Luận án tiến sĩ Khoa học giáo dục: Dạy học định hướng phát triển năng lực sáng tạo kĩ thuật cho sinh viên sư phạm kĩ thuật

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI

-----  -----

NGUYỄN THỊ MAI LAN

DẠY HỌC ĐỊNH HƢỚNG

PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO KĨ THUẬT

CHO SINH VIÊN SƢ PHẠM KĨ THUẬT

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

HÀ NỘI – 2019

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI

-----  -----

NGUYỄN THỊ MAI LAN

DẠY HỌC ĐỊNH HƢỚNG

PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO KĨ THUẬT

CHO SINH VIÊN SƢ PHẠM KĨ THUẬT

Chuyên ngành: LL và PPDH bộ môn Kĩ thuật công nghiệp

Mã số: 9 14 01 11

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:

1. PGS.TS ĐẶNG VĂN NGHĨA

2. TS. NGUYỄN THANH TÙNG

HÀ NỘI – 2019

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu khoa học này là kết quả nghiên

cứu của cá nhân tôi. Các số liệu và tài liệu trích dẫn trong công trình này là

trung thực. Kết quả nghiên cứu này không trùng với bất cứ công trình nào đã

đƣợc công bố trƣớc đó. Tôi chịu trách nhiệm với lời cam đoan của mình.

Hà Nội, ngày tháng năm 2019

Tác giả

Nguyễn Thị Mai Lan

LỜI CẢM ƠN

Tác giả xin tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới:

Ban Giám hiệu, Phòng Sau đại học, các Thầy Cô ở khoa Sƣ phạm kĩ thuật

- Trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội và các nhà khoa học đã quan tâm, tạo điều

kiện, giúp đỡ tác giả trong quá trình học tập, nghiên cứu, thực nghiệm sƣ phạm

và hoàn thành luận án của mình.

Đặc biệt, tác giả xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc PGS.TS Đặng Văn Nghĩa –

khoa Sƣ phạm kĩ thuật, trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội và TS. Nguyễn Thanh

Tùng- Bộ Giáo dục và Đào tạo đã tận tình chỉ bảo và hƣớng dẫn tác giả trong

suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành bản luận án này.

Tác giả xin chân thành cảm ơn các Thầy, Cô giảng dạy về Kĩ thuật điện tử

và chuyên gia giáo dục kĩ thuật ở khoa Sƣ phạm kĩ thuật trƣờng ĐH Sƣ phạm Hà

Nội, trƣờng ĐH Sƣ phạm kĩ thuật Hƣng Yên, trƣờng ĐH Công nghiệp Hà Nội,

trƣờng ĐH Quy Nhơn, trƣờng ĐH Sƣ phạm kĩ thuật TP Hồ Chí Minh ... và một

số trƣờng cao đẳng đã đóng góp những ý kiến quý báu giúp tác giả hoàn thiện

luận án của mình.

Xin cảm ơn toàn thể gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã quan tâm giúp đỡ,

động viên tác giả!

Hà Nội, ngày tháng năm 2019

Tác giả

Nguyễn Thị Mai Lan

iii

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT DÙNG TRONG LUẬN ÁN

Viết tắt Viết đầy đủ

DHDA Dạy học theo dự án

ĐC Đối chứng

GV Giảng viên, Giáo viên

NLST NLSTKT Năng lực sáng tạo Năng lực sáng tạo kĩ thuật

SV Sinh viên

TDKT TDST TKKT Tƣ duy kĩ thuật Tƣ duy sáng tạo Thiết kế kĩ thuật

TN Thực nghiệm

MỤC LỤC

Trang

Lời cam đoan ...................................................................................................... i

Lời cảm ơn ......................................................................................................... ii

Danh mục chữ viết tắt dùng trong luận án ....................................................... iii

Mục lục ............................................................................................................. iv

Danh mục các bảng và biểu đồ ...................................................................... viii

Danh mục các hình vẽ, đồ thị ............................................................................ x

MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1

1. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI .................................................................................. 1

2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU ......................................................................... 3

3. KHÁCH THỂ, ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU ..................... 3

4. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC ......................................................................... 3

5. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU ......................................................................... 4

6. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................................................. 4

7. ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN ............................................................. 5

8. CẤU TRÚC CỦA LUẬN ÁN ...................................................................... 5

CHƢƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ DẠY HỌC

ĐỊNH HƢỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO KĨ THUẬT..... 6

1.1. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ DẠY HỌC ĐỊNH

HƢỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO KĨ THUẬT ..................... 6

1.1.1. Tổng quan nghiên cứu về sáng tạo, sáng tạo kĩ thuật .......................... 6

1.1.2. Tổng quan nghiên cứu về dạy học định hƣớng phát triển năng lực

sáng tạo, sáng tạo kĩ thuật ............................................................................ 10

1.2. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN ............................................................ 12

1.2.1. Kĩ thuật .............................................................................................. 12

1.2.2. Sáng tạo và sáng tạo kĩ thuật ............................................................. 13

1.2.3. Năng lực ............................................................................................. 14

1.2.4. Năng lực sáng tạo và năng lực sáng tạo kĩ thuật ............................... 16

1.2.5. Một số khái niệm khác ....................................................................... 17

1.3. DẠY HỌC KĨ THUẬT ĐỊNH HƢỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC

SÁNG TẠO KĨ THUẬT CHO SINH VIÊN .................................................. 18

1.3.1. Bản chất dạy học định hƣớng phát triển năng lực sáng tạo kĩ thuật . 18

1.3.2. Đánh giá năng lực sáng tạo kĩ thuật .................................................. 27

