LV phan mem mo phong dien

Trải qua thời gian dài phấn đấu xây dựng đội ngũ giáo viên và cơ sở vật chất, ngày 2752009 Trường cao đẳng Nghề Yên Bái được thành lập trên cơ sở nâng cấp Trường trung cấp Nghề tỉnh Yên Bái. Với nhiệm vụ đào tạo nghề theo 3 trình độ: cao đẳng nghề, trung cấp nghề và sơ cấp nghề; bồi dưỡng nâng cao trình độ kỹ thuật nghề cho người lao động theo yêu cầu của cơ sở sản xuất, kinh doanh, dịch vụ và người lao động. Trong đó ngành Điện công nghiệp là một trong những ngành mũi nhọn của nhà trường và trong hệ thống các môn học của ngành Điện công nghiệp thì mô đun Trang bị điện 1 là trong những mô đun chuyên ngành có tầm quan trọng không nhỏ. Là một giáo viên hiện đang công tác tại nhà trường, tôi nhận thấy chất lượng đào tạo có ý nghĩa vô cùng quan trọng đến sự tồn tại và phát triển của nhà trường trong thời gian tới. Để phát huy tối đa khả năng tư duy sáng tạo trong dạy và học kỹ thuật thì các phần mềm mô phỏng được khai thác tối đa trong giảng dạy. Do đó, mục tiêu cuối cùng của việc ứng dụng phần mềm mô phỏng trong dạy học là nâng cao một bước cơ bản chất lượng học tập cho học sinh, tạo ra một môi trường giáo dục mang tính tương tác cao chứ không đơn thuần chỉ là “thầy đọc, trò chép” như kiểu truyền thống, học sinh được khuyến khích và tạo điều kiện để chủ động tìm kiếm tri thức, sắp xếp hợp lý quá trình tự học tập, tự rèn luyện của bản thân mình. Nhận thức được vấn đề cấp bách trên tác giả lựa chọn nghiên cứu đề tài “Ứng dụng phần mềm mô phỏng trong dạy học mô đun Trang bị điện 1 ngành điện công nghiệp tại trường Cao Đẳng Nghề ” làm đề tài nghiên cứu luận văn tốt nghiệp thạc sỹ chuyên ngành “Lý luận và phương pháp dạy học bộ môn kỹ thuật công nghiệp” .

7 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

8 Phương pháp nghiên cứu 12

CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ ỨNG DỤNG PHẦN MỀM MÔ PHỎNG TRONG DẠY HỌC MÔ ĐUN TRANG BỊ ĐIỆN 1 1.1 Tổng quan về mô phỏng trong dạy học kỹ thuật

1.1.1 Khái lược sự phát triển của mô phỏng

1.1.2 Khái lược nghiên cứu về mô phỏng trong dạy học

1.2 Một số vấn đề lý luận về mô phỏng

1.2.1 Một số khái niệm

1.2.2 Phân loại mô phỏng

1.2.3 Phương pháp mô phỏng trong dạy học

1.2.4 Tiến trình mô phỏng

1.3 Mô phỏng trong dạy học mô đun Trang bị điện 1

1.3.1 Tổng quan về Trang bị điện 1

1.3.2 Sử dụng phần mềm mô phỏng trong dạy học trang bị điện

1.4 Thực trạng dạy học môn Trang bị điện 1 tại trường Cao đẳng nghề Yên Bái

1.4.1 Giới thiệu vài nét về trường Cao đẳng Nghề Yên Bái

1.4.2 Cơ sở vật chất

1.4.3 Thực trạng về thái độ của sinh viên

1.4.4 Thực trạng dạy học mô đun Trang bị điện tại trường CĐN Yên Bái

CHƯƠNG II: SỬ DỤNG PHẦN MỀM MÔ PHỎNG CADE SIMU TRONG DẠY HỌC MÔ ĐUN TRANG BỊ ĐIỆN 1

2.1 Vị trí, tính chất môn học Trang bị điện 1

2.2 Phần mềm CADE SIMU

2.3 Quy trình mô phỏng Trang bị điện 1 với phần mềm CADE SIMU 2.4 Xây dựng mô phỏng trong dạy học Trang bị điện 1 với CADE SIMU 2.5 Sử dụng mô phỏng trong dạy học mô đun Trang bị điện 1

CHƯƠNG III: KIỂM NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ

3.1 Mục đích, nội dung kiểm nghiệm

3.2 Phương pháp, nội dung, tiến trình và kết quả kiểm nghiệm

3.2.1 Phương pháp chuyên gia

3.2.2 Phương pháp thực nghiệm sư phạm

3.3 Kết quả kiểm nghiệm đánh giá

KẾT LUẬN VÀ MỘT SỐ KIẾN NGHỊ 104

PHỤ LỤC 107

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan, những gì mà tôi viết trong luận văn này là do sự tìmhiểu và nghiên cứu của bản thân Mọi kết quả nghiên cứu cũng như ý tưởng củacác tác giả khác nếu có đều được trích dẫn nguồn gốc cụ thể

Luận văn này cho đến nay chưa được bảo vệ tại bất kỳ một hội đồng bảo

vệ luận văn thạc sỹ nào và chưa được công bố trên bất kỳ một phương tiện thôngtin nào

Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về những gì mà tôi đã cam đoan ở trênđây

Hà nội, tháng 6 năm 2020 Học viên

Nguyễn Thị Phương Thúy

LỜI CẢM ƠN

Tác giả luận văn xin chân thành cảm ơn Khoa sư phạm kỹ thuật, Viện đàotạo sau đại học - Trường Đại hoc Sư phạm Hà Nội đã tạo điều kiện để tác giảhoàn thành luận văn này

Đặc biệt, với lòng biết ơn sâu sắc, tác giả xin chân thành cảm ơn Thầy

giáo PGS.TS Lê Huy Hoàng người trực tiếp hướng dẫn tác giả làm luận văn

này

Xin cảm ơn Ban giám hiệu và các đồng nghiệp trường Cao đẳng nghề YênBái, quý thầy cô, bạn bè, các đồng nghiệp cùng các anh chị và các bạn trong lớpcao học Sư phạm Kỹ thuật khóa 2018-2020 đã tạo mọi điều kiện, giúp đỡ, cộngtác, động viên, chia sẻ để tác giả hoàn thành luận văn tốt nghiệp

Do trình độ bản thân còn hạn chế, luận văn không tránh khỏi những thiếusót Tác giả mong nhận được những ý kiến đóng góp, bổ sung của Hội đồngchấm luận văn tốt nghiệp và bạn đọc để luận văn được hoàn thiện hơn

Tác giả xin chân thành cảm ơn!

Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Phương Thúy

Đào tạoGiáo dục và đào tạoPhần mềm mô phỏng

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂUBảng 2.2

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊHình 1.1

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Thế giới hôm nay đang chứng kiến những đổi thay mạnh mẽ trong mọihoạt động phát triển kinh tế - xã hội nhờ những thành tựu của công nghệ thôngtin (CNTT) CNTT đã góp phần quan trọng cho việc tạo ra những nhân tố năngđộng mới, cho quá trình hình thành nền kinh tế tri thức và xã hội thông tin

