Ứng dụng công nghệ mô phỏng vào dạy học môn kỹ thuật xung số nghề điện tử công nghiệp tại Trường Cao đẳng nghề cơ điện và công nghệ thực phẩm Hà Nội

Ứng dụng công nghệ mô phỏng vào dạy học môn kỹ thuật xung số nghề điện tử công nghiệp tại Trường Cao đẳng nghề cơ điện và công nghệ thực phẩm Hà Nội Ứng dụng công nghệ mô phỏng vào dạy học môn kỹ thuật xung số nghề điện tử công nghiệp tại Trường Cao đẳng nghề cơ điện và công nghệ thực phẩm Hà Nội luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

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

HOÀNG THỊ NGA

ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ MÔ PHỎNG VÀO DẠY HỌC MÔN KỸ THUẬT XUNG – SỐ NGHỀ ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP TẠI TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CƠ ĐIỆN VÀ

CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM HÀ NỘI

CHUYÊN NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM KỸ THUẬT CHUYÊN SÂU: SƯ PHẠM KỸ THUẬT ĐIỆN

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

TS LÊ HUY TÙNG

HÀ NỘI – 2017

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan nội dung luận văn và sản phẩm của luận văn mà tôi viết ra

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 đầy đủ

Luận văn này cho đến nay vẫn chưa hề được bảo vệ tại bất kỳ một hội đồng bảo vệ luận văn thạc sĩ nào trên toàn quốc cũng như nước ngoài và cho đến nay chưa hề được công bố trên bất kỳ phương tiện thông tin nào

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

Hà Nội, tháng 3 năm 2017

Tác giả luận văn

Hoàng Thị Nga

LỜI CẢM ƠN

Tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc tới Thầy giáo TS Lê Huy

Tùng, người đã tận tình chỉ dẫn, giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn này

Tác giả xin gửi lời cảm ơn đến các thầy giáo, các cô giáo Viện Sư phạm kỹ thuật- trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Tác giả cũng gửi lời cảm ơn đến các cán

bộ Viện đào tạo Sau đại học - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã tham gia quản

lý, giảng dạy và giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu; Ban Giám hiệu Trường Cao đẳng nghề Cơ điện và Công nghệ thực phẩm Hà Nội, các đồng nghiệp và các em học sinh khoa Điện – Điện tử-Tin học trường Cao đẳng nghề Cơ điện và Công nghệ thực phẩm Hà Nội đã tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ tác giả trong quá trình thực nghiệm sư phạm tại trường

Trong quá trình nghiên cứu, mặc dù rất cố gắng nhưng luận văn không tránh khỏi thiếu sót, vì vậy tác giả rất mong nhận được sự chỉ dẫn và góp ý để đề tài được hoàn thiện hơn

Xin chân thành cảm ơn!

Tác giả luận văn

Hoàng Thị Nga

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN 1

LỜI CẢM ƠN 2

MỤC LỤC 3

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT 7

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU, HÌNH VẼ 8

PHẦN MỞ ĐẦU 9

1 Lí do lựa chọn đề tài 9

1.1 Xuất phát từ nhu cầu xã hội đối với đào tạo nghề 9

1.2 Xuất phát từ việc ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học diễn ra phổ biến và sâu rộng trong các ngành, trong đó có ngành giáo dục trong giai đoạn hiện nay 10

1.3 Xuất phát từ nhu cầu giảng dạy môn chuyên môn nghề của nghề Điện công nghiệp tại trường Cao đẳng nghề Cơ điện và Công nghệ thực phẩm Hà Nội 11

2 Mục đích nghiên cứu 12

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 12

3.1 Đối tượng nghiên cứu 12

3.2 Phạm vi nghiên cứu 12

4 Giả thiết khoa học 13

5 Nhiệm vụ nghiên cứu 13

6 Phương pháp nghiên cứu 13

7 Những đóng góp mới của luận văn 14

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ CÔNG NGHỆ MÔ PHỎNG VÀ THỰC TRẠNG ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ MÔ PHỎNG VÀO DẠY HỌC Ở MỘT SỐ TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ TRÊN ĐỊA BÀN HÀ NỘI 15

1.1 Một số khái niệm cơ bản 15

1.1.1 Phương pháp dạy học (Teaching method) 15

1.1.2 Công nghệ (Technology) 16

1.1.3 Mô hình 17

1.1.4 Mô phỏng (Simulation) 22

1.1.5 Công nghệ mô phỏng (Simulation technology) 25

1.1.6 Quy trình (Process) 25

1.1.7 Thiết kế (Design) 26

1.1.8 Quy trình thiết kế bài giảng 26

1.2 Đặc trưng của công nghệ mô phỏng 26

1.2.1 Tính chất của công nghệ mô phỏng 26

1.2.2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của Công nghệ mô phỏng 28

1.2.3 Các thiết bị và phần mềm dùng trong mô phỏng 29

1.2.4 Các bước xây dựng mô hình MP[9] 30

1.2.5 Phương tiện dùng trong dạy học mô phỏng 32

1.2.6 Áp du ̣ng công nghê ̣ mô phỏng trong da ̣y ho ̣c 34

1.2.7 Những yêu cầu đă ̣t ra khi áp du ̣ng công nghê ̣ mô phỏng trong da ̣y ho ̣c 38

1.2.8 Mu ̣c đích áp du ̣ng công nghê ̣ mô phỏng trong da ̣y ho ̣c 39

1.2.9 Tình hình nghiên cứu và áp du ̣ng mô phỏng trong da ̣y ho ̣c 43

1.2.10 Những ưu điểm và nhược điểm của công nghệ mô phỏng 47

1.3 Thực trạng ứng dụng công nghệ mô phỏng vào dạy học tại một số trường dạy nghề trong địa bàn Hà Nội 48

1.3.1 Đặc điểm của học sinh học nghề 48

1.3.2 Đặc điểm của môn Kỹ thuật xung – số nghề điện tử công nghiệp 49

1.3.3 Việc vận dụng các phương pháp giảng dạy học ở các trường CĐN 51

2.1 Hiện trạng dạy và học tại trường Cao đẳng nghề Cơ điện và Công nghệ thực

phẩm Hà Nội 54

2.1.1 Về cơ sở vật chất 54

2.1.2 Về thiết bị dạy nghề 54

2.1.3 Về đội ngũ cán bộ quản lý, giáo viên 55

2.2 Nguyên tắc thiết kế bài giảng có ứng dụng công nghệ mô phỏng 56

2.2.1 Những yêu cầu chung 56

2.2.2 Nguyên tắc thiết kế 57

2.3 Quy trình thiết kế bài giảng môn Kỹ thuật xung – số nghề điện tử công nghiệp có ứng dụng công nghệ mô phỏng 60

2.3.1 Những điều kiện cần để thiết kế bài giảng có ứng dụng công nghệ mô phỏng 60

2.3.2 Quy trình thiết kế 63

2.4 Xây dựng một số bài giảng môn kỹ thuật xung – số nghề điện tử công nghiệp có ứng dụng công nghệ mô phỏng 70

2.4.1 Giáo án thứ nhất: Mạch điều chế độ rộng xung dùng IC NE555 70

2.4.2 Giáo án thứ 2: Mạch dao động đa hài lưỡng ổn dùng transistor 79

CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 87

3.1 Mục đích, đối tượng thực nghiệm 87

3.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 87

3.1.2 Đối tượng và cơ sở thực nghiệm 87

3.2 Chuẩn bị các điều kiện thực nghiệm 88

3.2.1 Chương trình, lớp và giáo viên tham gia thực nghiệm 88

3.2.2 Cơ sở vật chất và phương tiện dạy học 88

3.3 Nội dung và tiến trình thực nghiệm 88

3.3.1 Chọn và thiết kế bài dạy 88

3.3.2 Tiến trình thực nghiệm 89

3.4 Đánh giá kết quả thực nghiệm 90

3.4.1 Phương pháp đánh giá kết quả thực nghiệm 90

3.4.2 Kết quả thực nghiệm thông qua các bài kiểm tra 90

3.4.3 Đánh giá định tính 91

3.4.4 Đánh giá định lượng 91

3.5 Lấy ý kiến chuyên gia 92

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 94

TÀI LIỆU THAM KHẢO 96

PHỤ LỤC 1 97

PHỤ LỤC 2 98

PHỤ LỤC 3 99

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU, HÌNH VẼ

I Các bảng biểu

Bảng 3.1: Đối tượng và cơ sở thực nghiệm……… 87 Bảng 3.2: Bảng thống kê điểm của học sinh trong bài kiểm tra thứ nhất…………91 Bảng 3.3: Bảng thống kê kết quả các bài kiểm tra của học sinh ………… …… 91 Bảng 3.4: Bảng thống kê tỷ lệ phần trăm kết quả bài kiểm tra của học sinh …… 91 Bảng 3.5: Đối tượng thực hiện lấy ý kiến chuyên gia ……… 92

