Luận án Tiến sĩ Lý luận và Phương pháp dạy học Kỹ thuật: Dạy học phần Cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp trong đào tạo ngành cơ khí trình độ cao đẳng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

----------------

TRẦN VĂN VIỆT

DẠY HỌC PHẦN CƠ SỞ KỸ THUẬT THEO HƯỚNG QUY NẠP

TRONG ĐÀO TẠO NGÀNH CƠ KHÍ TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG

LUẬN ÁN TIẾN SĨ

LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC KỸ THUẬT

Hà Nội - 2020

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

----------------

TRẦN VĂN VIỆT

DẠY HỌC PHẦN CƠ SỞ KỸ THUẬT THEO HƯỚNG QUY NẠP

TRONG ĐÀO TẠO NGÀNH CƠ KHÍ TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG

Ngành: Lý luận và Phương pháp dạy học

Mã số: 9140110

LUẬN ÁN TIẾN SĨ

LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

1. PGS.TS Thái Thế Hùng 2. GS.TS Nguyễn Xuân Lạc

Hà Nội - 2020

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa có ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác.

Hà Nội, ngày tháng 10 năm 2020

GV hướng dẫn Tác giả luận án

i

PGS.TS Thái Thế Hùng GS.TS Nguyễn Xuân Lạc Trần Văn Việt

LỜI CẢM ƠN

Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành: Quý thầy hướng dẫn: 1. PGS.TS Thái Thế Hùng, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội 2. GS.TS Nguyễn Xuân Lạc, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã tận tình

Các cơ sở đào tạo nơi tác giả khảo sát và thực nghiệm sư phạm thành công. Toàn thể bạn bè và đồng nghiệp đã quan tâm, động viên tác giả để hoàn thành

hướng dẫn, giúp đỡ tác giả hoàn thành luận án này. Ban Giám hiệu Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, quý Thầy (Cô) Viện Sư phạm kỹ thuật, Phòng Đào tạo Trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã giúp đỡ tạo điều kiện cho tác giả trong việc học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án. luận án. Tác giả luận án

ii

Trần Văn Việt

MỤC LỤC

1 MỞ ĐẦU………………………………………………………………………….

1 1. Lý do lựa chọn đề tài...................................................................................

2 2. Mục đích nghiên cứu...................................................................................

2 3. Khách thể, đối tượng và phạm vi nghiên cứu..............................................

2 3.1. Khách thể nghiên cứu...............................................................................

2 3.2. Đối tượng nghiên cứu..............................................................................

2 3.3. Phạm vi nghiên cứu.................................................................................

3 4. Giả thuyết khoa học.....................................................................................

3 5. Nội dung và nhiệm vụ nghiên cứu..............................................................

3 5.1. Nội dung nghiên cứu................................................................................

3 5.2. Nhiệm vụ nghiên cứu...............................................................................

3 6. Phương pháp nghiên cứu.............................................................................

3 6.1. Nhóm phương pháp nghiên cứu lý luận...................................................

3 6.2. Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn................................................

4 6.3. Nhóm các phương pháp hỗ trợ.................................................................

4 7. Đóng góp của luận án..................................................................................

4 8. Cấu trúc của luận án....................................................................................

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA DẠY HỌC KỸ THUẬT HƯỚNG QUY NẠP

VÀ THỰC TRẠNG DẠY HỌC PHẦN CƠ SỞ KỸ THUẬT THEO HƯỚNG QUY

5 NẠP TRONG ĐÀO TẠO NGÀNH CƠ KHÍ TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG................

5 1.1. Tổng quan nghiên cứu vấn đề...................................................................

1.1.1. Các nghiên cứu trên thế giới về dạy học và dạy học theo hướng quy nạp... 5

1.1.2. Các nghiên cứu ở Việt Nam về dạy học và dạy học theo hướng quy nạp...11

1.1.3. Những nhận xét rút ra từ tổng quan nghiên cứu vấn đề và nhận định cho

nghiên cứu của luận án .................................................................................. 13

1.2. Cơ sở lý luận của dạy học phần Cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp .... 13

1.2.1. Một số khái niệm................................................................................... 13

1.2.2. Lý luận về dạy học kỹ thuật hiện đại..................................................... 13

1.2.3. Lý luận về dạy học kỹ thuật theo hướng quy nạp.................................. 16

1.3. Quy trình dạy học phần Cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp................... 19

iii

1.3.1. Đặc điểm của các học phần cơ sở kỹ thuật............................................ 19

1.3.2. Dạy học phần Cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp trong đào tạo ngành cơ

khí trình độ cao đẳng ...................................................................................... 24

1.3.3. Phương pháp và quy trình dạy học theo hướng quy nạp ...................... 25

1.3.4. Phương tiện dạy học theo hướng quy nạp ............................................ 26

1.4. Thực trạng dạy học phần Cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp trong đào tạo

ngành cơ khí trình độ cao đẳng ....................................................................... 27

1.4.1. Mục đích khảo sát.................................................................................. 27

1.4.2. Thiết kế phương pháp khảo sát.............................................................. 28

28 1.4.2.1. Đối tượng và địa bàn khảo sát………………………………………

28 1.4.2.2. Nội dung, công cụ và quy mô khảo sát…………………………...…

1.4.2.3. Kết quả............................................................................................... 29

1.4.2.4. Nhận định............................................................................................ 31

Kết luận chương 1............................................................................................ 32

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ CÁC BÀI GIẢNG DẠY HỌC PHẦN CƠ SỞ KỸ THUẬT

THEO HƯỚNG QUY NẠP TRONG ĐÀO TẠO NGÀNH CƠ KHÍ TRÌNH ĐỘ CAO

ĐẲNG...................................................................................................................... 34

2.1. Phân tích trường hợp chương trình đào tạo ngành/nghề cơ khí trình độ Cao

đẳng ................................................................................................................ 34

2.2. Định hướng lựa chọn nội dung soạn các bài giảng trong học phần Cơ sở kỹ

thuật dạy học theo hướng quy nạp trong đào tạo ........................................... 39

2.3. Quy trình soạn các bài giảng trong các học phần cơ sở kỹ thuật ngành cơ khí

theo hướng quy nạp ........................................................................................ 41

Kết luận chương 2........................................................................................... 109

CHƯƠNG 3: KIỂM NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ.................................................... 111

3.1. Mục đích, nội dung, đối tượng kiểm nghiệm và đánh giá........................ 111

3.1.1. Mục đích kiểm nghiệm và đánh giá....................................................... 111

3.1.2. Nội dung kiểm nghiệm và đánh giá...................................................... 111

3.1.3. Đối tượng kiểm nghiệm......................................................................... 111

3.2. Phương pháp kiểm nghiệm và đánh giá.................................................... 112

3.2.1. Phương pháp chuyên gia........................................................................ 112

3.2.1.1. Nội dung............................................................................................. 112

iv

3.2.1.2. Cách thực hiện.................................................................................... 112

3.2.1.3. Kết quả................................................................................................ 112

3.2.2. Phương pháp thực nghiệm sư phạm...................................................... 113

3.2.2.1. Nội dung thực nghiệm ....................................................................... 113

3.2.2.2. Thành phần và đối tượng.................................................................... 113

3.2.2.3. Cách thực hiện.................................................................................... 114

3.2.2.4. Kết quả............................................................................................... 114

Kết luận chương 3............................................................................................ 119

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................................................. 120

1. Quá trình nghiên cứu đạt được.................................................................... 120

2. Hướng nghiên cứu tiếp của đề tài................................................................ 120

3. Một số kiến nghị.......................................................................................... 120

TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................................... 121

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN................... 125

v

PHỤ LỤC................................................................................................................ 126

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

TT Viết tắt Viết đầy đủ

B1,.. Bước 1,… 1

CNTT&TT Công nghệ thông tin và truyền thông 2

3 CNDH Công nghệ dạy học

4 CBQL Cán bộ quản lý

5 GV Giáo viên

6 ĐC Đối chứng

7 HHHH Hình học họa hình

8 HDDH Hướng dẫn dạy học

9 HĐDH Hoạt động dạy học

10 HW Phần cứng

11 MHH&MP Mô hình hóa và mô phỏng

12 MT Môi trường

13 ND Nội dung

14 NH Người học

15 PP Phương pháp

16 PPDH Phương pháp dạy học

17 QTDH Quy trình dạy học

18 QĐSPTT Quan điểm sư phạm tương tác

19 SGK Sách giáo khoa

20 SW Phần mềm

21 SV Sinh viên

22 SPKT Sư phạm kỹ thuật

23 SPTT Sư phạm tương tác

24 TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam

25 TN Thực nghiệm

26 VR Thực tế ảo

27 VKT Vẽ kỹ thuật

28 WIMP Windows, Icons, Menus, Pointers

vi

29 2D, 3D Không gian

DANH MỤC CÁC HÌNH

Tên hình Trang

Hình 1.1 Định hướng các lĩnh vực học thuật theo phương thức học tập

9

Hình 1.2 Hồ sơ vai trò của nhà giáo dục

10

Hình 1.3 Các thành tố cơ bản của quá trình dạy học 15

Hình 1.4 Công nghệ dạy học của Seels and Richey (1994) 15

Hình 2.1 Hình cắt đứng 44

Hình 2.2 Vật thể bị cắt nhiều mặt phẳng cắt 44

Hình 2.3 Hình biểu diễn véc tơ 45

Hình 2.4 Mặt phẳng ngẫu lực 46

Hình 2.5 Ngẫu lực được biểu diễn bằng vectơ mômen ngẫu lực 46

Hình 2.6 Hai lực cân bằng 47

Hình 2.7 Mô tả định luật thêm bớt hai lược cân bằng 47

Hình 2.8 Quy tắc tìm đặc trưng của các phản lực liên kết 48

Hình 2.9 Phản lực tựa 48

Hình 2.10 Khớp bản lề di dộng 49

Hình 2.11 Khớp bản lề cố định 49

Hình 2.12 Liên kết cối 49

Hình 2.13 Liên kết ngàm 50

Hình 2.14 Giao diện eDrawings 58

Hình 2.15 Mô hình hóa 58

Hình 2.16 Vật thể được di chuyển 59

Hình 2.17 Vật thể bị cắt theo phương chiếu đứng XZ 59

Hình 2.18 Vật thể bị cắt theo phương chiếu bằng 60

Hình 2.19 Vật thể bị cắt theo phương chiếu cạnh 60

Hình 2.20 Mô hình hóa bị cắt vị trí bất kỳ 61

Hình 2.21 Vật thể bị ẩn/hiện 61

Hình 2.22 Puly định hướng 62

Hình 2.23 Puly định hướng (tách rời chi tiết) 62

Hình 2.24 Vật thể bị cắt nhiều mặt phẳng cắt 63

Hình 2.25 Vật thể bị xoay 63

vii

Hình 2.26 Vật thể khung lưới 64

Hình 2.27 Vật thể thu nhỏ, phóng to

64

Hình 2.28 Thuộc tính của mô hình. 65

Hình 2.29 Giao diện chính của GeoGebra 66

Hình 2.30 Tam giác ABC và đường tròn ngoại tiếp. 67

Hình 2.31 Giao diện Cabri 3Dv2 68

Hình 2.32 Hình chiếu xuyên tâm 68

Hình 2.33 Hình chiếu song song 69

Hình 2.34 Hình chiếu vuông góc 69

viii

Hình 2.35 Hình chiếu trục đo 70

DANH MỤC CÁC BẢNG

Tên Bảng Trang

Bảng 1.1 Cách học của học sinh 31

Bảng 2.1 Thành phần hoá học của một số nhãn hiệu thép hợp kim dụng cụ 51

Bảng 3.1 Thành phần và đối tượng thực nghiệm 113

Bảng 3.2 Kết quả kiểm tra của những lớp đối chứng và thực nghiệm 115

Bảng 3.3 Bảng phân phối Fi. 116

Bảng 3.4 Bảng tầng suất fi 116

117 Bảng 3.5 Bảng số liệu để tính phương sai, độ lệch chuẩn và hệ số biến thiên của những lớp đối chứng

117 Bảng 3.6 Bảng số liệu để tính phương sai, độ lệch chuẩn và hệ số biến thiên của những lớp thực nghiệm

118

Bảng 3. 7 Bảng số liệu để tính phương sai, độ lệch chuẩn và hệ số biến thiên của những lớp thực nghiệm

DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ

Tên Sơ đồ Trang

Sơ đồ 1.1 Các bước học theo vòng quy nạp 25

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ

Tên Biểu đồ Trang

Biểu đồ 1.1 Đồ thị phân bố phương pháp giảng dạy 29

Biểu đồ 1.2 Đồ thị phân bố phương tiện trong giảng dạy 30

ix

Biểu đồ 1.3 Đồ thị phân bố ứng dụng phần mềm 30

MỞ ĐẦU

1

1. Lý do lựa chọn đề tài Đề tài “Dạy học phần Cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp trong đào tạo ngành cơ khí trình độ cao đẳng” được tác giả chọn nhằm đổi mới phương pháp dạy học để góp phần nâng cao chất lượng, hiệu quả dạy học trong các trường Cao đẳng kỹ thuật với các lý do như sau: Một là, thực hiện theo Nghị quyết số 29-NQ/TW ngày 04 tháng 11 năm 2013 Hội nghị lần thứ 8 BCH Trung ương khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa, hiện đại hóa trong điều kiện kinh tế thị trường, định hướng xã hội chủ nghĩa và hội nhập quốc tế [1]. Trong các nội dung đổi mới như: Chương trình đào tạo, 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. Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở để người học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kỹ năng, phát triển năng lực. Chuyển từ học chủ yếu trên lớp sang tổ chức hình thức học tập đa dạng, chú ý các hoạt động xã hội, ngoại khóa, nghiên cứu khoa học. Đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông trong dạy và học, thay đổi hình thức và phương pháp kiểm tra, thi và đánh giá kết quả giáo dục và đào tạo bảo đảm trung thực, khách quan, chính xác, theo yêu cầu phát triển năng lực, phẩm chất người học, giáo dục nghề nghiệp..., nghiên cứu ứng dụng công nghệ thông tin trong công tác quản lý và hoạt động giáo dục, đào tạo và dạy nghề (đặc biệt là ứng dụng công nghệ 4.0 vào các hoạt động Giáo dục nghề nghiệp). Hai là, thực trạng dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật ngành Cơ khí hiện nay tại các trường còn nhiều hạn chế: Nội dung các học phần cơ sở kỹ thuật trừu tượng, lý thuyết phức tạp. Giáo viên dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật ngành Cơ khí chủ yếu theo phương pháp diễn dịch một chiều. Sự minh hoạ bằng hình ảnh, bản vẽ, hình vẽ trên bảng, bảng treo, tự tạo ra mô hình vật thật hay một vài giáo cụ trực quan. Cho sinh viên làm bài tập và các hình thức kiểm tra cũng chỉ có tính chất củng cố những kiến thức đã được tiếp thu một cách thụ động hoặc chỉ cung cấp kiến thức và quy ước sinh viên thụ động làm theo và lặp lại nên khó phát huy tính chủ động, sáng tạo, mất thời gian và không phát huy trí tưởng tượng không gian. Sinh viên không hiểu, dẫn đến chán trong quá trình học và kết quả học thấp, tỷ lệ sinh viên trượt nhiều, hiệu quả đào tạo không cao. Đặc biệt là nội dung cốt lõi của các học phần cơ sở kỹ thuật khó tưởng tượng trừu tượng, lý thuyết phức tạp. Sinh viên muốn hiểu đòi hỏi phải tưởng tượng nhiều mất nhiều thời gian trong khi đó xu hướng các trường lại cắt giảm thời gian đào tạo. Ba là, ngày nay sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật nhất là công nghệ thông tin và truyền thông đã làm thay đổi rất nhiều trong các lĩnh vực đời sống xã hội, giáo dục nghề nghiệp. Đặc biệt là giáo dục nghề nghiệp trong thời đại công nghệ 4.0 có mặt ở khắp mọi nơi, các chuyên ngành học thường sử dụng ngày càng nhiều các phần mềm mô phỏng, thiết bị thực hành hiện đại. Trước sức ép về công nghệ đó cần phải có đổi mới phương pháp giảng dạy các chuyên ngành kỹ thuật nói chung và dạy học theo hướng quy nạp các học phần cơ sở kỹ thuật ngành Cơ khí nói riêng ở các bậc đào tạo dựa vào công nghệ thông tin để đổi mới phương pháp dạy học là rất phù hợp. Từ những điều kiện phù hợp đó cho phép người dạy có thể thay đổi theo hướng chuyển đổi từ phương pháp truyền thống sang phương pháp tích cực, chuyển từ việc lấy giáo viên làm trung tâm sang lấy người học làm trung tâm. Vận dụng tối đa về

công nghệ học tập để đạt được kết quả học tập hiệu quả thông qua máy tính, các phần mềm mô phỏng. Đặc biệt là trong thời đại ngày nay GV khai thác phương tiện hiện đại để dạy (máy tính, các phần mềm mô phỏng, tương tác ảo,..,), SV có thể tương tác trên các phần mềm mô phỏng thông qua sử dụng máy tính, các phần mềm mô phỏng tương tác ảo, qua internet để học để phát huy tính tư duy sáng tạo và làm chủ quá trình học. Sử dụng công nghệ để tìm ra phương án tối ưu, đặt biệt là các nội dung cốt lõi của các học phần cơ sở kỹ thuật ngành Cơ khí (các nguyên lý, cấu tạo, sơ đồ ... ) được mô phỏng và tương tác trên máy tính không tốn kém trong việc tạo ra mô hình, thiết bị và giúp cho người học học mọi lúc, mọi nơi, mọi mức độ. Xuất phát từ các lý do như trên, tác giả chọn đề tài nghiên cứu: “Dạy học phần Cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp trong đào tạo ngành cơ khí trình độ cao đẳng” trong bối cảnh đổi mới giáo dục nghề nghiệp hiện nay là rất cần thiết, phù hợp với xu hướng giáo dục. 2. Mục đích nghiên cứu

Nghiên cứu lý luận và thực tiễn về dạy học quy nạp để vận dụng trong dạy học theo hướng quy nạp dựa trên công nghệ dạy học hiện đại các học phần cơ sở kỹ thuật ngành Cơ khí nhằm đổi mới phương pháp dạy học, góp phần nâng cao chất lượng, hiệu quả dạy học ở các trường cao đẳng kỹ thuật. 3. Khách thể, đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3.1. Khách thể nghiên cứu:

Quá trình dạy và học ở các trường Cao đẳng kỹ thuật.

3.2. Đối tượng nghiên cứu:

Quá trình Dạy học phần Cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp trong đào tạo

ngành cơ khí trình độ cao đẳng 3.3. Phạm vi nghiên cứu:

- Chương trình và giáo trình các học phần cơ sở kỹ thuật ngành cơ khí tại các trường cao đẳng kỹ thuật.

- Quy trình dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật ngành cơ khí theo hướng quy nạp tại các trường cao đẳng kỹ thuật.

- Về phạm vi nội dung thực nghiệm: Thiết kế và thử nghiệm giảng dạy bài giảng của các học phần cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp; hỏi ý kiến chuyên gia, các thầy (cô) giảng dạy các học phần cơ sở kỹ thuật ngành cơ khí.

- Về địa bàn nghiên cứu: Một số trường cao đẳng kỹ thuật ở Hà Nội, Thái Nguyên, Bắc Giang, Nam Định, Nghệ An, Bà Rịa Vũng Tàu và thành phố Hồ Chí Minh.

- Về phạm vi đối tượng thực nghiệm: Giáo viên, sinh viên trong dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật ngành cơ khí trình độ cao đẳng tại các trường: Cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội; Cao đẳng nghề số 1 - BQP; Cao đẳng nghề số 20 - BQP; Cao đẳng nghề Kỹ thuật Công nghệ Việt Nam - Hàn Quốc (Bắc Giang); Cao đẳng nghề Kỹ thuật Công nghệ Việt Nam - Hàn Quốc (Nghệ An); Cao đẳng kỹ thuật công nghệ Bà Rịa Vũng Tàu; Cao đẳng nghề Cần Thơ; Cao đẳng nghề GTVT TWIII.

2

- Về thời gian nghiên cứu: Từ năm 2015 đến nay

4. Giả thuyết khoa học

Hiện nay tại các trường cao đẳng kỹ thuật việc dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật còn mang tính thụ động. Nếu vận dụng được khung lý luận dạy học kỹ thuật hướng quy nạp, quá trình Dạy học phần Cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp trong đào tạo ngành cơ khí trình độ cao đẳng và áp dụng vào dạy học thì sẽ tạo nên động cơ hứng thú học tập, tạo ra tính tích cực, sáng tạo góp phần đổi mới, nâng cao hiệu quả trong dạy học đáp ứng như cầu đổi mới căn bản và toàn diện trong giáo dục nghề nghiệp. 5. Nội dung và nhiệm vụ nghiên cứu 5.1 Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu cơ sở lý luận về dạy học kỹ thuật, dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật trong ngành cơ khí theo hướng quy nạp

- Nghiên cứu và phân tích mục tiêu, nội dung chương trình đào tào của các học

phần cơ sở kỹ thuật ngành cơ khí trình độ cao đẳng 5.2 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Xây dựng cơ sở lý luận về dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật trong ngành cơ khí theo hướng quy nạp

- Khảo sát và đánh giá thực trạng về dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật trong ngành cơ khí

- Đề xuất quy trình dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật trong ngành cơ khí theo hướng quy nạp

- Thiết kế các bài giảng trong các học phần cơ sở kỹ thuật trong ngành cơ khí theo hướng quy nạp

- Tổ chức kiểm nghiệm và đánh giá kết quả nghiên cứu

6. Phương pháp nghiên cứu

Luận án sử dụng tổng hợp các phương pháp nghiên cứu sau: 6.1. Nhóm phương pháp nghiên cứu lý luận: Phân tích tài liệu, tổng hợp những tài liệu, hệ thống hóa, khái quát hóa các

nguồn tư liệu để xây dựng cơ sở lý thuyết cho đề tài. 6.2. Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn:

- Phương pháp điều tra bằng phiếu hỏi: Sử dụng các phiểu hỏi giáo viên, sinh viên để khảo sát thực trạng dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật tại các trường cao đẳng.

- Phương pháp quan sát sư phạm: Việc quan sát, dự giờ trong lớp học để quan sát các hoạt động giảng dạy, học tập của giáo viên và sinh viên trong các lớp đang giảng dạy tại các trường Cao đẳng kỹ thuật.

- Phương pháp phỏng vấn: Mục đích là thu thập thêm thông tin từ phía giáo viên, sinh viên và các nhà quản lý của các cơ sở giáo dục nghề nghiệp nhằm thu thập thông tin về dạy học tại các trường cao đẳng.

- Phương pháp lấy ý kiến chuyên gia: Đây là phương pháp xin ý kiến của các chuyên gia, nhà khoa học, cán bộ quản lý, giáo viên có thâm niên giảng dạy về tính khả thi về dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật ngành Cơ khí theo hướng quy nạp.

3

- Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Sử dụng phương pháp này để kiểm chứng tính phù hợp và khả thi của việc dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật ngành Cơ khí theo hướng quy nạp.

6.3. Nhóm các phương pháp hỗ trợ:

- Phương pháp ứng dụng các công cụ: Các phần mềm ứng dụng thiết kế, mô phỏng để xây dựng bài giảng. - Phương pháp thống kê toán học (sử dụng máy tính và các phần mềm hỗ trợ để

xử lý các số liệu, dữ liệu và xử lý đồ họa,...) 7. Đóng góp của luận án Luận án này là công trình nghiên cứu về cơ sở lý luận và thực tiễn về dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật ngành Cơ khí theo hướng quy nạp. Luận án có những đóng góp như sau:

+ Nêu rõ những đặc điểm có tính phương pháp luận của các học phần cơ sở kỹ thuật ngành cơ khí, trong đó mô hình hoá và mô phỏng vừa là cơ sở phương pháp luận chủ yếu của các học phần vừa là phương tiện dạy học của các học phần.

+ Xây dựng khung cơ sở lý luận của dạy học phần cơ sở kỹ thuật ngành cơ khí

theo hướng quy nạp:

Xem học tập trải nghiệm theo mô hình David Allen Kolb là một dạng dạy học quy nạp không hoàn chỉnh từ đó bổ sung những nội dung mang tính quy nạp hoàn chỉnh trong dạy học Cơ sở kỹ thuật và xây dựng khung mô hình dạy học phần cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp.

+ Đề xuất quy trình dạy học phần cơ sở kỹ thuật ngành cơ khí theo hướng quy nạp.

+ Xây dựng được một số bài giảng mẫu trong các học phần cơ sở kỹ thuật ngành cơ khí để dạy học theo hướng quy nạp có thể được sử dụng làm tài liệu tham khảo trong nghiên cứu, giảng dạy trong dạy các môn học trong ngành cơ khí.

Kết quả kiểm nghiệm bằng thực nghiệm sư phạm và phương pháp chuyên gia

khẳng định tính hiệu quả và khả thi của các biện pháp dạy học đã đề xuất.

8. Cấu trúc của luận án

Cấu trúc luận án bao gồm: phần mở đầu, kết luận và kiến nghị, tài liệu tham khảo và cấu trúc chính gồm 3 chương

Chương 1: Cơ sở lý luận của dạy học kỹ thuật hướng quy nạp và thực trạng dạy học

phần cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp trong đào tạo ngành cơ khí trình độ cao đẳng.

Chương 2: Thiết kế các bài giảng dạy học phần cơ sở kỹ thuật theo hướng quy

4

nạp trong đào tạo ngành cơ khí trình độ cao đẳng. Chương 3: Kiểm nghiệm và đánh giá Kết luận và khuyến nghị Tài liệu tham khảo Phụ lục

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA DẠY HỌC KỸ THUẬT HƯỚNG QUY NẠP VÀ THỰC TRẠNG DẠY HỌC PHẦN CƠ SỞ KỸ THUẬT THEO HƯỚNG QUY NẠP TRONG ĐÀO TẠO NGÀNH CƠ KHÍ TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG

1.1. Tổng quan nghiên cứu vấn đề 1.1.1 Các nghiên cứu trên thế giới về dạy học và dạy học theo hướng quy nạp:

Trong suốt chiều dài lịch sử phát triển giáo dục, trải qua nhiều thời kỳ có rất nhiều phát biểu, nghiên cứu của các nhà triết học, nhà khoa học, nhà giáo dục đã phản ánh tầm quan trọng của dạy học và dạy học theo hướng quy nạp.

a. Các nghiên cứu về dạy học. J.A.Comenxki (1592-1670) là nhà giáo Tiệp Khắc yêu nước, nhà sư phạm lỗi lạc của thế giới, được người đời thừa nhận là ông tổ của nền giáo dục cận đại. Cuốn Lý luận dạy học vĩ đại (1632) của ông đã đi vào lịch sử như một mốc đánh dấu sự ra đời của lý luận giáo dục nhà trường hiện đại. Trong tác phẩm đó, ông đã khẳng định vai trò quan trọng của người dạy, môi trường mà đặc biệt là người học, chỉ đề cập đến tương tác 3 đối tượng chưa khai thác thiết bị hiện đại.

Jean - Jacques Rousseau (1712-1778) là một triết gia nổi tiếng của dòng Triết học, một nhà văn nổi tiếng, một nhà giáo dục lớn của Pháp và thế giới thế kỉ XVIII. Quan điểm giáo dục của ông được thể hiện tập trung trong cuốn Emile (1762). Ông xây dựng phương pháp gọi là “phương pháp tiêu cực”. Bản chất của nó là tìm cách ngăn cản tật xấu đột nhập vào trái tim con người, nhằm hoàn thiện con người trước khi bước vào đời, chuẩn bị cho họ đấu tranh chiến thắng các thói hư tật xấu [dẫn theo 2 tr35].

Lý thuyết dạy học biện chứng của nhà Tâm lý học L.X.Vygotsky (1896-1915) có tác động không nhỏ tới các trường phái giáo dục hiện đại. Ông cho rằng sự phát triển nhận thức diễn ra tốt nhất nơi người học vượt qua “Vùng cận phát triển” thông qua việc hợp tác với bạn và với thầy. Cơ chế của việc học là cơ chế kết hợp giữa học cá nhân và học hợp tác, dạy học chính là sự hợp tác hai chiều, thầy hướng dẫn, đạo diễn và trò tự giác, tích cực, độc lập, sáng tạo. Quan điểm dạy học tương tác phát triển của L.X.Vygotsky đã mở ra một trào lưu dạy học mới - dạy học tích cực hay nói khác là phương pháp dạy học tích cực [dẫn theo 3 tr8].

Các nhà giáo dục Xô Viết như N.V.Savin, T.A.I lina, P.P.Êxipốp, Iu.K.Babanski với hệ thống lý thuyết dạy học đã xác định tính chất nhiều yếu tố của hoạt động dạy học và mối quan hệ qua lại giữa các yếu tố, đặc biệt nổi lên mối quan hệ của người dạy và người học, tam giác sư phạm: người dạy - người học - nội dung [dẫn theo 4 tr7]. Như vậy, tư tưởng của các nhà giáo dục từ cuối thế kỉ XIX đến giữa thế kỉ XX đã sớm thấy được vai trò quan trọng của người học trong dạy học và mối quan hệ của thầy tương ứng là tập trung vào người học, phát huy tính tích cực, thúc đẩy người học tham gia vào quá trình học tập. Bên cạnh đó, các nghiên cứu chủ yếu tập trung vào mối quan hệ tương tác người dạy - người học và chưa bao quát được hết cấu trúc, chức năng của từng yếu tố, nhất là yếu tố môi trường chưa thực sự được quan tâm nghiên cứu nhiều.

5

b. Các nghiên cứu về dạy học theo hướng quy nạp. - Quy nạp đã được đề cập trong các tác phẩm của nhà triết học Hi Lạp cổ đại Aristote (384-322 TCN): "Người học học được bằng cách trải nghiệm, bắt trước, làm và bằng cách trải nghiệm, bắt trước, làm, họ sẽ hiểu rõ lý thuyết." Vấn đề này được các nhà triết học - tự nhiên học kinh nghiệm chủ nghĩa thế kỷ 17 – 18 đặc biệt quan tâm. Bêcơn F. (F. Bacon), Galilê G. (G. Galilei), Niutơn I. (I. Newton), Mim J.X.

(J.S. Mill), ... là những người có công hiến lớn trong nghiên cứu các vấn đề của phương pháp quy nạp

- Socrates (469-399 TCN): “Người ta phải học bằng cách làm và họ sẽ tự tin nếu được tự tay làm”

- Khổng Tử (551- 479 TCN): “Tôi nghe, tôi quên. Tôi thấy, tôi nhớ. Tôi làm, tôi hiểu”.

- John Locke (1632-1704) là nhà triết học và giáo dục Anh thế kỉ XVII. John Locke là người kế thừa “Thuyết duy cảm” trong trường phái triết học của Becon và áp dụng vào giáo dục. Ông đánh giá rất cao ảnh hưởng của môi trường đối với nhân cách của trẻ và coi trọng sự trải nghiệm thực tiễn của trẻ. Ông cho rằng không được nhồi nhét vào trí nhớ của trẻ những điều mà chúng không thích, phải khơi dậy lòng ham mê hiểu biết cái mới, phát triển khả năng độc lập suy nghĩ, chủ động trong học tập. Qua đây chúng ta thấy, không phải cho tới ngày nay, khi mà sinh lý học thần kinh có những tiến bộ vượt bậc và góp phần to lớn vào việc làm rõ cơ chế hoạt động của hệ thần kinh người ta mới quan tâm tới dạy học trải nghiệm, quan tâm tới môi trường dạy học, quan tâm tới động cơ, hứng thú học tập của người học... Mà những vấn đề này - những vấn đề cơ bản được đề cập trong dạy học quy nạp ngày nay đã được các nhà giáo dục lớn trên thế giới nói tới cách đây vài thế kỷ.

Kinh nghiệm đưa đến sự thay đổi quan niệm của con người. Chúng ta học tập xuất phát từ kinh nghiệm, hay nói đúng hơn là chúng ta phải học tập từ kinh nghiệm [4].

Sự thay đổi giáo dục trong những năm cuối thế kỷ XIX đầu thế kỉ XX đã mở ra nhiều hướng đổi mới dạy học tập trung vào hoạt động của người học và khai thác môi trường dạy học.

Đi tiên phong trong phong trào vận động cải cách giáo dục có một số nhà thực dụng chủ nghĩa có tên tuổi như: Peirce (1839-1915), James (1842-1910), Schilles (1864-1887). Trong số họ, J.Dewey (1859-1952) là một nhà giáo dục thực dụng nổi tiếng của Mĩ, triết lý giáo dục của ông được hoan nghênh và ứng dụng rộng rãi ở Mĩ và có ảnh hưởng lớn tới nhiều nước ở châu Âu và châu Á. Ông xem con người là cái được hình thành dưới sự tác động của nó với môi trường tự nhiên và xã hội, trong những điều kiện, tình huống xã hội cụ thể. Nếu thiếu một trong hai yếu tố, con người và xã hội thì khó có thể xem xét các vấn đề giáo dục một cách đúng đắn. Ông chủ trương xây dựng “nhà trường hoạt động” - “dạy học qua việc làm”, tư tưởng giáo dục tiến bộ của ông đã hình thành một phong trào giáo dục hiện đại trên khắp thế giới. Đặc biệt là ở các nước châu Âu và châu Mỹ trong tư tưởng giáo dục của Deway có một luận điểm quan trọng được xem là tiền đề cho chiến lược dạy học này, đó là sự ảnh hưởng của các “tương tác xã hội” trong dạy học.

Đến những năm 70 của thế kỷ XX, nhóm tác giả thuộc Viện Đại học Đào tạo Giảng viên, Giáo viên (IUFM) ở Greonoble, là Guy Brousseau, Claude Comiti, M.Artigue, R.Douady, C.Margolinas… nghiên cứu về lý thuyết tình huống đã đặt cơ sở khoa học cho những tác động sư phạm thúc hoạt động học của người học lên mức cao nhất mà vẫn không làm lu mờ hay hạ thấp vai trò của người dạy với tư cách là người “khởi xướng” và cũng là người “kết thúc” một tình huống dạy học. Trong các công trình nghiên cứu, các tác giả đã phân tích một số vấn đề cơ bản của dạy học dựa vào tương tác như sau [dẫn theo 5]:

6

+ Một là, xác nhận cấu trúc hoạt động dạy và học gồm bốn nhân tố: Học - Dạy - Kiến thức - Môi trường.

+ Hai là, Phân tích các vai trò khác nhau của người dạy trong tình huống dạy học: đề xuất tình huống và tổ chức cho người học giải quyết tình huống để tìm thấy kiến thức và tạo điều kiện để người học chính xác hóa kiến thức (kết quả của sự tìm tòi) thành tri thức khoa học (các tác giả gọi là ủy thác một tình huống và thể chế hóa kiến thức); phân loại tình huống dạy học và mức độ can thiệp của thầy giáo trong từng loại tình huống dạy học.

+ Ba là, Giải thích sự tác động giữa các nhân tố người dạy và người học trong tình huống dạy và học.

+ Bốn là, Môi trường là một thành tố thuộc cấu trúc hoạt động dạy học; môi trường không chỉ ảnh hưởng đến người học, mà quan trọng ở chỗ sự thích nghi của người học trước những đòi hỏi của môi trường đã thay đổi người học, người dạy và hoạt động của họ và làm thay đổi cả chính môi trường nữa.

Tuy nhiên, trong công trình nghiên cứu của nhóm tác giả này, tác giả nhận thấy ít đề cập đến sự tác động của thầy nhằm tạo ra nhiều tình huống dạy học để gia tăng tính tích cực, độc lập, sáng tạo của người học khi lĩnh hội tri thức khoa học. Bên cạnh đó, môi trường được các tác giả xem là yếu tố động, có thể thay đổi để đáp ứng cho nhu cầu người học, song ở đây các tác giả mới chỉ đề cập đến môi trường như những tình huống dạy học cụ thể, mà chưa bao quát hết hay được nhiều các khía cạnh, các mặt khác nhau của môi trường dạy học.

Gần đây, hai nhà sư phạm người Canada là Jean – Marc Denommé và Madelein Roy trong các tác phẩm “Tiến tới một phương pháp sư phạm tương tác” [dẫn theo 6] và “ Sư phạm tương tác - Một tiếp cận khoa học thần kinh về học và dạy” [7] đã nói tới một trường phái sư phạm học tương tác cùng nền tảng lý luận khoa học. Trong công trình nghiên cứu của mình, các tác giả đã đạt được những kết quả như sau: xác định cấu trúc gồm ba yếu tố Người dạy - Người học - Môi trường. Xác định chức năng của từng yếu tố, quan hệ qua lại giữa các yếu tố và giữa các bộ phận trong một yếu tố. Đặc biệt, các tác giả đã phân tích kỹ cơ sở khoa học thần kinh về nhận thức và các điều kiện khác. Xác nhận các thành phần không thể thiếu của sư phạm tương tác, đó là hứng thú, hợp tác, thành công, các khâu của hoạt động dạy học. Bên cạnh đó yếu tố môi trường trong lý luận dạy học các điều kiện này chưa được chú trọng và đánh giá ảnh hưởng của chúng đến việc tổ chức hoạt động dạy và học của người dạy.

Mặc dù vậy, trong công trình nghiên cứu của hai tác giả nêu trên, chủ yếu ở các phương diện như sau:

Từ việc phân tích cơ chế hoạt động của bộ máy học của SV, các tác giả đã nêu bật được vai trò của động cơ, hứng thú trong quá trình nhận thức ở người học, nhưng vẫn chưa đưa ra được cách thức để tạo động cơ và duy trì hứng thú của người học trong quá trình lĩnh hội tri thức.

Tóm lại dạy học qua các nhà nghiên cứu và phân tích trên chủ yếu là tương tác giữa các tác nhân GV – SV – MT, sự tác động qua lại chủ yếu nhấn mạnh về GV – SV, chưa phân tích nhiều về tác động của MT, đặc biệt là ứng dụng môi trường CNTT&TT có sử dụng máy tích để có sự tương tác giữa GV với MT và SV với MT, các nhà khoa học trên chưa phân tích nhiều.

7

Ngày nay, do có sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ thông tin nên thuật ngữ ảo được dùng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực. Ảo được hiểu một cách chung nhất, “Ảo có nghĩa là không có thật nhưng lại giống như thật”. Theo các chuyên gia, trong những năm sắp tới, công nghệ thực tế ảo sẽ càng phát triển mạnh mẽ và có được áp dụng

nhiều hơn trong thực tế cuộc sống, đặc biệt nó có thể xây dựng thành các phương tiện dạy học để phục vụ quá trình giảng dạy kỹ thuật theo hướng quy nạp.

Thực tế ảo là một hệ thống giao diện cấp cao giữa Người sử dụng và Máy tính. Hệ thống này mô phỏng các sự vật và hiện tượng theo thời gian thực và tương tác với người sử dụng qua tổng hợp các kênh cảm giác. Mọi lĩnh vực "có thật " trong cuộc sống đều có thể ứng dụng thực tế ảo để nghiên cứu và phát triển hoàn thiện hơn [8].

Trong thực tế, với một môi trường thực tế ảo đầy đủ, người dùng không chỉ nhìn thấy đối tượng đồ họa 3D nổi, điều khiển (xoay, di chuyển...) được đối tượng trên màn hình (như trong game), mà còn tương tác và cảm thấy chúng như có thật. Ngoài khả năng nhìn (thị giác), nghe (thính giác), sờ (xúc giác), các nhà phát triển cũng đã nghiên cứu để tạo các cảm giác khác như ngửi (khứu giác), nếm (vị giác), tuy nhiên hiện nay những sản phẩm thực tế ảo mang đến loại cảm giác này vẫn chưa có nhiều.

Đặc điểm của công nghệ thực tế ảo là tương tác (Interactive), đắm chìm (Immersion) và tưởng tượng (Imagination)

Năm 1938, Antonin Artaud đã mô tả bản chất huyền ảo và giả tưởng của con người và các vật thể trong bằng cụm từ "la réalité virtuelle " trong cuốn sách Le Théâtre et son double. Cuốn sách này được dịch sang tiếng Anh vào năm 1958 với tên gọi The Theater and its Double, và đây được xem là tài liệu xuất bản đầu tiên trên thế giới sử dụng thuật ngữ thực tế ảo (virtual reality-VR).

