của cơ quan giáo dục Chẳng hạn như: phần mềm học ngoại ngữ, học tin học IBT, bảng tính điện tử luyện âm, các phần mềm giải toán và thi toán qua mạng cho học sinh tiểu học và trung học hiện đang thu hút sự tham gia của hàng triệu học sinh và thày cô giáo…

Các phần mềm tham khảo

Nhiều nhà xuất bản từ điển và sách giáo khoa, nhiều công ty phần mềm đã phát triển các phần mềm tham khảo cho DH mà điển hình là Microsoft Các sản phẩm gần đây sử dụng công nghệ internet Wikipedia và các thành phần của nó (như là Wikitionary) đã định hướng phát triển phần mềm tham khảo giáo dục Khái niệm Wiki cho phép phát triển sự cộng tác của các chuyên gia và những người không chuyên

Phần mềm ứng dụng lĩnh vực đào tạo tập trung và giáo dục đại học

Các phần mềm giáo dục đầu tiên trong lĩnh vực giáo dục đại học được thiết kế chạy trên máy tính đơn (hoặc các thiết bị cầm tay) Gần đây, các nhà lập trình đã phát triển phần mềm giáo dục chạy trên sever, truy cập qua mạng internet, phổ biến nhất là các các phần mềm hỗ trợ thiết kế bài giảng, TLĐTDH

Năm 1984, Bob Gaskin, trường đại học Berkeley (California), đã sáng tạo ra phần mềm Presenter, sau này được đổi tên là PowerPoint, cung cấp cho người dùng trên toàn thế giới một trong những công cụ xây dựng bài giảng điện tử hiệu quả và nhanh chóng trở nên thông dụng Theo ước tính của Microsoft, hiện tại, trung bình mỗi ngày

có 30 triệu phiên trình chiếu bằng PowerPoint, trên toàn thế giới!

Internet, bắt đầu được sử dụng ở Hoa Kỳ vào năm 1995 và sau đó được phổ biến rộng rãi trên toàn thế giới Cho đến nay, hầu hết các trường đại học đã sử dụng những chức năng của Internet vào hoạt động DH [16], [17], [36]

Năm 1998, Bà Sandra Weiss, chủ tịch Hội đồng Khoa học hệ thống các trường đại học Hoa Kỳ đề xuất các khóa học theo hướng sử dụng các ứng dụng của

Internet, các nguồn tài nguyên học tập và các phần mềm DH, nhằm thay thế cách

dạy và học truyền thống, đánh dấu sự khởi đầu của khái niệm TLĐTDH

Các nghiên cứu, ứng dụng TLĐTDH thường hướng vào 3 chủ đề: Thiết kế giảng dạy (Instructional design), phương tiện truyền thông trong DH (Instructional Media)

và Công nghệ DH (Instructional techlonogy), căn cứ kết quả nghiên cứu và thử

nghiệm giáo dục trên cơ sở thị giác, và lý thuyết về truyền thông trong DH, các trào lưu tâm lý học giáo dục (tâm lý học ứng xử theo mô hình Skinner, tâm lý học nhận thức mô hình Piaget) [48], [69]

Nghiên cứu liên quan đến ứng dụng của CNTT và TLĐTDH nói riêng vô cùng đa dạng và phong phú Có thể nêu một số hướng nghiên cứu chính như sau:

Xây dựng các bài giảng và giáo trình điện tử, với rất nhiều chức năng tiện ích, bao gồm cả các nội dung tri thức, học thuật, kĩ năng (kết hợp video và audio), các loại từ điển ofline và online cài đặt trong máy cá nhân hay tra cứu trực tiếp trên mạng

Sử dụng các phần mềm ứng dụng nhằm sử lý số liệu cho các môn học chuyên ngành hay trong nghiên cứu khoa học (Epi infor, SPSS, MS Excel), thiết kế và tính toán trong DH các chuyên ngành kỹ thuật như CAM/CAD, Matlap [58], [64] Xây dựng ngân hàng câu hỏi và các phần mềm trắc nghiệm khách quan, sử dụng

để tổ chức thi và lượng giá trong các phòng máy, thi trực tuyến qua mạng LAN và mạng Internet (ví dụ phần mềm Item bank Mr test, Violet )

Xây dựng các phần mềm mô phỏng và các phòng thí nghiệm ảo Một số phần mềm khá thông dụng như: Gambit Mimic Virtual, Lab CCNA (mô phỏng phòng thực hành LAB CCNA), Crocodile Physics (Thiết kế Phòng thí nghiệm ảo), phần mềm Macromedia Director và Share3d (Mô phỏng 3D và tính toán hệ cơ - cơ điện

tử với Visual Nastran…) [49], [52]

Một hướng nghiên cứu mới là xây dựng những trang Web học tập, cho phép tổ chức các hoạt động dạy và học linh hoạt như học tập từ xa, học qua mạng, tạo các forum hội thảo nhóm, giữa giáo viên với SV, giữa các thành viên cùng lớp và bên ngoài lớp học, thậm chí mở rộng ra tầm quốc gia và quốc tế

Các thư viện điện tử hay trung tâm học liệu ngày nay có thể hiểu là một tổ hợp các TLĐTDH, với rất nhiều chức năng hoàn toàn mới như: thiết lập cơ sở tri thức,

xây dựng kho tài nguyên học tập điện tử (tài liệu, giáo trình, băng đĩa, sách tham khảo, luận văn, bài báo ) và các công cụ tra cứu, khai thác thông tin

Với sự hỗ trợ của CNTT và các TLĐTDH, một phương thức DH mới có tên gọi

là “lớp học kết nối” (Connected Learning) mà ở đó, các bài giảng, thực hành, thí nghiệm, các ý kiến thảo luận, tranh luận… đều được thực hiện qua mạng máy tính,

SV tìm hiểu bài giảng trực tuyến, sinh hoạt nhóm hay giao tiếp với thầy cô giáo đều thông qua hệ thống video convidence [60], [63]

Một hình thức đào tạo mới mà chỉ có thời đại CNTT với những tiến bộ của cơ sở

hạ tầng mạng, đặc biệt việc áp dụng công nghệ điện toán đám mây trong giáo dục

(Cloud Computing in education), cùng với hệ thống TLĐTDH chuyên ngành phong phú mới có thể thực hiện được, đó là phương thức đào tạo từ xa, trong đó công nghệ hội tụ đa phương tiện (Multimedia convergence technology), các trạm học tập tương tác, lớp học ảo, được xây dựng, sử dụng và phát huy hiệu quả tối đa [47], [57], [65] Theo đó, những khái niệm như khóa học, lớp học, cách thức đăng kí học và lên lịch học tập, việc lên lớp dự giờ, thi cử, xét lên lớp lưu ban, thi tốt nghiệp đều có thể thực hiện thông qua các phần mềm quản trị đào tạo thông minh

Tính ưu việt của TLĐTDH trong các hình thức DH từ xa (E.learning, M.learning), với sự hỗ trợ của máy tính và mạng internet đã được khẳng định trong hàng loạt các nghiên cứu đã được công bố của Bill Brandon (2006); Clack Ruth Colvin (2008) [60]; Đavid Holcombe (2008); Diana G.Oblinger (2006) [61]; Gilly Salmon (2004) [64]; Elliot Masie (2004); Geoger Veletsianos (2010); George Veletsianos (2010) [63]… Nhiều công tình nghiên cứu về vai trò tích cực của các phương thức DH mới, với

sự hỗ trợ của TLĐTDH trong việc phát triển tư duy và BDNLTH cũng đã được công

bố bởi: Katy Campbell (2004), Handerson Aland (2003) [66], Karen Hyder, Ann Kwinn, Ron Miazga, and Matthew Murray (2007) [69]

