Ứng dụng công nghệ mô phỏng trong giảng dạy các môn chuyên ngành điện tại trường Đại học Công nghiệp Việt Hung

Ứng dụng công nghệ mô phỏng trong giảng dạy các môn chuyên ngành điện tại trường Đại học Công nghiệp Việt Hung Ứng dụng công nghệ mô phỏng trong giảng dạy các môn chuyên ngành điện tại trường Đại học Công nghiệp Việt Hung luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

-

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

VIỆN: SƯ PHẠM KỸ THUẬT

Ứng dụng công nghệ mô phỏng trong giảng dạy các môn chuyên

ngành Điện của trường ĐHCN Việt - Hung

Dương Thị Khuyên

Người hướng dẫn khoa học: GS.TS Nguyễn Xuân Lạc

HÀ NỘI - 2007

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan những gì được viết trong luận văn này là do sự tìm hiểu và nghiên cứu của bản thân Mọi kết quả nghiên cứu cũng như ý tưởng của các tác giả khác, nếu có đều được trích dẫn từ 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 thông tin nào

Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về những gì mà tôi đã cam đoan trên đây

Hà Nội, ngày 25 tháng 3 năm 2012

Dương Thị Khuyên

LỜI CẢM ƠN

Sau thời gian nghiên cứu và làm việc nghiêm túc, khẩn trương với sự giúp đỡ hướng dẫn tận tình của GS.TS Nguyễn Xuân Lạc (Viện SPKT, Trường đại học Bách khoa - Hà Nội) cùng với sự chỉ bảo chăm lo của các thầy, cô trong Viện Sư Phạm Kỹ

Thuật - Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn “Ứng dụng công nghệ mô phỏng trong

giảng dạy các môn chuyên ngành Điện của trường ĐHCN Việt - Hung” đã cơ bản

hoàn thành

Bởi vậy, tôi xin chân thành biết ơn GS.TS Nguyễn Xuân Lạc đã trực tiếp

hướng dẫn tôi hoàn thành luận văn này

Tôi xin được gửi lời cảm ơn chân thành đến các thầy, cô giáo trong Viện Sư Phạm Kỹ Thuật, Viện đào tạo sau đại học Bách Khoa Hà Nội, các thầy trong ban Giám hiệu và khoa Điện trường ĐHCN Việt - Hung đã giúp đỡ tôi trong quá trình học tập nghiên cứu để tôi có thể hoàn thành luận văn này

Tuy đã rất nỗ lực phấn đấu, nhưng luận văn còn nhiều hạn chế, tôi rất mong được sự góp ý để luận văn của tôi được hoàn thiện hơn

Tôi xin trân trọng cảm ơn!

Hà Nội, ngày 25 tháng 3 năm 2012

Dương Thị Khuyên

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ BẢNG BIỂU

Sơ đồ 1-1:Mối quan hệ nội dung - phương pháp - phương tiện trong DH

Sơ đồ 1-2:Chức năng của quá trình DH

Sơ đồ 1-3:Phân loại MH theo tính chất của MH

Sơ đồ 1-4:Phân loại MH theo lý thuyết xây dựng MH

Sơ đồ 1-5:Quá trình mô phỏng

Sơ đồ 1-6:Quá trình mô phỏng số

Sơ đồ 1-7: Bản chất công nghệ dạy học hiện đại

Sơ đồ 1-8: Tổng quan người - máy

Sơ đồ 1-9:Sơ đồ cấu trúc tư duy kỹ thuật

Sơ đồ 2-1: Quy trình vận dụng mô phỏng vào DH

Sơ đồ 2-2:Sơ đồ cấu trúc CNMP trong dạy học

Sơ đồ 2-3:Sơ đồ quy trình soạn giáo án các môn chuyên ngành điện

Sơ đồ 2-4:Sơ đồ soạn bài giảng theo CNMP

Sơ đồ 2-5 Quy trình xây dựng bài giảng theo CNMP

Sơ đồ 2-6 Quy trình xây dựng bài giảng điện tử bằng phần mềm Ispring

Suite trên nền Powerpoint

Sơ đồ 2-7 Quy trình xây dựng bài giảng với phần mềm Proteus

Bảng 4-1: Phân phối kết quả kiểm tra

Bảng 4-2: Tần suất f(%) – Số % SV đạt điểm x i

Sơ đồ 4-3: Biểu đồ so sánh Tần suất f(%) – Số % SV đạt điểm x i

PHẦN MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Chúng ta đang sống trong thời đại công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, thời đại mà tri thức, kỹ năng và thái độ của con người được coi như yếu tố quyết định sự phát triển của xã hội Sự phát triển như vũ bão của công nghệ thông tin, truyền thông

và các phương tiện hiện đại đã đặt ra cho ngành Giáo dục luôn phải đổi mới toàn diện

để nâng cao chất lượng dạy và học

Học tập, nghiên cứu tự nâng cao trình độ là nhiệm vụ của người Giáo viên Với

xu thế phát triển nhanh chóng của nền kinh tế và khoa học kỹ thuật thì càng đòi hỏi ngành Giáo dục và Đào tạo nước nhà phải có sự phát triển vượt bậc để đáp ứng nhu cầu trong nước và hội nhập quốc tế Gánh nặng liên tục đặt lên vai những người thầy nói riêng và những người làm công tác Giáo dục , đào tạo nói chung

Công cuộc đổi mới của đất nước đã giúp cho nhân dân ta nâng cao được mọi mặt của đời sống vật chất và tinh thần, như điều mà Bác Hồ vĩ đại hằng mong

ước“nhân dân ta ai cũng có cơm ăn áo mặc, ai cũng được học hành”

Trong Nghị quyết Đại hội XI của Đảng cộng sản Việt Nam nêu rõ nhiệm vụ

phát triển đất nước trong giai đoạn 2011 - 2015: “Tiếp tục nâng cao năng lực lãnh

đạo và sức chiến đấu của Đảng; đẩy mạnh toàn diện công cuộc đổi mới; xây dựng hệ thống chính trị trong sạch, vững mạnh; phát huy dân chủ và sức mạnh đại đoàn kết toàn dân tộc; phát triển kinh tế nhanh, bền vững; nâng cao đời sống vật chất, tinh thần của nhân dân; giữ vững ổn định chính trị - xã hội; tăng cường hoạt động đối ngoại; bảo vệ vững chắc độc lập, chủ quyền, thống nhất, toàn vẹn lãnh thổ; tạo nền tảng để đến năm 2020 nước ta cơ bản trở thành nước công nghiệp theo hướng hiện đại”

Việc phát triển nguồn nhân lực, phát hiện, đào tạo và bồi dưỡng nhân tài là sứ mệnh cao quý của nhà giáo Có những người thầy tâm huyết cả đời cống hiến vì sự nghiệp giáo dục, đào tạo của nước nhà Đây chính là tinh hoa của nhân loại và là

nguyên khí của quốc gia Đảng và nhà nước ta đã coi giáo dục là “Quốc sách hàng

đầu” và luôn tôn vinh nghề giáo, nhà giáo “nghề sư phạm là nghề cao quý nhất trong các nghề cao quý, sáng tạo nhất trong các nghề sáng tạo”

Để đáp ứng được nhu cầu xã hội thì hiện nay hầu hết các nhà trường đều phải đổi mới tư duy, đổi mới phương pháp dạy học, đổi mới công tác phục vụ và quản sinh… Trong đó việc đổi mới phương pháp, phương tiện dạy học là nhiệm vụ cấp bách luôn mang tính thời sự Với mục tiêu là để dạy tốt nhất và người học dễ hiểu nhất, tiếp thu được và làm được sau khi tốt nghiệp

Trên thế giới hiện nay có nhiều xu thế phát triển Giáo dục đó là :

- Đổi mới về tư duy Giáo dục

- Đổi mới nội dung, phương pháp Giáo dục

- Hiện đại hóa Giáo dục , phổ cập công nghệ thông tin

- Học không tập trung, học tập từ xa

- Học tập thường xuyên và suốt đời…

“ Đổi mới phương pháp Giáo dục ” được đánh giá là một biện pháp hữu hiệu

để nâng cao chất lượng Giáo dục đã và đang được tiến hành rộng rãi trong các trường THCN, CĐ và ĐH góp phần quan trọng đào tạo nguồn nhân lực cho đất nước

Đổi mới phương pháp dạy học lấy người học làm trung tâm, ứng dụng phương pháp dạy học mới vào quá trình dạy học, người học biết cách chiếm lĩnh thông tin tùy theo nhu cầu của mình, đánh giá và chuyển chúng thành kiến thức thông qua quá trình tương tác Lúc đó, người học không chỉ vận dụng những kiến thức đã học vào trong thực tiễn mà họ có thể đến được những con đường nghiên cứu khoa học có sự hướng dẫn, giúp đỡ của người dạy

Tại trường ĐHCN Việt – Hung, hàng năm mọi giáo viên đều phải tham gia chế tạo đồ dùng, học cụ phục vụ cho giảng dạy và tham gia hội giảng rút kinh nghiệm, chọn Giáo viên giỏi đi thi các cấp Các khoa đều được trang bị máy chiếu và máy tính nên tiềm năng sử dụng máy tính làm phương tiện dạy học là rất lớn

Do nhu cầu xã hội và xu thế phát triển của nền kinh tế nước ta nên trong những năm gần đây số người đăng ký vào học ngành Điện tại trường ĐHCN Việt - Hung tăng nhanh đáng kể Hiện nay số HS, SV trong khoa Điện khoảng 1800 học sinh, sinh viên