II Các hình vẽ

Hình 1.1: Công nghệ mô phỏng 27 Hình 2.1: Quy trình xây dựng bài giảng theo công nghệ mô phỏng……….67 Hình 2.2: Giao diện mô phỏng hoạt động của mạch điều chế độ rộng xung …… 78 Hình 2.3: Giao diện mô phỏng dạng 3D của mạch điều chế độ rộng xung ……….78 Hình 2.4: Dạng tín hiệu xung ra khi đầu vào thay đổi ……….81 Hình 2.5: Giao diện mô phỏng hoạt động của mạch dao động đa hài lưỡng ổn… 86 Hình 2.6: Giao diện mô phỏng 3D của mạch dao động đa hài lưỡng ổn ………….86

PHẦN MỞ ĐẦU

1 Lí do lựa chọn đề tài

1.1 Xuất phát từ nhu cầu xã hội đối với đào tạo nghề

Ở nước ta, ngay từ Đại hội lần thứ IX, Đảng ta đã khẳng định: “ Phát triển giáo dục- đào tạo là một trong những động lực quan trọng thúc đẩy sự nghiệp công nghiệp hóa- hiện đại hóa đất nước, là điều kiện để phát huy nguồn lực con người- yếu tố cơ bản để phát triển xã hội, tăng trưởng kinh tế nhanh và bền vững” [1] Phát triển giáo dục- đại học gắn với nhu cầu phát triển kinh tế- xã hội; xây dựng nền giáo dục theo hướng “chuẩn hóa, hiện đại hóa, xã hội hóa”; thực hiện công bằng trong giáo dục

Đến Đại hội Đại biểu toàn quốc lần thứ X, Đảng đã đề ra chủ trương phát triển giáo dục, đào tạo và dạy nghề giai đoạn 2006 - 2010 là: “Phát triển mạnh hệ thống giáo dục nghề nghiệp, tăng nhanh quy mô đào tạo cao đẳng nghề, trung cấp nghề cho các khu công nghiệp, các vùng kinh tế động lực và cho xuất khẩu lao động” [2] và “Tạo chuyển biến căn bản về chất lượng dạy nghề tiếp cận với trình độ tiên tiến của khu vực và thế giới Đẩy mạnh xã hội hoá, khuyến khích phát triển các hình thức dạy nghề đa dạng, linh hoạt: dạy nghề ngoài công lập, tại doanh nghiệp, tại làng nghề” Đặc biệt chiến lược Phát triển kinh tế- xã hội 2011-2020 cũng đã nêu rõ: Phát triển nhanh nguồn nhân lực, nhất là nguồn nhân lực chất lượng cao, tập trung vào việc đổi mới căn bản, toàn diện nền giáo dục quốc dân là một trong ba khâu đột phá chiến lược…Đẩy mạnh dạy nghề và tạo việc làm, nhất là ở nông thôn

và vùng đô thị hoá; hỗ trợ các đối tượng chính sách, người nghèo học nghề

Đây là những định hướng rất cơ bản, là căn cứ để phát triển đào tạo nghề, nhằm góp phần nâng cao chất lượng nguồn nhân lực nước ta trong giai đoạn tới

Trong những năm qua, nền kinh tế nước ta đã đạt tốc độ tăng trưởng cao, cơ cấu kinh tế có bước chuyển dịch mạnh mẽ Quá trình công nghiệp hoá - Hiện đại hóa và hội nhập kinh tế quốc tế ở nước ta yêu cầu phải đáp ứng đủ số lượng lao

mũi nhọn, công nghệ cao như: Tin học, tự động hóa, điện, cơ điện tử, chế biến xuất khẩu v.v và đòi hỏi lao động phải được qua đào tạo, có như vậy các doanh nghiệp mới đủ sức cạnh tranh trên thị trường trong nước và quốc tế

Để đáp ứng được yêu cầu đó, hệ thống đào tạo kỹ thuật thực hành phải thường xuyên bổ sung, cập nhật, hoàn thiện các chương trình dạy nghề hoặc xây dựng các chương trình dạy nghề mới; nâng cao chất lượng đội ngũ giáo viên, cán bộ quản lý; đầu tư, đổi mới trang thiết bị giảng dạy và đặc biệt chú trọng đổi mới phương pháp giảng dạy để đào tạo đội ngũ nhân lực kỹ thuật có tay nghề cao trực tiếp làm việc với kỹ thuật, công nghệ mới

1.2 Xuất phát từ việc ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học diễn ra phổ biến và sâu rộng trong các ngành, trong đó có ngành giáo dục trong giai đoạn hiện nay

Chỉ thị 58-CT/TW của Bộ Chính Trị ngày 17 tháng 10 năm 2000 về việc đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin phục vụ sự nghiệp công nghiệp hóa và hiện đại hóa đã chỉ rõ trọng tâm của ngành giáo dục là đào tạo nguồn nhân lực về công nghệ thông tin và đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin trong công tác giáo dục và đào tạo

Công nghệ phần mềm phát triển mạnh, trong đó các phần mềm giáo dục cũng đạt được những thành tựu đáng kể Máy tính, công cụ dạy học hiện đại, mô hình học cụ đã hỗ trợ đắc lực cho quá trình dạy học, biến những vấn đề trừu tượng, khó hiểu trở thành đơn giản nhờ việc mô phỏng trực quan sinh động Nhờ ứng dụng công nghệ mô phỏng mà bản chất của vấn đề được lột tả rõ ràng, trực quan: như các phương trình toán học, vật lý học, nguyên lý hoạt động của các mạch điện, của các chuyển động cơ học, quá trình sản xuất…

Mô phỏng trên máy tính là xu hướng dạy học mới, hiện đại đã và đang được nghiên cứu và áp dụng rộng rãi trên nhiều lĩnh vực Trong lĩnh vực giáo dục, các bài giảng có ứng dụng mô phỏng kết hợp phương tiện nghe nhìn hiện đại sẽ tạo cho sinh viên nhiều kỹ năng như: khả năng hoạt động quan sát (các hình ảnh tĩnh hoặc

động), khả năng thao tác trên đối tượng, khả năng tự do phát triển tư duy, lựa chọn con đường tối ưu để nhận thức

Cùng với sự phát triển công nghệ thông tin, việc đưa máy tính vào các trường học đã tạo ra bước ngoặc lớn trong việc dạy học Sử dụng mô phỏng trên máy tính là phương pháp dạy học tích cực phát huy cao độ tính độc lập, khả năng làm việc trí tuệ của sinh viên, tạo ra một nhịp độ phong cách trạng thái tâm lí mới làm thay đổi phương pháp và hình thức dạy học Đặc biệt, mô phỏng diễn tả những quá trình động bên trong của các quá trình, các thiết bị mà trước đây không thể thực hiện trong phạm vi nhà trường Hiện nay, trong dạy học cũng như nghiên cứu đã tìm kiếm và đưa vào vận dụng “phòng thí nghiệm và thực hành ảo”

Phương pháp mô phỏng trong dạy học là phương pháp tiếp cận nhận thức thế giới thực thông qua mô hình tĩnh hoặc động Bằng phương pháp mô phỏng, sinh viên không chỉ tiếp thu kiến thức một cách sâu sắc mà trong quá trình học họ còn có thể tìm ra cách tiếp cận vấn đề, con đường cách thức để đạt mục tiêu bài học Đặc biệt sinh viên còn có thể tạo dựng và điều khiển tại chỗ các đối tượng theo ý muốn Tìm tòi phát hiện một số quan niệm mới cũng như rèn luyện kỹ năng nghề nghiệp

1.3 Xuất phát từ nhu cầu giảng dạy môn chuyên môn nghề của nghề Điện công nghiệp tại trường Cao đẳng nghề Cơ điện và Công nghệ thực phẩm Hà Nội

Trường Cao đẳng nghề Cơ điện và Công nghệ thực phẩm Hà Nội trực thuộc

Bộ nông nghiệp & phát triển nông thôn có nhiệm vụ chính là đào tạo nghề cho mọi đối tượng trong cả nước, đặc biệt là khu vực phía nam Hà Nội Trường cũng có bề dày trong công tác đào tạo nghề, với những giáo viên có tay nghề cao nhưng chủ yếu các thầy, cô đang giảng dạy theo phương pháp truyền thống, ít ứng dụng công nghệ thông tin, công nghệ mô phỏng trong thiết kế bài giảng