Công nghệ thông tin mở ra triển vọng to lớn trong việc đổi mới các phương pháp

và hình thức dạy học Những phương pháp dạy học theo cách tiếp cận kiến tạo,phương pháp dạy học theo dự án, dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề càng cónhiều điều kiện để ứng dụng rộng rãi công nghệ thông tin Các hình thức dạy họcnhư dạy học đồng loạt, dạy theo nhóm, dạy cá nhân cũng có những đổi mới nhờ

sự hỗ trợ của công nghệ thông tin và truyền thông

Học tập, cập nhật những tri thức mới đã trở thành nhu cầu cần thiết chomọi người và cho sự phát triển của xã hội Thực hiện “học để làm việc”, “học đểcống hiến”, “học để hành nghề”, và học để nâng cao trình độ đáp ứng nhu cầuluôn luôn biến đổi và đòi hỏi khắt khe của thị trường lao động trong và ngoàinước là đòi hỏi, là yêu cầu cấp thiết hiện nay Quá trình đào tạo với kế hoạchcứng nhắc đã trở nên lỗi thời và kém hiệu quả Để thực hiện được vấn đề này cầnphải quan tâm, đổi mới phương pháp sư phạm dạy nghề, đổi mới nội dung dạy

và học phù hợp với yêu cầu thực tế sản xuất, phù hợp với sự phát triển của khoahọc kỹ thuật Đại hội đại biểu toàn quốc của Đảng lần thứ IX đã xác đinh rõnhiệm vụ của ngành giáo dục là: “Đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy học, khắcphục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện nếp tư duy sáng tạo của người học.Từng bước áp dụng các phương pháp dạy học tiên tiến và phương tiện hiện đạivào quá trình dạy học…”

Cùng với đó, Bộ LĐTB&XH đã ban hành các chương trình đào tạo Trung cấpnghề và Cao đẳng nghề kết hợp giữa module và môn học thống nhất trong cảnước Tuy nhiên, đề cương, giáo trình, nội dung môn học cần trang bị cho họcsinh, sinh viên là vấn đề khó khăn, là thách thức đối với các trường dạy nghề củaViệt Nam trong đó có trường Cao Đẳng nghề Yên Bái trực thuộc UBND tỉnhYên Bái

Trải qua thời gian dài phấn đấu xây dựng đội ngũ giáo viên và cơ sở vậtchất, ngày 27/5/2009 Trường cao đẳng Nghề Yên Bái được thành lập trên cơ sởnâng cấp Trường trung cấp Nghề tỉnh Yên Bái Với nhiệm vụ đào tạo nghề theo

3 trình độ: cao đẳng nghề, trung cấp nghề và sơ cấp nghề; bồi dưỡng nâng caotrình độ kỹ thuật nghề cho người lao động theo yêu cầu của cơ sở sản xuất, kinhdoanh, dịch vụ và người lao động Trong đó ngành Điện công nghiệp là mộttrong những ngành mũi nhọn của nhà trường và trong hệ thống các môn học củangành Điện công nghiệp thì mô đun Trang bị điện 1 là trong những mô đunchuyên ngành có tầm quan trọng không nhỏ Là một giáo viên hiện đang côngtác tại nhà trường, tôi nhận thấy chất lượng đào tạo có ý nghĩa vô cùng quantrọng đến sự tồn tại và phát triển của nhà trường trong thời gian tới Để phát huytối đa khả năng tư duy sáng tạo trong dạy và học kỹ thuật thì các phần mềm môphỏng được khai thác tối đa trong giảng dạy Do đó, mục tiêu cuối cùng của việcứng dụng phần mềm mô phỏng trong dạy học là nâng cao một bước cơ bản chấtlượng học tập cho học sinh, tạo ra một môi trường giáo dục mang tính tương táccao chứ không đơn thuần chỉ là “thầy đọc, trò chép” như kiểu truyền thống, họcsinh được khuyến khích và tạo điều kiện để chủ động tìm kiếm tri thức, sắp xếphợp lý quá trình tự học tập, tự rèn luyện của bản thân mình

Nhận thức được vấn đề cấp bách trên tác giả lựa chọn nghiên cứu đề tài “Ứng dụng phần mềm mô phỏng trong dạy học mô đun Trang bị điện 1 ngành điện công nghiệp tại trường Cao Đẳng Nghề ” làm đề tài nghiên cứu luận văn tốt nghiệp thạc sỹ chuyên ngành “Lý luận và phương pháp dạy học bộ môn kỹ thuật công nghiệp”

2 Mục đích nghiên cứu

Ứng dụng phần mềm mô phỏng trong dạy học mô đun trang bị điện 1 ngànhđiện công nghiệp nhằm nâng cao chất lượng dạy và học tại trường cao đẳngnghề

3 Khách thể, đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.1 Khách thể nghiên cứu: Quá trình đào tạo nghề điện công nghiệp đối với họcsinh trình độ cao đẳng

3.2 Đối tượng nghiên cứu: Ứng dụng phần mêm mô phỏng trong dạy học môđun trang bị điện 1 ngành điện công nghiệp tại trường cao đẳng nghề

3.3 Phạm vi nghiên cứu:

Nghiên cứu lý thuyết mô phỏng trong dạy học kỹ thuật và xây dựng bài giảng

mô phỏng trên máy tính sử dụng phần mềm CADE SIMU cho mô đun trang bịđiện 1 tại trường cao đẳng nghề

4 Giả thuyết khoa học

Sử dụng phần mềm mô phỏng một cách khoa học trong dạy học mô đun trang bịđiện 1 ở trường cao đẳng nghề sẽ nâng cao tính trực quan của bài học, giúpngười học rèn luyện khả năng tự học, phát triển tư duy sáng tạo từ đó góp phầnnâng cao được chất lượng dạy học

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu cơ sở lý luận về mô phỏng trong dạy học mô đun trang bị điện 1

- Khảo sát thực trạng dạy học mô đun trang bị điện 1 cho sinh viên hệ cao đẳngtại trường cao đẳng nghề Yên Bái

- Nghiên cứu sử dụng phần mềm mô phỏng CADE SIMU và để xây dựng một

số bài giảng cụ thể cho môn trang bị điện 1 tại trường cao đẳng nghề Yên Bái

- Tổ chức thực nghiệm sư phạm để đánh giá kết quả nghiên cứu

6 Giới hạn của đề tài

Đề tài tập trung nghiên cứu về ứng dụng phần mêm mô phỏng trong dạy học mô đun trang bị điện 1 ngành điện công nghiệp tại trường cao đẳng nghề

7 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Vận dụng lý luận về dạy học đổi mới nội dung vào việc thiết kế nội dung cầntrang bị cho môn học trang bị điện 1 tại trường trường Cao đẳng nghề Yên Báitrực thuộc UBND tỉnh Yên Bái

Nâng cao chất lượng dạy học nghề điện cho học sinh – sinh viên trường Caođẳng nghề điện Yên Bái trực thuộc UBND tỉnh Yên Bái

8 Phương pháp nghiên cứu

8.1 Phương pháp nghiên cứu lý luận

- Phân tích và tổng hợp các tài liệu có liên quan đến lĩnh vực nghiên cứu để xâydựng cơ sở lý luận của đề tài

- Ứng dụng phần mềm mô phỏng xây dựng bài giảng môn trang bị điện 1 tạitrường Cao Đẳng Nghề Yên Bái, nâng cao mức độ sinh động, tạo sự hấp dẫn, thuhút sự chú ý của sinh viên, từ đó nâng cao chất lượng và hiệu quả của quá trìnhdạy học

8.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn

- Phương pháp điều tra giáo dục để đánh giá thực trạng bằng bằng các kỹ thuậtphỏng vấn, quan sát giờ học hay bảng hỏi

- Phương pháp thực nghiệm để đánh giá tính khả thi, kết quả nghiên cứu của đềtài

9 Bố cục của luận văn

Nội dung chính của luận văn gồm có 3 chương:

- Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn về ứng dụng phần mềm mô phỏng trongdạy học mô đun Trang bị điện 1

- Chương 2: Sử dụng phần mềm mô phỏng CADE SIMU trong dạy học mô đunTrang bị điện 1