Và có thể tăng lên gấp đôi trong những năm tới đây Hiện nay trường ĐHCN Việt - Hung mới được nâng cấp cuối năm 2010, khoa Điện là một trong những khoa sẽ đảm nhận đào tạo khóa sinh viên đại học đầu tiên của nhà trường Do vậy việc đổi mới phương pháp dạy học là rất cần thiết, đáp ứng nhu cầu người học, nâng cao chất lượng đào tạo

Ứng dụng CNMP trên máy tính vào việc dạy học kỹ thuật sẽ giảm được đáng kể kinh phí dùng để chế tạo các thiết bị học tập, nhất là những thiết bị đắt tiền khó mua Đồng thời MP được cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các chi tiết một cách sống động, biến cái phức tạp thành đơn giản, cái khó hiểu thành dễ hiểu, cái trừu tượng thành cái cụ thể quan sát được…Tư duy theo CNMP sẽ giúp cho người học hiểu sâu hơn kiến thức và có khả năng đáp ứng được xu thế phát triển của khoa học kỹ thuật sau

khi tốt nghiệp

Thực trạng việc ứng dụng CNMP vào dạy học tại trường ĐHCN Việt - Hung còn rất hạn chế Khả năng ứng dụng công nghệ thông tin để xây dùng bài giảng tại các

khoa ngành thuộc khối kỹ thuật còn yếu nên việc nghiên cứu đề tài “Ứng dụng công

nghệ mô phỏng trong giảng dạy các môn chuyên ngành Điện của trường ĐHCN

Việt - Hung” là rất phù hợp với tình hình thực tế trong đơn vị công tác của tác giả

Được sự đồng ý của thầy hướng dẫn tôi lựa chọn đề tài đó nhằm mục đích tìm ra giải pháp đổi mới PPDH nhằm nâng cao chất lượng đào tạo tại trường

Tuy nhiên do thời gian làm luận văn có hạn tác giả chỉ chọn đối tượng ứng dụng vào các môn chuyên ngành Điện tại trường ĐHCN Việt - Hung

2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của luận văn là ứng dụng công nghệ dạy học hiện đại vào dạy học các môn chuyên ngành Điện tại trường ĐHCN Việt - Hung

Phạm vi nghiên cứu là lý thuyết mô phỏng trong dạy học kỹ thuật, vận dụng vào việc xây dựng và ứng dụng một số bài mô phỏng trên máy tính cho môn kỹ thuật số thuộc chuyên ngành điện

3 Giả thuyết khoa học

Nếu ứng dụng CNMP một cách đúng đắn cho từng môn học, bài học sẽ kích thích được sự hứng thú học tập, phát triển khả năng tư duy sáng tạo của người học, góp phần rút ngắn được thời gian đào tạo và nâng cao chất lượng dạy học

4 Phương pháp nghiên cứu

Các văn kiện của Đảng và nhà nước, của nhà trường có liên quan đến vấn đề cần nghiên cứu

Chương trình đào tạo ngành Điện và các tài liệu về các môn học thuộc ngành Điện tại trường ĐHCN Việt - Hung

Các tài liệu về Giáo dục nghề nghiệp, lý luận và công nghệ dạy học có liên quan đến đề tài luận văn

Quan sát, điều tra và xây dùng chương trình thử nghiệm, các ví dụ minh hoạ và lập kế hoạch thực nghiệm sư phạm

Các phương pháp thống kê

5 Cấu trúc của luận văn

Luận văn được chia làm 4 chương như sau:

Chương I Cơ sở lý luận của công nghệ mô phỏng vào trong dạy học kỹ thuật Chương II Thực trạng khả năng ứng dụng công nghệ mô phỏng vào dạy học các môn chuyên ngành Điện tại trường ĐHCN Việt - Hung

Chương III Xây dựng một số bài giảng cụ thể theo CNMP

Chương IV Thực nghiệm sư phạm

Kết luận và kiến nghị

Tài liệu tham khảo

Ch ương I

CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA CÔNG NGHỆ MÔ PHỎNG

TRONG DẠY HỌC KỸ THUẬT 1.1 Tổng quan về ứng dụng công nghệ mô phỏng

1.1.1 Trên thế giới

Mô phỏng đã xuất hiện từ rất sớm trong xã hội loài người dưới nhiều hình thức khác nhau, nhiều cách vận dụng khác nhau Một số các nhà nghiên cứu và ứng dụng CNMP có thể được kể đến như:

Năm 1899, Lord Rayleigh [19] bắt đầu nghiên cứu về mô phỏng và thông qua CNMP đã dễ dàng chứng minh được bước ngẫu nhiên một chiều có thể cung cấp lời giải xấp xỉ cho phương trình vi phân

Năm 1931, A.N.Kolmogorov [20] đã sử dụng PPMP để chứng minh mối liên hệ giữa phương pháp thống kê Markov và phương trình vi phân trong tích phân xác định

CNMP Monte Carlo được ứng dụng trong nhiều ngành khoa học, kỹ thuật khác nhau như: toán học với phép tích phân, xác định thể tích trong không gian Vật lý với việc xác định trọng tâm, MP xác định thời gian cân bằng nhiệt khi các vật khác nhau tiếp xúc với nhau Hóa học, MP phản ứng hóa học của các chất khi chúng tiếp xúc với nhau Địa chất, MP quá trình chấn động cả các lớp vật chất khi xảy ra động đất, quá trình hoạt động của núi lửa…

Việc nghiên cứu về MP và ứng dụng CNMP trong các ngành kinh tế xã hội đã được nhiều nước trên thế giới sử dụng MP chính thức được đưa ra thảo luận và đánh giá lần đầu tiên vào tháng 8 năm 1978 tại viện khoa học Weizmann Rehovot của Israel [19]

Ngày nay CNMP đã được ứng dụng trong hầu hết các ngành kinh tế xã hội, trong giáo dục, y tế, trong phòng thí nghiệm…Các nghiên cứu, đánh giá của các nhà khoa học sử dụng MP với các mức độ khác nhau, điều kiện khác nhau nhằm đi đến nhận xét, kết luận

1.1.2 Trong nước

Trong nước có nhiều công trình của các tác giả nghiên cứu vê MP và ứng dụng của MP như:

và MP quá trình biến đổi điện cơ

hình tĩnh để MP các hiện tượng vật lý trong quá trình dạy học môn vật lý

Năm 2001,Viện vật lý - Đại học Bách khoa Hà nội đã xây dựng phòng thí nghiệm vật lý ảo với 12 bài thí nghiệm dựa trên cơ sở phần mềm 3D Studio Max

Năm 2001, trong luận án tiến sĩ của mình, tác giả Lê thanh Nhu đã dùng PPMP hoạt hình dựa trên cơ sở phần mềm Powerpoint để MP các bài học kỹ thuật công nghiệp ở các trường phổ thông

Hiện nay MP không còn xa lạ với học sinh và sinh viên Việt Nam, chúng ta có thể tìm thấy tại các trường những phòng thực hành ảo, các phòng thí nghiệm ảo về vật

lý, kỹ thuật điện, đo lường, máy điện, kỹ thuật tương tự, kỹ thuật số, các phòng MP hệ thống các dây truyền sản xuất, các phiên tòa ảo, các hệ thống quản trị doanh nghiệp…

Trong lĩnh vực dạy nghề, việc nghiên cứu và đưa CNMP vào giảng dạy còn rất hạn chế, chưa có công trình cụ thể nào cho việc ứng dụng CNMP trong dạy nghề, nhất

là nghề sửa chữa Điện công nghiệp, chưa có tác giả nào nghiên cứu một cách hoàn chỉnh cơ sở lý luận về CNMP và ứng dụng của CNMP trong việc thiết kế bài giảng các môn cơ sở nghề của nghề Điện công nghiệp vận dụng vào quá trình dạy học, vì vậy tác giả đã chọn vấn đề này để xây dựng và đề cập đến trong luận văn này

1.1.3 Công nghệ thông tin và mô phỏng

Trong thời đại ngày nay CNTT và truyền thông là giải pháp quan trọng để khai thác làm phương tiện khi DH, ứng dụng CNTT trong giáo dục không chỉ là trình chiếu Slide thay thế viết bảng mà nhiệm vụ chính của CNTT là giúp người học chọn nhập và

xử lý thông tin nhanh chóng, biến chúng trở thành tri thức CNTT vừa là phương tiện

hỗ trợ đắc lực trong dạy học, vừa là một bộ phận hữu cơ của cả phương pháp và nội dung dạy học, do vậy cả người dạy và người học đều phải làm chủ được CNTT phục

vụ cho quá trình dạy và học

Tại Việt Nam, năm 1995 Bộ Giáo dục và Đào tạo đưa dần dự án đào tạo tin học vào các trường phổ thông, đầu tư hàng loạt phòng máy và các dự án đào tạo tin học cho giáo viên, cho các trường dạy nghề, cao đẳng và đại học Việc giảng dạy tin học cũng được triển khai từ bậc tiểu học trở lên Ngày nay cùng với sự phát triển của mạng Internet việc học tập đã trở nên dễ dàng hơn, quan hệ giữa người dạy và người học trong xã hội công nghệ thông tin trở nên đơn giản, dễ dàng, tiện lợi hơn, người học có thể học ở bất cứ đâu, học tập mọi lúc mọi nơi, người dạy có thể trả lời hoặc giải đáp các thắc mắc của người học trực tiếp hoặc gián tiếp thông qua mạng, các phương tiện học tập từ xa khác Việc phổ cập và tin học hóa quá trình dạy học là có cơ sở và tính khả thi hiện thực rất cao