Nghề điện tử công nghiệp là một trong các nghề trọng điểm quốc gia, cũng là một trong các nghề truyền thống của nhà trường Trong đó môn học Kỹ thuật xung – số là một trong những môn học cơ bản và đóng vai trò quan trọng trong chương trình đào tạo nghề điện tử công nghiệp Môn học đòi hỏi sinh viên phải có tư duy

trừu tượng, tư duy logic kết hợp một phần kiến thức của công nghệ thông tin Do vậy việc ứng dụng công nghệ mô phỏng vào thiết kế bài giảng môn học kỹ thuật xung – số là công việc hết sức cần thiết đem lại hiệu quả giảng dạy và sự tiếp thu tích cực cho người học Biến sự khó hiểu, phức tạp, tư duy trừu tượng thành đơn giản, dễ hiểu bởi tính trực quan sinh động

Do vậy tác giả đã chọn vấn đề: “Ứng dụng công nghệ mô phỏng vào dạy học môn Kỹ thuật xung số nghề điện tử công nghiệp tại trường Cao đẳng nghề

Cơ điện và Công nghệ thực phẩm Hà Nội” làm đề tài nghiên cứu của luận văn

- Mở ra hướng để phát triển

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.1 Đối tượng nghiên cứu

Quy trình thiết kế bài giảng môn học Kỹ thuật xung số nghề điện tử công nghiệp tại các cơ sở đào tạo nghề với sự ứng dụng công nghệ mô phỏng

3.2 Phạm vi nghiên cứu

Phạm vi nghiên cứu của đề tài được giới hạn những vấn đề sau:

Việc thiết kế bài giảng thực nghiệm có ứng dụng công nghệ mô phỏng được giới hạn trong môn học Kỹ thuật xung số nghề điện tử công nghiệp

Tổ chức thực nghiệm sư phạm được tiến hành với các lớp cao đẳng nghề của nghề điện tử công nghiệp tại trường trường Cao đẳng nghề Cơ điện và Công nghệ thực phẩm Hà Nội

4 Giả thiết khoa học

Nếu bài giảng môn học Kỹ thuật xung số nghề điện tử công nghiệp tại trường Cao đẳng nghề Cơ điện và Công nghệ thực phẩm Hà Nội được thiết kế có ứng dụng công nghệ mô phỏng theo quy trình hợp lý sẽ góp phần rút ngắn được thời gian đào tạo và nâng cao được chất lượng dạy học

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

Đề tài có các nhiệm vụ sau:

Nghiên cứu cơ sở lý luận có liên quan đến công nghệ mô phỏng và ứng dụng vào việc thiết kế bài giảng

Phân tích, đánh giá thực trạng về việc thiết kế bài giảng môn học Kỹ thuật xung số nghề điện tử công nghiệp ở một số trường trên địa bàn Hà Nội

Nghiên cứu xây dựng quy trình thiết kế bài giảng có ứng dụng công nghệ mô phỏng trong dạy học môn Kỹ thuật xung số nghề điện tử công nghiệp

Xây dựng một số bài giảng môn học Kỹ thuật xung số nghề điện tử công nghiệp có ứng dụng công nghệ mô phỏng theo quy trình đã thiết kế

Thực nghiệm sư phạm bài giảng đã thiết kế

Lấy ý kiến chuyên gia về quy trình thiết kế bài giảng có ứng dụng công nghệ

mô phỏng

6 Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu lý luận: Thu thập các tài liệu, phân tích đánh giá, tổng hợp thông tin liên quan để xây dựng cơ sở lý luận cho đề tài

Phương pháp khảo sát: Khảo sát các cơ sở dạy nghề để lấy ý kiến về thực trạng dạy học môn học Kỹ thuật xung số nghề điện tử công nghiệp trong địa bàn Hà Nội

Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Để đánh giá thống kê, kiểm chứng kết quả nghiên cứu và giả thuyết khoa học của đề tài

7 Những đóng góp mới của luận văn

Thông qua kết quả thực nghiệm đã khẳng định được vai trò của bài giảng xây dựng trên cơ sở ứng dụng công nghệ mô phỏng trong việc nâng cao chất lượng dạy học và rút ngắn thời gian đào tạo

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ CÔNG NGHỆ MÔ PHỎNG VÀ THỰC TRẠNG ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ MÔ PHỎNG VÀO DẠY HỌC Ở MỘT

SỐ TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ TRÊN ĐỊA BÀN HÀ NỘI

1.1 Một số khái niệm cơ bản

1.1.1 Phương pháp dạy học (Teaching method)

Hiện nay có rất nhiều quan điểm khác nhau về phương pháp dạy học nhưng trước tiên phải khẳng định phương pháp dạy học là yếu tố quan trọng nhất trong quá trình học

Có quan điểm cho rằng phương pháp dạy học là cách thức làm việc giữa thầy giáo và học sinh trong quá trình dạy học, thông qua đó học sinh chủ động tiếp thu kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo, hình thành thế giới quan và nhân cách của mình nhằm đạt mục đích của quá trình dạy học

Một định nghĩa khác có thể hiểu phương pháp dạy học là một tổ hợp cách thức hoạt động, tương tác giữa thầy và trò trong quá trình dạy học nhằm đạt mục đích dạy học Phương pháp dạy học là một trong những yếu tố quan trọng nhất của quá trình dạy học [3]

Phương pháp dạy học là một hệ thống những hành động có mục đích của người thầy nhằm tổ chức hoạt động của nhận thức và thực hành của học sinh, đảm bảo học sinh lĩnh hội nội dung học vấn

Vậy phương pháp dạy học là tổ hợp cách thức hoạt động của thầy và trò, trong đó người thầy sử dụng các phương pháp thích hợp nhằm tạo ra ở học trò

sự hứng thú, tự giác, tích cực, chủ động chiếm lĩnh tri thức để đạt mục tiêu đề ra trong dạy học

Phương pháp dạy học 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 để kéo theo sự thay đổi của phương pháp dạy học Ngày nay với sự hỗ trợ của công nghệ hiện đại, công nghệ thông tin được đưa vào quá trình dạy học, các phương pháp dạy học có xu hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của người học, tác động vào học sinh để họ chủ động chiếm lĩnh tri thức một cách độc lập, sáng tạo theo khả năng của mình

Một cách tiếp cận khác nhằm thể hiện vị trí vai trò của phương pháp dạy học

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 phương pháp dạy học 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 học sinh 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

1.1.2 Công nghệ (Technology)

Theo định nghĩa mà Trung tâm chuyển giao công nghệ Châu Á và Thái Bình Dương đề xướng, thì công nghệ (công nghệ sản xuất) là tất cả những gì liên quan đến việc biến đổi tài nguyên ở đầu vào thành hàng hoá ở đầu ra của quá trình sản xuất

Theo định nghĩa này thì công nghệ gồm hai phần: Phần kỹ thuật và phần thông tin

- Phần kỹ thuật bao gồm toàn bộ hệ thống thiết bị kỹ thuật

- Phần thông tin bao gồm thông tin về quy trình sản xuất hay các bí quyết kỹ thuật cho một hệ sản xuất

Ngày nay, công nghệ không chỉ bó hẹp trong công nghệ sản xuất (sản xuất ra của cải vật chất) mà được mở rộng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, VD như công

nghệ dạy học Chính vì vậy ở đây ta đưa ra một định nghĩa có tính khái quát hơn: “ Công nghệ là một hệ thống những phương tiện, phương pháp và kỹ năng được

sử dụng theo một quy trình hợp lý để tác động vào một đối tượng nào đó, đạt một hiệu quả xác định cho con người”[4]

– Làm đối tượng quan sát (nhận dạng) thay cho nguyên hình,

– Làm đối tượng nghiên cứu (thực nghiệm hay suy diễn) về ứng xử (thuộc tính và qui luật) của nguyên hình

1.1.3.2 Tính chất của mô hình

* Về mặt phương pháp luận:

Mô hình có những đặc điểm sau:

a) Mô hình là sản phẩm do và vì nhu cầu nhận thức của người nghiên cứu; một nguyên hình có thể có nhiều mô hình tương ứng khác nhau, tùy thuộc cách tiếp cận khác nhau trong việc lựa chọn thuộc tính và quan hệ tiêu biểu;

b) Mô hình có tính chất:

– Phản xạ: mọi đối tượng đều là mô hình của chính nó, ví dụ: khi cần có thể

dùng sản phẩm thực làm mẫu trưng bày hoặc thí nghiệm;