- Chương 3: Kiểm nghiệm và đánh giá

CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ ỨNG DỤNG PHẦN MỀM MÔ PHỎNG TRONG DẠY HỌC MÔ ĐUN TRANG BỊ ĐIỆN 1

1.1 TỔNG QUAN VỀ MÔ PHỎNG TRONG DẠY HỌC KỸ THUẬT

1.1.1 Khái lược sự phát triển của mô phỏng

Mô phỏng đã được biết đến từ 2000 năm trước Tôn Tử nhà chiến

lược của Trung Hoa cổ đại đã viết trong binh pháp của mình là: Trước mỗitrận chiến, người cầm quân hãy suy nghĩ cho chín muồi trước khi đưa ra

bất kỳ quyết định nào Đó chính là ỷ tưởng chủ đạo của khái niệm mô

phỏng ngày nay

Các trò chơi mô phỏng chiến tranh đã có lịch sử trong thê kỷ XVII và XVIII ở nước Phổ, xuất phát từ trò chơi cờ tướng để mô phỏng các nguyên tắc sử dụng lực lượng quân sự đối kháng Thế kỷ 19 đã chứng kiến sự cải tiến của những trò chơi mô phỏng dựa trên các nghiên cứu cẩn thận về các hoạt động quân sự Mục đích là để mô hình hóa các hoạt động quân sự một cách thực tế nhất có thể Người ta đã thay thế bàn cờ bằng các bảng cát và sau đó thay thế bảng cát bằng các bản đồ tỷ lệ lớn Mô phỏng đã được đưa vào huấn luyện sỹ quan quân đội Đức trong việc lập kế hoạch và thử

nghiệm các hoạt động quân sự Thành công quân sự của Đức trong thế kỷ

19 một phần là nhờ sử dụng mô phỏng để dạy chiến thuật và luyện tập ra quyết định cho sỹ quan và binh lính trước khi bước vào chiến đấu thật

Quân đội Đức đã sử dụng mô phỏng để tiến hành huấn luyện thực tế với cácthiết bị và hệ thống vũ khí mô phỏng trong Thế chiến II Sau thế chiến II, quân đội Hoa Kỳ tập trung nỗ lực mô phỏng của mình vào hoạt động nghiêncứu và phân tích hệ thống Với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ thông tin (CNTT), từ thập niên 1980 các nước phát triển bắt đầu phát triển các ứng

dụng mô phỏng không chỉ đáp ímg yêu cầu to lớn của ngành công nghiệp

giải trí mà còn phục vụ nhu cầu ngày càng tăng của đào tạo và giáo dục

trong cả quân sự và dân sự

Mô phỏng đã ra đời một cách tự nhiên, đáp ứng yêu cầu thực tế của

cuộc sống nó như phần tất yếu trong quy luật của sự phát triển khoa

học kỹ thuật Phần mềm mô phỏng tương tác vói thời gian thực thường

được sử dụng từ các trò chơi (games) đến các ứng dụng trong công

nghiệp, quân sự để giảm bớt các chi phí hoạt động thật rất tốn kém Mô

phỏng dùng để huấn luyện các phi công tập lái máy bay, các nhà khai

thác vận hành nhà máy điện hạt nhân, mô phỏng thời gian thực của các

phàn ứng vật lý, hóa học đào tạo thực hành trong các môi trường độc

hại, rủi ro

Mô phòng mang lại lợi ích to lớn: Tiết kiệm thời gian, kinh phí,

nguyên vật liệu, tránh được những trường hợp rủi ro, nguy hiểm trong điều

kiện thực, giảm tác động xấu tới môi trường , thậm chí mô phỏng có thể làm

được cái không thể làm trong điều kiện thực tế

1.1.2 Khái lược nghiên cứu về mô phỏng trong dạy học

1.1.2.1 Tình hình nghiên cứu và áp dụng mô phỏng trong dạy học trên thế

giới

Mô phỏng và thực hành là một khoa học, đã đưọc nghiên cứu triển

khai tại các quốc gia phát triển trên thế giới Đây là công nghệ đang được ứng

dụng phát triển mạnh mẽ trong giai đoạn hiện nay Mặc dù vậy do tính chất “phức tạp của hệ, hiện tại không phải cơ sở đào tạo nào cũng có điều kiện

(về cơ sở vật chất) áp dụng mô phỏng ở mức độ hoàn hảo vào lĩnh vực thí

nghiêm, thực hành trong dạy học kỹ thuật Do đó tác giả không đi sâu phân

tích, thiết kế mà chỉ nghiên cứu công nghệ này ứng dụng trong quá trình dạy học kỹ thuật đem lại hiệu quả tác động tích cực đối với người học

nhằm giải quyết vấn đề đạt ra của luận văn này Ở mức độ đơn giản mô phỏng số Đó là phần mềm chạy trên các máy tính đơn lẻ hay mạng máy tính, chúng giả lập phần nào thế giới thực (được thể hiện trong luận văn này) Từ đó giúp người sử dụng thao tác với môi trường giả lập, các đối tượng, quá trình, do chương trình đó tạo ra nhằm khám phá, phát hiện các quy luật, kiểm nghiệm khoa hoc Khi đề cập đến những phần mềm đó thuậtngữ mô phỏng được sử dụng Trong thực tế đã có nhiều phần mềm được gọi là công cụ mô phỏng số, do các cá nhân, tổ chức xây dựng từ nghiệp

dư đến chuyên nghiệp, một trong số đó là: Proteus, CircuitMaker, EAG, OrCad, LabViev, S7-PLCSÍM Simulating, PC- Simu, SPS-VISU Đây là các phần mềm hỗ trợ người sử dụng trong thiết kế mạch điện tử, hệ thống dây chuyền sản xuất ,phần mềm cung cấp đầy đủ linh kiện, môi trường lắp ráp, các dụng cụ đo, các đối tượng mô phỏng trong hệ thống dây

chuyền Các mạch điện được thiết kế trong môi trường đó cũng hoạt động phù hợp với những yếu tố cơ bản mạch điện thực

giổng nó Có thể coi đó là mạch điện mô phỏng

Các phần mềm hỗ trợ thiết kế các chi tiết hệ thống cơ khí như Inventer,SolidWorks, Catia, MasterCam Với các phần mềm này, người sử dụng chỉ cần thiết kế, lựa chọn các chi tiết, xác định kiểu ghép nối, liên kết

chúng lại, việc còn lại hoàn toàn do chương trình sử lí, tính toán và cho ra kết quả phù hợp với thực tế Đây cũng chính là hệ thống chi tiết, nối ghép mang tính mô phỏng

Trên Internet một số trang web đã giới thiệu các bài thí nghiệm(TN),thực hành có tính mô phỏng cao, bất cứ ai truy cập vào các trang web đó

đều có thể làm TN, TH đã được chuẩn bị sẵn, đó là các chương trình MP

được viết bằng ngôn ngữ lập trình JaVa Applet cụ thể là :

- Phòng thí nghiệm về vật lý của tác giả Fu - Kwun Hwang tại địa

chỉ www.didaktik.physik.unierlangen.de/quantumlab/english/frames/left.html

bao gồm nhiều TN khác nhau

- Trong lĩnh vực kỹ thuật điện tử, thí nghiệm thiết kế mạch logic cũng

được xây dựng loại này tại địa chỉ http :

http://pages.jh.edu/~virtlab/virtuali-laboratory/

- Ngoài ra còn nhiều lĩnh vực khác như toán học, hóa học, địa lý, ngoại ngữđưọc tích hợp tại địa chi http://www.ict4atl.org Người học đều có thể TN ờ cáccấp độ khác nhau

Những ví dụ về các bài MP có tại nhiều địa chỉ Web nói trên cho chúng ta thấy vai trò quan trọng của nó trong dạy hoc nói chung, trong dạy và học qua mạng nói riêng

1.1.2.2 Tình hình ứng dụng mô phỏng trong dạy học tại Việt Nam.

CNTT ngày một phát triển, tốc độ của các máy vi tính ngày càng nhanh, khả năng lưu trữ dữ liệu của máy vi tính ngày một lớn, nhiều công cụ lập trình mới và thuận tiện ra đời như : Matlap, Java, Visual, Nastran… Các công cụ này

đã nhanh chóng được đưa vào sử dụng để mô phỏng các thiết bị, hệ thống điều khiển phục vụ cho các công tác nghiên cứu khoa học Nhiều trường đại học,cao đẳng khối kỹ thuật trong nước đã sử dụng các phần mềm mô phỏng trên để phục vụ cho giảng dạy

Ví dụ đề tài cấp bộ “Xây dựng tiến trình dạy học phần các máy điện trong chương trình Vật lí THPT 12 và phần mềm mô phỏng hỗ trợ dạy học phần này nhằm nâng cao chất lượng kiến thức của học sinh” của tác giả Phạm Xuân Quế giảng viên cao cấp Trường Đại học Sư phạm Hà Nội chủ nhiệm đề tài Mã số: B-2004-75-96 http://www.hnue.edu.vn/directories//?quepx.