Như vậy xây dựng các bài giảng với sự ứng dụng của CNMP trên cơ sở công nghệ thông tin và các phương tiện hiện đại vào dạy học nhằm rút ngắn thời gian đào tạo, nâng cao chất lượng dạy học, thay đổi hình thức dạy học, đa dang hóa hình thức dạy học, tạo điều kiện cho nhiều đối tượng có thể tham gia học tập, xã hội hóa học tập

1.2.Một số khái niệm dạy học tương tác

1.2.1 Dạy học

một cá thể qua tương tác với môi trường hay với cá thể khác

Học có cả ở người và động vật

tích lũy truyền lại cho thế hệ sau qua sự tương tác giữa người với người

Như vậy dạy học được hiểu là một hình thức đặc biệt của giáo dục,dạy học là con đường quan trọng trong mối quan hệ biện chứng và phối hợp với các hoạt động

khác trong quá trình giáo dục để thực hiện mục đích và nhiệm vụ giáo dục đặt ra

Dạy học là con đường thuận lợi và ngắn nhất để người học nắm vững một khối lượng tri thức với chất lượng cần thiết

Dạy học được tiến hành có tổ chức, có kế hoạch với những nội dung khoa học nhằm làm cho người học lĩnh hội được hệ thống tri thức, kỹ năng được ghi trong các môn học

Những tri thức mà người học lĩnh hội đã được gia công về mặt sư phạm trên cơ

sở kết hợp logic khoa học với đặc điểm tâm sinh lý của người học và hướng tới sự phát triển trí tuệ ở người học, tạo cho người học dễ dàng tiếp thu tri thức khoa học mà không gặp phải tình huống thử - sai

Dạy học là con đường quan trọng bậc nhất giúp người học phát triển một cách

có hệ thống năng lực hoạt động trí tuệ, đặc biệt là năng lực tư duy sáng tạo

Dạy học là con đường chủ yếu góp phần giáo dục cho người học thế giới quan khoa học, nhân sinh quan cách mạng và những phẩm chất của con người mới

Dạy học là một bộ phận hữu cơ của giáo dục, là phương thức thực hiện mục đích giáo dục

Nét độc đáo trong quá trình học tập thể hiện ở: người học, bằng phương pháp học của mình, vừa học những cái mới chủ quan từ kho tàng văn hóa của nhân loại, vừa tập vận dụng để củng cố kết quả, hình thành và phát triển năng lực hoạt động thực tiễn

Quá trình dạy học đại học về bản chất, là quá trình học tập độc đáo có tính chất nghiên cứu của người học được tiến hành dưới sự tổ chức, hướng dẫn của người dạy nhằm thực hiện tốt nhiệm vụ dạy học

PPDH là sự thể hiện logic khoa học và logic sư phạm, là sự kết hợp của phương pháp khoa học và phương pháp sư phạm

Mối quan hệ mục đích - nội dung - phương pháp có tính quy luật, chi phối lẫn nhau, chi phối sự phát triển của quá trình dạy học Trong từng thời điểm cụ thể, hoàn cảnh cụ thể, mục đích và nội dung dạy học khác nhau, chúng luôn thay đổi kéo theo sự thay đổi của PPDH Ngày nay với sự hỗ trợ của công nghệ hiện đại, công nghệ thông tin được đưa vào quá trình dạy học, các PPDH có xu hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của người học, tác động vào người học để họ chiếm lĩnh tri thức một cách độc lập, sáng tạo theo khả năng của mình ( sơ đồ 1.1)

Một cách tiếp cận khác nhằm thể hiện vị trí vai trò của PPDH đó là tiếp cận dưới dạng các thành tố của quá trình dạy học Các thành tố bao gồm mục tiêu dạy học, nội dung dạy học, công nghệ dạy học, người học, người dạy, kết quả của quá trình này trong môi trường dạy học Các thành tố này đan xen với nhau, bổ trợ cho nhau trong môi trường dạy học tạo nên sự tương tác trong dạy học

Công nghệ dạy học hiện đại được thể hiện thông qua PPDH tích cực hóa tư duy người học, thông qua các phương tiện kỹ thuật phục vụ cho quá trình dạy học và môi trường học tập, các yếu tố này tạo nên những điều kiện và cách thức khác nhau của quá

trình dạy học nhằm hoàn thiện hóa quá trình dạy học Như vậy phương pháp và phương tiện dạy học là các yếu tố của quá trình dạy học nhằm xúc tác trong quá trình dạy học giúp người học hứng thú hơn trong quá trình học tập, hiểu sâu sắc vấn đề bài học, rút ngắn thời gian đào tạo đó chính là công nghệ dạy học

S ơ đồ 1.1 Mối quan hệ nội dung - phương pháp - phương tiện trong DH

.Quá trình DH là một tập hợp phần tử có cấu trúc và tương tác xác định, có nghĩa

là một hệ thống, hơn thế nữa còn là một hệ thống điều khiển được

Theo chức năng, các phần tử cấu trúc của quá trình DH là: mục tiêu DH, nội dung DH, người dạy với công nghệ dạy, người học với công nghệ học, kết quả DH, môi trường DH Lược đồ chức năng của QTDH có dạng :

Người thầy

Người học Mục tiêu

Nội dung

Phương pháp

Phương tiện

Sơ đồ 1.2 Chức năng của quá trình dạy học 1.2.3 Công nghệ dạy học hiện đại

CNDH là một hệ thống phương tiện, phương pháp và kỹ năng, nhằm vận dụng quy luật khách quan, tác động vào người học, hình thành một nhân cách xác định

Công nghệ dạy học hiện đại được hiểu là công nghệ dạy học với phương tiện, phương pháp và kỹ năng trong thời đại ngày nay - thời đại công nghệ thông tin và truyền thông Một cách vắn tắt, công nghệ dạy học hiện đại là công nghệ dạy học bằng máy tính

Ngày nay, với Internet và E-learning, thuật ngữ dạy học có máy tính hỗ trợ (Computer Aided/Assisted Instruction - CAI) thực ra không thích hợp nữa, vì đã đến lúc không có máy tính không được Cũng giống như ta thường nói “dạy học bằng phấn bảng”, chứ chẳng ai nói “dạy học có phấn bảng hỗ trợ” Tuy nhiên, cũng như CAD, CAM,…, CAI vẫn là một từ viết tắt thích hợp, vì tính lịch sử của nó, nếu muốn hợp lý hóa, cũng có thể hiểu là Computer Allied Instruction

1.2.4 Phương tiện dạy học

Phương tiện theo từ điển Bách khoa toàn thư Microsoft Encyclopedia 99 được hiểu là một thực thể trung gian hay một công cụ trung gian để thực hiện giao tiếp Nói một cách khác, phương tiện là thành phần trung gian giữa hai hay nhiều thành phần giao tiếp với chức năng truyền đạt thông tin Người gửi thông tin cần sử dụng một

phương tiện để truyền tải thông tin, còn người nhận cũng phải sử dụng phương tiện để nhận và hiểu được thông tin từ người gửi

Theo Tô Xuân Giáp [5, tr.6], phương tiện dạy học được hiểu trong mối quan hệ giữa thông điệp và phương tiện, phương tiện trở thông điệp đi Thông điệp từ giáo viên, tùy theo PPDH, được các phương tiện chuyển đến người học

Trong luận văn này định nghĩa PTDH được sử dụng theo định nghĩa của GS TS Nguyễn Xuân Lạc “PTDH là sản phẩm nhân tạo góp phần tương tác giữa người dạy

và người học trong quá trình DH”

PTDH rất đa dạng, phân loại PTDH là vấn đề rất phức tạp Ngoài những kiến thức

cơ bản về PTDH nói chung [8], có thể nêu thêm vài tiêu chí phân loại khác đáng chú ý với PTDHĐH hiện nay, chẳng hạn :

-Theo giác quan:

+ PT thực: là các mô hình, vật thật

+ PT ảo: các phòng thí nghiệm ảo, thực hành ảo

- Theo lịch sử:

+ PT truyền thống: như: phấn, bảng, hình vẽ, sơ đồ…

+ PT hiện đại: máy tính, máy chiếu, mạng Internet, mạng LAN, WAN…

1.2.5 Phương tiện trong sư phạm tương tác

Phương tiện sử dụng trong tương tác bao gồm: Phấn ảnh, hình vẽ, các sơ đồ, mô hình, vật thật…

Tính tương tác trong dạy học truyền thống đó là tương tác một chiều, con người tương tác vào phương tiện, sử dụng phương tiện như một công cụ để truyền đạt kiến thức Trong đó phương tiện sử dụng không tạo ra những thông tin phản hồi tác động lại người học Điều này làm cho người học trở nên nhàm chán và hiệu quả học tập đạt được không cao

Trong thời đại ngày nay, thời đại công nghệ thông tin và truyền thông (ICT), máy tính trở thành phương tiện dạy học hỗ trợ đắc lực và mang lại hiệu quả cho quá trình dạy học Đặc biệt trong giai đoạn, dạy học đang tiến đến công nghệ dạy học hiện đại, công nghệ dạy học bằng máy tính (CAI) thì máy tính trở thành một phương tiện tất yếu và không thể thiếu trong dạy học Một bài dạy theo công nghệ dạy học hiện đại sẽ đáp ứng đồng thời hai yêu cầu cơ bản sau :