– Đối xứng: với tập hợp thuộc tính và quan hệ tiêu biểu được xét, nếu đối tượng A

là mô hình của đối tượng B thì B cũng là mô hình của A, ví dụ: trong Toán học

thường gọi một cấu trúc thể hiện cụ thể các tiên đề của một lí thuyết là mô hình của

hệ tiên đề hay lí thuyết ngược lại, trong Vật lí, lại thường xem hệ tiên đề (hay định luật) là mô hình lí thuyết (trừu xuất) của các cấu trúc cụ thể tương ứng;

– Bắc cầu : với tập hợp thuộc tính và quan hệ tiêu biểu được xét, nếu đối tượng A là

mô hình của đối tượng B và B là mô hình của đối tượng C thì A cũng là mô hình của đối tượng C

Như vậy, với tập hợp thuộc tính và quan hệ tiêu biểu được xét, quan hệ giữa các mô hình của một nguyên hình là quan hệ tương đương

để rút ra những kết luận hợp lí đáp ứng yêu cầu nhận thức đề ra đối với nguyên hình

Tính hợp thức của một số loại mô hình thông dụng trong khoa học tự nhiên, công nghệ (trong đó có công nghệ dạy học) và những bộ môn khoa học xã hội và nhân văn thuộc vùng tương giao với khoa học tự nhiên và công nghệ (như thống kê

xã hội học, thống kê ngôn ngữ học, kinh tế lượng, điều khiển học kinh tế,…) thường được xác định bởi những lí thuyết mô hình hoá tương ứng Trong rất nhiều trường hợp khác, khi đề xuất mô hình, chỉ có thể luận chứng tính hợp thức của nó dựa vào những kinh nghiệm và những luận điểm của logic hình thức hoặc logic biện chứng,

chấp nhận được (qua thực tiễn lịch sử), sau đó kiểm chứng tính hợp thức bằng nghiên cứu thực nghiệm (theo luật thống kê) trên mô hình đề xuất Đó chính là con đường xây dựng lí thuyết của rất nhiều bộ môn khoa học, kể cả khoa học tự nhiên

và công nghệ Đối tượng nghiên cứu của mỗi bộ môn này là mô hình của một hệ thống thực được xét Khi ấy, thông thường chưa có một lí thuyết mô hình hóa nào

có sẵn cho phép khẳng định ngay về tính hợp thức; thực tiễn ứng dụng sẽ chứng minh tính đúng đắn của mô hình và lí thuyết khoa học được xây dựng cho mô hình

đó

b) Quan sát được và điều khiển được (observability and controllability)

Trong trường hợp thông thường, với mô hình thực thể, đây chính là tính trực quan của mô hình (“thấy” được và “nắm bắt” được) Với mô hình trừu tượng như

mô hình toán học (vd phương trình vi phân mô tả quan hệ nhập xuất của hệ điều khiển), quan sát được nếu trạng thái xo của đối tượng khảo sát ở thời điểm t o bất kỳ

có thể xác định theo nhập tố và xuất tố(ví dụ,qua số đo của các đại lượng vào, ra) trong khoảng thời gian hữu hạn [t o ,t i ], điều khiển được nếu luôn chọn được nhập tố thích hợp, cho phép chuyển đối tượng khảo sát từ trạng thái x 0 tới trạng thái x i trong

khoảng thời gian [t o ,t i ] cho trước

c) Tương tác tham biến (parametric interactivity)

Mô phỏng trong môi trường nghiên cứu hay dạy học tương tác, còn đòi hỏi điều khiển được ở mức đô ̣ có thể tùy biến nhập tố (customize input) theo ý muốn của người quan sát (qua thao tác trực tiếp và liên tục) – gọi là tương tác tham biến hay tương tác tùy biến – dẫn đến biến thiên tương ứng của xuất tố (thể hiện trạng thái của đối tượng nghiên cứu), hơn thế nữa, các tương tác này còn có thể thực hiện được vào mọi lúc, ở mọi chỗ và với mọi (mức) độ để tạo thuận lợi cho nghiên cứu tình huống và tự học

d) Khả thi và hiệu quả (feasibility and effectiveness)

Theo định nghĩa, mô hình chỉ thể hiện một số thuộc tính và quan hệ tiêu biểu

hơn về thuộc tính và quan hệ tiêu biểu, không luôn luôn đồng nhất với đơn giản hơn

về cấu trúc hoặc cấu tạo, bởi vậy nói chung không nên xem tính đơn giản là một đặc điểm của mô hình Đối với người nghiên cứu, không phải đơn giản hơn mà khả thi hơn và hiệu quả hơn mới là yêu cầu, là mục đích của việc thay nguyên hình bằng

mô hình tương ứng

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

hệ tiêu biểu về cấu trúc thì đơn giản cũng có nghĩa là khả thi và hiệu quả, nhưng nói chung thì không như vậy Chẳng hạn, mạch dao động điện hoặc bộ giảm chấn cơ khi được mô phỏng trên máy tính tương tự thì mô hình tương ứng trên máy tính là một mạch điện gồm các bộ thuật toán, như: bộ cộng, bộ nhân, bộ tích phân, bộ tạo hàm, v.v…được ghép theo mô hình toán học (phương trình vi phân cấp 2) mô tả dao độngcưỡng bức theo thời gian của xuất tố tương ứng Mặc dầu mô hình dạng thuật toán này có cấu trúc phức tạp hơn các nguyên hình cơ và điện, nhưng lại khả thi và hiệu quả hơn (theo quan điểm công nghệ), vì các bộ thuật toán đã được chuẩn hóa, sắp sẵn, có thể lắp ráp nhanh chóng theo dạng phương trình, không phụ thuộc cấu tạo cụ thể của nguyên hình

1.1.3.3 Phân loại mô hình

Hiện chưa có một lý thuyết tổng quát, đầy đủ cho mô hình nói chung, mà chỉ

có những lý thuyết được xây dựng cho một số loại mô hình Chẳng hạn, trong lĩnh vực khoa học công nghệ, trên cơ sở các lý thuyết điển hình (thường gặp), có thể phân loại mô hình theo chất liệu như sau:

a) Mô hình trích mẫu (sampling model)

Để xác định một thuộc tính hay một quan hệ nào đó ở một tổng thể (là mô ̣t tập hợp những cá thể hay một môi trường cá thể hóa được theo một nghĩa nhất định)

mà vì một lí do nào đó, không thể tiến hành thực nghiệm trên mọi cá thể của nó, như: đánh giá chất lượng bia lon hay bia tươi của nhà máy bia X, đánh giá mức độ ô nhiễm của nước sông Y, v.v…, ta chỉ có thể và cũng chỉ cần khảo sát một tập hợp

cá thể (mẫu bia, mẫu nước,…) được trích ra từ tổng thể đó, gọi là mô hình trích mẫu

hay tập mẫu (sample), rồi từ kết quả có được trên mô hình suy ra kết luận hợp thức đối với nguyên hình

Trong trường hợp này, mô hình là thực thể vật lí tách ra một cách ngẫu nhiên

và đồng khả năng từ nguyên hình (để tiện trình bày, có thể nói : mô hình cùng chất với nguyên hình), lý thuyết mô hình hóa là Lý thuyết xác suất và thống kê toán học

đã được xây dựng từ cuối thế kỉ 17, cho phép chọn mô hình hợp thức – là tập mẫu

có dung lượng (hay kích thước) đáp ứng độ chính xác và độ tin cậy cho trước của tiêu thức (thuộc tính hoặc quan hệ tiêu biểu) cần xét, ví dụ: trung bình, phương sai,…để nhận dạng nguyên hình

Mô hình trích mẫu được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực quen thuộc, liên quan tới xác suất, thống kê, như: điều tra xã hội học, thống kê ngôn ngữ học, kiểm soát chất lượng, thẩm định dự án, quy hoạch thực nghiệm, v.v…

b) Mô hình đồng dạng (similar model)

Hai thực thể được gọi là đồng dạng khi các đại lượng vật lý cùng tên của chúng tỉ lệ với nhau, đồng dạng hình học nếu chỉ có tỉ lệ về các chiều dài tương ứng, đồng dạng động hình học nếu có tỉ lệ về các vận tốc tương ứng, đồng dạng động lực học nếu có tỉ lệ về các lực tương ứng Dễ dàng 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

Mô hình 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 (similitude theory)

Theo Lí thuyết đồng dạng, điều kiện cần và đủ để hai quá trình nào đó 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 đôi một (định lý đồng dạng thứ ba)

Mỗi chuẩn số (criterion) này là giá trị (không thứ nguyên) của một nhóm

c) Mô hình tương tự(analog model)

Hai thực thể khác nhau về bản chất vật lý được gọi là tương tự khi trạng thái của chúng được mô tả bằng cùng một hệ phương trình (vi phân, đại số,…) và điều kiện đơn trị (điều kiện đầu và điều kiện biên)