Tóm lại, nghiên cứu, ứng dụng CNTT-TT nói chung và TLĐTDH nói riêng đang là một lĩnh vực được quan tâm, nghiên cứu rộng khắp trên thế giới cũng như ở Việt Nam, đem lại hiệu quả thiết thực, góp phần thay đổi hoàn toàn hoạt động dạy

và học, nâng cao chất lượng giáo dục đào tạo trong các nhà trường

1.1.3 Các nghiên cứu về xây dựng và sử dụng TLĐTDH ở Việt Nam

Ngay sau khi Internet được mở ra tại Việt Nam vào năm 1998, Bộ GDĐT đã xây dựng đề án mạng giáo dục Edu.net, để nối mạng toàn ngành và phát triển dịch

vụ thông tin giáo dục

Để thúc đẩy quá trình ứng dụng và phát triển CNTT trong hệ thống giáo dục, đào tạo, Bộ GDĐT đã xây dựng nhiều trang thông tin như: www.moet.gov.vn, www.edu.net.vn trong đó nhiều chuyên trang được xã hội và cán bộ, giáo viên, học sinh hết sức quan tâm như: trang tuyển sinh (ts.moet.gov.vn, thi.moet.gov.vn), trang thống kê giáo dục, công nghệ E.learning, thư viện giáo trình điện tử và Diễn đàn mạng giáo dục có thể coi đây cũng là một dạng TLĐTDH hỗ trợ trực tiếp cho hoạt động dạy và học của ngành giáo dục Việt Nam

Website http://el.edu.net.vn đã được xây dựng và sử dụng nhằm tuyên truyền phổ cập công nghệ, nghiên cứu thử nghiệm và tuyển chọn các phần mềm DH thích hợp, đồng thời Bộ GDĐT cũng tổ chức chuyển giao các phần mềm công cụ tạo bài giảng đạt chuẩn quốc tế, phù hợp với nhu cầu Việt Nam cho các Sở và các Trường đại học (Macromedia Flash, Frontpage, Publisher, MS Powerpoint, Violet, Acrobat, Adobe Presenter )

Đóng góp của CNTT, các thiết bị kĩ thuật số và đặc biệt là các TLĐT hỗ trợ DH trong đổi mới nội dung, phương pháp DH là rất quan trọng Các bài giảng trực quan, sinh động hơn, giúp SV học tập hiệu quả, chủ động, sáng tạo hơn bằng cách sử dụng các TLĐTDH vào giảng dạy như các phần mềm trình diễn (PowerPoint, Flash, Violet…), các phần mềm hỗ trợ (Maple, Mathematica, Corel, Photoshop…), các phòng thí nghiệm ảo (Crocodile, Seasoft Optics, Interactive Physics…), các phương tiện truy cập và tra cứu kĩ thuật số (notebook, ebook, tablet )

Dự án “Đổi mới chương trình giáo dục, sách giáo khoa và tài liệu giảng dạy” và dự

án “Đào tạo cán bộ tin học và đưa tin học vào nhà trường” được xác định là 2 trong 7

dự án trọng điểm thuộc chương trình mục tiêu quốc gia giai đoạn 2006 - 2010

Ngày 18.12.2010, Bộ GDĐT đã phát động cuộc thi “Thiết kế hồ sơ bài giảng điện tử” trong toàn ngành nhằm đẩy mạnh phong trào ứng dụng CNTT, thiết kế, xây dựng TLĐT, góp phần đổi mới nội dung và phương pháp DH

Cuộc thi cũng định hướng tiếp cận công nghệ DH hiện đại là E.learning, tạo

nguồn TLĐTDH mở, chia sẻ kinh nghiệm trong cộng đồng giáo dục, giúp SV tự học

là chính, có thể học ở mọi nơi, mọi lúc, tiến tới mô hình trường học điện tử

Có thể liệt kê một số phần mềm công cụ tiện ích khá phổ biến hiện nay như: phần mềm tạo bài giảng E.learning từ Powerpoint (Adobe Presenter 7.0, Adobe Captivate hay Authoware), công cụ soạn bài giảng Multimdia (Daulsoft Lecture Maker, Microsoft Producer), công cụ thiết kế các bài thí nghiệm ảo (Virtual Physics), Mô phỏng vật lý (Physics Simulations), phần mềm kể chuyện với hình ảnh minh họa (Photo Story), bộ công cụ xây dựng bài giảng điện tử ILC Builder và Imitor, phần mềm soạn thảo câu hỏi trắc nghiệm Testonline client và công cụ xây dựng website cá nhân Nuke, Drupal, Moolde, Joomla vv… [23], [26], [41]

Đóng góp về nghiên cứu và thiết kế sản phẩm phần mềm DH cũng khá đa dạng và phong phú Chẳng hạn như một số công trình của các chuyên gia giáo dục như: Phạm Xuân Quế (ĐHSP Hà Nội) với phần mềm thực tập mô phỏng về cơ học, các phần mềm thực hành ảo về quang học và điện-từ, phần mêm phân tích video; Lê Công Triêm (2010): Sử dụng phương pháp thí nghiệm biểu diễn với sự hỗ trợ của tài liệu giáo khoa điện tử trong DH vật lí; Trần Đức Vượng (2003): DH nêu vấn đề với sự hỗ trợ của tài liệu giáo khoa điện tử trong DH vật lí; Jef Peeraer và Trần Nữ Mai Thi (2011): Bộ công cụ ứng dụng CNTT trong DH tích cực [20]

Gần đây, một số đề tài, luận án tiến sĩ và luận văn cao học cũng đã tập trung nghiên cứu vấn đề này Có thể nêu ra một số nghiên cứu gần đây nhất như: “Tổ chức hoạt động DH Vật lí đại cương trong các trường ĐH theo học chế tín chỉ với sự hỗ trợ của E.learning” (Luận án Tiến sĩ giáo dục học của Lê Thanh Huy, Trường ĐHSP

- Đại học Huế, 2013), [17]; “Xây dựng và sử dụng tài liệu giáo khoa điện tử hỗ trợ

DH phần cơ - nhiệt vật lí 10 THPT (Luận án Tiến sĩ giáo dục học của Phan Nhật Khánh, Đại học Huế 2012) [23]; “Sử dụng thí nghiệm với sự hỗ trợ của máy vi tính trong DH một số kiến thức cơ - nhiệt THPT” (Luận án Tiến sĩ giáo dục của Trần Huy Hoàng, đại học Sư phạm Vinh 2006) [16]; “Thí nghiệm thực hành ảo ứng dụng trong DH kỹ thuật công nghiệp lớp 12 THPT” (Luận án Tiến sĩ giáo dục học của Lê Huy Hoàng, đại học Sư phạm Hà Nội 2005) [15]; “Nghiên cứu sử dụng MVT với Multimedia thông qua việc xây dựng và khai thác website dạy học vật lý 6 THCS”,

(Luận án tiến sĩ Giáo dục của Vương Đình Thắng, Đại học Vinh, Nghệ An 2004) [49]; “Vận dụng phương pháp mô phỏng vào DH kỹ thuật công nghiệp” (Luận án Tiến sĩ tâm lí giáo dục học của Lê Thanh Nhu, Đại học Sư phạm Hà Nôi 2002) Các nghiên cứu nêu trên đã tập trung đi sâu vào lĩnh vực thiết kế, xây dựng và

sử dụng các TLĐT trong DH tích cực, làm rõ những thuật ngữ và khái niệm mới như: học liệu điện tử, TLĐT, tài liệu giáo khoa điện tử (TLGKĐT), DH điện tử Một số sản phẩm (TLĐTDH, TLGKĐT) và quy trình sử dụng sản phẩm đó trong DH trên lớp, DH với sự hỗ trợ bởi máy tính, DH qua mạng về một số nội dung cơ - nhiệt, điện - từ, quang học, kĩ thuật công nghiệp trong chương trình vật lí phổ thông trung học… đã được công bố và kiểm định trong thực tế, chứng minh được tính khả thi và hiệu quả

Tuy nhiên, những công trình nghiên cứu đã được công bố và ứng dụng trong thực tế về xây dựng, sử dụng TLĐTDH cho các môn học chuyên ngành ở bậc đại học còn khá khiêm tốn, chưa tương xứng với tốc độ phát triển rất nhanh của hệ thống các trường đại học Việt Nam hiện nay