1.3.3. Các yếu tố ảnh hƣởng đến sự hình thành và phát triển năng lực

sáng tạo kĩ thuật của sinh viên ..................................................................... 31

1.3.4. Nguyên tắc dạy học định hƣớng phát triển năng lực sáng tạo kĩ thuật . 37

1.3.5. Một số biện pháp dạy học định hƣớng phát triển năng lực sáng tạo kĩ

thuật cho sinh viên ......................................................................................... 38

1.4. THỰC TRẠNG DẠY HỌC KĨ THUẬT ĐỊNH HƢỚNG PHÁT

TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO KĨ THUẬT TRONG MỘT SỐ

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÓ ĐÀO TẠO NGÀNH SƢ PHẠM KĨ THUẬT ...... 42

1.4.1. Đặc điểm chƣơng trình đào tạo chuyên ngành Sƣ phạm kĩ thuật ..... 42

1.4.2. Khảo sát thực trạng dạy học kĩ thuật định hƣớng phát triển năng

lực sáng tạo kĩ thuật cho sinh viên............................................................... 43

KẾT LUẬN CHƢƠNG 1 ................................................................................ 52

CHƢƠNG 2: DẠY HỌC KĨ THUẬT ĐIỆN TỬ CHO SINH VIÊN SƢ

PHẠM KĨ THUẬT ĐỊNH HƢỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC

SÁNG TẠO KĨ THUẬT ............................................................................... 54

2.1. ĐẶC ĐIỂM NỘI DUNG KIẾN THỨC VÀ QUÁ TRÌNH DẠY HỌC

CÁC HỌC PHẦN KĨ THUẬT ĐIỆN TỬ ...................................................... 54

2.1.1. Khái lƣợc về các học phần Kĩ thuật điện tử trong chƣơng trình

đào tạo ngành Sƣ phạm kĩ thuật .................................................................. 54

2.1.2. Nội dung kiến thức các học phần về Kĩ thuật điện tử ....................... 55

2.1.3. Đặc điểm môn học và một số định hƣớng khai thác phát triển

năng lực sáng tạo kĩ thuật trong dạy học Kĩ thuật điện tử ........................... 56

2.1.4. Biểu hiện sáng tạo trong học tập các học phần Kĩ thuật điện tử ....... 59

2.2. MỘT SỐ BIỆN PHÁP DẠY HỌC KĨ THUẬT ĐIỆN TỬ ĐỊNH HƢỚNG

PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO KĨ THUẬT CHO SINH VIÊN ........... 61

2.2.1. Xây dựng và sử dụng các bài toán thiết kế kĩ thuật gắn với giải

quyết các vấn đề trong thực tiễn .................................................................. 61

2.2.2. Thiết kế và thực hiện các dự án tạo ra các sản phẩm cụ thể có tính

sáng tạo ......................................................................................................... 80

2.2.3. Khuyến khích sinh viên phát hiện và giải quyết vấn đề sáng tạo

trên cơ sở đặt ngƣời học vào vai trò nhà sáng chế ...................................... 92

2.3. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC KĨ THUẬT ĐIỆN TỬ PHÁT

TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO KĨ THUẬT CHO SINH VIÊN .............. 102

2.3.1. Qui trình chung tổ chức dạy học Kĩ thuật điện tử định hƣớng phát

triển năng lực sáng tạo kĩ thuật .................................................................. 102

2.3.2. Một số giáo án minh họa trong dạy học Kĩ thuật điện tử ................ 105

KẾT LUẬN CHƢƠNG 2 .............................................................................. 114

CHƢƠNG 3: KIỂM NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ ...................................... 116

3.1. MỤC ĐÍCH, NHIỆM VỤ, PHƢƠNG PHÁP VÀ ĐỐI TƢỢNG

KIỂM NGHIỆM ........................................................................................... 116

3.1.1. Mục đích kiểm nghiệm .................................................................... 116

3.1.2. Nhiệm vụ kiểm nghiệm ................................................................... 116

3.1.3. Phƣơng pháp kiểm nghiệm .............................................................. 116

3.1.4. Đối tƣợng kiểm nghiệm ................................................................... 117

3.2. KIỂM NGHIỆM ĐÁNH GIÁ BẰNG PHƢƠNG PHÁP THỰC

NGHIỆM SƢ PHẠM .................................................................................... 118

3.2.1. Nội dung và qui trình thực nghiệm sƣ phạm ................................... 118

vii

3.2.2. Kết quả kiểm nghiệm sƣ phạm ........................................................ 121

3.3. KIỂM NGHIỆM ĐÁNH GIÁ BẰNG PHƢƠNG PHÁP CHUYÊN GIA .... 137

3.3.1. Nội dung và qui trình thực hiện kiểm nghiệm ................................. 137

3.3.2. Kết quả kiểm nghiệm ....................................................................... 138

KẾT LUẬN CHƢƠNG 3 .............................................................................. 145

KẾT LUẬN CHUNG VÀ KHUYẾN NGHỊ ............................................. 147

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ

CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN............................................................. 149

TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................... 150

PHỤ LỤC

viii

DANH MỤC CÁC BẢNG VÀ BIỂU ĐỒ

Trang

Bảng 1.1. Bảng mô tả năng lực thành phần của NLSTKT........................................... 22

Bảng 1.2. So sánh NLSTKT của sinh viên với nhà sáng chế ...................................... 24

Bảng 1.3. Bảng so sánh phân chia mức độ sáng tạo ...................................................... 25

Bảng 1.4. Bảng tổng hợp ý kiến khảo sát về đặc điểm các nhiệm vụ học tập

đƣợc sử dụng trong quá trình dạy học về Kĩ thuật điện tử .......................... 45

Bảng 1.5. Bảng tổng hợp ý kiến khảo sát về phƣơng pháp giảng dạy của GV ......... 47

Bảng 1.6. Bảng tổng hợp ý kiến khảo sát về phƣơng pháp học của SV ..................... 49

Bảng 2.1. So sánh chƣơng trình một số ngành đào tạo Sƣ phạm kĩ thuật .................. 54

Bảng 2.2. Bảng mô tả biểu hiện năng lực hình thành ý tƣởng mới trong học tập

học phần Kĩ thuật điện tử ................................................................................. 60

Bảng 2.3. Một số dự án học tập ở học phần Thực hành Kĩ thuật điện tử ................... 85

Bảng 2.4. Kế hoạch thực hiện dạy học dự án “Chế tạo robot dò đƣờng” ................... 87

Bảng 2.5. Bảng kế hoạch tổ chức dạy học dự án “Lắp ráp mạch đếm sản phẩm

trong dây chuyền đóng gói sản phẩm tự động” ............................................ 90

Bảng 3.1. Đối tƣợng, số lƣợng SV của lớp thực nghiệm và lớp đối chứng ............ 117

Bảng 3.2. Nội dung thực nghiệm sƣ phạm ................................................................... 118

Bảng 3.3. Thông tin về thời gian, lớp học thực nghiệm sƣ phạm .............................. 120

Bảng 3.4. Tổng hợp kết quả quan sát biểu hiện sáng tạo trong học tập của lớp

TN và lớp ĐC khi thực nghiệm biện pháp 1............................................... 124

Bảng 3.5. Thống kê kết quả điểm số từng câu trong bài kiểm tra sau thực nghiệm

biện pháp 1....................................................................................................... 125

Bảng 3.6. Thống kê kết quả bài kiểm tra lớp ĐC và TN sau thực

nghiệm biện pháp 1 .................................................................................. 125

Bảng 3.7. Bảng kết quả kiểm tra lớp ĐC sau thực nghiệm biện pháp 1 ............. 126

Bảng 3.8. Bảng kết quả kiểm tra lớp TN sau khi nghiệm biện pháp 1 ................ 126

Bảng 3.9. Tổng hợp tham số đặc trƣng lớp TN và ĐC khi thực nghiệm biện

pháp 1 .............................................................................................................. 127

Bảng 3.10. Tổng hợp kết quả theo bảng quan sát biểu hiện sáng tạo trong học tập

của lớp TN và ĐC thực nghiệm biện pháp 3 .............................................. 130

Bảng 3.11. Thống kê kết quả điểm từng câu bài kiểm tra thực nghiệm biện

pháp 3 .............................................................................................................. 132

Bảng 3.12. Thống kê kết quả kiểm tra lớp ĐC và TN thực nghiệm biện pháp 3 ...... 132

Bảng 3.13. Bảng kết quả kiểm tra lớp ĐC thực nghiệm biện pháp 3 .......................... 132

Bảng 3.14. Bảng kết quả kiểm tra lớp TN thực nghiệm biện pháp 3 .......................... 133

Bảng 3.15. Tổng hợp tham số đặc trƣng thực nghiệm sƣ phạm biện pháp 3 ............. 133

Bảng 3.16. Thống kê trình độ chuyên môn và thâm niên công tác các chuyên gia .. 138

Bảng 3.17. Thống kê đánh giá tính cấp thiết của việc dạy học định hƣớng

phát triển NLSTKT cho SV ....................................................................... 139

Bảng 3.18. Thống kê đánh giá về các biện pháp dạy học Kĩ thuật điện tử định

hƣớng phát triển NLSTKT cho sinh viên ................................................... 139

Bảng 3.19. Thống kê đánh giá tính khả thi của qui trình chung tổ chức dạy học

Kĩ thuật điện tử và khả năng áp dụng vào các học phần kĩ thuật khác . 143

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Trang

Hình 1.1. Các yếu tố cấu thành năng lực sáng tạo kĩ thuật ........................................... 20

Hình 1.2. Cấu trúc tổng quát của năng lực sáng tạo kĩ thuật ........................................ 24

Hình 2.1. Quy trình xây dựng bài toán TKKT trong dạy học Kĩ thuật điện tử ......... 64

Hình 2.2. Quy trình sử dụng bài toán TKKT trong dạy học Kĩ thuật điện tử ........... 65

Hình 2.3. Sơ đồ khối mạch điều khiển máy bán hàng tự động.................................... 67

Hình 2.4. Sơ đồ nguyên lí mạch điều khiển máy bán hàng tự động ........................... 68