Một trong những sản phẩm thực tế ảo đầu tiên trên thế giới là thiết bị mô phỏng SENSORAMA được phát minh bởi Morton Heilig (Hoa Kỳ) năm 1962. Tuy nhiên cũng như nhiều ngành kỹ thuật khác, công nghệ này chỉ thực sự được ứng dụng rộng rãi trong khoảng 10 năm trở lại đây nhờ vào sự phát triển của các sản phẩm phần mềm và phần cứng. Tại Hoa Kỳ và châu Âu, thực tế ảo đã và đang trở thành một ngành công nghệ được quan tâm mạnh mẽ nhờ vào khả năng ứng dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực (nghiên cứu và công nghiệp, giáo dục và đào tạo, du lịch, dịch vụ bất động sản, thương mại, giải trí và quốc phòng) của nó.

Tuy nhiên thực tế ảo được nghiên cứu đã có rất lâu, nhưng để ứng dụng vào trong giáo dục và đào tạo chưa được nhiều. Đặc biệt là GV học ứng dụng công nghệ này vào dạy học có sự tương tác ảo lên các đối tượng mô phỏng thông qua máy tính không nhiều, chưa có quy trình tổng quá và cụ thể.

8

Năm 1984, David Allen Kolb công bố nghiên cứu về “Lý thuyết học tập trải nghiệm” (Experiential Learning Theory) [9], trong đó nhấn mạnh mô hình mô tả bốn giai đoạn học tập gồm: 1/ Trải nghiệm cụ thể (experiencing), 2/ Quan sát phản ánh (reflecting), 3/ Khái niệm hóa trừu tượng (thinking), 4/ Thử nghiệm tích cực (doing). Mô hình này chỉ dẫn khung hành vi của người học trong các thảo luận thiết kế dạy học theo hướng quy nạp, đồng thời nhấn mạnh đến khái niệm phong cách (kiểu) học tập (learning style) thể hiện xu hướng học tập của cá nhân và sự phù hợp với từng lĩnh vực chuyên môn cụ thể. Theo đó, dạy học theo hướng quy nạp là kiểu học tập chú trọng đến quá trình áp dụng kiến thức từ giai đoạn “Khái niệm hóa trừu tượng” (thinking) sang “Thử nghiệm tích cực” (doing). Kiểu học này là phù hợp với người học về lĩnh vực kỹ thuật [10], đặc biệt là lĩnh vực kỹ thuật cơ khí (mechanical engineering) cũng nhấn mạnh đến phương thức học tập này (xem hình 1.1)

Hình 1.1- Định hướng các lĩnh vực học thuật theo phương thức học tập [Kolb, 1981, p.242]

9

Những năm tiếp về sau, Kolb và các cộng sự vẫn tiếp tục nghiên cứu mở rộng lí thuyết học tập trải nghiệm để phát triển những khái niệm mới như: phong cách học tập (Learning style) và không gian học tập (Learning space), nhà giáo dục về trải nghiệm (Experiential educator). Năm 2005, Kolb phát triển khái niệm “không gian học tập” để tăng cường sự tương tác giữa người học và môi trường học tập. Kolb (2005) cho rằng, một không gian học tập tốt chính không gian cuộc sống (Life space), nó phải bao gồm tất cả các sự kiện phụ thuộc lẫn nhau có liên quan chặt chẽ đến vấn đề cần giải quyết của người học để học có thể hành động theo nhiều cách khác nhau.

Hình 1.2- Hồ sơ vai trò của nhà giáo dục [Kolb et al, 2014]

Năm 2014, Kolb và cộng sự đã cung cấp một mô hình nhằm hướng dẫn các nhà giáo dục giảng dạy theo chu trình học tập trải nghiệm, nó mô tả các vai trò mà nhà giáo dục trong các phương thức học tập khác nhau gồm:

1/ Người định hướng (Facilitator),

2/ Người chuyên gia (Expert),

3/ Người xác lập tiêu chuẩn và đánh giá (Standardsetter & Evaluator),

4/ Người huấn luyện (Coach)

Nhà giáo dục cần năng động chuyển đổi vai trò để tích ứng với các giai đoạn khác nhau trong chu trình trải nghiệm. Theo “hồ sơ vai trò của nhà giáo dục” (Educator role profile) cho thấy, phương thức học bằng làm nhấn mạnh đến vai trò “người xác lập tiêu chuẩn và đánh giá” của giảng viên. Theo đó, những nhiệm vụ học tập/ vấn đề học tập cần được giảng viên xác lập tiêu chuẩn rõ ràng, và người học cũng cần phải biết các tiêu chuẩn mà họ được đánh giá.

10

Từ khi xuất bản năm 1984 cho đến nay, lý thuyết học tập trải nghiệm của Kolb (1984) vẫn không ngừng được phát triển mở rộng, được nhiều nhà giáo dục ủng hộ như là một lý thuyết giáo dục có vai trò trung tâm trong nền giáo dục tiến bộ trong thế kỉ 21 [11]. Trong quá trình tìm hiểu và nghiên từ các nhà giáo dục đi trước; qua các công trình của các nghiên cứu sinh, tác giả xem học tập trải nghiệm theo mô hình David Allen Kolb là một dạng dạy học quy nạp không hoàn chỉnh từ đó nghiên cứu bổ sung những nội dung mang tính quy nạp hoàn chỉnh trong dạy học Cơ sở kỹ thuật và xây dựng khung mô hình dạy học phần cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp qua đó sẽ là cách tiếp cận trung tâm để giải quyết vấn đề luận án “Dạy học phần Cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp trong đào tạo ngành cơ khí trình độ cao đẳng”.

1.1.2. Các nghiên cứu ở Việt Nam về dạy học và dạy học theo hướng quy nạp:

a. Các nghiên cứu về dạy học. Ở Việt Nam nghiên cứu về lĩnh vực dạy học đã có nhiều nhà khoa học, chuyên gia nghiên cứu trên nhiều phương diện cả về lý luận và phương pháp, kỹ năng dạy học như trong cuốn "Lý luận và phương pháp dạy học hiện đại" [12] Tác giả Trần Khánh Đức đưa ra lý luận chung về giáo dục.

Trong cuốn sách với tựa đề “Phát triển năng lực và tư duy kỹ thuật”, tác giả Nguyễn Trọng Khanh (2011) [13] đã trình bày bản chất của tư duy kỹ thuật, từ đó tiếp cận các bài toán kỹ thuật để phát triển tư duy cho người học. Tác giả cho rằng, tư duy kỹ thuật có cấu trúc gồm ba thành phần: khái niệm, hình ảnh minh họa và thực hành kiểm chứng, chúng có mối liên hệ tác động qua lại, không thể tách rời và đồng đẳng. Do đó, các bài toán kỹ thuật chính là các công cụ hiệu quả để phát triển tư duy kỹ thuật cho người học. Các bài toán kỹ thuật thường chứa đựng một hoặc nhiều hơn một vấn đề hay tình huống thực tế có giới hạn phạm vi tìm kiếm rõ ràng đòi hỏi người học giải quyết.

Trong cuốn “Dạy học hiện đại, lý luận, biện pháp, kỹ thuật” [14] tác giả Đặng Thành Hưng đã mô tả cách tiếp cận hiện đại về phương pháp dạy học dựa trên các kiểu học tập của người học. Ông cho rằng, phương pháp học phải thích ứng với các kiểu học tập cơ bản gồm: Học bằng bắt chước, Học bằng làm (hành động có chủ định), Học bằng trải nghiệm, Học bằng suy nghĩ.

Những nghiên cứu của tác giả Nguyễn Xuân Lạc về “Lý luận Công nghệ dạy học hiện đại” [15] đã đưa ra quan điểm tiếp cận lý luận dạy học dưới giác độ mô hình hóa và mô phỏng. Trong đó, tác giả sử dụng khái niệm quá trình dạy học theo tiếp cận công nghệ với hàm ý học bằng làm theo lối tư duy hóa. Theo đó, các nhà trường cần chuyển hướng từ dạy - học sang dạy cách học – hiểu – hành, tức là cần dạy theo hướng làm để chú trọng năng lực tự học, tự nghiên cứu và vận dụng kiến thức của người học.

b. Các nghiên cứu về dạy học theo hướng quy nạp.

Trong cuốn “Lý luận và phương pháp dạy học” [15] tác giả Trần Khánh Đức đã nhận định dạy và học thông qua tổ chức các hoạt động học tập của người học là đặc trưng của các phương pháp dạy học tích cực.

Năm 2014, trong cuốn sách chuyên khảo về “Dạy học dựa vào nghiên cứu trường hợp ở đại học” [16], tác giả Vũ Thị Lan đã khẳng định, nghiên cứu trường hợp chính là cầu nối giữa mô hình lý thuyết ở nhà trường với thực tiễn phong phú của nghề nghiệp kỹ thuật, mang lại nhiều giá trị thực tiễn cho cả người học lẫn người dạy.

11

Tác giả Trần Tuyến (2014) trong nghiên cứu về “Dạy học cơ kỹ thuật theo lý thuyết học tập kiến tạo trong đào tạo giáo viên công nghệ” [17] đã nhấn mạnh đến hai mục tiêu dạy học chính là vừa dạy kiến thức và vừa dạy phương pháp chiến lĩnh kiến thức, việc dạy học phải thường xuyên gắn kiến thức môn học với thực tiễn. Trong các biện pháp dạy học được đề xuất, tác giả nhấn mạnh đến việc tăng cường năng lực tự học, sử dụng môi trường học tập qua thí nghiệm thực hành ảo để triển khai dạy học. Tuy nhiên, các biện pháp dạy học đã đề xuất cùng với bản chất của môn học cơ kỹ thuật là hướng sinh viên sử dụng lý thuyết để giải thích hiện tượng kỹ thuật hơn là việc học bằng làm thực tế.

Nghiên cứu về dạy học thực hành kỹ thuật, tác giả Nguyễn Cẩm Thanh (2014) [18] với luận án “Dạy học thực hành kỹ thuật theo tiếp cận tương tác trong đào tạo giáo viên công nghệ” đã cho rằng, học tập trải nghiệm là phương thức hiệu quả để thiết kế và tổ chức dạy học thực hành kỹ thuật theo tiếp cận tương tác. Tuy nhiên, tác giả chưa làm rõ nội hàm của thực hành kỹ thuật, nhiệm vụ của thực hành kỹ thuật và cũng như chưa làm rõ mô hình học bằng làm trong dạy học thực hành kỹ thuật.

Tác giả Nguyễn Văn Bảy (2015) bàn về “Dạy học trải nghiệm và vận dụng trong đào tạo nghề Điện dân dụng cho lực lượng lao động nông thôn” [19]. Tuy nhiên, sự vận dụng dạy học theo quy nạp trong dạy học kỹ thuật mới chỉ được 3 quá trình trong dạy học kỹ thuật” [20], Nguyễn Ngọc Tuấn (2018) về “Dạy học hợp tác qua mạng ở đại học trong dạy học Kỹ thuật điện tử” [21],

Năm 2017, tác giả Nguyễn Văn Hạnh trong bài báo “Học tập trải nghiệm: Một lý thuyết học tập đóng vai trò trung tâm trong đào tạo theo năng lực” [22] đã tiếp cận mô hình cấu trúc năng lực Hiểu – Làm – Cảm của Đặng Thành Hưng (2012) [23], [24] và mô hình học tập trải nghiệm của Kolb (1984) [9] để chỉ ra rằng, mô hình học bằng làm nhấn mạnh vào áp dụng khái niệm lý thuyết mới để giải pháp vấn đề thực tế là phù hợp trong đào tạo các chuyên ngành kỹ thuật.

Năm 2018, luận án tiến sĩ của Nguyễn Thị Thanh Huyền về “Thiết kế và sử dụng bài toán kỹ thuật trong dạy học động cơ đốt trong, ô tô cho sinh viên sư phạm kỹ thuật” đã khẳng định vai trò, tầm quan trọng của bài toán kỹ thuật với sinh viên đại học kỹ thuật [25]. Tuy nhiên, tác giả cũng chưa đưa ra được mô hình học bằng làm trong quá trình thực hiện bài toán kỹ thuật của sinh viên.

Ngoài ra, vấn đề dạy học kỹ thuật còn được làm sáng tỏ dưới nhiều khía cạnh khác nhau như: Nhữ Thị Việt Hoa (2019) bàn về “Dạy học Công nghệ ở THPT theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề sáng tạo” [26], Phạm Hồng Khoa (2017) về “Đánh giá quá trình trong dạy học kỹ thuật ở đại học” [20], Nguyễn Ngọc Tuấn (2018) về “Dạy học hợp tác qua mạng ở đại học trong dạy học Kỹ thuật điện tử” [21], nhiều tác giả nghiên cứu trong luận án tiến sĩ [27], [28] với cách tiếp cận quan điểm dạy học trải nghiệm được nghiên cứu, ứng dụng ở những khía cạnh khác nhau với những đối tượng người học khác nhau; các công trình nghiên cứu của các tác giả đều khẳng định khả năng ứng dụng quan điểm dạy học này vào quá trình dạy học ở nhiều môn học với nhiều đối tượng nhất là những đối tượng người học trong đào tạo nghề đem lại hiệu quả. “Các nguyên tắc chủ yếu nhất của quá trình dạy học hiện đại bao gồm: nguyên tắc tương tác, nguyên tắc tham gia hoạt động học tập của người học, nguyên tắc tính vấn đề của dạy học”. Những phân tích của tác giả về các triết lý dạy học hiện đại như triết lý kiến tạo triết lý hợp tác, triết lý dạy học dựa vào vấn đề, triết lý hiện sinh [29] là tiền đề vô cùng quan trọng để xây dựng cơ sở lý thuyết cho dạy học kỹ thuật hướng quy nạp.

Tuy vậy các tác giả trên còn mang nặng lý luận, chủ yếu nghiên cứu và phân tích chiến lược dạy học này ở bình diện vĩ mô, ở mô hình lý thuyết mà chưa đi vào cụ thể, chưa thực sự và chưa có điều kiện gắn với thực tiễn dạy học trong nhà trường Việt Nam.

12

Trong khi đó, để cụ thể hóa từ khung lý thuyết thành những biện pháp và kỹ thuật dạy học của một quan điểm hay tư tưởng dạy học nào đó là cả một vấn đề lớn, cần nhiều công sức của những người làm công tác giáo dục nói chung, trong đó có cả

Giảng viên, Giáo viên đứng lớp chứ không chỉ riêng các nhà lý luận, chuyên gia nghiên cứu. 1.1.3. Những nhận xét rút ra từ tổng quan nghiên cứu vấn đề và nhận định cho nghiên cứu của luận án.

Các nghiên cứu về dạy học theo hướng quy nạp từ trước đến nay chủ yếu tập trung vào các lĩnh vực toán học, hình học.

- Con đường diễn dịch hoặc quy nạp - Con đường phân tích hoặc tổng hợp Mục tiêu dạy học: là yếu tố quyết định đến chất lượng của quá trình dạy học. Mục tiêu đặt ra đúng đắn, phù hợp với nhu cầu phát triển của xã hội thì chất lượng của quá trình dạy học sẽ được nâng cao. Trong QTDH, căn cứ vào mục tiêu dạy học người ta sẽ xác định được các nội dung cần truyền đạt, phương pháp dạy học tương ứng, phương tiện dạy học phù hợp và cách thức thích hợp để kiểm tra và đánh giá kết quả của quá trình dạy học đó một cách khách quan và chính xác nhất.

13

Trong lĩnh vực kỹ thuật mới có một số nghiên cứu “Dạy học cơ kỹ thuật theo lý thuyết học tập kiến tạo trong đào tạo giáo viên công nghệ”; hoặc như tác giả Nguyễn Văn Bảy bàn về “Dạy học trải nghiệm và vận dụng trong đào tạo nghề Điện dân dụng cho lực lượng lao động nông thôn”; hoặc như Nguyễn Ngọc Tuấn nói về “Dạy học hợp tác qua mạng ở đại học trong dạy học Kỹ thuật điện tử”… Ở Việt Nam một số nhà toán học đã áp dụng phương pháp quy nạp này để giải các bài toán hình học. Tuy nhiên các nghiên cứu trong dạy học kỹ thuật theo hướng quy nạp còn rất hạn chế. Đặc biệt là trong các học phần cơ sở kỹ thuật ngành cơ khí chưa có một nghiên cứu nào nghiên cứu về giảng dạy các học phần này theo hướng quy nạp. Do đó luận án này tập trung nghiên cứu đến các vấn đề dạy học, dạy học kỹ thuật, dạy các học phần cơ sở kỹ thuật ngành cơ khí ở các trường cao đẳng theo hướng quy nạp. 1.2. Cơ sở lý luận của dạy học phần Cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp 1.2.1. Một số khái niệm. + Dạy học: Dạy học là hai mặt của một quá trình luôn tác động qua lại, bổ sung cho nhau, quy định lẫn nhau, thâm nhập vào nhau thông qua hoạt động công tác nhằm tạo cho người học khả năng phát triển trí tuệ, góp phần hoàn thiện nhân cách. + Dạy học kỹ thuật: Dạy học kỹ thuật là quá trình tác động qua lại giữa giáo viên giảng dạy kỹ thuật với người học. Quá trình tác động đó giúp người học lĩnh hội được các kiến thức, kỹ năng (kỹ năng về các nguyên lý vật lý, toán học, khoa học vật liệu và kỹ thuật ứng dụng thiết kế) để vận dụng vào các vấn đề thực tiễn, góp phần hoàn thiện nhân cách. 1.2.2. Lý luận về dạy học kỹ thuật hiện đại. Lý luận dạy học có thể hiểu là môn khoa học nghiên cứu bản chất, mục đích, các quy luật và các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình dạy học nhằm tìm ra cơ sở khoa học của việc dạy tốt, học tốt, trên cơ sở đó đưa ra hệ thống những biện pháp hữu hiệu để nâng cao chất lượng của dạy và học. Có thể nói lý luận dạy học là là lý thuyết của dạy và học. Logic của quá trình dạy học lại có thể diễn ra theo các con đường khác nhau:

Nội dung dạy học: là yếu tố xác định xem cần phải truyền thụ cái gì cho người học trong suốt thời gian quá trình dạy học diễn ra. Nội dung dạy học không phải được lựa chọn một cách bừa bãi mà phải phù hợp với mục tiêu đã đề ra.

Phương pháp dạy học: là yếu tố xác định cách thức, phương thức hiệu quả để Người thầy có thể truyền đạt được Nội dung dạy học cho Người học, sao cho Người học có thể chủ động, tích cực và sáng tạo chiếm lĩnh được nội dung đó, biến nó thực sự thành kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo của bản thân, qua đó và bằng cách đó hình thành và phát triển nhân cách của Người học theo mục tiêu đã đề ra.

Phương tiện dạy học: là yếu tố xác định các công cụ, phương tiện cần thiết được sử dụng trong quá trình dạy học để trợ giúp cho Người thầy có khả năng diễn đạt được Nội dung dạy học sáng sủa, dễ hiểu hơn, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình lĩnh hội của Người học nhằm đạt tới mục tiêu dạy học đã được đặt ra.

Kiểm tra đánh giá quá trình dạy học: là yếu tố để đảm bảo chất lượng của quá trình dạy học thông qua hai nhiệm vụ cơ bản: Kiểm tra đánh giá để củng cố, nâng cao kiến thức cho người học; Kiểm tra đánh giá nhằm xem xét một cách khoa học Quá trình dạy học với mục tiêu đã đề ra để từ đó có những biến đổi phù hợp nhằm nâng cao chất lượng của dạy và học.

Các điều kiện dạy học: là yếu tố xác định các điều kiện bên ngoài (khách quan) như cơ sở vật chất, kỹ thuật, vị trí địa lý, văn hoá xã hội … và điều kiện bên trong (chủ quan) như động cơ học tập, hứng thú học tập, năng lực nhận thức, tâm sinh lý học của người học … ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp tới quá trình dạy học. Đây là yếu tố rất quan trọng không thể xem nhẹ trong quá trình dạy học, đặc biệt đối với Người thầy nếu không xác định rõ yếu tố này sẽ gặp rất nhiều khó khăn trong quá trình giảng dạy và có thể chất lượng học tập sẽ không cao.

Trong cuốn “Lý luận và phương pháp dạy học phát triển năng lực và tư duy sáng tạo” [12] tác giả Trần Khánh Đức đã đưa ra một cách ngắn gọn mục tiêu dạy học chính là các kết quả học tập cần đạt sau một quá trình dạy học. Thông thường mục tiêu dạy học của bài học góp phần thực hiện mục tiêu dạy học của môn học/học phần và các mục tiêu dạy học cụ thể là các thành tố tạo nên mục đích dạy học. Việc đề ra mục tiêu dạy học là phải tạo cho người học có tri thức, kỹ năng, thái độ từ đó hình thành các phẩm chất, năng lực cụ thể nhưng trong thực tế giáo viên thường chưa chú ý thích đáng đến một số yêu cầu khi xác định mục tiêu dạy học, đó là:

- Mục tiêu xác định phải hướng vào người học: Thật sự họ có thể làm được sau

khi học (thường gọi là mục tiêu học tập).

- Mục tiêu đó có thể mô tả tường minh và có thể quan sát được; - Mục tiêu đó có thể lấy làm bằng chứng cho kết quả học tập và đo lường được theo các cấp độ nhận thức, thái độ và kỹ năng hành động.

14

- Mục tiêu đó gắn với phương pháp dạy học và điều kiện để đạt được nó. Theo PGS Trần Khách Đức thì dạy học được xem như một quá trình với sự tương tác qua lại của nhiều thành tố. Các thành tố cơ bản của quá trình dạy - học như:

Môi trường sư phạm MỤC TIÊU DẠY HỌC

Phương pháp dạy học Nội dung dạy học

Phương tiện dạy học Hình thức tổ chức dạy học

Kiểm tra – đánh giá Kết quả dạy – học Hoạt động Học Hoạt động Dạy

Người dạy Người học

Hình 1.3 - Các thành tố cơ bản của quá trình dạy học

+ Lý luận về công nghệ dạy học kỹ thuật hiện đại Theo Seels and Richey, hiệp hội giao tiếp và công nghệ giáo dục cho rằng “CNDH là lý thuyết và quá trình thực hành việc thiết kế, phát triển, ứng dụng, quản lý và đánh giá quá trình học tập và tài nguyên học tập

15

Hình 1. 4 – Công nghệ dạy học của Seels and Richey (1994)

Michael Molenda định nghĩa CNDH là một lĩnh vực nghề nghiệp trong đó kiến thức của khoa học dạy học và nghệ thuật giảng dạy, đạt được bởi sự học tập, nghiên cứu và kinh nghiệm, được đáp ứng để phát triển và quản lý, tài liệu dạy học và hệ thống dạy học góp phần đóng góp cho nhân loại, môi trường học tập hiệu quả cần thiết để thúc đẩy sự tiến bộ.

Theo tác giả Đỗ Mạnh Cường [30] công nghệ dạy học nghiên cứu về thiết bị và phương pháp để hỗ trợ việc học.

Công nghệ dạy học là các ứng dụng được tích hợp có ý nghĩa có hệ thống cả công nghệ dạy học mềm gồm: nguyên tắc thiết kế dạy học, chiến lược và chiến thuật dạy và công nghệ dạy học cứng gồm: SGK, phim ảnh, ti vi, máy tính để tạo ra môi trường học tập có hiệu quả

Công nghệ dạy học được xác định là sự tích hợp và sử dụng khả năng và việc áp dụng công nghệ thông tin bao gồm máy tính cá nhân, hệ thống đa phương tiện, mạng máy tính nội bộ và mạng toàn cầu và những công cụ khác có chức năng hỗ trợ cho chương trình dạy học. Kiến thức và kinh nghiệm với công nghệ thông tin nên bao gồm việc dạy học để phát triển khả năng của sinh viên trong việc sử dụng những công nghệ thông tin khác nhau. Ngoài ra nó còn bao gồm sự hiểu biết về tiềm lực mà công nghệ thông tin mang lại những công việc tương lai và cho cuộc sống thường ngày.

Công nghệ dạy học là phân tích vấn đề, thiết kế giải pháp, phát triển, thi hành, quản lý và đánh giá quá trình dạy học và nguồn để tăng khả năng học tập và trình bày trong giáo dục và trong công việc.

Từ các khái niệm trên tác giả đưa ra khái niệm khái quát như sau: Công nghệ giảng dạy kỹ thuật là hệ thống các phương tiện, phương pháp và kỹ năng giảng dạy nhằm vận dụng những quy luật khách quan như khoa học thần kinh nhận thức, tâm lý học, giáo dục học,… tương tác vào người học, người học sử dụng công nghệ học tập đó là phương tiện, phương pháp và kỹ năng học tập trong môi trường học tập (có thể là môi trường ảo), tạo nên một kết quả học tập xác định của người học.

Công nghệ học tập là hệ thống các phương tiện học, phương pháp dạy học và kỹ năng học nhằm vận dụng những quy luật khách quan như khoa học thần kinh nhận thức, tâm lý học, giáo dục học,… mà người học có thể trải nghiệm trong môi trường học (hoặc môi trường ảo) nhằm vận dụng kinh nghiệm tạo nên một kết quả học tập xác định của người học. 1.2.3. Lý luận về dạy học kỹ thuật theo hướng quy nạp

+ Định nghĩa quy nạp. Quy nạp là phép tìm chân lý căn cứ vào những nhận xét về các sự vật riêng lẻ rồi đúc lại thành nguyên tắc chung trên cơ sở sử dụng tri thức về logic.

Phương pháp quy nạp là một trong những kiểu suy lý và phương pháp nghiên cứu đi từ cái riêng đến cái chung, từ những sự vật cá biệt tới nguyên lý phổ biến.

16

Quy nạp được phân thành hai loại chủ yếu: Quy nạp đầy đủ và quy nạp không đầy đủ. Quy nạp đầy đủ là phương pháp dựa trên sự liệt kê đầy đủ các tiền đề bao quát mọi trường hợp của một hiện tượng để từ đó rút ra kết luận chắc chắn. Quy nạp không đầy đủ là kiểu suy lý đi từ cái không bao quát mọi trường hợp của hiện tượng để từ đó rút ra một kết luận chung. Quy nạp đầy đủ được ứng dụng rất hạn chế trong thực tiễn khoa học, còn quy nạp không đầy đủ được ứng dụng rộng rãi nhưng điểm yếu của nó

là kết luận được rút ra không phải là kết luận chắc chắn chỉ có xác xuất đúng nhất định.

+ Quy nạp trong dạy học kỹ thuật. Phép quy nạp thường bắt đầu bằng sự quan sát. Học tập phải là một quá trình tích cực trong đó sinh viên kiến tạo, tìm tòi ý tưởng mới hay khái niệm mới trên cơ sở vốn kiến thức của họ (có thể do tích lỹ kinh nghiệm, trải nghiệm trong quá trình học). Vai trò của người giáo viên là khuyến khích, định hướng, dẫn dắt và tạo điều kiện để sinh viên tự khám phá, tìm tòi ra các nguyên lý, khái niệm, quy trình.

Jean – Marc Denommé và Madeleine Roy với công trình “Tiến tới một phương pháp sư phạm tương tác” (Sư phạm tương tác) [31], [31] đã mô tả logic của hoạt động dạy học trong mối quan hệ người dạy – người học – môi trường cả về phương diện chức năng và cấu trúc của các yếu tố tham gia vào mối quan hệ đó.

Dạy học kỹ thuật có nhiều tương thích với dạy học theo quy nạp trên các mặt. Thực hiện với quy trình chặt chẽ và logic, dạy học tích hợp giữa lý thuyết và thực hành, có các ví dụ minh họa thực tế. Do đó vận dụng dạy học theo hướng quy nạp vào dạy học kỹ thuật là phù hợp và sẽ phát huy được tính chủ động, sáng tạo của sinh viên trong quá trình học tập, nhằm nâng cao chất lượng dạy học nói chung và giáo dục nghề nghiệp nói riêng.

Trong dạy học kỹ thuật là dạy các khái niệm kỹ thuật, sơ đồ, cấu tạo, nguyên lý, quy trình (quy trình tháo lắp các bộ phận máy móc, quy trình sửa chữa các bộ phận máy…). Bởi vậy để vận dụng dạy học theo hướng quy nạp vào dạy học kỹ thuật điều quan trọng là phải xây dựng được các tình huống học tập, các trò chơi, các phần mềm mô phỏng; quy trình dạy học kỹ thuật theo hướng quy nạp phù hợp với các khái niệm kỹ thuật, sơ đồ, cấu tạo, nguyên lý, quy trình tháo lắp các bộ phận máy, quy trình sửa chữa các bộ phận máy theo các bài trong các học phần cơ sở kỹ thuật ngành Cơ khí thì việc dạy học mới đạt được hiệu quả.

Trong quá trình giảng dạy không phải bài học nào ở các môn học, mô đun trong các học phần cơ sở kỹ thuật ngành Cơ khí chúng ta cũng áp dụng dạy học theo hướng quy nạp đạt được hiệu quả cao. Qua đó để dạy học kỹ thuật theo hướng quy nạp hiệu quả cần xây dựng các tiêu chí để lựa chọn bài, nội dung dạy phù hợp với dạy học theo hướng quy nạp.

+ Khái niệm phát hiện Tiếng anh là “Discovery” là sự khám phá. Theo Từ điển Tiếng Việt, Phát hiện là tìm thấy cái chưa ai biết; Phát hiện trong dạy học các học phần cơ sở ngành cơ khí được hiểu theo nghĩa sau: “tìm thấy cái chính mình chưa biết và có nhu cầu muốn biết” để từ đó chỉ rõ cho sinh viên trong việc tìm ra những tri thức mới hay nguyên lý mới. + Cơ sở khoa học của dạy học phần Cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp.

Khi dạy các khái niệm, định nghĩa, nguyên lý, định lý các nội dung trong học phần cơ khí sử dụng dạy học khám phá bằng các mô hình quy nạp thì sẽ kích thích, tìm tòi sáng tạo của sinh viên tạo ra nhiều hứng thú học tập từ đó góp phần nâng cao hiệu quả, chất lượng học tập cho sinh viên.

17

+ Dạy học khám phá - Một trong những phương pháp dạy học tích cực có nhiều ưu điểm là dạy học

khám phá. Đây là phương pháp dạy học thể hiện quan điểm của xu hướng sư phạm khám phá.

- Học tập phải là một quá trình tích cực trong đó sinh viên kiến tạo ý tưởng mới hay khái niệm mới trên cơ sở vốn kiến thức của họ. Vai trò của người giáo viên là khuyến khích, tạo điều kiện để sinh viên tự khám phá ra các nguyên lí.

- Quá trình khám phá của người học đã được giáo viên lập kịch bản sẵn, tức là có sự chuẩn bị đặc biệt, người học được đặt vào kịch bản đó, thực hiện các công việc được người giáo viên bố trí sẵn. Các hoạt động khám phá thường được tiến hành theo nhóm.

+ Trong dạy học khám phá giáo viên cần : - Phải lựa chọn và xác được nội dung kiến thức mới trong từng phần, từng bài. - Vấn đề lựa chọn sinh viênphải tự khám phá được - Phải định hướng phát triển tư duy của sinh viên trong quá trình giải quyết vấn đề (thông qua hệ thống câu hỏi, bài tập, tranh ảnh, biểu bảng...)

- Xác định phương pháp dạy cho từng loại bài và từng đơn vị kiến thức. + Ưu điểm, hạn chế của dạy học khám phá Dạy học khám phá có những ưu điểm sau: - Phát huy được nội lực của học sinh, tư duy tích cực - độc lập - sáng tạo trong quá trình học tập.

- Kích thích trực tiếp lòng ham mê học tập của học sinh. - Hình thành phương pháp tự học. Ðó chính là động lực thúc đẩy sự phát triển bền vững của mỗi cá nhân trong cuộc sống.

- Giải quyết các vấn đề nhỏ vừa sức của sinh viênđược tổ chức thường xuyên trong quá trình học tập, là phương thức để sinh viên tiếp cận với kiểu dạy học hình thành và giải quyết các vấn đề có nội dung khái quát rộng hơn.

- Ðối thoại Trò - Trò, Trò - Thầy đã tạo ra bầu không khí học tập sôi nổi, tích cực và góp phần hình thành mối quan hệ giao tiếp trong cộng đồng xã hội.

Hạn chế: - Kế hoạch của tiết học dễ bị phá vỡ - Không đem lại hiệu quả tối đa nhất là đối với sinh viên yếu - Không phải chủ đề nào cũng đều có thể áp dụng được. - Tổ chức dạy học khám phá sẽ kém hiệu quả nếu giáo viên không nắm vững năng lực của sinh viên và thiếu công phu trong công tác chuẩn bị.

Dạy học khám phá là giáo viên tổ chức cho sinh viên tìm tòi phát hiện, khám phá ra tri thức mới, cách thức hành động mới nhằm phát huy năng lực giải quyết vấn đề và tự học cho sinh viên.

Trong dạy học khám phá, người học đóng vai trò là người phát hiện còn người dạy đóng vai trò là chuyên gia tổ chức.

Đặc điểm của phương pháp này là giảm bớt thuyết trình, diễn giải; tăng cường dẫn dắt, điều khiển, tổ chức nhằm phát huy năng lực tư duy, phát triển kỹ năng giải quyết vấn đề của sinh viên nhằm khám phá ra tri thức mới một cách chủ động.

18

Dạy học theo hướng quy nạp là một trong những cách dạy học theo hướng khám phá tri thức mới. Phương pháp dạy học này phát huy được tính tích cực học tập của

SV, giúp người học có cơ hội để phân tích, khái quát hóa, trừu tượng hóa các sự vật hiện tượng.

Dạy học theo hướng quy nạp là cách thức dạy học mà trong đó GV đưa ra các yêu cầu, tình huống dạy học, hướng dẫn để SV phân tích từng kiến thức riêng (như trải nghiệm trong môi trường ảo, mô hình, vật thật, hình vẽ, tranh, ảnh...), so sánh, khái quát hóa, trừu tượng hóa để tìm ra các dấu hiệu bản chất đặc trưng của kiến thức. Từ đó, SV phát hiện và hiểu tường minh vấn đề.

Dạy học theo hướng quy nạp là cho người học quan sát thực tế tình huống chứa nội dung cần giảng dạy (thông qua mô hình, vật thật, phần mềm mô phỏng, các trò chơi...), đưa ra các ví dụ sau đó đặt câu hỏi, thảo luận dẫn dắt và tổng kết các kết quả mà người học quan sát, thảo luận, trải nghiệm sau đó GV đưa ra nội dung cần giảng dạy.

Dạy học theo hướng quy nạp có một số đặc điểm sau: - Dạy học theo hướng quy nạp nhằm dẫn dắt người học phân tích từng tri thức riêng lẻ sau đó khái quát thành những tri thức chung có tính quy luật;

- Dạy học theo hướng quy nạp là phương pháp cho phép người học đưa ra những suy nghĩ, ý tưởng, khám phá các tri thức mới thông qua sự hướng dẫn, tổ chức của người dạy;

- Dạy học theo hướng quy nạp kích thích sự tò mò, hứng thú học tập vì người học được đưa vào tình huống dạy học xác định, tham gia trải nghiệm trong một số môi trường ảo...;

- Thông qua dạy học theo hướng quy nạp, SV không chỉ lĩnh hội được tri thức mà còn học được cách phân tích, tư duy, học được phương pháp học, cách giải quyết vấn đề.

Như vậy, trong dạy học theo cách này, người học tự lực, tích cực tìm tòi, phân tích khám phá tri thức cho bản thân. Để phát huy hết hiệu quả của quy nạp, GV có thể sử dụng quy nạp kết hợp nhiều phương pháp dạy học tích cực khác như phương pháp thảo luận nhóm, phương pháp dạy học nêu vấn đề, sử dụng các trường hợp điển hình trong dạy học. 1.3. Quy trình dạy học phần Cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp

1.3.1. Đặc điểm của các học phần cơ sở kỹ thuật + Tính trừu tượng

Các học phần cơ sở kỹ thuật trong ngành cơ khí là các môn cơ sở của chuyên ngành (như nghề: Cắt gọt kim loại, cơ khí Ôtô, Hàn,...,) ở các trường cao đẳng. Ví dụ HSSV ngành Cơ khí muốn tiện, phay,...thì HSSV phải biết cấu tạo, nguyên lý, tính chất ... chính vì thế các học phần cơ sở kỹ thuật là các môn học bắt buộc để làm tiền đề cho các môn học, môđun khác. + Tính mô hình hóa và mô phỏng

- Mô hình là một thể hiện bằng thực thể hoặc bằng khái niệm – theo cách tiếp cận xác định – một vài thuộc tính và quan hệ tiêu biểu của một đối tượng nào đó – gọi là nguyên hình nhằm một trong hai, hoặc cả hai, mục đích nhận thức sau:

19

* Làm đối tượng nhận dạng (quan sát) thay cho nguyên hình * Làm đối tượng thực nghiệm hay suy diễn về nguyên hình.

- Lý thuyết mô hình hóa là cơ sở lý luận để xây dựng mô hình, cụ thể là phải xác

định mô hình thõa mãn các yêu cầu đặt ra của của bài toán khảo sát nguyên hình. - Trong thiết kế mô hình ảo phải xem xét nguyên hình để thực hiện mô hình. - Bên cạnh đó còn phải xác định các phép biến đổi kết quả từ mô hình thành kết quả tương ứng với nguyên hình. Trong các học phần cơ sở kỹ thuật có những mô hình được mô phỏng để tìm ra nhiều kết quả khác nhau thông qua tương tác trên máy tính hay nói khác là tương tác ảo trên máy tính thông qua các đối tượng ảo và những biểu tượng, tham biến, thanh trượt, điểm,...sẽ có kết quả nhất định.

- Trong các học phần cơ sở kỹ thuật thường dùng các loại mô hình như mô hình đồng dạng, mô hình toán học (đây là mô hình đóng vai trò quan trọng trong việc nghiên cứu, công nghệ, bằng phương pháp thực nghiệm, trong đó có phương pháp mô phỏng)

- Mô hình hóa là biểu diễn một đối tượng nghiên cứu bằng mô hình tương ứng theo một cách tiếp cận công nghệ, gọi là mô hình hóa đối tượng theo cách tiếp công nghệ.

- Mô phỏng là thực nghiệm nhận dạng được và điều khiển được trên mô hình của đối tượng.

Ví dụ trong dạy học phần vẽ kỹ thuật: B1: Xác định đối tượng tác cần thiết kế mô hình: Trong bài dạy chọn nội dung có những hình vẽ 2D, 3D cần phải thiết kế để tạo mô hình cho việc mô phỏng

B2: Chọn phương tiện thiết kế: Sử dụng máy tính B3: Chọn phần mềm thiết kế hoặc mô hình: Tuỳ theo nội dung hoặc hình vẽ ta chọn phần mềm có sẵn. Trong luận án này tác giả chọn phần mềm để thiết kế những mô hình như những hình vẽ 3D của bài hình cắt và mặt cắt hoặc các hình biểu diễn 3D trong các kịch bản sư phạm và bài giảng điện tử cho các học phần cơ sở kỹ thuật (chương 2 – Vẽ kỹ thuật).

B4: Thiết kế giáo án và bài giảng điện tử tương tác ảo trên máy tính (phần mềm): Đây chính là bước mà GV phải thiết kế kịch bản sư phạm cần phải tác động vào mô hình bằng dạng nào? tác động vị trí nào trước? có theo trình tự hay không? tạo tình huống ở vị trí nào? hoặc tương tác đa điểm … Từ đó có nhiều ý tưởng và theo kịch bản mới xây dựng mô hình theo ý đồ của GV. Ví dụ trong bài hình cắt và mặt cắt, kịch bản sư phạm để thiết kế ra những mô hình 3D của các hình. Những mô hình SV có thể tương tác ảo như: Xoay, tách chi tiết, cắt chi tiết nhiều vị trí, tách chi tiết theo trình tự, từ đó sử dụng phần mềm solidworks hoặc inventor thiết kế những mô hình và lưu lại file đó dướng dạng có phần mở rộng là .exe để chạy chương trình mô phỏng bằng phần mềm eDrawings

B5: Xây dựng mô hình để đưa vào kế hoạch bài giảng: bước này sửng dụng máy tính có cài các phần mềm cần thiết và thiết kế mô hình theo kịch bản sư phạm của GV. B6: Kiểm tra: trong quá trình thiết kế phải chạy thử đúng theo kịch bản nếu chưa thì chỉnh sửa tiếp đến khi hoàn thành.

