Ứng dụng phần mềm proteus trong dạy học môn kỹ thuật xung số theo hướng tích cực hóa hoạt động học tập cho sinh viên trường cao đẳng kỹ thuật công nghiệp

Tổng quan về ứng dụng phần mềm Proteus trong dạy học cho sinh viên cao đẳng theo hướng tích cực hóa hoạt động học tập; thiết kế bài giảng môn kỹ thuật xung số ứng dụng phần mềm Proteus theo hướng tích cực hóa hoạt động học tập; kiểm nghiệm đánh giá.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SỸ Ứng dụng phần mềm Proteus trong dạy học môn Kỹ thuật xung – số theo hướng tích cực hóa

hoạt động học tập cho sinh viên Trường cao đẳng Kỹ thuật công nghiệp

ĐẶNG LAN THƯƠNG

danglanthuong95@gmail.com

Chuyên ngành Lý luận và phương pháp dạy học

Giảng viên hướng dẫn: TS Vũ Thị Lan

Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy học

Viện: Sư phạm kỹ thuật

Hà Nội, 06/2020

Chữ ký của GVHD

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ và tên tác giả luận văn : Đặng Lan Thương

Đề tài luận văn: Ứng dụng phần mềm Proteus trong dạy học môn Kỹ

thuật xung – số theo hướng tích cực hóa hoạt động học tập cho sinh viên Trường Cao đẳng Kỹ thuật Công nghiệp

Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy học

Mã số SV : CB180280

Tác giả, Người hướng dẫn khoa học và Hội đồng chấm luận văn xác nhận tác giả đã sửa chữa, bổ sung luận văn theo biên bản họp Hội đồng ngày30/06/2020 với các nội dung sau:

- Đã chỉnh sửa, trình bày luận văn theo thể thức quy định

- Đã chỉnh sửa, diễn đạt rõ hơn phương pháp tích cực hóa hoạt động học tập trong bài giảng được thiết kế

LỜI CẢM ƠN

Sau thời gian học tập nghiên cứu, với sự giúp đỡ chỉ bảo tận tình của các thầy

cô giáo, sự động viên khích lệ của gia đình, đồng nghiệp và bạn bè cùng với sự cố

gắng của bản thân, tôi đã hoàn thành đề tài luận văn “Ứng dụng phần mềm Proteus

trong dạy học môn Kỹ thuật xung – số theo hướng tích cực hóa hoạt động học tập cho sinh viên Trường Cao đẳng Kỹ thuật Công nghiệp”

Tôi xin chân thành cảm ơn Viện Sau đại học, Viện Sư phạm Kỹ thuật Đại học Bách khoa Hà Nội, các thầy cô giáo đã tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện luận văn

Đặc biệt tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS Vũ Thị Lan người đã

hướng dẫn, giúp đỡ, chỉ bảo tôi tận tình trong suốt quá trình thực hiện đề tài

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trường Cao đẳng Kỹ thuật Công nghiệp đã tạo điều kiện, giúp đỡ, động viên tác giả trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài

Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn những ý kiến đóng góp vô cùng quý báu của các thầy cô giáo, các đồng nghiệp, các bạn bè, các em học sinh đã giúp

đỡ tôi hoàn thành đề tài luận văn

Xin trân trọng cảm ơn!

Hà Nội, ngày 10 tháng 06 năm 2020

Học viên

Đặng Lan Thương

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

Đề tài: Ứng dụng phần mềm Proteus trong dạy học môn Kỹ thuật xung – số theo hướng tích cực hóa hoạt động học tập cho sinh viên Trường Cao đẳng Kỹ thuật Công nghiệp

là động lực thúc đẩy sự phát triển mạnh mẽ về mọi mặt của đời sống xã hội

Để đáp ứng yêu cầu phát triển ngày càng cao của xã hội, đòi hỏi con người không ngừng học hỏi, nâng cao tri thức, kỹ năng của mình Sứ mệnh đó đã đặt lên vai ngành giáo dục một trọng trách lớn lao: đào tạo con người đáp ứng yêu cầu xã hội ngày càng phát triển

Vì vậy, ngày nay sự phát triển CNTT đã trở thành công cụ h trợ đắc lực phục vụ cho con người trong hầu hết các lĩnh vực nhất là trong QTDH, biến những vấn đề khó, những vấn đề trừu tượng thành đơn giản nhờ việc mô phỏng trực quan sinh động, việc mô phỏng quá trình hoạt động của mạch điện, nguyên lý chuyển động của điện t ch trong từ trường đều có thể hiển thị b ng dạng hình ảnh Sử dụng sự h trợ của CNTT trong dạy học làm giảm chi ph đầu tư trang thiết bị, là con đường ngắn nhất để thầy và trò tiếp cận tri thức mới, công nghệ mới, hiện đại Thiết kế bài giảng theo hướng tích cực hóa tư duy người học, ứng dụng công nghệ mới và phương tiện hiện đại vào QTDH là việc làm ngày càng trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết, đây ch nh là cái gốc của sự thay đổi cho tương lai 5, 10 năm tới trong các cơ sở dạy nghề, theo định hướng “chiến lược phát triển giáo dục của Việt Nam giai đoạn 2011 – 2020.”

Hiện nay việc dạy học môn Kỹ thuật xung – số tại trường Cao đẳng Kỹ thuật Công nghiệp vẫn theo phương pháp truyền thống thuần túy truyền đạt kiến thức lý thuyết một chiều, sinh viên tiếp thu thụ động, hạn chế việc tự nghiên cứu làm việc theo nhóm

Môn học Kỹ thuật Xung – số: là môn học trang bị cho học sinh kiến

thức cở sở của nghề, hình thành những khái niệm đầu tiên về kiến thức nghề, làm nền tảng cho các môn học chuyên môn nghề nghiệp sau này Đây là một môn học khá khó và trừu tượng, nhưng dưới sự h trợ của phần mềm Proteus trên máy tính thì những khó khăn trên sẽ trở nên dễ dàng hơn với người học, hiệu quả hơn với QTDH

Điều này đặt ra nhiều vấn đề về dạy học với sự h trợ của CNTT, xây dựng và thống nhất quy trình thiết kế bài giảng môn Kỹ thuật Xung – Số với việc sử dụng phần mềm Proteus để đổi mới PPDH, nh m nâng cao chất lượng đào tạo ở trường cao đẳng nghề là vấn đề cấp thiết và tác giả

đã lựa chọn đề tài nghiên cứu của luận văn là:

“Ứng dụng phần mềm Proteus trong dạy học môn Kỹ thuật xung – số theo hướng tích cực hóa hoạt động học tập cho sinh viên Trường Cao đẳng Kỹ thuật Công nghiệp”

2 Mục đích nghiên cứu của luận văn, đối tượng, phạm vi nghiên cứu

- Mục đ ch: Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn của ứng dụng phần mềm Proteus trong dạy học để đề xuất biện pháp dạy học môn Kỹ thuật Xung – số sử dụng phần mềm Proteus theo hướng tích cực hóa hoạt động học tập

cho sinh viên cao đẳng

- Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

+ Đối tượng nghiên cứu: Hoạt động dạy và học môn Kỹ thuật xung –

số ứng dụng phần mềm Proteus theo hướng tích cực hóa hoạt động học tập cho sinh viên cao đẳng

+ Phạm vi nghiên cứu: Dạy học môn Kỹ thuật xung – số cho sinh viên chuyên ngành Điện tử ở Trường Cao đẳng Kỹ thuật Công nghiệp

3 Tóm tắt cô đọng các nội dung chính và đóng góp mới của tác giả

- Nghiên cứu Cơ sở lý luận và thực tiễn của việc ứng dụng phần mềm Proteus trong dạy học cho sinh viên cao đẳng theo hướng tích cực hóa

hoạt động học tập

- Nghiên cứu, tìm hiểu thực trạng giảng dạy môn học Kỹ thuật Xung –

số tại trường Cao đẳng Kỹ thuật Công nghiệp

- Nghiên cứu ứng dụng phần mềm Proteus trong giờ học môn Kỹ

thuật Xung – số

- Xây dựng và đề xuất quy trình thiết kế bài giảng với sự ứng dụng phần mềm Proteus theo hướng tích cực hóa hoạt động học tập cho môn Kỹ

thuật Xung – số

- Vận dụng quy trình thiết kế bài giảng để thiết kế 2 bài giảng điển hình của môn Kỹ thuật Xung – số trên cơ sở phần mềm Proteus theo hướng tích cực hóa động học tập nh m làm tăng khả năng hứng thú và động lực của

người học trong

- Tiến hành thực nghiệm sư phạm để kiểm tra t nh đúng đắn của giả

thuyết khoa học đề ra

NỘI DUNG :

Ngoài phần mở đầu và phần kết luận đề tài được cấu trúc thành 3 chương:

- Chương I: Cở sở lý luận và thực tiễn ứng dụng phần mềm Proteus

trong dạy học theo hướng tích cực hóa hoạt động học tập cho sinh viên cao đẳng

- Chương II: Biện pháp dạy học môn Kỹ thuật Xung – số ứng dụng

phần mềm Proteus theo hướng tích cực hóa hoạt động học tập cho sinh viên Trường Cao đẳng Kỹ thuật Công nghiệp