Ngoài ra mô phỏng còn được đề cập rất nhiều trong các bài báo khoa học như bài báo “Thiết kế một số mô phỏng quá trình hóa học bằng phần mềm Microsoft Powerpoint” của nhóm tác giả Đinh Thị Xuân Thảo, Trần Lưu Phúc Trường Đại học Sư phạm Hà Nội: http://stdb.hnue.edu.vn/portal/journals.php?articleid=2630

Bộ môn Phương pháp giảng dạy Khoa Sư phạm kỹ thuật trường Đại học

sư phạm Thành phố HCM đã đưa vào chương trình đào tạo học phần “ứng dụng công nghệ thông tin trong kỹ thuật”, trong đó có dạy các kỹ thuật mô phỏng, các nguyên tắc thiết kế phần mềm mô phỏng phục vụ giảng dạy Nhờ

sự hỗ trợ của các phần mềm mô phỏng trong giảng dạy, đã làm cho quá trình truyền thụ kiến thức được thuận tiện hơn Tuy nhiên, nếu sử dụng các phần mềm mô phỏng chỉ nhằm minh họa các thiết bị, hiện tượng, qui trình nào đó một cách tường minh hơn, thì phương pháp giảng dạy vẫn chưa có thay đổi về chất Vì vậy nội dung bài viết là xây dựng cơ sở lý luận nhằm đổi mới phương pháp giảng dạy theo mô hình, mô phỏng trong nghiên cứu khoa học và áp dụng vào giảng dạy chuyên ngành kỹ thuật

- Công trình phòng thí nghiệm mô phỏng hóa học của thầy Ngô Hoàng Ân hiệuphó trường THCS Chi Lăng tỉnh Khánh Hòa tại Web thư viện tư liệu giáo dục

có địa chỉ http://tulieu.violet.vn/user/show/id/5714083 Tại phòng thí nghiệm

mô phỏng trên có sử dụng phần mềm Crocodile Chemistry 6.5, xây dựng những

thí nghiệm hóa học, nhằm kiểm tra nội dung kiến thức đã học Tuy vậy nghiêncứu này chưa đề cập một cách sâu sắc đến cơ sở lý luận thực tiễn của việc xâydựng phòng TN, TH mô phỏng trong dạy học.

Ngoài ra còn có một số công trình nghiên cứu chi tiết về phạm trùnày : Luận án Tiến sỹ " Thí nghiệm thực hành ảo - ứng dụng trong dạy học

kỹ thuật công nghiệp lớp 12 trung học phổ thông" mã số 5.07.02 của tácgiả Lê Huy Hoàng Trường đại học Sư phạm Hà nội Tuy nhiên các côngtrình trên đều đi sâu vào lĩnh vực mô phỏng thí nghiệm, TH của bậc họctrung học phổ thông mà chưa đề cập đến việc dạy học ở bậc cao hơn Từvấn đề còn tồn tại trên, luận văn này được thực hiện với mục tiêu khái quáthóa về mặt cơ sở lý luận và thực tiễn của việc sử dụng mô phỏng trong dạyhọc nói chung, trong dạy học hệ đào tạo CĐ và THCN nói riêng Trên cơ

sở đó tác giả xây dựng thử nghiệm một số bài mô phỏng điển hình

1.2 MỘT SỐ VẤN ĐỀ LÝ LUẬN VỀ MÔ PHỎNG

1.2.1 Một số khái niệm

Hiện nay đã có rất nhiều công trình nghiên cứu về công nghệ mô phỏng [Tham khảo] Do đó cũng đã có nhiều định nghĩa về mô phỏng Các định nghĩa này vẫn chưa thực sự thống nhất Nhìn chung có hai cách hiểu khác nhau:

Quan điếm thứ nhất mô phỏng được thực hiện thông qua các định nghĩa như sau:

Sự đại diện các thuộc tính chọn lọc của một hệ thống bằng một hệ thống khác Hay sự đại diện về mặt hoạt động hay các đặc điểm của một quá trình hay hệ thống thông qua việc sử dụng quá trình hệ thống khác

Hoặc “Mô phỏng là một chương trình tin học, sử dụng thuật toán hoặc lý luận logic đế tái tạo các đặc điếm chọn lọc của một hệ theo cách mà hiệu ứng do sự

thay đồi giá trị các biến riêng biệt có thế quan sát được Thuật toán logic phải quan hệ cơ bản với hệ đang xét và không chỉ dùng để chọn những quan sát khác nhau được chuẩn bị trước”[ Tham khảo].'Theo cách hiểu này mô phỏng là một đối tượng hệ thống các thuộc tính có thể đại diện cho một đối tượng hệ thống thực.

Quan điểm thứ hai cho rằng mô phỏng là một phương pháp nghiên cứu vềđối tượng, hệ thống thực thông qua mô hình của nó Đó là:

“Quá trình thiết kế một mô hình của một hệ thống thực và thực nghiệm với mô hình đó nhằm mục đích tìm hiểu về hoạt động của hệ thống”

“Một thực nghiệm trên mô hình của đối tượng thực”

“Toàn bộ các quá trình liên quan tới việc xây dựng mô hình hệ thống cùng nghiên cứu nó gọi là mô hình hóa hệ thống Việc tiến hành nghiên cứu mô hình hoá có sử dụng mô hình gọi là mô phỏng;”[ Tham khảo]

Như vậy mô phỏng có thể hiểu là quá trình "bắt chước” một hiện tượng cóthực với một tập các công thức toán học Các chương trình máy tính có thể môphỏng các điều kiện thời tiết, các phản ứng hóa học, thậm chí các quá trình sinh học Môi trường IT (môi trường CNTT) cũng có thế mô

phỏng được Gần với mô phỏng là hoạt hình (animation) Một hoạt hình là

sự mô phỏng một chuyển động bằng cách thế hiện một tập các ảnh, hoặc các frame Có những công cụ hoàn hảo dùng cho việc tạo các hoạt hình và các

mô phỏng của môi trường IT Với các công cụ như vậy, có thế ghi và điều

chỉnh các sự kiện diễn ra trên màn máy tính Với hoạt hình chỉ là ghi lại các

sự kiện một cách thụ động, tức là học sinh chỉ xem được những hành động gì diễn ra mà không thế tương tác với các hành động đó Với công cụ mô phỏng bạn có thề tương tác với các hành động

Như vậy mô phỏng có thế hiếu là: Quá trình thực nghiệm quan sát được và điều khiển được từ đó cho nhũng kết quả thông qua mô hình của đối tượng khảo sát

Mô phỏng từ lâu đã được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như

kỹ thuật, kinh tế, xã hội Ngày nay nhờ có sự trợ giúp của máy tính có tốc

độ tính toán nhanh, dung lượng bộ nhó' lớn mà phương pháp mô phỏng được phát triển mạnh mẽ và đem hiệu quả lớn

* Vai trò của mô phỏng

Về mặt nhận thức: trực quan, dễ tiếp cận và đo lường, lặp lại nhiều lần theo ý muốn, gợi mở tuyên đoán sáng tạo và thử nghiệm

Về mặt công nghệ (thiết bị, phương pháp cũng như kỹ năng): khả thi,

an toàn, hiệu quả kinh tế, tiết kiệm thời gian, luyện kỹ năng trước khi tiếp xúc với thực tế Có thế nói, mô phỏng là một trong những phương pháp nghiên cứu khoa học đang được áp dụng rộng rãi Với sự phát triển mạnh mẽ của CNTT, hiệu quả của phương pháp nghiên cứu này càng được nâng cao