B7: Vận dụng/ Áp dụng: bước này lưu lại file hoàn chỉnh để đưa vào thiết kế giáo án và giảng dạy.

Ví dụ một số mô hình:

20

(ở phần thiết kế các bài giảng sư phạm của các học phần cơ sở phía dưới)

+ Tính công nghệ mô phỏng

- Công nghệ mô phỏng được xây dựng tương tự như mọi công nghệ đó là hệ thống phương tiện, phương pháp và kỹ năng mô phỏng [17]. Đây chính là nội dung vận dụng vào tương tác ảo trong thiết kế các kịch bản sư phạm để giảng dạy các học phần cơ sở kỹ thuật.

- Môi trường mô phỏng là máy tính tạo ra, đây là môi trường ảo để tạo cảm giác “như thật “thường có những mức độ khác nhau về quan sát được và điều khiển được, trong tương tác ảo có thể có thật hoặc là tưởng tượng, không thể có thật.

- Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của công nghệ mô phỏng, được sử dụng trong các học phần cơ sở kỹ thuật khi:

* Không thể hay không nên thực nghiệm trên đối tượng thực, vì những lý do khác nhau, như: nguyên hình là đối tượng chỉ xuất hiện một lần, hoặc hi hữu, không mong đợi, mô phỏng động đất; nguyên hình chưa có, đang được thiết kế hoặc đang nghiên cứu thi công; có nguyên hình nhưng điều kiện kích cỡ (quá lớn hoặc quá bé), tốc độ (quá nhanh hoặc quá chậm), chi phí (quá đắt), an toàn (quá nguy hiểm) như cắt chi tiết để vẽ hình cắt hoặc mặt cắt trong bản các học phần cơ sở kỹ thuật hoặc đạo đức, v.v…không cho phép;

* Không cần thực nghiệm trên đối tượng thực, nếu mô phỏng khả thi hơn và hiệu quả hơn, đối với: 1. Hoạt động nhận thức: như mô phỏng kiểm chứng thuật toán điều khiển trên mô hình máy CNC; mô phỏng ảo bằng máy tính nhằm giả lập tình huống, dò nghiệm theo kiểu “thử – sai”, với số lần tùy ý, để tìm phương án tối ưu, mô phỏng sự hoạt động của động cơ đốt trong, quy trình lắp ráp động cơ, trong các học phần cơ sở kỹ thuật mô phỏng về hình chiếu, hình cắt, mặt cắt, tách chi tiết hoặc lắp ráp chi tiết,…2. Rèn luyện kỹ năng: trước khi triển khai ứng dụng một phương tiện hay phương pháp đắt tiền hoặc đòi hỏi năng lực chuyên môn cao, như thực hành ảo trong dạy lái máy bay, mô hình ảo hình cắt bậc. + Các tác nhân của quá trình dạy học.

Ba tác nhân của quá trình dạy học là [17]: (SV) – (GV) – (MT). Người học được hiểu là người đi học (học cách học), không phải là người được dạy. Người học có nghĩa là cô gắng và học tập. Như vậy, người học chủ động tiếp nhận tri thức, không ghi nhớ chúng một cách thụ động, máy móc. Người học là chủ thể của hoạt động học, tự khám phá tri thức trên cơ sở kinh nghiệm sống của bản thân hoặc cùng hợp tác với các thành viên khác trong tập thể.

Vận dụng vào việc học môn các học phần cơ sở kỹ thuật sinh viên thông qua máy tính tương tác trên các đối tượng ảo thông qua sự gợi ý của GV sẽ cho kết quả và từ đó SV hiểu được nội dung tri thức mới.

21

- Người dạy là một nhà giáo, là người tổ chức, định hướng, giúp đỡ người học. Sự uyên bác về tri thức, trình độ văn hoá cao và phong cách, giá trị của người dạy sẽ tạo động lực cho người học hứng thú học tập, luôn kích thích người học tích cực trong hoạt động học để đạt được mục tiêu học tập. Cơ sở này trong thời đại ngày nay công việc giảng dạy không phải một sự truyền đạt kiến thức đơn thuần thầy đọc trò ghi mà là phải đổi mới là phải làm nảy sinh tri thức ở SV theo cách của một người hướng dẫn. Trong dạy môn các học phần cơ sở kỹ thuật GV hướng dẫn SV sử dụng những mềm tương tác ảo tác động trên những mô hình, hướng dẫn cách vẽ trên bản các học phần

cơ sở kỹ thuật và tìm ra những tri thức mới. GV không thể học thay cho SV vì thế chí có hướng dẫn cho SV cách học,…

- Người dạy là người hướng dẫn, lập lên kế hoạch trong công việc. Xây dựng kế hoạch hoạt động là xác định phương hướng và mục đích của quá trình dạy học; từ đó chọn nội dung và phương pháp cho phù hợp.

- Môi trường ở đây được hiểu một cách biện chứng. Thông thường thì đó là tất cả những gì tồn tại khách quan (trong tự nhiên, xã hội và tư duy ngoài bộ đôi người học và người dạy, trong đó gần gũi nhất là nhà trường (với phương tiện dạy và học,…), gia đình (với điều kiện sống và hoat động) và xã hội (với thể chế giáo dục, đào tạo,…). Tuy nhiên, về nguyên tắc, đối với mỗi tác nhân được xét, luôn có thể xem mọi đối tượng khác đều là MT. Trong dạy học môi trường thường được hiểu là tất cả sự vật, hiện tượng diễn ra xung quanh người học và tác động đến người học, qua đó nhân cách được hình thành và phát triển ngày một hoàn thiện. Trong dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật ngành Cơ khí nếu không đảm bảo về điều kiện dạy học và các điều kiện khác thì ảnh hưởng đến quá trình học của GV, SV. Tất cả các yếu tố của phương pháp sư phạm nào đều ghép với ba tác nhân này. + Các thao tác hoạt động dạy học.

Hoạt động sư phạm bao gồm toàn bộ các hoạt động của người đi học, của GV khi giúp đỡ SV trong quá trình học, hoạt động này đều chịu ảnh hưởng của MT xung quanh [17].

- Phương pháp học – người đi học sử dụng mọi tiềm lực để kiến thức và kỹ năng sinh sôi theo bộ máy học của mình. Nói một cách khác, người học học bằng cách sử dụng tốt bộ máy học. Theo quan điểm hiện đại, SV tự giác, tích cực, tự lực chiếm lĩnh tri thức học tập. Như vậy, SV chủ động tiếp nhận những tri thức, không nhớ một cách thụ động, máy móc. SV là chủ thể của hoạt động học, tự lực khám phá tri thức trên cơ sở những kinh nghiệm sống của bản thân hoặc cùng hợp tác với các thành viên khác trong tập thể. Đây chính là quá trình dạy học tương tác ảo trong Các học phần cơ sở kỹ thuật SV là người chủ động tác động tương tác trên phầm mềm thông qua đối tượng ảo (mô hình ảo) sẽ tìm ra những tri thức trong học tập. Trong thời đại ngày nay SV dùng phương pháp học bằng cách khởi động bằng việc sử dụng nội lực của SV kế hợp với phương tiện hiện đại (máy tính, internet,..) và sử dụng kỹ năng học và cuối cùng sẽ được tri thức mới hay còn gọi là công nghệ học.

- Phương pháp sư phạm – người dạy dựa trên kiến thức, kinh nghiệm của SV để hướng dẫn, giúp đỡ SV sinh sôi kiến thức và kỹ năng. Nói một cách khác, GV dạy bằng cách giúp người học sử dụng tốt các yếu tố của SV để tìm tòi khám phá tri thức. GV cần đến kiến thức, kinh nghiệm, phẩm chất sư phạm và MT cũng như nhu cầu của SV thì mới tạo nên một không khí thuận lợi cho SV. Ngày nay GV cần phải có kiến thức về CNTT&TT áp dụng trong dạy học. GV phải dùng hệ thống các phương tiện, phương pháp và kỹ năng vào dạy học gọi là công nghệ dạy học để giúp đỡ SV.

- Ảnh hưởng của môi trường gồm MT bên trong và bên ngoài ảnh hưởng tới phương pháp học, phương pháp sư phạm và tác động đến hoạt động của hệ thần kinh, kích thích hay ức chế trong khi dạy và học. + Tương tác trong môi trường sư phạm.

22

Mỗi tác nhân trong bộ ba (SV) – (GV) – (MT) khi thực hiện thao tác luôn luôn quan hệ với nhau cho mỗi một tác nhân hoạt động và phản ứng dưới ảnh hưởng của

hai tác nhân kia trong quá trình dạy học. Có thể biểu diễn mối quan hệ tương hỗ này và sự tương tác qua các mũi tên (Hình 1.1). Chẳng hạn, người học (NH) với phương pháp học của mình ắt có những phản hồi tự nhiên qua câu hỏi hay biểu cảm,…, dẫn đến những đáp ứng thích hợp về phương pháp diễn đạt hay minh họa,…, của người dạy (ND), hoặc có nhu cầu tham khảo tài liệu nhiều hơn và tốt hơn dẫn đến những cải thiện về môi trường (MT) học tập như mở rộng quy mô và nâng cao chất lượng phục vụ của thư viện, v.v… Môi trường sự tương tác với người dạy và người học là khi dạy trong môi trường tối và khó chịu và học cảm thấy khó chịu, chính từ đó xuất hiện tương tác qua lại, mối quan hệ qua lại giữa 3 tác nhân.

Những tương tác này hầu như người dạy ai cũng biết và đã áp dụng với dạy học truyền thống. Tuy nhiên điều khác biệt cơ bản tương tác hiện đại và tương tác dạy học truyền thống là:

- Thứ nhất, định hướng tương tác hiện đại, theo tiếp cận khoa học thần kinh về học và dạy: người học là trung tâm, người dạy hướng dẫn và giúp đỡ.

Quan niệm người học là trung tâm cũng đã có từ trước, chẳng hạn từ tác phẩm Freedom to learn của C.R. Rogers (1969) theo nhưng cũng chỉ là những đề xuất mang tính khái quát hóa kinh nghiệm, phải đến sự ra đời của một khoa học học tập được khẳng định và tiếp cận khoa học thần kinh về học và dạy được đề xuất, mới thực sự có cơ sở khoa học. Đây cũng là một trong những ví dụ về “khoa học đi sau công nghệ”.

Chân lý “người học là trung tâm” thật hiển nhiên và đơn giản, vì lẽ bộ máy học cũng giống như bộ máy hô hấp hay bộ máy tiêu hóa,… của mỗi con người, không ai có thể hô hấp hay tiêu hóa thay cho người khác mà chỉ có thể dựa vào quy luật hoạt động của các bộ máy vốn có ấy để tổ chức, hướng dẫn và giúp đỡ họ tự làm lấy việc hô hấp, tiêu hóa,…cũng như học tập, một cách tốt nhất.

- Thứ hai, khả năng tương tác hiện đại, nhờ Công nghệ thông tin và truyền thông với trào lưu phát triển tương tác: ngày nay ngoài tương tác thực còn có thể tương tác ảo trong dạy học lý thuyết cũng như dạy thực hành, về mọi lĩnh vực, dưới mọi hình thức, vào mọi lúc, ở mọi chỗ, với mọi (mức) độ;

Chẳng hạn, với các môn khoa học tự nhiên và công nghệ, theo phương pháp dạy học truyền thống, thường ít có hoặc thậm chí không có tương tác động lực (dynamic interaction, trong giờ dạy lý thuyết ở phòng học, giảng đường, vì không có điều kiện (thời gian, phương tiện, điều kiện địa điểm…); trong giờ thực hành (bài tập, thí nghiệm, bài thực hành ở xưởng hoặc phòng máy tính) tuy có tương tác nhiều hơn, nhưng vẫn trong khuôn khổ của định hướng truyền thống – người dạy là trung tâm. Gần đây, với những phương pháp dạy học tích cực, được đúc kết từ kinh nghiệm thực tiễn, người học là trung tâm đã ngày càng trở thành một định hướng được thừa nhận, nhưng cũng phải đến nay, khả năng tương tác động lực lấy người học làm trung tâm mới trở thành hiện thực, đó là nhờ có:

- Các phần mềm dạy học tương tác và mạng tính cho phép người học chủ động thao tác, thử - sai tùy ý, trong môi trường mô phỏng do máy tính tạo ra ngay tại lớp trong giờ lý thuyết, thực hành tích hợp trên máy tính cũng như lúc tự học, tùy điều kiện cụ thể về thời gian, địa điểm và mức độ,…, vì thế có thể lĩnh hội, tìm tòi,… và vận dụng kiến thức một cách hiệu quả. Như các phần mềm được áp dụng trong luận án này để tương tác ảo như: eDrawings, Cabri 3Dv2, GeoGebra 5.0, ...Phần mềm miễn phí.

23

- Các quy chế hướng người học, như học chế tín chỉ hoặc mô đun cho phép người học tự quyết định lộ trình học tập thích hợp, từ đó tự tin và thực sự có ý thức về

vai trò chủ nhân trong hoạt động học của mình, tuy nhiên cụ thể điều kiện của từng trường để áp dụng cho phù hợp;

Tương tác động lực với người học là trung tâm trong giờ lên lớp lý thuyết, nhờ phương tiện dạy học hiện đại, là một trong những phương thức tích hợp lý thuyết với thực hành và dạy theo tiếp cận công nghệ, để nâng cao hiệu quả dạy và học.

Ngoài tương tác quen thuộc giữa bộ ba tác nhân hay gọi bộ ba tương tác hướng ngoại, tương tác giữa các phần tử trong một tác nhân hay gọi bộ ba tương tác hướng nội vốn có trong dạy học truyền thống, hiện nay cũng được phát triển mạnh ở tầm cao hơn: giữa những người học với nhau như cộng tác nhóm giáp mặt hoặc trực tuyến,…, giữa những người dạy với nhau như cộng tác đội,…, giữa những bộ phận trong một môi trường hay giữa các môi trường với nhau như các hình thức đào tạo gắn với thị trường lao động, họp tác đào tạo giữa nhà trường và doanh nghiệp, đào tạo liên thông giữa hai trường, đào tạo trực tuyến, đào tạo từ xa v.v….

Như vậy từ những đặc điểm kể trên của các học phần cơ sở kỹ thuật có nội dung tính trừu tượng phản ánh hệ thống các khái niệm, quy ước, cấu tạo, nguyên lý, tính chất tưởng tượng vì vậy ứng dụng mô hình hóa và mô phỏng để làm rõ bản chất của của các học phần cơ sở kỹ thuật đây là cơ sở khoa học và cơ sở phương pháp luận để dạy học phần Cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp trong ngành cơ khí là phù hợp và theo hướng phát triển. 1.3.2. Dạy học phần Cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp trong đào tạo ngành cơ khí trình độ cao đẳng

Trong các tài liệu về khoa học giáo dục ở Việt Nam hiện nay tồn tại hai quan niệm khác biệt về thuật ngữ “dạy học”. Quan niệm thứ nhất đã xuất hiện từ lâu cho rằng “dạy học” nghĩa là “dạy và học”. Quan niệm thứ hai mới xuất hiện gần đây cho rằng, “dạy học” (teaching) là công việc của nhà giáo nhằm gây ảnh hưởng có chủ đích đến người học, hành vi học tập và quá trình học tập của người học, tạo môi trường và điều kiện cần để người học duy trì, cải thiện hiệu quả học tập, kiểm soát quá trình và kết quả học tập của bản thân [18]. Chủ thể dạy học là nhà giáo, hay bất kì người nào hướng dẫn, bảo ban người khác học tập, đối tượng dạy học là người học và việc học của họ. Nghiên cứu này tiếp cận theo quan niệm thứ hai để giải quyết vấn đề nghiên cứu.

Theo Từ điển bách khoa Britannica (2014), quyển 1, cơ khí là ngành kỹ thuật liên quan tới thiết kế, sản xuất, lắp đặt và vận hành động cơ, máy móc và quy trình sản xuất. Cơ khí bao gồm việc áp dụng nguyên lí động lực học, điều khiển, nhiệt động lực học và truyền nhiệt, cơ học, sức bền vật liệu [tr.661, 42].

Do vậy, chương trình đào tạo kỹ thuật cơ khí ở trường cao đẳng thường bao gồm hai nhóm học phần: (1) các học phần cơ sở của kỹ thuật cơ khí như toán kỹ thuật, vật lí kỹ thuật, khoa học vật liệu, cơ học chất lỏng chất rắn, thủy lực khí nén...; (2) các học phần theo từng chuyên ngành sâu như hàn, cơ điện tử, công nghệ ô tô, cắt gọt kim loại...

24

Từ những phân tích trên có thể hiểu: Dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật ngành cơ khí là một nhiệm vụ của người giảng viên kỹ thuật cơ khí ở trường cao đẳng, trong đó họ dạy cho sinh viên các kiến thức lý thuyết và kỹ năng thực hành để thiết kế, chế tạo và vận hành máy móc và hệ thống cơ khí thông qua quá trình học tập các học phần kỹ thuật cơ khí.

Mục đích cuối cùng của dạy học kỹ thuật cơ khí là dạy sinh viên phát triển những năng lực kỹ thuật cơ khí cốt lõi gồm (1) năng lực nhận thức kỹ thuật,(2) năng lực thiết kế kỹ thuật, (3) năng lực chế tạo (hay gia công) kỹ thuật [20], trong đó năng lực nhận thức kỹ thuật đóng vai trò nền tảng. Ngoài ra, những năng lực đặc thù khác như năng lực ngôn ngữ kỹ thuật, tính toán kỹ thuật, năng lực tin học, giao tiếp công nghệ cũng rất quan trọng, nhưng không là yếu tố cốt lõi của năng lực kỹ thuật cơ khí. 1.3.3. Phương pháp và quy trình dạy học theo hướng quy nạp Phương pháp dạy học phần Cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp là phương pháp vận dụng bộ ba tác nhân, bộ ba tương tác và bộ ba nguyên tắc sư phạm tương tác với sự hỗ trợ của những phương tiện (đặc biệt là ứng dụng CNTT xây dựng các mô hình mô phỏng) cho quá trình dạy học về cơ bản là quá trình học bằng làm của người học. Nói một cách khác, trong dạy học các học phần cơ sở ngành cơ khí theo hướng quy nạp sử dụng hệ thống các phương pháp trong đó phương pháp chủ yếu là:

- Dạy học với người học là trung tâm và các tác nhân tham gia có văn hóa ứng xử tương ứng (do đó các phương pháp dạy học nêu và giải quyết vấn đề, cộng tác nhóm, v.v…, với hình thức tổ chức dạy học giáp mặt).

- Dạy học tích hợp (lý thuyết với thực hành), theo tiếp cận công nghệ học thông qua trải nghiệm, học bằng làm, không chỉ làm được mà còn làm tốt, ở đây thực hành và làm đều có thể là ảo hoặc thật, hoặc ảo - thật kết hợp, nói chung, trong môi trường CNTT&TT hiện nay, các phương tiện mô phỏng, tương tác dưới dạng trò chơi số hay trò chơi nghiêm túc là phương tiện dạy học phổ biến.

Dựa vào các bước học tập qua trải nghiệm của David Kolb, tác giả của luận án đề xuất các bước học theo vòng quy nạp

1. Tích lũy sự kiện

2. Trừu xuất từng sự kiện

Trải nghiệm/Thực hành/Thử sai (thực tế hoặc trong môi trường ảo)

Khái quát hoá từng sự kiện

3. Trừu xuất hoàn chỉnh

4. Áp dụng/

Thử nghiệm

Khái quát hoá lý thuyết hoàn chỉnh

25

Sơ đồ 1.1 - Các bước học theo vòng quy nạp

Dựa vào các bước học theo vòng quy nạp tác giả luận án đưa ra quy trình dạy học theo hướng quy nạp như sau:

- Bước 1: Tích lũy sự kiện. Bước này giúp SV được nghe, nhìn, cảm nhận, nhớ lại những hoàn cảnh, tình huống, kinh nghiệm và đặc biệt nhờ có phương tiện giúp SV thực hành, thử sai (thực tế hoặc trong môi trường ảo)... liên quan đến những điều cần học. Người học khám phá ra những thông tin mới nhờ tham gia vào một hoạt động. Nói cách khác, bước này bắt đầu từ một hoạt động.

Các hoạt động thường dùng: đưa ra câu hỏi thảo luận nhóm; bài tập cho nhóm; sắm vai; trò chơi, truyện kể, kịch; thăm thực địa; thực hành, thử sai (trong môi trường ảo).

GV tổ chức các hoạt động bằng cách giới thiệu mục tiêu, hướng dẫn rõ ràng các quy định của hoạt động, nội dung thực hành (thử sai), nên yêu cầu thời gian và quan sát cách SV tiến hành hoạt động. Nếu là hoạt động tiến hành theo nhóm nhỏ thì phải chắc rằng SV đã hiểu rõ công việc mà nhóm phải làm và biết cách tổ chức nhóm: bầu nhóm trưởng, thư kí, người trình bày...

Bước 2: Trừu xuất (khái quát hoá cho từng sự kiện). Trong bước này, SV suy ra những kết quả thảo luận, thực hành, thử sai trong bước 1 để xác định xem khái niệm, bài học nào được rút ra. Những hoạt động thường áp dụng: thảo luận nhóm lớn để tổng hợp; thuyết trình tóm tắt ý chính.

GV có vai trò giống như người dạy trong phương pháp giảng dạy truyền thống, do đó GV cần am hiểu chủ đề, kết quả đang hướng dẫn và có nguồn tham khảo đáng tin cậy. Điều này không có nghĩa là người hướng dẫn phải chủ động trả lời tất cả câu hỏi được nêu ra mà nên hướng dẫn để SV tự tìm ra câu trả lời bằng cách: cung cấp nội dung tóm tắt cho SV; hướng dẫn SV tới nội dung cần xây dựng bằng các câu hỏi...

- Bước 3: Trừu xuất (khái quát hoá lý thuyết hoàn chỉnh). Trong bước này, SV đưa ra kết quả hoàn chỉnh của thảo luận, thực hành hoặc thử sai trong bước 1 để xác định xem khái niệm, bài học nào được rút ra. Vai trò của GV là người đưa ra kết luận và phát biểu các kết luận đó thành các định nghĩa, khái niệm, bài học kinh nghiệm hoặc nội dung cần giảng dạy.

Bước 4: Áp dụng/Thử nghiệm. Để giúp SV thấy bài học có ý nghĩa thì điều mới vừa học phải có liên hệ đến cuộc sống/công việc của các em. Ở bước này, người học có dịp liên hệ bài học với cuộc sống thường ngày. Các cách thường dùng là: SV thực hành kỹ năng; lập chương trình hành động cụ thể; thực hiện những nội dung của bài học.

(Ví dụ minh họa trong các bài giảng các học phần cơ khí ở phần sau) Vai trò của GV dẫn là đưa ra những lời khuyên, hướng dẫn giúp SV thực hành

nâng cao kỹ năng. 1.3.4. Phương tiện dạy học theo hướng quy nạp

Do công nghệ ngày càng phát triển, xuất hiện ngày càng phong phú và đa dạng của các phương tiện dạy học mới trên nền tảng công nghệ hiện đại, đó là máy tính/Đa phương tiện, mô phỏng, multimedia, mạng máy tính.

26

- Máy vi tính: là phương tiện số sử dụng ngày càng nhiều trong dạy học cũng nhưng việc trang bị máy tính trong nhà trường ngày càng trở nên dễ dàng hơn. Nếu như sản phẩm thiết kế từ máy vi tính và sử dụng đúng phương pháp, đúng các nguyên tắc sư phạm, chất lượng giáo dục, dạy học sẽ được cải thiện. Vậy trong dạy học tương

tác ảo sử dụng phương tiện số (người - máy vi tính, phần mềm dạy học mô phỏng) với tương tác tham biến cho phép tùy biến nhật tố (Dạng dòng lệnh, tiếng nói, hộp chọn, con trượt (slider), WIMP (Windows, Icons, Menus, Pointers) và dạng cảm ứng), theo điều hoạt (Dạng kéo thả, ẩn hiện và dạng biến đổi) phương tiện tương tác hằng định chạy và dừng, trong bối cảnh phương tiện dạy học giáp mặt (máy chiếu LCD).

Giao diện WIMP, điều hoạt trực tiếp kiểu kéo – thả và nhập tham biến qua con trượt (slider) hoặc hộp chọn, là những hình thức tương tác thường gặp ở các phần mềm có tính tương tác áp dụng trong luận án nay, như Solidworks, GeoGebra, Cabri3D, SketchUp, eDrawings [4], [5], [11]...

Phần mềm thiết kế các tương tác ảo trong dạy học.

Nhờ các ngôn ngữ lập trình thích hợp, những phương tiện dạy học kiểu trò chơi tương tác (trò chơi số, trò chơi nghiêm túc), ngày càng đa dạng, tiện dụng và hấp dẫn, cho phép tạo dựng và thực hiện tức thì những thao tác ảo “ như thật” trên đối tượng khảo sát. Những phương tiện này rất có ý nghĩa khoa học và thực tiễn trong Lý luận và Công nghệ dạy học tương tác ảo:

 Động lực hóa (hoạt hóa, tích cực hóa) quá trình dạy học,  Nâng cao hiệu quả học tập (học bằng làm, học gắn với hành),  Phát huy tư duy sáng tạo.

Với dạy học, một trong những cách phát triển tính tích cực và tư duy sáng tạo ở người học là xây dựng tiến trình dạy học phỏng theo tiến trình tìm ra tri thức tương ứng trong nghiên cứu khoa học.

Ngày nay trong thế giới trò chơi, ở đó có những đồ chơi (những khái niệm không định nghĩa) và những luật chơi (những tiên đề không chứng minh); người ta đã rất thành công và vẫn đang tiếp tục tìm tòi, sáng tạo ra tất cả những gì mà hệ tiên đề hay bộ đồ chơi và luật chơi cho phép. Các phần mềm tương tác như GeoGebra, Cabri3D, , SketchUp, eDrawings … là những ví dụ.

Trong quá trình học sáng tạo có đề cập mối liên hệ giữa trò chơi với sự sáng tạo và nhấn mạnh: trò chơi là một tập tính động vật, là sự thăm dò những cái có thể và học tập. Ai không chơi thì người đó đã thu hẹp trường tri giác và sáng tạo của họ.

Phần mềm tương tác rất thuận lợi cho việc thực hành để hiểu và nhớ, đặc biệt là để thử tạo tình huống và tập tìm giải pháp, giúp quen dần với sáng tạo bằng phương pháp thử – sai với số lần tùy ý!, do đó không những chỉ gợi mở mà còn xúc tiến hiện thực hóa tư duy sáng tạo. Mạng máy tính:

Mạng máy tính hay hệ thống mạng là sự kết hợp các máy tính lại với nhau thông qua các thiết bị nối kết mạng và phương tiện truyền thông (giao thức mạng, môi trường truyền dẫn) theo một cấu trúc nào đó và các máy tính này trao đổi thông tin qua lại với nhau. Mạng gồm có 3 loại LAN, MAN, WAN. 1.4. Thực trạng dạy học phần cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp trong đào tạo ngành cơ khí trình độ cao đẳng

1.4.1. Mục đích khảo sát

27

Đánh giá thực trạng dạy học phần cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp trong đào tạo ngành cơ khí trình độ cao đẳng.

Khảo sát về cơ sở vật chất và trang thiết bị phục vụ cho việc dạy học có ứng dụng CNTT&TT (để thiết kế các bài giảng mô phỏng, giúp sinh viên có thể trải nghiệm ảo) và đề xuất điều kiện để phục phụ cho việc dạy học có sự tương tác hỗ trợ của máy tính. 1.4.2. Thiết kế phương pháp khảo sát 1.4.2.1. Đối tượng và địa bàn khảo sát

Đối tượng là Sinh viên các trường cao đẳng đang theo học các nghề thuộc khối a. Đối tượng khảo sát Đối tượng là giảng viên giảng dạy các học phần cơ khí, cán bộ quản lý tại các trường Cao đẳng kỹ thuật (Số lượng GV, CBQL và tên các thường theo bảng phụ lục kèm theo). kỹ thuật như nghề Cắt gọt kim loại, Hàn, Cơ điện tử và Công nghệ ô tô.

Như vậy, đây là những mẫu khảo sát ban đầu, có thể cho kết quả tương đối hữu ích trong việc đề xuất việc dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật tại các trường cao đẳng đạt hiệu quả trong thời đại công nghệ thông tin và truyền thông ngày nay.

b. Địa bàn khảo sát

+ Nội dung khảo sát: Thực trạng dạy học phần Cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp trong đào tạo

Trường Cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội; Cao đẳng nghề số 1 - BQP; Cao đẳng nghề số 20 - BQP; Cao đẳng nghề Kỹ thuật Công nghệ Việt Nam - Hàn Quốc; Cao đẳng kỹ thuật công nghệ Bà Rịa Vũng Tàu; Cao đẳng nghề Cần Thơ; Cao đẳng nghề GTVT TWIII. đây là các trường cao đẳng kỹ thuật điển hình trong hệ thống giáo dục nghề nghiệp. Do vậy đây là những trường điển hình của những địa bàn khác nhau để khảo sát và nghiên cứu thích hợp thu thập thông tin về thực trạng dạy học. 1.4.2.2. Nội dung, công cụ và quy mô khảo sát ngành cơ khí trình độ cao đẳng được tập trung vào các nội dung chính gồm

Mức độ sử dụng các phương pháp dạy học, phương thức học tập nổi bật của

sinh viên.

- Sự thể hiện vai trò của giảng viên trong dạy học. - Mức độ các hoạt động học tập chủ động của sinh viên. - Các nhiệm vụ học tập chính của sinh viên. - Các hoạt động học tập mà sinh viên được tham gia - Các đặc điểm của dạy học kỹ thuật. - Các yếu tố tạo ra động lực học tập của sinh viên + Đối với sinh viên: Khảo sát thực trạng việc học tập tại các trường về tương tác trong học tập; Đánh giá thực trạng môi trường học tập.

+ Phương pháp điều tra: Phương pháp chủ đạo để tiến hành điều tra là sử dụng bảng hỏi; trong đó, các câu hỏi được thiết kế vào phiếu và gửi trực tiếp và qua Email cho giảng viên và sinh viên ở các trường làm đại diện và giúp khảo sát và thu hồi qua giấy và Email. Hệ thống câu hỏi được cấu trúc bao gồm các câu hỏi đóng, mở, nhiều phương án lựa chọn và có nội dung rõ ràng, ngắn gọn, dễ hiểu.

28

+ Quy mô khảo sát:

 Đối với sinh viên: 510 phiếu trong đó

210 phiếu khảo sát tại Trường Cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội; 50 phiếu khảo sát tại Trường Cao đẳng nghề số 1 - BQP; 50 phiếu khảo sát tại Trường Cao đẳng nghề số 20 - BQP; 50 phiếu khảo sát tại 2 Trường Cao đẳng nghề Kỹ thuật Công nghệ Việt Nam - Hàn Quốc; 50 phiếu khảo sát tại Trường Cao đẳng Công nghệ Bà Rịa Vũng Tàu; 50 phiếu khảo sát tại Trường Cao đẳng Nghề GTVT TW3; 50 phiếu khảo sát tại Trường Cao đẳng nghề Cần Thơ

 Đối với giảng viên: 37 phiếu trong đó

10 phiếu khảo sát tại Trường Cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội; 5 phiếu khảo sát tại Trường Cao đẳng nghề số 1 - BQP; 3 phiếu khảo sát tại Trường Cao đẳng nghề số 20 – BQP; 5 phiếu khảo sát tại Trường Cao đẳng nghề Kỹ thuật Công nghệ Việt Nam - Hàn Quốc; 5 phiếu khảo sát tại Trường Cao đẳng Công nghệ Bà Rịa Vũng Tàu; 4 phiếu khảo sát tại Trường Cao đẳng Nghề GTVT TW3; 5 phiếu khảo sát tại Trường Cao đẳng nghề Cần Thơ

 Về phỏng vấn (trực tiếp và qua điện thoại) 30 người:

1.4.2.3. Kết quả

- Qua số liệu thống kê về một số phương pháp giảng dạy (Bảng PL1): cho ta thấy thực trạng dạng dạy các học phần cơ sở kỹ thuật ngành cơ khí hiện nay tại các trường cao đẳng đa số ứng dụng phương pháp truyền thống kết hợp các phương pháp như phương pháp diễn giảng, thuyết trình,vấn đáp, đàm thoại. Còn phương pháp tích cực hóa, giải quyết vấn đề, mô phỏng còn hạn chế. Đây cũng là nguyên nhân người học chỉ biết làm theo không có tính sáng tạo, học độc lập học theo nhóm hoặc học qua mạng.

Biểu đồ 1. 1 – Đồ thị phân bố phương pháp giảng dạy

29

- Qua số liệu thống kê về sử dụng phương tiện giảng dạy (Bảng PL2): cho ta thấy thực trạng việc sử dụng phương tiện trong dạy các học phần cơ sở kỹ thuật ngành cơ khí hiện nay tại các trường cao đẳng đa số sử dụng bảng phấn, bảng biểu, các phương tiện hiện đại rất ích sử dụng (phụ thuộc nhiều yếu tố khách quan). Học sinh xem thầy làm, thầy đọc – trò ghi chép. Một số là GV sử dụng máy vi tính thiết kế bài

giảng chưa có sự tương tác mà chỉ thể hiện nội dung hoặc chỉ là trình chiếu, chưa khai thác được nhiều kết quả ứng dụng của công nghệ thông tin.

Biểu đồ 1.2 – Đồ thị phân bố phương tiện trong giảng dạy

Biểu đồ 1.3 – Đồ thị phân bố ứng dụng phần mềm

30

 Qua số liệu thống kê ứng dụng phần mềm trong giảng dạy (Bảng PL3): cho ta thấy tại các trường cao đẳng việc ứng dụng các phần mềm trong giảng dạy các học phần cơ sở kỹ thuật chủ yếu là Pwerpoint, AotuCADvà Flash. Các phần mềm tương tác lại ứng dụng rất ích.

- Qua số liệu thống kê cách học của sinh viên ở bảng PL1 - phiếu hỏi A1 như sau:

học Sĩ số Ghi chép Bắt chước ý kiến khác Tự và đọc tài liệu

% 73% 66% 4% 17%

510 SV 365 330 20 85

Bảng 1.1 - Cách học của học sinh

 Đối với GV giảng dạy: Đa số GV chủ yếu là GV làm mẫu và học sinh làm theo, lý thuyết Giảng viên, Giáo viên chỉ giảng học sinh nghe và ghi chép và học thuộc vai trò của GV là chủ yếu. GV thường dùng phương pháp thuyết trình, đàm thoại, vấn đáp và diễn giảng là chủ yếu hoặc là trực quan bằng hình ảnh trên giấy, mô hình vật thật.  Đối với sinh viên: Học theo cơ chế bắt chước, chưa chủ động trong việc đọc tài liệu nghiên cứu (tự học), học phải lên lớp học chưa học qua mạng hay tài liệu. Vì vậy việc học rất dễ quên và chỉ là học vẹt.

- Cơ sở vật chất, trang thiết bị và dụng cụ phục vụ cho giảng dạy học môn Các học phần cơ sở kỹ thuật với số lượng như trên chưa đáp ứng được trong quá trình giảng dạy. 1.4.2.4. Nhận định

Bước đầu có nhận định như sau: - Giảng viên, Giáo viên giảng dạy các học phần cơ sở kỹ thuật soạn bài chỉ sử dụng phần mềm Pwerpoint chủ yếu.

- Mục đích ứng dụng phần mềm để trình chiếu, nghe nhìn thậm chí còn có việc để người học nhìn – chép.

- Trang thiết bị phục vụ cho giảng dạy các học phần cơ sở kỹ thuật còn hạn chế.

31

(một số mô hình cũ không phù hợp với thực tiễn)

Kết luận chương 1 Trên cơ sở nghiên cứu tổng quan về các tài liệu liên quan trực tiếp đến vấn đề dạy học, dạy học kỹ thuật và thực trạng dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật trong ngành cơ khí ở các trường cao đẳng đã là rõ được:

Các nghiên cứu về dạy học theo hướng quy nạp đã được ứng dụng nhiều trong các lĩnh vực toán học và hình học. Đặc biệt ở Việt Nam một số nhà toán học đã áp dụng phương pháp này để giải các bài toán hình học. Tuy nhiên các nghiên cứu trong dạy học kỹ thuật theo hướng quy nạp còn rất hạn chế. Đặc biệt là trong các học phần cơ sở kỹ thuật chưa có một nghiên cứu nào nghiên cứu về giảng dạy các học phần này theo hướng quy nạp.

Nguyên tắc dạy học theo hướng quy nạp là phù hợp, đảm bảo sự thống nhất giữa tính khoa học và tính công nghệ; Đảm bảo sự thống nhất giữa tính khả và tính hiệu quả; Đảm bảo sự thống nhất giữa tính tuân thủ nguyên tắc và độc lập sáng tạo, những đặc điểm có tính phương pháp luận của các học phần cơ sở kỹ thuật ngành cơ khí, trong đó mô hình hoá và mô phỏng vừa là cơ sở phương pháp luận chủ yếu của các học phần vừa là phương tiện dạy học của các học phần..

Trên cơ sở nghiên cứu lý luận dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật ngành cơ khí theo hướng quy nạp là lý luận dạy học trên cơ sở sư phạm tương tác theo tiếp cận khoa học thần kinh về dạy và học, coi quá trình dạy học là quá trình tương tác đặc thù xoay quanh bộ máy học giữa bộ ba tác nhân gồm: người dạy – người học – môi trường. Trong đó người học là trung tâm, chủ động tiếp nhận tri thức, tự khám phá hoặc với sự giúp đỡ của người dạy; Người dạy thì tổ chức, định hướng và giúp đỡ; Môi trường thì ảnh hưởng đến chất lượng của quá trình Dạy - Học; Xem học tập trải nghiệm theo mô hình Kolb (David Allen Kolb) là một dạng dạy học quy nạp không hoàn chỉnh từ đó bổ sung những nội dung mang tính quy nạp hoàn chỉnh trong dạy học Cơ sở kỹ thuật và xây dựng khung mô hình dạy học phần cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp.

Qua nghiên cứu lý luận dạy học quy nạp là cơ sở lý luận của công nghệ dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật ngành cơ khí theo hướng quy nạp. Công nghệ ngày càng phát triển nên phương tiện dạy học ngày ngày phát triển hiện đại (máy tính, Máy đa phương tiện, phần mềm mô phỏng và mạng máy tính). Nên người học và người dạy phải sử dụng công nghệ dạy học trong môi trường hiện đại để tương tác ảo nhằm tạo ra kết quả học tập xác định. Việc này có ý nghĩa khoa học và thực tiễn trong lý luận và công nghệ dạy học tương tác ảo là tạo động lực hóa quá trình dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp; nâng cao hiệu quả học tập và phát huy tư duy sáng tạo.

32

Quá trình dạy học là lấy người học làm trung tâm, các tác nhân tham gia trong hoạt động và các mối quan hệ tương tác, do đó phương pháp dạy học tương tác ảo là phương pháp vận dụng bộ tác nhân, bộ bao tương tác, bộ ba nguyên tắc sư phạm tương tác với sự hỗ trợ của phương tiện số tương tác trong quá trình dạy học về cơ bản là quá trình học bằng làm của người học nên sử dụng hệ thống các phương pháp nhưng sử dụng phương pháp giả quyết vấn đề với hình thức học giáp mặt, thể hiện ở quy trình dạy học tương tác ảo. Cụ thể là trong chương 2 tác giả vận dụng lý luận ở chương 1 để thiết kế 3 giáo án bài giảng theo phương pháp giải quyết vấn đề kết hợp với mô phỏng và để đưa vào kiểm nghiệm và đánh giá.