- Chương III: Kiểm nghiệm và đánh giá

4 Phương pháp nghiên cứu:

- Các phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Phương pháp phân t ch, tổng hợp, so sánh nh m tìm hiểu kinh nghiệm của Việt Nam và thế giới về vấn đề nghiên cứu

- Các phương pháp nghiên cứu thực tiễn:

 Phương pháp điều tra khảo sát b ng bảng hỏi

 Phương pháp điều tra khảo sát b ng phỏng vấn, trao đổi trực tiếp

- Các phương pháp h trợ: Kiểm chứng kết quả nghiên cứu và giả thuyết khoa học của đề tài b ng:

 Phương pháp thống kê toán học

 Phương pháp thực nghiệm

 Phương pháp chuyên gia

5 Kết luận

Sau một thời gian nghiên cứu, với đề tài " Ứng dụng phầm mềm

Proteus trong dạy học môn Kỹ thuật xung – số theo hướng tích cực hóa hoạt động học tập cho sinh viên Trường Cao đẳng Kỹ thuật công nghiệp" Đề tài

đã thể hiện được những vấn đề sau:

Nghiên cứu, hệ thống hóa cơ sở lý luận về phần mềm Proteus trong dạy học theo hướng TCHHĐHT và vận dụng vào dạy học tích cực giúp SV phát huy tính tích cực, năng động và sáng tạo trong học tập của mình

Nghiên cứu, điều tra thực trạng dạy học môn Kỹ thuật xung – số tại Trường Cao đẳng Kỹ thuật công nghiệp từ đó xây dựng các hoạt động học tập tích cực, tích hợp kỹ năng nh m nâng cao chất lượng dạy và học

Đề xuất các nguyên tắc và xây dựng được quy trình thiết kế bài giảng và các tiêu ch đánh giá với việc ứng dụng phần mềm Proteus theo hướng TCHHĐHT trong quá trình dạy học môn Kỹ thuật Xung – số

Tổ chức thực nghiệm - đánh giá nh m kiểm định tính cần thiết và khả thi của đề xuất đồng thời khẳng định t nh đúng đắn của giả thuyết đã đề

ra Kết quả cho thấy đề xuất thiết kế bài giảng khả thi, bước đầu khẳng định dạy học theo hướng TCHHĐHT là một hướng nghiên cứu đổi mới phương pháp dạy học có ý nghĩa cả về mặt lý luận và thực tiễn Dạy học theo hướng TCHHĐHT còn giúp cho sinh viên chủ động, tích cực giải quyết các tình huống học tập, rèn luyện được các kỹ năng mềm và ứng dụng kiến thức đã học được trong thực tế Điều đó chứng tỏ đề tài đã đạt được mục đ ch đề ra

và khẳng định t nh đúng đắn của giả thuyết khoa học ban đầu

Hà Nội, ngày 10 tháng 06 năm 2020

Học viên

ĐẶNG LAN THƯƠNG

MỤC LỤC CHƯƠNG 1 CỞ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN ỨNG DỤNG PHẦN MỀM PROTEUS TRONG DẠY HỌC CHO SINH VIÊN CAO ĐẲNG

THEO HƯỚNG TÍCH CỰC HÓA HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP 1

1.1 Tổng quan về vấn đề nghiên cứu 1

1.1.1 Những nghiên cứu ở ngoài nước 1

1.1.2 Những nghiên cứu ở trong nước 3

1.2 Một số khái niệm cơ bản 4

1.2.1 Học tập 4

1.2.2 Hoạt động học tập 5

1.2.3 Tích cực hóa hoạt động học tập 6

1.3 Dạy học theo hướng tích cực hóa hoạt động học tập 6

1.3.1 Bản chất của dạy học tích cực hóa hoạt động học tập 6

1.3.2 Đặc điểm của dạy học tích cực hóa hoạt động học tập 8

1.3.3 Một số kiểu dạy học theo hướng tích cực hóa hoạt động học tập 8

1.3.4 Một số kỹ thuật dạy học theo hướng tích cực hóa hoạt động học tập 16

1.4 Phần mềm Proteus và ứng dụng trong dạy học 18

1.4.1 Giới thiệu về phần mềm Proteus 18

1.4.2 Ứng dụng của phần mềm Proteus trong dạy học 19

1.4.3 Một số yêu cầu khi ứng dụng phần mềm Proteus trong dạy học 19

1.5 Khả năng ứng dụng phần mềm Proteus trong dạy học môn Kỹ thuật xung – số theo hướng tích cực hóa hoạt động học tập 20

1.5.1 Khả năng ứng dụng phần mềm Proteus trong dạy học theo hướng tích cực hóa hoạt động học tập 20

1.5.2 Thiết kế bài giảng theo mô hình ASSURE 23

1.5.3 Quy trình xây dựng các mô phỏng sử dụng phần mềm Proteus trong dạy học môn Kỹ thuật Xung – số 25

1.6 Thực trạng dạy và học môn Kỹ thuật xung – số theo hướng tích cực hóa hoạt động học tập ở Trường Cao đẳng Kỹ thuật công nghiệp 28

1.6.1 Tổ chức khảo sát 28

1.6.2 Phân tích kết quả khảo sát và nguyên nhân 29

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 31

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ BÀI GIẢNG MÔN KỸ THUẬT XUNG – SỐ ỨNG DỤNG PHẦN MỀM PROTEUS THEO HƯỚNG TÍCH CỰC HÓA

HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP 32

2.1 Phân tích mục tiêu, chương trình nội dung dạy học môn Kỹ thuật xung – số theo hướng tích cực hóa hoạt động học tập 32

2.1.1 Mục tiêu môn Kỹ thuật xung – số theo hướng tích cực hóa hoạt động học tập 32

2.1.2 Đặc điểm nội dung môn Kỹ thuật xung – số theo hướng tích cực hóa hoạt động học tập 32

2.2 Nguyên tắc, yêu cầu và quy trình thiết kế bài giảng sử dụng phần mềm Proteus theo hướng tích cực hóa hoạt động học tập 33

2.2.1 Nguyên tắc thiết kế bài giảng sử dụng phần mềm theo hướng tích cực hóa hoạt động học tập 33

2.2.2 Yêu cầu thiết kế bài giảng sử dụng phần mềm theo hướng tích cực hóa hoạt động học tập 33

2.3 Xây dựng bài giảng môn Kỹ thuật xung – số theo hướng tích cực hóa hoạt động học tập 37

2.3.1 Giáo án 1 (Vận dụng phương pháp dạy học giải quyết vấn đề) 37

2.3.2 Giáo án 2 (Vận dụng các kỹ thuật dạy học tích cực) 42

KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 46

CHƯƠNG 3 KIỂM NGHIỆM – ĐÁNH GIÁ 47

3.1 Mục đ ch thực nghiệm 47

3.2 Phương pháp 47

3.2.1 Nhóm các phương pháp nghiên cứu lý thuyết 47

3.2.2 Nhóm các phương pháp nghiên cứu thực tiễn 47

3.2.3 Nhóm các phương pháp h trợ 47

3.3 Tiến trình thực nghiệm 47

3.3.1 Thực nghiệp sư phạm 47

3.3.2 Phương pháp chuyên gia 59

KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 60

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 61

TÀI LIỆU THAM KHẢO 62

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Sơ đồ cấu trúc của dạy học DHDVVĐ 10

Hình 1.2 Sơ đồ cấu trúc dạy học dựa vào dự án 12

Hình 1.3 Qui trình dạy học dựa vào NCTrH 15

Hình 1.4 Qui trình thiết kế TrH 21

Hình 1.5 Mô hình ASSURE 23

Hình 1.6 Quy trình xây dựng các mô phỏng với phần mềm Proteus 26

Hình 2.1 Cấu trúc mục tiêu bài giảng 36

Hình 3.1 Biểu đồ mức độ yêu thích môn học theo số liệu thống kê 50

Hình 3.2 Biểu đồ chuẩn bị kế hoạch học tập 51

Hình 3.3 Biểu đồ mức độ tiếp thu bài 52

Hình 3.4 Biểu đồ kỹ năng trình bày trước tập thể của SV 53

Hình 3.5 Biểu đồ kỹ năng hỏi và trả lời câu hỏi 54

Hình 3.6 Biểu đồ khảo sát không khí lớp học 55

Hình 3.7 Biểu đồ vận dụng kiến thức vào thực tiễn 56

Hình 3.8 Biểu đồ thể hiện tỷ lệ % học sinh làm bài tốt và làm bài kém ở bài kiểm tra thứ 1 58

Hình 3.9 Biểu đồ thể hiện tỷ lệ % học sinh làm bài tốt và làm bài kém ở bài kiểm tra thứ 2 58

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 3.1 Đối tượng và cơ sở thực nghiệm 48

