Ph¸t triÓn c«ng cô tin häc trî gióp cho gi¶ng d¹y, nghiªn cøu vµ øng dông To¸n häc 9
HiÖu qu¶ sö dông mét sè phÇn mÒm to¸n häc
trong d¹y-häc vµ NCKH t¹i Häc viÖn Kü thuËt qu©n sù
trong thêi gian qua
Ng« V¨n QuyÕt, Ph¹m Ngäc Phóc
Häc viÖn Kü thuËt Qu©n sù
Tãm t¾t:
1. NhÊn m¹nh mét sè quan ®iÓm trong viÖc x©y dung vµ sö
dông c«ng cô tin häc trong gi¶ng dËy vµ nghiªn cøu to¸n häc;
2. ViÖc sö dông mét sè phÇn mªm to¸n häc ( Maple, Matlab,
SPSS...) trong gi¶ng dËy vµ NCKH trong thêi gian qua t¹i Häc viªn Kü thuËt Qu©n
sù;
3. §¸nh gi¸ hiÖu qu¶. KÕt luËn.
1. Mét sè quan ®iÓm c¬ b¶n
•Ngµy nay C«ng nghÖ th«ng tin vµ TruyÒn th«ng (CNTT&TT) th©m nhËp
vµo tÊt c¶c lÜnh vùc ho¹t déng ®êi sèng con ngêi. Sù th©m nhËp cña
CNTTvµo lÜnh vùc gi¸o dôc vµ ®µo t¹o s©u vµ réng tíi møc lµm cho bé
mÆt nhµ trêng truyÒn thèng bÞ biÕn c¶i vµ bªn c¹nh nhµ trêng hiÖn thùc
®· xuÊt hiÖn nhµ trêng ¶o!{2,4}
•ViÖc dËy vµ häc trong nhµ trêng ¶o cña mét x· héi cã nÒn kinh tÕ tri thøc
ph¶i dùa vµo c«ng nghÖ Internet vµ truyÒn th«ng [11,14];
•ViÖc dËy vµ häc nãi chung vµ to¸n häc nãi riªng trong mét x· héi häc tËp
suèt ®êi ®ßi hái c¶ ngêi dËy vµ ngêi häc ph¶i n¾m v÷ng c¸c c«ng cô tin
häc vµ c¸c phÇn mÒm cã liªn quan. §©y lµ mét xu thÕ tÊt yÕu cña mäi nÒn
gi¸o dôc trªn thÕ giíi [2,13];
•MÊu chèt vµ ®IÓm ®ét ph¸ trong viÖc ®æi míi ph¬ng ph¸p gi¶ng dËy ë c¸c
bËc häc lµ ph¶i nhanh chãng sö dông c¸c c«ng cô tin häc vµ c«ng nghÖ
truyÒn th«ng mét c¸ch cã chän läc víi mét chiÕn lîc l©u dµi.Muèn vËy theo
Ph¸t triÓn c«ng cô tin häc trî gióp cho gi¶ng d¹y, nghiªn cøu vµ øng dông To¸n häc 10
quan ®iÓm cña chóng t«i, cÇn ph¶i nhanh chãng x©y dung mét nÒn gi¸o
dôc ®iÓn tö [14];
•ChØ cã thÓ tho¶ m·n nhu cÇu häc tËp liªn tôc, häc tËp suèt ®êi c¶u mäi
thµnh viªn trong x· héi trong thêi ®¹i c«ng nghÖ cao b»ng viÖc sö dông cã
hiÖu qu¶ cao CNTT&TT trong mäi lo¹i h×nh ®µo t¹o vµ gi¸o dôc;
•ViÖc sö dông c¸c c«ng cô tin häc nãi chung, c¸c phÇn mÒm to¸n häc nãi
riªng (c¶ cña ViÖt nam vµ cña níc ngoµi) tuú thuéc vµo môc tiªu ®µo t¹o,
vµo ®èi t¬ngj gi¶ng dËy còng nh c¸c ®iÒu kiÖn vËt chÊt kü thuËt cho phÐp
nhng ph¶i dùa trªn c¬ së lý luËn chung ®ã lµ nh÷ng quy luËt vµ nh÷ng
nguyªn t¾c dËy häc cã sö dông c¸c ph¬ng tiÖn kü thuËt dËy häc hiÖn ®¹i
[1,3]
2. Sö dông mét sè phÇn mÒm to¸n häc trong dËy-häc vµ NCKH
Trong thêi gian qua, (tÝnh tõ thêi gian Héi th¶o Quèc gia lÇn thø 2:”Ph¸t
triÓn c«ng cô tin häc híng ®Õn c«ng nghiÖp phÇn mÒm”, Hµ néi,12/2000),
theo sù nghiªn cøu thèng kª cha thËt ®Çy ®ñ cña chóng t«i, trong ph¹m vi Häc
viÖn Kü thuËt Qu©n sù, mét sè phÇn mÒm to¸n häc ®iÓn h×nh ®· ®îc sö dông
trong giang dËy vµ NCKH nh díi ®©y:
1. PhÇn mÒm Maple[1,10,11,12].
a.N©ng cao hiÖu qu¶ gi¶ng dËy m«n häc X¸c suÊt thèng kª (Ph¹m Ngäc Phóc-
2002), Lý thuyÕt Mái ë bËc cao häc víi sù trî gióp cña mét sè phÇn mÒm chuyªn
dông (Ng« V¨n QuyÕt, 2001-2004);
b.M« pháng trêng øng suÊt vµ biÕn d¹ng t¹i vïng ph¸ huû cña môc tiªu díi t¸c
®éng cña ®¹n xuyªn theo mét sè th«ng sè ®éng lùc häc cña ®¹n vµ c¸c chØ tiªu
chèng ph¸ huû (Ng« V¨n QuyÕt, NguyÔn V¨n Thñy, D¬ng V¨n HËu, 2003);
c.Nghiªn cøu n¨ng lîng ph¸ huû tíi h¹n cña môc tiªu lµ b¶n thÐp (thµnh xe t¨ng)
díi t¸c ®éng cña ®¹n xuyªn (Ng« V¨n QuyÕt, D¬ng V¨n HËu-2004);
d. Tù ®éng tÝnh to¸n ®é bÒn mái vµ dù b¸o tuæi thä cña chi tiÕt m¸y c¬ khÝ
(Trong Xe « t«, xe m¸y c«ng binh, Trôc b¸nh xe tÇu ho¶, gi¸ chuyÓn híng toa xe,
trôc m¸y nghiÒn c«n,b¸nh r¨ng, b¸nh vÝt...) nhê sù trî gióp cña Maple ; Mdt,
SolidWork...(Ng« V¨n QuyÕt,D¬ng V¨n HËu, TrÇn Xu©n Kh¸i,Ph¹m Lª TiÕn, §inh
V¨n Th¸i, NguyÔn Anh §øc, Bïi ThÞ Thu H¬ng..-2001-2005);
e. Mét sè øng dông cña phÇn mÒm Maple V (Ph¹m Ngäc Phóc, Ng« V¨n
QuyÕt-2003)...;
Ph¸t triÓn c«ng cô tin häc trî gióp cho gi¶ng d¹y, nghiªn cøu vµ øng dông To¸n häc 11
2. PhÇn mÒm Matlab[6,10]
a.øng dông m« pháng x¸c ®Þnh chª ®é bay tèi u cho mét lo¹i tªn löa phßng
kh«ng (Huúnh L¬ng NghÜa-2001)
b.M« pháng hÖ thèng truyÒn lùc xe xÝch b»ng c«ng cô SiMULiNK ( Le Kú
Nam, NguyÔn Anh TuÊn, NguyÔn Xu©n Dòng-2003)
c.Nghiªn cøu n¨ng lîng tíi h¹n nh»m ph¸ huû ph©n m¶nh ®¹n cèi (Ng« V¨n
QuyÕt, NguyÔn V¨n Thuû, TrÇn V¨n TuyÕn,-2004);
d.M« pháng m¸y ph©n tÝch phæ vµ m¸y ph©n tÝch ®Æc tÝnh biªn ®é tÇn sè
®Ó kh¶o s¸t mét sè d¹ng tÝn hiÖu.(Hoµng Minh ThiÖn, D¬ng Phi Thôc, Bïi V¨n
S¸ng);
e.Nghiªn cøu m« pháng hÖ xö lý sè tÝn hiÖu trªn Matlab (NguyÔn V¨n Kh«i,
TrÇn TuÊn Trung, NguyÔn Ngäc BÝch);
f.Nghiªn cøu sù t¬ng t¸c gi÷a sãng næ trong m«i trêng ®Êt víi kÕt cÊu c«ng
tr×nh (NguyÔn Träng Doanh, NguyÔn §×nh Tø, TrÇn §øc Trung, Vò §×nh Lîi);
§Æc biÖt, phÇn mÒm Matlab -Simulink ®· ®îc sö dông lµm c«ng cô thÝ
nghiÖm ¶o t¹i Bé m«n Tù ®éng ®iÒu khiÓn
3. PhÇn mÒm SPSS
PhÇn mÒm nµy ®· ®îc khai th¸c, gi¶ng d¹y vµ sö dông cã hiÖu qu¶ t¹i Bé m«n
To¸n thu«c Khoa CNTT trong n¨m võa qua khi gi¶ng dËy m«n X¸c suÊt thèng kª..
4. Mét sè phÇn mÒm to¸n häc kh¸c: ( Mathcad; Mathematica; Statistica... ) còng
®· ®îc hai th¸c sö dông mé c¸ch lÓ tÎ , rêi r¹c trong mét sè m«n häc.