- Là một bài dạy giáp mặt đạt chuẩn mực sư phạm

- Là một bài dạy từ xa qua mạng (LAN, WAN,…), người học có thể tái hiện đầy

đủ những gì người dạy cung cấp, nói một cách khác, là một trang web tương tác được theo ý đồ sư phạm

Như vậy vấn đề đặt ra là khả năng ứng dụng máy tính như thế nào để nâng cao

sự tương tác giữa người dạy và người học, từ đó đạt mục tiêu dạy học đặt ra một cách hiệu quả; đây cũng chính là quan điểm tương tác người - máy ứng dụng vào dạy học

Quan điểm sư phạm tương tác đề cập đến khái niệm sự tương tác dựa trên mối quan hệ hỗ trợ lẫn nhau giữa ba tác nhân: người dạy, người học, môi trường Ba tác nhân này luôn quan hệ chặt chẽ với nhau sao cho mỗi tác nhân hoạt động và phản ứng trong sự ảnh hưởng của hai tác nhân kia, sự tương tác này được miêu tả như sau:

Người học với phương pháp học của mình sẽ truyền thông tới người dạy hệ thông tin dưới nhiều hình thức khác nhau như : bằng câu hỏi, lời bình luận, bằng hành

động, thái độ, cử chỉ,… Người dạy sẽ tương tác lại với các thông tin từ người học bằng các gợi ý, các hướng dẫn, bằng sự gợi mở, động viên, khích lệ,…Từ sự tương tác trên người học tự điều chỉnh một cách phù hợp Trong quan hệ này, người học hành động, người dạy phản ứng trong một môi trường cả hai đều có thể chấp nhận

Theo quan điểm sư phạm tương tác, phương tiện giữ một vai trò quan trọng nó

có tính chất quyết định giữa người dạy và người học trong quá trình dạy học

Tính tương tác ở đây được thể hiện ở cả hai chiều đó là tương tác giữa con người với máy mtư duy và tương tác giữa máy mtư duy với con người Qua đó đem lại các thông tin phản hồi từ cả hai phía người học và máy mtư duy

1.2.6 S ử dụng phương tiện hỗ trợ dạy học để cải tiến PPDH

PTDH là công cụ tương tác trong quá trình DH giúp chuyển hóa nhanh hơn, sâu sắc hơn tri thức trong xã hội đến với người học Hiện nay trong dạy học kỹ thuật, ngành Điện công nghiệp, các môn cơ sở và chuyên ngành đều mang tính trừu tượng, việc phân tích quá trình hoạt động của mạch điện, các khái niệm, nguyên lý đều không nhìn thấy được Để người học có thể hiểu được nội dung này, thường GV phải giảng đi giảng lại nhiều lần kết hợp với các phương tiện minh họa như tranh ảnh, mô hình, vật thật…

PTDH là công cụ dùng trong quá trình DH nó vừa mang thông tin, vừa có nhiệm vụ truyền đạt thông tin từ người dạy và môi trường học tập đến với người học PTDH làm tăng khả năng hứng thú của người học, kích thích tư duy người học, tạo cho

họ sự tò mò, ý muốn tìm hiểu và khám phá trong học tập Bên cạnh đó PTDH giúp người dạy kiểm tra, đánh giá chính xác khả năng tiếp thu tri thức của người học

Các dạng phương tiện được sử dụng nhiều là các loại tranh ảnh, hình vẽ tĩnh,

mô hình tĩnh Đây là loại phương tiện thô sơ đơn giản, đã và đang góp phần đáng kể trong quá trình DH, trên 90% GV được hỏi thường xuyên sử dụng các dạng phương tiện này trong DH Điều này cho thấy nhu cầu sử dụng các PTDH trong giảng dạy là rất lớn, người GV dạy nghề đã có ý thức sử dụng PTDH để hỗ trợ quá trình giảng dạy

của mình, họ chưa có điều kiện hoặc chưa đủ điều kiện sử dụng các PTDH hiện đại vào bài dạy

1.2.7 Nhiệm vụ của phương tiện dạy học trong giờ học

* Truyền đạt nội dung học tập

Cách truyền đạt nội dung học tập sơ khai nhất là sử dụng các đối tượng thực, ví

dụ như cây cối hay việc thao tác mẫu, như trong các giờ học rèn luyện kỹ năng, GV làm trước, học viên làm theo Tuy nhiên có nhiều lý do không thể, không cần hay không nên đưa các đối tượng thực vào giờ học, khi đó người ta sử dụng đến các phương tiện dạy học như ảnh, chữ viết miêu tả, băng từ hay phim ảnh…

Phương tiện dạy học sử dụng trong các trường hợp này càng gần, càng giống như vật thật càng tốt, nó có thể là hình ảnh thu nhỏ của vật ấy hay những mô tả chi tiết bằng ngôn ngữ Chẳng hạn, khi dạy về một loại máy ngoài việc sử dụng sơ đồ chức năng của các máy ta cũng phải chú ý đến tranh ảnh mô tả hình dáng bên ngoài của máy hay các chi tiết của máy

Ngoài ra cũng có những nội dung học tập không thể tồn tại vật thật, ví dụ như các định luật vật lý hay những công thức toán học Trong trường hợp này người ta phải

sử dụng đến phương tiện đặc biệt là ký hiệu, chữ viết và ngôn ngữ

*Điều khiển giờ học

Một sự giới thiệu nội dung học tập thuần túy, ví dụ như những nội dung được trình bày trong một cuốn từ điển, không thể coi là một giờ học Vì vậy ngoài việc giới thiệu nội dung thì phương tiện dạy học còn có nhiệm vụ điều khiển, người dạy cần chiếm được sự chú ý của người học, hướng sự chú ý đó đến trọng tâm bài giảng, để cho việc học tập đạt được mục đích đề ra

Nhiệm vụ cơ bản của người dạy khi sử dụng phương tiện dạy học là phải lựa chọn phương tiện cho phù hợp với nội dung học tập Phương tiện dạy học sẽ giúp cho người dạy hướng sự chú ý của người học tới những điểm quan trọng trong bài học mà không bị phân tán tư tưởng, giúp việc học của người học có hiệu quả hơn

Trong các sách giáo khoa cũng thường chứa đựng sẵn các yếu tố điều khiển như các câu hỏi hay các bài tập Trong PTDH hiện đại, ví dụ như các bộ phim video hay các chương trình trên máy tính, khả năng điều khiển hoạt động học của người học được nâng cao và có tác dụng rõ rệt hơn thông qua việc chuẩn bị của người dạy

PTDH phục vụ cho bài giảng trực quan, tạo hứng thú học tập cho người học, làm cho nội dung trở nên sống động PTDH tác động lên nhiều giác quan, tạo sự tập trung và sẵn sàng học cái mới của người học, thúc đẩy động cơ học tập Rất nhiều công việc mà người dạy không thể tự mình làm được nếu không có phương tiện

Phương tiện cũng có thể phản tác dụng đối với quá trình dạy học nếu như việc

sử dụng chúng không hợp lý, đơn điệu hoặc lạm dụng quá nhiều phương tiện trong một lúc…

1.3 Mô hình trong dạy học kỹ thuật

1.3.1 Mô hình

MH là một thuật ngữ được dùng rộng rãi trong nhiều ngành khoa học MH được coi là mẫu mà đối tượng cần nghiên cứu tương ứng ít nhiều đến nó, đối tượng cần nghiên cứu và MH lại không hoàn toàn đồng nhất với nhau Một MH chỉ phản ánh một

số tính chất đặc trưng của đối tượng, có khi cùng một đối tượng được thể hiện bằng nhiều MH khác nhau Khi nghiên cứu MH, ta có thể nhận được thông tin về vật đã được MH hóa và giúp ta hiểu biết được về vật cần nghiên cứu Nhiều khi MH có khả năng nhận biết được cả những vấn đề chưa biết (MH tĩnh gồm các bản vẽ thiết kế về xây dựng cũng như chi tiết máy…) Xét về mặt tâm lý, MH kích thích ý nghĩ của người nghiên cứu và MH được dùng với tư cách là cái trục tư duy

MH là công cụ đặc biệt của nghiên cứu thực nghệm, trên cơ sở là lý thuyết mô phỏng

Khái niệm về MH được sử dụng rộng rãi trong ngôn ngữ thông thường hàng ngày với những ý nghĩa rất khác nhau Trong các giờ khoa học tự nhiên người học

thường gặp MH tế bào, MH lò cao, MH phân tử, MH nguyên tử…mô tả những vật thể

mà ta chỉ biết được những tính chất của chúng mà không được quan sát trực tiếp MH quá trình dạy học lại không phản ánh quá trình nào cả mà là phản ánh một quá trình trừu tượng, MH con người mới là MH mẫu mực mà ta phải vươn tới, không phải phỏng theo một thực thể đang tồn tại

Trong vật lý học, V.A.Stopho đã định nghĩa: “MH là một hệ thống được hình

thuộc tính bản chất của đối tượng nghiên cứu hoặc tái tạo nó, bởi vậy việc nghiên cứu

MH sẽ cung cấp cho người ta những thông tin mới về đối tượng” Định nghĩa này chưa

nêu bật được tính chủ quan của MH Cùng một đối tượng nghiên cứu chúng ta có thể xây dựng được nhiều MH khác nhau tùy thuộc vào mục đích nghiên cứu và khả năng thực hiện của mỗi người Việc chọn thuộc tính nào và quan hệ nào của đối tượng là đặc trưng tùy thuộc vào người nghiên cứu