Bảng 3.2 Khảo sát mức độ yêu thích học tập môn Kỹ thuật xung - số 49

Bảng 3.3 Khảo sát kế hoạch học tập 50

Bảng 3.4 Khảo sát mức độ tiếp thu bài 51

Bảng 3.5 Khảo sát kỹ năng trình bày trước tập thể 52

Bảng 3.6 Khảo sát kỹ năng hỏi và trả lời câu hỏi 53

Bảng 3.7 Khảo sát không khí lớp học 54

Bảng 3.8 Khảo sát vận dụng kiến thức vào thực tiễn 55

Bảng 3.9 Bảng phân phối điểm và tần suất học sinh bài kiểm tra thứ nhất 57

Bảng 3.10 Bảng phân phối điểm và tần suất học sinh bài kiểm tra thứ hai 57

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN

STT Viết tắt Viết đầy đủ

CHƯƠNG 1 CỞ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN ỨNG DỤNG PHẦN MỀM PROTEUS TRONG DẠY HỌC CHO SINH VIÊN CAO ĐẲNG THEO HƯỚNG TÍCH CỰC HÓA HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP

1.1 Tổng quan về vấn đề nghiên cứu

1.1.1 Những nghiên cứu ở ngoài nước

Dạy học tích cực gồm hệ thống các phương pháp dạy học nh m phát huy cao độ tính tích cực hoạt động của học sinh trong quá trình học tập và đã được nhiều tác giả nghiên cứu ở nhiều góc độ khác nhau trong suốt quá trình phát triển của khoa học giáo dục

Nhà giáo dục tiêu biểu Trung Quốc cổ đại Khổng Tử (551 - 479 TCN) đã dành nửa đời chuyên vào việc giảng dạy và t ch lũy được nhiều kinh nghiệm quý báu về phương pháp sư phạm cho đến nay vẫn còn giá trị cho chúng ta kế thừa

được thể hiện trong Luận ngữ đó là:

- Phương pháp thân giáo

- Phương pháp giáo dục phù hợp với đối tượng

- Phương pháp giáo dục coi trong thực hành, vận dụng

- Coi trọng phương pháp luyện tập, ôn tập

- Phương pháp phát huy t nh t ch cực, chủ động trong học tập

- Sự thống nhất giữa học và nghĩ

Thời Hy Lạp cổ đại, nhà triết học duy tâm Socrat (469 – 399 TCN) đã đưa

ra quan điểm: “Con người có thể nhận thức được chân lí, mà tiền đề của nhận thức chân lí chính là tự nhận thức được ch nh mình” Câu châm ngôn nổi tiếng

mà ông để lại cho người đời sau là : “Hãy tự biết mình, tôi biết là tôi không biết

gì hết.” Từ quan điểm trên, ông đã đề xướng phương pháp đỡ đẻ - một phương pháp dạy học tích cực vẫn còn nguyên giá trị cho đến hiện nay

Nghiên cứu PPDH đã được lý luận dạy học quan tâm từ khi khởi thủy của nó JOHANN AMOS COMENIUS (J.A.KOMENSKY) (28.3.1592 – 15.11.1670)

đã nhấn mạnh: “Mục tiêu đầu tiên và cuối cùng của lý luận dạy học của chúng ta

là phải tìm ra và nhận biết phương pháp dạy học, ở phương pháp nào giáo viên t phải dạy hơn, tuy nhiên học sinh lại học nhiều hơn, và ở phương pháp nào mà bầu không kh trong các trường học ít tiếng ồn, sự buồn tẻ và n lực vô ích mà có nhiều tự do, niềm vui và tiến bộ thật sự hơn.” (Didactica Magna 1657)

Người khai sáng giáo dục Pháp JJ.Rousseau (1712 – 1778) cho r ng muốn giáo dục con người tốt phải b ng hoạt động tiếp cận đối tượng với hoạt động thực tế Ông viết: “ Không dạy cho các em môn khoa học mà chỉ khêu gợi tinh thần yêu khoa học và cấp cho các em phương pháp học khoa học, khi nào tinh thần yêu khoa học phát triển hơn nữa, đó là nguyên tắc căn bản của m i nền giáo dục tốt”

John Dewey (1859 – 1952) là nhà triết học, nhà tâm lý học, nhà giáo dục học

có đóng góp lớn lao đối với việc khởi xướng phong trào giáo dục tiến bộ của nước

Mĩ từ những năm đầu thế kỉ XX cho r ng nhiệm vụ nhận thức của con người không phải ở ch phát hiện ra quy luật bất biến mà là tiến hành những tìm tòi và thực nghiệm những quy luật để xác định các phương thức hành động có lợi

V.I Lenin (1870-1924) đã phát triển học thuyết Mac về giáo dục kỹ thuật tổng hợp (hay giáo dục bách khoa trong nền giáo dục Xô viết) Ông đã nêu lên một loạt những luận điểm quan trọng có tính chất nguyên tắc về nội dung giáo dục kỹ thuật tổng hợp và những con đường để thực hiện nội dung giáo dục này trong điều kiện lịch sử cụ thế lúc bấy giờ Cụ thể, những biện pháp để giáo dục

kỹ thuật tổng hợp đó là:

- Đưa các môn học phổ thông vào các trường kỹ thuật chuyên nghiệp và trường học nghề

- Huy động mọi lực lượng trí thức, cán bộ khoa học kỹ thuật để giảng dạy,

kỹ thuật điện cho toàn dân

- Biên soạn sách giáo khoa về kỹ thuật tổng hợp

- Mở các nhà bảo tàng, triển lãm về kỹ thuật tổng hợp

- Cần thu hút các nhà báo, các kỹ sư, các nhà nông học, các nhà giáo, các viên chức có trình độ chuyên môn giỏi về điện lực tham gia vào công việc này.[18] Giai đoạn thế kỷ XVIII – XIX, với sự ra đời của trường đại học Berlin (1810) đã đánh dấu bước chuyển căn bản của mô hình giáo dục đại học phương Tây từ khoa học thuần túy, tháp ngà khoa học… sang khoa học ứng dụng cao cấp, phát triển khoa học và công nghệ tiên tiến với nhiều ứng dụng rộng rãi trong sản xuất và dịch vụ.[4]

Hoa Kì đang thực hiện mục tiêu trong Thông điệp Liên bang của Tổng thống Bill Clinton ngày 04/02/1997 về ý tưởng một nền giáo dục tương lai “ đưa sức mạnh của kỉ nguyên thông tin vào trường học”, “thực hiện một nền giáo dục suốt đời”.[18] Bên cạnh đó, đào tạo E-learning đã trở thành một ngành công nghiệp có doanh thu rất lớn ở Mĩ hiện nay

Vào đầu năm 2003, trên tinh thần chỉ đạo của Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ XVI (08 – 14/11/2002), Bộ Giáo dục Trung Quốc đã soạn thảo một báo cáo

đề xuất các chiến lược phát triển giáo dục Trung Quốc suốt 50 năm tới với 10 biện pháp ch nh, trong đó có biện pháp: “Khuyến khích phát triển giáo dục cùng với công nghệ thông tin”; “Mạnh dạn tìm tòi phương pháp hiệu quả để xây dựng

xã hội học tập”

Như vậy, DHTC trên thế giới đã được phát triển từ rất lâu cho đến ngày nay Tuy nhiên, mức độ ứng dụng của PPDH này vẫn còn phụ thuộc vào sự phát

triển giáo dục của từng quốc gia Bên cạnh đó việc ứng dụng kết hợp với sử dụng CNTT nói chung và phần mềm Proteus nói riêng trong dạy học cũng đã phổ biến qua nhiều năm

1.1.2 Những nghiên cứu ở trong nước

Ở Việt Nam, nghiên cứu về PPDH đã được đề cập đến nhiều dưới góc độ

lí luận dạy học và được vận dụng cho một số lĩnh vực dạy học cụ thể, và đã được công bố rộng rãi trên các tạp chí khoa học Nhiều công trình nghiên cứu, các luận

án tiến sĩ, có thể kể đến các tác giả tiêu biểu sau:

- Đặng Vũ Hoạt - Hà Thị Đức: [10] Lý luận dạy học đại học (1995), …

- Nguyễn Trọng Khanh: [ 21] Phương pháp nghiên cứu khoa học(2008), …

Các tác giả đều đã làm rõ vai trò cơ bản của PPDH trong việc phát huy tính tích cực của sinh viên trong quá trình dạy học Tuy nhiên việc tìm tòi những phương pháp dạy học thích hợp cho m i bài học là hoạt động sáng tạo chủ yếu và thường xuyên của m i người thầy

GS Trần Hồng Quân (nguyên Bộ trưởng Bộ Giáo dục đào tạo) trong bài

“Cách mạng về PP sẽ đem lại bộ mặt mới, sức sống mới cho giáo dục ở thời đại mới” đăng trên tạp chí nghiên cứu Giáo dục số 1/1995 viết “Muốn đào tạo con người khi bước vào đời là con người tự chủ, năng động, sáng tạo thì phương pháp giáo dục cũng phải hướng vào việc khơi dậy, rèn luyện và phát triển khả năng nghĩ và làm một cách tự chủ, năng động và sáng tạo Người học tích cực

b ng hành động của mình Người học tự tìm hiểu, phân tích, xử lý tình huống và giải quyết vấn đề, khám phá ra cái chưa biết Nhiệm vụ của người thầy là chuẩn

bị cho học sinh thật nhiều tình huống chứ không phải là nhồi nhét thật nhiều kiến thức vào đầu óc học sinh” [31]

Báo cáo chính trị tại Đại hội Đảng lần thứ IX (tháng 4 – 2001) đã chỉ rõ:

“Phát huy tinh thần đọc lập suy nghĩ và sáng tạo của học sinh, sinh viên, đề cao năng lực tự học, tự hoàn thiện học vấn và tay nghề…”

GS Trần Bá Hoành với các bài: “Dạy học lấy học sinh làm trung tâm” đăng trên tạp chí Nghiên cứu giáo dục số 1/1994 [7], bài: “Đổi mới phương pháp bồi dưỡng giáo viên” đăng trên tạp chí Thông tin khoa học Giáo dục số 87/2001 [8], bài: “Những đặc trưng của phương pháp dạy học tích cực” đăng trên tạp chí

Tạp chí Giáo dục số 32/2002 [9] nêu rõ: Thế nào là dạy học lấy người học làm trung tâm, thế nào là DHTC, thế nào là PP dạy học hợp tác Tác giả đã chỉ rõ những đặc trưng của DHTC Nguyễn Ngọc Bảo với cuốn sách: “Phát triển tính tích cực tự lực của học sinh trong quá trình dạy học” [37], Nguyễn Kỳ với cuốn sách: “Mô hình dạy học tích cực lấy người học làm trung tâm” [35], “Phương pháp giáo dục tích cực” [36] cũng đưa ra quan niệm học là hoạt động tích cực, tự lực và là trung tâm của quá trình dạy học và đã nêu lên các phương pháp nh m tích cực hóa hoạt động của học sinh

Nghị quyết NQ 29/NQ – TW đã chỉ rõ: “Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ và đồng bộ các yếu tố cơ bản của giáo dục, đào tạo theo hướng coi trọng phát triển phẩm chất, năng lực của người học.” và đã phân t ch rõ: “Tiếp tục đổi mới mạnh

mẽ phương pháp dạy và học theo hướng hiện đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức, kỹ năng của người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ máy móc…”

Những nghiên cứu về phương pháp dạy học đối với môn Kỹ thuật xung -

số: Môn kỹ thuật xung - số là một trong những môn khó đối với sinh viên khi học

vì nó có nhiều công thức và sơ đồ mạch cần phải nhớ và áp dụng Ngoài ra nó còn đòi hỏi khả năng liên hệ thực tế của sinh viên cao Đối với giảng viên cũng gặp không t khó khăn khi dạy phần này Qua việc tìm hiểu ở các thư viện lớn, tôi thấy rất ít luận văn nghiên cứu về lĩnh vực này Ở Trường cao đẳng Kỹ thuật công nghiệp chưa có ai có đề tài nghiên cứu về việc ứng dụng phần mềm Proteus trong dạy học môn Kỹ thuật xung – số theo hướng tích cực hóa hoạt động học tập Chính vì thế, với hướng nghiên cứu của đề tài này có thể thấy ứng dụng hiệu quả trong quá trình giảng dạy môn Kỹ thuật xung – số tại Trường Cao đẳng Kỹ thuật công nghiệp

1.2 Một số khái niệm cơ bản

Theo Từ điển Tiếng Việt [39], khái niệm “học tập” được hiểu như sau:

- Học và luyện tập để hiểu biết, để có kĩ năng: Học tập văn hóa, chăm chỉ học tập

- Làm theo gương tốt: Học tập các đơn vị bạn, Học tập tinh thần của các liệt sĩ

Có thể hiểu, học tập là một quá trình nhận thức và hành động của người học (trong và ngoài nhà trường), nh m thu nhận kiến thức mới, hình thành và phát triển các kỹ năng tr tuệ, hành động trong một lĩnh vực cụ thể (khoa học, xã hội hoặc nghề nghiệp), góp phần hình thành và phát triển nhân cách, tạo ra thái

độ, giá trị đúng đắn trong cuộc sống và lao động nghệ nghiệp của m i cá nhân

Trong cuốn Giáo dục học tập 1, tác giả Trần Thị Tuyết Oanh cho r ng

hoạt động học là hoạt động tự giác, tích cực, chủ động, tự tổ chức, tự điều khiển hoạt động nhận thức – học tập của mình nh m thu nhận, xử lí và biến đổi thông tin bên ngoài thành tri thức của bản thân, qua đó người học thể hiện mình, biến đổi mình, tự làm phong phú những giá trị của mình [15]

PGS.TS Trần Khánh Đức – Đại học Bách khoa Hà Nội chỉ rõ các đặc điểm của HĐHT như sau:

- HĐHT là một hoạt động nhận thức hoặc nhận thức – hành động có tính định hướng cao (mục đ ch, mục tiêu học tập)

- HĐHT chỉ có hiệu quả cao khi xuất hiện nhu cầu, động cơ học tập tích cực (có

và muốn giải quyết mẫu thuẫn trong nhận thức hoặc năng lực)

- HĐHT đòi hỏi có sự kết hợp chặt chẽ giữa hoạt động tự dụy logic và trí tuệ cảm xúc, giữa trí tuệ và tình cảm, giữa nhận thức và hành động

- HĐHT có tính cá thể cao đồng thời chịu sự tác động, chi phối của môi trường học tập (điều kiện, khí hậu, ánh sáng, nhóm học viên, lớp )

- HĐHT chỉ thể hiện kết quả và hiệu quả thông qua quá trình vận dung vào thực tiễn (chuyển từ kiến thức ngầm thành kiến thức hiện; từ tiềm ẩn sang hiện thực; từ khả năng sang năng lực thực hiện )

Từ quan niệm của các học giả đã nêu, chúng ta có thể khái quát lại:

“HĐHT là hoạt động được điều khiển một cách có ý thức nh m tiếp thu tri thức,

kĩ năng, kĩ xảo bên ngoài và biến thành tri thức của bản thân, qua đó người học thể hiện mình, biến đổi mình, tự làm phong phú những giá trị của mình.”

1.2.3 Tích cực hóa hoạt động học tập

a) Tính tích cực

Theo Từ điển Tiếng Việt [39], tác giả Hoàng Phê cùng nhóm tác giả đưa

ra khái niệm tích cực là: “T ch cực là có ý nghĩa, có tác dụng khẳng định, tác dụng thúc đẩy sự phát triển hay hăng hái, tỏ ra nhiệt tình đối với nhiệm vụ, với công việc.”

Tác giả Nguyễn Quang Uẩn cho r ng “Tri giác là quá trình t ch cực được gắn liền với hoạt động của con người.”, có nghĩa là tri giác mang t nh tự giác, giải quyết một nhiệm vụ nhận thức cụ thể nào đó, là một hành động tích cực trong đó có sự kết hợp các yếu tố của cảm giác và vận động

Qua đó, có thể hiểu tính tích cực là tỏ ra tự giác, chủ động và có những hoạt động nh m tạo sự biến đổi theo hướng phát triển và được kết hợp các yếu tố của cảm giác và vận động Tính tích cực là một phẩm chất của con người trong đời sống xã hội, là điều kiện và cũng là kết quả của sự phát triển nhân cách trong giáo dục

b) Tính tích cực học tập

Quá trình học tập tích cực nói đến những hoạt động chủ động của chủ thể

- về thực chất là tích cực nhận thức, đặc trưng ở khát vọng hiểu biết, cố gắng trí tuệ và nghị lực cao trong quá trình chiếm lĩnh tri thức

Tính tích cực học tập nh m làm chuyển biến vị trí của người học từ đối tượng tiếp nhận tri thức sang chủ thể tìm kiếm tri thức, để nâng cao học tập Động cơ học tập và tư duy độc lập là hai yếu tố tiền tiền đề liên quan chặt chẽ với tính tích cực học tập

Qua các quan niệm trên, có thể hiểu tích cực hóa hoạt động học tập là sự

tự giác, chủ động của chủ thể nh m tìm kiếm tri thức, để nâng cao học tập, tăng

sự hứng thú và động lực của người học trong học tập

1.3 Dạy học theo hướng tích cực hóa hoạt động học tập

1.3.1 Bản chất của dạy học tích cực hóa hoạt động học tập

Dạy học tích cực hướng tới việc hoạt động hóa, tích cực hóa hoạt động nhận thức của người học nghĩa là tập trung vào phát huy tính tích cực của người học trong quá trình dạy dưới sự tổ chức và chỉ đạo của người dạy

Nói một cách khác, chúng ta có thể coi dạy học tích cực là kiểu dạy học

nh m biến đổi chất lượng tư duy của người học theo hai hướng:

- Từ tư duy đơn tuyến, sang đa tuyến theo chiều sâu;

- Từ tư duy thụ động, sang tư duy chủ động sáng tạo không ngừng;

Muốn biến đổi chất lượng tư duy của người học theo hai hướng trên còn phụ thuộc vào tính chất và đặc điểm của từng môn học cụ thể Cho nên, giảng viên cần biết vận dụng linh hoạt trong dạy môn mình phụ trách

Đặc trưng cơ bản của dạy học tích cực hóa hoạt động học tập trong quá trình dạy học được thể hiện như sau:

Người học là chủ thể của hoạt động học, tự tìm ra kiến thức b ng hành động của ch nh mình Giáo viên không đặt ra trước cho họ những kiến thức có sẵn mà là những tình huống, những nhiệm vụ, những thực tiễn cụ thể, sinh động