Đặc biệt việc nghiên cứu, xây dựng TLĐTDH nội dung về “PPKTVLY” BDNLTH theo hướng là sản phẩm mở, dùng chung, có thể chia sẻ, khai thác rộng rãi qua mạng internet hiện chưa có công trình được công bố và chưa có sản phẩm lưu hành trên thị trường

Nghiên cứu của tác giả nhằm góp phần khắc phục hạn chế trên

1.1.4 Nghiên cứu về TLĐTDH môn Lí sinh y học trên thế giới

Nếu như trước đây, tài liệu DH truyền thống được sử dụng phổ biến trong các hoạt

động DH và nghiên cứu y sinh học nói chung và môn Lí sinh y học nói riêng là tranh, ảnh, sinh vật phẩm thực và các loại tiêu bản ngâm foocmon, thì những năm gần đây đã

dần được bổ sung và thay thế bằng các TLĐTDH

Dạng TLĐTDH phổ biến nhất là các tài nguyên học liệu chuyên ngành, ví dụ: kho tài nguyên học liệu điện tử Medline, của Thư viện Y học Quốc gia Hoa kỳ (US National Library of Medicine), nơi số hóa và lưu trữ hàng chục triệu ấn bản, công trình, bài viết, thông tin y học, được cập nhật thường xuyên mà người dùng khắp thế giới có thể đăng kí và truy cập qua mạng internet (Một số trường đại học Y dược Việt Nam đã

được hãng Silver Platter (Mỹ) tài trợ, cung cấp đều đặn và miễn phí dưới dạng các đĩa

CD chứa dữ liệu)

Các phần mềm DH tương tác thường được thiết kế dưới dạng các gói dữ liệu độc lập hoặc các website cũng là một dạng TLĐTDH thông dụng Có thể chỉ ra một số TLĐTDH dạng này đang được sử dụng rất rộng rãi hiện nay như: phần mềm DH Body Study, (có thể lưu trữ và truy cập từ đĩa CD), các TLĐT được thiết kế dưới dạng Website (ví dụ: như: biodigitalhuman.com và healthline.com/human-body-maps) Đây thực sự là một dạng TLĐTDH chuyên ngành phổ biến và hữu ích đối với SV ngành y trên toàn thế giới cũng như ở Việt Nam, phục vụ hiệu quả cho học tập, nghiên cứu, giảng dạy nhiều chuyên ngành trong đó có Lí sinh y học

Năm 2012, các nhà nghiên cứu từ Đức và Canada đã tạo ra mô hình kỹ thuật số 3D đầu tiên của bộ não người hoàn chỉnh, có tên gọi là "Big Brain" Mô hình hiển thị chi tiết về giải phẫu và sinh lí học của não bộ, người dùng có thể truy cập công khai

bộ tài liệu điện tử này qua cổng thông tin CBRAIN bằng việc đăng ký miễn phí

Đầu năm 2013, Tổng thống Mỹ Obama công bố một dự án 64 triệu euro để phát triển một phần mềm lập bản đồ bộ não con người, hỗ trợ việc giảng dạy, nghiên cứu

của các chuyên ngành y sinh

Nhờ ứng dụng những thành tựu mới nhất của công nghệ điện toán đám mây và

kỹ thuật lõi kép, đầu năm 2013, các chuyên gia Mỹ đã cung cấp phần mềm Visible Body mô phỏng 3D (Human Anatomy Atlas), rất ưu việt cho việc DH và nghiên cứu

y học, điều đặc biệt là phần mềm này có thể truy cập bằng các thiết bị di động cầm tay chạy trên nền ngôn ngữ lập trình Android

Các phần mềm mô phỏng thực tại ảo và mô hình giải phẫu điện tử cũng là một dạng TLĐTDH rất có giá trị cho việc giảng dạy kiến thức và hỗ trợ rèn luyện kỹ năng thực hành Ví dụ: phòng thực hành mô phỏng sinh lí (trường ĐH Y khoa Cônming Trung Quốc thiết kế), các mô hình giải phẫu điện tử của một số hãng nổi tiếng như: 3B (Đức), NASCO và Gaumard (Mỹ), Hồng Liên (Trung Quốc)

Dạng TLĐTDH này giúp SV hiểu rõ bản chất vật lý, cơ chế và nguyên lí của

nhiều hiện tượng, quá trình sống, thực hành kĩ năng tiền lâm sàng (thực hành, rèn

luyện các kỹ năng, các thao tác cơ bản trên mô hình “giống như thật” trước khi tiếp

xúc và thao tác trên bệnh phẩm, bệnh nhân,và tình huống thật tại giường bệnh (thực

hành Lâm sàng)

Bên cạnh thế mạnh là đa dạng và phong phú, các phần mềm dạy học hiện nay hầu hết đều vẫn chỉ là các phần mềm đơn lẻ, dưới dạng sản phẩm đóng, người sử dụng ít có cơ hội tương tác và tham gia bổ sung, cập nhật thông tin

1.1.5 Nghiên cứu về TLĐTDH môn Lí sinh y học ở Việt Nam

Lí sinh y học là môn học giao thoa của nhiều lĩnh vực như như vật lí, sinh học, y học, tâm lý học

Đặc điểm định hướng nghề nghiệp, tích hơp, liên ngành của môn học thể hiện ở

sự tích hợp giữa các kiến thức vật lí (thuộc lĩnh vực khoa học cơ bản), các kiến thức

y - sinh học (lĩnh vực khoa học sự sống) và các kiến thức về kĩ thuật (khoa học ứng dụng), cũng như sự gắn kết giữa các nội dung học thuật với các giải pháp kĩ thuật, mang tính thực tiễn chuyên ngành Chẳng hạn:

Dưới góc độ y học cơ sở: Những quan điểm, kiến thức và định luật vật lí làm

sáng tỏ nguyên lý cấu tạo, nguyên tắc hoạt động, nguồn gốc các lực, công, quy luật chuyển hóa giữa các dạng năng lượng và vật chất bên trong các hệ thống sống nhằm phát hiện, nghiên cứu, giải thích cơ chế, động lực và bản chất vật lí của các hiện tượng và quá trình sinh học, làm sáng tỏ điều kiện phát sinh, duy trì và phát triển của các tổ chức sống

Ở góc độ cận lâm sàng: Các kiến thức vật lí được ứng dụng trong các liệu pháp

thăm dò chức năng (nghe tim phổi, mạch, huyết áp, đo ghi điện tim, điện não, điện cơ…), chẩn đoán hình ảnh (siêu âm, X-quang, chụp cộng hưởng từ…), xét nghiệm (hóa sinh, vi sinh, miễn dịch, huyết học, giải phẫu bệnh…)

Dưới góc độ lâm sàng: Các tác nhân vật lí như: tác động cơ học, tác dụng nhiệt,

các lực điện-từ trường, ánh sáng và các loại tia bức xạ bao gồm hồng ngoại, khả kiến, tử ngoại và các tia có năng lượng cao như tia Rơnghen, Gamma, tia phóng xạ, sóng âm và siêu âm được sử dụng rộng rãi trong vật lí trị liệu (điều trị bằng hồng ngoại, tử ngoại, điện phân, điện châm, kích điện, tạo nhịp tim…), các liệu pháp xạ trị và y học hạt nhân (tia phóng xạ và các bức xạ năng lượng cao), các kĩ thuật phẫu thuật không dao kéo (dao cao tần, cắt đốt bằng tia laser, gamma knife ) [2], [3], [25], [28]

Tuy nhiên trong suốt một thời gian khá dài, chương trình, nội dung môn học luôn có sự biến động và điều chỉnh Ví dụ, trước năm 1994, chuyên ngành này chủ yếu cung cấp cho SV những kiến thức Vật lý có liên quan đến Y học, được hiểu là một bộ môn khoa học cơ bản (dạy vật lý ở trường Y) và thường được ghép chung với môn Toán thành bộ môn Toán-Lý