33

Qua quá trình khảo sát, đánh giá cho thấy thực trạng dạy học phần cơ sở kỹ thuật ngành cơ khí ở các trường cao đẳng hiện nay chủ yếu theo phương pháp diễn dịch; phương tiện dạy học chủ yếu là phấn bảng, giáo án lên lớp của giáo viên soạn theo phương pháp diễn dịch. Trong quá trình giảng dạy lấy thầy làm trọng tâm, người học tiếp nhận kiến thức mang tính thụ động. Với kết quả thu được đã phân tích ở trên có thể kết luận trong quá trình dạy các học phần cơ sở kỹ thuật nếu kết hợp hài hòa giữa phương pháp diễn dịch và phương pháp quy nạp vào dạy học phần cơ sở kỹ thuật ngành cơ khí ở trình độ cao đẳng sẽ nâng cao chất lượng trong đào tạo.

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ CÁC BÀI GIẢNG DẠY HỌC PHẦN CƠ SỞ KỸ THUẬT THEO HƯỚNG QUY NẠP TRONG ĐÀO TẠO NGÀNH CƠ KHÍ TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG 2.1. Phân tích trường hợp chương trình đào tạo ngành/nghề cơ khí trình độ Cao đẳng: Cấu trúc chương trình (Chương trình đào tạo trình độ Cao đẳng nghề Cắt gọt kim loại tại trường Cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội)

Mục đích của nội dung đề mục này làm khái quát cấu trúc chương trình đào tạo ngành/nghề cơ khí trình độ Cao đẳng, từ đó phân tích được những yếu tố thuận lợi cho dạy học phần Cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp trong chương trình nghề Cắt gọt kim loại. Các học phần cơ sở kỹ thuật trong đào tạo ngành cơ khí (như các nghề: Cắt gọt kim loại; Hàn; … về cơ bản là trùng nhau)

Khái quát cấu trúc Chương trình đào tạo trình độ Cao đẳng nghề Cắt gọt kim loại tại trường Cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội chính qui tập trung (3 năm) đã được ban hành theo Quyết định số 543/QĐ-CĐNCN ngày 30/7/2017 của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội.

I. MỤC TIÊU ĐÀO TẠO 1. Mục tiêu chung

Đào tạo ra kỹ sư thực hành có trình độ lý thuyết vững vàng, kỹ năng thực hành và khả năng tiếp cận, giải quyết các vấn đề thực tiễn của lĩnh vực kỹ thuật cơ khí nhanh - hiệu quả nhằm đáp ứng nhu cầu về đội ngũ lao động tri thức, tay nghề có chất lượng cao. Với kiến thức được trang bị trong Nhà trường, kỹ sư thực hành có khả năng tự học tập, nghiên cứu để đáp ứng yêu cầu phát triển của bản thân, của khoa học kỹ thuật và của xã hội. 2. Mục tiêu cụ thể

2.1. Về kiến thức

- Kiến thức: + Phân tích được bản vẽ chi tiết gia công và bản vẽ lắp; + Trình bày được tính chất cơ lý của các loại vật liệu thông dụng dùng trong ngành cơ khí và các phương pháp xử lý nhiệt;

+ Giải thích được hệ thống dung sai lắp ghép theo TCVN 2244 – 2245; + Phân tích được độ chính xác gia công và phương pháp đạt độ chính xác gia công; + Giải thích được cấu tạo, nguyên lý làm việc, phương pháp đo, đọc, hiệu chỉnh, bảo quản các loại dụng cụ đo cần thiết của nghề; + Phân tích được nguyên tắc và trình tự thiết kế những bộ truyền động căn bản, thông dụng trong ngành cơ khí;

+ Trình bày được nguyên lý hoạt động, công dụng của động cơ điện không đồng bộ 3 pha, phương pháp sử dụng một số loại khí cụ điện đơn giản dùng trong máy cắt kim loại; + Phân tích được công dụng, nguyên lý hoạt động của những hệ thống điều khiển tự động bằng điện, khí nén, thủy lực trong máy công cụ đang sử dụng;

34

+ Phân tích được quy trình công nghệ gia công cơ, hệ thống công nghệ; + Vận dụng được kiến thức cơ bản về quá trình cắt gọt kim loại để giải quyết một số nhiệm vụ công nghệ thực tiễn;

+ Trình bày được nguyên tắc, trình tự chuẩn bị phục vụ cho quá trình sản xuất; + Phân tích được quy trình vận hành, thao tác, bảo dưỡng, vệ sinh công nghiệp các máy gia công cắt gọt của ngành; + Trình bày được phương pháp gia công cắt gọt theo từng công nghệ, các dạng sai hỏng, nguyên nhân, biện pháp khắc phục; + Phân tích được nguyên tắc lập trình, quy trình vận hành, điều chỉnh khi gia công trên các máy công cụ điều khiển số (Tiện CNC và Phay CNC);

+ Giải thích được ý nghĩa, trách nhiệm, quyền lợi của người lao động đối với công tác phòng chống tai nạn lao động, vệ sinh công nghiệp, phòng chống cháy nổ, sơ cứu thương nhằm tránh gây những tổn thất cho con người và cho sản xuất và các biện pháp nhằm giảm cường độ lao động, tăng năng suất;

+ Có khả năng tổ chức và quản lý một phân xưởng sản xuất độc lập; + Có khả năng làm việc nhóm; + Có khả năng tiếp tục học tập lên cao. 2.2. Về kĩ năng

+ Vẽ được bản vẽ chi tiết gia công và bản vẽ lắp;

+ Thực hiện được các biện pháp an toàn lao động, vệ sinh công nghiệp; + Sử dụng thành thạo các trang thiết bi, dụng cụ cắt cầm tay; + Sử dụng thành thạo các loại dụng cụ đo thông dụng và phổ biến của nghề; + Thiết kế được quy trình công nghệ gia công cơ đạt yêu cầu kỹ thuật; + Sử dụng thành thạo các loại máy công cụ để gia công các loại chi tiết máy thông dụng và cơ bản đạt cấp chính xác từ cấp 7 đến cấp 9, độ nhám từ Rz20 đến Ra2.5, đạt yêu cầu kỹ thuật, đúng thời gian đã định, bảo đảm an toàn tuyệt đối cho người và máy;

+ Có khả năng vận hành, điều chỉnh máy gia công những công nghệ phức tạp đạt cấp chính xác từ cấp 8 đến cấp 10, độ nhám từ Rz20 đến Ra5, đạt yêu cầu kỹ thuật, đúng thời gian đã định, bảo đảm an toàn tuyệt đối cho người và máy; + Phát hiện và sửa chữa được các sai hỏng thông thường của máy, đồ gá và vật gia công;

+ Thiết kế và chế tạo được chi tiết, thiết bị cơ khí đơn giản; + Chế tạo và mài được các dụng cụ cắt đơn giản; + Lập được chương trình gia công, vận hành và điều chỉnh được các máy công cụ điều khiển số (tiện phay CNC) để gia công các loại chi tiết máy đạt cấp chính xác từ cấp 7 đến cấp 9, độ nhám từ Rz20 đến Ra2.5, đạt yêu cầu kỹ thuật, đúng thời gian đã định, bảo đảm an toàn tuyệt đối cho người và máy. 2.3. Về thái độ

+ Có phẩm chất đạo đức tốt, lập trường tư tưởng của giai cấp Công nhân, trung

thành tuyệt đối với sự nghiệp cách mạng của Đảng, của dân tộc;

+ Thường xuyên rèn luyện thân thể để có sức khoẻ tốt;

+ Luôn học tập, nâng cao trình độ;

+ Có kỷ luật trong lao động và trong xã hội;

+ Có khả năng làm việc độc lập, làm việc sáng tạo, có kĩ năng làm việc tập thể.

35

2.4. Vị trí làm việc sau tốt nghiệp

+ Cán bộ kỹ thuật trong phân xưởng, nhà máy, công ty có liên quan đến

+ Trực tiếp gia công trên các máy công cụ của nghề và máy tiện, phay CNC; ngành cơ khí; + Tổ trưởng sản xuất; + Quản đốc phân xưởng trong các doanh nghiệp sản xuất, lắp ráp, sửa chữa,

kinh doanh các sản phẩm cơ khí; + Có khả năng tự tạo việc làm; + Tiếp tục học lên trình độ cao hơn.

Nghiên cứu mục tiêu đào tạo cao đẳng ngành cơ khí cho thấy, có rất nhiều thành phần mục tiêu đào tạo hướng sinh viên vào việc học các nhiệm vụ/công việc của lĩnh vực kỹ thuật cơ khí với tư cách của một kỹ sư thực hành. Cụ thể:

- Mục tiêu chung: Áp dụng lý thuyết khoa học để tiếp cận và giải quyết các vấn đề thực tiễn của lĩnh vực kỹ thuật cơ khí nhanh và hiệu quả.

- Về kiến thức: Vận dụng kiến thức khoa học để tính toán gia công kim loại, thiết kế và gia công với sự trợ giúp của máy tính, công nghệ CNC…

- Về kĩ năng: Tính toán thiết kế các sản phẩm cơ khí; Lập được giải pháp công nghệ để chế tạo các sản phẩm cơ khí; Khai thác, vận hành các thiết bị cơ khí.

- Về thái độ: Có khả năng làm việc độc lập,tự chủ, sáng tạo, kỹ năng làm việc nhóm/ đồng đội; có kỷ luật trong lao động sản xuất.

Để đạt được những thành phần mục tiêu đào tạo này trong thời gian học tập ngắn và khám phám đầy đủ tri thức ở các phần này chỉ có thể thực hiện dạy học hiệu quả thông qua phương thức dạy học hướng quy nạp, mà không phải bằng lý luận suông, càng không phải bằng sao chép bắt chước mà có được. Nó đòi hỏi sinh viên phải học bằng hành động như các kỹ sư thực hành, tức là họ phải được đối diện với các thách thức kỹ thuật trong bối cảnh thực để hình thành ý tưởng, thiết kế, chế tạo và vận hành máy móc và thiết bị cơ khí. Do đó, dạy học theo hướng quy nạp chính là con đường ngắn nhất để đưa sinh viên đến các thực hành như một kỹ sư thực hành.

36

Khái quát nội dung chương trình đào tạo: số giờ 3000h. Nghiên cứu này chỉ trình bày chi tiết các các học phần cơ sở hướng đến các mục tiêu đào tạo phù hợp với dạy học theo hướng quy nạp. Cụ thể:

Thời gian học tập (giờ)

Trong đó

Tên môn học, mô đun Số tín chỉ Mã MH, MĐ Tổng số Lý thuyết Thi/ Kiểm tra

Thực hành/thực tập /thí nghiệm/bài tập/ thảo luận

I Các môn học chung 450 220 200 30

MH 01 Chính trị 90 60 24 6

MH 02 Pháp luật 30 21 7 2

MH 03 Giáo dục thể chất 60 4 52 4

MH 04 Giáo dục quốc phòng - An 75 58 13 4 ninh

MH 05 Tin học 75 17 54 4

MH 06 Ngoại ngữ (Anh văn) 120 60 50 10

108 2550 770 1648 132 II Các môn học, mô đun chuyên môn

32 510 275 199 36 II.1 Các môn học, mô đun kỹ thuật cơ sở

II.1.1 Các học phần cơ sở kỹ thuật

MH 07 Vẽ kỹ thuật 75 4 45 25 5

MĐ 08 Autocad 60 4 20 36 4

MH 09 Cơ lý thuyết 45 3 30 12 3

MH 10 Sức bền vật liệu 45 3 30 12 3

MH 11 45 3 30 12 3 Dung sai – Đo lường kỹ thuật

MH 12 Vật liệu cơ khí 45 3 30 12 3

MH 13 Nguyên lý – Chi tiết máy 45 3 25 17 3

II.1.2 Các học phần cơ sở bổ trợ.

MH 14 Kỹ thuật điện 45 3 30 12 3

MĐ 15 30 2 10 18 2 An toàn lao động và vệ sinh công nghiệp

MH 16 Quản trị doanh nghiệp 30 2 15 13 2

MĐ 17 Nguội cơ bản 45 2 10 30 5

37

II.2 Các môn học, mô đun 50 1170 369 736 65

chuyên ngành cơ bản

II.2.1 Các MH chuyên ngành cơ bản

MH 18 Nguyên lý cắt 3 45 30 12 3

MH 19 4 60 45 10 5 Máy cắt và máy điều khiển theo chương trình số số

MH 20 Đồ gá 3 45 30 12 3

MH 21 Công nghệ chế tạo máy 5 75 60 11 4

II.2.2 Các MODUN Tiện cơ bản

MĐ 22 4 120 24 91 5 Tiện trụ ngắn, trụ bậc, tiện trụ dài l10d

MĐ 23 Tiện rãnh, tiện cắt đứt 1 30 6 22 2

MĐ 24 Tiện lỗ 2 60 12 45 3

MĐ 25 Tiện côn 2 45 12 30 3

MĐ 26 Tiện ren tam giác 3 75 18 52 5

MĐ 27 Tiên ren vuông 2 60 12 45 3

MĐ 28 Tiện ren thang 2 60 12 45 3

MĐ 29 Tiện CNC cơ bản 2 45 12 30 3

II.2.3 Các MODUN phay cơ bản

MĐ 30 4 120 24 91 5 Phay, bào mặt phẳng ngang, song song, vuông góc, nghiêng

MĐ 31 Phay, bào mặt phẳng bậc 2 45 12 30 3

MĐ 32 Phay, bào rãnh, cắt đứt 2 45 12 30 3

MĐ 33 3 75 12 60 3 Phay, bào rãnh chốt đuôi én

MĐ 34 2 60 12 45 3 Phay bánh răng trụ răng thẳng, thanh răng

MĐ 35 3 Phay, bào rãnh chữ T 2 60 12 45

MĐ 36 Phay CNC cơ bản 2 45 12 30 3

II.3 Các MODUN đào tạo kết hợp với doanh nghiệp

MĐ 37 Khoét, doa lỗ trên máy tiện 1 30 6 21 3

MĐ 38 Phay chi tiết đa giác 2 45 12 30 3

38

MĐ 39 2 60 18 39 3 Phay bánh răng trụ răng nghiêng, rãnh xoắn

MĐ 40 Lăn nhám, lăn ép 30 1 6 22 2

MĐ 41 90 3 18 68 4 Tiện lệch tâm, tiện định hình

MĐ 42 Phay ly hợp vấu, then hoa 90 3 18 68 4

MĐ 43 Mài mặt phẳng 30 1 6 22 2

MĐ 44 150 5 24 121 5 Tiện CNC hoặc Phay CNC nâng cao

MĐ 45 Thực tập tốt nghiệp 345 8 18 322 5

1848 Tổng cộng 3000 990 162

2.2. Định hướng lựa chọn nội dung soạn các bài giảng trong học phần Cơ sở kỹ thuật dạy học theo hướng quy nạp trong đào tạo.

Các học phần cơ sở kỹ thuật ngành cơ khí là môn khoa học nghiên cứu bản chất, mục đích, các quy luật. Logic của quá trình dạy học có thể diễn ra theo các con đường khác nhau:

- Con đường diễn dịch hoặc quy nạp - Con đường phân tích hoặc tổng hợp Chính vì vậy để đảm bảo chất lượng đào tạo chúng ta cần phải lựa chọn nội dung và phương pháp giảng dạy phù hợp dựa với các lựa chọn giảng dạy theo hướng quy nạp cần chú ý tới các tiêu chí sau: tạo, gia công hoặc vận hành máy móc và hệ thống cơ khí thực tế

+ Tập trung vào nội dung về nguyên lý, khái niệm liên quan đến thiết kế, chế

+ Nội dung chứa đựng các nhiệm vụ, thách thức kỹ thuật từ các sự kiện thực Ví dụ, Học phần vẽ kỹ thuật lựa chọn nội dung tích hợp cả thời lượng lý thuyết và bài tập. Cấu trúc học phần bao gồm các chương, mục hoặc bài học khác nhau. Khi đó, dạy học theo quy nạp có thể phù hợp với bài học/ chủ đề như: tế phức tạp

Các nhiệm vụ, thách thức kỹ thuật từ các sự kiện thực tế phức tạp đòi hỏi sinh viên phải làm việc thực sự bằng cả trí tuệ và thể chất để hình thành ý tưởng sáng tạo, giải pháp tối ưu cho vấn đề rồi mới đến những hành động vật chất. Dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật cơ khí theo hướng quy nạp sẽ không có hiệu quả như mong muốn nếu sinh viên chỉ đơn thuần thực hành kỹ thuật với các công việc quy tắc, cứng nhắc theo những kế hoạch hoặc khuôn mẫu cho trước. Những nội dung thực hành như vậy là phù hợp với kiểu học bằng sao chép bắt chước, diễn dịch hơn là việc dạy theo hướng quy nạp.

39

+ Nội dung hướng tới tăng cường rèn luyện kỹ năng nghề nghiệp kỹ thuật cơ khí Bản chất của việc dạy theo hướng quy nạp là nhấn mạnh đến việc áp dụng các kiến thức lý thuyết để làm chủ các hành động kỹ thuật trong các bối cảnh thực tế phức tạp của sinh viên, qua đó họ tự học được các kiến thức và kỹ năng bằng chính hành động của mình. Làm chủ các hành động kỹ thuật dựa vào lý thuyết cũng có nghĩa là sự thành thạo các kỹ năng nghề nghiệp.

40

Tóm lại, giảng viên cần phải căn cứ vào các tiêu chí trên để xem xét một chủ đề/bài học trong học phần tích hợp, học phần thực hành có thực sự phù hợp với việc dạy theo hướng quy nạp không, hay phù hợp với việc học bằng sao chép bắt chước theo khuôn mẫu diễn dịch. Từ đó lựa chọn các bài học phù hợp với dạy học theo hướng quy nạp.

2.3. Quy trình soạn các bài giảng trong các học phần cơ sở kỹ thuật ngành cơ khí theo hướng quy nạp.

Căn cứ vào vòng quy nạp, quy trình thiết kế bài giảng gồm 2 phần sau:

2. Trừu xuất từng sự kiện

Khái quát hoá từng sự kiện

3. Trừu xuất hoàn chỉnh

4. Áp dụng/

Thử nghiệm

Khái quát hoá lý thuyết hoàn chỉnh

Sơ đồ 1.1 - Các bước học theo vòng quy nạp

1.Tích lũy sự kiện Trải nghiệm/Thực hành/Thử sai (thực tế hoặc trong môi trường ảo) Phần 1: Chuẩn bị: - Xác định nội dung giảng dạy theo hướng quy nạp; - Chuẩn bị các phương tiện phục vụ cho giảng dạy theo hướng quy nạp. Phần 2: Soạn các bài giảng trong các học phần cơ sở kỹ thuật đã chuẩn bị ở phần 1 soạn bài giảng theo hướng quy nạp:

Bước 1: Tích lũy sự kiện. Bước này giúp SV được nghe, nhìn, cảm nhận, nhớ lại những hoàn cảnh, tình huống, kinh nghiệm và đặc biệt nhờ có phương tiện giúp SV thực hành, thử sai (thực tế hoặc trong môi trường ảo)... liên quan đến những điều cần học. Người học khám phá ra những thông tin mới nhờ tham gia vào một hoạt động. Nói cách khác, bước này bắt đầu từ một hoạt động.

Các hoạt động thường dùng: đưa ra câu hỏi thảo luận nhóm; bài tập cho nhóm; sắm vai; trò chơi, truyện kể, kịch; thăm thực địa; thực hành, thử sai (trong môi trường ảo).

- Xác định mục tiêu bài dạy; - Xác định nội dung giảng dạy; - Xây dựng các câu hỏi, tình huống, kịch bản thảo luận, dựng các mô phỏng ...

 Nhiệm vụ của GV:

41

phù hợp với nội dung giảng dạy theo hướng quy nạp

Bước 2: Trừu xuất (khái quát hoá cho từng sự kiện). Trong bước này, SV suy ra những kết quả thảo luận, thực hành, thử sai trong bước 1 để xác định xem khái niệm, bài học nào được rút ra.

Những hoạt động thường áp dụng: thảo luận nhóm lớn để tổng hợp; thuyết trình tóm tắt ý chính. GV có vai trò giống như người dạy trong phương pháp giảng dạy truyền thống, do đó GV cần am hiểu chủ đề, kết quả đang hướng dẫn và có nguồn tham khảo đáng tin cậy. Điều này không có nghĩa là người hướng dẫn phải chủ động trả lời tất cả câu hỏi được nêu ra mà nên hướng dẫn để SV tự tìm ra câu trả lời bằng cách: cung cấp nội dung tóm tắt cho SV; hướng dẫn SV tới nội dung cần xây dựng bằng các câu hỏi...

- Xác định được các câu hỏi, tình huống, kịch bản thảo luận, dựng các mô phỏng

 Nhiệm vụ của GV:

- Tổ chức cho SV thảo luận, dẫn dắt SV khám phá tri thức - Gợi mở, đưa ra các chỉ dẫn, gợi ý cho SV (nếu SV gặp khó khăn) - Tổng kết từng phần theo kịch bản. Bước 3: Trừu xuất (khái quát hoá lý thuyết hoàn chỉnh). Trong bước này, SV đưa ra kết quả hoàn chỉnh của thảo luận, thực hành hoặc thử sai trong bước 1 để xác định xem khái niệm, bài học nào được rút ra.

... phù hợp với nội dung giảng dạy theo hướng quy nạp

Vai trò của GV là người đưa ra kết luận và phát biểu các kết luận đó thành các định nghĩa, khái niệm, bài học kinh nghiệm hoặc nội dung cần giảng dạy.

- Xác nhận kết quả cho khái quát từng sự kiện ở bước 2 - Gợi mở, đưa ra các chỉ dẫn, gợi ý cho SV (nếu có) - Tổng kết từng phần theo kịch bản. - Tổ chức cho SV khái quát hóa lý thuyết hoàn chỉnh - Gợi mở, đưa ra các chỉ dẫn, gợi ý cho SV (nếu SV gặp khó khăn) - Tổng kết khái quát hóa lý thuyết hoàn chỉnh Bước 4: Áp dụng/Thử nghiệm. Để giúp SV thấy bài học có ý nghĩa thì điều mới vừa học phải có liên hệ đến cuộc sống/công việc của các em. Ở bước này, người học có dịp liên hệ bài học với cuộc sống thường ngày. Các cách thường dùng là: SV thực hành kỹ năng; lập chương trình hành động cụ thể; thực hiện những nội dung của bài học.

 Nhiệm vụ của GV:

- Tổ chức cho SV áp dựng/ thử nghiệm lý thuyết - Gợi mở, đưa ra các chỉ dẫn, gợi ý cho SV (nếu SV gặp khó khăn) - Tổng kết khái quát hóa lý thuyết hoàn chỉnh Ví dụ: Trong học phần Vẽ kỹ thuật: Vận dụng quy trình thiết kế mô hình để thiết kế mô hình các hình biểu điễn (hình cắt đứng, cắt bằng, hình cắt cạnh, hình cắt bậc,....)

42

 Nhiệm vụ của GV:

Nội dung Hoạt động của giáo viên Hoạt động của sinh viên

Phần 1: Chuẩn bị:

- Xác định nội dung giảng dạy theo hướng quy nạp;

- Xác định nội dung giảng dạy theo hướng quy nạp: "Hình cắt đứng'’ - Chuẩn bị: máy tính, phần mềm; soạn các câu hỏi, kịch bản thảo luận ...

- Chuẩn bị các phương tiện phục vụ cho giảng dạy theo hướng quy nạp.

- Mục tiêu/ kết quả của bài học. sở kỹ thuật theo hướng quy nạp:

+ Thiết kế các mô hình mô phỏng các nội dung giảng dạy trong các học phần cơ

B1 - Chọn nội dung cần thiết kế mô hình (phù hợp với kịch bản sư phạm giảng dạy theo hướng quy nạp): Xây dựng mô hình để mô phỏng vật thể bị cắt trong bài Hình Cắt – Mặt Cắt

B2 - Chọn phương tiện thiết kế: Sử dụng máy tính có cài các phần mềm Solidwork (hoặc inventor) và các phần mềm hỗ trợ khác.

B3 - Chọn phần mềm thiết kế hoặc ngôn ngữ lập trình: Chọn phần mềm Solidwork (hoặc inventor) để thiết kế và vẽ mô hình. Lưu ý: Phần mềm này GV phải biết thiết kế và sử dụng, nên tác giả chỉ nói cách thức hiện còn chi tiết từng lệnh thì GV phải thực hiện.

B4 - Thiết kế kịch bản sư phạm trên mô hình để giảng dạy theo hướng quy nạp: - Vẽ hai chi tiết độc lập: - Ghép hai chi tiết lại thành một chi tiết: Hinh_minh_hoa_cat_dung (Default) - Chọn “Save As” với đuôi file *.easm, *.eprt. - Mở phần mềm eDrawings 2005 và mở file vừa vẽ có đuôi file *.easm, *.eprt và “Save As” lại với định dạng *.exe.

- Sau này khi mô phỏng và tương tác ảo thử thì chương trình chạy độc lập

không cần cài đặt phần mềm nào khác. B5 - Xây dựng mô hình: - Chạy phần mềm Solidwork và mở trang mới - Thiết kế và vẽ mô hình theo kịch bản bước 4. - Lưu lại file vừa vẽ. B6 - Kiểm tra: Chạy thử mô hình vừa thiết kế trong Solidwork nếu đạt yêu cầu thì lưu lại

43

B7- Vận dụng: mô hình hoàn chỉnh (hình - ... Hinh_minh_hoa_cat_dung.exe) để chạy độc lập mô phỏng, đưa vào trong kế hoạch giảng dạy (giáo án).

Hình 2. 1 – Hình cắt đứng

Ví dụ mô hình cắt bậc

Hình 2. 2 – Vật thể bị cắt nhiều mặt phẳng cắt

Vậy mô hình hình 2.1- Hình cắt đứng, hình 2.2 - Vật thể bị cắt nhiều mặt phẳng cắt là các ví dụ minh họa về các đặc điểm của phương pháp luận của môn các học phần cơ sở kỹ thuật: Tính trừu tượng, mô hình hóa mô phỏng, ngôn ngữ đồ họa, tiếp cận công nghệ và công nghệ mô phỏng.

+ Trong học phần Cơ kỹ thuật (Chương 1: Tĩnh học) ta có thể chọn được rất nhiều nội dung để xây dựng kịch bản sư phạm giảng dạy theo hướng quy nạp:

Tĩnh học vật rắn có nhiệm vụ nghiên cứu trạng thái cân bằng của vật rắn dưới tác dụng của các lực. Trong phần tĩnh học sẽ giải quyết hai vấn đề cơ bản sau:

- Thu gọn hệ lực thực về dạng đơn giản: Biến đổi một hệ lực đã cho thành một hệ lực khác tương đương với nó nhưng đơn giản hơn. Trên cơ sở đó tìm các dạng tương đương đơn giản nhất của hệ lực gọi là các dạng chuẩn của hệ lực.

44

- Tìm điều kiện cân bằng của hệ lực: Thiết lập các điều kiện đối với hệ lực mà dưới tác dụng của nó vật rắn được cân bằng, chúng được gọi là các điều kiện cân bằng của hệ lực.

Khi giảng dạy về các khái niệm cơ như: * Vật rắn tuyệt đối. Là một tập hợp vô hạn các chất điểm mà khoảng cách giữa hai chất điểm bất kỳ

luôn luôn không đổi.

* Cân bằng. Là trạng thái đứng yên của vật rắn so với một vật rắn khác được chọn làm

Vật rắn tuyệt đối là mô hình đơn giản nhất của vật thể khi biến dạng của nó có thể bỏ qua được do bé quá hoặc không đóng vai trò quan trọng trong quá trình khảo sát. Vật rắn tuyệt đối gọi tắt là vật rắn. chuẩn (hệ quy chiếu). Trong tĩnh học hệ quy chiếu được chọn phải thỏa mãn định luật quán tính của Newton (hệ quy chiếu đứng yên tuyệt đối). Trong kỹ thuật hệ quy chiếu được chọn làm vật chuẩn thường là hệ trục tọa độ gắn với Trái Đất. Cân bằng trong hệ quy chiếu quán tính gọi là cân bằng tuyệt đối. * Lực.

Là tương tác giữa các vật mà kết quả của nó là gây ra sự biến đổi trạng thái

chuyển động cơ học (tức là sự thay đổi vị trí, bao gồm cả biến dạng) mà cân bằng chỉ là trường hợp riêng. Qua thực nghiệm, tác dụng lực lên vật được xác định bởi ba yếu tố:

- Điểm đặc của lực là điểm mà tại đó vật nhận được tác dụng từ vật khác.

Hình 2.3

- Phương, chiều của lực là phương chiều chuyển động của chất điểm (Vật thể có kích thướt vô cùng bé) từ trạng thái yên nghỉ dưới tác dụng cơ học.

- Cường độ (hay trị số) của lực là số đo độ mạnh yếu của tương tác cơ học. Đơn vị của lực là Newton, kí hiệu là N.

Ví dụ: Lực biểu diễn bằng véc-tơ (hình 2.3).

Phương chiều của véc-tơ biểu diễn phương chiều của lực , độ dài của

theo tỉ lệ đã chọn biểu diễn trị số của lực, gốc véc-tơ biểu diễn điểm đặt

véc-tơ của lực, giá của véc-tơ biểu diễn phương tác dụng của lực. * Các định nghĩa khác. Hệ lực:là một tập hợp nhiều lực tác dụng lên một vật rắn.

Kí hiệu: .

Hệ lực tương đương: Hai hệ lực được gọi là tương đương nhau, nếu như từng hệ lực một lần lượt tác dụng lên cùng một vật rắn có cùng trạng thái cơ học như nhau.

45

Ta biểu diễn hai hệ lực tương đương như sau:

Dấu “” là dấu tương đương. Nếu hai lực tương đương có thể thay thế cho nhau được.

Hệ lực cân bằng: Là hệ lực mà dưới tác dụng của nó, vật rắn tự do có thể ở trạng thái cân bằng. Hợp lực: Là lực tương đương với hệ lực.

Ví dụ: Lực là hợp lực của hệ lực

F

F

d

F

F

( ), ta kí hiệu ( )

P

Ngẫu lực: là một hệ lực gồm hai lực song song ngược chiều và cùng cường độ. Một ngẫu lực được đặc trưng bởi các yếu tố sau:

Hình 2.4

 Mặt phẳng tác dụng của ngẫu lực là mặt phẳng P chứa hai lực thành phần của ngẫu lực được gọi tắt là mặt phẳng ngẫu lực (hình 2.4).

F’

 Chiều quay của ngẫu lực trong mặt phẳng ngẫu lực.

F’

 Cường độ tác dụng của ngẫu lực được đặc trưng bởi tích số F.d được gọi là trị số của mô men ngẫu lực, trong đó F là giá trị của các lực thành phần, d là khoảng cách vuông góc giữa hai lực thành phần được gọi là cánh tay đòn của ngẫu lực. Đơn vị của ngẫu lực là Newton.met, kí hiệu N.m.

F

Trong không gian, ngẫu lực được biểu ; diễn bằng vectơ mômen ngẫu lực, kí hiệu là được xác định như sau (hình 2.5):

d

F

 Phương: vuông góc với mặt phẳng chứa ngẫu lực.

P

 Chiều: nhìn từ ngọn xuống thấy chiều quay của ngẫu lực ngược chiều kim đồng hồ.

 Môđun của vectơ mô men ngẫu lực bằng Hình 2.5 .

trị số mômen ngẫu lực, tức bằng Quy ước gốc của vectơ nằm trên mặt phẳng ngẫu lực. Lấy dấu “+” khi chiều quay ngẫu lực ngược chiều kim đồng hồ và lấy dấu “-” trong trường hợp ngược lại.

- Liên kết và phản lực liên kết: Liên kết là những điều kiện cản trở di chuyển của vật.

46

Trong tĩnh học các điều kiện đó được thể hiện bằng sự tiếp xúc trực tiếp giữa các vật. Vật bị cản gọi là vật không tự do. Lực tác dụng qua lại giữa các vật không tự do được gọi là lực liên kết. Các lực không phải là lực liên kết được gọi là lực đặt vào. Nếu khảo sát một vật nào đó thì lực liên kết do vật khác tác dụng lên nó gọi là phản lực liên kết, còn lực do nó tác dụng lên các vật khác được gọi là áp lực. Hoặc giảng dậy về các định luật tĩnh học:

a)

b)

a )

b )

Định luật 1: (Định luật về hai lực cân bằng) Điều kiện cần và đủ để một vật rắn nằm cân bằng dưới tác dụng của hai lực là hai lực có cùng đường tác dụng, ngược chiều nhau và cùng cường độ.

F

F

F

F

Hai lực thỏa nãn điều kiện này được

Định luật 2: (Định luật thêm bớt gọi là hai lực cân bằng (hình 2.6) hai lực cân bằng).

Hình 2.6

Tác dụng của một hệ lực không thay đổi nếu thêm vào hoặc bớt đi hai lực cân bằng.

Từ hai tiên đề trên, ta có hệ quả: Hệ quả (định lí trượt lực): Tác dụng của lực không thay đổi khi trượt lực trên đường tác dụng của nó.

Nếu thêm hai lực cân bằng nhau tại B có cùng cường độ với lực , ta

có (hình 2.7):

FA

FA

FB

FB

FB

A

A

B

B

A

Như vậy trong trường hợp của lực tác dụng lên vật rắn (và chỉ đối với vật rắn) điểm đặt lực không quan trọng, chỉ có đường tác dụng là quan trọng. Lực trong tĩnh học vật rắn là véc-tơ trượt.

Hình 2.7

Định luật 3: (Định luật hình bình hành lực)

Hai lực tác dụng tại một điểm tương đương với một lực tác dụng tại cùng điểm đó và có véc-tơ lực bằng véc-tơ chéo của hình bình hành có hai cạnh là hai véc-tơ lực của các lực đã cho.

Nhờ định luật 3 phép cộng véc-tơ được sử dụng cho phép tính lực. Cần lưu ý rằng nhờ hệ quả trượt lực, điều kiện hai lực đặt tại một điểm có thể thay thế bằng điều kiện hai đường tác dụng của hai lực gặp nhau. Định luật 4: (Định luật tác dụng và phản tác dụng)

Lực tác dụng và lực phản tác dụng giữa hai vật có cùng cường độ, cùng đường tác dụng và hướng ngược chiều nhau.

47

Chú ý rằng lực tác dụng và phản lực tác dụng không phải là hai lực cân bằng vì chúng không tác dụng lên cùng một vật rắn. Định luật tác dụng và phản tác dụng đúng cho mọi hệ quy chiếu (hệ quy chiếu quán tính và không quán tính) và là cơ sở cho phép mở rộng các kết quả đã khảo sát đối với bài toán một vật sang bài toán hệ vật.

Định luật 5: (Định luật hóa rắn).

Một vật biến dạng đã cân bằng dưới tác dụng của một hệ lực thì khi hóa rắn nó vẫn cân bằng.

Vậy hệ lực tác dụng lên “vật biến dạng cân bằng” thỏa mãn các điều kiện như hệ lực tác dụng lên vật rắn cân bằng. Do đó có thể sử dụng các kết quả khảo sát đối với vật rắn cân bằng cho trường hợp vật rắn biến dạng cân bằng. Tuy nhiên nó chỉ là điều kiện cần, không phải là điều kiện đủ. Để khảo sát bài toán cân bằng vật rắn biến dạng ngoài các kết quả nhận được khi khảo sát vật rắn cân bằng cần thêm vào các giả thuyết về biến dạng (ví dụ như định luật Húc trong sức bền vật liệu). Định luật 6: (Định luật thay thế liên kết)

Vật không tự do cân bằng có thể được xem là vật tự do cân bằng bằng cách giải phóng tất cả các liên kết và thay thế tác dụng các liên kết được giải phóng bằng các phản lực liên kết thích hợp.

Hình 2.8

Một số quy tắc tìm các đặc trưng của các phản lực liên kết đối với một số liên kết thường gặp (các liên kết không ma sát) (hình 2.8). Liên kết tựa.

Hai vật tựa trực tiếp lên nhau, chỗ tiếp xúc là bề mặt hoặc đường hoặc điểm. Phản lực tựa có phương vuông góc với mặt tựa (hoặc đường tựa) (hình 2.9).

48

Hình 2.9

Liên kết dây mềm, thẳng và không dãn. Phản lực của dây tác dụng lên vật khảo sát đặt vào điểm buộc dây và hướng vào dây. Phản lực của vật rắn tác dụng lên dây được gọi là sức căng dây, kí hiệu là T. Sức căng của dây hướng dọc dây và hướng ra đối với mặt cắt dây. Trong trường hợp dây vòng qua vật thì phản lực dây hướng dọc dây và hướng ra ngoài mặt cắt của dây (hình 2.10). Liên kết bản lề. Hai vật có liên kết bản lề khi chúng có trục (chốt) chung. Trong trường hợp này hai vật tựa vào nhau theo đường nhưng điểm tựa chưa được xác định. Phản lực liên kết đi qua tâm của trục và có phương chiều chưa xác định. Phản lực được phân thành hai thành phần vuông góc với nhau ( ), nằm trong mặt phẳng thẳng góc với đường trục tâm của bản lề. Khớp bản lề di động (hình 2.11), khớp bản lề cố định (2.12).

Hình 2.11 Hình 2.10

Liên kết gối cố định: Phản lực được xác định như khớp bản lề. Liên kết gối di động: Phản lực được xác định như liên kết tựa. Liên kết gối cầu.

Hình 2.12

49

Liên kết gối. Dùng để đỡ các dầm, khung … có loại gối cố định và gối có con lăn, phản lực liên kết của gối cố định được xác định như liên kết bản lề, còn phản lực liên kết của gối có con lăn được tìm theo quy tắc của phản lực liên kết tựa. Được thực hiện nhờ một quả cầu gắn vào đầu của vật chịu liên kết và được đặt trong một vỏ cầu gắn liền với vật gây liên kết. Phản lực gối cầu đi qua tâm O của vỏ cầu, có phương, chiều chưa xác định. Thường phản lực gối cầu được phân thành phần vuông góc thành 3 ( ). Trường hợp tương tự liên kết gối cầu là liên kết cối (ổ chắn) (hình 2.13). Liên kết ngàm. Là liên kết khi vật được nối cứng vào một vật khác (ví dụ như hàn). Trong trường hợp ngàm phẳng phản lực liên kết gồm hai lực thẳng góc với nhau và một ngẫu lực nằm trong mặt phẳng chứa hai lực. Đối với ngàm không gian, phản lực liên kết

gồm ba thành phần lực vuông góc với nhau (dọc 3 trục tọa độ) và ba thành phần ngẫu lực trong ba mặt phẳng tọa độ (hình 2.14).

Hình 2.13

Liên kết thanh. Được thực hiện nhờ các thanh thỏa mãn các điều kiện sau: chỉ có lực tác dụng ở hai đầu, còn dọc thanh không có lực tác dụng và trọng lượng thanh được bỏ qua (ví dụ các thanh không trọng lượng, liên kết bằng các liên kết trụ hoặc cầu). Phản lực có phương qua hai điểm chịu lực.

Nói chung, liên kết có thể có kết cấu đa dạng. Xác định phương chiều của phản lực liên kết trong trường hợp chung theo quy tắc sau: tương ứng với hướng di chuyển thẳng bị ngăn trở có phản lực ngược chiều, tương ứng với hướng di chuyển quay bị ngăn trở có ngẫu phản lực ngược chiều. + Trong học phần Vật liệu: Các loại vật liệu và phạm vi ứng dụng.

Để làm phần cắt dụng cụ, người ta có thể dùng các loại dụng cụ khác nhau tuỳ thuộc váo tính cơ lý của vật liệu cần gia công và diều kiện sản xuất cụ thể.

Dưới đây lần lượt giới thiệu làm phần cắt dụng cụ theo sự phát triển và sự hoàn

thiện về khả năng làm việc của chúng. * Thép Cacbon dụng cụ: Để đạt được độ cứng, tính chịu nhiệt và chịu mài mòn, lượng C trong thép Cacbon dụng cụ không thể được dưới 0,7% (thường từ 0,7 - 1,3%)và lượng P, S thấp (P < 0,035%, S < 0,025%)

Độ cứng sau khi tôi và ram đạt HRC = 60 - 62. - Sau khi ủ độ cứng đạt đượckhoảng HB = 107-217 nên dễ gia công cắt và gia công bằng áp lực.