để học có nhu cầu khám phá, giải quyết, phát huy tiềm năng sáng tạo

Giáo viên là người hướng dẫn, tổ chức học sinh tự tìm ra chân lí Giáo viên là người tổ chức các mối quan hệ thầy – trò, trò – trò Giáo viên là trọng tài khoa học, đưa ra những kết luận và kiểm tra – đánh giá trên cơ sở học sinh tự kiểm tra – đánh giá Có thể so sánh giữa dạy học theo hướng tích cực hóa và dạy học thụ động như sau:

1 GV tổ chức hướng dẫn cho SV lĩnh hội 1 GV truyền đạt kiến thức

2 Đối thoại GV – SV, SV – SV 2 GV độc thoại và phát vấn

6 SV tự đánh giá, tự điều chỉnh làm cơ sở

để GV cho điểm cơ động

6 GV độc quyền đánh giá cho điểm cố định

1.3.2 Đặc điểm của dạy học tích cực hóa hoạt động học tập

DHTC được thể hiện thông qua nhiều phương pháp dạy học cụ thể trong

đó phương pháp nêu và giải quyết vấn đề, tự học, tự tìm tòi nghiên cứu…kết hợp với các phương pháp khác trong quá trình dạy học thành một hệ thống toàn vẹn

T ch cực hóa hoạt động nhận thức của người học Người học được đặt vào tình huống có vấn đề trong đó có mâu thuẫn nhận thức giữa cái đã biết và cái phải tìm, tức là trong trạng thái có nhu cầu bức thiết muốn giải quyết b ng được mâu thuẫn đó Qua việc giải quyết vấn đề, người học lĩnh hội kiến thức một cách

tự giác và t ch cực, trong đó có niềm vui của sự nhận thức sáng tạo

DHTC có những nét cơ bản của sự tìm tòi khoa học mà trong đó tư duy độc lập sáng tạo vừa là phương tiện vừa là mục đ ch của quá trình dạy học

DHTC có yêu cầu đối với người dạy và người học cả về nhận thức và cách phối hợp thực hiện

DHTC giúp người học nắm chắc kiến thức, nhớ lâu, đảm bảo sự cá thể hóa tập trung vào người học

DHTC áp dụng cho nhiều môn học, nhiều môn học, nhiều dạng bài học ở các mức độ khác nhau

1.3.3 Một số kiểu dạy học theo hướng tích cực hóa hoạt động học tập

1.3.3.1 Dạy học dựa vào vấn đề

a) Bản chất của dạy học dựa vào vấn đề

Nhìn nhận DH DVVD như là một quan điểm dạy học hay là một kiểu lý thuyết dạy học, một loại phương pháp dùng trong dạy học cũng đang là sự tranh luận giữa các nhà nghiên cứu lý luận dạy học Có những quan điểm tranh luận trong lĩnh vực dạy học cũng là điều tất yếu, bởi do quá trình dạy học bao gồm nhiều yếu tố thành phần đa dạng phong phú và các nhà lý luận dạy học lại

có sự xem xét, nhấn mạnh từng yếu tố của quá trình theo các góc độ tiếp cận khác nhau

Dựa trên cơ sở khoa học của DH DVVD và khái quát chung từ nhiều quan điểm dạy học cho thấy, hầu hết các quan điểm đều có sự thống nhất về bản chất của DH DVVD là:

DH DVVD là một lý thuyết (một kiểu hay một phương pháp) dạy học bao gồm việc giáo viên tạo ra trước người học một hệ thống các THCVĐ và hướng dẫn người học tích cực, tự lực giải quyết các vấn đề trong tình huống đó, để qua

đó người học nắm vững được tri thức mới và cả phương pháp hành động thu nhận tri thức đó

b) Tình huống có vấn đề (THCVĐ)

THCVĐ là trạng thái tâm lí xuất hiện khi con người gặp phải tình huống khó khăn mà giải quyết b ng tri thức đã có, b ng cách thức đã biết không thể đạt kết quả Nói cách khác THCVĐ là trạng thái tâm lý xuất hiện khi con người gặp phải mẫu thuẫn giữa điều đã biết và điều chưa biết nhưng muốn biết

THCVĐ luôn chứa đựng một nội dung cần xác định một nhiệm vụ cần giải quyết, một vướng mắc cần tháo gỡ, kết quả giải quyết được THCVĐ sẽ là những tri thức mới hoặc cách thức hành động mới đối với chủ thể

 Cấu trúc của THCVĐ gồm ba thành phần:

Nhu cầu nhận thức hay nhu cầu hành động của người học

Bao gồm những tri thức và cách thức hành động chưa biết

Khả năng tr tuệ của chủ thể, thể hiện ở kinh nghiệm và năng lực

 Dạy học nêu và giải quyết vấn đề có các mức độ sau:

Trình bày có tính chất vấn đề, GV nêu vấn đề và giải quyết vấn đề đó, chỉ ra con đường giải quyết những mẫu thuẫn vừa sức cho SV, SV kiểm tra tính đúng đắn của sự vận động, theo đó có suy nghĩ logic về sự vận động đó Tìm tòi bộ phận – Ơristic, ở mức đọ này GV nêu vấn đề và dưới sự chỉ đạo của GV, SV tự lực thực hiện từng phần, từng bước trong việc giải quyết vấn

đề đặt ra, từ đó giúp SV tự lực giải quyết hoàn chỉnh một vấn đề

Tự lực nghiên cứu, mức độ này vận dụng chủ yếu trong trường hợp nh m hình thành cho SV kinh nghiệm, lý thuyết chứ không phải là thông báo những thông tin có tính chất sự kiện GV nêu vấn đề hoặc SV sau khi tìm hiểu đã phát hiện ra vấn đề, trên cơ sở đó GV hướng dẫn SV tự lực giải quyết

c) Một số yêu cầu trong dạy học dựa vào vấn đề như sau

Phải đặt ra trước người học một loạt những bài toán nhận thức có chứa đựng mâu thuẫn giữa cái đã biết và cái phải tìm, nhưng được cấu trúc lại một cách sư phạm, gọi là những bài toán nêu vấn đề

Khi đưa ra bài toán nêu vấn đề, phải xuất phát từ cái quen thuộc, cái đã biết và phải vừa sức với người học

Tình huống có vấn đề trong bài toán nêu vấn đề có thể là một tình huống nghịch lí và bế tắc, hoặc là một tình huống lựa chọn, hoặc là một tình huống tại sao

d) Cấu trúc của DHDVVD

Cấu trúc của dạy học DHDVVĐ (Hình1.1)

Hình 1.1 Sơ đồ cấu trúc của dạy học DHDVVĐ

1.3.3.2 Phương pháp dạy học theo dự án

a) Khái niệm

Phương pháp dạy học theo dự án (DHTDA) là một hình thức dạy học, trong đó người học thực hiện một nhiệm vụ học tập phức hợp, có sự kết hợp giữa

lý thuyết và thực hành, nh m tạo ra các sản phẩm và giới thiệu chúng

Có thể hiểu rằng DHTDA là kiểu hay chiến lược dạy học trong đó người học tiến hành việc học tập thông qua các dự án học tập, chứ không thông qua các bài vở thông thường truyền thống Học tập dựa vào dự án (Project-based

Learning) đòi hỏi việc dạy học phải khác truyền thống, và việc dạy học đó phải tạo cơ hội và hướng người học thực hiện các dự án theo mục tiêu và những sản phẩm cụ thể đã định, nhờ đó đạt kết quả học tập

DHTDA khi có tính hệ thống, đặc biệt trong giáo dục mầm non và giáo dục sau phổ thông thì nó có tư cách một hệ thống dạy học, bao gồm mọi thành

tố của chương trình giáo dục như mục tiêu, nội dung, chuẩn, hoạt động, phương

pháp, phương tiện, học liệu, kĩ thuật, kết quả v.v… Tóm lại, DHTDA bao hàm mọi thành tố của dạy học chứ không chỉ là PPDH

b) Các đặc điểm của dạy học theo dự án

Trong dạy học ở đại học và các lớp cuối phổ thông trung học, giáo viên có thể tổ chức dạy học b ng phương pháp dạy học theo dự án Ở phương pháp này người học tự lựa chọn chủ để, xác định các nhiệm vụ cụ thể, tự tổ chức, tự giải

quyết nhiệm vụ Phương pháp DHTDA có các đặc điểm sau:

Định hướng cho người học: Người học được tham gia vào các giai đoạn của quá trình dạy học kể cả giai đoạn xác định chủ đề; vai trò của giáo viên là định hướng cho họ

Định hướng hành động: Người học thực hiện các nhiệm vụ học tập có tính chất thực hành

Định hướng kết quả: Kết quả của dự án là sản phẩm mang tính chất vật chất hoặc hành động

Mang tính chất tích hợp: Học sinh được chia theo nhóm, n i nhóm giải quyết nhiệm vụ có liên quan đến thực hiện chủ để chung của cả lớp

Mở rộng sự quan tâm, hứng thú và kinh nghiệm của người học

c) Cấu trúc của dạy học theo dự án (Hình 1.2)

Không khả thi

Kết thúc theo dự định

CẤU TRÚC DẠY HỌC THEO DỰ ÁN

Hình 1.2 Sơ đồ cấu trúc dạy học dựa vào dự án

(1) Hình thành ý tưởng đề án

GV và SV cùng nhau đề xuất, xác định đề tài hoặc GV giới thiệu một số hướng đề tài và SV tự chọn, cũng có thể đề tài do SV đề ra