Vì vậy, Geoffrey Gordon [24, tr.6] đã định nghĩa MH là hệ thống những thông tin về đối tượng được thu thập nhằm mục đích nghiên cứu

Theo định nghĩa chung nhất, MH được hiểu theo cách tiếp cận của người nghiên cứu thể hiện bằng thực thể hay khái niệm một số thuộc tính và quan hệ đặc trưng của một đối tượng nào đó (gọi là nguyên hình) nhằm mục đích nhận thức sau

- Làm đối tượng quan sát thay cho nguyên hình

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

1.3.2 Tính chất của mô hình

Trong “phương pháp luận nghiên cứu khoa học công nghệ” GS.TS Nguyễn

Xuân Lạc đưa ra tính chất của mô hình:

Theo quan điểm công nghệ, mô hình cần có các tính chất sau :

kết quả nghiên cứu trên mô hình có thể rút ra kết luận phù hợp cho nguyên hình Nếu không, cần có luận chứng hợp lí

- Khả thi và hiệu quả (tính công nghệ) : Trong trường hợp thông thường, đó chính

là tính đơn giản về cấu trúc của mô hình so với nguyên hình Tuy nhiên trong không ít trường hợp, đặc biệt với mô hình toán học, thì khả thi và hiệu quả không nhất thiết đồng nghĩa với đơn giản Chẳng hạn, phương trình vi phân của hai mạch dao động điện

cơ khi được giải bằng máy tính tương tự thường gồm những bộ cộng, bộ nhân, bộ nghịch đảo, bộ tích phân, bộ tạo hàm, v.v…có cấu trúc phức tạp hơn nguyên hình, nhưng khả thi và hiệu quả hơn vì có thể chuẩn hóa và lẳp ráp thuận tiện theo dạng

phương trình

thực thể, đó chính là tính trực quan của mô hình Với mô hình khái niệm (mô hình toán học của hệ điều khiển tự động, chẳng hạn), quan sát được nếu trạng thái của đối tượng

ở thời điểm bất kỳ có thể xác định theo nhập tố và xuất tố tương ứng, điều khiển được

nếu luôn luôn chọn được nhập tố, cho phép chuyển đối tượng từ trạng thái T 0 tới trạng

thái T i cho trước

còn đòi hỏi một khả năng điều khiển đặc biệt trong mô phỏng, đó là có thể biến thiên nhập tố theo ý muốn của người quan sát (thường là liên tục và trực quan), dẫn đến đáp ứng trực quan tương ứng của xuất tố (thể hiện trạng thái của đối tượng nghiên cứu) ở

mọi lúc, mọi chỗ và mọi mức độ

1.3.3 Phâ n loại mô hình

MH được sử dụng để nghiên cứu hệ thống có thể được phân loại theo nhiều cách khác nhau

Theo G.Gordon [24, tr.9], MH được phân loại trước hết thành MH vật lý và

MH toán học MH vật lý dựa trên sự tương tự giữa những hệ thống cơ và điện hoặc hệ thống điện và thủy lực hay khí nén MH toán học thì sử dụng kí hiệu và phương trình toán học để biểu thị một hệ thống, các tính chất của hệ thống được biểu diễn các biến

và hoạt động của hệ thống được biểu diễn bằng các hàm toán học gắn kết các biến

Ở cấp thứ hai MH được phân thành MH tĩnh và MH động: MH tĩnh chỉ cho những giá trị của hệ thống khi cân bằng, còn MH động có thể cho những giá trị của hệ thống thay đổi theo thời gian qua hoạt động của MH

Trong MH toán, cấp thứ ba trong phân phân loại MH được phân biệt theo cách biểu diễn MH, đó là các biến đại diện cho đặc điểm của hệ thống, ta có MH tương tự

và MH số

Sơ đồ 1-3: Phân loại MH theo tính chất của MH

Trong luận văn này, có thể phân loại MH trên lý thuyết xây dựng MH đã được

TS Lê Thanh Nhu [12] tổng quát lại như trong sơ đồ (1- 3)

*MH vật lý (MH thực thể)

MH vật lý là một hệ thống được hình dung trong tư duy hay được thực hiện một cách vật chất, hệ thống đó phản ánh những thuộc tính bản chất của đối tượng nghiên cứu hoặc tái tạo nó, bởi vậy việc nghiên cứu MH sẽ cung cấp cho ta những thông tin

mới về đối tượng Ví dụ như MH thang Máy, MH dao động… Nói chung các MH này dùng trong quá trình thực nghiệm

Mô hình

Mô hình vật lý Mô hình toán

Mô hình tĩnh Mô hình động Mô hình tĩnh Mô hình động

Mô hình số Mô hình tương tự Mô hình số

MH hóa hệ thống

Dựa trên tiêu chuẩn cùng chất, giống nhau về chất, khác nhau về chất giữa nguyên hình và MH, MH thực thể được chia làm ba loại là MH trích mẫu, MH đồng dạng và MH tương tự

Sơ đồ 1 - 4 : Phân loại MH theo lý thuyết xây dựng MH

* MH trí ch mẫu

MH trích mẫu là một tập hợp những cá thể (thường gọi là tập mẫu) trích ra từ một tổng thể được xét Ở đây, MH là một thực thể cùng chất với nguyên hình, lý thuyết

MH là lý thuyết xác suất và thống kê toán học, cho phép chọn dung lượng tập mẫu theo

độ chính xác và mức tin cậy cho trước, từ đó đánh giá thống kê đúng đắn về tổng thể

MH trích mẫu được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực quen thuộc như: đánh giá chất lượng sản phẩm, điều tra xã hội học, nghiên cứu môi trường sinh thái…

Khi thiết lập MH trích mẫu, người ta dựa trên cơ sở lý thuyết mẫu từ tổng thể cần nghiên cứu cho ra một số phần tử, gọi là tập mẫu, qua phân tích tập mẫu người ta suy ra các kết luận về tổng thể cần nghiên cứu Dựa trên lý thuyết xác suất và thống kê toán học có thể tính được dung lượng tập mẫu đủ lớn để thỏa mãn độ chính xác và độ

MH tương

tự

MH hệ thức MH cấu

học

MH động lực học

tin cậy cho trước và từ các kết quả trong tập mẫu ta sẽ được các đánh giá khác nhau về tổng thể Ví dụ để đánh giá độ ô nhiễm nước của một dòng sông, không thể mang cả dòng sông về phòng thí nghiệm để nghiên cứu, người ta phải lấy mẫu nước ở các vị trí khác nhau, phân tích mẫu nước và rút ra kết luận

* Mô hì nh đồng dạng

Hai thực thể gọi là đồng dạng khi các đại lượng vật lý cùng tên của chúng tỷ lệ

với nhau Đồng dạng hình học nếu chỉ có tỷ lệ về các chiều dài tương ứng, đồng dạng động hình học nếu có tỷ lệ về các lực tương ứng Dễ dàng nhận thấy rằng đồng dạng động hình học thì cũng đồng dạng hình học và đồng dạng động lực học thì cũng đồng dạng động hình học

MH đồng dạng là một thực thể có các thông số vật lý cùng tên với nguyên hình (tức là giống chất với nguyên hình) và được xác định theo lý thuyết đồng dạng

Theo lý thuyết đồng dạng, điều kiện cần và đủ để hai thực thể đồng dạng là mô

tả toán học của chúng chỉ khác nhau về trị số của các đại lượng có thứ nguyên (giống chất) và các chuẩn số của chúng bằng nhau từng đôi một

Mỗi chuẩn số này là một giá trị (không có thứ nguyên) của một nhóm biến đặc trưng cho thực thể

Ví dụ các chuẩn số đồng dạng thường gặp trong động lực học chất lưu là:

- Số Reynold Re = vl/µ là tỷ số giữa lực quán tính và lực nhớt

- Số Mach M = v/c là tỷ số giữa lực đàn hồi và lực quán tính, đánh giá ảnh hưởng của tính nén được của chất lưu

Từ kết quả nhận được trên MH có thể suy ra nguyên hình thông qua tỷ số đồng dạng Tùy theo các chuẩn cứ đồng dạng: hình học, động hình học hay động lực học, có những MH đồng dạng tương ứng Bản vẽ kỹ thuật, MH Máy bay, MH lò cao…là những ví dụ về MH đồng dạng hình học Loại MH này chỉ sử dụng ở giai đoạn thấp của quá trình nhận thức khi cần hình thành những biểu tượng hoặc thu thập kiến thức

có tính chất kinh nghiệm Những kiến thức thu được trên MH là những tính chất bên ngoài của hiện tượng, của đối tượng thực

Hai thực thể khác nhau về bản chất vật lý được gọi là MH tương tự khi trạng thái của chúng được mô tả bằng cùng một hệ phương trình vi phân và điều kiện đơn trị

MH tương tự là một thực thể có những thông số vật lý khác tên với nguyên hình

và được xác định theo lý thuyết tương tự MH này thường được gọi tên theo chất liệu của MH và nguyên hình Ví dụ MH điện - cơ, trong đã quá trình dao động cơ học ở nguyên hình (chẳng hạn một kết cấu thép) được mô tả bằng cùng một phương trình vi phân với Quá trình dao động điện ở MH (là một mạch điện tương ứng) Từ đó đáp ứng tần số hay đáp ứng thời gian (dạng tín hiệu tương tự) trên MH điện, theo thuyết tương

tự có thể dễ dàng suy ra trạng thái dao động của nguyên hình cơ:

ĐẠI LƯỢNG CƠ ĐẠI LƯỢNG ĐIỆN

Tỷ số biến áp

MH khái niệm là hệ thống những ký hiệu dùng với tư cách là MH: hình vẽ, sơ

đồ, đồ thị, chữ cái, các công thức, phương trình toán học MH Khái niệm khác với MH thực thể ở chỗ đây là các MH có tính chất hình thức, trừu tượng Điển hình của loại

MH này là các MH toán học

MH toán học là MH Khái niệm dưới dạng một cấu trúc hay một hệ thức toán học Như vậy MH toán học dùng các ngôn ngữ toán học để khảo sát, nghiên cứu đối

tượng Nguyên tắc của việc MH hóa toán học để nghiên cứu nguyên hình mà không thể tiến hành đo đạc trực tiếp được, người ta tiến hành đơn giản hóa nguyên hình, chỉ giữ lại những yếu tố cần thiết nhất và dùng các biểu thức toán học để mô tả trạng thái của nguyên hình

Việc giải các phương trình trạng thái trên được thực hiện bằng các MH toán học trên Máy tính điện tử (tương tự hoặc số) Cuối cùng, các kết quả thu được từ MH

sẽ được phân tích, so sánh và diễn giải với nguyên hình Nếu việc phân tích và so sánh cho thấy sự tương tự giữa nguyên hình và MH thì từ đây ta có thể thay đổi các tham số của MH và nghiên cứu và đưa ra các kết luận tương ứng đối với nguyên hình

Chẳng hạn như tất cả các đại lượng q biến thiên thỏa mãn phương trình:

q + ω2.q = 0 đều biến thiên theo một dao động điều hòa Bởi vậy có thể dùng công thức đã là MH của mọi loại dao động điều hòa không phụ thuộc vào bản chất dao động

Mục đích của MH hóa là thay thế đối tượng nghiên cứu bằng phương trình sao cho có thể thu được những thông tin cần thiết một cách dễ dàng nhất Bởi vậy có thể ở giai đoạn đầu của quá trình nhận thức xuất phát từ những yếu tố quan sát được (lực đàn hồi) để xây dựng MH dao động điện không quan sát trực tiếp được MH Khái niệm có thể phân chia thành hai loại như sau:

Là MH dùng hệ thức hay phương trình toán học để mô tả trạng thái của đối tượng nghiên cứu Chúng có thể là:

- Tất định: mô tả bằng các đại lượng có trị số xác định

- Ngẫu nhiên: mô tả bằng các đại lượng có giá trị ngẫu nhiên (theo lý thuyết xác suất thống kê)

MH cấu trúc dùng cấu trúc toán học để mô tả cấu trúc và trạng thái bên trong của nguyên hình Một tập hợp nào đã được trang bị một cấu trúc toán học là một tập

hợp trên đã đã cho một hoặc nhiều quan hệ, một hoặc nhiều luật hợp thành trong hay ngoài, một hoặc nhiều topo với những tính chất cơ bản cho trước phát biểu trong những mệnh đề gọi là tiên đề của cấu trúc

- Cấu trúc tương tự: có quan hệ trước sau, trên dưới…Ví dụ dùng một graph có hướng để mô tả tiến trình của một công việc

- Cấu trúc đại số: có một luật hợp thành (trong hoặc ngoài) Ví dụ các mạch logic là MH của đại số logic

- Cấu trúc topo: có xác định lân cận bất biến trong các phép biến đổi liên tục Trong thực tế thường gặp những MH là kết hợp của các loại MH trên, ví dụ như

MH lược tả là MH biểu diễn bằng hình học trực quan của những thuộc tính hay quan hệ nào đó (hình học hoặc phi hình học) của đối tượng được xét Các lược đồ cấu trúc của một hệ thống, lưu đồ lập trình cho Máy tính, lưu đồ vận hành của một thiết bị, biểu đồ tiến độ của một quá trình…là những ví dụ thường gặp của MH này MH lược

tả ngoài lợi ích về quan sát, trong nhiều trường hợp, giúp ích cho việc nghiên cứu phương án quy hoạch, phân bổ hợp lý…trên nguyên hình

1.3.4 Lựa chọn mô hình để thiết kế mô phỏng

Như đã phân tích ở trên, có nhiều loại MH khác nhau, như MH thực thể, MH khái niệm, trong mỗi loại MH này lại chia thành các dạng MH nhỏ khác nhau Như

MH trích mẫu, MH đồng dạng, MH tương tự, MH hệ thức và MH lược tả Mỗi dạng

MH được ứng dụng một nội dung nhất định, một loại MP nhất định

Đối với các môn học thuộc khối kiến thức cơ sở và chuyên ngành Điện công nghiệp, đây là các môn học nhằm trang bị các kiến thức cơ sở và chuyên ngành, nội dung kiến thức trừu tượng chủ yếu là các phản ứng của mạch điện, quá trình điện từ trong mạch… Vì vậy trong từng nội dung môn học chúng tôi sẽ lựa chọn các loại MH cho phù hợp để thiết kế MH được lựa chọ nhiều nhất để thiết kế các MP cho các môn

học thuộc khối kiến thức cơ sở và chuyên ngành Điện công nghiệp trong luận văn này

là các loại MH thuộc dạng MH khái niệm

1.4 Công nghệ sử dụng mô phỏng trong dạy học kỹ thuật, khả năng áp dụng và giới hạn

1.4.1 Tổng quan về công nghệ mô phỏng

Từ điển tiếng Việt [17], phương thức và quy trình áp dụng thành tựu khoa học vào cuộc sống xã hội Công nghệ là cách thức, biện pháp kỹ thuật áp dụng trong khai thác, gia công, chế biến nguyên vật liệu để tạo thành các sản phẩm công nghiệp

Công nghệ có nhiều các định nghĩa nhưng theo từ điển Wikipedia tiếng Việt Công nghệ là sự phát triển và ứng dụng các dụng cụ, máy mtư duy, nguyên liệu và quy trình để giúp đỡ giải quyết những vấn đề của con người

Thuật ngữ công nghệ thông thường được đặc trưng bởi các phát minh và cải tiến

sử dụng các nguyên lý, quy trình và quy trình đã được khoa học phát hiện ra gần đây nhất

Nhưng theo GS.TS Nguyễn Xuân Lạc:“Công nghệ là một hệ thống phương tiện,

phương pháp và kỹ năng nhằm lợi dụng quy luật khách quan ( khoa học ) để tác động

Với định nghĩa trên, giáo dục hay dạy học cũng là công nghệ Công nghệ dạy học là một hệ thống phương tiện, phương pháp và kỹ năng nhằm lợi dụng quy luật khách quan ( khoa học ) để tác động vào người học, hình thành một nhân cách xác định

Trong công nghệ dạy học chẳng hạn, khi định nghĩa hoặc phân loại, lựa chọn phương án, đánh giá chất lượng, v.v…, đều có thể xuất phát từ quan điểm công nghệ (tính khả thi và tính hiệu quả)

1.4.1.2 Mô phỏng và Công nghệ mô phỏng

Thực nghiệm quan sát được và điều khiển được trên mô hình của đối tượng

khảo sát, nói chung, được gọi là mô phỏng

Trong khoa học và công nghệ, mô phỏng là con đường nghiên cứu thứ ba, song song với nghiên cứu lý thuyết thuần tuý (phương pháp suy diễn) và nghiên cứu thực

nghiệm trên đối tượng thực Nó được sử dụng khi không thể, không cần hay không nên

thực nghiệm trên đối tượng thực

Trong một số tài liệu, có khi không phân biệt mô hình hóa (modelling) với mô phỏng (simulation), thường hiểu đó là việc đề xuất mô hình toán học của đối tượng và giải bài toán tương ứng trên máy tính

Theo Rober.E Stephenson [23] mô phỏng là nghiên cứu thực trạng của mô hình

để qua đã hiểu được hệ thống thực Việc mô phỏng bắt đầu từ việc tạo ra một MH nhờ trí tưởng tượng (có suy nghĩ) của con người về những yếu tố có liên quan đến hệ thống thực Đôi khi người ta nhận thấy rằng, giữa mô hình và thực tế có mâu thuẫn, song việc khảo sát được bổ sung và tiếp tục cho đến khi thỏa mãn những yêu cầu mà giả thuyết

đề ra

Hệ thống phương tiện, phương pháp và kỹ năng mô phỏng được gọi là công nghệ mô phỏng

CNMP nhằm xây dựng các mô hình trên cơ sở mục tiêu, yêu cầu đặt ra ban đầu

để vận hành và quan sát các hiệu ứng trong một môi trường nhất định, phục vụ cho mục đích nhất định của người nghiên cứu

CNMP là việc tạo ra các mô hình dưới sự hỗ trợ của máy mtư duy thiết bị hiện đại theo một quy trình nhất định, các mô hình này tương tự hoặc phỏng theo thực tế hoặc mang đặc điểm đặc trưng của nguyên hình, các mô hình này hoạt động dưới sự điều khiển chỉ đạo của con người