- Độ thấm tôi nên thường tôi trong nước do đó dễ gây ra nứt vỡ nhất là những dụng cụ có kích thước lớn.

- Tính chịu nóng kém, độ cứng giảm nhanh khi nhiệt độ đạt đến 200o – 300oC ứng với tốc độ cắt 4-5 m/ph.

- Khó mài và dễ biến dạng khi nhiệt luyện do đó ít dùng để chế tạo những dụng

50

cụ định hình, cần phải mài theo prôphin khi chế tạo. Dưới đây là bản nêu thành phần hóa học, cơ lý tính và phạm vi ứng dụng của một số mác thép Cácbon dụng cụ thường gặp.Giả sử ta có nhãn hiệuY10A: - Chữ Y: kí hiệu của Cácbon.

- Chữ A:kí hiệu của chất lượng tốt (hàm lượng P, S < 0,03%) - Số10: giá trị trung bình của cácbon trong thép (0,95 - 1,09%) Ngoài ra còn có các nhãn hiệu khác như Y7,Y8…Y10,Y12 nhưng chất lượng kém hơn(không có chữ A) nên hiện nay ít dùng

* Thép hợp kim dụng cụ:

Thép hợp kim dụng cụ là loại thép có hàm lượng Cacbon cao, ngoài ra còn có thêm một số nguyên tố hợp kim với hàm lượng nhất định ( 0.5 – 3%) Các nguyên tố hợp kim như: Cr, W, Co, V có tác dụng: - Làm tăng tính thấm tôi của thép - Tăng tính chịu nóng đến 300oC, tương ứng với tốc độ cắt cao hơn thép cacbon dụng cụ khoảng 20%. Thành phần hoá học của một số nhãn hiệu thép hợp kim dụng cụ %

Nhóm C Mn Si Cr W V Nhãn hiệu Kí hiệu Liên xô cũ

I

Thép Cr05 85CrV 0,04- 0,06 0,45-0,7 XB 12,5-1,1 0,8-,0,9 0,2-0,4 0,3-0,6 <0,35 <0,35 - - - 0,15- 0,3

II

Cr 9CrSi X 9XC <0,4 0,3-0,6 - - - - 0,95-1,1 0,85- 0,95 <0,35 1,2- 1,6 1,3-,1,6 0,95- ,1,25

III

CrMn CrWMn 1,3-1,5 0,9-1,0 0,45-0,7 0,8-1,0 1,3-1,6 0,9-1,2 - 1,2-1,6 - - X XB <0,35 0,15- 0,35

IV CrW5 XB5 <0,3 <0,3 1,25- ,1,5 0,4-0,7 4,5-5,5 0,15- 0,30

Nhóm Nhãn hiệu C Mn Si Cr W V Kí hiệu Liên xô cũ

I

Thép Cr05 85CrV 0,04- 0,06 0,45-0,7 XB 12,5-1,1 0,8-,0,9 0,2-0,4 0,3-0,6 <0,35 <0,35 - - - 0,15- 0,3

II

Cr 9CrSi X 9XC <0,4 0,3-0,6 - - - -

0,95-1,1 0,85- 0,95 <0,35 1,2- 1,6 1,3-,1,6 0,95- ,1,25

III

51

CrMn CrWMn 1,3-1,5 0,9-1,0 0,45-0,7 0,8-1,0 1,3-1,6 0,9-1,2 - 1,2-1,6 - - X XB <0,35 0,15- 0,35

IV CrW5 XB5 <0,3 <0,3 1,25- ,1,5 0,4-0,7 4,5-5,5 0,15- 0,30

Bảng 2.1 - Thành phần hoá học của một số nhãn hiệu thép hợp kim dụng cụ

Chú thích: C – cacbon, Mn – mangan, Si – silic, Cr – crôm, W – vonram, V – vanadi. Ký hiệu của liên xô cũ: X – Crôm, T – mangan, B – vôngam Thép hợp kim dụng cụ nhóm I thường dùng chủ yếu để chế tạo các loại dụng cụ dùng để gia công gỗ . Thép hợp kim dụng cụ nhóm II do có lượng Crôm lớn ( 1 – 1.5 %) nên có tính thấm tôi và cắt gọt tốt hơn. Loại này chịu nhiệt khoảng 220 – 300oC. Thép hợp kim dụng cụ nhóm III có độ thám tôi cao, iýt thay đổi kích thước khi nhiệt luyện, nên thường chế tạo các loại dụng cụ cắt có độ chính xác cao và hình dáng phức tạp: mũi doa, ta rô, dao chuốt và các loại dụng cụ đo… Thép hợp kim dụng cụ nhóm IV có hàm lượng Vonfram lớn, hạt mịn nên độ cứng cao, tuy nhiên độ thâm tôi thấp dùng để chế tạo các loại dụng cụ cắt cần có lưỡi cắt sắc bén. Tuổi bền cao và để gia công các loại vật liệu cứng.

Nhìn chung, thép hợp kim dụng cụ chủ yếu được dùng dùng để chế tạo các lọai dụng cụ cầm tay và gia công ở tốc độ thấp.

* Thép gió: (HSS – High Speed Steel – thép cao tốc).

Thép gió có tính cắt cao hơn hẳn các loại thép nên trên, do đó từ khi thép gió ra đời, nó đã tạo ra một cuộc cách mạng về cắt gọt và năng suất gia công, làm xuất hiện một thế hệ các máy bán tự động và tự đông tốc độ cao.

Nền cơ bản của thép gió vẫn là thép cacbon, nhưng có hàm lượng Cacbon cao hơn, đặc biệt hàm lượng các nguyên tố hợp kim Crôm, Vônfram, Côban, Vana di tăng lên đáng kể nhất là wonfram.

Những nguyên tố hợp kim này hợp với Cácbon tạo thành các cacbít kim loại có độ cứng cao, chịu mòn tốt, trong đó cácbít wonfram (WC) đóng vai trò nòng cốt. Các cácbít này ở nhiệt độ nhỏ hơn 600oC sẽ không thoát ra khỏi mạng máctensit nên vật liệu vẫn giữ được tính cắt tốt.

52

Tác dụng chủ yếu của Crôm là tăng độ thấm tôi, Vanadi tạo thành cacbít Vanadi có độ cứng cao, chịu mòn tốt, Côban không tạo thành cacbít mà hoà tan vào sắt, khi lượng Cácbon lớn hơn 5% thì tính chịu nhiệt của thép gió nâng cao. Ngoài ra còn có các loại thép gió có năng suất cao. Ngoài ra, chất lượng thép gió phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt luyện. Vì vậy khi nhiệt luyện thép gió cần chú ý một số điểm chủ yếu sau: Không nung nóng thép gió đột ngột đến nhiệt độ cao, (nhiệt độ tôi khoảng 1300oC) mà phải tăng nhiệt độ dần dần từ 650oC, vì thép gió có độ dẫn nhiệt kém. Thông thường thép gió được nung nóng qua ba lò với nhiệt độ lần lượt 650 oC, 850 oC và 1300oC Phải ram sau khi tôi nhiều lần (3 lần) mổi lần trong 1 giờ (nhiệt độ ram 560oC). Sau mỗi lần ram phải để nguội đến nhiệt độ thường. Những tính năng cơ bản của thép gió là: - Độ thấm tôi lớn, sau khi tôi đạt độ cứng HRC = 63 – 66.

- Độ chịu nhịêt khoảng 600oC tương ứng với tốc độ cắt V = 25 - 35m/ph. So sánh giữa P18 và P9: - Năng suất gia công khác nhau không đáng kể. - P9 rẻ hơn P18 (vì hàm lượng W chỉ bằng một nửa). - P18 chịu mòn tốt hơn, dể mài sắc, mài bóng hơn và có tính bền cao hơn P9.

* Hợp kim cứng (HKC) Từ năm 1915-1925 ở Mỹ và Đức đã tiến hành thử nghiệm chế tạo hợp kim

cứng. Ơ Liên Xô cũ, hợp kim cứng ra đời vào những năm 1930-1935.

Hợp kim cứng là loại vật liệu làm phần cắt dụng cụ được chế tạo theo phương pháp luyện kim bột.

Thành phần chủ yếu của HKC là Cácbit của một số kim loại khó nóng chảy như Vonfran,Titan,Tantan và được liên kết bởi kim loại cơ bản

Tính cắt của HKC do các pha Cácbit kim loại quyết định . Độ bền cơ học do Coban tạo nên.

Những tính năng cơ bản của HKC so với các loại vật liệu làm dao khác như sau:

- Độ cứng cao HRA = 80 – 90 (HRC >70-71) - Độ chịu nhiệt cao:800-10000C, do đó tốc độ cắt cho phép của HKC có thể đạt đến V >100 m/ph.

- Độ chịu mòn gấp 1,5 lần so với thép gió. - Chịu nén tốt hơn chịu uốn (hàm lượng Coban càng lớn thì sức bền uốn càng cao).

Hợp kim cứng được chế tạo qua các giai đoạn sau: - Tạo bột Vonfram, Titan và Tantan nguyên chất. - Tạo ra các Cácbit tương ứng từ các bột nguyên chất W, Ti, Ta - Trộn bột Cácbit với bột Coban theo thành phần tương ứng với các loại hợp

kim cứng.

- Ép hỗn hợp dưới áp suất lớn (100-140MN/mm2) nung sơ bộ đến 900oC trong khoảng 1 giờ.

53

- Tạo hình theo các dạng yêu cầu.

- Thêu kết lần cuối ở nhiệt độ cao1400- 15000C trong 1 đến 3 giờ tạo thành HKC

Sau khi thêu kết, HKC có độ cứng cao nên chỉ có thể gia công bằng phương pháp mài hoặc bằng các phương pháp đặc biệt (điện hoá, tia lửa điện…)

Hợp kim cứng là loại kim loại bột nên có độ xốp (khoảng 5%) Hạt cácbit càng mịn, phân bố càng đều thì tính năng thì tính năng của hợp kim cứng càng cao, chủ yếu là độ cứng và tính chịu mài mòn. Độ cứng của hợp kim cứng phụ thuộc vào lượng Cácbit Vonfram, Cácbit Titan và Cácbit Tantan. Lượng Cácbit càng lớn thì độ cứng càng cao.

Lượng coban càng nhiều thì độ cứng càng giãm, tuy nhiên độ bền và tính dẻo càng tăng

Có ba nhóm hợp kim cứng thường gặp như sau: + Nhóm một Cácbit – kí hiệu K (ISO) hoặc BK (Nga) thành phần gồm: Cácbitvonfram (WC) và Coban (Co) nhóm này chủ yếu để gia công vật liệu giòn: gang, kim loại màu…

+ Nhóm hai cácbit – kí hiệu là P (ISO) hoặc TK (Nga) thành phần gồm: Cácbit Vonfram (WC), Cácbit Titan (TiC) và Coban (Co).

Nhóm hai Cácbit có tính chóng dính cao hơn nên được dùng để gia công kim loại dẻo như thép,…(thường hình thành phoi dây khi cắt và có nhiệt độ cắt cao ở mặt trước).

+ Nhóm ba cácbit – kí hiệu M (ISO) hoặc TTK ( Nga) thành phần gồm: Cácbit Vonfram (WC), Cácbit Titan (TiC) và Coban (Co) và Cácbit Tantan (TaC)

Loại này thường được dùng để gia công các loại vật liệu khó gia công. Ở nước ta, cũng đã từng sản xuất thử nghiệm hợp kim cứng. Tuy nhiên do chất lượng chưa ổn định, mặt khác giá thành cao.

ISO phân hợp kim cứng theo ba nhóm chính khi tạo phoi: - Nhóm kí hiệu P cho các vật liệu cắt ra phoi dây. - Nhóm kí hiệu M là loại vạn năng dùng gia công các loại vật liệu cắt ra phoi dây và phoi xếp.

- Nhóm loại K dùng gia công các loại vật liệu cho phoi hạt và phoi vụn. Đặt tính chung của hợp kim cứng khi tăng độ cứng và tính chịu mài mòn thì sẽ giảm tính dẻo. Khi tăng tính dẻo (tăng lượng Coban) sẽ làm giảm tính mài mòn và tính chịu nhiệt.

Sự phát triển của hợp kim cứng xuất phát từ các nhóm công cụ (ví dụ: loại P10, P20, P30) theo hai hướng. Một hướng là tăng thành phần Cácbít Titan (ví dụ P03) làm tăng tính chịu mòn và cắt được ở tốc độ cao. Hướng thứ hai là tạo được hợp kim cứng có độ dẻo cao dùng để cắt các loại vật liệu có độ cứng và va đập mạnh (ví dụ, bào và tiện thô) với tốc độ cắt thấp, diện tích và lực cắt lớn hơn. Các loại hợp kim cứng P40, P50 để gia công thép có thành phần Coban (Co) tương đối lớn.

54

Hợp kim cứng được chế tạo thành các dạng theo tiêu chuẩn (các mảnh hợp kim cứng). Các mảnh đó được hàn, kẹp lên thân dụng cụ tiêu chuẩn. Ngày nay, các mảnh hợp kim cứng được phủ lên một lớp mỏng vài mirômet bằng các loại cácbít cứng như TiC, TiC/ TiN (Cácbít Titan, Nitrít Titan). Các lớp phủ làm tăng độ cứng, tính chịu

mài mòn và chịu nhiệt của hợp kim cứng (độ cứng > 91 HRA, chịu được nhiệt độ khoảng1000 độ C, ứng với tốc độ cắt V > 300m/ph).

* Vật liệu gốm: Vật liệu gốm được nghiên cứu từ nhưng năn1930 và đưa vào sử dụng sau 1950.

Thành phần chính của gốm là “đất sét kỷ thuật”(Al2O3) gồm hai pha của oxít nhôm: Al2O3 có  =3,65g/cm3 và  Ai2O3 với =3,96g/cm3 Để chuyển hoá hòa toàn từ Ai2O3 sang Al2O3 .Người ta nung đất sét kỉ thuật ở nhiệt độ 1400-16000C. Sau đó nghiền nhỏ thành bột mịn. Bột được ép thành những mảnh dao có hình dạng và kích thước tiêu chuẩn sau đó đem thêu kết. Hiện nay có 3 loại vật gốm được sử dụng gồm: + Ôxit nhôm thuần khiết (99%Al2O3): Hiện nay Al2O3 còn thêm không dưới10% oxit kẽm (ZnO2) làm tăng thêm sức bền. + Vật liệu gốm trộn: Ngoài Al2O3 là chính, còn thêm các Cácbit kim loại như Cácbit Titan (TiC), Cacbit vonfram (WC), Cacbit Tantan (TaC), Nitrit Titan(TiN). Loại này có sức bền cao, dùng để tiện tinh, phay tinh các loại vật liệu như gang cứng, thép tôi.

* Vật liệu gốm không Oxít:

Loại này được chế tạo từ nitrit silic (Si3N4) có sức bền uốn cao hơn nhiều so với hai loại trên, chủ yếu được dùng để gia công nhôm và hợp kim nhôm. Đối với vật liệu gốm thì độ hạt càng mịn, sức bền uốn càng tăng

* Các tính năng chủ yếu của vật liệu gốm: + Độ cứng và tính giòn cao. + Chịu mòn và chịu nhiệt cao nên thường dùng để cắt ở tốc độ cao. + Tính dẫn nhiệt kém nên khi cắt không dùng dung dịch trơn nguội. + Tính dẽo kém do sức bền uống kém, vì vậy không dùng để gia công khi có rung động, va đập và lực cắt lớn.

+ Mài sắc bằng đá mài kim cương. * Phạm vi sử dụng của vật liệu gốm: - Tốc độ cắt không nhỏ hơn 100m/ph. - Khi gia công thép, tốc độ cắt: V=1 – 2 lần so với khi cắt bằng HKC. - Khi gia công gang, tốc độ cắt V = 2 – 3 lần so với HKC - Tốc độ cắt tinh lớn nhất khi gia công thép xây dựng có thể đạt đến 600m/ph, khi gia công gang, V = 800m/ph.

- Vì chịu rung rộng và va đập kém nên chủ yếu được dùng để gia công tinh chiều sâu cắt và lượng chạy dao bé.

- Vì tính dẫn nhiệt kém nên không dùng dung dịch trơng nguội khi cắt. Riêng đối với Nitritsilic (Si3N4) có sức bền và tính dẫn nhiệt cao hơn Oxit nhôm khoảng bốn lần nên có thể dùng dung dịch trơn nguội.

55

- Nhờ có tính mòn cao nên thường dùng để gia công lần cuối để đạt độ chính xác kích thước và độ nhẵn bề mặt cao.

- Các mảnh dao gốm thường được kẹp cơ khí vào thân dao và không mài sắc lại .

* So với HKC, mảnh dao gốm có những ưu điểm sau: - Năng suất cao hơn vì thời gian máy giảm do tốc độ cắt cao khi cùng một tuổi bền. - Tuổi bền tăng nếu cắt cùng một tốc độ cắt . - Sai lệch kích thước gia công nhỏ hơn. - Chất lượng bề mặt đạt được cao hơn. - Giá thành rẽ hơn. * Vật liệu tổng hợp (nhân tạo) siêu cứng: Sau vật liệu gốm, người ta tiếp tục nghiên cứu và chế tạo một loại vật liệu làm dụng cụ mới. Đó là vật liệu tổng hợp siêu cứng. Có hai loại thường gặp là: kim cương tổng hợp và Nitrit Bo lập phương (còn gọi là El bo).

Kim cương nhân tạo: Kim cương nhân tạo được tổng hợp từ than chì (Graphit) ở áp lực và nhiệt độ cao.

*Những tính năng cơ bản của kim cương: + Độ cứng tế vi của kim cương cao nhất trong các loại vật liệu hiện nay, cao hơn của hợp hợp kim cứng từ 5 – 6 lần, độ cứng tế vi của hợp kim cứng khoảng (120 – 180) 10sPa, 1Pa = 1Nm2

+ Độ dẫn nhiệt cao gấp hai lần hợp kim cứng. + Độ chịu nhiệt kém  8000C. + Giòn, chịu tải trọng va đập kém. + Chịu mài mòn, tuy nhiên khi gia công thép C có hàm lượng Cacbon thấp thì lại bị mòn nhanh do hiện tượng khuếch tán.

Do hệ số dẫn nhiệt cao, nên tuy chịu nhiệt kém, kim cương vẫn có thể cắt được ở tốc độ rất cao.

* Phạm vi sử dụng : + Thường được dùng làm đá mài để mài sắc dụng cụ cắt bằng hợp kim cứng. + Dùng làm dao tiện để gia công gang và các kim loại màu. Nitrit Bo lập phương (còn gọi là El bo): Là hợp chất giữa Nitơ và nguyên tố Bo. Tính cắt của nó tương tự như kim cương.

56

- Độ cứng tế vi của El bo là(600 – 800).108Pa. - Chịu nhiệt khoảng 1500 – 20000C. - Hệ số ma sát bé . - Chống mài mòn tốt. - Hệ số ma sát với kim loại nhỏ. * Ứng dụng: - Gia công tinh thép tôi có HRC  39 – 66, và gang HKC, đặc biệt là thép gió.

+ Phương tiện dạy học và các dạng tương tác mô phỏng trong dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp.

Công nghệ ngày càng phát triển, xuất hiện đa dạng của các phương tiện dạy học mới trên nền tảng công nghệ hiện đại, đó là máy tính/Đa phương tiện, mô phỏng, multimedia, mạng máy tính.

- Máy vi tính: Trong dạy học tương tác ảo sử dụng phương tiện số (người - máy vi tính, phần mềm dạy học mô phỏng) với tương tác tham biến cho phép tùy biến nhật tố, WIMP và dạng cảm ứng, theo điều hoạt phương tiện tương tác hằng định chạy và dừng, trong bối cảnh phương tiện dạy học giáp mặt. Phần mềm dạy học tương tác.

Nhờ các ngôn ngữ lập trình thích hợp, những phương tiện dạy học kiểu trò chơi tương tác, ngày càng đa dạng, tiện dụng và hấp dẫn, cho phép tạo dựng và thực hiện tức thì những thao tác ảo “ như thật” giúp giáo viên có thể xây dựng các bài giảng và thực hiện quá trình dạy học theo hướng quy nạp trên đối tượng khảo sát. Những phương tiện này rất có ý nghĩa khoa học và thực tiễn trong Lý luận dạy học theo hướng quy nạp:

 Động lực hóa (hoạt hóa, tích cực hóa) quá trình dạy học,  Nâng cao hiệu quả học tập (học bằng làm, học gắn với hành),  Phát huy tư duy sáng tạo. Các phần mềm tương tác như GeoGebra, Cabri3D, SketchUp, eDrawings … Các phần mềm đều là miễn phí sử dụng mã nguồn mở và phù hợp trong quá trình thiết kế các công cụ và phương tiện để minh họa cho các học phần cơ sở của ngành cơ khí. Phần mềm tương tác rất thuận lợi cho việc thực hành để hiểu và nhớ, đặc biệt là để thử tạo tình huống và tập tìm giải pháp, giúp quen dần với sáng tạo bằng phương pháp thử – sai với số lần tùy ý!, do đó không những chỉ gợi mở mà còn xúc tiến hiện thực hóa tư duy sáng tạo.

- Mạng máy tính: là sự kết hợp các máy tính lại với nhau thông qua các thiết bị nối kết mạng và phương tiện truyền thông theo một cấu trúc nào đó và các máy tính này trao đổi thông tin qua lại với nhau. Mạng gồm có 3 loại LAN, MAN, WAN.

- Giáo trình điện tử Các học phần cơ sở kỹ thuật, trong giáo trình này lý thuyết được trình bài rõ ràng nên người học đọc dễ dàng, giáo viên không phải trình bài nhiều chỉ giải thích hướng dẫn giúp đỡ trong quá trình học.

* Phần mềm eDrawings và các dạng mô phỏng ứng dụng trong giảng dạy các học phần cơ sở kỹ thuật ngành cơ khí theo hướng quy nạp

57

- Phần mềm eDrawings là một phần mềm miễn phí mà ta có thể dễ dàng xem các tập tin DWG. Ngoài việc xem, bạn có thể in hoặc xem xét hầu như tất cả các loại tập tin eDrawings. Với sự trợ giúp của phần mềm này xem, Ta có thể xem các tập tin AutoCAD, Solidworks. Giao diện rất đơn giản và trực quan, vì vậy ta có thể dễ dàng xây dựng các bài giảng trong các học phần cơ sở của ngành cơ khí và thực hiện giảng dạy theo hướng quy nạp các học phần này.Ví dụ khi muốn mô tả bản chất của một chi tiết ta sử dụng được các giao diện rất nhanh như Hình 2.3. Người dạy chỉ hướng dẫn sử dụng và mô phỏng ban đầu, còn lại người học sẽ tương tác theo các dạng tương tác tương ứng.

Hình 2.14 – Giao diện eDrawings

Xây dựng mô hình để mô phỏng: Theo quy trình xây dựng mô hình hóa ta thực hiện theo các bước Chọn phần mền Solidworks thiết kế mô hình, các công cụ để thực hiện bài giảng, căn cứ vào nội dung và ý tưởng để tương tác ảo vào mô hình ta thực hiện như sau: thiết kế trên SolidWorks 2004 ta chọn “Save As” với đuôi file *.easm, *.eprt. Sau đó mở các file này bằng eDrawings 2005 “Save As” lại với định dạng *.exe, chỉ như vậy thì khi mô phỏng thì chương trình chạy độc lập không cần cài đặt phần mềm nào khác. Kết quả như hình 2.15

58

Hình 2.15– Mô hình hóa

- Các dạng tương tác ảo trên phần mềm eDrawings + Tương tác trên Icons điều chỉnh hướng nhìn: để xác định các hình chiếu.

(Hình chiếu đứng (từ trước), hình chiếu từ sau, hình chiếu cạnh (từ trái), hình chiếu từ phải, hình chiếu bằng (từ trên), hình chiếu từ dưới, hình chiếu trục đo đều, hình chiếu trục đo vuông gốc cân, hình chiếu trục đo xuyên tâm) rất thuận lợi để giảng dạy theo hướng quy nạp.

- Tương tác di chuyển

: Người học được phép di chuyển từng chi tiết riêng biệt trong một mô hình lắp hoặc trong một file bản vẽ của một mô hình lắp. Bạn cũng có thể di chuyển toàn bộ một cụm chi tiết lắp ráp nhỏ. Dùng công cụ Move chọn chi tiết và giữ rê chuột sang nơi khác theo ý và có thể đổi màu hoặc ẩn từng chi tiết rất thuận lợi cho SV trải nghiệm theo kịch bản bài giảng của GV, hình 2.16

Hình 2.16 – Vật thể được di chuyển

- Tương tác cắt đối tượng : Dùng mặt cắt tưởng tượng cắt song song với trục XY, YZ, XZ và xem phần cắt phía trước, hình 2.17.

59

Hình 2.17 – Vật thể bị cắt theo phương chiếu đứng XZ

+ Chọn XY Plane thu được hình của vật thể cắt theo phương chiếu bằng và nhìn trực diện ta được hình cắt bằng, hình 2.18.

Hình 2.18– Vật thể bị cắt theo phương chiếu bằng

+ Chọn YZ Plane thu được hình của vật thể cắt theo phương chiếu cạnh và nhìn trực diện ta được hình cắt cạnh, hình 2.19.

Hình 2.19 – Vật thể bị cắt theo phương chiếu cạnh

60

Người học tương tác trên mặt phẳng cắt có thể di chuyển mặt phẳng cắt nhiều vị trí khác nhau để tìm vị trí cắt hợp lý từ đó có thể tự đưa ra các khái niệm ban đầu, hình 2.20.

Hình 2.20 – Mô hình hóa bị cắt vị trí bất kỳ

- Tương tác ẩn hiện: bằng cách nhấp chuột phải trên mô hình cần ẩn hay hiện chọn Hide hoặc Show all, hình 2.22.

Hình 2.21 – Vật thể bị ẩn/hiện

- Tương tác vận hành tách, lắp ráp chi tiết, cụm máy tự động

61

: tương tác có thể cho hiển thị những thông tin về việc phân rã chi tiết trong bản vẽ lắp khi mở bằng eDrawing Viewer. Khi bạn xuất những tập tin bản vẽ lắp bằng eDrawing có chứa những thông tin về việc phân rã, hình 2.23. và hình 2.24, những thông tin này được tự động lưu kèm theo trong file eDrawing.

Hình 2.22– Puly định hướng

Hình 2.23 – Puly định hướng (tách rời chi tiết)

62

Tương tác explode: tách 2 chi tiết tự động trở thành hình cắt bậc là dùng nhiều mặt phẳng cắt, chọn explode chi tiết sẽ cắt dùng nhiều mặt phẳng cắt, hình 2.24.

Hình 2.24 – Vật thể bị cắt nhiều mặt phẳng cắt (cắt bậc)

- Tương tác xoay : có thể tương tác xoay mô hình tự do để xem các vị trí khác nhau (hình chiếu trục đo lệch), hình 2.25.

Hình 2.25 – Vật thể bị xoay

- Tương tác vận hành

: có thể cho mô hình chạy tự động để xem các vị trí khác nhau của hình biểu diễn giúp SV khám phá và tự đưa ra các khái niệm ban đầu.

63

: khi tương tác 2 lần trên icons - Tương tác xem màu hay khung lưới Shaded sẽ cho mô hình có màu hay là khung lưới.

Hình 2.26 – Vật thể khung lưới

- Tương tác phóng to hay thu nhỏ mô hình : Khi chọn icons tương ứng sẽ có những hình tương ứng lớn nhỏ khi rê chuột.

Hình 2.27 – Vật thể thu nhỏ, phóng to

64

- Tương tác xem khối lượng, thể tích, tỉ trọng chọn Mass Properties: Khảo sát khối lượng, thể tích, tỉ trọng và diện tích bề mặt của mô hình, hình 2.28.

Hình 2.28 – Thuộc tính của mô hình.

* Phần mềm GeoGebra 5.0 và các dạng mô phỏng ứng dụng trong giảng dạy các học phần cơ sở kỹ thuật ngành cơ khí theo hướng quy nạp

- GeoGebra là một phần mềm toán học bổ ích và được cung cấp hoàn toàn miễn phí trên www.geogebra.org. Đây thực sự là công cụ hỗ trợ đắc lực cho việc nghiên cứu hoặc làm việc với số học, hình học, bảng tính, đồ họa, số liệu thống kê, đại số và giải tích để phục vụ xây dựng các bài giảng để GV giảng dạy theo hướng quy nạp.

Geogebra dùng để vẽ các hình học đơn giản như điểm, đoạn thẳng, đường thẳng. Đặc điểm quan trọng nhất của phần mềm Geogebra là khả năng tạo ra sự gắn kết giữa các đối tượng hình học, được gọi là quan hệ phụ thuộc, vuông góc, song song. Đặc điểm này giúp cho phần mềm có thể vẽ được hình rất chính xác và có khả năng tương tác như chuyển động để mô phỏng nhưng vẫn giữ được mối quan hệ giữa các đối tượng. Ta cũng có thể nhập và thao tác với phương trình và tọa độ, cũng như tạo các điểm, đường thẳng, véc-tơ và đường cô-níc. Với phần mềm này được vận dụng vào chương Vẽ hình học, các phép chiếu trong Các học phần cơ sở kỹ thuật.

GeoGebra tạo điều kiện cho sáng tạo ra các mô hình, hình học toán học cho HSSV. Nó cho phép trải nghiệm khám phá khái niệm, định lý qua các tương tác ảo như di chuyển đối tượng và thay đổi các thông số.

65

GeoGebra cũng là một công cụ soạn bài cho GV để tạo những bài tập, câu hỏi các tương tác cho SV phục vụ vào các nội dung cụ thể theo bài giảng của GV, cụ thể xem hình 2.30.

Hình 2.29– Giao diện chính của GeoGebra.

Theo mặc định, phần Algebra View (Đại số) và phần Graphics View (Hình học)

được hiển thị trong cửa sổ GeoGebra.

Thanh Toolbar là tập hợp những hộp công cụ, mỗi hộp chứa những công cụ có liên quan đến nhau. Nhờ những công cụ này, ta có thể tạo ra nhiều dạng hình học khác nhau trong phần Graphics View chỉ với những những tương tác nhấp chuột. Đồng thời, các tọa độ và phương trình tương ứng sẽ hiển thị ở phần Algebra View. Chú ý, mỗi phần có thanh công cụ điều chỉnh tương tác riêng.

Thanh Input Bar ở cuối cửa sổ GeoGebra sử dụng để nhập trực tiếp các tọa độ, phương trình, dấu, hoặc hàm. Sau khi ấn Enter, biểu thị đại số sẽ hiển thị trong phần Algebra View, và biểu thị đồ thị hiển thị trong phần Graphics View.

Hơn nữa, GeoGebra cung cấp hình ảnh đồ họa 3D và CAS để sử dụng hệ thống đại số trên máy tính của GeoGebra, và Spreadsheet View sẽ làm việc với dữ liệu và các khái niệm thống kê, giống như chiếc máy tính xác suất để tính toán và phân phối đồ thị xác suất.

Tất cả các phần của GeoGebra được liên kết mật thiết, nghĩa là nếu bạn thay đổi đối tượng nào đó thì những biểu thị trong những phần còn lại tự động thay đổi.

66

- Các dạng tương tác ảo trên GeoGebra + Trên Menus + Trên Icons + Tương tác click chuột thông qua các điểm – Pointers. + Kéo thả + Di chuyển tùy ý. Ví dụ: Hướng dẫn cách dựng tam giác ABC và đường tròn ngoại tiếp.

Hình 2.30 – Tam giác ABC và đường tròn ngoại tiếp.

- Chuẩn bị: + Khởi động cửa sổ mới GeoGebra. + Click vào mũi tên ở phía bên phải của Graphics View để mở thanh

Perspectives và chọn Geometry Perspective.

+ Làm quen với các công cụ được cung cấp trong Graphics View - Các bước lập: + Chọn Polygon từ thanh Toolbar. Bây giờ, click ba lần vào Graphics View theo chiều kim đồng hồ để tạo 3 điểm A, B, C. Khóa hình tam giác đã tạo bằng cách ấn lại vào điểm A một lần nữa.

+ Chọn Perpendicular Bisector và tạo hai đường phân giác bằng cách click vào 2 cạnh của tam giác. Lưu ý: có thể tìm thấy công cụ ở hộp công cụ.

+ Sử dụng Intersect bạn có thể nhấp chuột vào đường phân giác để tạo tâm đường tròn.

+ Lựa chọn Circle with Center through Point. Đầu tiên click lần lượt vào tâm điểm và các đỉnh của tam giác để tạo đường tròn ngoại tiếp tam giác.

+ Công cụ di chuyển Move sử dụng chuột để kéo các đỉnh của tam giác. Cấu trúc của hình sẽ thay đổi trong khi bạn di chuyển. Chú ý: để chuyển toàn bộ hình trong Graphics View, chọn công cụ Move Graphics View rồi kéo hình.

- Chú ý: + Có các nút Undo/Redo ở bên phải của thanh công cụ. + Sử dụng các nút Show/Hide Object từ Graphics View Toolbar để ẩn và hiện một vật. Chọn tất cả các hình bạn muốn ẩn, sau đó, chuyển tới công cụ khác để áp dụng sự thay đổi của bạn.

+ Bạn có thể thay đổi hình dạng của hình. (Ví dụ: thay đổi màu sắc hoặc đường viền, ẩn/hiện nhãn) dễ dàng sử dụng bằng Style Bar. Chọn vật bạn muốn chỉnh sửa và click mũi tên nhỏ ở góc trên bên phải của phần hình học để mở Style Bar.

67

+ Bạn có thể ấn/hiện axes (hệ trục) và grid (đường kẻ ô) của Style Bar . + Construction Protocol trên thanh menu cung cấp bảng danh sách tất cả các bước lập. Hơn nữa, ta có thể thay đổi thứ tự các bước thiết lập bằng cách kéo các dòng lên hoặc xuống.

* Phần mềm Cabri 3D v2 và các dạng tương tác ứng dụng trong giảng dạy các học phần cơ sở kỹ thuật ngành cơ khí theo hướng quy nạp

- Cabri 3D v2 là phần mềm để dạy học tương tác, người dạy và người học thực hiện được trong quá trình giảng dạy theo kịch bản dạy theo hướng quy nạp:

 Dựng hình, hiển thị và thao tác trong không gian ba chiều cho mọi loại đối tượng: đường thẳng, mặt phẳng, hình nón, hình cầu, đa diện…;

 Cho phép mô phỏng tương tác có thay đổi tham số liên tục từ đơn giản đến phức tạp;

 Đo lường các đối tượng, tích hợp các dữ liệu số;  Hiển thị lại quy trình dựng hình. Vận dụng các chức năng trên để dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp (Ví dụ: chương Vẽ hình học – hoạ hình và chương mở đầu cơ sở phương pháp biểu diễn)

Khởi động chương trình Cabri 3D v2 thể hiện giao diện như sau:

Hình 2. 31 – Giao diện Cabri 3Dv2.

Phép chiếu xuyên tâm: hình 2.32

Hình 2.32 – Hình chiếu xuyên tâm

68

Các tương tác: Hình chiếu thay đổi khi

+ Nhấp và rê chuột vào tâm chiếu; + Thay đổi kích thước của vật chiếu; + Thay đổi vị trí một trong hai mặt phẳng, … Các trường hợp đặc biệt: + Tâm chiếu ở xa vô tận: phép chiếu song song + Tâm chiếu ở xa vô tận, hai mặt phẳng chiếu song, vuông gốc với tia chiếu là phép chiếu vuông gốc

Hình 2. 33– Hình chiếu song song

69

Hình 2. 34– Hình chiếu vuông góc Ứng dụng phép chiếu song song và kết hợp với Cabri 3D v2 ta dựng hình chiếu

trục đo, hình 2.35

Người dạy hoặc người học click và rê chuột vào những điểm gốc vật chiếu và thay đổi góc nhìn dẫn đến hình chiếu sẽ thay đổi theo và thu được hình chiếu trục đo đều, xiên góc cân hoặc hình chiếu trục đo lệch.

Hình 2.35 – Hình chiếu trục đo

- Các dạng tương tác Cabri 3D v2: + Tác động điểm, nhấp và rê chuột vào tâm chiếu + Nhập số thay đổi kích thước của vật chiếu; + Thay đổi tùy vị trí một trong hai mặt phẳng, …

70

THIẾT KẾ BÀI GIẢNG CÁC HỌC PHẦN CƠ SỞ KỸ THUẬT NGÀNH CƠ KHÍ THEO HƯỚNG QUY NẠP

KẾ HOẠCH DẠY, HỌC VÀ ĐÁNH GIÁ

Chương trình: Cắt gọt kim loại Mã số chương trình: MH07

Người hướng dẫn (giáo viên): Trình độ người học: Sinh viên Cao đẳng

Học phần: Vẽ kỹ thuật

HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

MỤC TIÊU NỘI DUNG GIẢNG VIÊN SINH VIÊN ĐÁNH GIÁ /PHẢN HỒI NGÀ Y THỰ C HIỆN

NGUỒN TÀI LIỆU Phần mềm mô phỏng, Clip, hoạt động nhóm, các pp, kỹ thuật

Bài số 03: HÌNH CẮT VÀ MẶT CẮT .../ .../ ...

Dẫn nhập

..\31.7\28.02 .ppt

71

Kiến thức: - Trình bày được khái niệm và công dụng của mặt cắt và hình cắt; - Nhận biết được các mặt cắt và hình cắt trên bản vẽ kỹ thuật; - Phân biệt được mặt cắt - Giảng viên, Giáo viên nêu vấn đề: Đối với những vật thể có cấu tạo bên trong phức tạp, nếu chỉ dùng hình chiếu để biểu diễn thì hình sẽ có nhiều đường khuất, như vậy bản vẽ sẽ không được rõ ràng sáng sủa. Để khắc phục điều đó, bản các học phần cơ sở kỹ - Gợi mở dẫn nhập vấn đề, trao đổi phương pháp học: các em sử dụng giáo trình điện tử đã có tự xem phần lý thuyết. Cho xem hình vật thể chưa cắt bằng phần mềm - Lắng nghe, xem hình biểu diễn vật thể trên máy tính thông qua phần mềm eDrawings - Xem thầy giới thiệu vật thể biểu

trên phần

thuật dùng các hình biểu diễn khác nhau, gọi là hình cắt và mặt cắt.

diễn mềm eDrawings - Xem những hình theo hướng dẫn

eDrawings - Giới thiệu phầm mềm eDrawings để mô phỏng các chi tiết cắt bên trong như thế nào? - Hướng dẫn xem những hình vật thể đã trên thể hiện giáo trình VKT

Giới thiệu chủ đề

- Theo dõi, ghi chép

- Tên bài

- Viết tên bài lên bảng

- Mục tiêu - Lắng nghe, ghi nhớ

- Chiếu slide, thuyết trình, nhấn mạnh

- Lắng nghe ghi lại từng vấn đề cần giải quyết. lý - Nội dung thuyết xem trong giáo trình điện tử. - Nội dung: 1 . Khái niệm hình cắt và mặt cắt 2. Phân loại hình cắt 3. Phân loại mặt cắt

72

- Máy chiếu Projector - Máy tính có cài phần mềm eDrawings - Giáo trình vẽ kỹ thuật. - Mô hình hóa đã được xây dựng - Chọn những phần chập và mặt cắt rời; - Phân biệt được các loại mặt cắt. Kỹ năng: - Biết cách vẽ mặt cắt và hình cắt của vật thể đơn giản. Thái độ: - Có ý thức thực hiện bản vẽ một cách nghiêm túc, cẩn thận. - Ham thích học môn Các học phần cơ sở kỹ thuật khi có ứng dụng của máy tính có sự tương tác ảo để tìm ra kết quả trước. - Giới thiệu 3 vấn đề cần giải quyết: Hình cắt và mặt cắt; Phân loại hình cắt; Phân loại mặt cắt

mềm tương ứng - Tài liệu các học phần cơ sở kỹ thuật. - Dạy học tích hợp theo quy trình dạy học tương tác ảo.