Trong khoảng 1995- 2000, khi các bộ môn cơ bản được tách ra và chuyển về các trường đại học đại cương, môn học này gần như bị đồng hóa với bộ môn Vật lý đại cương, nghĩa là SV tất cả các trường, các chuyên ngành tự nhiên đều được trang bị một nội dung kiến thức vật lí như nhau Kết quả là, nhiều kiến thức trong chương trình không gắn với chuyên ngành và ngược lại, nhiều kiến thức rất cần thiết lại không được cung cấp

Chỉ từ sau Hội nghị chuyên đề về Lí sinh y học toàn quốc, tổ chức tại trường đại học Y Hà Nội (8.1999), đặc biệt từ khi bản “Kiến nghị của các nhà Lí sinh y học toàn quốc” được Bộ GDĐT và Bộ Y tế phê chuẩn, môn học này mới thực sự có được vai trò

và vị trí như hiện nay

Đó là một trong các lí do mà, trong một thời gian dài tìm hiểu, tra cứu tại một số thư viện và trang web của các trường đại học trong nước, tác giả hầu như chưa tìm được một TLĐTDH nào về chuyên ngành Lí sinh y học, ngoài một số thông tin vắn tắt trong Từ điển bách khoa thư và trang Từ điển bách khoa toàn thư Việt Nam

Từ các nguồn khác, tác giả cũng mới chỉ sưu tầm được một số đề tài, bài viết, còn tương đối sơ lược, chẳng hạn như khảo luận về việc đổi mới giảng dạy môn Lí sinh của Nguyễn Khánh Bằng (1998) [2], (lưu hành nội bộ trong trường ĐHY Hà Nội), một số bài viết ngắn trên tạp chí y học thực hành và tạp chí KHCN cấp trường, một vài đề tài khoa học cấp cơ sở của: Bùi văn Thiện, Nguyễn Minh Tân (Đại học Thái Nguyên), Nguyễn Văn Nghĩa (Đại học Y Hải Phòng), Lê Văn Trọng (Đại học Huế), Lê văn Lợi (Đại học Y TP HCM), Lê Tiến Lộc (Đại học Tây Nguyên), Nguyễn Văn Quý (Cao đẳng Y tế Hà Nội)

Trên một số tạp chí và trang thông tin điện tử thời gian gần đây đã xuất hiện một

số bài giới thiệu về phần mềm DH liên quan đến lĩnh vực LSYH như: website

www.docsachysinh.com (Phùng Trung Hùng, Trường ĐH Y Dược TPHCM); website

tailieudientu.joomskys.net (Bộ môn Lí sinh trường ĐH Y Dược Thái Nguyên) cũng cung cấp một số dữ liệu có thể tham khảo cho DH môn học này

Từ năm 2010, đã xuất hiện một số bài thí nghiệm mô phỏng về kĩ thuật quang, chụp cắt lớp (CT.Scaner), cộng hưởng từ hạt nhân (MRI) và siêu âm do Huỳnh Quang Linh, Võ Như Như (ĐH Bách khoa TPHCM) giới thiệu tại địa chỉ http://www.ykhoa.net

X-Tóm lại, việc xây dựng và sử dụng TLĐTDH hỗ trợ DH môn LSYH đã được nghiên cứu ở nhiều trường đại học trên thế giới, nhưng dường như còn rất ít được quan tâm ở Việt Nam

Một TLĐTDH được thiết kế, xây dựng cho mục đích DH môn LSYH hầu như chưa được công bố hay chưa có sản phẩm lưu hành trên thị trường, mà chủ yếu mới chỉ có những TLĐTDH của những chuyên ngành gần để tham khảo hoặc vận dụng, khai thác hỗ trợ việc dạy và học một phần của môn học

Đến thời điểm hiện tại, tác giả chưa tìm kiếm được đề tài hoặc luận án tiến sĩ nghiên cứu về xây dựng và sử dụng TLĐTDH môn LSYH tại Việt Nam

Thực tế đó cho thấy, việc nghiên cứu xây dựng và sử dụng TLĐTDH cho môn LSYH là cần thiết Việc xây dựng và sử dụng TLĐTDH cho môn LSYH phải dựa trên nghiên cứu vận dụng lí luận DH hiện đại về BDNLTH cho SV

Hiện nay, các vấn đề của lí luận DH hiện đại đã được trình bày trong nhiều tài liệu về lí luận dạy học nói chung cũng như lí luận dạy học bộ môn vật lí nói riêng [4], [7], [20], [22], [29], [38], [44], [45], [46], [47], [51], [55]

Trong khuôn khổ luận án này, tác giả sẽ tập trung chủ yếu nghiên cứu vận dụng,

cụ thể hóa một số định hướng sau của lí luận dạy học hiện đại:

- Tăng cường sử dụng các phương tiện kĩ thuật mới trong DH (như sử dụng các phương tiện CNTT);

- Tăng cường năng lực tự học của người học;

- Đổi mới PPDH nhằm phát triển năng lực nội sinh của người học như: phát huy hứng thú, tính tích cực, tự lực của người học Theo đó, các mô hình dạy học tích cực như: DH PHGQVĐ, DHTCSVĐ sẽ được nghiên cứu cụ thể hóa

Các nội dung nêu trên sẽ được phân tích, cụ thể hóa tại các mục 1.2, 1.3, 1.4 và 1.5 của luận án

1.2 Phương tiện dạy học số và tài liệu điện tử dạy học 1.2.1 Phương tiện dạy học số

1.2.1.1 Khái niệm phương tiện dạy học số

Theo tác giả Phạm Xuân Quế [32] thì “Phương tiện DH số là các phương tiện

mà một phần hay toàn bộ được tạo nên và hoạt động dựa trên công nghệ số”

Phương tiện DH số đôi khi còn được gọi là đa phương tiện (Multimedia)

1.2.1.2 Phân loại phương tiện dạy học số

Cũng theo Phạm Xuân Quế [32], phương tiện DH số được chia thành 2 loại:

Phương tiện DH số cứng: máy tính, máy chiếu, và các thiết bị lưu trữ, xử lí,

hiển thị thông tin hoạt động dựa trên công nghệ số như: bảng điện tử, ebook, Ipad, Iphone, đầu VCD, DVD…

Phương tiện DH số mềm: Tệp (files) dữ liệu số dưới dạng văn bản, hình ảnh,

hình vẽ, mô hình, bảng biểu, biểu đồ, đồ thị, videoclip, các phần mềm DH, các phần mềm đi kèm với thiết bị thí nghiệm ghép nối với máy vi tính

Cũng có thể phân loại các phương tiện DH số dựa vào đặc trưng “tính tương tác” như sau:

Các phương tiện DH số không có tính tương tác: văn bản, hình ảnh…

Các phương tiện DH số có tính tương tác: các phần mềm, hệ thống thiết bị thí

nghiệm ghép nối với máy vi tính

1.2.2 Tài liệu điện tử dạy học

1.2.2.1 Khái niệm về tài liệu điện tử và tài liệu điện tử dạy học

Tài liệu điện tử (TLĐT) là một khái niệm tương đối mới, ra đời trong những năm gần đây cùng với sự phổ cập của máy tính, mạng internet, các thiết bị điện tử và

kĩ thuật số khác

Mặc dù đã trở nên khá phổ biến, song khái niệm này vẫn chưa có một định nghĩa thống nhất và luôn thay đổi cùng với sự phát triển rất nhanh chóng trong lĩnh vực công nghệ thông tin và truyền thông

Có thể nêu ra một số định nghĩa phổ biến đang được sử dụng hiện nay:

Bách khoa toàn thư mở (http://vi.wikipedia.org) định nghĩa: TLĐT là các dạng tập tin, chương trình, được kết nối bằng các phương tiện truyền thông

Phan Nhật Khánh, [23] đã trích dẫn 3 định nghĩa về TLĐT như sau:

Định nghĩa của Nguyễn Kim Thân (trong Từ điển tiếng Việt): TLĐT là dữ liệu,

tin tức giúp cho con người tìm kiếm thông tin dựa trên máy tính và các phương tiện công nghệ mới