3. §¸nh gi¸ hiÖu qu¶.
KÕt luËn
1. Trong gi¶ng dËy vµ häc tËp t¹i Häc viÖn Kü thuËt Qu©n sù, viÖc øng dông c¸c
phÇn mÒm to¸n häc , ®Æc biÖt lµ Maple vµ Matlab vÉn ®îc duy tr× vµ ngµy
cµng ph¸t triÓn vµ ®· thu ®îc kÕt qu¶ tèt ®Ñp;
2. Sö dông c¸c phÇn mÒm to¸n häc ®Ó gi¶i quyÕt nh÷ng bµi to¸n nãi chung vµ
nh÷ng bµi to¸n thuéc lÜnh vùc khoa häc-kü thuËt qu©n sù nãi riªng ®· bíc ®Çu
®îc chó ý më réng ra nhiÒu ®èi tîng t¹i Häc viÖn Kü thuËt Qu©n sù.;
3. MÆc dï cã nh÷ng kÕt qu¶ ®¸ng khÝch lÖ trong viÖc sö dông c¸c phÇn mÒm
to¸n häc trong gi¶ng dËy vµ NCKH t¹i Häc viÖn Kü thuËt Qu©n sù, song nh×n
chung vÉn mang tÝnh tù ph¸t lÎ tÎ vµ míi loang quang ë nh÷ng ngêi ph¶i sö
Ph¸t triÓn c«ng cô tin häc trî gióp cho gi¶ng d¹y, nghiªn cøu vµ øng dông To¸n häc 12
dông c«ng cô to¸n häc ®Ó gi¶i quyÕt nh÷ng bµi to¸n do yªu cÇu nghiªn cøu
®Æt ra, nh×n chung cha cã mét ®Þnh híng râ rÖt vµ mét chiÕn lîc sö dông
l©u dµi còng nh mét c¬ chÕ, mét chÝnh s¸ch phï hîp nh»m ®Èy m¹nh viÖc øng
dông vµ ph¸t triÓn c¸c c«ng cô tin häc ®Ó gãp phÇn ®æi míi ph¬ng ph¸p dËy-
häc trong qu¸ tr×nh chÊn hng nÒn gi¸o dôc hiÖn nay;
4. HiÖn nay vÉn tån t¹i mét sè quan ®iªm cho r»ng viÖc sö dông c¸c phÇn mÒm
To¸n häc lµm thui chét t duy s¸ng t¹o vµ lµm cho ngêi häc û n¹i vµo c«ng cô
hiÖn ®¹i, ch©y lêi kh«ng chÞu ®éng n·o ®Ó nghiÒn ngÉm nh÷ng c¸ch gi¶i to¸n
tay bo b»ng hÖ thèng nh÷ng mÑo vÆt. Cã ngêi cßn lËp luËn r»ng viÖc “gâ vµi
phÝm trªn m¸y vi tÝnh ®Ó cho kÕt qu¶” ch¼ng cã g× thó vÞ sinh nhµm ch¸n
vµ ®Æc biÖt lµm cho viÖc dïng c¸c mÑo vÆt gi¶i c¸c bµi tËp h¾c bóa cña
m«n to¸n ®Ó thi cö sÏ “mÊt thiªng”; Cã kh«ng Ýt ngêi vÉn rÊt thÝch gi¶ng dËy
víi kiÓu thÇy ®äc, trß ghi víi c«ng cô “lêi nãi ®éc tho¹i cña thµy vµ viªn phÊn
tr¾ng lít trªn b¶ng ®en”! Hä lý sù r»ng :c¸i ph¬ng ph¸p “kinh ®IÓn ”Êy kh«ng cã
g× thay thÕ ®îc, v× nã ®· tån t¹i cïng víi nhµ trêng truyÒn thèng hµng mÊy
ngµn n¨m råi. ViÖc ding m¸y tÝnh, kÕt hîp víi viÖc dïng c¸c phÇn mÒm to¸n
häc còng kh«ng thÓ lµm biÕn ®æi ®îc ph¬ng ph¸p gi¶ng dËy ®ã, cã khi cßn
g©y phiÒn to¸i, “h¹i ®iÖn” mµ th«i!