Mô phỏng giúp nghiên cứu của hệ thống một cách chủ động, giải quyết những khó khăn khi tiến hành nghiên cứu với mô hình thực (những đối tượng,

hệ thống khó hoặc không thế trực tiếp nghiên cứu được do những nguyên nhân khác nhau như tính kinh tế, điều kiện khách quan, tính nguy hiếm, thời gian diễnbiến quá ngắn hoặc quá dài )

1.2.2 Phân loại mô phỏng

Có nhiều tiêu chí để phân loại mô phỏng như mục đích sử dụng trên lớp,

cách thức thao tác với thí nghiệm thực hành (TNTH) Trong luận văn này, tác giả phân loại mô phỏng dựa trên tiêu chí về cách thức tương tác với

TNTH và hình thức biểu diễn kết quả của TNTH Theo đó mô phỏng được

thể hiện như sau:

* TNTH mô phỏng cho kết quả thực:

TNTH mô phỏng loại này dựa trên công nghệ mô phỏng số điều khiển hoạt động của các thiết bị thực thông qua các giao tiếp Việc thao tác với mô hình số thể hiện bài TNTH được tiến hành thông qua giao diện của máy tính (bànphím, chuột) tác động tới các đối tượng, chức năng của TNTH Kết quả của TNTH được gửi tới các giao tiếp và điều khiển các đối tượng thật (đồng

hồ đo, máy hiện sóng, mạch hiển thị tín hiệu, âm thanh ) Các bài TNTH loạinày được dùng để thể hiện khả năng thay thế chức năng của đối tượng, hệ thốngthực bằng máy tính và chủ yếu dùng vào chức năng điều khiển hệ thống chấp hành

* TNTH mô phỏng cho kết quả phù hợp (Hình 1.1)

Đây là loại TNTH mô phỏng được xây dựng với công nghệ đơn giản nhất,không đòi hỏi các trang thiết bị kèm theo, đó là mô phỏng sổ (mô phỏng điện toán) chủ yếu là sử dụng các phần mềm mô phỏng không cần thiết bị thực Các TNTH loại này thường sử dụng các hình ảnh gần giống thực hoặc các ký hiệu tượng trưng để thể hiện các đổi tượng của hệ thống Khi thực nghiệm trên mô hình, sẽ cho kết quả phù hợp với hệ thống thực Thao tác với TNTH được tiến hành giống như đối với TNTH cho kết quả thực Nội dung thê hiện cũng như kết quả của TNTH được hiển thị ngay trên màn hình của máy tính

Hình 1.1 Mô hình thể hiện TNTH mô phỏng cho kết quả phù họp

Mức độ TNTH mô phỏng này được sử dụng nhiều trong minh hoạ, chứng

minh, thiết kế, sáng tạo Nhờ nó, hàng loạt các vấn đề về khoa học, kỹ thuật được giải quyết một cách thuận lợi và kinh tế

1.2.3 Phương pháp mô phỏng trong dạy học

Phương pháp có thể hiểu là con đường, là cách thức để giải quyết một công việc, một nội dung, một vấn đề cụ thể, nhằm đạt được mục đích đã đặt ra Nói chung đây là một khái niệm trừu tượng vì nó không mô tả những trạng thái, những tồn tại tĩnh trong thế giới hiện thực, mà nó chủ yếu mô tả phương hướng vận động của một quá trình nhận thức và hoạt động thực tiễn của con người Trong bình diện rộng thì khái niệm phương pháp được hiểu là phương pháp luận, ví dụ như phương pháp biện chứng, phương pháp siêu hình nó bao trùm lên toàn bộ các khoa học, tiếp đó là các phương pháp cụ thể, như phương pháp

mô phỏng, phương pháp toán học, phương pháp thực nghiệm, áp dụng cho một nhóm khoa học, và các phương pháp đặc thù cho mỗi khoa học cụ thể

Theo quan điêm của Iu.K.Babanski(Babanski Iu.K – Tối ưu hóa quá trìnhdạy học - NXB Matxcơva 1982) thì phương pháp dạy học là cách thức tương tác

giữa thầy và trò nhằm giải quyết các nhiệm vụ giáo dục và phát

triển quá trình dạy học

Theo tác giả I.Ia.Lecne(Lecne.I.Ia.Craepxki B.B - cơ sở lý luận của nội dung học vấn phổ thông NXB Matxcơva 1983) thì phương pháp dạy học là một

hệ thống những hành động có mục đích của giáo viên nhằm tổ chức các hoạtđộng nhận thức và thực hành của học sinh, đảm bảo học sinh lĩnh hội tri thức.Ngoài ra còn nhiều định nghĩa khác có thể tóm tắt trong các dạng cơ bản sau:

-Theo quan điểm điều khiển học, phương pháp là cách thức tổ chức hoạtđộng nhận thức của học sinh và điều khiển hoạt động này

-Theo quan điểm logic phương pháp là những thủ thuật logic được sửdụng để giúp học sinh nắm kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo một cách chính xác

-Theo bản chất của nội dung, phương pháp là sự vận động của nội dungdạy học

Phương pháp dạy học có các đặc điểm sau:

- Phản ánh sự vận động của nội dung đã được nhà trường quy định

- Phản ánh cách thức trao đổi thông tin giữa thầy và trò

- Phản ánh cách thức điều khiển hoạt động nhận thức và kiểm tra đánh giákết quả hoạt động

Phương pháp bao giờ cũng được xây dựng trên cơ sở của những đối tượng

cụ thể, từ đó nhằm đạt được mục đích nhất định hay nói cách khác với từng đốitượng khác nhau ta có những phương pháp khác nhau

Phương pháp mô phỏng trong dạy học là phương pháp nhận thức thếgiới thực thông qua nghiên cứu mô hình của đối tượng mà ta quan tâm, đây làphương pháp dạy học có hiệu quả cao về nhiều mặt, như trực quan, sinh động,gây hứng thú học tập và nghiên cứu phát huy tư duy sáng tạo

Mô phỏng trong dạy học là quá trình dạy học có thực nghiệm quan sát được và điều khiển được trên mô hình, vì thế phương pháp mô phỏng cũng có

tên gọi tương ứng theo mô hình được sử dụng như: Mô phỏng hình học, môphỏng tương tự, mô phỏng số Cùng một đối tượng, tùy thuộc vào mục đích và điều kiện khảo sát, có thể mô hình hóa dưới những dạng khác nhau, vì thế

có thể có nhiều cách mô phỏng khác nhau tương ứng

1.2.4 Tiến trình mô phỏng

Phương pháp dạy học có sử dụng mô phỏng dùng trong các mônkhoa học tự nhiên và kỹ thuật có hiệu quả cao về nhiều mặt như trực quan, sinhđộng, gây hứng thú trong học tập và nghiên cứu từ đó phát huy tính tích cực, chủđộng, tư duy và sáng tạo

Tiến trình mô phỏng được thực hiện qua 3 bước

(1) Đối tượng nghiên cứu: Từ mục đích nghiên cứu, cần xác định, lựa chọn một

số tính chất và mối quan hệ chính của đối tượng nghiên cứu đồng thời loại bỏ những tính chất và mối quan hệ thứ yếu để xây dựng mô phỏng

Bằng quan sát thực nghiệm người ta xác định được một tập hợp những tính chất của đối tượng nghiên cứu Thông thường, do kết quả của sự tương tựngười ta đi đến hình dung sơ bộ về sự vật, hiện tượng cần nghiên cứu, tức là đi

đến một mô hình sơ hộ chưa đầy đủ Trong giai doạn này trí tưởng tượng và trực

giác giữ vai trò quan trọng, nhờ đó người ta mới loại bỏ dược những tính chát vàmối quan hệ thứ yếu của đối tượng nghiên cứu, thay nó bằng mô hình chỉ mang lính chất và những mối quan hệ chính mà ta phải quan tâm Mô hình lúc ban dầu