(2) Phân t ch ý tưởng đề tài

- Khuyến khích SV bày tỏ suy nghĩ

- Các tiêu chí phân tích: Hứng thú của SV, giá trị của đề án đối với việc dạy học, khả năng thực hiện và giá trị sử dụng Không khả thi thì cần cây dựng lại ý tưởng Nếu khả thi, SV tiếp tục sơ bộ xác định thời gian, lĩnh vực công việc cần phải làm và kết quả sẽ đạt được

(3) Lập kế hoạch đề án

- Xác định cụ thể những công việc phải làm

- Phân công các công việc đó theo nhóm và cá nhân

- Lập kế hoạch cho từng việc: thời gian, phương tiện, phương pháp tiến hành, tài liệu cần sử dụng…

- Phát triển tư duy kỹ thuật

 Nhược điểm

- Khi giải quyết vấn đề phải sử dụng kiến thức liên ngành, do đó không phải nội dung nào cũng có thể áp dụng được

- DHTDA trong thực hành kỹ thuật đòi hỏi phải có trang thiết bị trợ giúp

- Phương pháp này đòi hỏi GV phải có trình độ chuyên môn vững, có nhiệt tình và trách nhiệm

1.3.3.3 Phương pháp dạy học dựa vào nghiên cứu trường hợp (Case Study Method)

a) Khái niệm

Dạy học dựa vào nghiên cứu trường hợp (NCTrH) là hoạt động dạy và học được GV tổ chức với sự tích hợp các phương pháp dạy học tích cực, trong đó sinh viên tự lực nghiên cứu trường hợp và giải quyết các vấn đề của trường hợp đặt ra, dưới sự điều phối của GV nhằm đạt mục tiêu bài học [2]

b) Đặc điểm

Dạy học dựa vào NCTrH có những đặc điểm cơ bản dưới đây:

- SV t ch lũy kinh nghiệm thực tiễn thông qua học tập NCTrH

- Những vấn đề nảy sinh trong quá trình học tập có thể trở thành TrH thực

tế để sinh viên nghiên cứu

- Sinh viên được rèn luyện các kỹ năng làm việc nhóm, kỹ năng giao tiếp,

kỹ năng lắng nghe, kỹ năng phê phán…

- Đáp ứng nhu cầu, nhịp độ học tập của từng đối tượng SV

- GV tự nâng cao năng lực chuyên môn và năng lực sư phạm

c) Quy trình thực hiện

Qui trình dạy học dựa vào nghiên cứu trường hợp (Hình 1.3)

Hình 1.3 Qui trình dạy học dựa vào NCTrH

Các bước nghiên cứu trường hợp điển hình có thể là:

- SV đọc (hoặc xem, hoặc nghe) về trường hợp điển hình;

- Suy nghĩ về nó (có thể viết một vài suy nghĩ trước khi thảo luận điều đó

với người khác);

- Thảo luận về trường hợp điển hình theo các câu hỏi hướng dẫn của GV

 Một số lưu ý

- Vì trường hợp điển hình được nêu lên nh m phản ánh t nh đa dạng

của cuộc sống thực, nên nó phải tương đối phức tạp, với các tuyến

nhân vật và những tình huống khác nhau chứ không phải là một câu chuyện đơn giản

- Trường hợp điển hình có thể dài hay ngắn, tùy từng nội dung vấn

đề song phải phù hợp với chủ đề bài học, phù hợp với trình độ SV

và thời lượng cho phép

- Tùy từng trường hợp, có thể tổ chức cho cả lớp cùng nghiên cứu

một trường hợp điển hình hoặc phân công m i nhóm nghiên cứu một trường hợp khác nhau

d) Ưu điểm và nhược điểm

 Ưu điểm

- Là PP lý tưởng để phát triển cho sinh viên các kỹ năng tư duy ở mức

độ cao; phát triển tư duy logic, tư duy hệ thống cho sinh viên

- Là PP t ch hợp nhiều hình thức học tập, t ch cực hóa động cơ học tập,

t ch lũy kinh nghiệm thực tiễn về GQVĐ, đối với nghề nghiệp và tương lai cuộc sống sau này

- Giúp SV có được kỹ năng giải quyết các vấn đề mới nảy sinh trong công việc và trong cuộc sống

 Nhược điểm

- Dạy học dựa vào NCTrH không th ch hợp với việc truyền thụ thông tin,

sự kiện, tri thức một cách có hệ thống PP này đòi hỏi SV phải mất nhiều thời gian cho chuẩn bị, thu thập thông tin và lựa chọn phương án giải quyết, và GV cũng vậy

- GV và SV phải thường xuyên sử dụng thì mới dễ th ch ứng được với PP này

- Trong dạy học dựa vào NCTrH, do không có điều kiện để kiểm nghiệm các giả thuyết đề xuất, nên với một số giả thuyết không qua kiểm nghiệm thực tiễn, đành phải căn cứ vào sự logic trong lập luận vấn đề

để công nhận kết quả nghiên cứu Điều này làm hạn chế khả năng t ch lũy kinh nghiệm thực tiễn cho SV

1.3.4 Một số kỹ thuật dạy học theo hướng tích cực hóa hoạt động học tập

 Kĩ thuật “Hỏi Chuyên gia”

SV xung phong (hoặc theo sự phân công của GV) tạo thành các nhóm

“chuyên gia” về một chủ đề nhất định

Các “chuyên gia” nghiên cứu và thảo luận với nhau về những tư liệu có liên quan đến chủ đề mình được phân công

Nhóm “chuyên gia” lên ngồi ph a trên lớp học

Một em trưởng nhóm “chuyên gia” (hoặc GV) sẽ điều khiển buổi “tư vấn”, mời các bạn SV trong lớp đặt câu hỏi rồi mời “chuyên gia” giải đáp, trả lời

 Kĩ thuật “ Hỏi và trả lời”

Đây là KTDH giúp cho SV có thể củng cố, khắc sâu các kiến thức đã học thông qua việc hỏi và trả lời các câu hỏi.Kĩ thuật này có thể tiến hành như sau:

- GV nêu chủ đề

- GV (hoặc 1 SV) sẽ bắt đầu đặt một câu hỏi về chủ đề và yêu cầu một

SV khác trả lời câu hỏi đó

- SV vừa trả lời xong câu hỏi đầu tiên lại được đặt tiếp một câu hỏi nữa

và yêu cầu một SV khác trả lời

 Kĩ thuật động não

Động não là kĩ thuật giúp cho SV trong một thời gian ngắn nảy sinh được nhiều ý tưởng mới mẻ, độc đáo về một chủ đề nào đó Các thành viên được cổ vũ tham gia một cách t ch cực, không hạn chế các ý tưởng (nh m tạo ra cơn lốc các

ý tưởng)

 Động não thường được:

- Dùng trong giai đoạn giới thiệu vào một chủ đề

- Sử dụng để tìm các phương án giải quyết vấn đề

- Dùng để thu thập các khả năng lựa chọn và suy nghĩ khác nhau

 Động não có thể tiến hành theo các bước sau :

- Giảng viên nêu câu hỏi hoặc vấn đề (có nhiều cách trả lời) cần được

tìm hiểu trước cả lớp hoặc trước nhóm

- Kh ch lệ SV phát biểu và đóng góp ý kiến càng nhiều càng tốt

- Liệt kê tất cả mọi ý kiến lên bảng hoặc giấy to không loại trừ một ý kiến

Sau đó, m i thành viên của các nhóm này sẽ tập hợp lại thành các nhóm mới, như vậy trong m i nhóm mới sẽ có đủ các “chuyên gia” về vấn đề A, B, C, D, và m i “ chuyên gia” về từng vấn đề sẽ có trách nhiệm trao đổi lại với cả nhóm về vấn đề mà em đã có cơ hội tìm hiểu sâu ở nhóm cũ

 Kĩ thuật đặt câu hỏi

Trong dạy học theo PP cùng tham gia, GV thường phải sử dụng câu hỏi để gợi mở, dẫn dắt SV tìm hiểu, khám phá thông tin, kiến thức, kĩ năng mới, để đánh giá kết quả học tập của SV; SV cũng phải sử dụng câu hỏi để hỏi lại, hỏi thêm GV và các SV khác về những nội dung bài học chưa sáng tỏ

Sử dụng câu hỏi có hiệu quả đem lại sự hiểu biết lẫn nhau giữa SV - GV

và SV - SV Kĩ năng đặt câu hỏi càng tốt thì mức độ tham gia của SV càng nhiều;

SV sẽ học tập t ch cực hơn Mục đ ch sử dụng câu hỏi trong dạy học là để:

- K ch th ch, dẫn dắt SV suy nghĩ, khám phá tri thức mới, tạo điều kiện

cho SV tham gia vào quá trình dạy học;

- Kiểm tra, đánh giá kiến thức, kỹ năng của SV và sự quan tâm, hứng thú

của các em đối với nội dung học tập;

- Thu thập, mở rộng thông tin, kiến thức

Khi đặt câu hỏi cần đảm bảo các yêu cầu sau:

- Câu hỏi phải liên quan đến việc thực hiện mục tiêu bài học;

- Ngắn gọn, rõ ràng, dễ hiểu;

- Đúng lúc, đúng ch ;

- Phù hợp với trình độ SV;

- K ch th ch suy nghĩ của SV;

- Phù hợp với thời gian thực tế;

- Sắp xếp theo trình tự từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp;

- Không ghép nhiều câu hỏi thành một câu hỏi móc x ch;

- Không hỏi nhiều vấn đề cùng một lúc

1.4 Phần mềm Proteus và ứng dụng trong dạy học

1.4.1 Giới thiệu về phần mềm Proteus

Ngày nay, công nghệ thông tin ngày càng phát triển và đã giúp ch không nhỏ vào công việc giảng dạy và mang lại nhiều kết quả trong giáo dục nói chung Proteus VSM (Virtual Simulation Microprocessor) là chương trình tạo và chạy các mạnh điện, các mạch xử lý và mô phỏng qua trình làm việc của mạch nguyên lý, giúp cho người học điện tử hình dung trực quan hơn vào thực tế của các linh kiện điện tử

Phần mềm Proteus VSM được viết bởi công ty Labcenter Electronics và

đã được sử dụng rộng rãi trên 40 quốc gia Proteus cung cấp cho người sử dụng

hầu như toàn bộ các linh kiện điện tử được ký hiệu chuẩn và dạng 3D để người dùng có thể tạo ra được các mạnh nguyên lý, chạy thử và so sánh với kết quả thực tế Bên cạnh đó, với các phiên bản được nâng cấp hiện nay, người dùng đã

có thể xây dựng được mạch in PCB, mạch mô phỏng 3D dựa trên mạch nguyên

lý một cách dễ dàng Với những t nh năng trên, phần mềm Proteus VSM được ứng dụng rất nhiều trong giảng dạy, và đặc biệt là trong các trường đại học, cao đẳng, dạy nghề liên quan đến kỹ thuật, trong các phòng thí nghiệm điện tử, …

1.4.2 Ứng dụng của phần mềm Proteus trong dạy học

Khả năng ứng dụng chính là mô phỏng, phân tích kết quả từ các mạch nguyên lý Người dùng có thể mô phỏng và dự đoán được kết quả của mạch thiết

kế chạy trước khi thiết kế trên bo mạch Vì thế, phần mềm Proteus được sử dụng như một công cụ h trợ trong nhiều môn học Vi xử lý, Kỹ thuật xung – số, Thiết

kế mạch điện tử …

Trong giảng dạy, GV sử dụng phần mềm Proteus theo hướng TCHHĐHT

sẽ k ch th ch được khả năng tư duy và óc sáng tạo của học sinh, sinh viên Với sự trợ giúp mô phỏng của phần mềm, GV đặt ra vấn đề của bài toán và người học là người giải quyến vấn đề đó b ng nhiều hình thức và kỹ năng V dụ như người học phải tìm kiếm tài liệu ở nhà, nghiên cứu cách sử dụng phần mềm và thử nghiệm bài toán đó với nhiều trường hợp khác nhau để đưa ra kết quả hay cách giải quyết vấn đề đó Hơn nữa, nhờ ứng dụng phần mềm Proteus, chi ph cho cơ

sở hạ tầng giảm đáng kể

Đối với SV, phần mềm Proteus h trợ rất nhiều trong công việc mô phỏng

từ những mạch điện đơn giản cho đến phức tạp, giúp cho người học hiểu rõ được nguyên lý hoạt động của mạch và kết quả thực nghiệm để từ đó sẽ đặt ra vấn đề cho bài học và giải quyết vấn đề đó Người học phát huy được khả năng tự học,

tự nghiên cứu và thiết kế thử các phần đã học từ đơn giản cho đến phức tạp rồi chạy thử, so sánh kết quả và rút ra kết luận cuối cùng Có thể thấy, người học luôn được trau dồi và rèn luyện các kỹ năng ngày càng thành thạo hơn

1.4.3 Một số yêu cầu khi ứng dụng phần mềm Proteus trong dạy học

Kiến thức cơ bản về mô phỏng nhờ ứng dụng phần mềm Proteus trong dạy học: Người thiết kế cần am hiểu, có kiến thức về mô phỏng và ứng dụng của

phần mềm Proteus trong dạy học Có như vậy thì bài giảng với ứng dụng phần mềm Proteus mới hoàn thiện và khai thác được một cách triệt để khả năng của

mô phỏng trong dạy học

Kinh nghiệm sư phạm và trình độ tin học của người thiết kế: Đây là điều

kiện quan trọng trong việc thiết kế, xây dựng bài giảng với ứng dụng phần mềm Proteus Bài giảng có hợp lý, đúng trình tự logic, phù hợp với người học hay

không đều phụ thuộc vào nền tảng CNTT cơ bản và kinh nghiệm sư phạm của người thiết kế

Phối hợp giữa phần mềm Proteus và các PTDH khác: Các nội dung mô

phỏng qua Proteus phải được kết hợp với các PTDH khác như hệ thống âm thanh, hình ảnh, màu sắc nh m nâng cao hiệu quả của bài giảng, cùng lúc tác động vào nhiều giác quan của người học Sự phối hợp này nh m hoàn thiện các nội dung mô phỏng của Proteus, nâng vị thế của phần mềm Proteus trong dạy học lên một vị trí mới, nâng cao hiệu quả của việc mô phỏng trong dạy học Có thể nhúng các nội dung mô phỏng vào các phần mềm đa phương tiện của Microsoft như Powerpoit, Fontpage tạo điều kiện thuận lợi cho việc vận dụng

phần mềm Proteus vào QTDH

Lựa chọn PPDH tích cực phù hợp với phần mềm Proteus: Lựa chọn các

PPDHTC cũng là một trong những điều kiện quan trọng Người thiết kế phải biết lựa chọn các PPDHTC một cách phù hợp và thuận lợi nhất trong quá trình thiết

kế và QTDH, so sánh khả năng cụ thể, những ưu điểm, nhược điểm của từng PPDHTC lựa chọn

Nguồn tài chính cho thiết kế và dạy học với ứng dụng phần mềm Proteus:

Thiết kế bài giảng với ứng dụng phần mềm Proteus cũng phải chú ý: Được ứng dụng rộng rãi, cơ sở vật chất phục vụ cho việc dạy học cũng cần gọn nhẹ, giá thành

hạ Như vậy, các bài mô phỏng dựa trên phần Proteus có thể dùng chung cho cả lớp học thông qua máy chiếu (Projector), cũng có thể dùng chung cho các máy cá nhân

trong mạng LAN, có thể dùng để dạy học từ xa, dạy học qua mạng…

Việc thiết kế bài giảng với ứng dụng phần mềm Proteus tiêu tốn rất nhiều thời gian của người thiết kế, nên cần phải có nguồn tài chính chi trả cho giáo viên xây dựng các mô phỏng cụ thể cho từng bài giảng Đây là vấn đề tồn tại trong

nhiều cơ sở đào tạo

1.5 Khả năng ứng dụng phần mềm Proteus trong dạy học môn Kỹ thuật xung – số theo hướng tích cực hóa hoạt động học tập

1.5.1 Khả năng ứng dụng phần mềm Proteus trong dạy học theo hướng tích cực hóa hoạt động học tập

Trong dạy và học tích cực, dưới sự thiết kế, tổ chức, định hướng của GV,

SV được tham gia vào quá trình hoạt động học tập từ khâu phát hiện vấn đề, tìm giải pháp và thực hiện các giải pháp, rút ra kết luận Quá trình này giúp SV lĩnh hội nội dung học tập, đồng thời phát triển tư duy logic, năng lực sáng tạo Do đó

GV có thể ứng dụng các phần mềm h trợ cho việc giảng dạy GV Để SV chủ động khám phá, tìm kiếm thông tin, kiến thức thông qua những tình huống,

những nhiệm vụ gắn với thực tiễn, cụ thể, đa dạng SV được trải nghiệm qua hành động, học “qua làm”, do đó kiến thức được khắc sâu và bền vững

- Tình huống có vấn đề trong bài toán nêu vấn đề có thể là một tình huống nghịch lí và bế tắc, hoặc là một tình huống lựa chọn, hoặc là một tình huống tại sao

Ví dụ như để mô phỏng một mạch đếm đèn giao thông hoặc sản phẩm,

GV sẽ xây dựng một mạch điện để mô phỏng lại hoạt động đếm cho SV quan sát Dựa trên mô phỏng đó, GV sẽ đặt ra vấn đề là làm sao để thiết kế một bộ đếm như vậy Dựa trên quy trình xây dựng mô phỏng mạch điện trên phần mềm Proteus và tìm hiểu của mình, SV chủ động xây dựng và thiết kế mạch điện trên phần mềm và giải quyết vấn đề cùng GV

 Thiết kế các trường hợp

Qui trình thiết kế TrH (Hình 1.4)

Hình 1.4 Qui trình thiết kế TrH

Dựa vào qui trình thiết kế TrH, GV sẽ đưa ra các TrH liên quan đến mục tiêu và nội dung bài học Ví dụ như để thiết kế một mạch logic tổ hợp thì sẽ gồm

có các trường hợp nào? Hoặc đưa ra một bài toán cụ thể ứng dụng trong thực tế:

“thiết kế một mạch điện cho 3 tầng nhà” Và trong m i trường hợp đó, SV sẽ phải sử dụng phần mềm để mô phỏng, xử lý với hệ thống đó GV quan sát và tổng hợp sau cùng với SV để đánh giá

- Thiết kế bộ đếm thuận, nghịch không đồng bộ

(2) Phân t ch ý tưởng đề tài: GV phân tích những khả năng có thể xảy ra khi thiết kế và những vấn đề SV có thể làm và quan tâm: Tìm hiểu mạch điện nào hay sử dụng và sử dụng như thế nào? Loại nào là tối ưu nhất?