Định nghĩa của Bộ GDĐT (trong ấn phẩm SGK môn tin học lớp 10): TLĐT là tài liệu được biên soạn hoăc lưu trữ dưới dạng số hóa hoặc phi số (tài liệu dạng văn bản) Định nghĩa của Lê Công Triêm (Đại học Huế): TLĐT là các tài liệu phục vụ cho việc dạy và học một số môn khoa học nào đó, được số hóa và được lưu trữ, khai thác trên máy tính [56]

Trong luận án tiến sĩ giáo dục học của mình [23, trg 3], Phan Nhật Khánh đưa ra định nghĩa: “TLĐT là hệ thống tri thức, kĩ năng được số hóa dưới dạng dữ liệu trên máy tính và các thiết bị truyền thông, giúp các nhà chuyên môn sử dụng tiện lợi trong công tác, trong nghiên cứu khoa học, trong giảng dạy và học tập”

Với nghĩa hẹp hơn, cũng trong tài liệu đã dẫn, Phan Nhật Khánh còn đưa ra khái

niệm Tài liệu giáo khoa điện tử với cách hiểu là một chương trình máy tính chứa

các dữ liệu giáo khoa học tập, trong đó các tài nguyên được multimedia hóa dưới dạng văn bản hình ảnh, âm thanh videoclip, các phần mềm, các siêu liên kết hỗ trợ cho GV và học sinh trong hoạt động DH [23]

Tổng hợp các cách giải thích và định nghĩa nêu trên, tác giả có nhận xét như sau: về cơ bản, các định nghĩa trên đều thống nhất ở một điểm, đó là: tài liệu điện tử

(và tài liệu giáo khoa điện tử) là những thông tin, được số hóa, sử lí bởi các chương trình phần mềm, được hiển thị, khai thác qua máy tính và các thiết bị điện tử - kĩ thuật số thông dụng khác

Có sự khác biệt nhất định trong các cách định nghĩa trên cũng là dễ hiểu, bởi nó phụ thuộc vào hiện trạng công nghệ tại từng thời điểm, khi nó được nêu ra

Căn cứ vào những thành tựu của Khoa học kĩ thuật và CNTT tại thời điểm hiện nay (2013), đặc biệt là các giải pháp công nghệ điện toán đám mây và các ngôn ngữ lập trình bậc cao sử dụng cho các thiết bị kết nối không dây, tác giả đề xuất một

thuật ngữ mới: Tài liệu điện tử dạy học và đề xuất một định nghĩa mới như sau:

Tài liệu điện tử dạy học (TLĐTDH) là một dạng sản phẩm phần mềm hỗ trợ DH

tích hợp, dùng chung, được thiết kế, xây dựng và khai thác thông qua hệ thống máy

tính, mạng và các thiết bị kỹ thuật số thông dụng khác

Khái niệm TLĐTDH do tác giả đề xuất có 2 đặc trưng khác biệt so với các khái

niệm khác, đó là: tích hợp và dùng chung

Đặc trưng tích hợp được thể hiện:

Về thiết kế cấu trúc: TLĐTDH đồng thời là một thư viện số, một giảng đường,

phòng thí nghiệm, phòng thi trắc nghiệm và diễn đàn thảo luận nhóm

Về công nghệ DH: TLĐTDH là một kho chứa các tài nguyên, học liệu chuyên

ngành, một công cụ khai thác thông tin, và là môi trường giao tiếp

Về mục đích sử dụng: TLĐTDH vừa là phương tiện hỗ trợ dạy của GV, vừa là

công cụ hỗ trợ việc tự học của trò, vừa là không gian giao tiếp, chia sẻ, thảo luận giữa thầy - trò, trò - trò vv…

Đặc trưng dùng chung thể hiện:

Khai thác tối đa mọi nguồn tài nguyên hữu ích và hợp pháp của nhân loại

Là phương tiện giảng dạy và tham khảo cho nhiều thầy cô cùng chuyên ngành

Là công cụ hỗ trợ học tập cho nhiều đối tượng có nhu cầu

Có thể truy cập và khai thác qua mạng internet, do đó không hạn chế về thời gian, không gian, số lượng người truy cập và khai thác

Là sản phẩm mở, có thể cập nhật và bổ sung bởi mọi người sử dụng, do đó, sản phẩm của cá nhân, nhưng tài nguyên là tài sản, công sức của nhiều người

1.2.2.2 Chức năng của tài liệu điện tử dạy học

Dưới góc độ lí luận DH, TLĐTDH có các chức năng sau:

Chức năng là nguồn trí thức, cơ sở dữ liệu, tài nguyên học tập.Bao gồm:

Các giáo trình được số hóa và lưu trữ dưới dạng các tệp tin (files);

Các tài liệu tham khảo liên quan;

Các bài giảng điện tử dạng slide trình chiếu;

Các bài giảng trực quan (video clip);

Các bài thí nghiệm thực tại ảo, thực hành mô phỏng tương tác)

Chức năng công cụ, phương tiện hỗ trợ hoạt động dạy và học, ở các khâu:

Thu thập thông tin: TLĐTDH được thiết kế và xây dựng dưới dạng website, có thể truy cập thông qua internet, do đó, ngoài tài nguyện học tập có sẵn trong CSDL, người sử dụng còn có thể truy cập, khai thác các thông tin cần thiết khác nhờ các công cụ tìm kiếm và thu thập thông tin phổ biến như Google, Yahoo, Chrome vv

Xử lí thông tin: như mọi chương trình phần mềm khác, TLĐTDH cho phép người dùng nhập các dữ liệu đầu vào (ví dụ các điều kiện, dữ liệu cho các bài thí

nghiệm mô phỏng, các tùy chọn trong các câu hỏi trắc nghiệm ), chương trình sẽ tự

động sử lý (nhờ các thuật toán) và cho ra các thông tin (chẳng hạn các hiện tượng thí

nghiệm, các kết quả trắc nghiệm )

Hiển thị thông tin: Mọi thông tin học tập cần thiết chứa trong cơ sở dữ liệu được

chuyển tải đến người dùng bằng việc hiển thị trực tiếp trên màn hình máy tính, hay

thông qua các thiết bị trình chiếu như bảng điện tử, máy chiếu, Tivi (TV), hay in ra giấy in, giấy ảnh thậm chí các thông tin từ TLĐTDH có thể up lên các trang web xã hội như Youtube, Facebook vv để chia sẻ với cộng đồng

Chức năng tương tác trong DH

TLĐTDH là môi trường tương tác và giao tiếp, bao gồm:

Tương tác, giao tiếp người sử dụng - máy (người sử dụng và thiết bị, phần mềm); Tương tác, giao tiếp giữa chủ thể (người dạy, người học) và đối tượng học tập (giáo trình, bài giảng, ngân hàng câu hỏi, tài liệu tham khảo );

Tương tác, giao tiếp giữa SV với nhau;

Tương tác, giao tiếp SV với GV

Chức năng môi trường DH mở

Người dùng có thể khai thác tối đa mọi nguồn tài nguyên hữu ích và hợp pháp của nhân loại

Không hạn chế về thời gian, không gian, số lượng người truy cập và khai thác Liên tục được cập nhật và bổ sung bởi mọi người dùng, do đó, sản phẩm của cá nhân, nhưng tài nguyên là tri thức chung, là sự đóng góp của nhiều người

1.2.2.3 Một số yêu cầu đối với tài liệu điện tử dạy học

Nội dung của TLĐTDH phải phù hợp với mục đích, nội dung và chương trình đào tạo của môn học, đồng thời TLĐTDH cũng phải đáp ứng một số yêu cầu cơ bản sau:

Yêu cầu về tính chính xác, khoa học của tài liệu:

Các môn học ở bậc đại học thường có sự giao thoa nhiều chuyên ngành, vì vậy, nguồn học liệu tự học cần phong phú và đa dạng Mặt khác, tài nguyên học tập của TLĐTDH còn mang ý nghĩa “giáo khoa”, vì vậy, tính khoa học và chính xác phải được đặc biệt chú trọng, nói cách khác, khi xây dựng và đưa vào CSDL, phải chọn lọc các thông tin, dữ liệu đã được thẩm định bởi những hội đồng khoa học hoặc được xuất bản bởi những nhà xuất bản có uy tín

Đối với những dữ liệu có thể hỗ trợ tốt cho việc tự học được cung cấp bởi các kênh thông tin khác, có thể và cần thiết đưa vào cơ sở dữ liệu, trong trường hợp đó, phải thiết

kế thư mục riêng và phải ghi rõ nguồn gốc, xuất sứ của tài liệu

Yêu cầu về mặt sư phạm:

Đảm bảo thuận lợi, hiệu quả tổ chức hoạt động DH, ngoài việc cung cấp thông tin, TLĐTDH phải tạo ra môi trường sư phạm, nghĩa là phải tạo điều kiện thuận lợi và khuyến khích tính tích cực của người học, cụ thể:

TLĐTDH giúp phát huy nội lực của SV nhờ vào nguồn tài nguyên học tập đa dạng, phong phú và hữu ích, bao gồm: các CSDL chung (đề cương, kế hoạch học tập, lịch học, những tin tức liên quan đến hoạt động của bộ môn ), các kiến thức môn học (giáo trình, tài liệu tham khảo, bài giảng điện tử, video clip minh họa, thí nghiệm thực tại ảo, mô phỏng, ngân hàng câu hỏi, phần mềm trắc nghiệm )

Việc cung cấp nguồn CSDL học tập phong phú chính là cách để SV tự đặt mình vào vị trí của nhà nghiên cứu, tự mình phát hiện vấn đề và nỗ lực giải quyết vấn đề TLĐTDH cũng cần tạo ra môi trường học tập có tính cộng đồng cao, một không gian học tập tập thể, ở đó, SV được tạo cơ hội và được khuyến khích trình bày quan điểm, ý kiến của mình và có thể chia sẻ, tranh luận và nhận xét với các ý kiến, quan điểm của người khác

TLĐTDH cần tích hợp chức năng tự kiểm tra, đánh giá nhằm vừa giúp SV tự đánh giá kết quả học tập, vừa giúp GV nắm được diễn tiến và cách thức tự học của

SV, qua đó kịp thời tư vấn và giúp SV điều chỉnh cách tự học cho hiệu quả hơn

Yêu cầu về mặt kĩ thuật, công nghệ:

TLĐTDH phải có tính tương tác và có phản hồi 2 chiều, trong đó, SV không chỉ

“xem và đọc” mà họ còn “thao tác” trên TLĐTDH, nói cách khác, có sự tương tác người - máy, người - người thông qua các phím chức năng của TLĐTDH (ví dụ: thao tác trong các bài thí nghiệm ảo, các bài kiểm tra trắc nghiệm)

Sự tương tác còn thể hiện ở tính năng bổ sung ý kiến, nêu nhận xét, đưa ra yêu cầu (comments) sau khi sử dụng mỗi tài liệu, bài giảng, thảo luận và phản hồi comments của những người dùng khác Bằng cách đó, người dùng đã tham gia vào việc làm phong phú thêm nguồn dữ liệu học tập của TLĐTDH

1.3 Dạy học trong môi trường máy tính và internet

1.3.1 Dạy học dựa trên máy tính

Sự bùng nổ của CNTT và truyền thông như máy tính, máy chiếu, các thiết bị số hóa và sử lí thông tin, mạng và đường truyền băng thông rộng đã làm xuất hiện một số phương thức DH mới, bên cạnh các phương thức DH truyền thống

Có nhiều thuật ngữ để chỉ phương thức DH này như: DH điên tử (Electrionic learning); DH dựa trên máy tính (Computer-based learning); DH quản lí nhờ máy tính (Computer-managed instruction) vv [48], [49] Ví dụ: với thuật ngữ DH điện

tử, Phạm Xuân Quế [32, tr 90] đã định nghĩa: “là quá trình DH, mà trong đó, SV

giao tiếp với đối tượng học tập thông qua máy tính”

Tuy có sự khác nhau về thuật ngữ và cách diễn đạt nêu trên, song, về bản chất đều

phản ánh một nội hàm chung, đó là phương thức DH mà trong đó, “hoạt động học tập

có thể được thực hiện trên các máy tính, mạng máy tính và các thiết bị hỗ trợ” [32]

Trong phương thức DH này, đi liền với máy tính là nguồn cơ sở dữ liệu học tập, các phần mềm ứng dụng, các công cụ khai thác được gọi chung là các TLĐTDH,

sẽ giúp SV có thể truy cập và hiển thị dữ liệu học tập ra màn hính máy tính, bảng điện tử hoặc phông chiếu trong quá trình dạy học trên lớp cũng như tự học ở nhà

Hệ thống máy tính có thể được kết nối tạo thành mạng máy tính, Bao gồm mạng

LAN (trong phạm vi một trường), mạng WAN (Trong phạm vi một số trường, ví dụ mạng WAN của các đại học Quốc gia, Đại học vùng), hay mạng toàn cầu INTERNET, giúp SV có thể khai thác dữ liệu học tập từ nhiều nguồn, có thể truy cập từ xa

Việc kết nối mạng còn cung cấp cho SV những hình thức giao tiếp và chia sẻ tài nguyên học tập mới như: truy cập và chia sẻ dữ liệu từ các máy tính trong nhóm kết nối (Workgroup), trao đổi qua thư điện tử, thảo luận nhóm (Chat, Blog cá nhân )

1.3.2 Dạy học qua mạng (internet)

Với sự ra đời của các “xa lộ thông tin” (cáp quang, đường truyền leasline…) có băng thộng rộng tốc độ truyền tải thông tin lớn, cho phép một số lượng lớn người

dùng, ở nhiều nơi, cách xa nhau hàng ngàn kilomet có thể tham gia các khóa học, lớp học hay các cuộc thảo luận trực tuyến một cách đồng thời (cầu truyền hình hay

video-conferencing)

Việc DH, chia sẻ thông tin thông qua các phương thức nêu trên được gọi là DH qua mạng (hay còn được gọi là DH từ xa), với thuật ngữ phổ biến chung hiện nay là E.learning, trong đó khái niệm học tập được hiểu theo nghĩa rộng: học, nghiên cứu

E.learning cung cấp các giải pháp mở, linh hoạt và không bị hạn chế bởi không gian, thời gian, khóa học, lớp học như các mô hình DH truyến thống

Có thể thấy, E.learning phản ảnh tổng hợp tác dụng to lớn của CNTT vào việc đổi mới việc dạy và học, thể hiện rõ rệt nhất cuộc cách mạng trong giáo dục do công nghệ thông tin đem lại

Nhiều trường đại học ảo, lớp học ảo đã xuất hiện trên thế giới và tại Việt Nam, trong đó việc học diễn ra chủ yếu bằng giao tiếp qua mạng Internet

Ví dụ: trường University of Phoenix, của Mỹ mỗi năm dạy trực tuyến cho gần 200.000 học viên, phần lớn là những người vừa học vừa làm Nói rộng hơn, ở Mỹ hiện nay trong số gần 15 triệu SV thì có hơn một triệu SV học tập qua các chương trình trực tuyến (nguồn: http:// phoenix.edu)

Công cụ hỗ trợ cho việc học trực tuyến phổ biến và hữu hiệu nhất là các trang web được thiết kế và xây dựng nhằm mục đích hỗ trợ cho các nhu cầu đa dạng của người học

Trang web: www.Lisinhstudy.tnu.edu.vn do tác giả thiết kế là một ví dụ về trang web

hỗ trợ DH trực tuyến theo phương thức này

Những trang web hỗ trợ DH như trên là một nguồn dữ liệu học tập đa dạng và phong phú, đồng thời tạo ra một môi trường học tập mở và linh hoạt, phù hợp với các quan điểm hiện đại về lí luận DH, chú trọng khuyến khích SV chủ động và tích cực tự tìm kiểm và xử lí thông tin, tham gia diễn đàn thảo luận theo các chủ đề mà SV quan tâm