Hình 2.5. Sơ đồ mạch điều khiển đoàn tàu đi ra khỏi ga .............................................. 71

Hình 2.6. Sơ đồ khối mạch điều khiển đoàn tàu ở nhà ga có 6 đƣờng đỗ .................. 71

Hình 2.7. Sơ đồ khối bộ đếm sản phẩm trong dây chuyền đóng gói sản phẩm ........ 74

Hình 2.8. Mạch đếm sản phẩm trong dây chuyền đóng gói sản phẩm ...................... 75

Hình 2.9. Các ý tƣởng giải quyết bài toán thiết kế mạch điều khiển đèn LED ......... 78

Hình 2.10. Mạch tự động bật/ tắt đèn theo cƣờng độ ánh sáng ngoài trời .................... 78

Hình 2.11. Mạch tự động bật/ tắt 04 đèn điện theo các mức, tùy thuộc cƣờng độ

ánh sáng ngoài trời ............................................................................................ 79

Hình 2.12. Quy trình chuẩn bị, lập kế hoạch tổ chức DHDA ........................................ 83

Hình 2.13. Quy trình tổ chức thực hiện DHDA trong dạy học Kĩ thuật điện tử ......... 84

Hình 2.14. Một số hình ảnh sản phẩm dự án “Chế tạo robot dò đƣờng tự động” ....... 89

Hình 2.15. Mạch đếm số lƣợng sản phẩm, hiển thi trên hai LED 7 thanh ................... 92

Hình 2.16. Cấu trúc dạy học giải quyết vấn đề sáng tạo ................................................. 93

Hình 2.17. Quy trình thực hiện khuyến khích SV phát hiện và giải quyết vấn đề

sáng tạo trong dạy học Kĩ thuật điện tử ......................................................... 95

Hình 2.18 Sơ đồ mạch chỉnh lƣu nửa chu kì ................................................................... 97

Hình 2.19. Sơ đồ mạch chỉnh lƣu hai nửa chu kì ............................................................. 98

Hình 2.20. Sơ đồ tổng quát mạch tạo dao động điều hòa ............................................... 99

Hình 2.21. Mạch cộng hƣởng cầu Wien ......................................................................... 100

Hình 2.22. Sơ đồ mạch dao động cầu Wien 1KHz ....................................................... 101

Hình 2.23. Mạch dao động cầu Wien 1KHz ổn định bằng diode ............................... 102

Hình 2.24. Qui trình chung tổ chức dạy học Kĩ thuật điện tử định hƣớng phát triển

NLSTKT cho SV ........................................................................................... 104

Hình 3.1. Biểu đồ so sánh trung bình cộng điểm thành phần bài kiểm tra sau

thực nghiệm giáo án số 1 ............................................................................... 127

Hình 3.2. Đồ thị tần suất số SV đạt điểm Xi khi thực nghiệm giáo án số 1 ............. 128

Hình 3.3. Đồ thị tần suất số SV đạt điểm Xi trở xuống thực nghiệm giáo án

số 1 ................................................................................................................... 128

Hình 3.4. Biểu đồ so sánh trung bình cộng điểm thành phần bài kiểm tra sau

thực nghiệm giáo án số 3 ............................................................................... 134

Hình 3.5. Đồ thị tần suất số SV đạt điểm Xi khi thực nghiệm giáo án số 3 ............. 134

Hình 3.6. Đồ thị tần suất số SV đạt điểm Xi trở xuống thực nghiệm giáo án

số 3 ................................................................................................................... 135

Hình 3.7. Biểu đồ đánh giá biện pháp “Xây dựng và sử dụng các bài toán

TKKT gắn với giải quyết các vấn đề trong thực tiễn” ............................... 141

Hình 3.8. Biểu đồ đánh giá biện pháp “Thiết kế và thực hiện các dự án tạo ra các

sản phẩm cụ thể có tính sáng tạo” ................................................................ 142

Hình 3.9. Biểu đồ đánh giá biện pháp “Khuyến kích SV phát hiện và giải quyết

vấn đề sáng tạo trên cơ sở đặt ngƣời học vào vai trò nhà sáng chế” ........ 142

MỞ ĐẦU

1. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI

1.1 Yêu cầu xã hội đòi hỏi phải nâng cao năng lực sáng tạo cho người học và

định hướng đổi mới giáo dục và đào tạo của Đảng, Nhà nước

Cuộc cách mạng khoa học công nghệ đã và đang đƣa nhân loại chuyển

từ kinh tế công nghiệp sang kinh tế tri thức. Trong thời đại ngày nay, con

ngƣời không chỉ cần có năng lực tƣ duy mà còn phải có năng lực tƣ duy sáng

tạo nhằm tạo ra những giá trị mới về vật chất, tinh thần để thỏa mãn các nhu

cầu chính đáng của cá nhân mình, đồng thời thỏa mãn các nhu cầu để xã hội

tồn tại và phát triển. Chính vì vậy, trong quá trình hình thành nền kinh tế tri

thức ở nƣớc ta cần phát huy và nâng cao năng lực sáng tạo của con ngƣời,

giúp họ có khả năng hành động sáng tạo và độc lập để trở thành những ngƣời

lao động có trí tuệ đáp ứng yêu cầu của xã hội. Do đó vấn đề phát triển năng

lực sáng tạo (NLST) cho ngƣời học ngay từ khi đang ngồi trên ghế nhà trƣờng

là một đòi hỏi cấp thiết, định hƣớng việc đổi mới chƣơng trình giáo dục hiện

nay. Đây là một hƣớng đi phù hợp với bối cảnh quốc tế.