(3) Lập kế hoạch đề án

- Xác định cụ thể những công việc phải làm:

 Tìm hiểu và tra cứu tên, mã hiệu, chức năng các linh kiện có trong mạch điện mô phỏng

 Thiết kế và xây dựng sơ đồ mạch nguyên lý

 Xây dựng các bài toán, trường hợp hay gặp trong thực tế

- Phân công các công việc đó theo nhóm và cá nhân

- Lập kế hoạch cho từng việc: thời gian, phương tiện, phương pháp tiến hành, tài liệu cần sử dụng: các trưởng nhóm tự soạn thảo một quy trình làm việc của nhóm và ứng dụng phần mềm Proteus trong quá trình làm việc đó

(4) Thực hiện đề án

Dựa trên sự tìm hiểu và vấn đề gợi mở mà GV nêu, các nhóm SV sẽ thực hiện mô phỏng trên phần mềm Proteus để quan sát và mô phỏng mạch điện, từ đó hiểu được nguyên lý hoạt động của mạch điện

(5) Kết thúc đề án

Lần lượt các nhóm lên báo cáo kết quả dự án của nhóm mình làm và trình bày cho GV và các nhóm khác nghe GV và SV sẽ trực quan sản phẩm dự án thông qua các kết quả mô phỏng thấy được trên phần mềm Proteus Từ đó đánh giá, khái quát được quá trình thực việc của SV và kết quả xem dự án đã đạt được đến đâu, phát triển hay cần bổ sung gì

1.5.2 Thiết kế bài giảng theo mô hình ASSURE

ASSURE là một trong những mô hình thiết kế bài giảng có hiệu quả và thống nhất với quy trình thiết kế bài giảng tích cực hóa hoạt động học tập với ứng dụng phần phần mềm Proteus Mô hình này đề cập đến nhiều mặt của QTDH một cách toàn diện và cụ thể

Hình 1.5 Mô hình ASSURE

A: Analyse leaners (Phân tích người học): Đây là nguyên tắc quan trọng

khi xây dựng bài giảng, nguyên tắc này có ý nghĩa to lớn trong dạy học nói chung và trong việc thiết kế bài giảng nói riêng Việc thiết kế bài giảng có phù hợp với đối tượng học tập hay không, phụ thuộc chủ yếu vào bước này Người phân tích phải xác định được đặc điểm tâm sinh lý lứa tuổi của người học, nhu cầu của người học, trình độ hiện tại, năng lực nhận thức và kinh nghiệm của người học Có như vậy bài giảng khi thiết kế mới đảm bảo tận dụng hết khả năng

vốn có của phương tiện dạy học và các thế mạnh của người học

1.Analys

e leaners (A)

2.State objectiv

e (S)

3.Select media &

materials (S) 4.Utilize

media &

materials (U)

5.Require leaner participation (R)

6.Evaluat

e & revise(E)

ASSURE Model

S: State objective (Đề xuất mục tiêu): Đề xuất mục tiêu ở đây chủ yếu tập

trung vào mục tiêu về kiến thức cần đạt được của bài giảng và mục tiêu về thái

độ của người học như sự tích cực, chủ động trong học tập, hứng thú cá nhân sự

say mê kỹ thuật nghề nghiệp

S: Select media and materials (Lựa chọn phương tiện và tư liệu): Lựa

chọn các nguồn thông tin kiến thức, các nội dung phù hợp với mục tiêu học tập

và mục tiêu đào tạo nh m cô đọng kiến thức cần truyền đạt, chọn các nội dung

cần ghi nhớ để xây dựng các mô phỏng sau này Chọn PTDH và phần mềm mô

phỏng thông dụng, kinh tế, phù hợp với điều kiện hiện tại của đơn vị, phù hợp tâm sinh lý lứa tuổi và khả năng nhận thức của học sinh, thuận tiện dễ sử dụng cho cả người học và người dạy, giúp SV hình thành thói quen tự học, tự tìm hiểu thông qua phương tiện thiết bị, phần mềm có sẵn và những yêu cầu, gợi ý của

giáo viên

U: Utilize media and materials (Sử dụng phương tiện và tư liệu): Bài

giảng có hiệu quả hay không phụ thuộc chủ yếu vào quá trình bố trí và sử dụng các PTDH như thế nào cho phù hợp, để truyền tải nội dung dạy học đến người học một cách nhanh nhất, hiểu quả nhất Phương tiện nào sử dụng trước, phương tiện nào sử dụng sau, khi nào cần phải kết hợp nhiều phương tiện, nội dung nào cần mô phỏng, nội dung nào cần gợi mở với sự can thiệp của thầy và trò hay

đĩa CD-ROM… chuyển tới SV

R: Require leaner participation (Yêu cầu sự tham gia của học sinh): Giáo

án bài giảng khi thiết kế cũng cần thể hiện được các hoạt động của thành viên trên lớp, ở nhà, mức độ tham gia của học sinh nh m tăng cường tính tích cực chủ

động nhận thức của họ

Muốn SV tham gia một cách hăng hái, say mê, nhiệt tình thì bài giảng phải được thiết kế hợp lý, đúng trình tự logic, phù hợp tâm sinh lý lứa tuổi của các em, k ch th ch được tính tò mò, khả năng tự tìm tòi khám phá, tạo hứng thú trong học tập cho các em Tận dụng tối đa khả năng tương tác giữa trò với PTDH

và phần mềm Proteus

E: Evaluate revise (Xem xét và đánh giá): Kiểm tra đánh giá là bước quan

trọng, là khâu cuối trong QTDH Kiểm tra đánh giá tạo cơ sở cho việc cấp văn

b ng chứng chỉ, tạo tiền đề cho các giai đoạn QTDH Quá trình thử nghiệm, kiểm tra, đánh giá chất lượng bài giảng nh m củng cố và hoàn thiện bài giảng cho phù

hợp với đối tượng SV, điều kiện cơ sở vật chất và PTDH …

Mô hình ASSURE là mô hình hoàn thiện, đề cập nhiều mặt của quá trình thiết kế bài giảng Bài giảng được xây dựng theo mô hình này vừa mang tính thực tiễn cao, vừa phù hợp với người học, quá trình thiết kế đã đề cập đến các yếu tố cơ bản, nền tảng của QTDH theo hướng tiếp cận thị trường lao động trên cơ sở phân tích nhu cầu người học Hiện nay mô hình này được ứng dụng nhiều trong quá trình thiết kế dạy học, nhất là dạy nghề trong các nhà trường, các cơ sở đào tạo nghề của Việt Nam

1.5.3 Quy trình xây dựng các mô phỏng sử dụng phần mềm Proteus trong dạy học môn Kỹ thuật Xung – số

Trong quá trình học môn Kỹ thuật xung – số, khi gặp những kết quả không như mong muốn, người học buộc phải suy nghĩ và giải quyết Để tìm ra nguyên nhân, người học phải biết cách vận dụng những hiểu biết của mình về phần mềm Proteus và kiến thức những môn cơ sở liên quan đã học, có khi cả kiến thức của các môn khác như: lý, toán…vào tình huống thực tế Để giải quyết được tình huống, người học cần hiểu rõ được quy trình thiết kế các mô phỏng với phần mềm Proteus 8.8

Quy trình cụ thể để xây dựng một mạch điện mô phỏng với phần mềm Proteus như sau:

Hình 1.6 Quy trình xây dựng các mô phỏng với phần mềm Proteus

Bước 1: Xác định nội dung cần mô phỏng

Phân t ch, xác định các nội dung mô phỏng cần thiết, phù hợp với mục tiêu

bài dạy, trình độ và tâm sinh lý của người học

Bước 2: Chọn phương án mô phỏng

Lựa chọn phương án mô phỏng dạng nhân quả hay phi nhân quả, chọn phương thức xây dựng mô hình mô phỏng như mô hình thực thể hay mô hình

khái niệm

2.Chọn phương án mô phỏng

3 Xây dựng sơ đồ nguyên lý mạch điện

4 Khởi động phần mềm Proteus 8.8

5 Chọn và lấy linh kiện ra màn hình

6 Đặt tên linh kiện và thiết lập nhãn

7 Nối dây cho các linh kiện

8 Thiết lập các thông số cho các linh kiện

9 Kiểm tra lại mạch

10 Chạy thử và mô phỏng mạch điện

13 Sao, lưu, nhân bản

1 Xác định nội dung cần mô phỏng

11.Quan sát và so sánh kết

quả

Không đạt

12.Thay đổi mạch nguyên

lý hoặc các thông số của mạch vừa vẽ