Phương pháp dạy học (PPDH) có sử dụng mô phỏng là một trong những phương pháp dạy học, trước hết là các môn khoa học tự nhiên và kỹ thuật, 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 là thực nghiệm quan sát được và điều khiển được trên MH, vì thế CNMP cũng có tên gọi tương ứng theo MH được sử dụng như mô phỏng hình học, mô phỏng tương tự, mô phỏng số,… Cùng một đối tượng, tùy thuộc vào mục đích và điều

kiện khảo sát, có thể MH hóa dưới các dạng khác nhau, vì thế có nhiều cách mô phỏng khác nhau tương ứng Trong công nghệ dạy học ở nước ta hiện nay, ngoài phương pháp quen thuộc là hình vẽ, đồ dùng dạy học trực quan và các phương tiện nghe nhìn

mà thầy trò khó tham gia tạo đồ dùng, cải tiến, như băng phim, băng hình…Do máy

tính ngày càng phổ biến, các CNMP bằng đồ họa vi tính đã trở thành hiện thực ở khá nhiều trường Tuy nhiên việc chọn phần mềm tin học nào phù hợp với thực tế trong nước, sản phẩm mô phỏng nào là thích hợp với thực tế trong nước, sản phẩm mô phỏng nào cần tạo trước và làm cụ thể như thế nào… hiện nay đang là vấn đề mà ngành SPKT

và dạy nghề cần quan tâm nghiên cứu, ứng dụng

* Cấu trúc của CNMP

Sơ đồ 1 - 5: Quá trình mô phỏng

Từ mục đích nghiên cứu, cần xác định, chọn cách tiếp cận 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 MH

Đối tượng

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 tự người ta đi đến

hình dung sơ bộ về sự vật hiện tượng cần nghiên cứu, tức là đi đến một MH sơ bộ, chưa đầy đủ Trong giai đoạn này trí tưởng tượng và trực giác giữ vai trò quan trọng,

nhờ đó người ta mới loại bỏ được những tính chất và mối quan hệ thứ yếu của đối tượng nghiên cứu, thay nó bằng MH chỉ mang tính chất và những mối quan hệ chính

mà ta phải quan tâm MH lúc ban đầu mới có trong tư duy người nghiên cứu Nó trở thành mẫu, dựa vào đó nhà nghiên cứu dùng những MH thật (nếu nhà nghiên cứu dùng

MH vật chất) Trong trường hợp MH lý tưởng thì người ta đem đối chiếu trong tư duy

MH với những vật những hiện tượng mà người ta đã quen biết

thuyết, kết luận về đối tượng nghiên cứu

Sau khi MH được xây dùng, người ta áp dụng những phương pháp lý thuyết hoặc thực nghiệm khác nhau từ tư duy trên MH và thu được kết quả, những thông tin

mới Đối với các MH vật chất thì người ta làm thí nghiệm thực trên MH Còn đối với các MH lý tưởng thì tiến hành thao tác trên MH trong tư duy, tức là áp dụng những phép tính hay những phép phân tích logic trên các ký hiệu Người ta coi công việc này như là một thí nghiệm đặc biệt gọi là thí nghiệm tưởng tượng

Trong phương pháp MH Khái niệm người ta biết trước được hành vi của MH trong những điều kiện nhất định Điều người ta muốn biết thêm là hiệu quả của những hành vi đó như thế nào

tính hợp thức của MH Trong trường hợp kết quả không phù hợp với thực tiễn phải chọn lại MH

Nếu bản thân MH là một phần tử cấu tạo của nhận thức thì cần phải kiểm tra sự đúng đắn của nó bằng cách đối chiếu kết quả thu được từ MH với những kết quả thu

được trực tiếp từ MH gốc Nếu sai lệch thì phải điều chỉnh ngay chính MH, có trường hợp phải bỏ hẳn MH đã thay bằng MH khác

Nếu bản thân MH không phải là đối tượng của nhận thức mà chỉ là phương tiện

để nghiên cứu thì việc sử lý kết quả, hợp thức MH là phải phân tích những kết quả trên

MH thành những thông tin thực về đối tượng nghiên cứu (ví dụ như MH kỹ thuật, MH toán học…) nếu những thông tin ấy không phù hợp thì cũng phải chỉnh lý lại MH

Trong nhiều trường hợp MH chỉ phản ánh được một hoặc một số mặt của đối tượng nghiên cứu, còn nhiều mặt khác thì không phản ánh được, thậm chí phản ánh sai lệch

Những MH đã được kiểm nghiệm trong thực tế là những MH hợp thức và dùng

để phản ánh một số mặt của thực tế khách quan Nó có thể thay đổi, hoàn chỉnh thêm hoặc bị bác bỏ khi người ta có thêm thông tin chính xác hơn về đối tượng gốc (nguyên hình)

Để việc MH hóa đạt hiệu quả, ngoài yêu cầu về tính đơn giản và trực quan của

MH, cần phải chú ý đến tính hợp thức của MH so với nguyên hình Có thể chuyển các

kết quả nhận được khi nghiên cứu MH sang đối tượng nghiên cứu

Ngày nay, nhờ các Máy tính điện tử có tốc độ tính toán nhanh, dung lượng bộ nhớ lớn, cộng với kỹ thuật lập trình hiện đại mà người ta có thể xây dựng được các MH

có tính hợp thức cao đối với đối tượng cần nghiên cứu Đặc biệt công nghệ mô phỏng

số là phương pháp hữu hiệu để nghiên cứu những đối tượng có tính chất phức tạp, các đối tượng mà trong đó có các biến ngẫu nhiên Ví dụ MH phòng đợi về số lượng khách hàng và nhu cầu phục vụ trong một khách sạn

Bản chất của CNMP là xây dùng một số MH số (MH thể hiện bằng chương trình máy tính) đại diện cho đối tượng cần nghiên cứu (nguyên hình), sau đó người ta tiến hành các thực nghiệm trên MH, kết quả nhận được trên MH cần hợp thức với nguyên hình

Quá trình mô phỏng số có thể được biểu diễn như sau:

Sơ đồ.1 - 6: Quá trình mô phỏng số

- CNMP liên tục: tín hiệu vào là liên tục và việc mô phỏng trước đây thường thực hiện trên máy tính tương tự thì hiện nay việc mô phỏng này được thực hiện trên máy tính số MH toán học được biểu diễn bằng phương trình vi tích phân

- CNMP rời rạc, các biến liên tục được rời rạc hóa, nhận các giá trị gián đoạn qua thời gian MH được biểu diễn bằng phương trình sai phân

Những bước chính của quá trình mô phỏng số bao gồm từ mục đích nghiên cứu

ta thu thập các thông tin, dữ liệu cần thiết của đối tượng và các yếu tố tác động (môi trường), trên cơ sở đã xây dựng MH nguyên lý (phản ánh bản chất của đối tượng nghiên cứu)

MH Máy tính tiến hành lập trình để xây dựng MH trên Máy tính (là những chương trình chạy trên Máy tính) Các chương trình này được viết bằng các ngôn ngữ

cao cấp thông dụng như: Visual Basic, Visua C++, Passcal…

Đối tượng cần nghiên cứu

MH nguyên lý

MH trên máy tính

Kết quả Thử nghiệm và

so sánh

Lập kế hoạch thực nghiệm (số lần thử nghiệm, thời gian mô phỏng), hiệu chỉnh

kế hoạch thực nghiệm để đảm bảo độ chính xác theo yêu cầu Thử nghiệm mô phỏng cho chương trình chạy để lấy kết quả Kết quả có thể được biểu diễn dưới dạng số liệu hoặc đồ thị Cần lưu ý kết quả sẽ mang tính “đánh giá” chính xác nếu bước tính tăng lên đủ lớn

Sau khi cài đặt chương trình, chạy thử xem MH có phản ánh đúng đặc tính của đối tượng không Nếu cần, phải sửa chữa lại các lỗi lập trình Sau khi chạy thử, nếu

MH trên Máy tính không đạt cần phải xây dựng lại MH nguyên lý

Để tiện lợi cho việc chế tạo và sử dụng MH, người ta phát triển nhiều phần mềm chế tạo mô phỏng chuyên dụng gồm nhiều khối chuẩn Ví dụ trong điều khiển học người ta thường sử dụng chương trình Matlab Simulink để mô phỏng, người sử dụng chỉ việc chọn các khối có sẵn, thay đổi tham số trong đó và dùng các kết nối khối, cho

MH chạy trong thời gian cần thiết và nhận được kết quả ở dạng đồ thị, ma trận…Trong việc tạo các phim hoạt hình mô phỏng cũng có nhiều phần mềm chuyên dụng

Ưu điểm của các ngôn ngữ mô phỏng là thời gian xây dựng chương trình ngắn,

dễ bổ sung và sửa chữa sai sót, các kết quả được sử lý tốt, thuận tiện cho việc sử dụng

Từ thời kỳ sơ khai, con người đã biết sử dụng MP trong việc truyền dạy lại những kinh nghiệm sống cho con cháu mình, những kinh nghiệm đó được tích lũy trong lao động Các tranh ảnh, hình vẽ về các hoạt động trong săn bắt, hái lượm…Với cách thức này con người đã sử dụng hình thức MP đơn giản như vẽ trên đá, trên các vật dụng gia đình, trên giấy Cao hơn, con người đã biết vận dụng phương pháp hình, các

mô hình, các phương trình trên giấy để giải các bài toán Cao hơn nữa, con người đã chế tạo ra các mô hình thông qua các nguyên vật liệu như đất, gỗ, sắt…tái tạo lại nguyên hình Ngày nay với sự phát triển của khoa học công nghệ, các phương tiện kỹ thuật hiện đại ra đời đã giúp con người dễ dàng hơn trong việc chế tạo, xây dựng các

mô hình phục vụ cho mô phỏng

MP ngày nay được thực hiện chủ yếu trên máy tính điện tử thông qua các mô hình ảo như buồng lái ảo (lái máy bay, ô tô, tàu thủy…) Đây là phương pháp mang lại hiệu quả rất cao về mặt kinh tế, mô hình có thể thay đổi các tham số, can thiệp trực tiếp vào nó, có thể sử dụng nhiều lần mà không bị hư hỏng, việc xây dựng MH đơn giản, dễ dàng, phù hợp với điều kiện của các cơ sở dạy nghề và trình độ của hầu hết giáo viên hiện nay Do vậy luận văn này tác giả tập trung vào MP và ứng dụng CNMP trên máy tính