Chính vì vậy, Nghị quyết số 29-NQ/TW của Đảng (Hội nghị Trung ƣơng

8 khóa XI) về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo [12] đã nêu rõ

quan điểm chỉ đạo: “Chuyển mạnh quá trình giáo dục từ chủ yếu trang bị kiến

thức sang phát triển toàn diện năng lực và phẩm chất người học…” và mục tiêu

tổng quát là “giáo dục con ngƣời Việt Nam phát triển toàn diện và phát huy tốt

nhất tiềm năng, khả năng sáng tạo của mỗi cá nhân”. Để thực hiện Nghị quyết

của Đảng, Thủ tƣớng Chính phủ đã phê duyệt Chiến lƣợc phát triển giáo dục

2011-2020 [47] nêu rõ mục tiêu tổng quát phát triển giáo dục là “đổi mới căn

bản và toàn diện theo hƣớng chuẩn hoá, hiện đại hoá, xã hội hoá, dân chủ hóa và

hội nhập quốc tế; chất lƣợng giáo dục đƣợc nâng cao một cách toàn diện, gồm:

giáo dục đạo đức, kỹ năng sống, NLST, năng lực thực hành....”. Nhƣ vậy, phát

triển NLST cho ngƣời học là một trong những mục tiêu quan trọng trong chiến

lƣợc phát triển giáo dục ở Việt Nam.

1.2 Dạy học phát triển năng lực sáng tạo kĩ thuật cho sinh viên ngành Sư

phạm kĩ thuật hiện nay còn gặp nhiều khó khăn, chưa có chuyển biến rõ rệt

Phát triển NLST là một trong những mục tiêu quan trọng của đào tạo

giáo viên. Trong đó, ngành Sƣ phạm kĩ thuật đƣợc xây dựng nhằm đào tạo

giáo viên dạy Công nghệ ở trƣờng phổ thông hoặc chuyên ngành kĩ thuật tại

các cơ sở giáo dục nghề nghiệp thì mục tiêu đó chủ yếu là phát triển năng lực

sáng tạo kĩ thuật (NLSTKT). NLSTKT sẽ hỗ trợ rất nhiều cho nhiệm vụ dạy

học kĩ thuật và sự phát triển nghề nghiệp của sinh viên sau này. Tuy nhiên,

đổi mới phƣơng pháp dạy học ở các trƣờng đại học đào tạo ngành Sƣ phạm kĩ

thuật hiện nay còn gặp nhiều khó khăn, chƣa có sự chuyển biến rõ rệt theo

định hƣớng phát triển NLSTKT. Một số giảng viên cũng đã áp dụng các biện

pháp kĩ thuật dạy học tích cực nhƣng do nhiều lí do, vẫn chƣa thực sự hƣớng

tới đƣợc sự phát triển NLSTKT cho ngƣời học.

1.3 Tính cấp thiết của việc đổi mới phương pháp dạy học theo định hướng

phát triển năng lực sáng tạo kĩ thuật cho sinh viên ngành Sư phạm kĩ thuật

Do đặc thù đào tạo các ngành kĩ thuật và công nghệ có tính ứng dụng

cao, thƣờng xuyên cập nhật đổi mới nên mỗi cá nhân sinh viên (SV) sƣ phạm

kĩ thuật cần có phƣơng pháp học tập phù hợp, có năng lực tự nghiên cứu và

NLSTKT để giúp họ chủ động chiếm lĩnh đƣợc kiến thức khoa học kĩ thuật

mới, làm việc sáng tạo, qua đó hình thành các năng lực hành nghề. Xuất phát

từ yêu cầu xã hội hiện đại và thực tiễn dạy học kĩ thuật cho sinh viên sƣ phạm

kĩ thuật thì việc đổi mới phƣơng pháp dạy học theo định hƣớng phát triển

NLSTKT là yêu cầu cấp thiết hiện nay. Vấn đề này cần phải thực hiện dựa

trên những nghiên cứu có cơ sở khoa học cả về lí luận và thực tiễn. Tuy nhiên

hiện chƣa có công trình nào nghiên cứu sâu đề cập tới việc dạy học kĩ thuật

định hƣớng phát triển NLSTKT cho SV ngành Sƣ phạm kĩ thuật.

Vì những lí do trên, đề tài nghiên cứu đƣợc lựa chọn là “Dạy học định

hướng phát triển năng lực sáng tạo kĩ thuật cho sinh viên sư phạm kĩ thuật”.

2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU

Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn về dạy học định hƣớng phát triển

NLSTKT, trên cơ sở đó đề xuất biện pháp dạy học các học phần Kĩ thuật điện

tử nhằm phát triển NLSTKT cho SV ngành Sƣ phạm kĩ thuật, góp phần nâng

cao chất lƣợng dạy học kĩ thuật.

3. KHÁCH THỂ, ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

3.1 Khách thể nghiên cứu:

Quá trình dạy học các học phần chuyên ngành kĩ thuật trong đào tạo

giáo viên ngành Sƣ phạm kĩ thuật.