(3)Đối tượng

mới có ở trong não bộ người nghiên cứu Nó trở thành mẫu, dựa vào đó người nghiên cứu xây dựng mô hình thật (nếu người nghiên cứu dùng phương pháp môhình vật chất)

(2) Mô phỏng là nghiên cứu mô hình dể rút ra những hệ quả lý thuyết, kết luận

về đối tượng nghiên cứu Sau khi mô hình được xây dựng ngừơi ta áp dụngnhững phần mềm mô phỏng thực hiện, thực nghiệm khác nhau từ tư duy trên

mô hình và thu được kết quả, những thông tin mới Đối với mô hình vật châtngười nghiên cứu làm thí nghiệm thực trên mô hình Trong phương pháp mô hình khái niệm người nghiên cứu đã biết trước hành vi của mô hình trong những điều kiện xác định Điều người nghiên cứu muốn biết thêm đó là hệ

quả của những hành vi đó như thê nào

(3) Kết quả là công đoạn đối chiếu kết quả thu được trên mô hình với kết quảtiễn đồng thời xét tính hợp thức của mô hình Trong trưởng hợp kết quả khôngphù hợp với thực tiễn phải chọn lại mô hình

Nếu bản thân mô hình là một phần tử cấu trúc của nhận thức thì cần phải kiểm tra sự đúng đắn của nó bằng cách đối chiếu kết quả thu được từ môhình với những kết quả thu được từ mô hình gốc, nếu sai lệch thì phải điều

chỉnh ngay chính mô hình, nhiều khi còn phải thay mô hình mới Nếu bản thân

mô hình chỉ là đối tượng, phương tiện để nghiên cứu thì việc xử lý kết quả, hợpthức mô hình là phải phân tích những kết quà trên mô hình thành những thôngtin thực về đối tượng nghiên cứu Trong nhiều trường hợp mô hình chỉ phản ánhđược một hay một vài đặc tính của đối tượng nghien cứu còn nhiều đặc tínhkhông phản ánh được thậm chí phản ánh sai lệch Để việc mô hình hóa đạt hiệuquả cao, ngoài yêu cầu về tính đơn giản và trực quan của mô hình, cần phải chú

ý đến tính hợp thức của mô hình so với nguyên hình Trong phạm vi nghiên cứu

của luận văn này tác giả tiến hành nghiên cứu và xây dựng hệ thống mô phỏng

số ( mô phỏng thông qua sự trợ giúp của phần mềm và máy vi tính)

1.3 Mô phỏng trong dạy học mô đun Trang bị điện 1

1.3.1 Tổng quan về Trang bị điện 1

Trang bị điện là tập hợp các loại thiết bị có chứa những linh kiện và các mạchđiện từ được nối dẫn với nhau Thông thường các thiết bị điện không phải thựchiện bất kỳ một hoạt động cơ khí nào, các thiết bị điện sẽ truyền và lưu trữ thôngtin đo lường và điều khiển, thử nghiệm, thẩm định và báo động những nguy cơbất thường có thể xảy ra với toàn bộ hệ thống điện, đến người điều khiển và sửdụng Trang bị điện 1 có một số đặc điểm sau:

* Tính cụ thể

Các thiết bị kỹ thuật là các vật phẩm cụ thể như thiết bị dẫn điệnchuyền tải và phân phối điện, làm nhiệm vụ dẫn điện năng từ các máy phát điệnđến các thiết bị dùng điện Nhóm này gồm có dây dẫn và cáp, thanh góp, máybiến áp Ngoài ra sứ cách điện và kháng điện cũng được kể là thiết bị phụ củanhóm này

Thiết bị đóng cắt làm nhiệm vụ đóng cắt mạch điện để đổi nối kết cấudây của hệ thống điện Nhóm này gồm máy cắt điện, cầu dao, aptomat,contactor…

Thiết bị bảo vệ để chống lại các sự cố xảy ra cho hệ thống điện như:Cầu chì, aptomat để bảo vệ ngắn mạch, rơle nhiệt để bảo vệ quá tải, rowle điện

áp để bảo vệ quá áp, thấp áp, mất pha……

* Tính trừu tượng

Tính trừu tượng của môn học Trang bị điện 1 thể hiện trong hệ thốngcác khái niệm, quá trình thi công lắp đặt và nguyên lý làm việc của mạch điện

góp phần quan trọng vào quá trình thực hành giúp người học phát huy khả năng

tư duy, sáng tạo, tính tự lập Đối với liến thức trừu tượng là nền tảng cần thiết đểngười học tiếp tục với quá trình thực hành và hình thành kỹ năng

* Tính thực tiễn

Tính thực tiễn là bản chất vốn có của kỹ thuật vì đối tượng nghiêncứu của kỹ thuật là ứng dụng có hiệu quả những quy luật khoa học và giải quyếtnhững vấn đề trong thực tiễn cuộc sống của con người Sự ra đời của các máymóc thiết bị kỹ thuật đáp ứng nhu cầu của con người và quá trình tạo ra chúngcũng dựa vào hoạt động thực tiễn của con người Chính vì vậy khi học sinh đượchọc môn học này, được trực tiếp lắp đặt, vận hành các mạch máy, được sử dụngcác thiết bị kỹ thuật và có thể cũng đã vấp phải những tình huống, vấn đề kỹthuật cần giải quyết Đó chính là động lực thúc đầy các em khao khát tìm hiểucác kiến thức về khoa học, kỹ thuật, công nghệ

Ví dụ: Mạch điện đảo chiều quay động cơ được ứng dụng trong hệthống đóng mở cửa của các cơ quan, nhà máy Trong quá trình dạy học giáo viênphải biết vận dụng thực tiễn để chỉ ra các thiết bị được lắp đặt ở những vị trí nàotrên sơ đồ để học sinh có thể hiểu chính xác được hệ thống điều khiển đó

* Tính tổng hợp

Module Trang bị điện 1 là module cơ sở cho các module thực hànhĐiện công nghiệp sau này, nó liên quan nhiều đến sản xuất và đời sống Do vậykhi giáo viên tiến hành giảng dạy môn học này phải biết kết hợp giữa kiến thứcmôn học với các kiến thức liên quan và giữa kiến thức môn học với thực tế

Việc nắm vững các đặc điểm của module sẽ giúp cho giáo viên lựachọn được cách dạy phù hợp, đạt hiệu quả cao Tuy nhiên không phải nội dungkiến thức nào của module cũng hàm chứa đầy đủ các đặc điểm trên Do đó khi

chuẩn bị bài giảng giáo viên cần nghiên cứu, phân tích nội dung bài dạy để xácđịnh đặc điểm nổi bật từ đó lựa chọn được phương pháp, phương tiện dạy họcsao cho thích hợp và đạt hiệu quả cao nhất.

1.3.2 Sử dụng phần mềm mô phỏng trong dạy học trang bị điện

Module Trang bị điện 1 là một trong những module chuyên nghành quan trọngcủa nghành điện công nghiệp Module này vừa mang tính chất trừu tượng vừamang tính thực tiễn Do vậy để giảng dạy tốt môn module này cần kết hợp nhiềuphương pháp, phương tiện dạy học khác nhau mới có thể giúp học sinh hiểu hêtđược nội cũng như ứng dụng thực tế của nó Một trong những phương pháp đemlại hiệu quả cao nhất trong dạy và học module này chính là việc sử dụng cácphần mềm mô phỏng Một số phần mềm được quan tâm nhất hiện nay là:

1.4 Thực trạng dạy học môn Trang bị điện 1 tại trường Cao đẳng nghề Yên Bái

1.4.1 Giới thiệu vài nét về trường Cao đẳng Nghề Yên Bái

Trường Cao đẳng nghề Yên Bái được thành lập theo Quyết định số LĐTBXH ngày 27/5/2009 của Bộ Lao động – Thương binh và Xã hội, là trườngcao đẳng nghề công lập duy nhất của tỉnh Yên Bái Nhà trường đã có gần 40 nămxây dựng và trưởng thành, ban đầu từ 3 Trường Công nhân kỹ thuật nhập lại, đếnnay là Trường Cao đẳng nghề Yên Bái, với nhiệm vụ tổ chức đào tạo, bồi dưỡngdạy nghề cho người lao động của tỉnh Yên Bái Hiện nay, nhà trường đào tạotheo 3 cấp trình độ: Cao đẳng nghề, trung cấp nghề và sơ cấp nghề, tổ chức hợptác đào tạo, nghiên cứu ứng dụng khoa học kỹ thuật và tổ chức các dịch vụ sảnxuất nhằm đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế xã hội của tỉnh Yên Bái và các tỉnhtrong khu vực

670/QĐ-Những năm đầu mới thành lập, trường gặp rất nhiều khó khăn về đội ngũcán bộ, giáo viên và cơ sở vật chất Khi đó nhà trường có trên 60 cán bộ, giáoviên, trong đó, trình độ cao đẳng, đại học chỉ chiếm 28%, cơ sở vật chất hầu hết

là nhà cấp IV, trang thiết bị xe, máy, mô hình học cụ và sách giáo khoa phục vụcho việc nghiên cứu, dạy và học nghèo nàn, lạc hậu và vô cùng thiếu thốn, dẫnđến ngành nghề đào tạo bị hạn chế; năng lực đào tạo của nhà trường chỉ đạt quy

mô từ 150 đến 200 học sinh/năm Song, với sự đoàn kết thống nhất, năng động,sáng tạo và quyết tâm cao, Đảng uỷ - Ban giám hiệu nhà trường đã nhanh chóngkiện toàn ổn định bộ máy tổ chức, triển khai thực hiện có hiệu quả các chỉ tiêu,nhiệm vụ đào tạo được tỉnh và ngành giao Đặc biệt năm 2008, nhà trường đượcUBND tỉnh phê duyệt Dự án đầu tư xây dựng cơ sở mới tại xã Văn Phú (T.P YênBái) với diện tích gần 13 ha, tổng kinh phí đầu tư trên 142 tỷ đồng

Cùng với đầu tư về cơ sở vật chất, hiện nay Trường cao đẳng Nghề YênBái có 176 cán bộ, giáo viên, trong đó có 62 cán bộ, giáo viên có trình độ chuyênmôn thạc sĩ, 98 đại học, 7 cao đẳng, có gần 20 giáo viên đang học thạc sĩ Đảng

uỷ, Ban giám hiệu nhà trường đã phát huy trí tuệ của tập thể cán bộ, giáo viên,tập trung nghiên cứu biên soạn trên 130 chương trình đào tạo hệ dài hạn, 64chương trình đào tạo ngắn hạn và sáng tạo làm được hàng trăm mô hình học cụđưa vào giảng dạy có hiệu quả

Nhờ vậy mà quy mô và ngành nghề đào tạo của nhà trường hàng nămkhông ngừng được nâng lên Năm 1992 khi mới thành lập, số nghề đào tạo củatrường chỉ có 4 nghề với trên 200 học sinh, trong đó hệ đào tạo dài hạn có 60 học sinh, còn lại là hệ đào tạo ngắn hạn và bổ túc nâng bậc, đến năm học 2019 -

2020, số nghề đào tạo của trường đã được nâng lên 17 nghề và đã thu hút gần3.000 học sinh, sinh viên, trong đó có trên 300 học sinh, sinh viên cao đẳngnghề; 759 học sinh học trung cấp nghề; 653 học sinh, sinh viên đại học vừa làmvừa học và trên 1.300 học sinh sơ cấp nghề Để bảo đảm nguồn nhân lực chotỉnh, nhà trường đặc biệt ưu tiên tuyển học sinh đã tốt nghiệp THPT, THCS tạicác địa phương trong tỉnh về học tập tại trường

Hiện nay, trên 90% học sinh sau khi được đào tạo ra trường đã có việc làm

ổn định ở các công ty trong và ngoài tỉnh

Phát huy những kết quả đã đạt được, Trường Cao đẳng Nghề Yên Báiđang tích cực đầu tư xây dựng cơ sở vật chất mới và cử cán bộ, giáo viên đi họcnâng cao trình độ chuyên môn nghiệp vụ, đáp ứng yêu cầu đào tạo của nhàtrường, phấn đấu mỗi năm có từ 4 - 5 giáo viên theo học trình độ thạc sĩ; hàngnăm tuyển sinh, đào tạo từ 4.500 - 5.000 học sinh, sinh viên, góp phần bổ sung

nguồn nhân lực cho tỉnh Yên Bái và các tỉnh trong khu vực vùng núi phía Bắc,phục vụ sự nghiệp công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước.

Đến thời điểm hiện nay cơ cấu tổ chức nhà trường bao gồm:

- Phòng Đào tạo và Nghiên cứu khoa học;

- Phòng Công tác học sinh, sinh viên;

- Khoa Sư phạm Dạy nghề và Kinh tế;

- Khoa Công nghệ ô tô;

- Khoa Kỹ thuật tổng hợp;

- Khoa Nông nghiệp;

- Khoa Quản lý đất đai - Lâm nghiệp;

- Khoa Dân tộc nội trú;

- Khoa Khoa học cơ bản

6 Các đơn vị trực thuộc khác:

- Trung tâm Đào tạo và Sát hạch lái xe ô tô;

- Trại Thực hành - Thực tập;

- Các đơn vị sản xuất, dịch vụ phục vụ đào tạo (nếu có)

7 Tổ chức Đảng Cộng sản Việt Nam, các đoàn thể và tổ chức xã hội Trong đó: - Ban giám hiệu: 04 người

01 Hiệu trưởng - Trình độ chuyên môn : Thạc sỹ Quản lý giáo dục;

03 Phó hiệu trưởng - Trình độ chuyên môn Thạc sỹ

- Cán bộ giáo viên trong biên chế 147 người

- Cán bộ, giáo viên hợp đồng trên 01 người.

- Cán bộ, giáo viên tự trang trải 28 người

* Về trình độ chuyên môn:

Đội ngũ giáo viên của nhà trường đã đáp ứng được nhiệm vụ đào tạonghề Tuy đa số các giáo viên có tuổi đời còn trẻ, song rất năng động nhiệt tìnhtrong công việc, chịu khó học hỏi nâng cao trình độ chuyên môn và nghiệp vụ sưphạm Nhà trường thường xuyên khuyến khích và tạo điều kiện cho cán bộ, giáoviên tham gia học tập, nghiên cứu nâng cao trình độ Hiện nay, số cán bộ, giáoviên đang theo học trình độ cao học là gần 20 người

1.4.2 Cơ sở vật chất

Trường cao đẳng nghề Yên bái là một trong những trường nghề trọngđiểm của khu vực miền núi phía bắc nên trong những năm gần đây được sự quantâm đầu tư của BLĐTB  XH; Ủy Ban Nhân Dân Tỉnh Yên Bái cả về cơ sở vậtchất và trang thiết bị, đến nay nhà trường đã có một hệ thống các trang thiết bịhiện đại và nhà xưởng đáp ứng yêu cầu ĐT công nhân kỹ thuật bậc 3/7 và bồidưỡng nâng bậc thợ cho các đơn vị trong ngành, đáp ứng yêu cầu về nâng caochất lượng ĐT, cải tiến phương pháp giảng dạy

Hiện tại, các phòng học lý thuyết đều được trang bị đầy đủ máy chiếu,trong đó có 3 phòng học được trang bị Bảng thông minh để phục vụ cho công tácgiảng dạy Nhà trường có hai phòng thực hành tin học gồm 40 máy tính có kếtnối Internet, rất thích hợp cho việc dạy học bằng các phần mềm ứng dụng chocác môn học Nhà trường cũng đã xây dựng đầy đủ các phòng học chuyên môn

có đầy đủ các trang thiết bị cần thiết (máy chiếu, máy tính, các mô hình học cụ,các thiết bị là các máy móc, dụng cụ đo lường và các trang thiết bị cần thiếtkhác) cho các môn học như: Đo lường điện, Máy điện, Điện tử công suất, Khí cụđiện, Trang b ị điện Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình biên soạncũng như giảng dạy bằng các phương pháp dạy học hiện đại.