Như đã phân tích ở trên, luận văn này tác giả tập trung vào MP trên máy tính Thiết bị dùng cho MP trên máy tính hiện nay được sử dụng phổ biến là các máy có cấu hình phù hợp, thông thường cấu hình máy tính sử dụng cho việc MP hiện nay là máy tính có bộ vi sử lý Pentium III, tốc độ 1,44GHz trở lên, các thiết bị vào ra ( bàn phím, chuột, máy quét, màn hình, máy in, ổ đĩa, bộ nhớ…) Các thiết bị này còn có tên gọi khác là phần cứng máy tính ( hardware)

* Phần mềm dùng trong mô phỏng

Để khởi động và thực hiện các thao tác xử lý thông tin trên máy tính, đòi hỏi phải có các chương trình cài đặt vào máy tính, các chương trình này được gọi là phần mềm (software) Phần mềm của máy tính có nhiều loại khác nhau, thông thường chúng được chia thành các loại như sau

- Phần mềm hệ thống, đây chính là các hệ điều hành của máy tính, nó có trách nhiệm quản lý toàn bộ hệ thống máy tính, các thiết bị vào ra, tạo điều kiện kết nối các thiết bị phần cứng lại với nhau để chúng có thể vận hành một đồng bộ và hoàn hảo nhất Phần mềm hệ thống hiện nay chủ yếu là hệ điều hành windows của hãng Microsoft

- Các ngôn ngữ lập trình

- Các phần mềm tiện ích

- Các phần mềm ứng dụng, đây là các phần mềm do người dùng tạo ra phục vụ cho các ứng dụng của mình Phần mềm ứng dụng trong quá trình dạy học gọi là phần mềm dạy học

Phần mềm dạy học đơn giản là các phần mềm hỗ trợ cho quá trình dạy học Các phần mềm dạy học có thể hỗ trợ cho việc thiết kế xây dựng bài giảng, có thể trình diễn nội dung bài giảng, có thể kiểm tra kiến thức của người học, có thể làm thí nghiệm mở…

Như vậy, phần mềm dạy học được xây dựng nhằm thực hiện các chức năng:

- Trình diễn các nội dung mới của bài học thông qua các mô phỏng trực quan sinh động, kích thích tư duy người học, phát triển và ứng dụng các PPDH mới, PPDH tích cực

- Người học xây dựng các mô hình nhằm kiểm chứng lý thuyết, rèn luyện và củng cố kỹ năng, kỹ xảo của mình

- Kiểm tra kiến thức của người học

Phần mềm dạy học có khả năng giao tiếp giữa người sử dụng và máy vi tính (tương tác trong DH) để điều khiển máy vi tính thực hiện các yêu cầu của người sử dụng nhằm đạt mục đích trong quá trình dạy học, để đạt được điều đó đòi hỏi phần mềm dạy học phải đơn giản, dễ sử dụng Ngày nay với sự phát triển của khoa học công nghệ, các phần mềm dạy học đã và đang được viết theo dạng chuyên dùng, phục vụ cho các chuyên ngành khác nhau, có những phần mềm mang tính tổng quát, có những phần mềm chuyên ngành, tùy theo điều kiện và nội dung của môn học cụ thể mà ta lựa chon những phần mềm tương ứng cho phù hợp

Trong kỹ thuật điện, phần mềm dạy học rất đa dạng, có những phần mềm hỗ trợ trực tuyến, có những phần mềm cho phép người sử dụng tham gia trực tiếp vào quá trình MP, thay đổi các tham số hệ thống, các tham số đặc trưng để MP

Chúng thường được xây dựng ở dạng phần mềm MP tín hiệu tương tự, phần mềm dạng này chủ yếu MP trên máy tính tương tự (Electronic Analog Computer

EAC) Với hệ thống MP này, các tín hiệu MP là dạng tương tự, biến đổi theo thời gian một cách liên tục, thích hợp với các MP hệ thống vật lý, nguyên lý các mạch điện, sự biến đổi các thông số trong mạch theo thời gian Mô hình EAC thường được xây dựng dưới dạng các khối chức năng, các phần tử như bộ cộng, nhân, vi phân, tích phân, tùy theo dạng mạch hoặc phương trình trạng thái của đối tượng và mục đích của nhận thức

mà người nghiên cứu nối các phần tử này theo một quy luật nhất định Như vậy MH hệ thống này tương tự với hệ thống thực tế, sau khi MP và quan sát kết quả trên MH, ta có thể suy ra kết quả thực tế một cách gián tiếp

Ưu điểm của MP dạng này là ta có thể tiến hành MP đồng thời với trạng thái của hệ thực, các tín hiệu vào (dòng điện hay điện áp) thay đổi liên tục theo thời gian phù hợp với sự thay đổi tự nhiên của các hệ chuyển động, biến đổi như vận tốc, gia tốc, nhiệt độ, áp suất, quãng đường, từ trường…trong vật lý, trong ngành điện, điện tử Phần mềm đặc trưng cho MP này trong ngành điện như Matlap, Workbench, Psim, Mutisim, Proteus…Tuy nhiên việc xây dựng các mô hình trên các phần mềm này thường có dung lượng lớn

* Vận dụng mô hình MP:

Theo dạng MP tín hiệu tương tự trên máy tính tương tự được Vannevar Bush,

kỹ sư điện người Mỹ và đồng nghiệp đưa ra vào năm 1930 Hệ thống này dựa trên nguyên tắc cơ và tiến hành mô phỏng hệ thống đơn giản được ứng dụng trong lĩnh vực điện từ Năm 1950 những chiếc máy tính tương tự đầu tiên ra đời và hệ thống mô phỏng tương tự này được xây dựng trên nền của máy tính tương tự và phát triển rộng rãi trong các lĩnh vực hàng không, y học, thủy lợi, vật lý, vũ trụ…

Theo dạng MP trên hệ thống máy tính số (Electronic Digital Computer - EDC)

Đây là phương pháp có nhiều ưu điểm, hệ thống số là hệ thống có độ chính xác cao ít

bị ảnh hưởng của nhiễu và các tác động của môi trường xung quanh, việc xây dựng và phân tích các mạch điện theo hệ thống số cũng đơn giản dễ dàng hơn rất nhiều Hệ thống số sử lý các tín hiệu gián đoạn theo thời gian ( tín hiệu rời rạc), có các mức biến

đổi rõ ràng chỉ có hai mức tín hiệu duy nhất dó là mức logic “0” và logic “1”, đây cũng là hai mức logic số phù hợp với tín hiệu xử lý của máy tính, vì vậy trong quá trình

MP, máy tính có thể thực hiện từng bước, từng phần của bài toán theo yêu cầu của lập trình MP với EDC bài toán có thể được giải với độ chính xác cho trước theo ý đồ của người lập trình, có thể quan sát trạng thái của mạch, thông số của mạch, sự biến đổi bên trong của hệ thống một cách dễ dàng theo yêu cầu người sử dụng và người lập trình

Ngày nay các phần mềm MP không phân biệt MP số và tương tự, chúng kết hợp với nhau, hỗ trợ lẫn nhau tạo nên một hệ thống MP hoàn thiện Các tín hiệu đưa vào một mạch điện có thể là tín hiệu tương tự cũng có thể là tín hiệu số, với mạch điện này thì mô phỏng số, với mạch điện khác thì MP tương tự Vì vậy hầu hết các phần mềm

hỗ trợ chuyên dùng DH trong ngành điện hiện nay để có khả năng tích hợp có thể mô phỏng số hoặc mô phỏng tương tự thông qua việc chọn chế mô phỏng (Simulation Mode)

Sự kết hợp này nhằm tận dụng tối đa các ưu điểm ở cả hai dạng MP cho người

sử dụng, tạo thuận lợi trong quá trình MP, so sánh các dạng tín hiệu khác nhau khi tác động vào cùng một mạch điện Trong ngành điện, phần mềm hiện nay được sử dụng nhiều nhất có thể MP được tất cả các dạng mạch tương tự và số là Circuitmaker, Protues, Matlap…

1.5 Những khả năng ứng dụng và hạn chế của CNMP dạy học kỹ thuật, những chú ý k hi sử dụng mô phỏng

Đặc trưng của dạy học là mô hình hóa và mô phỏng nhưng để có được kiến thức trọn vẹn và hiểu bài học một cách sâu sắc thì người học phải được trải nghiệm từ thực tiễn, phải qua quá trình thực tập, rèn luyện Do vậy CNMP giúp cho ta hiểu rõ đối tượng nghiên cứu, MH là vật đại diện, ta sẽ tác động những thao tác logic và thực nghiệm Rất nhiều hiện tượng và quá trình được giải thích rõ ràng thông qua MH Ví