Mô hình tương tự là một thực thể có những thông số vật lý khác tên với nguyên hình (nghĩa là khác chất với nguyên hình) và được xác định theo Lý thuyết tương tự (tương ứng với cặp nguyên hình-mô hình được xét) Mô hình này thường được gọi tên theo chất liệu của mô hình và nguyên hình

Mô hình toán học cũng đóng vai trò quan trọng trong nghiên cứu khoa học, công nghệ, bằng phương pháp thực nghiệm, trong đó có phương pháp mô phỏng

Ngoài cách phân biệt mô hình theo cơ sở lý thuyết nói trên, còn có thể dựa vào tính chất: tĩnh, động; thực, ảo; định tính, định lượng; hoặc mục đích: biểu diễn cấu trúc, mô tả ứng xử; dạy học, nghiên cứu; lý thuyết, thực hành; hay chuyên ngành: vật lý, sinh học; kinh tế, xã hội, v.v…, để phân biệt các loại mô hình tương ứng, khi cần thiết

1.1.4 Mô phỏng (Simulation)

* Định nghĩa:

Nghiên cứu (hay nhận dạng) ứng xử của một đối tượng bằng thí nghiệm quan sát được và điều khiển được trên mô hình của đối tượng đó, được gọi là mô phỏng

(simulation)

Quan sát được và điều khiển được mặc dầu là mặc định đối với thí nghiệm nói chung, nhưng với mô phỏng vẫn phát biểu tường minh vì muốn nhấn mạnh những ý sau đây:

a) Định nghĩa khái quát này của thuật ngữ mô phỏng, thực ra cũng chẳng khác gì cách hiểu nôm na và cách làm tự nhiên của bất cứ ai khi bắt chước một cái

b) Môi trường mô phỏng do máy tính tạo ra (môi trường ảo) để tạo cảm giác

“như thật” thường có những mức độ khác nhau về quan sát được: nghe, nghe-chạm,…và về điều khiển được: tương tác ảo có thể có thật hoặc chỉ là tưởng tượng, không thể có thật, nhưng được sử dụng để tạo tình huống thử-sai trong nghiên cứu Như vậy khi cần có thể nói cụ thể: mô phỏng M quan sát được tới mức

nhìn-a và điều khiển được tới mức b

Như vậy cũng có thể nói: mô hình thể hiện một số thuộc tính và quan hệ tiêu biểu của nguyên hình, còn mô phỏng thể hiện ứng xử của mô hình hoặc ứng xử tiêu biểu của nguyên hình

Mô phỏng là công cụ hỗ trợ đắc lực cho việc dạy học Ở đó, những thành phần “không mong muốn” của các tình huống thực đã được loại bỏ nhằm đạt chuẩn đào tạo Sự đơn giản này cho phép người học tập trung vào thông tin hoặc kĩ năng then chốt trong học tập[6], rất thích hợp cho việc hoàn thiện hành vi và nhận thức

Các tác giả theo trường phái giáo dục kiến tạo (constructive pedagogy) đã

mô tả mô phỏng như là kịch bản tái tạo của cuộc sống thực trên máy tính, trong đó sinh viên đóng vai trò chính trong việc tạo ra những nhiệm vụ phức tạp[7] Mô phỏng sẽ phản ánh “tổ hợp” của thế giới thực mà SV phải học những kĩ năng nhận thức ở mức độ cao hơn như điều tra (kĩ năng được đánh giá là chủ yếu cho nghiên cứu khoa học)

Các phương pháp mô phỏng hiện đại ngày nay đều dựa trên máy tính thông qua phần mềm mô phỏng Các phương pháp mô phỏng được sử dụng chính hiện nay là: Mô phỏng nhân quả (sequential causal simulation) và mô phỏng vật lý hay

mô phỏng phi nhân quả (physical, non-causal simulation) [8] Hai phương pháp mô phỏng này thể hiện hai hướng tiếp cận khác nhau đối với mô hình hóa hệ thống và cũng thể hiện xu hướng phát triển của mô hình hóa, mô phỏng trong thực tế và trong dạy học

* Phân loại mô phỏng[9]

Mô phỏng được chia làm 4 loại:

+ MP kinh nghiệm (experiencing simulations) được sử dụng để thiết lập nhận thức hoặc giai đoạn học tập hiệu quả trong tương lai

+ MP khai báo (informing simulations) truyền thông tin tới sinh viên ( Sự

MP này chỉ đạt được hiệu quả khi có sự trợ giúp của giảng viên, lớp học hoặc phòng thí nghiệm )

+ MP củng cố (reinforcing simulations) điều chỉnh mức độ kiến thức của SV

và theo dõi quá trình học tập của SV với nhiều bài tập được đưa ra để SV thực hiện

+ MP tích hợp (intergrating simulations) hình thành kĩ năng chẩn đoán ở người học (SV học các nguyên lí và thông tin thực tế đòi hỏi, sau đó sử dụng MP để liên kết và áp dụng các kiến thức đó

Ngoài ra MP cũng có thể chia làm 2 loại:

+ MP kí hiệu (symbolic simulation): SV không tham gia một cách chủ động vào môi trường của chương trình

+ MP thực nghiệm (experiental simulation) cho phép SV thực hiện các chiến lược giải quyết vấn đề đa chiều như một phần vai trò của họ trong chương trình, cung cấp cho người học các cơ hội để phát triển nhận thức bằng cách tổ chức và quản lí hoạt động học tập; có thể thực hiện một cách độc lập hoặc hợp tác theo nhóm dựa vào vai trò tự nhiên của người tham gia và các quyết định cũng như tương tác thực hiện trong bài tập

1.1.5 Công nghệ mô phỏng (Simulation technology)

Công nghệ mô phỏng ngày càng được sử dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực hoạt động của con người từ mô phỏng các vụ nổ hạt nhân, phản ứng hóa học đến

mô phỏng các cơn bão và thảm họa thiên nhiên như động đất, lũ lụt; từ mô phỏng trong nghiên cứu, phát triển khoa học, công nghệ đến ứng dụng mô phỏng trong lĩnh vực giáo dục, đào tạo

Công nghệ mô phỏng là một hệ thống phương tiện, phương pháp và kỹ năng xây dựng mô hình cho một đối tượng khảo sát nào đó và tiến hành thí nghiệm cần thiết trên mô hình này để qua đó nhận dạng ứng xử của đối tượng đã cho[5]

Trong dạy học cũng vậy, muốn quá trình dạy học được nâng cao chất lượng

và hiệu quả, cũng cần phải có một quy trình cụ thể chi tiết bắt buộc để cho người dạy và người học, những nhân tố khác có liên quan đến quá trình dạy học tuân theo

1.1.7 Thiết kế (Design)

Theo từ điển tiếng việt, thiết kế là sắp đặt cách thức làm việc, đưa ra đề án xây dựng công trình Như vậy thiết kế là lập tài liệu kỹ thuật toàn bộ để có thể theo

đó mà tiến hành xây dựng công trình, sản phẩm

1.1.8 Quy trình thiết kế bài giảng

Quy trình thiết kế bài giảng được thể hiện bằng trật tự các bước cần thực hiện có tính bắt buộc nhất thiết phải tuân theo của người thầy để chuẩn bị bài trước khi lên lớp Công việc có tính thống nhất cao, có logic trong một bài dạy, người thầy không thể tự ý thay đổi được

Vậy quy trình thiết kế bài giảng là thứ tự các bước cần thực hiện mà người thầy phải tuân theo để thiết kế bài giảng trước khi lên lớp cho giờ giảng của mình.