3.2 Đối tượng nghiên cứu:

Các yếu tố ảnh hƣởng đến sự hình thành và phát triển NLSTKT của

SV. Các biện pháp tác động đến NLSTKT của SV có thể thực hiện đƣợc ngay

trong quá trình dạy học các học phần chuyên ngành kĩ thuật.

2.3 Phạm vi nghiên cứu:

- Nghiên cứu NLSTKT, quá trình dạy học Kĩ thuật điện tử cho SV

ngành Sƣ phạm kĩ thuật.

- Khảo sát một số trƣờng đại học có đào tạo ngành Sƣ phạm kĩ thuât và

kiểm nghiệm sƣ phạm tại trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội.

4. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC

Nếu đề xuất và áp dụng một số biện pháp dạy học định hƣớng phát triển

NLSTKT một cách hợp lí trong dạy học các học phần về Kĩ thuật điện tử sẽ góp

phần phát triển NLSTKT cho SV ngành Sƣ phạm kĩ thuật, qua đó nâng cao

đƣợc chất lƣợng dạy học kĩ thuật.

5. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU

- Nghiên cứu cơ sở lí luận về dạy học định hƣớng phát triển NLSTKT

cho SV.

- Điều tra thực trạng dạy học kĩ thuật định hƣớng phát triển NLSTKT ở

một số trƣờng đại học có đào tạo ngành Sƣ phạm kĩ thuật.

- Nghiên cứu quá trình dạy học các học phần về Kĩ thuật điện tử trong

chƣơng trình đào tạo giáo viên ngành Sƣ phạm kĩ thuật.

- Nghiên cứu các biện pháp dạy học Kĩ thuật điện tử tác động vào các

yếu tố ảnh hƣởng đến sự hình hành và phát triển NLSTKT của SV.

- Kiểm nghiệm đánh giá tính khả thi, hiệu quả tác động đến sự hình

thành và phát triển NLSTKT cho SV của các biện pháp dạy học đã đề xuất.

6. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

6.1 Các phương pháp nghiên cứu lí thuyết:

Phân tích, tổng hợp, khái quát hóa những tài liệu quốc tế và trong nƣớc,

các công trình có liên quan về tâm lí học sáng tạo, lí luận dạy học về dạy học

kĩ thuật phát triển NLSTKT để xây dựng cơ sở lí luận của đề tài.

6.2 Các phương pháp nghiên cứu thực tiễn:

- Phƣơng pháp điều tra viết, phỏng vấn để khảo sát thực trạng dạy và

học định hƣớng phát triển NLSTKT ở một số trƣờng đại học có đào tạo ngành

Sƣ phạm kĩ thuật.

- Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm: thực nghiệm một số biện pháp

dạy học Kĩ thuật điện tử ở một số nội dung nhằm kiểm nghiệm tính khả thi và

hiệu quả của biện pháp đề ra.

- Phƣơng pháp chuyên gia: trao đổi, điều tra, phỏng vấn các chuyên gia

có trình độ, kinh nghiệm để đánh giá thực trạng dạy học định hƣớng phát

triển NLSTKT và đánh giá tính khả thi của các biện pháp dạy học đã đề xuất.

6.3 Phương pháp thống kê toán học:

Xử lý số liệu trong khảo sát thực trạng và kiểm nghiệm, đánh giá các

biện pháp dạy học kĩ thuật đã đề xuất.

7. ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN

- Về mặt lí luận, đề xuất quan niệm khoa học về dạy học định hƣớng

phát triển NLSTKT cho SV, trong đó tập trung vào: hệ thống khái niệm về

sáng tạo kĩ thuật và NLSTKT; cách thức đánh giá NLSTKT; bản chất và các

biện pháp dạy học định hƣớng phát triển NLSTKT. Về mặt thực tiễn, kết quả

khảo sát dạy học kĩ thuật dƣới góc độ phát triển NLSTKT cho thấy có khả

năng phát triển NLSTKT cho SV sƣ phạm kĩ thuật thông qua nhóm học phần

Kĩ thuật điện tử.

- Đề xuất và triển khai 03 biện pháp dạy học cụ thể phát triển NLSTKT

cho SV sƣ phạm kĩ thuật thông qua nhóm học phần Kĩ thuật điện tử. Đề xuất

quy trình chung tổ chức dạy học Kĩ thuật điện tử phát triển NLSTKT cho SV.

- 03 biện pháp dạy học Kĩ thuật điện tử này đƣợc kiểm nghiệm đánh

giá bằng phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm và phƣơng pháp chuyên gia, đã

khẳng định tính khả thi, hiệu quả trong việc phát triển NLSTKT cho SV sƣ

phạm kĩ thuật. Kết quả nghiên cứu đề tài có thể triển khai áp dụng trong dạy học

kĩ thuật cho nhiều đối tƣợng SV khác nhau.