Giải quyết vấn đề

- Vấn đề 1: Khái niệm hình cắt và mặt cắt + Hình cắt là hình biểu diễn phần còn lại của vật thể sau khi đã tưởng tượng cắt bỏ phần vật thể ở giữa mặt phẳng cắt và người quan sát. + Mặt cắt là hình biểu diễn phần vật thể tiếp xúc với mặt phẳng cắt. - Xem trên máy tính. - Xem và tự nêu ra thế nào là Hình cắt, mặt cắt. - Lắng nghe và ghi chất. - Tương tác vào file hình mô phỏng và hướng dẫn các chú thích. - Nêu câu hỏi: Vậy hình cắt và mặt cắt là gì? - Nhận xét và kết luận.

từng

73

- Vấn đề 2: Phân loại hình cắt. * Chia theo vị trí mặt phẳng cắt: - Hình cắt đứng: nếu mặt phẳng cắt song song với hình - Yêu cầu người học tác động vào biểu tượng tương tác ảo phù hợp (cắt, tách, lắp ghép, các hướng chiếu, ẩn, - Mở file trong giáo trình và tương tác ảo vào những hình ảnh, bản vẽ, hình vẽ 3D. - Báo kết quả

hiện, chạy tự động) . - Nêu câu hỏi về các tác động từng hình. - Nhận xét, kết luận. - Hãy di chuyển mặt phẳng cắt sang những vị trí khác và lưu lại hình cắt.

- Lắng nghe và tự tương tác ảo trên các đối tượng tìm ra các hình cắt khác. - Lắng nghe và thao tác ảo tìm ra nhiều hình cắt khác và lưu.

chiếu đứng. - Hình cắt bằng: nếu mặt phẳng cắt song song với hình chiếu bằng. -Hình cắt cạnh: nếu mặt phẳng cắt song song với hình chiếu cạnh. - Hình cắt nghiêng: nếu mặt phẳng cắt không song song với hình chiếu cơ bản nào.

74

..\31.7\28.02 .ppt * Chia theo số lượng mặt phẳng cắt được dùng cho mỗi hình cắt - Hình cắt đơn giản: chỉ có một mặt phẳng cắt (hình cắt dọc hay hình cắt ngang) - Hình cắt phức tạp: Hình cắt có từ hai mặt phẳng cắt trở lên. - Hình cắt bậc: Dùng để thể hiện hình dạng bên trong của một số vật thể, khi trục đối xứng hay trục quay của các bộ

..\31.7\28.02 .ppt

phận đó nằm trên các mặt phẳng song song với các mặt phẳng hình chiếu. - Hình cắt xoay: Hình cắt xoay là hình cắt phức tạp có các mặt phẳng cắt giao nhau. Nhờ cách xoay mặt phẳng cắt mà hình chiếu của phần vật thể trên đó không bị biến dạng, nghĩa là thể hiện độ lớn thật. - Hình cắt riêng phần: Dùng để thể hiện hình dạng bên trong của một bộ phận nhỏ của vật thể như lỗ, rãnh…

Thực hiện tương tác ảo để hiểu về mặt cắt.

75

- Yêu cầu người học tác động vào biểu tượng tương tác ảo phù hợp (cắt, tách, lắp ghép, các hướng chiếu, ẩn, hiện, chạy tự động) . - Vấn đề 3: Phân loại mặt cắt. - Mặt cắt chập là mặt cắt đặt ngay trên hình biểu diễn tương ứng. - Mặt cắt rời là mặt cắt được vẽ ngoài hình biểu diễn tương ứng.

Hoàn thiện được 3 vấn đề đã nêu. - Máy tính có cài phần mềm eDrawings

76

- Suy nghĩ, tìm hiểu, kết luận theo nhóm - Phản biện trong nhóm - Bảo vệ quan điểm của nhóm - Quan sát, Ghi nhớ - Đưa ra tình huống xảy ra trong thực tế - Yêu cầu sinh viên phản biện theo nhóm - Yêu cầu các nhóm tự phản biện và bảo vệ với nhóm bạn - Nhận xét, hoàn chỉnh.

.

- Nhận đề và làm bài kiểm tra - Lắng nghe, ghi chép bổ sung - Nghe, ghi chép - Ghi nhận, rút kinh nghiệm - Nghe, ghi nhận kết quả - Nhận nhiệm vụ Kết thúc vấn đề - Củng cố kiến thức - Củng cố kỹ năng - Nhận xét và công bố kết quả học tập. - Chuẩn bị cho bài học sau

77

- Phát đề kiểm tra kiến thức - Nhận xét đánh giá - Hệ thống kiến thức - Nhận xét kỹ năng thực hành. - Nhắc nhở các lỗi thường gặp và biện pháp phòng tránh. - Thông báo và đánh giá kết quả thực hành. - Giao nhiệm vụ xâm nhập thực tế tại công trường thi công lắp đặt khí nén

- Thông báo - Nghe, ghi chép - Nhận kế hoạch

Hướng dẫn tự học - Hướng dẫn tài liệu, phần mềm mô phỏng liên quan : - Hướng dẫn tự rèn luyện: - Sinh viên đọc và xem tiếp ứng dụng của hình cắt và mặt cắt để làm gì?

Chiến lược đánh giá cho học phần này: Đánh giá được các kỹ năng, nhận thức của người học. Căn cứ đánh giá: Bộ ngân hàng câu hỏi đề thi của Tổng cục Giáo dục nghề nghiệp đã được thẩm định, chuẩn đầu ra. Tóm tắt: Kiểm tra địa diểm làm việc : An toàn lao động và vệ sinh công nghiệp. Hình thành: Tổ chức hoạt động giảng dạy theo lớp bài. Dạy học giáp mặt trong phòng máy tính Hoạt động theo cá nhân một người một máy hoặc chia nhóm (mỗi nhóm 3 người) Giảng viên, Giáo viên nêu mục tiêu và những vấn đề cần giải quyết mà người học phải tương tác để tìm ra vấn đề và có sự gợi ý Người học lắng nghe tự thực hiện và báo cáo kết quả.

................. Ngày tháng năm 20

TRƯỞNG KHOA/ TRƯỞNG BỘ MÔN

78

NGƯỜI SOẠN

KẾ HOẠCH DẠY, HỌC VÀ ĐÁNH GIÁ

Chương trình: Cắt gọt kim loại Mã số chương trình: MH07

Người hướng dẫn (giáo viên): Trình độ người học: Sinh viên Cao đẳng

Học phần: Vẽ kỹ thuật

HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

MỤC TIÊU NỘI DUNG GIẢNG VIÊN SINH VIÊN ĐÁNH GIÁ /PHẢN HỒI NGÀY THỰC HIỆN

NGUỒN TÀI LIỆU Phần mềm mô phỏng, Clip, hoạt động nhóm, các pp, kỹ thuật

Bài số 05: CÁC PHÉP CHIẾU .../ .../ ...

Dẫn nhập

Lắng nghe

Gợi mở vấn đề, trao đổi phương pháp học, tạo tâm thế tích cực của người học

- Giảng viên, Giáo viên nêu Ứng dụng phép chiếu để là gì? Sử dụng phần mềm để tương tác ảo để tìm kết quả theo yêu cầu

Giới thiệu chủ đề

79

- Theo dõi, ghi chép Kiến thức: - Trình bày được khái niệm của phép chiếu, loại phép cách phân chiếu, sự biến dạng của một hình chiếu khi thay đổi tâm chiếu. Kỹ năng: - Viết tên bài lên bảng - Tên bài

- Mục tiêu - Lắng nghe, ghi nhớ

- Chiếu slide, thuyết trình, nhấn mạnh

- Lắng nghe chiếu

- Giới thiệu 5 nội dung (chủ đề) phép chiếu trong chương trình Các học phần cơ sở kỹ thuật thuật cần phải hiểu.

Giáo vẽ kỹ

- Nội dung: 1 - Khái niệm phép chiếu 2. Các loại phép chiếu 3 – Hình chiếu của điểm, đường, mặt phẳng 4 - Sự thay đổi của các hình chiếu. 5 - Sự thay đổi các hình chiếu và các tính chất của phép chiếu xuyên tâm.

Chọn

- Bước đầu phân tích hình ảnh, bản vẽ, hình vẽ và vẽ được các hình chiếu khi sử dụng đúng phép chiếu. Vẽ được hình chiếu của 1 điểm, đường và mặt. Thái độ: - Tích cực, chủ động, sáng tạo, hợp tác, cẩn thận, ham thích học môn Các học phần cơ sở kỹ thuật khi có ứng dụng của máy tính có sự tương tác ảo để tìm ra kết quả

80

- Máy Projector - Máy tính có cài phần mềm GeoGebra 5.0 và có thiết kế bài phép chiếu xuyên tâm. Phần mềm Cabri3D - trình thuật. - Mô hình hóa đã được xây dựng - những phần mềm tương ứng - liệu Tài các học phần cơ sở kỹ thuật.

Giải quyết vấn đề

- Khái niệm phép chiếu. Phép chiếu là quá trình vẽ hình biểu diễn của vật thể trên mặt phẳng

- Yêu cầu SV mở giáo trình điện tử VKT - Đọc thuyết lý khái niệm thế nào là phép chiếu?

- Lắng nghe và mở giáo trình VKT trên máy tính mục: chương mở đầu/1- Phép chiếu - Đọc trên máy tính các khái niệm. - Xem hình và nêu các tính chất. Nêu các tính chất.

- Các yếu tố:

Thực hiện tương tác với máy tính và tìm ra kết quả/ Báo cáo kết quả.

..\31.7\28.02 .ppt

81

+ Tâm chiếu là điểm từ đó thực hiện phép chiếu; + Vật chiếu là vật thể được biểu diễn; + Mặt phẳng hình chiếu là mặt phẳng trên đó thực hiện phép chiếu; + Tia chiếu là đường thẳng tưởng tượng theo đó thực hiện phép chiếu. + Kết quả của phép chiếu gọi là hình biểu diễn hay là hình chiếu vật thể. - Tìm các yếu tố của phép chiếu?

- Có mấy loại phép chiếu và nêu đặc điểm?

- Phân loại Phép chiếu: + Xuyên tâm: tất cả mọi tia chiếu đều xuất phát từ một điểm gọi là tâm chiếu, nó nằm cách mặt phẳng hình chiếu một khoảng nhất định. + Song song: Tất cả các tia chiếu đều song song với nhau. + Vuông gốc: Trong phép chiếu song song, nếu các tia vuông góc với mặt phẳng hình chiếu.

Giáo vẽ kỹ

82

Chọn - Máy tính có cài phần mềm GeoGebra 5.0 và có thiết kế bài phép chiếu xuyên tâm. Phần mềm Cabri3D - trình thuật. - Mô hình hóa đã được xây dựng - những phần - Vấn đề 1: tương tác thể hiện qua việc tùy biến vị trí của đường thẳng Dz và tâm chiếu E. Khi thay đổi Dz và E thì hình dạng conic và các điểm hình chiếu thay đổi theo. - Vấn đề 2: vị trí tương đối giữa hai mặt phẳng P và P’ Khi thay đổi P và P’ thì hình dạng conic và các điểm hình chiếu thay đổi theo. - Giới thiệu sự hình thành hình chiếu qua việc mô phỏng của GeoGebra đã thiết kế những mô hình. - Nêu vấn đề cho người học cần giải thông qua quyết tương tác tùy biến để giải quyết vấn đề 1 và nêu kết quả tìm hình được chiếu của các điểm K,L,M,N,O và thể - Thực hiện tương tác vào phần mềm theo vấn đề 1 Tương tác đường Dz và tâm chiếu thay đổi. - Ghi nhận sự thay đổi - Thực hiện tương tác vào phần mềm theo vấn đề 2 - Tương tác đường

mềm tương ứng - liệu Tài các học phần cơ sở kỹ thuật.

- Vấn đề 3: vị trí của một trong 5 điểm F,…,J. Khi thay đổi một trong 5 điểm thì sẽ biến đổi hình dạng conic độ dài, góc, tỉ số đơn, tỉ số kép sẽ thay đổi theo.

P và P’. - Ghi nhận sự thay đổi - Thực hiện tương tác vào phần mềm theo vấn đề 3

hiện nổi bật các tính chất điển hình của phép chiếu xuyên tâm. - Theo dõi người học thực và hiện và có sự giúp đỡ. - Nêu yêu cầu vấn đề 2 - Nêu yêu cầu vấn đề 3

Hoàn thiện được 3 vấn đề đã nêu.

Máy tính có cài phần mềm GeoGebra 5.0 và có thiết kế bài phép chiếu xuyên tâm. Phần mềm Cabri3D

83

- Suy nghĩ, tìm hiểu, kết luận theo nhóm - Phản biện trong nhóm - Bảo vệ quan điểm của nhóm - Quan sát, Ghi nhớ - Đưa ra tình huống xảy ra trong thực tế - Yêu cầu sinh viên phản biện theo nhóm - Yêu cầu các nhóm tự phản biện và bảo vệ với nhóm bạn - Nhận xét, hoàn chỉnh.

Bài giảng Thiết bị hệ trong thống khí nén. -Bản vẽ lắp đặt -Hướng dẫn đọc các ký hiệu trên bản vẽ.

- Nhận đề và làm bài kiểm tra - Lắng nghe, ghi chép bổ sung - Nghe, ghi chép - Ghi nhận, rút kinh nghiệm - Nghe, ghi nhận kết quả - Nhận nhiệm vụ Kết thúc vấn đề - Củng cố kiến thức - Củng cố kỹ năng - Nhận xét và công bố kết quả học tập. - Chuẩn bị cho bài học sau

84

- Phát đề kiểm tra kiến thức - Nhận xét đánh giá - Hệ thống kiến thức - Nhận xét kỹ năng thực hành. - Nhắc nhở các lỗi thường gặp và biện pháp phòng tránh. - Thông báo và đánh giá kết quả thực hành. - Giao nhiệm vụ xâm nhập thực tế tại công trường thi công lắp đặt khí nén

- Nghe, ghi chép - Nhận kế hoạch

Hướng dẫn tự học - Hướng dẫn tài liệu, phần mềm mô phỏng liên quan : - Hướng dẫn tự rèn luyện: Giới thiệu một số bài tập để sinh viên về nhà tương tác trên phần mềm, củng cố kiến thức. - Thông báo - Thông báo kế hoạch thực tế tại công trường lắp đặt máy điều hòa

Chiến lược đánh giá cho học phần này: Đánh giá được các kỹ năng, nhận thức của người học. Căn cứ đánh giá: Bộ ngân hàng câu hỏi đề thi của Tổng cục Giáo dục nghề nghiệp đã được thẩm định, chuẩn đầu ra. Tóm tắt: Kiểm tra địa diểm làm việc : An toàn lao động và vệ sinh công nghiệp. Hình thành: Sử dụng cách phân nhóm và kiểm tra chéo giữa các nhóm để kích thích hoạt động não của sinh viên Giáo viên đóng vai trò dẫn dắt để sinh viên tự thực hiện và hình thành kiến thức và kỹ năng của mình

................. Ngày tháng năm 20

TRƯỞNG KHOA/ TRƯỞNG BỘ MÔN

85

NGƯỜI SOẠN

KẾ HOẠCH DẠY, HỌC VÀ ĐÁNH GIÁ

Chương trình: Cắt gọt kim loại Mã số chương trình: MH07

Người hướng dẫn (giáo viên): Trình độ người học: Sinh viên Cao đẳng

Học phần: Vẽ kỹ thuật

HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

MỤC TIÊU NỘI DUNG GIẢNG VIÊN SINH VIÊN

NGUỒN TÀI LIỆU Phần mềm mô phỏng, Clip, hoạt động nhóm, các pp, kỹ thuật NGÀ Y THỰ C HIỆ N ĐÁNH GIÁ /PHẢN HỒI ( ý kiến của lãnh đạo khoa/ tổ môn)

Bài số 08: HÌNH CHIẾU TRỤC ĐO .../ .../ ...

Dẫn nhập

- Lắng nghe

..\31.7\28.02 .ppt - Gợi mở dẫn nhập vấn đề, trao đổi phương pháp học.

86

Kiến thức: - Trình bày được khái niệm hình chiếu trục đo; - Nhận biết được các loại hình chiếu trục đo. Kỹ năng: - Chủ động và làm biến - Giảng viên, Giáo viên nêu ứng dụng hình chiếu trục đo và cách dựng hình như thế nào? - Sử dụng tương tác ảo vào phần mềm để tìm kết quả theo yêu cầu.

Giới thiệu chủ đề

- Theo dõi, ghi chép - Tên bài - Viết tên bài lên bảng

- Mục tiêu - Lắng nghe, ghi nhớ

- Chiếu slide, thuyết trình, nhấn mạnh

Giáo trình vẽ

Mô hình hóa

Tài

- Giới thiệu nội dung hình chiếu trục trong đo chương trình Các học phần cơ sở kỹ thuật. - Nêu các vấn đề lưu ý cần giải quyết. - Lắng nghe - Lắng nghe ghi từng lại vấn đề cần giải quyết. - Máy chiếu Projector - tính có Máy cài mềm phần GeoGebra 5.0 có thiết kế bài mô phỏng hình chiếu trục đo. - kỹ thuật. - đã được xây dựng - những Chọn phần mềm tương ứng - liệu các học phần cơ sở kỹ thuật. - Dạy học tích hợp theo quy trình dạy học tương tác ảo.

87

hóa các hình chiếu. Thái độ: - Ham thích học môn Các học phần cơ sở kỹ thuật khi có ứng dụng tính có sự của máy tương tác ảo để tìm ra kết quả trước. - Nội dung: 1 . Khái niệm hình chiếu trục đo 2. Các loại hình chiếu trục đo 3. Các thông số và hệ số biến dạng 4. Sự thay đổi của cạnh hình chiếu

Giải quyết vấn đề

- Khái niệm chung: Hình chiếu trục đo là hình biểu diễn vật thể dưới dạng không gian ba chiều.

- Phân loại : * Căn cứ theo phương chiếu trục đo - Hình chiếu vuông góc: phương chiếu vuông góc với mặt phẳng hình chiếu. - Hình chiếu trục đo xiên góc: phương chiếu không vuông góc với mặt phẳng hình chiếu. * Căn cứ theo hệ số biến dạng

88

- Vấn đề 1: tương tác thể hiện qua việc tùy biến vị trí của cạnh AB và tỉ lệ biểu diễn (qua slider a) của hình lập phương, các điểm M,N của phương chiếu, từ đó phát hiện các Nêu vấn đề cho người học cần giải quyết thông qua tương tác tùy biến để giải quyết từng vấn đề. - Lắng nghe yêu cầu. - Thực hiện tương tác vào phần mền theo từng vấn đề

- Theo dõi người học thực hiện và có sự giúp đỡ

- Mỗi vấn đề ghi nhận lại kết quả hình chiếu của các điểm và tính chất.

hình chiếu trục đo vuông góc, xiên góc, đều, cân, v.v… - Vấn đề 2: tương tác thể hiện qua việc tùy biến vị trí của các điểm I,J,K của mặt phẳng chiếu (p), từ đó phát hiện các hình chiếu trục đo vuông góc, xiên góc, đều, cân.

tính có mềm

Hoàn thiện được 2 vấn đề đã nêu. - Máy phần cài eDrawings

89

- Suy nghĩ, tìm luận hiểu, kết theo nhóm - Phản biện trong nhóm - Bảo vệ quan điểm của nhóm - Quan sát, Ghi nhớ - Đưa ra tình huống xảy ra trong thực tế - Yêu cầu sinh viên phản biện theo nhóm - Yêu cầu các nhóm tự phản biện và bảo vệ với nhóm bạn - Nhận xét, hoàn chỉnh.

- Nghe, ghi chép - Nhận kế hoạch

- Thông báo - Thông báo kế hoạch thực tế tại công trường lắp đặt máy điều hòa Hướng dẫn tự học - Hướng dẫn tài liệu, phần mềm mô phỏng liên quan : - Hướng dẫn tự rèn luyện: Giới thiệu một số bài tập để sinh viên về nhà tương tác trên phần mềm, củng cố kiến thức.

Chiến lược đánh giá cho học phần này: Đánh giá được các kỹ năng, nhận thức của người học. Căn cứ đánh giá: Bộ ngân hàng câu hỏi đề thi của Tổng cục Giáo dục nghề nghiệp đã được thẩm định, chuẩn đầu ra. Tóm tắt: Kiểm tra địa diểm làm việc : An toàn lao động và vệ sinh công nghiệp. Hình thành: Sử dụng cách phân nhóm và kiểm tra chéo giữa các nhóm để kích thích hoạt động não của sinh viên Giáo viên đóng vai trò dẫn dắt để sinh viên tự thực hiện và hình thành kiến thức và kỹ năng của mình

............ Ngày tháng năm 20

TRƯỞNG KHOA/ TRƯỞNG BỘ MÔN

90

NGƯỜI SOẠN

KẾ HOẠCH DẠY, HỌC VÀ ĐÁNH GIÁ

Chương trình: Cắt gọt kim loại Mã số chương trình:

Người hướng dẫn (giáo viên): Trình độ người học: Sinh viên Cao đẳng

Học phần: Chi tiết máy

HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

MỤC TIÊU NỘI DUNG GIẢNG VIÊN SINH VIÊN NGÀY THỰC HIỆN NGUỒN TÀI LIỆU Phần mềm mô phỏng, Clip, hoạt động nhóm, các pp, kỹ thuật

ĐÁNH GIÁ/ PHẢN HỒI

.../ .../ ... Bài số 1: TRUYỀN ĐỘNG ĐAI

Dẫn nhập

- Lắng nghe

91

- Gợi mở dẫn nhập vấn đề, đổi trao phương pháp học. Kiến thức: - Trình bày được khái niệm, cấu tạo bộ truyền đai. Kỹ năng: - Xác định được vận tốc và tỷ số truyền

Giới thiệu chủ đề

- Theo dõi, ghi chép - Tên bài - Viết tên bài lên bảng

- Mục tiêu - Lắng nghe, ghi nhớ

- Chiếu slide, trình, thuyết nhấn mạnh

của bánh đai. Thái độ: - Ham thích học tập và có ý thức kỷ luật lao động..

- Nội dung: ..\31.7\28.02 .ppt

- Lắng nghe - Lắng nghe ghi lại từng vấn đề cần giải quyết.

- Giới thiệu nội dung hình chiếu trục đo trong chương trình Các học phần cơ sở kỹ thuật. - Nêu các vấn đề lưu ý cần giải quyết.

Giải quyết vấn đề

1. Khái niệm: Đai dẹt Đai thang Đai tròn Đai răng lược

92

- Đưa ra tình huống xảy ra - Suy nghĩ, tìm hiểu, kết luận 2. Phân loại:

loại 1.2.1 Phân theo tiết diện

loại 1.2.2.Phân theo vị trí giữa hai trục

theo nhóm - Phản biện trong nhóm - Bảo vệ quan điểm của nhóm. - Quan sát, Ghi nhớ.

 Trên bánh dẫn: m/s trong thực tế - Yêu cầu sinh viên phản biện theo nhóm - Yêu cầu các nhóm tự phản biện và bảo vệ với nhóm bạn - Nhận xét, hoàn chỉnh.

 Trên bánh bị dẫn: m/s

3.Vận tốc và tỷ số truyền. 3.1 Vận tốc trên các bánh đai: 3.2 Tỷ số truyền của bộ truyền đai

Trong đó: d1, d2: đường kính bánh dẫn và bánh bị dẫn (mm) n1, n2: số vòng quay của bánh dẫn và bánh bị dẫn (vòng/phút)

Tỷ số truyền:

93

- Phát đề kiểm tra kiến thức - Nhận xét đánh giá - Nhận đề và làm bài kiểm tra - Lắng nghe, Kết thúc vấn đề - Củng cố kiến thức

thống

..\31.7\28.02 .ppt

- Củng cố kỹ năng - Nhận xét và công bố kết quả học tập. - Chuẩn bị cho bài học sau

ghi chép bổ sung - Nghe, ghi chép - Ghi nhận, rút kinh nghiệm - Nghe, ghi nhận kết quả - Nhận nhiệm vụ

- Hệ kiến thức - Nhận xét kỹ năng thực hành. - Nhắc nhở các lỗi thường gặp và biện pháp phòng tránh. - Thông báo và đánh giá kết quả thực hành. - Giao nhiệm vụ xâm nhập thực tế tại công trường thi lắp đặt công khí nén

    ..\31.7\28.02 .ppt

94

Hướng dẫn tự học - Hướng dẫn tài liệu, phần mềm mô phỏng liên quan : - Hướng dẫn tự rèn luyện: Giới thiệu - Thông báo - Thông báo kế hoạch thực tế tại công trường - Nghe, ghi chép - Nhận kế hoạch

lắp đặt máy điều hòa

một số bài tập để sinh viên về nhà tương tác trên phần mềm, củng cố kiến thức.

Chiến lược đánh giá cho học phần này: Đánh giá được các kỹ năng, nhận thức của người học. Căn cứ đánh giá: Bộ ngân hàng câu hỏi đề thi của Tổng cục Giáo dục nghề nghiệp đã được thẩm định, chuẩn đầu ra. Tóm tắt: Kiểm tra địa diểm làm việc : An toàn lao động và vệ sinh công nghiệp. Hình thành: Sử dụng cách phân nhóm và kiểm tra chéo giữa các nhóm để kích thích hoạt động não của sinh viên Giáo viên đóng vai trò dẫn dắt để sinh viên tự thực hiện và hình thành kiến thức và kỹ năng của mình

............ Ngày tháng năm 20

TRƯỞNG KHOA/ TRƯỞNG BỘ MÔN

95

NGƯỜI SOẠN

KẾ HOẠCH DẠY, HỌC VÀ ĐÁNH GIÁ

Chương trình: Cắt gọt kim loại Mã số chương trình:

Người hướng dẫn (giáo viên): Trình độ người học: Sinh viên Cao đẳng

Học phần: Cơ kỹ thuật

MỤC TIÊU NỘI DUNG HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC NGÀY THỰC HIỆN NGUỒN TÀI LIỆU Phần mềm mô phỏng, Clip, hoạt động nhóm, các pp, kỹ thuật ĐÁNH GIÁ /PHẢN HỒI

.../ .../ ... Bài số 2: Định luật thay thế liên kết

Dẫn nhập

- Lắng nghe

- Gợi mở dẫn nhập vấn đề, trao đổi phương pháp học.

Giới thiệu chủ đề

96

Kiến thức: - Trình bày được liên kết tựa; liên kết dây mềm, thẳng và không dãn; lên kết bản lề; lên kết gối; - Viết tên bài lên bảng - Theo dõi, ghi chép - Tên bài

- Mục tiêu slide, trình, - Lắng nghe, ghi nhớ

- Chiếu thuyết nhấn mạnh

- Nội dung:

liên kết gối cầu; liên kết ngàm và liên kết thanh. Kỹ năng: - Xác định được bản chất của các mối kết liên trên. Thái độ: - Ham thích học tập học phần cơ và kỹ thuật thú với hướng các bài tập. - Lắng nghe - Lắng nghe ghi lại từng vấn đề cần giải quyết. - Giới thiệu nội dung hình chiếu trong trục đo chương trình Các học phần cơ sở kỹ thuật. - Nêu các vấn đề lưu ý cần giải quyết.

..\31.7\28.02 .ppt

Giải quyết vấn đề

Định luật thay thế liên kết

97

..\31.7\28.02 .ppt - Đưa ra huống xảy tình ra - Suy nghĩ, tìm hiểu, kết luận

1.Liên kết tựa.

theo nhóm - Phản biện trong nhóm - Bảo vệ quan điểm của nhóm. - Quan sát, Ghi nhớ.

trong thực tế - Yêu cầu sinh viên phản biện theo nhóm - Yêu cầu các tự phản nhóm biện và bảo vệ với nhóm bạn - Nhận xét, hoàn chỉnh.

Hình 1-8

2. Liên kết dây mềm, thẳng và không dãn.

3. Liên kết bản lề. tình ra

98

- Đưa ra huống xảy trong thực tế - Yêu cầu sinh viên phản biện - Suy nghĩ, tìm hiểu, kết luận theo nhóm - Phản biện trong nhóm

4. Liên kết gối.

5. Liên kết gối cầu. - Bảo vệ quan điểm của nhóm. - Quan sát, Ghi nhớ.

theo nhóm - Yêu cầu các tự phản nhóm biện và bảo vệ với nhóm bạn - Nhận xét, hoàn chỉnh.

6. Liên kết ngàm.

..\31.7\28.02 .ppt



99

- Nhận đề và làm bài kiểm tra - Lắng nghe, ghi chép bổ sung - Nghe, ghi chép - Ghi nhận, rút - Phát đề kiểm tra kiến thức - Nhận xét đánh giá - Hệ thống kiến thức - Nhận xét kỹ năng thực hành. - Nhắc nhở các lỗi thường gặp và Kết thúc vấn đề - Củng cố kiến thức - Củng cố kỹ năng - Nhận xét và công

bố kết quả học tập. - Chuẩn bị cho bài học sau

kinh nghiệm - Nghe, ghi nhận kết quả - Nhận nhiệm vụ

biện pháp phòng tránh. - Thông báo và đánh giá kết quả thực hành. - Giao nhiệm vụ xâm nhập thực tế tại công trường thi công lắp đặt khí nén

..\31.7\28.02 .ppt

 - Nghe, ghi chép - Nhận kế hoạch - Thông báo - Thông báo kế hoạch thực tế tại công trường lắp đặt máy điều hòa

Hướng dẫn tự học - Hướng dẫn tài liệu, phần mềm mô phỏng liên quan : - Hướng dẫn tự rèn thiệu luyện: Giới một số bài tập để sinh viên về nhà tương tác trên phần mềm, củng cố kiến thức.

100

Chiến lược đánh giá cho học phần này: Đánh giá được các kỹ năng, nhận thức của người học. Căn cứ đánh giá: Bộ ngân hàng câu hỏi đề thi của Tổng cục Giáo dục nghề nghiệp đã được thẩm định, chuẩn đầu ra. Tóm tắt: Kiểm tra địa diểm làm việc : An toàn lao động và vệ sinh công nghiệp. Hình thành:

Sử dụng cách phân nhóm và kiểm tra chéo giữa các nhóm để kích thích hoạt động não của sinh viên Giáo viên đóng vai trò dẫn dắt để sinh viên tự thực hiện và hình thành kiến thức và kỹ năng của mình

............ Ngày tháng năm 20

TRƯỞNG KHOA/ TRƯỞNG BỘ MÔN

101

NGƯỜI SOẠN

KẾ HOẠCH DẠY, HỌC VÀ ĐÁNH GIÁ

Chương trình: Cắt gọt kim loại Mã số chương trình:

Người hướng dẫn (giáo viên): Trình độ người học: Sinh viên Cao đẳng

Học phần: Cơ kỹ thuật

HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC MỤC TIÊU NỘI DUNG NGUỒN TÀI LIỆU Phần mềm mô phỏng, Clip, hoạt động nhóm, các pp, kỹ thuật NGÀY THỰC HIỆN ĐÁNH GIÁ /PHẢN HỒI

GIẢNG VIÊN SINH VIÊN

.../ .../ ... Bài số 4: Xoắn thuần túy

Dẫn nhập

Kiến thức: - Lắng nghe - Tham gia vào các tình huống, khám phá tri thức - Gợi mở dẫn nhập vấn đề, trao đổi phương pháp học. - Tổ chức hoạt động dẫn nhập.

- Nhận biết được khi nào thì một thanh chịu xoắn

102

- Định nghĩa

Giới thiệu chủ đề được một thanh chịu xoắn - Tên bài - Viết tên bài lên bảng - Theo dõi, ghi chép

Bài 4: XOẮN THUẦN TUÝ - Mục tiêu - Xác định được nội trong lực thanh chịu xoắn Kỹ năng: slide, trình, - Lắng nghe, ghi nhớ - Chiếu thuyết nhấn mạnh

a

- Nội dung:

Z

- Vẽ được biểu đồ nội lực của thanh chịu xoắn Thái độ:

C

D

E

B

A

- Lắng nghe - Lắng nghe ghi lại từng vấn đề cần giải quyết. - Tuân thủ các quy định, quy phạm về sức bền vật liệu. - Cẩn thận tỉ mỉ vẽ biểu đồ nội lực - Giới thiệu nội dung hình chiếu trong trục đo chương trình Các học phần cơ sở kỹ thuật. - Nêu các vấn đề lưu ý cần giải quyết.

Giải quyết vấn đề

m E

m C

m D

103

tình ra 4.1. Mô men xoắn nội lực và biểu đồ mô men xoắn nội lực - Đưa ra huống xảy trong thực tế - Suy nghĩ, tìm hiểu, kết luận theo nhóm

- Phản biện trong nhóm - Bảo vệ quan điểm của nhóm. - Quan sát, Ghi nhớ.

m

m

m

B

A

C

D

E

E

C

D

 Dấu dương

Xác định nội lực: - Yêu cầu sinh viên phản biện theo nhóm - Yêu cầu các nhóm tự phản biện và bảo vệ với nhóm bạn - Nhận xét, hoàn chỉnh.

z

tình ra

Mx > 0

104

- Suy nghĩ, tìm hiểu, kết luận theo nhóm - Phản biện trong nhóm - Bảo vệ quan điểm của nhóm. Định nghĩa: Một thanh được gọi là chịu xoắn thuần tuý khi trên mọi mặt cắt ngang chỉ có một thành phần nội lực là mô men xoắn nội lực Mx. - Đưa ra huống xảy trong thực tế - Yêu cầu sinh viên phản biện theo nhóm - Yêu cầu các nhóm tự phản biện và bảo vệ

- Quan sát, Ghi nhớ. Quy ước dấu của mô men xoắn với nhóm bạn - Nhận xét, hoàn chỉnh.

 Dấu âm

z

Mx < 0

công

2

m

m

m

1

B

A

C

D

E

E

C

D

2

1

m

M

C

x1

m

m

M

C

D

x2

10(KNm)

Mx

- +

A

C

D

E

B

20(KNm)

105

Phân nhiệm vụ. Chỉ dẫn Quan sát và làm theo các chỉ dẫn trên mô phỏng Đưa ra các nhận định Ví dụ1: Cho thanh cân bằng dưới tác dụng của các mô men mc=10 KNm; KNm; mD=30 ME=20 KNm (hình vẽ). Vẽ biểu đồ mô men xoắn nội lực của thanh?

2

công

1

m

m

m

B

A

C

D

E

E

C

D

Vẽ biểu đồ mô men xoắn nội lực của thanh? Phân nhiệm vụ. Chỉ dẫn

2

1

10(KNm)

Mx

A

C

D

E

B

20(KNm)

Quan sát và làm theo các chỉ dẫn trên mô phỏng Đưa ra các nhận định

- +



106

- Phát đề kiểm tra kiến thức - Nhận xét đánh giá Kết thúc vấn đề - Củng cố kiến thức - Nhận đề và làm bài kiểm tra - Lắng nghe, ghi chép bổ sung

- Củng cố kỹ năng - Nhận xét và công bố kết quả học tập. - Chuẩn bị cho bài học sau

- Nghe, ghi chép - Ghi nhận, rút kinh nghiệm - Nghe, ghi nhận kết quả - Nhận nhiệm vụ

- Hệ thống kiến thức - Nhận xét kỹ năng thực hành. - Nhắc nhở các lỗi thường gặp và biện pháp phòng tránh. - Thông báo và đánh giá kết quả thực hành. - Giao nhiệm vụ xâm nhập thực tế tại công trường thi công lắp đặt khí nén



- Nghe, ghi chép - Nhận kế hoạch - Thông báo - Thông báo kế hoạch thực tế tại công trường lắp đặt máy điều hòa

107

Hướng dẫn tự học - Hướng dẫn tài liệu, phần mềm mô phỏng liên quan : - Hướng dẫn tự rèn luyện: Giới thiệu một số bài tập để sinh viên về nhà tương tác trên phần

mềm, củng cố kiến thức.

Chiến lược đánh giá cho học phần này: Đánh giá được các kỹ năng, nhận thức của người học. Căn cứ đánh giá: Bộ ngân hàng câu hỏi đề thi của Tổng cục Giáo dục nghề nghiệp đã được thẩm định, chuẩn đầu ra. Tóm tắt: Kiểm tra địa diểm làm việc : An toàn lao động và vệ sinh công nghiệp. Hình thành: Sử dụng cách phân nhóm và kiểm tra chéo giữa các nhóm để kích thích hoạt động não của sinh viên Giáo viên đóng vai trò dẫn dắt để sinh viên tự thực hiện và hình thành kiến thức và kỹ năng của mình

............ Ngày tháng năm 20

TRƯỞNG KHOA/ TRƯỞNG BỘ MÔN

108

NGƯỜI SOẠN

Kết luận chương 2 Vận dụng công nghệ mô phỏng thiết kế những mô hình vận dụng vào soạn thiết kế mô hình, mô phỏng và sử dụng các phần mềm tương tác ảo tạo ra môi trường học tập, phương tiện để giảng dạy cho người học khẳng định về các đặc điểm của phương pháp luận của các học phần cơ sở kỹ thuật: Tính trừu tượng, mô hình hóa mô phỏng, ngôn ngữ đồ họa, tiếp cận công nghệ và công nghệ mô phỏng phù hợp để giảng dạy theo hướng quy nạp.

Trong quá trình soạn các bài giảng các học phần cơ sở kỹ thuật ngành cơ khí để giảng dạy theo hướng quy nạp giáo viên cần sử dụng các phương tiện dạy học mới trên nền tảng công nghệ hiện đại: máy tính, phần mềm dạy học tương tác và mô phỏng (GeoGebra, Cabri3D, eDrawings), mạng máy tính với các tương tác tham biến, theo điều hoạt phương tiện tương tác hằng định chạy và dừng, trong bối cảnh phương tiện dạy giáp mặt

Phần mềm mô phỏng rất thuận lợi cho việc thực hành để hiểu và nhớ, đặc biệt là để thử tạo tình huống và tập tìm giải pháp, giúp quen dần với sáng tạo bằng phương pháp thử – sai với số lần tùy ý!, do đó không những chỉ gợi mở mà còn xúc tiến hiện thực hóa tư duy sáng tạo.

- Sử dụng các phần mềm mô phỏng, tương tác để soạn các bài giảng trong các học phần cơ sở kỹ thuật của tác giả, tác giả đã nghiên cứu thêm về công nghệ dạy học tương tác, tương tác ảo, mô phỏng và lấy các nội dung trong chương trình, giáo trình làm ví dụ kèm theo kế hoạch dạy học và dánh giá thực hiện tiến trình dạy học. Trong giáo trình này lý thuyết được trình bài rõ ràng nên người học đọc dễ dàng, giáo viên không phải trình bài nhiều chỉ giải thích hướng dẫn giúp đỡ trong quá trình học.

Các dạng mô phỏng các mô hình sử dụng dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp gồm: tương tác trên Icon điều chỉnh hướng nhìn, tương tác di chuyển, tương tác cắt đối tượng, tương tác ẩn, tương tác vận hành, lắp ráp chi tiết, tương tác xoay, tương tác xem hình chiếu khung lưới, phóng to thu nhỏ, tương tác Menus, tương tác clicks chuột thông qua các điểm, kéo thả, tương tác tham biến và thay đổi kích thước...Người học sử dụng trên máy tính sẽ tạo sự hứng thú trong học tập và giúp người học đạt được ba bậc nhận thức cơ bản nhớ, hiểu, vận dụng theo thang Bloom

Để học sinh đạt được ba bậc nhận thức cao hơn: phân tích, đánh giá và sáng tạo, người dạy phải có kỹ năng ứng tác tốt đối mặt với những tình huống ngoài dự kiến của giáo án, thường đến từ phía người học và môi trường.

Công nghệ dạy học mô phỏng lại các chi tiết hoặc nguyên lý, đòi hỏi người dạy phải cập nhật những thành tựu mới của công nghệ dạy học hiện đại, sử dụng thành thạo những phầm mềm để thiết kế mô hình hóa và mô phỏng.