1.2 Đặc trưng của công nghệ mô phỏng

1.2.1 Tính chất của công nghệ mô phỏng

Công nghệ mô phỏng là quá trình thực hiện các thao tác từ việc nghiên cứu đối tượng thực tế, rút ra các nhận xét, các đặc điểm riêng nổi bật đặc trưng cho đối tượng đó và dựa vào đó có nhận biết được đối tượng ấy hoặc chỉ đối tượng ấy mới

có Từ đó lựa chọn các phương pháp xây dựng mô hình nghiên cứu, mô hình mô phỏng Mô phỏng trên mô hình để nghiên cứu và tìm ra kết quả hay mục đích của các nghiên cứu

Như vậy, một cách tổng quát ta có thể xem công nghệ mô phỏng như sau:

Hình 1.1: Công nghệ mô phỏng

Trong điều kiện hiện nay, dạy nghề đòi hỏi phải luôn theo kịp sự phát triển của khoa học kĩ thuật, yêu cầu của thị trường lao động, các thiết bị kĩ thuật, máy móc mới ra đời có giá thành rất cao, trong khuôn khổ các trường không đủ điều kiện

để trang bị theo yêu cầu, việc mô hình hóa đối tượng là việc làm quan trọng, cần thiết, sử dụng công cụ hiện đại như máy tính, các phân mềm hỗ trợ để tạo lên các

mô hình ảo, mô phỏng trên mô hình ảo rút ra kết quả suy ra kết luận, quy luật thực tiễn Việc lĩnh hội kiến thức, tri thức của học sinh chủ yếu thông qua hình thức này Với tính chất đơn giản, lý tưởng, phù hợp, quan sát và điều khiển được đã nhấn mạnh vai trò của công nghệ mô phỏng trong dạy học, nhất là dạy nghề

Không

đạt

Đạt Kết quả, kết luận

So sánh mục tiêu đặt ra

1.2.2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của Công nghệ mô phỏng

Trong khoa học và công nghệ nói chung, mô phỏng là con đường nghiên cứu thứ ba, song song với nghiên cứu lý thuyết thuần túy (suy diễn) và nghiên cứu thực nghiệm (qui nạp) trên đối tượng thực Nó được sử dụng khi :

- Không thể hay không nên thực nghiệm trên đối tượng thực, vì những lí do khác

nhau, như :

+ Nguyên hình là đối tượng chỉ xuất hiện một lần, hoặc hy hữu, không mong đợi, như mô phỏng vụ ám sát tổng thống Mỹ J.F.Kennedy, mô phỏng hội nghị ASEM (2012), mô phỏng động đất hay bão lụt (trên máy tính),…;

+ Nguyên hình chưa có, đang được thiết kế hoặc đang nghiên cứu thi công, như lâ ̣p bản vẽ chế ta ̣o máy, diễn tâ ̣p quân sự,…;

+ Nguyên hình sẵn có, nhưng điều kiện kích cỡ (quá lớn hoặc quá bé), tốc độ (quá nhanh hoặc quá chậm), chi phí (quá đắt), tiếp cận (không thể hoặc quá khó), an toàn (quá nguy hiểm) hoặc đạo đức, v.v…không cho phép;

+ Nguyên hình không thể có thực, chỉ là tưởng tượng, nhưng cần thiết cho việc mở rộng khái niệm, giả thiết tình huống,…đểbiện luận về mọi trường hợp có thể có vàxây dựng lí thuyết tổng quát,…ví dụ mô phỏng cơ hệ có tham số vật lý (độ dài, khối lượng,…) biến thiên liên tục từ không tới vô cùng, trong quá trình chuyển động,…

- Không cần thực nghiệm trên đối tượng thực, nếu mô phỏng khả thi hơn và hiệu

quả hơn, đối với :

+ Hoạt động nhận thức : như mô phỏng bằng mô hình máy bay hay mô hình đập

nước (đã nói ở trên) để nghiên cứu tải trọng phá hủy trên máy bay hay đập nước thực, đã có hoặc đang trong quá trình lựa chọn phương án thiết kế, thi công; mô phỏng trên mô hình của máy CNC hay rôbôt để kiểm chứng hiệu quả của một thuật toán điều khiển mới đề xuất; mô phỏng ảo bằng máy tính, nhằm giả lập tình huống (tương tự như trường hợp nguyên hình không thể có thực, trên đây) để dò nghiệm

theo kiểu “thử – sai”, với số lần tùy ý, nhằm tìm phương án tốt nhất cho một bài toán kỹ thuật,…

+ Rèn luyện kĩ năng: thực hành ảo trước khi triển khai ứng dụng một phương tiện hay một phương pháp đắt tiền hoặc đòi hỏi năng lực chuyên môn cao, như tập

lái trong buồng lái mô phỏng (máy bay hay ôtô,…), hoặc tập mổ nội soi (trong y tế) trên thiết bị mô phỏng, v.v…

Ngoài ra không thể không nhắc đến vai trò của mô phỏng số trong lĩnh vực

văn hóa giáo dục thông qua giải tr ínhư trò chơi điện tử, thưởng thức nghệ thuật như

trang trí sân khấu, phim truyện, hoặc du lịch thực tại ảo, v.v…

1.2.3 Các thiết bị và phần mềm dùng trong mô phỏng

1.2.3.1 Các thiết bị dùng trong mô phỏng

Cùng với sự phát triển công nghệ thông tin, việc đưa máy tính vào các trường học đã tạo ra bước ngoặc lớn trong việc dạy học Sử dụng mô phỏng trên máy tính là phương pháp dạy học tích cực phát huy cao độ tính độc lập, khả năng làm việc trí tuệ của sinh viên Với đề tài “Ứng dụng công nghệ mô phỏng vào dạy học môn kỹ thuật xung – số nghề điện tử công nghiệp tại trường Cao đẳng nghề Cơ điện và Công nghệ thực phẩm Hà Nội” cũng sử dụng công nghệ mô phỏng trên máy tính.Vì vậy thiết bị cần sử dụng trong mô phỏng là máy vi tính có cấu hình thông thường là có bộ vi xử lý Pentium IV, tốc độ 2,2GHz trở nên, RAM 512MB, Ram 128MB các thiết bị vào ra (bàn phím, chuột, máy quét, màn hình, máy in, …), bộ

nhớ Các thiết bị này còn có tên gọi khác là phần cứng máy tính (hardware)

1.2.3.2 Các 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 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:

- Các phần mềm lập trình

- Các phần mềm tiện ích

- Các phần mềm ứng dụng: thương mại hoặc do người dùng tự tạo dựng trong số này những phần mềm ứng dụng cho quá trình dạy học gọi là phần mềm dạy học

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 chọn những phần mềm tương ứng cho phù hợp

Nhìn chung, đặc trưng của các phần mềm dạy học thường có tính tương tác cao để có thể tạo dựng và thao tác nhanh trong thời gian hạn chế của buổi lên lớp lý thuyết hoặc thực hành

Mô phỏng trong dạy học kỹ thuật hay còn gọi là mô phỏng kỹ thuật có thể thực hiện bằng hai cách: viết chương trình mô phỏng sử dụng các ngôn ngữ lập trình hoặc sử dụng các phần mềm đóng gói thương mại[10]

Việc sử dụng mô phỏng theo cách nào là tùy thuộc vào mục đích cũng như năng lực của người sử dụng công cụ mô phỏng Tuy nhiên, phổ biến hiện nay là sử dụng các phần mềm đóng gói, vì các phần mềm này được viết ngày càng đáp ứng với đa dạng các mục đich mô phỏng kỹ thuật Hơn nữa các phần mềm đóng gói thường có giao diện thân thiện dễ cho người sử dụng, đặc biệt không yêu cầu người

sử dụng phải có kỹ năng lập trình tốt, ví dụ như phần mềm: Tina, circuit maker, protues…là những phần mềm mô phỏng mạch điện và điện tử

Trong phạm vi luận văn này sử dụng phần mềm mô phỏng đóng gói thương mại Protues để mô phỏng hoạt động của các mạch điện tử

1.2.4 Các bước xây dựng mô hình MP[9]

Việc xây dựng mô hình MP được thực hiện theo các bước sau:

Bước 1: Hình thành vấn đề sẽ được MP gồm phạm vi MP, cấu hình mô hình

và hệ thống MP

Bước 2: Thu thập thông tin và và xây dựng mô hình khái niệm; kiểm tra các

liên kết máy tính, thiết kế các “ràng buộc” về khung thời gian và chi phí Sự phù hợp tuyệt đối giữa mô hình và hệ thống là không thể có

Bước 3: Kiểm tra tính hợp lệ của mô hình khái niệm: quản lí dự án và các

chuyên gia phân tích cần có các kiểm tra ban đầu về cấu trúc của mô hình khái niệm Nếu phát hiện sự cố hoặc điều chưa hợp lí, cần phải tiến hành chỉnh sửa mô hình khái niệm trước khi tiến hành lập trình ở bước tiếp theo

Bước 4: Lập trình: Tiến hành lập trình mô hình khái niệm trên phần mềm

MP thương mại hoặc ngôn ngữ lập trình phổ biến (C, C++,…) và kiểm nghiệm (gỡ rối – debugging) chương trình

Bước 5: Kiểm tra tính hợp lí của mô hình lập trình Nếu có hệ thống thực,

cần tiến hành đo “đáp ứng ra” của mô hình và so sánh với các giá trị đo thu được từ

hệ thống thực Điều này được gọi là sự hợp thức hóa các kết quả (results validation) Phân tích độ nhạy cũng được phân tích trên mô hình lập trình để tìm ra các hệ số mô hình ảnh hưởng đến các giá trị đo được Các hệ số này ảnh hưởng rất lớn đến toàn bộ chất lượng mô hình