8. CẤU TRÚC CỦA LUẬN ÁN

Ngoài phần mở đầu, kết luận chung và khuyến nghị, phụ lục, cấu trúc

của luận án bao gồm 3 chƣơng nhƣ sau:

Chƣơng 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn về dạy học định hƣớng phát triển

năng lực sáng tạo kĩ thuật

Chƣơng 2: Dạy học Kĩ thuật điện tử cho sinh viên sƣ phạm kĩ thuật

định hƣớng phát triển năng lực sáng tạo kĩ thuật

Chƣơng 3: Kiểm nghiệm và đánh giá

CHƢƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ DẠY HỌC

ĐỊNH HƢỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO KĨ THUẬT

1.1. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ DẠY HỌC ĐỊNH

HƢỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO KĨ THUẬT

1.1.1. Tổng quan nghiên cứu về sáng tạo, sáng tạo kĩ thuật

1.1.1.1. Nghiên cứu ở nước ngoài

Ở thế kỷ thứ 3, nhà toán học Pappos (Hy Lạp) là ngƣời đặt nền móng

cho khoa học nghiên cứu về tƣ duy sáng tạo (TDST), cách thức, quy tắc làm

sáng chế và phát minh trong tất cả lĩnh vực khoa học, đƣợc gọi Heuristics.

Sau Pappos, một số nhà khoa học nổi tiếng nhƣ Descartes, Leibnitz, Bolzano

đã tiếp tục nghiên cứu và phát triển tiếp hệ thống khoa học về khả năng sáng

tạo của con ngƣời, nhƣng do cách tiếp cận quá chung và xã hội chƣa nhận ra

nhu cầu cấp bách nên Heuristics dần bị quên lãng. Mãi đến sau thế chiến thứ

2, cùng với với sự phát triển vƣợt bậc trong các lĩnh vực khoa học kĩ thuật thì

xã hội mới nhận ra vai trò của sáng tạo trong quá trình phát triển kinh tế, xã

hội và khoa học kĩ thuật. Các nhà nghiên cứu Mỹ, Liên Xô (cũ) và Tây Âu

quan tâm nghiên cứu nhiều hơn về sáng tạo.

Đến thế kỷ XX, Mỹ là nƣớc tiên phong trong lĩnh vực phát triển khoa

học kĩ thuật, luôn chú trọng việc phát huy khả năng sáng tạo của con ngƣời,

đặc biệt trong lĩnh vực khoa học kĩ thuật.

Nghiên cứu về cấu trúc tâm lí của sáng tạo, nhiều nhiều mô hình đã ra

đời, trong đó phải kể đến “Mô hình lí thuyết về cấu trúc trí tuệ 120 thành tố”

của Guiford. J.P (1967) đã phân định cấu tạo trí tuệ gồm hai khối cơ bản là trí

thông minh (intelligence) và sáng tạo (creativity). Trong cuốn sách “Những

khám phá về TDST ở đầu tuổi học”, Torrance E. P (1963) cho rằng sáng tạo

là một quá trình có Mở đầu - Diễn biến- Kết thúc, bất kì ngƣời nào cũng có

tiềm năng sáng tạo nhƣng chỉ khác nhau về mức độ, khi có điều kiện thuận lợi

thì tiềm năng ấy sẽ đƣợc bộc lộ phát triển. Tiếp đó, mô hình “Lí thuyết thành

tố sáng tạo” của Amabile T.M (1983a,b; 1996) cho rằng sáng tạo đƣợc tạo ra

bởi sự tƣơng tác giữa ba thành tố chính: kỹ năng lĩnh vực phù hợp - kỹ năng

sáng tạo phù hợp - động cơ công việc, sáng tạo sẽ đạt đƣợc mức cao nhất

trong khu vực có phần trùng lặp lên nhau, nơi có các kỹ năng phù hợp của

lĩnh vực trùng với hứng thú cá nhân (động cơ công việc) [60].

Nghiên cứu về nhân cách của con người sáng tạo, những nghiên cứu và

thực nghiệm của nhiều tác giả đã tìm ra các chứng cứ khẳng định TDST có

gắn bó mật thiết với những phẩm chất nhân cách của mỗi ngƣời nhƣ các công

trình của: Dacey J. & Lennon K. (1998), Csikszentmihalyi M. (1996), Winner

E. (1996), Sternberg R.J. & Lubart T.L. (1995), Amabile T.M. (1996),

Torrance E.P. (1979, 1995) [32]. Nhƣ vậy, dạy học muốn phát triển NLST

cho ngƣời học thì cần khơi gợi, hình thành nhân cách sáng tạo cho ngƣời học.

Nghiên cứu về các thuộc tính, dấu hiệu đặc trưng của sáng tạo, cũng

có rất nhiều quan điểm khác nhau của các tác giả Torrance E. P, Guiford. J.P

[32][35]. Tổng hợp các kết quả cho thấy có sự thống nhất thuộc tính mới và

tính giá trị đƣợc coi là quan trọng nhất trong biểu đạt sáng tạo.

Vào những năm 70 của thế kỉ XX, các nƣớc xã hội chủ nghĩa đặc biệt

Liên Xô (cũ) cũng đạt đƣợc nhiều kết quả trong những công trình nghiên cứu về

bản chất, quá trình sáng tạo, TDST, nhân cách sáng tạo. Trong đó phải kể đến

một số công trình tiêu biểu của các tác giả Alshuller, Rubinxtein X.L, Vƣgôxki

X.L, Ruđich P.A, Ia.Lecne, M.N.Xcatcain, V.Ôkon…[6], [16], [32], [59].