109

Trong công nghệ dạy học kỹ thuật theo hướng quy nạp là hình thức tổ chức, định hướng tương tác hiện đại và khả năng tương tác hiện đại dẫn đến, như người học là trung tâm, học bằng làm, cả làm thực và làm ảo, vào mọi lúc, ở mọi chỗ, với mọi mức độ, với sự hướng dẫn và giúp đỡ của người dạy, trong bối cảnh giáp mặt. Trong kế hoạch dạy học và đánh giá đã thể hiện các tác nhân thể hiện các thao tác hoạt động dạy học và căn cứ vào các nguyên tắc dạy học và có sự tương tác giữa các tác nhân tạo mối quan hệ giữa các tác nhân. Vận dụng quy trình dạy học theo hướng quy nạp thể hiện trong kế hoạch dạy học và đánh giá, việc này đã dựa vào công nghệ dạy học mô phỏng, tương tác ảo qua đó giảng dạy các học phần cơ sở kỹ thuật theo hướng

110

quy nạp tạo nên giảm thời gian thuyết trình mà thay thế bằng mô phỏng trên máy tính nên làm cho người học là người trung tâm là người chủ thể phải tự học và hiểu rõ những vấn đề.

CHƯƠNG 3: KIỂM NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ

3.1. Mục đích, nội dung, đối tượng kiểm nghiệm và đánh giá. 3.1.1. Mục đích kiểm nghiệm và đánh giá

Kiểm nghiệm và đánh giá nhằm xác định tính khoa học, tính khả thi và hiệu quả của việc giảng dạy các học phần cơ sở kỹ thuật ngành cơ khí theo hướng quy nạp ở trường cao đẳng. Trên cơ sở đó kiểm chứng lại tính đúng của giả thuyết khoa học mà trong luận án đề ra ban đầu. 3.1.2 Nội dung kiểm nghiệm và đánh giá

Để đạt được mục đích trên, kiểm nghiệm và đánh giá có các nhiệm vụ với nội dung như sau:

1. Dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp thông qua các bài kiểm nghiệm được chọn và soạn trong các học phần cơ sở kỹ thuật:

2. Triển khai thực hiện lấy ý kiến những chuyên gia về cơ sở lý luận dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp.

3. Tổ chức triển khai giảng dạy thực nghiệm qua một bài đã thiết kế theo đề xuất. 4. Tổng hợp số liệu, xử lý, phân tích kết quả qua các phiếu xin ý kiến chuyên gia và kết quả thực nghiệm, so sánh, đối chiếu với kết quả thực nghiệm và kết quả đối chứng để bước đầu đánh giá tính hiệu quả của việc vận dụng soạn và dạy các học phần cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp.

5. Đánh giá tính khả thi của việc thiết kế bài dạy các học phần cơ sở kỹ thuật theohướng quy nạp và đề xuất trong tiến trình dạy học, qua đó có những điều chỉnh, bổ sung để hoàn thiện hơn. 3.1.3 Đối tượng kiểm nghiệm

+ Đối tượng thực nghiệm: Các cán bộ quản lý, Giảng viên, Giáo viên, sinh viên cơ khí ở các trường cao đẳng (Danh sách các trường theo bảng phụ lục).

Đây là một nghiên cứu tác động thuộc dạng nghiên cứu so sánh kiểm tra sau tác động đối với các nhóm ngẫu nhiên có sự tương đương, được chia thành nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng trên cùng một lớp. Nội dung tác động chính là phương pháp giảng dạy theo hướng quy nạp các nội dung đã được xây dựng ở chương 2 của luận án này. Nghiên cứu này đã được tiến hành thực nghiệm sư phạm tại Trường Cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội và 7 trường khác trên toàn quốc, thời gian thực nghiệm từ tháng 6 năm 2018.

Đối tượng thực nghiệm là sinh viên cao đẳng chính quy ngành cơ khí (như nghề, Cắt gọt kim loại; Hàn; Công nghệ Ô tô …), tùy theo sĩ số từng lớp nhưng môi lớp được chia thành 2 nhóm nghiệm (mỗi nhóm từ 10 - 20 sinh viên) và nhóm đối chứng để thực nghiệm nội dung về các nội dung trong các học phần cơ khí. Số lượng nhóm được lựa chọn hoàn toàn phù hợp với số lượng phân ca luyện tập theo qui định của nhà trường, nên các sinh viên không biết mình đang là đối tượng của thực nghiệm.

111

Các sinh viên được tham gia thực nghiệm đều có học lực tương đương nhau, xét theo điểm học tập môn học chuyên ngành gần nội dung thực nghiệm sư phạm nhất. Do vậy có thể khẳng định hai nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng là có trình độ học tập tương đương nhau. Tất cả việc thực nghiệm được tiến hành ngẫu nhiên trên lớp lý

thuyết hoặc tích hợp để đảm bảo tính khách quan của kết quả, các sinh viên không được biết rằng mình đang tham gia vào chương trình thực nghiệm.

+ Địa bàn thực nghiệm: Thực nghiệm được tiến hành đại diện 8 trường cao đẳng trên toàn quốc (Danh sách các trường theo bảng phụ lục).

Giảng viên, Giáo viên giảng dạy trên đối tượng học là Sinh viên học ngành cơ

khí. 3.2. Phương pháp kiểm nghiệm và đánh giá.

a) Phương pháp chuyên gia. b) Phương pháp thực nghiệm sư phạm.

3.2.1. Phương pháp chuyên gia

Trước khi tiến hành thực nghiệm Bách khoa tác giả sử dụng phương pháp chuyên gia nhờ những nhà giáo giảng dạy các nghề trong lĩnh vực cơ khí, các cán bộ quản lý ở các trường cao đẳng, thông qua việc trao đổi, gửi các tài liệu và phiếu trương cầu ý kiến được thiết kế với những câu hỏi đóng. Kết quả thu được, phân tích, đánh giá tính khả thi về cơ sở lý luận công nghệ tương tác ảo vào trong dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp. 3.2.1.1. Nội dung

- Lý luận về công nghệ dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp. - Các bài giảng kiểm nghiệm được chọn ở các học phần cơ sở kỹ 1. Các phép chiếu 2. Hình cắt và Mặt cắt 3. Hình chiếu trục đo 4. Truyền động đai 5. Liên kết lực 6. Xoắn thuần túy ...

3.2.1.2. Cách thực hiện

a). Chuẩn bị tài liệu: - Các tài liệu bài giảng theo nội dung để chuyên gia đánh giá và nội dung lý luận

công nghệ dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp.

- Phiếu nhận xét của chuyên gia phụ lục 3 để đánh giá định lượng và định tính. b). Lựa chọn chuyên gia đánh giá: Nhà giáo giảng dạy các nghề trong lĩnh vực cơ khí, các cán bộ quản lý ở các trường cao đẳng đại học là 60 người, ở các trường Cao đẳng kỹ thuật. 3.2.1.3. Kết quả

a). Kết quả định tính Qua nhận xét và tổng kết có quan điểm chung như sau: - Việc thiết kế bài dạy theo quy trình soạn kế hoạch bài giảng (giáo án) dạy học

các học phần cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp là phù hợp.

- Việc dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp sẽ làm cho HSSV có động cơ, hứng thú, tư duy sáng tạo, tìm tòi, sáng tạo.

112

b). Kết quả định lượng

1. Vận dụng lý luận công nghệ theo hướng quy nạp vào dạy học vẽ kỹ thuật: Hoàn toàn khả thi 91 %; Tương đối khả thi 9% 2. Vận dụng lý luận công nghệ theo hướng quy nạp vào dạy học cơ kỹ thuật Hoàn toàn khả thi 89%; Tương đối khả thi 11% 3. Vận dụng lý luận công nghệ theo hướng quy nạp vào dạy học dung sai: Hoàn toàn khả thi 89%; Tương đối khả thi 11% 4. Vận dụng lý luận công nghệ theo hướng quy nạp vào dạy học vật liệu: Hoàn toàn khả thi 100% Qua các nhận định, đánh giá trên tác giả thấy rằng thay đổi phương pháp giảng dạy các học phần cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp sẽ khả thi để góp phần nâng cao chất lượng đào tạo. 3.2.2. Phương pháp thực nghiệm sư phạm

Thực nghiệm sư phạm tác giả thực nghiệm tại trường cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội và 7 trường trên toàn quốc (có danh sách các trường) kiểm nghiệm tính hiệu quả qua bài giảng của học phần Vẽ kỹ thuật, Cơ lý thuyết, Dung sai, Vật liệu, Chi tiết máy theo hướng quy nạp. 3.2.2.1 Nội dung thực nghiệm

- Nội dung: bài kiểm nghiệm được chọn là các bài của của học phần Vẽ kỹ thuật, Cơ lý thuyết, Dung sai, Vật liệu, Chi tiết máy soạn và dạy theo hướng quy nạp ở chương 2 của luận án.

- Tiến trình thực hiện của 2 lớp theo 2 phương pháp truyền thống và phương pháp giảng dạy học phần vẽ kỹ thuật, Cơ lý thuyết, Dung sai, Vật liệu, Chi tiết máy theo hướng quy nạp. 3.2.2.2 Thành phần và đối tượng.

Giảng viên, Giáo viên dạy ở trường Cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội và 7 trường trên toàn quốc, giảng dạy trên đối tượng là sinh viên học nghề Cắt gọt kim loại, Công nghệ Ô tô, Hàn của khóa 41 ( 2 lớp) và khóa 42 (3 lớp). Mỗi lớp tách ra 2 nhóm bằng nhau cho lớp đối chứng và lớp thực nghiệm. Cụ thể trong bảng 3.1.

Lớp đối chứng (ĐC) Lớp thực nghiệm (TN)

TT Mã lớp Sĩ số Sĩ số Lớp 1 (nhóm 1) Lớp 2 (nhóm 2)

CĐ41CG 1 Nhóm 2 12 Nhóm 1 12

CĐ41H 2 Nhóm 2 11 Nhóm 1 11

CĐ42CG 3 Nhóm 2 15 Nhóm 1 15

CĐ42H 4 Nhóm 2 13 Nhóm 1 13

5 11 Nhóm 1 11 CĐ42 Ô TÔ Nhóm 2

62 Tổng 5 62 5

113

Bảng 3. 1 - Thành phần và đối tượng thực nghiệm

3.2.2.3 Cách thực hiện.

+ Giảng viên, Giáo viên chuẩn bị tài liệu, giáo án, phòng máy tính và có cài trước những phầm mềm hoặc các phương tiện hỗ trợ:

- Lựa chọn các bài, nội dung phù hợp để triển khai giảng dạy theo hướng quy nạp;

- Chuẩn bị tài liệu, xây dựng các phiếu bài tập, phiếu giao việc. - Chuẩn bị các phương tiện phục vụ giảng dạy, các phần mềm mô phỏng, video, hình ảnh;

- Soạn giáo án, bài giảng với nội dung đã được lựa chọn ở trên. + Giảng viên, Giáo viên tách 2 nhóm từ 1 lớp học riêng (một nhóm thực nghiệm thì có giáo trình điện tử tham khảo và có thể tự học trên máy tính, một nhóm đối chứng bình thường khi lên lớp mới học)

- Lựa chọn lớp có sĩ số, trình độ phù hợp với điều kiện thực hiện. + Triển khai hoạt động dạy – học - Thực hiện ở lớp đối chứng: Dạy bình thường theo phương pháp thuyết trình và có hình ảnh, bản vẽ, hình vẽ minh họa trêng bảng phấn và theo trình tự theo cách dạy truyền thống (chủ yếu là diễn dịch)

- Thực hiện ở lớp thực nghiệm: tiến hành dạy song song với lớp đối chứng nhưng tiếng hành theo kế hoạch của thực nghiệm.

+ Sau khi dạy thì sẽ có bài kiểm tra cho 2 nhóm cùng 1 đề (Phụ lục). Sau đó

chấm bài và thống kê so sánh.

+ GV thông qua khảo sát bằng phỏng vấn khi 2 nhóm tập hợp chung lại thành lớp học bình thường.

+ Tổng hợp báo cáo kết quả

3.2.2.4 Kết quả.

Sau khi kiểm tra những lớp đối chứng và thực nghiệm ta có kết quả bảng 3.2

xi TT Mã lớp 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Lớp N

1 CĐ41CG ĐC 12 0 1 1 4 3 2 1 0 0

TN 12 0 0 0 3 3 2 2 1 1

2 CĐ41H ĐC 11 0 1 3 4 3 0 0 0 0

TN 11 0 0 0 0 3 3 3 1 1

3 CĐ42CG ĐC 15 1 0 2 4 3 2 2 1 0

TN 15 0 0 0 3 3 4 3 2 0

4 CĐ42H ĐC 13 0 0 1 5 3 2 2 0 0

TN 13 0 0 0 1 2 3 3 4 0

5 CĐ42Ô TÔ ĐC 11 0 2 2 3 2 1 1 0 0

114

TN 11 0 0 0 2 2 3 3 1 0

xi Lớp TT Mã lớp 2 3 4 5 6 7 8 9 10 N

Tổng ĐC 62 1 5 9 20 14 7 6 1 0

TN 62 0 0 0 9 13 15 14 9 2

Bảng 3. 2 - Kết quả kiểm tra của những lớp đối chứng và thực nghiệm

a). Kết quả định tính. - Ở lớp đối chứng: + Sinh viên ghi theo lời thầy giảng và vẽ theo hình trên bảng. Một số sinh viên không tập trung.

+ Giờ học im lặng, căng thẳng. Sinh viên thụ động ghi chép và thực hiện các nội theo Thầy (Cô).

+ Nhiều SV lúng túng, thờ ơ + Khi vận dụng vào giải quyết vấn đề thì còn nhiều SV phân tích các nộichưa đáp ứng được so với kỳ vọng của giáo viên.

- Ở lớp thực nghiệm: + Hầu hết SV ham thích, hứng thú, tích cực trong các tình huống và nội giáo viên đưa ra, có nhiều đáp án hơn.

+ Sinh viên ít ghi chép hơn, chủ yếu là lắng nghe vấn đề rồi tương tác trên mô

hình máy tính và tìm ra kết quả.

+ Sinh viên có nhiều khả năng tư duy, đưa ra nhiều trường hợp khác. + Nhiều SV có thể trao đổi và tìm ra nhiều vấn đề + Khi trao đổi với SV ngoài giờ, giờ học có máy tính có tương tác tìm ra nhiều phương án, trong quá trình tưởng tượng không gian không cần suy nghĩ nhiều.

+ Không khí lớp học vui, nhẹ nhàng không áp lực. b). Kết quả định lượng. - Xử lý kết quả bài kiểm tra. Kết quả bài kiểm tra được xử lý theo phương pháp thống kê, bao gồm các nội dung như sau:

+ Lập bảng phân phối, bảng tần suất và bảng tần suất hội tụ tiến.

+ Tính các tham số đặc trưng:

* Trung bình cộng (kỳ vọng) :

* Phương sai S2 :

* Độ lệch chuẩn:

hoặc

gọn:

115

* Hệ số biến thiên: * Hệ số độ lệch thu Vì N>30 nên sử dụng hệ số  mà không sử dụng hệ số t

đó

N: Tổng số sinh viên được kiểm tra của bài thi Fi: Số bài kiểm tra đạt điểm xi F: Hệ số Fisher Snedecor

* Hệ số F: Trong xi: Điểm đạt được + Từ hai bảng độ lệch thu gọn và Fisher Snedecor với mức ý nghĩa để so sánh

việc tính toán và F với giá trị trong bảng.

+ Xây dựng đường tần suất Fi = g(xi) và đường hội tụ tiến Fa = h(xi). - Đánh giá kết quả kiểm tra + Lập bảng phân phối Fi (số sinh viên đạt điểm xi ). Từ bảng 3.2 sẽ lập được phân phối Fi (bảng 3.3)

Lớp N xi 2 3 4 5 6 7 8 9 10

ĐC 62 1 5 9 20 14 7 6 1 0

0 0 0 TN 62 9 13 15 14 9 2

Bảng 3. 3 - Bảng phân phối Fi.

Qua bảng 3.3 cho thấy Mod của lớp đối chứng ứng với xi = 5 lệch về bên trái so với trung vị là 6 và Mod của lớp thực nghiệm lệch ứng với xi = 6 lệch về bên trái so với trung vị là 6,5

+ Lập bảng tầng suất (số % sinh viên đạt điểm xi: f(%) Từ bảng phân phối 3.3 tính được bảng tầng suất fi: Số % sinh viên đạt điểm xi được nêu trong bảng 3.4

Lớp N xi 2 3 4 5 6 7 8 9 10

ĐC 62 1.61 8.06 14.51 32.25 22.58 11.29 9.68 1.61 0

TN 62 0.00 0.00 0.00 14.51 20.97 24.19 22.58 14.51 3.23

Bảng 3. 4 - Bảng tầng suất fi: Số % sinh viên đạt điểm xi

116

+ Lập bảng tầng suất hội tụ (Fa) Từ bảng 3.3 tính được bảng tần suất hội tụ tiến (Fa: số % sinh viên đạt từ điểm xi trở lên) thể hiện trong bảng 3.5.

Lớp N xi 2 3 4 5 6 7 8 9 10

ĐC 62 100 92,03 89,13 74,64 43,48 22,46 8,70 1,45 0.00

TN 62 0,00 100 99,28 94,93 75,36 51,45 17,39 8,70 2,90

Bảng 3. 58 - Bảng tần suất hội tụ tiến (Fa: số % SV đạt từ điểm xi trở lên

+ Tính các tham số đặc trưng :

ĐC = (1/62)*(2*1+3*5+4*9+5*20+6*14+7*7+8*6+9*1+10*0) = 5,53 TN = (1/62)*(2*0+3*0+4*0+5*9+6*13+7*15+8*14+9*9+10*2) = 7,11

Từ bảng 3.3 tính được giá trị trung bình cộng (kỳ vọng)

* Giá trị phương sai S2 :

Để tính phương sai ta có bảng số liệu bảng 3.6

Xi 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 5 9 20 14 7 6 1 0 Fi

ĐC

-3.53 -2.53 -1.53 -0.53 0.47 1.47 2.47 3.47 4.47 xi-

(xi-

ĐC)2

7.06 5.06 3.06 1.06 0.94 2.94 4.94 6.94 8.94

ĐC)2

Fi*(xi-

7.06 25,3 27.54 21.2 13.16 20.58 6.94 0 29.6 4

Tổng 151.42

ĐC tính được, ta có giá trị của lớp đối chứng:

ĐC = 151.42/62 = 2,442

Bảng 3. 6 - Bảng số liệu để tính phương sai, độ lệch chuẩn và hệ số biến thiên của những lớp đối chứng

TN tính được, ta có các giá trị như sau:

TN = 180.38/62 = 2,909

Từ kế quả ở bảng 3.6. và giá trị * Phương sai: S2 * Độ lệch chuẩn: SĐC = 1,56 * Hệ số biến thiên: VĐC = (1.56/5.53)*100% = 28.209% Để tính các giá trị của các số đặc trưng của các lớp thực nghiệm ta lập bảng số liệu trong bảng 3.7

117

Từ kết quả ở bảng 3.7 và giá trị * Phương sai: S2 * Độ lệch chuẩn: STN = 1,705 * Hệ số biến thiên: VTN = (1.705/7.1)*100% = 24.01%

Xi 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Fi 0 1 3 14 16 15 12 6 2

TN

-5.11 -4.11 -3.11 -2.11 -1.11 -0.11 0.89 1.89 2.89 xi-

TN)2

(xi- 10.22 8.22 6.22 4.22 2.22 0.22 1.78 3.78 5.78

Fi*(xi-

TN)2

0 8.22 18.66 59.08 35.52 3.3 21.36 22.68 11.56

Tổng 180.38

Bảng 3. 79 - Bảng số liệu để tính phương sai, độ lệch chuẩn và hệ số biến thiên của những lớp thực nghiệm

* Hệ số độ lệch thu gọn: Chọn mức ý nghĩa 0,05, tra bảng độ lệch thu gọn với K = NTN + NĐC – 2 = 136, ta có

So sánh 2 hệ số thu gọn: hệ số 3,1524 >1.65 có nghĩa là khác nhau

TN và

ĐC là có ý nghĩa.

giữa

* Hệ số F: = thực lớp các 2.2962/2.3634 = 0.97 gần bằng 1 chứng tỏ điểm số của nghiệm và các lớp đối chứng phân bố ổ định xung

quanh giá trị

Từ giá trị phân bố F, chọn mức ý nghĩa 0,05 và tra bảng phân phối Fisher – Có nghĩa là sự lệch ta thấy F < F

Snedecor ta được F TN và S2 nhau giữa S2 = 1, So sánh với F và F ĐC có thể chấp nhận được.

Từ các nhận xét của các chuyên gia và thực nghiệm cho thấy: + Qua lớp thực nghiệm nhận thấy giờ dạy sinh động, tích cực, sáng tạo. SV chú ý và chủ động thảo luận không nhàm chán.

+ Chất lượng của lớp thực nghiệm được tăng hơn lớp đối chứng: - Điểm trung bình công của các lớp thực nghiệm tăng hơn so với các lớp đối chứng.

- Hệ số biến thiên của các lớp thực nghiệm nhỏ hơn các lớp đối chứng. Điều này nói lên độ phân tán kiến thức quanh điểm trung bình công của các lớp thực nghiệm nhỏ hơn.

+ Lớp thực nghiệm có tài liệu, các bài được thiết kế mô phỏng, nên người học có thể tự học, tương tác hoặc học trên internet theo hướng trực tuyến.

118

+ Dạy hoc các học phần cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp thông qua việc mô phỏng có tương tác ảo trên mô hình làm cho người học có động cơ học tập, hứng thú sáng tạo hơn.

Kết luận chương 3

Từ các nhận xét của các chuyên gia và thực nghiệm cho thấy: - Các học phần cơ sở kỹ thuật ngành cơ khí ở các trường cao đẳng được soạn và giảng dạy theo hướng quy nạp đạt kết quả rất cao. Qua lớp thực nghiệm nhận thấy giờ dạy sinh động, tích cực, sáng tạo. SV chú ý và chủ động thảo luận không nhàm chán.

- Chất lượng của lớp thực nghiệm được tăng hơn lớp đối chứng: + Điểm trung bình công của các lớp thực nghiệm tăng hơn so với các lớp đối chứng.

+ Hệ số biến thiên của các lớp thực nghiệm nhỏ hơn các lớp đối chứng. Điều này nói lên độ phân tán kiến thức quanh điểm trung bình công của các lớp thực nghiệm nhỏ hơn.

- Lớp thực nghiệm có tài liệu, các bài được thiết kế mô phỏng, nên người học có thể tự học, tương tác hoặc học trên internet theo hướng trực tuyến.

- Dạy hoc các học phần cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp thông qua việc mô phỏng có tương tác ảo trên mô hình làm cho người học có động cơ học tập, hứng thú sáng tạo hơn.

119

- Để khai thác tối đa kết quả của sự phát triển khoa học công nghệ, mà đặc biệt là sự phát triển của cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 vào giảng dạy nói chung, dạy học phần cơ sở kỹ thuật ngành cơ khí nói riêng. Giáo viên phải tăng cường nghiên cứu, học tập, khai thác các kết quả, ứng dụng đó vào công tác giảng dạy, soạn bài giảng, soạn các phương tiên hỗ trợ cho giảng dạy nhằm nâng cao chất lượng trong đào tạo, đáp ứng được nhu cầu của xã hội.

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

1. Quá trình nghiên cứu đạt được: Với nhiệm vụ đề ra từ ban đầu tác giả đã nghiên cứu được những nhiệm vụ đề ra và có kết luận như sau:

1.1. Qua nghiên cứu lý luận luận án hệ thống được các đặc điểm về phương pháp luận dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp làm cơ sở phương pháp dạy học các học phần khác ngành Cơ khí.

1.2. Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn góp phần xây dựng lý luận, dạy học theo hướng quy nạp và ứng dụng vào dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp tại trường Cao đẳng

1.3. Áp dụng dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp có sử dụng các phần mềm hỗ trợ trong việc giảng dạy và học các học phần cơ sở kỹ thuật, khẳng định việc đổi mới phương pháp dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp để đạt hiệu quả trong dạy và học.

1.4. Xây dựng các bài giảng điển hình trong các học phần cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp

1.5. Tổ chức kiểm nghiệm và đánh giá để khẳng định tính khả thi và hiệu quả của việc dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp đánh giá giả thuyết khoa học của đề tài.

Qua đó việc dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp, sẽ tạo nên động cơ hứng thú học tập, bước đầu rèn luyện kỹ năng thực hành và nghiên cứu tự lực tìm hiểu, thử sai học tập của sinh viên thì sẽ góp phần nâng cao chất lượng, hiệu quả trong dạy học.

2. Hướng nghiên cứu tiếp của đề tài: Nghiên cứu tiếp để phát triển học theo hướng trực tuyến và xây dựng những bài thi trắc nghiệm cho các nội dung theo chương trình đào tạo;

Xây dựng công nghệ dạy học các Mô đun chuyên ngành theo hướng quy nạp Xây dựng thêm tương tác ảo lắp ghép và chuyển động và tương tác tạo ra những tình huống chủ động trong các Mô đun chuyên ngành cơ khí.

Triển khai kết quả nghiên cứu vào những môn học liên quan khác. 3. Một số kiến nghị: Tổng cục Giáo dục nghề nghiệp, các trường cần đầu tư cơ sở vật chất, thiết bị, cơ

sở hạ tầng theo hướng công nghệ để phù hợp với thời đại ngày nay.

Các trường cần xây dựng kế hoạch học tập bồi dưỡng cho các giảng viên, bổ sung trang thiết bị.

120

Giáo viên cần bồi dưỡng nhiều hơn về công nghệ dạy học có ứng dụng CNTT&TT, Công nghệ mô phỏng.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Đảng cộng sản Việt Nam (2013), Nghị quyết “về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa, hiện đại hóa trong điều kiện kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa và hội nhập quốc tế" đã được hội nghị trung ương 8 (khóa xi) thông qua. Tạp chí xây dựng đảng giới thiệu toàn văn nghị quyết. 2. Thái Duy Tuyên (2007), Triết học giáo dục Việt Nam, NXB ĐHSP Hà Nội. 3. Vũ Lệ Hoa (2009), Biện pháp vận dụng quan điếm Sư phạm tương tác trong dạy học môn giáo dục học trong các trường Đại học Bách Khoa, Luận án tiến sĩ Giáo dục học, Hà Nội.

4. G.Polya, Toán học và những suy luận có lý, Hà Sĩ Hồ- Hoàng Chung - Lê ĐÌnh Phi- Nguyễn Hữu Chương- Hồ Thuấn dịch, Nhà xuất bản giáo dục Việt Nam 2010

5. Thái Duy Tuyên (2010), Phương pháp dạy học - truyền thống và đổi mới,NXBGD Việt Nam.

6. Nguyễn Quang Thuấn - Tống Văn Quán (dịch) và Jean – Marc Denommé et Madeleine Roy (2000), Tiến tới một Phương pháp Sư phạm tương tác Nxb Thanh niên – Tạp chí Tri thức và Công nghệ, Hà Nội.

7. Jean - Marc Denommé & Madeleine Roy (2009), Sư phạm tương tác – một tiếp cận khoa học thần kinh về học và dạy (người dịch Trịnh Văn Minh, Đặng Hoàng Minh, Nguyễn Chí Thành),Nxb Đại học Quốc gia, Hà Nội.

8. Serious game – Wikipedia the free encyclopedia. 9. Kolb, D.A. (1984), Experiential learning: experience as the source of learning and Development, Englewood Cliffs, New Jersey: Prentice-Hall.

10. Kolb, D. A. (1981). Learning styles and disciplinary differences. The modern American college, 1, 232-255.

11. Itin, C.M. (1999), “Reasserting the philosophy of experiential education as a vehicle for change in the 21st century”, Journal of Experiential Education, 22(2), pp. 91- 98.

12. Trần Khánh Đức (2014), Lý luận và phương pháp dạy học phát triển năng lực và tư duy sáng tạo, NXB ĐG Quốc gia Hà Nội

13. Nguyễn Trọng Khanh (2011), Phát triển năng lực và tư duy kỹ thuật, NXB Đại học sư

phạm, Hà Nội

14. Đặng Thành Hưng. (2003). Dạy học hiện đại: lý luận- biện pháp - kĩ thuật. Nhà xuất bản

Đại học Quốc gia Hà Nội.

15. Nguyễn Xuân Lạc (2017), Nhập môn Lý luận và Công nghệ dạy học hiện đại, NXB Giáo dục Việt Nam, 144tr.

16. Vũ Thị Lan (2014), Dạy học dựa vào nghiên cứu trường hợp ở Đại học, Nhà xuất bản Đại học Bách Khoa Hà Nội.

17. Trần Tuyến (2014), Dạy học cơ kĩ thuật theo lý thuyết học tập kiến tạo trong đào tạo giáo viên công nghệ, Luận án tiến sĩ khoa học giáo dục, Đại học Sư phạm Hà Nội, 151 tr.

121

18. Nguyễn Cẩm Thanh (2015), Dạy học thực hành kĩ thuật theo tiếp cận tương tác trong đào tạo giáo viên công nghệ, Luận án Tiến sĩ Khoa học giáo dục, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội.

19. Nguyễn Văn Bảy (2015), Dạy học trải nghiệm và vận dụng trong đào tạo nghề Điện dân dụng cho lực lượng lao động nông thôn, Luận án tiến sĩ Giáo dục học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, 210 tr.

20. Phạm Hồng Khoa (2017), Đánh giá quá trình trong dạy học kĩ thuật ở đại học, Luận án tiến sĩ Khoa học Giáo dục, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội.

21. Nguyễn Văn Tuấn (2012), Phương pháp dạy học chuyên ngành kĩ thuật,

Nhà xuất bản Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh, Hồ Chí Minh.

22. Nguyễn Văn Hạnh (2017), Dạy học nghiệp vụ sư phạm dựa vào học tập trải nghiệm cho sinh viên đại học ngành sư phạm kĩ thuật, Luận án Tiến sĩ Khoa học giáo dục, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội.

23. Đặng Thành Hưng, Trịnh Thị Hồng Hà, Nguyễn Khải Hoàn, Trần Vũ Khánh (2012), Lý

thuyết Phương pháp dạy học, NXB Đại học Thái Nguyên.

24. Đặng Thành Hưng (2012), Năng lực và giáo dục theo tiếp cận năng lực, Tạp chí Quản lí giáo dục, số 43 tháng 12/2012, tr 18-26.

25. Nguyễn Thị Thanh Huyền (2018), Thiết kế và sử dụng bài toán phân tích kĩ thuật trong dạy học động cơ đốt trong, ô tô cho sinh viên sư phạm kĩ thuật, Luận án tiến sĩ Khoa học Giáo dục, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội

26. Nhữ Thị Việt Hoa (2019), Dạy học Công nghệ ở THPT theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề sáng tạo, Luận án Tiến sĩ Khoa học Giáo dục, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội.

27. Dương Thị Kim Oanh (2009), Động cơ học tập của sinh viên - nghiên cứu trên sinh viên các ngành Khoa học Kĩ thuật, Luận án Tiến sĩ Tâm lí học, Viện Tâm lí học – Viện Khoa học Xã hội Việt Nam, 198tr

28. Đinh Hữu Sỹ (2017), Dạy học theo dự án các mô đun nghề Công nghệ ô tô,

Luận án Tiến sĩ Khoa học giáo dục, Viện Khoa học Giáo dục Việt Nam29. John Dewey (2012), Kinh nghiệm và giáo dục, Phạm Anh Tuấn dịch, NXB Trẻ, Tp. Hồ Chí Minh 29. Nguyễn Thị Hương Giang (2016), Công nghệ dạy học trực tuyến dựa trên phong cách học tập, Luận án Tiến sĩ Khoa học giáo dục, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội.

30. Đỗ Mạnh Cường (2004), Dạy học với sự hỗ trợ của công nghệ, ed. Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh.

31. Nguyễn Quang Thuấn - Tống Văn Quán (dịch) và Jean – Marc Denommé et Madeleine Roy (2000), Tiến tới một Phương pháp Sư phạm tương tác Nxb Thanh niên – Tạp chí Tri thức và Công nghệ, Hà Nội.

32. Jean - Marc Denommé & Madeleine Roy (2009), Sư phạm tương tác – một tiếp cận khoa học thần kinh về học và dạy (người dịch Trịnh Văn Minh, Đặng Hoàng Minh, Nguyễn Cảnh Toàn, Nguyễn Chí Thành),Nxb Đại học Quốc gia, Hà Nội.32. Nguyễn Kỳ, Lê Khánh Bằng và Vũ văn Tảo (2004), Học và dạy học cách học, NXB Đại Học Bách khoa Hà Nội

33. Tạ Quang Tuấn (2010), Tổ chức dạy học dựa vào tương tác người học - người học ở trường cao đẳng Luận án tiến sĩ, Hà Nội.

34. Hướng dẫn sử dụng GeoGebra. http://www.luyenthithukhoa.vn/index.php/blog-trung- tam/246-huong-dan-su-dung-cong-cu-ve-hinh-geogebra-5-0.

122

36. Trần Tuyến (2014), Dạy học môn Cơ kỹ thuật theo thuyết kiến tạo, Luận án tiến sĩ Giáo dục học, Đại học Sư phạm Hà Nội

37. Hướng dẫn sử dụng Solidworks phần help. 38. Nguyễn Thành Vinh (2006), Tổ chức dạy học theo quan điểm Sư phạm tương tác trong các trường (khoa) cán bộ quản lý giáo dục và đào tạo hiện nay, Luận án tiến sĩ, Hà Nội

39. Serious game – Wikipedia the free encyclopedia. 40. eDrawings (2005), Phần help. 41. Thurmond Veronica - Wambach Karen (2004), Understanding Interaction in Distance Education: A Review of Literature. International Journal of Instructional Technology & Distance Learning số 02, Tr.2, (http://www.itdl.Org/joural/Jan_04/article02.htm).

42. Từ điển Bách khoa Britannica – Tập 1 (2014), NXB Giáo dục Việt Nam, Hà Nội. 43. Virtual reality. http://en.wikipedia.org/wiki/Virtual_reality 44. Instructionnal technology. https://en.wikipedia.org/wiki/Technology_instructional. 45. Virtual "Instructional Definition IST of - Technology". https://www.indiana.edu/virtual~istdept/R547/pprototype.pdf.

46. Instruction - Instructional Techology. http://www.pen.k12.va.us/Div/Stafford/Regulation/Instruction/P6_31_4.pdf.

47. Steven J.McGriff-Intructional Sysems. Penn State University. Conception of the Filed, Technology

Instructional http://www.personal.psu.edu/sjm256/portfolio/professional/Candidacy/ISDposition.pd f Tr.1.

48. Robert Whelan (2005), Instructional Technology & Theory - a Look at Past, Present & Future trends

49. Nicola Whitton (2010), Learning with Digital Games,Routledge, NY. 50. Manuel Dias (2011), Stratégies pour enseigner de façon dynamique, uOttawa.CPU. 51. David Guile & Toni Griffiths (2000), Liflong Learing Group, Institute of Education, University of London, 20 Bedford Way, London.

52. David W. Johnson and Roger T. Jolenson, Learing together and alone Third Edittion, Prentice hall, Englewood Cliffs, New Jersay 07632

53. OCDE (2002), Comprendre le cerveau – vers une nouvelle science de l’apprentissage, OCDE, Paris.

54. OCDE (2007), Comprendre le cerveau – naissance d’une science de l’apprentissage, OCDE, Paris.

55. I.x. Vuwssnepônxki (1986), Các học phần cơ sở ngành cơ khí, NXB Công nhân kỹ thuật Hà Nội, NXB Mir Maxcơva

56. Drew Tiene and Pamela Luft (Dec.2001, Jan.2002), Classroom Dynamics in a Technology-Rich Learning Environment, Learning & Leading with Technology, số 29(4, ISTE (U.S. & Canada).

57.Morsund, David (2002) Project-based learning: Using Information Technology, 2nd edition, ISTE. ISBN 1-56484-196-0

58. vinick, M. D., & Dixon, N. M. (1987), “The Kolb Model modified for classroom activities”, College Teaching, Vol. 35, No. 4, pp. 141-146.

123

59.Teaching and Learning Services (2014). Guidelines for assessment of experiential learning. Montreal: Teaching and Learning Services, McGill University.

60.Thomas, J. W., Mergendoller, J.R., & Michaelson, A. (1999). Project-based learning: A handbook for middle and high school teachers. Novato, CA: The Buck Institute for Education.

61.Wilson, B. G. (1996), “Constructivist learning environments: case studies in instructional design”, Englewood Cliffs, N.J.: Educational Technology Publications. 62.Wurdinger, S.D. (2005). Using Experiential Learning in the Classroom. Lanham: ScarecrowEducation.

63. Yamazaki, Y., Murphy, V., & Puerta, M. (2002), Learning styles and learning skills in higher education: An empirical study of their relationship using Kolb’s experiential learning theory, Working paper, Department of Organizational Behavior, Case Western Reserve University.

124

64.Yin R (1994). Case study research: design and methods. Thousand Oaks, CA: Sage Publishing.

125

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN 1. Trần Văn Việt (2016), Ứng dụng mô phỏng, công nghệ mô phỏng dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật ngành cơ khí theo hướng quy nạp, Tạp chí Thiết bị giáo dục, số 130 tháng 6-2016 2. Trần Văn Việt (2016), Thiết kế bài giảng dạy học theo hướng quy nạp một số nội dung trong môn Vẽ kỹ thuật ở các trường cao đẳng kỹ thuật, Tạp chí Thiết bị giáo dục, số đặc biệt tháng 6-2016 3. Trần Văn Việt (2018), Thiết kế bài học theo vòng quy nạp các học phần cơ sở kỹ thuật cho sinh viên cao đẳng ngành cơ khí, Tạp chí Giáo dục, số đặc biệt kì 2 tháng 5/2018. 4. Trần Văn Việt (2018), Thiết kế các bài học theo vòng quy nạp trong học phần Cơ kỹ thuật cho sinh viên ngành cơ khí tại các trường cao đẳng kỹ thuật, Tạp chí Giáo dục, số đặc biệt tháng 6/2018. 5. Trần Văn Việt (2018), Ứng dụng công nghệ thông tin trong giảng dạy học phần Vẽ kỹ thuật thông qua trải nghiệm theo vòng quy nạp cho sinh viên cao đẳng ngành cơ khí, Tạp chí Giáo dục, số 441 kì 1 tháng 11/2018.

PHỤ LỤC MẪU PHIẾU HỎI A1 (Dành cho sinh viên ngành cơ khí)

Với mong muốn nghiên cứu thực trạng của dạy học kỹ thuật cơ khí ở đại học theo tiếp cận học bằng làm, xin bạn vui lòng cho biết ý kiến của mình trong một số câu hỏi dưới đây. Những ý kiến của bạn chỉ được sử dụng cho mục đích nghiên cứu.

I. CÁC THÔNG TIN CHUNG

......................................................

- Họ và tên - Học phần chuyên ngành cơ sở kỹ thuật ngành cơ khí gần nhất bạn đã/ đang học?

□ Dung sai □ Vật liệu □ Cơ kỹ thuật

□ Vẽ kỹ thuật

II. CÁC THÔNG TIN VỀ DẠY HỌC HỌC PHẦN CƠ SỞ KỸ THUẬT NGÀNH CƠ KHÍ

(Hãy cho biết quan điểm cá nhân của bạn trong học phần cơ sở kỹ thuật cơ khí gần nhất bạn đã/đang học) Câu 1: Giảng viên giảng dạy các học phần cơ sở kỹ thuật ngành cơ khí bằng phương pháp gì?

Các phương pháp giảng dạy Thường xuyên Thỉnh thoảng Hiếm khi Rất thường xuyên Không bao giờ

1. Diễn dịch 2. Quy nạp 3. Quy nạp + Diễn dịch 4. Phương pháp khác

Câu 2: Sự thể hiện vai trò của giảng viên giảng dạy các học phần cơ sở kỹ thuật ngành cơ khí theo hướng quy nạp?

Vai trò của giảng viên Thường xuyên Thỉnh thoảng Hiếm khi Không bao giờ Rất thường xuyên

126

1. Người định hướng hành động kỹ thuật 2. Người chuyên gia kỹ thuật 3. Người xác lập tiêu chuẩn kỹ thuật và đánh giá 4. Người huấn luyện hành động kỹ thuật

Câu 3: Nhận định về mức độ các hoạt động học tập của sinh viên trong dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật ngành cơ khí theo hướng quy nạp?