Như vậy nhiệm vụ của giáo viên là vận dụng phương pháp dạy học saocho hiệu quả hơn, tận dụng được tối đa cơ sở vật chất sẵn có của nhà trường đểnâng cao chất lượng dạy và học

1.4.3 Thực trạng về thái độ của sinh viên

Môn học Trang bị điện 1 là môn học chuyên nghành của ngành điện côngnghiệp nên môn học này luôn được lãnh đạo nhà trường, giáo viên quan tâm đổimới về nội dung, phương pháp giảng dạy sao cho phù hợp với mục đích đào tạochung của trường và ngành điện Để khảo sát thực trạng về nhận thức, thái độcủa SV đối với môn học tác giả tiến hành điều tra trên đối tượng SV năm thứnhất và năm thứ 3 hệ CĐ nghề thuộc chuyên ngành điện công nghiệp sau khi đãthực tập tốt nghiệp tại các cơ sở sản xuất, nhà máy, công xưởng trở về ôn thi tốtnghiệp

Khi được hỏi về mức độ hứng thú với môn học của SV thì kết quả như sau:

Bảng 1.1: Mức độ hứng thú với môn học của SV năm 1

Mức độ hứng

thú

Rất hứngthú

Hứng thú Ít hứng

thú

Không hứngthú

Bảng 1.2: Mức độ hứng thú với môn học của SV năm 3

Mức độ hứng

thú

Rất hứngthú

Hứng thú Ít hứng

thú

Không hứngthú

Từ biểu đồ ta nhận thấy đa số SV có hứng thú với môn học

Đánh giá quá trình nhận thức bài học của SV với môn học qua điều tra, kết quảthu được:

- Kết quả điều tra về mức độ lĩnh hội kiến thức qua bài giảng (tính theo phiếuđiều tra tại một bài giảng bất kỳ):

Hình 1.3: Mức độ hứng thú với môn học của sinh viên năm 3 Hình 1.2: Mức độ hứng thú với môn học của sinh viên năm 1

Mức độ Trên 50% Dưới 50%

Như vậy tỉ lệ SV chưa hiểu bài còn khá cao

- Kết quả điều tra về thái độ tham gia xây dựng bài học trên lớp của SV như sauBảng 1.3: Thái độ tham gia vào việc xây dựng bài giảng với môn học của SV

Từ bảng trên ta nhận thấy số SV tham gia vào quá trình xây dựng bài còn chưacao

1.4.4 Thực trạng dạy học mô đun Trang bị điện1 tại trường CĐN Yên Bái

Phương pháp trực quan, phương pháp đàm thoại gợi mở, phương pháp nêuvấn đề, phương pháp thuyết trình… là những phương pháp được các giáo viên ápdụng giảng dạy hiện nay, tuy nhiên do trình độ của các giáo viên còn hạn chế kếthợp với việc ngại tìm hiểu nên chất lượng giảng dạy chưa cao

Về mức độ sử dụng các phương pháp dạy học với các mức độ: thườngxuyên (TX), ít khi, không bao giờ Kết quả điều tra như sau:

Bảng 1.4: Mức độ sử dụng phương pháp dạy học

(%)

Ít khi(%)

Không bao giờ(%)

PP2 Phương pháp đàm thoại gợi

SV trong quá trình kiểm tra bài cũ, còn phương pháp thuyết trình được dùng chủyếu Phương pháp trực quan với những mô hình, vật thật được sử dụng hạn chế,mang lại hiệu quả chưa cao Phương pháp dạy học mới hầu như không được ápdụng như phương pháp mô phỏng hay kỹ thuật công não… là các phương phápkích thích khả năng tư duy, tự giác và hứng thú của SV lại không được áp dụng.

Hình 1.4.: Mức độ sử dụng phương pháp dạy học

Mức độ thường xuyên

%

Phương tiện dạy học cũng góp phần không nhỏ vào việc thành công củabài giảng Tuy nhiên qua điều tra cho thấy mức độ sử dụng các phương tiện dạyhọc như bảng sau:

Bảng 1.5: Mức độ sử dụng phương tiện dạy học

(%)

Folie(%)

Film,video(%)

Computer(%)

Nguyênhình(%)

Như vậy, việc sử dụng phương tiện dạy học của giáo viên chủ yếu là phấnbảng Đây là phương tiện dạy học sử dụng chủ yếu cho phương pháp dạy họctruyền thống Tình trạng học chay, dạy chay thường xuyên diễn ra Các phương

%

Mức độ thường xuyên

Hình 1.5: Mức độ sử dụng phương tiện dạy học

tiện dạy học hiện đại như máy tính hầu như ít được sử dụng Các phần mềmphục vụ cho dạy học chưa được đưa vào giảng dạy, gây khó khăn cho học viêntrong quá trình nhận thức Dẫn đến hiệu quả ĐT, học tập chưa được nâng caomặc dù điều kiện cơ sở vật chất là tốt Phương pháp dạy học chưa thực sự đổimới, các phương tiện dạy học hiện đại chưa được đưa vào hỗ trợ cho việc giảngdạy.

CHƯƠNG II: SỬ DỤNG PHẦN MỀM MÔ PHỎNG CADE SIMU TRONG DẠY HỌC MÔ ĐUN TRANG BỊ ĐIỆN 1

2.1 Vị trí, tính chất môn học Trang bị điện 1

CHƯƠNG TRÌNH MÔ ĐUN Tên mô đun: Trang bị điện 1

Mã mô đun: MD: 22

Thời gian thực hiện mô đun: 90 giờ; (Lý thuyết: 13 giờ; Thực hành,

thí nghiệm, thảo luận, bài tập: 77 giờ)

I Vị trí, tính chất của mô đun:

- Vị trí: Mô đun này cần phải học sau khi đã học xong các môn học/mô đun Máyđiện, Cung cấp điện, Truyền động điện

- Tính chất: Là mô đun chuyên môn nghề thuộc mô đun đào tạo nghề bắt buộc

II Mục tiêu mô đun:

- Kiến thức:

+ Nhận biết được các phần tử điều khiểntrong một hệ thống trang bị điện,mô tả được cấu tạo và giải thích được nguyên lý làm việc của các khí cụ điện điều khiển có trong sơ đồ của các khí cụ điện điều khiển có trong sơ đồ, sơ đồ lắp đặt,trình tự lắp đặt, đấu nối, sửa chữa những sai hỏng, nguyên nhân và cách phòng tránh trong lắp đặt, đấu nối và vận hành tự động khống chế truyền động điện.+ Đọc, vẽ và phân tích được các sơ đồ mạch điều khiển dùng rơle công tắc tơ dùng trong khống chế động cơ 3 pha, động cơ một chiều.

+ Phân tích được nguyên lý của sơ đồ làm cơ sở cho việc phát hiện hư hỏng và chọn phương án cải tiến mới

+ Vận hành được mạch theo nguyên tắc, theo qui trình đã định Từ đó sẽ vạch ra

kế hoạch bảo trì hợp lý, đảm bảo an toàn và vệ sinh công nghiệp

- Năng lực tự chủ và trách nhiệm:

+ Có tác phong công nghiệp, cẩn thận, chủ động, hợp tác, sáng tạo và an toàn trong công việc

+ Nghiêm túc trong học tập

+ Trung thực trong kiểm tra

III Nội dung mô đun:

1 Nội dung tổng quát và phân bổ thời gian:

TT Tổng

số

Lý thuyết

Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, bài tập

Kiểm tra

1 Bài 1: Nguyên tắc truyền động

2.5 Các khâu bảo vệ và liên động

trong tự động khống chế - truyền

động điện

2 Bài 2: Mạch khởi động trực tiếp

không đảo chiều và đảo chiều quay

động cơ không đồng bộ 3 pha rôto