Những trang web giúp cho hoạt động DH có thể tiến hành qua mạng (LAN, WAN, INTERNET) đã thể hiện được những ưu điểm chính như sau:

Mở rộng không gian và thời gian học tập (học từ xa, mọi nơi, mọi lúc)

Nguồn dữ liệu học tập và tài liệu tham khảo dường như là vô hạn

Bổ sung thêm các công cụ phương tiện học tập (phần mềm thí nghiệm mô phỏng, các bài thực hành, thực tập ảo)

Tự học, gắn với tự kiểm tra, đánh giá để kịp thời điều chỉnh cách thức học tập nhờ ngân hàng câu hỏi, phần mềm trắc nghiệm tích hợp trong trang web…

Tạo điều kiện cá biệt hóa người học, cá nhân hóa tài liệu học tập đồng thời phát huy tinh thần hợp tác, ý thức cộng đồng, kĩ năng giao tiếp cho người học

Tạo cơ hội tiếp tục học tập tự bồi dưỡng cho tất cả mọi người, ở mọi điều kiện, giới tính, lứa tuối…

1.3.3 Sử dụng internet phối hợp với hình thức dạy học truyền thống

Vì các ưu điểm của học tập trực tuyến qua internet nên hiện nay nhiều trường đại học truyền thống sử dụng hình thức học tập trực tuyến qua internet để bổ sung cho hình thức DH truyền thống (e.Support)

Hình thức DH này hiện đang dần trở nên phổ biến trong các trường đại học trên thế giới cũng như nhiều trường đại học ở Việt Nam

Trong phạm vi luận án, Tác giả tập trung vào hai kiểu phối hợp chính là: Phối hợp với dạy học thuyết trình và dạy học thông qua seminar, sẽ được trình bày cụ

thể ở mục tiếp theo

1.4 Dạy học bồi dưỡng năng lực tự học ở đại học với sự hỗ trợ của tài liệu điện tử

1.4.1 Một số đặc điểm dạy học ở đại học

Giáo dục đại học coi trọng việc bồi dưỡng ý thức tự giác trong học tập, năng lực

tự học, tự nghiên cứu, phát triển tư duy sáng tạo, rèn luyện kỹ năng thực hành, tạo

điều kiện cho SV tham gia nghiên cứu, thực nghiệm, ứng dụng

Vì vậy, bồi dưỡng NLTH là một trong các mục tiêu giáo dục đào tạo của các trường đại học

1.4.1.1 Một số đặc điểm tâm lí sinh viên đại học

Các nghiên cứu tâm lí học sư phạm [50] đã chỉ ra một số đặc điểm tâm lí của SV

đại học, lứa tuổi thuộc thời kì thứ ba của lứa tuổi chuyển tiếp (từ 18 đến 25), là tuổi thanh niên muộn hay thời kì bắt đầu của tuổi người lớn Một số đặc điểm tâm lí tuổi thanh niên - SV như sau:

+ Đặc điểm tự ý thức của SV: Sự phát triển tự ý thức đã ở mức cao, đó là ý thức

và sự đánh giá của con người về hành động và kết quả tác động của mình, đánh giá về

tư tưởng, tình cảm, phong cách đạo đức và hứng thú, về tư tưởng và động cơ của hành

vi, là sự đánh giá toàn diện về chính bản thân mình, và vị trí của mình trong cuộc sống Tự ý thức bao gồm tự quan sát, tự phân tích, tự đánh giá, tự kiểm tra v.v…

Kế hoạch đường đời và tự xác định nghề nghiệp: Lứa tuổi thanh niên đã ý thức

tự hình thành con đường sống, xác định nghề nghiệp

Những đặc điểm tâm lí trên là cơ sở quan trọng cho phát triển tự học ở SV

1.4.1.2 Một số đặc điểm chung của hoạt động học tập ở sinh viên

Có tính độc đáo về mục đích và kết quả hoạt động: Khác với hoạt động lao động,

hoạt động học tập không làm biến đổi đối tượng mà làm thay đổi chính chủ thể của hoạt động SV học tập để tiếp thu các tri thức khoa học, hình thành các kĩ năng, kĩ xảo nghề nghiệp, phát triển những phẩm chất nhân cách người chuyên gia tương lai

Hoạt động diễn ra trong điều kiện có kế hoạch vì nó phụ thuộc vào nội dung,

chương trình, mục tiêu, phương thức và thời hạn đào tạo

Phương tiện hoạt động là thư viện, phòng học đa chức năng, phòng thực nghiệm

với các thiết bị bộ môn…

Về mặt tâm lí: hoạt động học tập của SV với nhịp độ căng thẳng mạnh mẽ về

trí tuệ, đôi lúc quá tải (thí dụ: thời kì thi, kiểm tra, làm khóa luận, luận văn )

Hoạt động học tập của SV mang tính độc lập trí tuệ cao

Những biểu hiện của tư duy độc lập ở SV là:

Tự đặt ra vấn đề và tự tìm cách giải quyết vấn đề theo nhiều chiều, nhiều cách

Có ý thức theo đuổi mục đích đến cùng và biết tự đánh giá kết quả tìm được

Từ các nghiên cứu về đặc điểm tâm lí, đặc điểm hoạt động học tập, đặc trưng tư duy độc lập của SV, nhiều nghiên cứu đã chỉ ra các định hướng lựa chọn phương pháp DH ở đại học, cụ thể như sau:

Trường hợp 1: SV coi mình chỉ là đối tượng tác động của nhà sư phạm, họ thụ

động trong lĩnh hội tri thức có sẵn, từ bên ngoài Trong trường hợp này hoạt động

của họ là bắt chước, ôn tập, rèn luyện và củng cố những quy tắc, quy luật sẵn có Khi đó, GV sẽ chỉ dùng các phương pháp thông báo, mô tả, giải thích

Trường hợp 2: SV coi mình là chủ thể, họ học với sự say mê, độc lập tìm tòi

thông tin và tích cực vận dụng chúng Trong trường hợp này, họ học tập sáng tạo nhưng có tính tự phát, thiếu hệ thống tri thức Khi đó các phương pháp DH cần tập trung vào kích thích tính ham hiểu biết của SV

Trường hợp 3: SV coi mình vừa là chủ thể, vừa là khách thể của hoạt động học

tập, họ vận dụng các phương pháp tìm kiếm và vận dụng thông tin một cách có phương hướng Trong trường hợp này, các phương pháp DH điển hình là đặt và giải quyết vấn đề, thảo luận và tranh luận

Trường hợp 3 ứng với quan điểm hiện đại về DH ở đại học, phù hợp với mục tiêu đào tạo của nhà trường đại học hiện nay

Từ những phân tích trên, định hướng BDNLTH mà luận án này lựa chọn là tổ chức các hoạt động học tập PHGQVĐ và DHTCSVĐ, theo hai tiến trình: thuyết trình và tổ chức seminar với sự hỗ trợ của TLĐTDH

1.4.1.3 Đặc điểm về nội dung và phương pháp dạy học ở đại học

a Đặc điểm về nội dung DH:

Đặc điểm thứ 1: Nội dung DH mang tính chất định hướng nghề nghiệp: mọi

môn học đều định hướng phát triển năng lực nghề nghiệp cho SV

Đặc điểm thứ 2: Nội dung đào tạo có tính chất tích hợp cao (tích hợp chương

trình, tích hợp các môn, tích hợp kiến thức ) Kiến thức của mỗi đối tượng học tập, môn học, mỗi hoạt động học tập, phương tiện DH đều chứa đựng kiến thức của các lĩnh vực khoa học khác có liên quan

Đặc điểm thứ 3: Nội dung DH có tính khoa học và thực tiễn cao

Nội dung học tập ở bậc đại học vừa mang tính học thuật vừa mang tính nghề nghiệp Dưới góc độ học thuật, nội dung kiến thức có tính hàn lâm, chuyên sâu với hàm lượng trí tuệ lớn (khác với các kiến thức phổ thông)