Bước 6: Thiết kế, xây dựng và phân tích mô hình: Với mỗi cấu hình hệ quan

tâm, việc quyết định kịch bản chiến thuật (như thời gian chạy và thời gian khởi động …) cần được chú ý Việc phân tích các kết quả và quyết định nêu yêu cầu các thí nghiệm bổ trợ cũng cần được xét đến

Bước 7: Tài liệu và trình diễn MP: tài liệu cần mô tả chi tiết chương trình

máy tính và các kết quả nghiên cứu gần đây Trình diễn cuối cùng đối với mô phỏng

sẽ bao gồm những đoạn phim hoạt hình và các thảo luận của quá trình xây dựng/ kiểm chứng mô hình nhằm xác nhận tính chính xác của mô hình.Các tài liệu hướng dẫn sử dụng của chương trình mô phỏng cần phải đi kèm với sản phẩm MP

1.2.5 Phương tiện dùng trong dạy học mô phỏng

* Khái niệm:

Phương tiện dạy học là công cụ tương tác trong quá trình dạy học giúp chuyển hóa nhanh hơn, sâu sắc hơn tri thức trong xã hội đến với người học Nó vừa mang thông tin, vừa có nhiệm vụ truyền đạt thông tin từ người thầy và môi trường học tập đến người học Phương tiện dạy học 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 phương tiện dạy học giúp người dạy kiểm tra, đánh giá chính xác khả năng tiếp thu tri thức của người học

Các dạng phương tiện 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 dạy, theo khảo sát tại trường CĐC Cơ Điện và CNTP Hà Nội thì trên 90% giáo viên được hỏi thường xuyên sử dụng các phương tiện này trong dạy học Điều này cho thấy nhu cầu sử dụng các phương tiện dạy học trong giảng dạy là rât lớn, người giáo viên dạy nghề đã có ý thức sử dụng phương tiện dạy học để hỗ trợ quá trình giảng dạy của mình, họ chưa có điều kiện hoặc chưa đủ điều kiện sử dụng các phương tiện dạy học hiện đại vào bài giảng

Vậy vận dụng công nghệ mô phỏng trên máy tính dưới sự trợ giúp của các phần mềm mô phỏng chuyên ngành điện, điện tử vào dạy học các môn chuyên môn nghề của nghề Điện tử công nghiệp là một hướng đổi mới phương pháp dạy học có hiệu quả

Việc biên soạn các bài giảng ứng dụng công nghệ mô phỏng trên máy tính giúp cho việc bảo quản, lưu trữ đơn giản, dễ dàng, sử dụng được nhiều lần, sử dụng

ở mọi lúc, mọi nơi, giúp cho người học có thể học trong giờ lên lớp, học ngoài giờ, học ở nhà, học qua mạng, học từ xa… Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho việc cá thể hóa trong học tập, xã hội hóa học tập, tạo cơ hội học tập cho nhiều người, nhiều tầng lớp trong xã hội

Do vậy PTDH được định nghĩa: “PTDH là sản phẩm nhân tạo góp phần tương tác giữa người dạy và người học trong quá trình DH”

* 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, hay việc thao tác mẫu, như trong các giờ học rèn luyện kỹ năng, giáo viên 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 …

PTDH 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:

Nhiệm vụ cơ bản của người dạy khi sử dụng PTDH là phải lựa chọn PT cho phù hợp với nội dung học tập PTDH 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

PT 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 PT trong một lúc…

1.2.6 Áp du ̣ng công nghê ̣ mô phỏng trong da ̣y ho ̣c

1.2.6.1 Cơ sơ ̉ lý luận

a) Cơ sở triết học

Lý luận về nhận thức coi trực quan là xuất phát điểm của nhận thức, như Lênin

đã nói: “Từ trực quan sinh động đến tư duy trừu tượng và từ tư duy trừu tượng đến thực tiễn, đó là con đường biện chứng của sự nhận thức chân lý, nhận thức thực tại khách quan” Mô phỏng cho phép người học có thể thấy một cách cụ thể và tương tác

được trên mô hình mô phỏng thay vì nhận thức trừu tượng bằng tư duy

b) Cơ sở tâm – sinh lý học

Theo thuyết nhận thức duy vật biện chứng, quá trình nhận thức gồm 3 giai đoạn kế tiếp nhau: nhận thức cảm tính, nhận thức lý tính và tái sinh cái cụ thể trong

tư duy Trong quá trình dạy học, việc sử dụng các mô hình mô phỏng cho phép người học tái tạo ra quá trình nhận thức cảm tính nảy sinh do kết quả của các tác động trực tiếp của sự vật hiện tượng lên các giác quan của con người giúp người học quan sát và thu nhận thông tin về những mặt, những thuộc tính, những mối liên

hệ của sự vật

Những nghiên cứu về tâm sinh lý trong dạy học đã chỉ ra rằng mỗi giác quan của con người có khả năng tiếp nhận một khối lượng thông tin rất khác nhau trong cùng một thời gian Nghệ thuật của người dạy là phải kết hợp sử dụng hợp lý khả năng truyền đạt thông tin theo các đường tiếp nhận khác nhau để ghi lại dấu ấn sâu sắc các thông tin học tập trong trí nhớ của người học

c) Cơ sở giáo dục học

Trong quá trình học tập, sinh viên phải nắm vững các kiến thức cơ bản như lý luận nguyên lý làm việc, chức năng, hoạt động của hệ thống đồng thời rèn luyện kỹ năng thực hành, lặp đi lặp lại nhiều lần các thao tác để hình thành kỹ năng tay chân cũng như kỹ năng tư duy Do đó nó đòi hỏi có một phương pháp tư duy trừu tượng

và khái quát hóa vấn đề… từ đó cụ thể hóa lại Tương tác lên mô hình mô phỏng cho phép người học có thể thực hiện được các thao tác trên mô hình để hình thành

kỹ năng

- Kết hợp phương pháp mô phỏng với các phương pháp dạy học khác

Như đã xét ở trên: Không có phương pháp dạy học nào là vạn năng, để một giờ học đạt chất lượng tốt, người dạy phải phối hợp các phương pháp dạy học một cách hợp lý

* Thực hành trên thiết bị thật: Thực hành trên mô hình mô phỏng cũng chỉ có thể

hình thành được những kỹ năng ban đầu mà không thể thay thế được việc thao tác thực hành trên thiết bị thật Do vậy, sau khi thực hành trên thiết bị mô phỏng, sinh viên cần được thực hành với một thời lượng cần thiết để có thể củng cố kỹ năng của mình, trừ trường hợp không thể thao tác được trên vật thật trong quá trình dạy học như điều khiển một lò cao trong luyện kim

* Phương pháp mô phỏng kết hợp với phương pháp dạy học algorit hóa [11]

Bản chất của dạy học algorit hóa là một trong những kiểu dạy học nhằm hình thành cho sinh viên một phương pháp tư duy, hành động tổng quát gọi là algorit Phương pháp này giúp người học tư duy có kế hoạch và tiến hành các thao tác tư duy đúng đắn

Sử dụng hình vẽ mô phỏng trên máy tính kết hợp phương pháp dạy học algorit giúp cho người học nắm vững khái niệm về đối tượng nghiên cứu, trên cơ sở

đó vận dụng các thao tác trí tuệ để so sánh, phân tích, khái quát hóa thành lời giải tổng quát cho các bài toán cùng loại

Vai trò của phương pháp mô phỏng khi vận dụng angorit hóa vào dạy học không chỉ theo một hướng dạy angorit cho người học mà còn cả algorit của bản thân

việc dạy học, giúp người học tránh việc nhận thức một cách máy móc áp đặt mà hình thành cho họ một lời giải tổng quát cho một lớp các bài toán

* Phương pháp mô phỏng kết hợp với phương pháp nêu vấn đề

Bản thân của dạy học nêu vấn đề là đặt ra cho học sinh một hệ thống những vấn đề nhận thức có chứa đựng mâu thuẫn giữa cái đã biết và cái chưa biết mà bằng những kiến thức, kỹ năng đã có không đủ để giải quyết Mâu thuẫn này cần được người học chấp nhận như một nhiệm vụ học tập và sẵn sàng đem sức lực trí tuệ ra

để giải quyết Dưới sự chỉ đạo của người dạy, người học tham gia giải quyết những vấn đề mới về nhận thức và thực tiễn phù hợp với giáo dục

Khi kết hợp phương pháp mô phỏng với phương pháp nêu vấn đề trong quá trình dạy học, tư duy của người học được phát triển trên cơ sở quan sát mô hình Điều này có tác dụng khẳng định thêm giá trị nhận thức bằng phương pháp mô phỏng