KhuyÕn nghÞ
1. Bé Gi¸o dôc vµ §µo t¹o, trong qu¸ tr×nh chuÈn y c¸c Ch¬ng tr×nh khung vÒ
To¸n häc ®Ó cã thÓ dïng trong c¸c trêng §¹i häc vµ Cao ®¼ng, nªn ®a c¸c
PhÇn mÒm To¸n häc vµo môc khuyÕn nghÞ ¸p dông trong giai ®o¹n ®Çu (2
n¨m) vµ b¾t buéc sö dông trong thêi gian sau (3 n¨m) víi thêi gian sèng cña
Ch¬ng tr×nh khung tõ 5-6 n¨m;
2. Héi øng dông To¸n häc ViÖt Nam cÇn cã chÝnh s¸ch khuyÕn nghÞ øng dông
c¸c phÇn mÒm To¸n häc cho c¸c c¬ së ®µo t¹o, tríc hÕt cho ®µo t¹o Sau ®¹i
häc, sau ®ã lµ c¸c trêng §¹i häc, b»ng nh÷ng biÖn ph¸p cô thÓ (in s¸ch, tËp
huÊn thêng xuyªn; tr¹i hÌ..hoÆc diÔn ®µn øng dông To¸n häc trong c¸c lÜnh
vùc kh¸c nhau cña ®êi sèng x· héi).;
3. Coi viÖc øng dông c¸c c«ng cô tin häc mµ tríc hÕt lµ øng dông c¸c phÇn mÒm
To¸n häc lµ mét trong c¸c tiªu chÝ ®Ó ®¸nh gi¸ vÒ viÖc ®æi míi ph¬ng ph¸p
gi¶ng dËy vµ nghiªn cøu To¸n häc trong hÖ thèng c¸c trêng quèc lËp./.
Ph¸t triÓn c«ng cô tin häc trî gióp cho gi¶ng d¹y, nghiªn cøu vµ øng dông To¸n häc 13
Tµi liÖu tham kh¶o
[1] Ng« V¨n QuyÕt: Gi¶ng d¹y m«n häc C¬ së lý thuyÕt mái ë bËc cao häc víi sù
trî gióp cña phÇn
mÒm MAPLE-V , B¸o c¸o khoa häc t¹i Héi nghÞ C¬ hcä biÕn d¹ng toµn quèc lÇn
thø VI-Hµ Néi,26-27/11/1999.
[2] TuyÓn tËp b¸o c¸o Héi th¶o :Ph¸t triÓn c«ng cô tin häc trî gióp cho gi¶ng dËy,
nghiªn cøu vµ øng dông to¸n häc,-Bé Gi¸o dôc vµ §µo t¹o; Trung t©m KHTN
&CNQG; Trêng §¹i häc B¸ch Khoa Hµ néi; ViÖn CNTT, ViÖn To¸n häc, Hµ Néi,
1999, 362 trg.
[3] Ng« V¨n QuyÕt: Sö dông phÇn mÒm dËy häc gãp phÇn n©ng cao chÊt lîng
gi¸o dôc-®µo t¹o. T¹p chÝ : §¹i häc vµ gi¸o dôc chuyªn nghiÖp, Sã 3-2000, trang
25-25
[4] TuyÓn tËp b¸o c¸o Héi th¶o :Ph¸t triÓn c«ng cô tin häc híng ®Õn c«ng nghiÖp
phÇn mÒm, Bé Gi¸o dôc vµ §µo t¹o; Trung t©m KHTN &CNQG; Trêng §¹i häc
B¸ch Khoa Hµ néi; ViÖn CNTT, Hµ Néi, 12, 2001, 214 trg
[5] Bruce W.Char, Keith O.Geddes, Gaston H.Gonnet, Benton L. Leong ,
Michael B. Monogan, Stephen M. Watt : First Leaves:Atutorial introduction to
MAPLE-V, Spring-Verlag, New York...Budapest, 1993, 254p.
[6] Naomi Ehrich Leonard, William S. Levine :Using Matlab to Analyze and Design
Control Systems, Second Edition.-Addision WesleyPublishing Company,1995,
214p.
[7] James A.Carison; Jennifer M.,J ohnson : Multivariable Mathematics with
Maple Linear Algebra, Vector Calculus and Diffrential Equations . Prentice Hall.
London, Sydney, Toronto, Mexico, New Delhi , Tokyo, Singapore, Rio de Janeiro,
1997, 300 p.
[8] NguyÔn H÷u §iÓn: Híng dÉn vµ sö dông MAPLE -V ,- Hµ Néi, "Thèng kª",
1999, 198 trg.
[9] Tèng §×nh Quú: Gi¸o tr×nh x¸c suÊt thèng kª .- Hµ Néi, "Gi¸o dôc", 1999,
244 trg.
[10] Ph¹m ThÞ Ngäc YÕn, Ng« H÷u T×nh, Lª TÊn Hïng,NguyÔn ThÞ Lan H¬ng:
C¬ së Matlab vµ øng dông.-Hµ Néi, Khoa häc vµ Kü thuËt,1999.,234 trg.
[11] Ng« V¨n QuyÕt: Khai th¸c ,sö dông Internet phôc vô gi¸o dôc ®µo t¹o ..
-T¹p chÝ: §¹i häc vµ Gi¸o dôc chuyªn nghiÖp - 2000,N0 5,trg 15-18