Dưới góc độ nghề nghiệp, nội dung học tập lại có tính trực quan và thực tiễn Dưới đây là ví dụ về nội dung “Các PPKTVLY” để minh họa cho những phân tích đã nêu

CÁC PHƯƠNG PHÁP VÀ KỸ THUẬT VẬT LÝ ỨNG DỤNG TRONG Y HỌC Chương 1: Phương pháp đo ghi điện tim

1 Sự hình thành đồ thị điện tim, điện tâm đồ và ý nghĩa các sóng

2 Phương pháp đo ghi điện tim và ứng dụng trong chẩn đoán

Chương 2: Tác dụng của dòng điện lên cơ thể và ứng dụng

1 Tác dụng của dòng điện lên cơ thể

2 Phương pháp kích thích điện, ứng dụng trong kỹ thuật điện châm

Chương 3: Phương pháp Âm và Siêu âm, ứng dụng trong y học

1.Đại cương về sóng âm và siêu âm 2.Ứng dụng của âm và siêu âm trong chẩn đoán và điều trị

Chương 4: Tác dụng của ánh sáng lên cơ thể sống và ứng dụng

1.Tác dụng của ánh sáng lên cơ thể sống và ứng dụng

2 Kỹ thuật Laser, ứ dụng trong Y học

Chương 5: Bức xạ ion hóa và ứng dụng trong chẩn đoán hình ảnh

1 Bức xạ ion hóa

2 Bức xạ tia X và ứ dụng trong chẩn đoán hình ảnh

Chương 6: Phương pháp cộng hưởng từ hạt nhân

1.Cơ sở vật lý của phương pháp cộng hưởng từ hạt nhân 2.Kỹ thuật chụp cộng hưởng từ

Chương 7: Phương pháp phóng xạ, ứng dụng trong xạ trị

1.Phương pháp phóng xạ đánh dấu

2 Ứng dụng chiếu xạ trong y sinh học

Chương 8: Phương pháp quang phổ

1 Sự hấp thụ ánh sáng trong môi trường vật chất

Bài tập tình huống (case study) vv

c Đặc điểm của phương thức đào tạo theo tín chỉ ở đại học Tín chỉ là đại lượng dùng để đo khối lượng kiến thức, kĩ năng của một môn học

mà SVcần phải tích lũy trong một khoảng thời gian nhất định thông qua các hình thức: (1) học tập trên lớp; (2) học tập trong phòng thí nghiệm, thực tập hoặc làm các phần việc khác (có sự hướng dẫn của giáo viên1); và (3) tự học ngoài lớp như đọc sách, nghiên cứu, giải quyết vấn đề hoặc chuẩn bị bài vv Tín chỉ còn được hiểu là khối lượng lao động của SVtrong một khoảng thời gian nhất định trong những điều kiện học tập tiêu chuẩn

Một vài đặc điểm cần phải làm rõ trong quy định trên:

Hoạt động dạy - học theo tín chỉ được tổ chức theo ba hình thức: lên lớp, thực

hành, và tự học Trong ba hình thức này, hai hình thức đầu được tổ chức có sự tiếp xúc trực tiếp giữa giáo viên và SV, hình thức thứ ba không có sự tiếp xúc trực tiếp giữa GV và SV (GV giao nội dung để SV tự học, tự nghiên cứu, tự thực hành)

Ba hình thức tổ chức DH này tương ứng với ba kiểu giờ tín chỉ: giờ tín chỉ lên lớp,

giờ tín chỉ thực hành và giờ tín chỉ tự học Theo đó, phương thức đào tạo theo tín chỉ xem tự học như là một thành phần quy định trong cơ cấu giờ học của SV: ngoài việc

nghe giảng và thực hành trên lớp, SV được giao những nội dung để tự học, tự thực hành, tự nghiên cứu, những nội dung này được đưa vào thời khóa biểu để phục vụ cho công tác quản lí và quan trọng hơn, chúng phải được đưa vào nội dung các bài kiểm tra thường xuyên và bài thi hết môn học

Trong phương thức đào tạo theo tín chỉ, vai trò của SV được đặc biệt coi trọng

Định hướng lấy SV làm trung tâm được quán triệt từ khâu thiết kế chương trình,

biên soạn nội dung giảng dạy và sử dụng phương pháp giảng dạy

1.4.2 Quá trình dạy học bồi dưỡng năng lực tự học

Sinh thời, Bác Hồ luôn căn dặn: “Về cách học, phải lấy tự học làm cốt” [58]

Khái niệm tự học gắn liền với khái niệm học tập tích cực, dựa trên nền tảng tư tưởng lấy SV làm trung tâm, biến quá trình đào tạo thành tự đào tạo và tổ chức hoạt

động giảng dạy sao cho từng SV đều có thể quyết định cách học thích hợp và chủ động nhất cho mình

Tư tưởng DH BDNLTH được hiện thực hóa vào cấu trúc chương trình và cách

thức tổ chức giảng dạy đầu tiên tại trường đại học Harvard (Mỹ) vào năm 1872, cùng

với việc sử dụng công nghệ mô đun hóa kiến kiến thức trong tổ chức đào tạo, mà ngày nay phát triển thành hệ thống tín chỉ (Credit System) và gắn liền với nó là phương

thức “thầy dạy - trò tự học” hay tự học có hướng dẫn.[17], [38], [45]

1.4.2.1 Tự học:

Theo Từ điển giáo dục học (Bùi Hiển, 2013), thì tự học là “Quá trình tự mình hoạt động lĩnh hội tri thức khoa học và rèn luyện kĩ năng thực hành không có sự hướng dẫn trực tiếp của giáo viên và sự quản lí trực tiếp của cơ sở giáo dục, đào tạo” [13]

Cũng theo Từ điển trên: “Tự học có hướng dẫn, có hỗ trợ: việc học cá nhân và tự chủ, được sự giúp đỡ và tăng cường của một số yếu tố như giáo viên, công nghệ giáo dục hiện đại, chương trình và máy DH (có hỗ trợ)

Như vậy, tự học trong các trường, SV chủ yếu là tự học có hướng dẫn, có hỗ trợ, đặc biệt hiện nay là các phương tiện CNTT

Thái Duy Tuyên (2011) cũng đưa ra định nghĩa: “Tự học là hoạt động độc lập chiếm lĩnh kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo…kinh nghiệm lịch sử xã hội loài người nói chung và của chính bản thân người học” [45] Ông cũng nêu ra các hình thức tự học như sau:

Tự học dưới sự hướng dẫn của thầy: SV, học viên cao học, nghiên cứu sinh

Tự học không có sự hướng dẫn của thầy: các nhà nghiên cứu

Tự học trong cuộc sống: nhà văn hóa, kinh tế, nhà chính trị xã hội…

Như vậy, hình thức và đối tượng tự học rất phong phú Mỗi con người trong cuộc đời đều có thể phải trải qua các dạng tự học trên

Nguyễn Cảnh Toàn (1998) cũng đưa ra định nghĩa: “Tự học là tự mình động não, suy nghĩ, sử dụng các năng lực trí tuệ (quan sát, so sánh, phân tích, tổng hợp v.v…) và

có khi cả cơ bắp (khi phải sử dụng công cụ), cùng các phẩm chất của mình, rồi cả động cơ, tình cảm, cả nhân sinh quan, thế giới quan… để chiếm lĩnh một lĩnh vực hiểu biết nào đó của nhân loại, biến lĩnh vực đó thành sở hữu của mình” [44]

Định nghĩa này chỉ ra cả cách thức, biện pháp tự học

Các định nghĩa trên đều có điểm chung: nhấn mạnh vai trò tự lực, tích cực của người học, ở mức độ cao thì SVcó khả năng độc lập chiếm lĩnh tri thức, kĩ năng, đồng thời phát triển các phẩm chất cá nhân