1.2.6.2 Quy trình a ́ p dụng

Theo cấu trúc tổng quát của phương pháp mô phỏng xét từ góc độ phương pháp nghiên cứu và nhận thức khoa học

Căn cứ vào các đặc điểm của dạy học thực hành, khi vận dụng phương pháp

mô phỏng trong dạy học cũng tương tự như các bước của người nghiên cứu khoa học, nhưng mức độ khác nhau ở chỗ là đòi hỏi phải có sự tác động sư phạm của người giáo viên Các nhà khoa học thường tiến hành tất cả các bước của quá trình

mô phỏng Nhưng trong quá trình dạy học, sinh viên chưa đủ khả năng xây dựng

mô hình, do vậy người giáo viên phải thực hiện các bước mô hình hóa và sau đó sử dụng mô hình với mục đích sư phạm như một phương tiện nhận thức nhằm giúp sinh viên hiểu rõ một khái niệm hay một nguyên lý hoạt động nào đó

Về mô phỏng trong dạy học, những mô hình cần thiết tối thiểu (nguyên lý, bản chất…) đã được trình bày trong các giáo trình về hướng dẫn thực hành dưới dạng hình ảnh Tuy nhiên sự tư duy của các nhà xây dựng giáo trình và sinh viên

còn có một sự chênh lệch khác biệt, do vậy dẫn đến có sự hiểu biết một cách máy móc, hay sai lệch nội dung Để truyền tải kiến thức đến cho sinh viên, người giáo viên phải cụ thể hóa lại, tìm cách biến đổi những mô hình trong tài liệu kỹ thuật sao cho sinh viên dễ hiểu hơn, sinh động hơn, phải tìm ra những mối liên hệ trong đó Mặt khác quan sát bằng những hình ảnh sống động, gần với vật thật sẽ làm bài giảng sinh động và hấp dẫn hơn, gây được sự hứng thú của người học

- Mô hình hoá - Xử lý sư phạm

Từ đối tượng nghiên cứu (đối tượng thật hoặc tranh vẽ, sơ đồ của đối tượng) Phân tích nội dung kiến thức cần truyền đạt, xác định mục tiêu mô phỏng, mô phỏng cái gì là cơ bản (lựa chọn các thuộc tính và các quan hệ đặc trưng), nên đơn giản hoá thực tế đến mức nào và bỏ bớt những gì cho thích hợp Trên cơ sở đó tiến hành xây dựng mô hình, mô hình được xây dựng để học sinh quan sát và thí nghiệm, qua đó mà bản thân nhận thức của học sinh cũng vận động và biến đổi theo nên khi mô hình hoá giáo viên cần chú ý đến:

+ Phù hợp với mục đích dạy học, trình độ lĩnh hội của học sinh

+ Phù hợp với sự vận động của nội dung môn học

+ Phù hợp với đặc điểm tâm sinh lý của học sinh (đơn giản, mang tính phổ biến- khái quát, dễ quan sát…)

Mô hình với tư cách phản ánh các nguyên lý kỹ thuật chung nhất, các quá trình kỹ thuật và thiết bị kỹ thuật… của các đối tượng kỹ thuật nên khi mô hình hoá cần chú ý đến các tính chất: tương tự, đơn giản, lý tưởng và trực quan

Từ trước đến nay, việc xây dựng mô hình thường do các chuyên gia thực hiện, để nâng cao chất lượng của một bài lên lớp Tuy nhiên giáo viên cũng có thể

đề xuất quy trình xây dựng mô hình trên phần mềm đơn giản, phổ cập Sau đó, từ

mô hình mô phỏng, các giáo viên chủ động tiến hành soạn bài giảng bảo đảm tính toàn diện, khoa học và kịp thời Cần chú ý rằng mô hình đưa ra cho học sinh nghiên cứu (là phương tiện trực tiếp để dạy học) phải đảm bảo phản ánh chính xác nội dung

kiến thức, không được sai sót

- Tổ chức hoạt động dạy học: Cần chú ý đến khâu kích thích động viên, tổ

chức hoạt động và kiểm tra đánh giá

+ Dạy theo phương pháp tư duy của các nhà khoa học

+ Dạy qua các thao tác trên mô hình

1.2.7 Như ̃ng yêu cầu đă ̣t ra khi áp du ̣ng công nghê ̣ mô phỏng trong da ̣y ho ̣c 1.2.7.1 Nội dung mô phỏng

Trong chương trình nội dung dạy học nghề điện công nghiệp quá trình mô phỏng trong giảng dạy không nhất thiết phải chọn tất cả nội dung các bài để mô phỏng (nhất là mô phỏng trên máy tính), mà chỉ nên sử dụng cho một số bài Việc xác định nội dung bài học để mô phỏng cần phải được xem xét kỹ cả về yêu cầu cũng như mức độ triển khai để có hiệu quả thiết thực Trong một bài giảng chỉ quan tâm đến

mô phỏng những quá trình đặc trưng như: khi không thể thực nghiệm trên đối tượng thực, hay những quá trình có tính trừu tượng khó hình dung…Ví dụ: Quá trình hoạt động của một vi mạch, quá trình hình thành từ trường quay, …

1.2.7.2 Phương pháp (kiểu) mô phỏng

Qua việc nghiên cứu lý thuyết về mô phỏng, với mục đích dạy học thực hành việc thay đổi tham số trong chương trình mô phỏng là cần thiết và có thể thực hiện được Việc thay đổi tham số trong mô phỏng sẽ dẫn đến tăng tính thuyết phục cho bài học, tạo niềm tin, triết lý vững vàng cho sinh viên, qua đó cũng gợi mở khả năng phán đoán tình huống và tư duy nghiên cứu của sinh viên Trong khuôn khổ luận văn này sử dụng phương pháp mô phỏng có điều khiển và tác động lên hệ thống nhằm thay đổi tham số để dẫn đến đầu ra của hệ thống có thay đổi khi ta tác động lên đầu vào của hệ thống cụ thể là mô phỏng định lượng (và bao gồm cả định tính)

sử dụng mô hình thực thể (mô hình đồng dạng hình học hay động hình học) Trên

cơ sở các mô hình này, sinh viên được giáo viên hướng dẫn nhận thức, gợi mở tiên đoán, tác động và sáng tạo trên mô hình

1.2.7.3 Thiết bị mô phỏng

Thiết bị mô phỏng trong quá trình dạy học được chọn ở đây cần phải đáp ứng được việc thiết kế và sử dụng mô hình theo đúng ý đồ sư phạm của người giáo viên, góp phần tích cực vào quá trình nhận thức và phát triển năng lực nhận thức của sinh viên Các thiết bị dạy học hiện đại ngày nay có thể đáp ứng được yêu cầu này, trong luận văn này phương tiện dạy học ở đây được chọn là máy tính

Yêu cầu của phần mềm xây dựng chương trình mô phỏng: Phần mềm dùng thiết kế chương trình mô phỏng phải phát huy tính hiệu quả dạy học của nó và phải đảm bảo các yêu cầu như tính khoa học; tính hiệu quả; tính sư phạm; tính thẩm mỹ

và tính kinh tế

1.2.8 Mu ̣c đích áp du ̣ng công nghê ̣ mô phỏng trong da ̣y ho ̣c

1.2.8.1 Nhằm đổi mới phương pháp dạy học

Như đã đề cập ở trên, trong mối quan hệ giữa: mục đích – nội dung – phương pháp có tính quy luật sẽ chi phối sự tiến triển của sự dạy học Vào mỗi thời điểm

lịch sử khác nhau, mục đích và nội dung dạy học luôn được thay đổi và nó kéo theo

sự đổi mới về phương pháp dạy học Với thời kỳ khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển như hiện nay, cùng sự đổi mới về mục đích dạy học thì phương pháp dạy học cũng phải thay đổi theo với xu hướng làm tăng khả năng hoạt động nhận thức của người học Phương pháp dạy học cần phải làm cho người học động não và suy nghĩ

có phương pháp, sự tích cực chủ động trong suy nghĩ, độc lập và sáng tạo để từ đó nâng cao chất lượng hoạt động trí tuệ

Đổi mới phương pháp dạy học nghĩa là tìm ra các phương pháp mới, đồng thời kế thừa và kết hợp với các phương pháp truyền thống Trong khuôn khổ luận văn tác giả muốn đề cập đến hai trong các phương pháp chính: ứng dụng phương pháp nghiên cứu khoa học và áp dụng công nghệ thông tin vào phương pháp dạy học để mô phỏng cho quá trình dạy học môn Kỹ thuật xung – số nghề điện tử công nghiệp