Thường xuyên Thỉnh thoảng Hiếm khi Không bao giờ Rất thường xuyên Các hoạt động học tập của sinh viên trong dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật ngành cơ khí theo hướng quy nạp Về lý thuyết

1. Nghe giảng

2. Đọc tài liệu kỹ thuật

3. Phân tích đối tượng kỹ thuật

4. Đề xuất dự án kỹ thuật

5. Xây dựng mô hình lý thuyết mới

Về áp dụng

1. Làm ví dụ minh họa có sẵn

2. Mô phỏng máy tính

3. Nghiên cứu trường hợp điển hình

4. Thực hiện dự án

5. Làm việc thực tế

Câu 4: Các nội dung học tập của sinh viên trong dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật ngành cơ khí theo hướng quy nạp?

Thường xuyên Thỉnh thoảng Hiếm khi Các nội dung học tập trong dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật ngành cơ khí theo hướng quy nạp? Rất thường xuyên Không bao giờ

1. Làm việc với các thiết bị, máy móc, hệ thống cơ khí để phát hiện vấn đề cần tối ưu hóa. 2. Sử dụng máy vi tính hoặc tài liệu kỹ thuật để truy xuất các tham số kỹ thuật cho vấn đề trong hệ thống.

127

3. Xây dựng các giải pháp, lựa chọn tham số kỹ thuật để giải quyết vấn đề. 4. Thử nghiệm các giải pháp giải quyết vấn đề, so sánh kết quả thực nghiệm với lý thuyết để đánh giá, điều chỉnh.

Câu 5: Tôi nhận thấy, các đặc điểm của dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật ngành cơ khí theo hướng quy nạp?

Đồng ý Trung lập Không đồng ý Các đặc điểm của dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật ngành cơ khí theo hướng quy nạp? Rất đồng ý Rất không đồng ý

1. Nội dung dạy học là các nhiệm vụ kỹ thuật thực tế cần tối ưu hóa và giải quyết vấn đề sáng tạo.

2. Phương pháp dạy học dựa trên hành động tìm tòi thực nghiệm (tìm tòi di chuyển, tìm tòi biến đổi).

3. Chiến lược dạy học hướng vào “tính thể nghiệm” của sinh viên.

4. Phương tiện dạy học chủ yếu là các thiết bị thực hành, thực nghiệm, công cụ nhận thức.

128

Xin chân thành cảm ơn Bạn!

MẪU PHIẾU HỎI A2 (Dành cho sinh viên)

Anh/chị hãy cho biết ý kiến của mình bằng cách đánh dấu ( X ) vào ô phía dưới Để có dữ liệu làm cơ sở thực tiễn về thực trạng cách học các học phần cơ sở kỹ thuật tại trường Cao đẳng, với mục đích tìm ra phương pháp học khả thi và hiệu quả. Xin Anh/ Chị vui lòng trả lời những câu hỏi trong phiếu khảo sát này với tinh thần trung thực, khách quan và xây dựng. Những thông tin mà Anh/ Chị cung cấp sẽ là cơ sở để điều chỉnh, bổ sung, xây dựng lý luận dạy học nhằm nâng cao chất lượng dạy và học. mà Anh/chị đồng ý.

Nội dung Cấp độ

1. Về nội dung môn học/ mô đun

Khó hiểu Dễ hiểu Rất dễ hiểu

a. Bạn cảm thấy môn học?

Ý kiến khác:

Trung bình Nhiều Ít

b. Trong môn học, bạn cảm thấy kiến thức thu được?

Ý kiến khác:

Căng thẳng Buồn tẻ Sôi nổi

c. Trong buổi học, bạn cảm thấy không khí trong lớp?

Ý kiến khác:

Không phù hợp Phù hợp

d. Tỷ lệ phân bố giữa các học phần lý thuyết và thực hành?

Ý kiến khác:

2. Về phương pháp giảng dạy của giáo viên

Nhanh Chậm Vừa phải

a. Bạn cảm thấy giáo viên giảng bài?

Ý kiến khác:

129

b. Giáo viên sử dụng phương pháp gì để truyền đạt cho sinh viên? Đọc bài cho sinh viên chép Giáo làm viên viên sinh bắt Giáo viên giao yêu cầu sinh tìm tự viên

chước hiểu

Ý kiến khác:

3. Về phương pháp học của sinh viên

Học qua thầy (cô) Học qua bạn bè

Học qua tài liệu (giáo viên cấp, cung internet, ...) a. Bạn tiếp nhận kiến thức từ?

Ý kiến khác:

4. Cơ sở vật chât, thiết bị, phương tiện dạy học

Phù hợp Không phù hợp

Các thiết bị, phương tiện dạy học?

Ý kiến khác:

5. Tài liệu phục vụ học tập

Phù hợp Không phù hợp

Tài liệu phục vụ cho học tập?

Ý kiến khác:

III. Ý KIẾN KHÁC: ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................ Phần thông tin cá nhân (tùy chọn)

1. Họ và tên………………………….................................................................... 2. Lớp: ........................................ Trường:.................................................................

130

Rất mong nhận được sự đánh giá và phản hồi. Xin chân thành cảm ơn!

MẪU PHIẾU KHẢO SÁT B1 (Dành cho giáo viên)

Để có dữ liệu làm cơ sở thực tiễn về thực trạng giảng dạy các học phần cơ sở kỹ thuật tại các cơ sở Giáo dục nghề nghiệp, với mục đích tìm ra phương pháp dạy học khả thi và hiệu quả. Xin Thầy/ Cô vui lòng trả lời những câu hỏi trong phiếu khảo sát này với tinh thần trung thực, khách quan và xây dựng. Những thông tin mà Thầy/ Cô cung cấp sẽ là cơ sở để điều chỉnh, bổ sung, xây dựng lý luận dạy học nhằm nâng cao chất lượng dạy và học:

1. Phương pháp giảng dạy của giáo viên

Phương pháp Lựa chọn của GV

Quy nạp

Thuyết trình

Diễn giảng

Vấn đáp

Làm mẫu

Đàm thoại

Mô phỏng

Đặt vấn đề

Diễn dịch Trong dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật, quý Thầy (Cô) sử dụng phương pháp giảng dạy nào? Thuyết trình

Diễn giảng

Vấn đáp

Làm mẫu

Đàm thoại

Mô phỏng

Đặt vấn đề

Ý kiến khác................................................

2. Phương tiện sử dụng của giáo viên

Phương tiện Lựa chọn của GV

Bảng phấn

Mô hình vật thật Trong dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật, quý Thầy (Cô) sử dụng phương tiện giảng dạy nào?

131

Bảng biểu, ảnh, bản vẽ

...

Máy chiếu Projector

Máy vi tính

Internet

Tất cả các phương tiện

Ý kiến khác

3. Những phần mềm giáo viên sử dụng

Phần mềm Lựa chọn của GV

PowerPoint

FrontPage

Flash

GeoGebra

AutoCAD Trong dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật, quý Thầy (Cô) ứng dụng phần mềm nào trong giảng dạy và soạn bài? eDrawings

Solidworks

SketchUp

Cabri 3D v

Chức vụ:

132

Phần thông tin cá nhân (tùy chọn) Họ và tên: Địa chỉ nơi công tác: Rất mong nhận được sự đánh giá và phản hồi của thầy cô. Xin chân thành cảm ơn!

MẪU PHIẾU KHẢO SÁT B2 (Dành cho giảng viên dạy các học phần cơ sở kỹ thuật ngành cơ khí)

Với mong muốn nghiên cứu thực trạng của dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật ngành cơ khí ở trường cao đẳng kỹ thuật theo hướng quy nạp, xin thầy (cô) vui lòng cho biết ý kiến của mình trong một số câu hỏi dưới đây. Những ý kiến của thầy (cô) chỉ được sử dụng cho mục đích nghiên cứu. I. CÁC THÔNG TIN CHUNG

......................................................

- Họ và tên - Học phần chuyên ngành cơ sở kỹ thuật ngành cơ khí gần nhất thầy (cô) đã/ đang giảng dạy?

□ Vẽ kỹ thuật □ Dung sai □ Vật liệu □ Cơ kỹ thuật

Câu 1: Mức độ giảng viên giảng dạy các học phần cơ sở kỹ thuật ngành cơ khí bằng phương pháp gì?

Các phương pháp giảng dạy Thường xuyên Thỉnh thoảng Hiếm khi Không bao giờ Rất thường xuyên

1. Diễn dịch

2. Quy nạp

3. Quy nạp + Diễn dịch

4. Phương pháp khác

Câu 2: Sự thể hiện vai trò của giảng viên trong dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật ngành cơ khí theo hướng quy nạp?

Không Vai trò của giảng viên Rất thường xuyên Thường xuyên Thỉnh thoảng Hiếm khi bao giờ

1. Người định hướng hành động kỹ thuật 2. Người chuyên gia kỹ thuật

lập tiêu 3. Người xác chuẩn kỹ thuật và đánh giá

133

4. Người huấn luyện hành động kỹ thuật

Câu 3: Nhận định về mức độ các hoạt động học tập của sinh viên trong dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật ngành cơ khí theo hướng quy nạp?

Thường xuyên Thỉnh thoảng Hiếm khi Rất thường xuyên Không bao giờ Các hoạt động học tập của sinh viên trong dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật ngành cơ khí theo hướng quy nạp?

Về lý thuyết

1. Nghe giảng

2. Đọc tài liệu kỹ thuật

3. Phân tích đối tượng kỹ thuật

4. Đề xuất dự án kỹ thuật

5. Xây dựng mô hình lý thuyết mới

Về áp dụng

1. Làm ví dụ minh họa có sẵn

2. Mô phỏng máy tính

3. Nghiên cứu trường hợp điển hình

4. Thực hiện dự án

5. Làm việc thực tế

Câu 4: Các nội dung học tập của sinh viên trong dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật ngành cơ khí theo hướng quy nạp?

Thường xuyên Thỉnh thoảng Hiếm khi Các nội dung học tập trong dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật ngành cơ khí theo hướng quy nạp? Rất thường xuyên Không bao giờ

1. Làm việc với các thiết bị, máy móc, hệ thống cơ khí để phát hiện vấn đề cần tối ưu hóa.

2. Sử dụng máy vi tính hoặc tài liệu kỹ thuật để truy xuất các tham số kỹ thuật cho vấn đề trong hệ thống.

134

3. Xây dựng các giải pháp, lựa chọn tham số kỹ thuật để giải quyết vấn đề. 4. Thử nghiệm các giải pháp giải quyết vấn đề, so sánh kết quả thực nghiệm với lý thuyết để đánh giá, điều chỉnh.

Câu 5: Tôi nhận thấy, các đặc điểm của dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật ngành cơ khí theo hướng quy nạp?

Rất đồng ý Đồng ý Trung lập Không đồng ý Các đặc điểm của dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật ngành cơ khí theo hướng quy nạp? Rất không đồng ý

1. Nội dung dạy học là các nhiệm vụ kỹ thuật thực tế cần tối ưu hóa và giải quyết vấn đề sáng tạo.

2. Phương pháp dạy học dựa trên hành động tìm tòi thực nghiệm (tìm tòi di chuyển, tìm tòi biến đổi).

3. Chiến lược dạy học hướng vào “tính thể nghiệm” của sinh viên.

4. Phương tiện dạy học chủ yếu là các thiết bị thực hành, thực nghiệm, công cụ nhận thức.

135

Xin chân thành cảm ơn Thầy (Cô)!

CÁC BẢNG THỐNG KÊ THEO TỪNG CÂU HỎI TRONG MẪU PHIẾU B

Bảng PL1: Phương pháp giảng dạy

Phương pháp giảng dạy

TT Tên trường Số lượng GV Diễn giảng Làm mẫu Đàm thoại Mô phỏng Tích cực Đặt vấn đề Thuyết trình diễn dịch Vấn đáp diễn dịch

% 100% 100% 75% 73% 59% 38% 32% 1.1%

10 10 10 8 7 6 1 5 3 2 Trường Cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội

2 4 4 1 1 1 3 3 3 4 Trường Cao đẳng nghề Giao thông vận tải Trung ương III

Cao đẳng 3 8 8 3 3 0 6 6 5 8 Trường nghề Số 1 -BQP

Cao đẳng 4 5 5 1 4 0 3 5 3 5 Trường nghề Số 20 -BQP

5 5 5 2 2 1 4 4 3 5

Trường Cao đẳng nghề Việt Nam – Hàn Quốc (Bắc Giang)

6 5 5 2 4 4 3 2 1 5

Trường Cao đẳng nghề Việt Nam – Hàn Quốc (Vinh – Nghệ An)

7 5 5 2 2 0 4 4 3 5 Trường Cao đẳng nghề Cần Thơ

136

8 5 5 1 1 0 3 3 2 5 Trường Cao đẳng kỹ thuật công nghệ Bà Rịa - Vũng Tàu

Bảng PL2: Sử dụng phương tiện giảng dạy

Sử dụng phương tiện

STT Tên trường Số lượng GV

r o t c e j o r P u ế i

t ậ h t t ậ v h n

ì

h n í t i v

h c y á M

y á M

t e n r e t n I

h ô M

u ể i b g n ả B

n ấ h p g n ả B

%

10 10 1 3 3 1 5 10 Trường Cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội

2 4 3 3 0 1 4 4 Trường Cao đẳng nghề Giao thông vận tải Trung ương III

Cao đẳng 3 8 2 2 0 1 8 8 Trường nghề Số 1 -BQP

Cao đẳng 4 5 5 3 1 5 3 5 Trường nghề Số 20 -BQP

5 5 4 3 2 5 4 5 Trường Cao đẳng nghề Việt Nam – Hàn Quốc (Bắc Giang)

6 5 2 2 1 1 5 5

Trường Cao đẳng nghề Việt Nam – Hàn Quốc (Vinh – Nghệ An)

7 5 1 1 0 1 5 5 Trường Cao đẳng nghề Cần Thơ

137

8 5 2 2 0 1 5 5 Trường Cao đẳng kỹ thuật công nghệ Bà Rịa - Vũng Tàu

Bảng PL3: Ứng dụng phần mềm trong giảng dạy

Ứng dụng phần mềm trong giảng dạy

Flash eDrawings Power- Point Pront- Page Cabri 3D Số lượng GV Geo- Gebra Auto- CAD Solid- work Sketch- Up

44% 2% 19% 2% 86% 5% 10% 5% 5%

6 1 2 1 10 1 1 1 1 10

3 0 1 0 2 0 0 0 0 4

2 0 1 0 5 0 0 0 0 8

2 0 1 1 5 3 1 1 1 5

3 0 0 1 5 1 1 1 1 5

2 0 1 0 5 0 1 0 0 5

1 0 1 0 5 0 1 0 0 5

138

2 0 1 0 5 1 1 1 1 5

MẪU PHIẾU HỎI C1 (Dành cho cán bộ quản lý)

Hiện trạng cơ sở vật chất – trang thiết bị - mô hình sử dụng trong quá trình học Để có dữ liệu làm cơ sở thực tiễn về thực trạng cơ sở vật chất và trang thiết bị, phục vụ cho dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp tại các trường Cao đẳng. Xin quý Anh (chị) vui lòng cho biết ý kiến của mình bảng câu hỏi sau: các học phần cơ sở kỹ thuật?

Phòng – thiết bị - mô hình Số lượng Đơn vị tính

SV Số lượng SV đang học tại trường

SV Số lượng SV đang học nghề cơ khí

Cái Máy chiếu Projector

Phòng Phòng chuyên môn

Bộ Dụng cụ thước, compa

Cái/Bộ Mô hình vật thật

Cái Bảng lật

Bộ Bộ tranh, ảnh, bản vẽ, quy trình ...

Phòng Phòng máy vi tính

Chức vụ:

139

Phần thông tin cá nhân (tùy chọn) Họ và tên: Địa chỉ nơi công tác: Rất mong nhận được sự phản hồi của Anh chị. Xin chân thành cảm ơn!

BẢNG THỐNG KÊ CÂU HỎI TRONG MẪU PHIẾU C

Bảng PL1.C1: Cơ sở vật chất và trang thiết bị

Phòng – thiết bị - mô hình Số lượng Đơn vị tính

Số lượng SV đang học tại trường 5000 SV

Số lượng SV đang học nghề cơ khí 1500 SV

Máy chiếu Projector Cái 50

Phòng chuyên môn Phòng 20

Dụng cụ thước, compa Bộ 20

Mô hình vật thật Cái 5

Bảng lật Cái 4

Bộ tranh, bản vẽ, ảnh ... Bộ 5

Phòng máy vi tính Phòng 15

140

(Nguồn: Phòng Quản lý cơ sở vật chất trường Cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội)

PHIẾU XIN Ý KIẾN CHUYÊN GIA

Để đánh giá tính khả thi của đề xuất giải pháp thực hiện đề tài “dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp tại các trường Cao đẳng” tác giả xin gởi tới quý chuyên gia (Thầy/Cô) đề tài và bài soạn thực nghiệm của mình. Xin quý chuyên gia hãy vui lòng đọc và cho biết ý kiến về những nội dung trong phiếu này bằng cách đánh dấu (x) vào ô trống hoặc ghi vào những dòng chấm chấm. - Họ và tên:......................................Học vị.........................Chức vụ................... - Chuyên ngành:........................................................Thâm niên CT:.................. - Đơn vị công tác:............................................................................................... - Địa chỉ:.............................................................................Điện thoại................ 1. Vận dụng lý luận dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp? (Tài liệu 1)

 Hoàn toàn khả thi

 Khả thi

 Khó khả thi

 Không khả thi

Ý kiến khác:......................................................................................................

2. Vận dụng công nghệ dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp? (Tài liệu 2)

 Hoàn toàn khả thi

 Khả thi

 Khó khả thi

 Không khả thi

Ý kiến khác:................................................................................................ 3. Quy trình soạn kế hoạch dạy học và đánh giá (giáo án) các học phần cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp? (Tài liệu 3)

 Hoàn toàn khả thi

 Khả thi

 Khó khả thi

 Không khả thi

Ý kiến khác:.............................................................................................

4. Dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp cho đối tượng là sinh viên ở các trường cao đẳng?

 Hoàn toàn khả thi

 Khả thi

141

 Khó khả thi

 Không khả thi

Ý kiến khác:................................................................................................... 5. Dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp cho đối tượng là sinh viên về mục tiêu bài dạy? (Tài liệu 4)

 Rất phù hợp

 Phù hợp

 Không phù hợp

Ý kiến khác:................................................................................................. 6. Dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp cho đối tượng là sinh viên về nội dung bài dạy?

 Rất phù hợp

 Phù hợp

 Không phù hợp

Ý kiến khác:...........................................................................................

7. Dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp cho đối tượng là sinh viên về phương pháp ?

 Rất phù hợp

 Phù hợp

 Không phù hợp

Ý kiến khác:............................................................................................. 8. Dạy các học phần cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp cho đối tượng là sinh viên về phương tiện dạy học ?

 Rất phù hợp

 Phù hợp

 Không phù hợp

Không đồng ý 

142

Ý kiến khác:................................................................................................... 9. Dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp cho đối tượng là sinh viên sẽ đạt hiệu quả cao hơn ? Đồng ý  Xin cám ơn Quý chuyên gia.

GIỚI THIỆU VỀ CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO (Các học phần cơ sở kỹ thuật ngành cơ khí ở trình độ cao đẳng)

1. Vị trí, tính chất và mục tiêu của các học phần cơ sở kỹ thuật Căn cứ vào chương trình đào tạo với trình độ nào, kế hoạch đào tạo ngành Cơ khí, tiến độ đào tạo và chương trình chi tiết xác định vị trí, tính chất và mục tiêu của môn học.

+ Vị trí: Các học phần cơ sở kỹ thuật thuộc môn học thứ 07, 08, 09, 10, 12, 15. với thời lượng từ 45h đến 75h, được giảng dạy từ đầu khóa học. Các học phần cơ sở kỹ thuật có vị trí quan trọng trong quá trình đào tạo cho sinh viên ngành kỹ thuật, nó là cơ sở để học các học kỹ thuật khác liên quan. Vì thế người học phải hiểu được cấu tạo, nguyên lý, tính chất,... trước khi vào học các Mô đun chuyên ngành, thực hành nghề nghiệp.

+ Tính chất: Là các môn học lý thuyết cơ sở bắt buộc cho các môn học hoặc mô đun khác.

+ Mục tiêu của các học phần cơ sở kỹ thuật

143

2. Nội dung chương trình các học phần cơ sở kỹ thuật

CHƯƠNG TRÌNH MÔN HỌC VẼ KỸ THUẬT

(LT: 43 giờ; BT: 21 giờ; KT: 11 giờ)

Là môn học lý thuyết cơ sở bắt buộc.

- Vận dụng được những kiến thức của môn học để tiếp thu các môn học, mô-

- Có ý thức trách nhiệm, chủ động học tập.

Mã số của môn học: MH 07 Thời gian của môn học: 75 giờ. I. VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT MÔN HỌC - Vị trí: Môn các học phần cơ sở kỹ thuật là môn được giảng dạy từ đầu khóa học và trước khi học các môn học, mô đun đào tạo nghề. - Tính chất: II. MỤC TIÊU MÔN HỌC: - Phân tích được bản vẽ chi tiết và bản vẽ lắp. - Vẽ tách được chi tiết từ bản vẽ lắp. - Vẽ được bản vẽ lắp đơn giản. đun chuyên nghề. III. NỘI DUNG MÔN HỌC: 1. Nội dung tổng quát và phân phối thời gian:

Thời gian

Tên chương, mục Số TT Tổng số Lý thuyết Bài tập Kiểm tra*

1 1 0 0 I Bài mở đầu

6 4 2 0 II

Tiêu chuẩn trình bày bản các học phần cơ sở kỹ thuật Vật liệu - Dụng cụ vẽ và cách sử dụng Tiêu chuẩn nhà nước về bản vẽ Trình tự lập bản Bài tập

III Vẽ hình học 6 3 2 1

144

Dựng đường thẳng song song, đường thẳng. vuông góc, dựng và chia góc Chia đều đoạn thẳng, chia đều đường tròn Vẽ nối tiếp Vẽ một số đường cong hình học Bài tập: Vẽ hình học, vẽ nối tiếp theo mẫu

Thời gian

Tên chương, mục Số TT Tổng số Lý thuyết Bài tập Kiểm tra*

Kiểm tra

IV Hình chiếu vuông góc 5 3 2 0

Khái niệm về các phép chiếu Hình chiếu của điểm Hình chiếu của đường thẳng Hình chiếu của mặt phẳng Hình chiếu của các khối hình học Hình chiếu của vật thể đơn giản Bài tập

V 10 5 3 2

Biểu diễu vật thể Hình chiếu Hình Cắt Mặt cắt Hình trích Bài tập Kiểm tra

VI Hình chiếu trục đo 9 4 2 3

Khái niệm về hình chiếu trục đo Các loại hình chiếu trục đo Cách dựng hình chiếu trục đo Bài tập Kiểm tra

VII Vẽ quy ước các mối ghép cơ khí 8 6 2 0

Mối ghép ghép ren Mối ghép then, then hoa và chốt Mối ghép hàn, đinh tán

VIII Bánh răng – lò xo 10 6 2 2

truyền bánh Khái niệm chung về bánh răng, lò xo Một số yếu tố của bánh răng trụ Cách vẽ quy ước bánh răng Vẽ quy ước các bộ răng(trụ, côn, bánh vít và trục vít)

IX Bản vẽ chi tiết – bản vẽ lắp 20 11 6 3

145

Bản vẽ chi tiết Bản vẽ lắp

Thời gian

Tên chương, mục Số TT Tổng số Lý thuyết Bài tập Kiểm tra*

Bài tập Kiểm tra

146

Cộng 75 43 21 11

CHƯƠNG TRÌNH MÔN HỌC CƠ LÝ THUYẾT (3 tín chỉ)

(Lý thuyết:31 giờ; Bài tập:11 giờ; Kiểm tra: 3giờ)

+ Môn học được xếp ngay vào học kỳ I năm thứ nhất.

+ Cơ lý thuyết có tính chất lý luận tổng quát. Trong chuyên môn kỹ thuật nó

+ Cơ lý thuyết sử dụng công cụ toán là chủ yếu. Lý thuyết của các chương được

147

Mã số của môn học: MH 09 Thời gian của môn học 45 giờ. I. VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT MÔN HỌC - Vị trí: + Môn học cơ lý thuyết là môn học kỹ thuật cơ sở. Nội dung kiến thức của nó hỗ trợ cho việc học tập các môn kỹ thuật cơ sở khác và các môn chuyên môn có liên quan. - Tính chất: được vận dụng để giải nhiều bài toán kỹ thuật. sử dụng theo phương pháp tiên đề nên rất chặt chẽ. II. MỤC TIÊU MÔN HỌC: - Trình bày được các tiên đề, định luật cơ bản về tĩnh học, động học, động lực học. - Xác định được các loại liên kết, vẽ được các phản lực liên kết. - Sử dụng thành thạo các điều kiện cân bằng để tính được giá trị của các phản lực liên kết. - Xác định được các yếu tố của các loại chuyển động cơ bản. - Giải thích được các định luật quan hệ giữa lực và chuyển động. - Phân tích được các phương pháp giải bài toán động lực học. - Giải bài toán động lực học. - Có ý thức trách nhiệm, chủ động học tập. III. NỘI DUNG MÔN HỌC:

1. Nội dung tổng quát và phân phối thời gian:

Thời gian

Tên chương, mục Số TT Bài tập Tổng số Lý thuyết Kiểm tra*

148

I II III IV V VII 3 3 6 10 2 3 3 2 3 5 2 3 1 2 4 0 0 0 1 1 0 0 Phần I: Tĩnh học Những khái niệm cơ bản và các nguyên lý tĩnh học. 1. Những khái niệm cơ bản. 2. Các nguyên lý của tĩnh học. 3. Liên kết và phản lực liên kết. Hệ lực phẳng đồng quy. 1.Khảo sát hệ lực phẳng đồng quy bằng hình học. 2. Khảo sát hệ lực phẳng đồng quy bằng giải tích 3. Định lý ba lực phẳng không song song cân bằng. Hệ lực phẳng song song-Ngẫu lực- Momen của một lực đối với một điểm. 1. Hệ lực phẳng song song. 2. Ngẫu lực 3. Momen của một lực đối với một điểm. Hệ lực phẳng bất kỳ. 1. Định nghĩa. 2. Định lý dời lực song song. 2. Thu gọn hệ lực phẳng bất kỳ về 1 tâm. 3. Điều kiện cân bằng của hệ lực phẳng bất kỳ. Ma sát. 1. Ma sát trượt 2. Ma sát lăn Trọng tâm. 1. Trọng tâm của vật. 2. Trọng tâm của vật thể đối xứng. Phần II Động lực. Động học điểm. 1. Một số khái niệm 2. Khảo sát chuyển động của điểm

VIII IX X XI

2 4 3 4 1 1 1 1 0 0 0 1

bằng pp tự nhiên 3 3. Khảo sát chuyển động của điểm bằng pp giải tích. Chuyển động cơ bản của vật rắn. 1. Chuyển động tịnh tiến. 2. Chuyển động của vật quay quanh trục cố định. 3. Chuyển động của điểm thuộc vật 5 quay quanh trục cố định. Chuyển động tổng hợp của điểm. 1. Khái niệm và định nghĩa các chuyển động trong chuyển động tổng hợp. Thời gian: 1 giờ 2. Định lý hợp vận tốc. 4 Chuyển động song phẳng. 1. Khái niệm và phương pháp nghiên cứu vật chuyển động song phẳng. 2. Khảo sát chuyển động song phẳng bằng phương pháp tịnh tiến và quay. 3. Khảo sát chuyển động song phẳng 6 bằng phép quay quanh tâm vận tốc tức thời.

149

Cộng 45 31 11 3

CHƯƠNG TRÌNH MÔN HỌC SỨC BỀN VẬT LIỆU (3 tín chỉ)

(LT: 30giờ; BT: 12 giờ; KT: 3 giờ)

+ Sức bền vật liệu là môn học kỹ thuật cơ sở được bố trí sau khi học sinh đã học

+ Sức bền vật liệu cung cấp kiến thức cho các môn chi tiết máy và kỹ thuật

+ Sức bền vật liệu là môn khoa học kết hợp chặt chẽ giữa lý thuyết và thực

+ Là môn học thuộc các môn học, mô-đun kỹ thuật cơ sở bắt buộc

Mã số của môn học: MH 10 Thời gian của môn học: 45 giờ. I. VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT MÔN HỌC - Vị trí: các môn: Cơ lý thuyết và Vật liệu kim loại. chuyên môn của ngành. - Tính chất: nghiệm. II. MỤC TIÊU MÔN HỌC: - Trình bày được các khái niệm cơ bản của môn học như: biến dạng, nội lực, ứng suất, độ bền, độ cứng, độ ổn định của chi tiết máy. - Phân tích được ý nghĩa của các đại lượng đặc trưng cho tính chất cơ học của vật liệu. - Xác định được các phương pháp đưa chi tiết từ kết cấu thực về sơ đồ tính và phân tích được thành các loại biến dạng cơ bản. - Vẽ được các biểu đồ nội lực và xác định được mặt cắt nguy hiểm trên chi tiết. - Vận dụng được các điều kiện bền, điều kiện cứng, điều kiện ổn định để giải ba bài toán cơ bản của môn sức bền vật liệu. - Có ý thức trách nhiệm, chủ động học tập. III. NỘI DUNG MÔN HỌC: 1. Nội dung tổng quát và phân phối thời gian:

Thời gian

Tên chương, mục Số TT Bài tập Tổng số Lý thuyết Kiểm tra*

150

I II 3 5 3 3 0 1 0 1 Những khái niệm chung. 1. Giới thiệu lịch sử môn học. 2. Nhiệm vụ và đối tượng nghiên cứu của môn học 3. Các giả thuyết cơ bản về vật liệu. 4. Ngoại lực, nội lực, phương pháp mặt cắt và ứng suất. 5. Các loại biến dạng cơ bản. Kéo và nén đúng tâm. 1. Khái niệm về kéo (nén) đúng tâm

151

2. Ứng suất và biến dạng. 3. Đặc trưng cơ học của vật liệu. 4. Tính toán về kéo (nén) đúng tâm. Cắt 1. Khái niệm về cắt 2. Áp dụng vào mối ghép đinh tán - hiện tượng dập. Đặc trưng cơ học của hình phẳng. 1. Khái niệm về momen tĩnh. 2. Khái niệm về momen quán tính. 3. Bán kính quán tính. Xoắn thuần túy. 1.Khái niệm về xoắn thuần túy. 2. Ứng suất và biến dạng trong thanh mặt cắt tròn chịu xoắn 3. Tính toán về xoắn thuần túy. Uốn ngang phẳng. 1. Khái niệm về uốn ngang phẳng. 2. Nội lực và biểu đồ nội lực. 3. Định lý Gin – rap – sky và PP vẽ nhanh biểu đồ lực cắt và momen uốn. 4. Ứng suất trong dầm chịu uốn ngang phẳng. 5. Tính toán về uốn ngang phẳng. 6. Biến dạng của dầm chịu uốn. Thanh chịu lực phức tạp. 1. Khái niệm thanh chịu lực phức tạp. 2. Uốn xiên. 3. Uốn ngang phẳng và kéo (nén) đồng thời. 4. Uốn và xoắn đồng thời. Ổn định của thanh thẳng chịu nén đúng tâm. 1.Khái niệm về ổn định, lực tới hạn và ứng suất tới hạn. 2. Công thức tính lực tới hạn, ứng suất tới hạn theo Euler. 3. Công thức tính lực tới hạn và ứng suất tới hạn theo Iasinki. 4. Tính toán về ổn định. III IV V VI VII VIII 4 4 5 10 5 3 3 3 4 7 3 2,5 1 1 1 2 1 0,5 0 0 0 1 1 0

Thời gian:0,5 giờ

Tính độ bền của thanh thẳng chịu ứng suất thay đổi. 1. Khái niệm về thanh chịu ứng suất thay đổi. 2. Hiện tượng mỏi của vật liệu. 3. Chu trình và đặc trưng chu trình ứng suất. 4. Giới hạn mỏi. 5. Các nhân tố ảnh hưởng đến giới hạn mỏi, các biện pháp khắc phục. 6. Tính độ bền theo hệ số an toàn. Tải trọng động. 1. Khái niệm về tải trọng động 2. Tính ứng suất gây ra do quán tính

IX X 3 3 2,5 2,5 0,5 0,5 0 0

152

Cộng 45 30 12 3

CHƯƠNG TRÌNH MÔN HỌC DUNG SAI - ĐO LƯỜNG KỸ THUẬT (3 tín chỉ)

(LT: 30 giờ; BT: 12 giờ; KT: 3 giờ)

+ Môn học Dung sai – Đo lường kỹ thuật được bố trí sau khi sinh viên đã học

+ Là môn học kỹ thuật cơ sở thuộc các môn học, mô đun đào tạo nghề bắt buộc.

Mã số của môn học: MH 11 Thời gian của môn học: 45 giờ. I. VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT MÔN HỌC - Vị trí: xong các môn học: MH07, MH11. - Tính chất: II. MỤC TIÊU MÔN HỌC: - Trình bày được bản chất của tính đổi lẫn trong lắp ghép. - Giải thích được hệ thống dung sai lắp ghép theo TCVN 2244-2245. - Vận dụng được để tra, tính toán dung sai kích thước, dung sai hình dạng và vị trí, độ nhám bề mặt và dung sai lắp ghép các mối ghép thông dụng. - Xác định được dung sai một số chi tiết điển hình và các kích thước cần chú ý khi chế tạo. - Ghi được ký hiệu dung sai kích thước, dung sai hình dạng và vị trí, nhám bề mặt lên bản vẽ. - Trình bày được các phương pháp đo, đọc, sử dụng, bảo quản các loại dụng cụ đo thông dụng và phổ biến trong ngành cơ khí. - Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động và tích cực sáng tạo trong học tập. III. NỘI DUNG MÔN HỌC: 1. Nội dung tổng quát và phân phối thời gian:

Thời gian

Tên chương, mục Số TT Tổng số Lý thuyết Bài tập Kiểm tra*

153

I II Khái niệm cơ bản về dung sai lắp ghép. 1. Khái niệm về lắp lẫn trong ngành cơ khí. 2. Dung sai và sai lệch giới hạn. 3. Lắp ghép và các loại lắp ghép. 4. Hệ thống dung sai. 5. Sơ đồ lắp ghép. Thời gian: 0.5 giờ 6. Bài tập. Dung sai lắp ghép các bề mặt trơn. 1. Hệ thống dung sai lắp ghép. 2. Cách ghi kích thước có sai lệch giới hạn 5 0.5 1 1 1 0.5 1 6 1 4 0.5 1 1 1 0.5 0 4 1 1 0 0 0 0 0 1 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

lường kỹ thuật.

154

trên bản vẽ chi tiết và trên bản vẽ lắp 3. Các bảng dung sai 4. Bài tập Cách sử dụng các hình thức lắp ghép. 1. Lắp ghép có độ dôi. 2. Lắp ghép có độ hở. 3. Lắp ghép trung gian. Dung sai hình dạng và vị trí của các bề mặt, nhám bề mặt. 1. Nguyên nhân chủ yếu gây ra sai số trong quá trình gia công. 2. Sai số về kích thước. 3. Sai số về hình dạng và vị trí giữa các bề mặt của chi tiết gia công. 4. Nhám bề mặt. 5. Bài tập 6. Kiểm tra Dung sai góc – dung sai kích thước, hình dạng và vị trí bề mặt không chỉ dẫn. 1. Dung sai góc. 2. Dung sai kích thước không chỉ dẫn. 3. Dung sai hình dạng và vị trí bề mặt không chỉ dẫn. Dung sai chi tiết điển hình. 1. Dung sai ren. 2. Dung sai lắp ghép then và then hoa. 3. Dung sai lắp ghép ổ lăn. 4. Bài tập. Chuỗi kích thước. 1. Khái niệm cơ bản. 2. Giải chuỗi kích thước. 3. Bài tập 4. Kiểm tra Cơ sở đo lường kỹ thuật. 1. Khái niệm về đo Thời gian: 0.5 giờ 2. Các loại dụng cụ đo và phương pháp đo. Dụng cụ đo có khắc vạch, dụng cụ đo có mặt số. 1. Dụng cụ đo có khắc vạch. 2. Dụng cụ đo có bề mặt số (đồng hồ so) III IV V VI VII VIII IX 1.5 1.5 2 2 0.5 0.5 1 6 0.5 0.5 2 1 1 1 2 1 0.5 0.5 8 2 2 2 2 5 1 2 1 1 1 0.5 0.5 5 1.5 1.5 0 2 0.5 0.5 1 4 0.5 0.5 2 1 0 0 2 1 0.5 0.5 6 2 2 0 0 3 1 2 0 0 1 0.5 0.5 4 0 0 2 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0

X XI XII

3. Bài tập Calíp. 1. Calíp nút. 2. Calíp hàm Dụng cụ đo góc. 1. Đo góc bằng phương pháp đo trực tiếp. 2. Đo góc bằng phương pháp đo gián tiếp. Máy đo. 1. Cấu tạo và công dụng máy đo . Thời gian: 1.0 giờ 2. Nguyên lý vận hành máy đo. Thời gian: 0.5 giờ 3. Bảo quản máy đo. 4. Kiểm tra 3 1 1 1 0.5 0.5 1 0.5 0.5 3 1 0.5 0.5 0 3 1 0 1 0.5 0.5 1 0.5 0.5 2 1 0.5 0.5 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1

155

Cộng 45 30 12 3

CHƯƠNG TRÌNH MÔN HỌC VẬT LIỆU CƠ KHÍ (3 tín chỉ)

(LT: 30 giờ; TH: 12giờ; KT: 3giờ)

+ Môn học có thể được bố trí trước, đồng thời hoặc sau khi sinh viên học xong

+ Môn học được bố trí trước các môn học, mô-đun đào tạo chuyên môn nghề.

+ Là môn học kỹ thuật cơ sở thuộc các môn học, mô đun đào tạo nghề bắt buộc.

- Giải thích được một số khái niệm về nhiệt luyện và hoá nhiệt luyện. - Nhận biết được vật liệu qua màu sắc, tỷ trọng, độ nhám mịn, âm thanh khi gõ,

- Xác định được tính chất, công dụng các loại vật liệu thường dùng cho nghề. - Có khả năng tự mua các loại vật liệu theo đúng yêu cầu của sản xuất. - Đo được độ cứng HB, HRC - Nhiệt luyện được một số dụng cụ của nghề như dao tiện thép gió, đục... - Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động và tích cực

Mã số của môn học: MH 12 Thời gian của môn học: 45giờ. I. VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT MÔN HỌC - Vị trí: các môn học chung bắt buộc. - Tính chất: II. MỤC TIÊU MÔN HỌC: - Trình bày được đặc điểm, tính chất cơ lý, ký hiệu và phạm vi ứng dụng của một số vật liệu thường dùng trong ngành cơ khí như: gang, thép cácbon, thép hợp kim, hợp kim cứng, kim loại màu, ceramic, vật liệu phi kim loại, dung dịch trơn nguội ... đập búa, xem tia lửa khi mài. sáng tạo trong học tập. III. NỘI DUNG MÔN HỌC: 1. Nội dung tổng quát và phân phối thời gian:

Thời gian

Tên chương, mục Số TT Tổng số Lý thuyết Thực hành, Bài tập

Kiểm tra* (LT hoặc TH)

156

I Cấu trúc và cơ tính vật liệu Cấu tạo và liên kết nguyên tử. Sắp xếp nguyên tử trong vật chất Khái niệm về mạng tinh thể Cấu trúc tinh thể điển hình của chất rắn Đơn tinh thể và đa tinh thể 9 9 0 0

II III IV V

8 16 6 6 7 14 6 5 0 2 0 0 1 0 0 1

Sự kết tinh và hình thành tổ chức của kim loại Hợp kim và biến đổi tổ chức Cấu trúc tinh thể của hợp kim Giản đồ pha của hệ hai cấu tử Giản đồ pha Fe - C (Fe- Fe3C) Nhiệt luyện Khái niệm về nhiệt luyện thép Các tổ chức đạt được khi nung nóng và làm nguội thép Ủ và thường hoá thép Tôi thép Ram thép Các khuyết tật xảy ra khi nhiệt luyện thép. Vật liệu kim loại Thép Cácbon Thép hợp kim Gang Hợp kim màu và phi kim Hợp kim màu Gỗ Chất dẻo Vật liệu Compozit

157

Cộng 45 41 2 2