G.S. Altshuller là một trong những ngƣời đi tiên phong trong lĩnh vực

khoa học sáng tạo kĩ thuật. Ông đã đề ra “Lí thuyết giải bài toán sáng chế

(TRIZ)” thay thế cho phƣơng pháp thử sai. Các nhà nghiên cứu phƣơng tây

đã tiếp nhận và nghiên cứu chuyên sâu về lí thuyết TRIZ do nhận ra nó có

nhiều ƣu điểm hơn so với các lí thuyết khác đã biết. TRIZ sau này phát triển

thành một trƣờng phái trên toàn thế giới chuyên nghiên cứu về các thuật giải

trong lĩnh vực sáng tạo. Một số công trình nghiên cứu đã vận dụng lí thuyết

giải bài toán sáng chế TRIZ vào nâng cao kỹ năng TDST, giải quyết vấn đề

sáng tạo cho con ngƣời trong lĩnh vực kĩ thuật [64], [67].

Có nhiều công trình nghiên cứu đo lƣờng về sáng tạo đã đƣa ra các bộ

trắc nghiệm giúp so sánh khả năng sáng tạo của con ngƣời, nhƣ “Bộ trắc

nghiệm tư duy sáng tạo Torrance- TTCT” của Torrance E. P, “Bộ trắc nghiệm

TSD-Z” của Klaus K. Urban (ngƣời Đức).

1.1.1.2. Nghiên cứu ở Việt Nam

Những hoạt động liên quan đến khoa học về lĩnh vực sáng tạo, sáng tạo

kĩ thuật ở Việt Nam mới thật sự bắt đầu từ thập kỉ 70 của thế kỷ XX. Các

công trình đã đi sâu vào những vấn đề lí luận của sáng tạo, phát triển khả

năng sáng tạo cho con ngƣời Việt Nam với nhiều góc độ khác nhau.

Nghiên cứu một số vấn đề cơ bản của sáng tạo, nhiều công trình đã đề

cập đến bản chất, cấu trúc tâm lí, cơ chế và các phƣơng pháp sáng tạo, môi

trƣờng của sáng tạo nói chung. Trong đó phải kể đến những nghiên cứu của

tác giả Đức Uy (1999) (“Tâm lí học sáng tạo”, NXB Giáo dục) [58], Phạm

Thanh Nghị (2012) (“Tâm lí học sáng tạo”, NXB Đại học quốc gia Hà Nội)

[35] đã phân tích bản chất của sáng tạo, cấu trúc, cơ chế và các phƣơng pháp

sáng tạo, môi trƣờng của sáng tạo nói chung.

Nghiên cứu về phát triển TDST, một số công trình tập trung nghiên cứu

đặc điểm, mức độ phát triển và những yếu tố ảnh hƣởng đến phát triển TDST

cho ngƣời học nhƣ của tác giả Đặng Thị Vân (2011) (luận án tâm lí học “Biểu

hiện sáng tạo trong học tập của SV trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội”

Học viện Khoa học Xã hội) [59], Bùi Tuấn Anh (2012) (luận án tâm lí học

“Cơ sở tâm lí học của phát triển TDST ở học viên sĩ quan trong nhà trường

quân đội” Học viện Chính trị)[1].

Nghiên cứu về đo lường sáng tạo và TDST, các nghiên cứu còn khá

khiêm tốn, chủ yếu sử dụng các trắc nghiệm sáng tạo của nƣớc ngoài đã đƣợc

Việt hóa để đánh giá mức độ sáng tạo cho ngƣời học và ngƣời lao động. Tiêu

biểu nhƣ công trình nghiên cứu của tác giả Nguyễn Huy Tú (2007) (“Bộ trắc

nghiệm sáng tạo - TSD - Z của Klaus K.Urban với những ứng dụng ở nước

ngoài và Việt Nam”, NXB Đại học QGHN) [53], Nguyễn Công Khanh (chủ

nhiệm đề tài QCL0604) nghiên cứu chỉ số sáng tạo của SV.

Nghiên cứu về sáng tạo kĩ thuật, một số công trình đã nghiên cứu bản

chất hoạt động sáng tạo kĩ thuật, cách thức để kích thích khả năng sáng tạo kĩ

thuật cho con ngƣời Việt Nam. Trong đó phải kể bộ sách “Sáng tạo và đổi

mới” của Phan Dũng (2010) [6], [7], [8], [9], [10] gồm mƣời cuốn sách trình

bày hệ thống các phƣơng pháp, quy luật, thủ thuật để sáng tạo và kích thích

TDST cho con ngƣời, phân tích một số ví dụ trong lĩnh vực kĩ thuật và kinh

doanh. Tuy nhiên cuốn sách chƣa đề cập đến vấn đề phát triển NLST cho

ngƣời học thông qua áp dụng phƣơng pháp luận sáng tạo khoa học kĩ thuật.

Sáng tạo kĩ thuật cũng đƣợc đề cập đến trong một vài nghiên cứu của tác giả

Phạm Thành Nghị (2012) [35], Nguyễn Trọng Khanh (2011) [26], Ngô Văn

Hoan (2013) [19] nhƣng mới dừng ở khái niệm cơ bản, chƣa nghiên cứu sâu

về dạy học để phát triển khả năng sáng tạo kĩ thuật cho ngƣời học.

Các khái niệm, bản chất, phƣơng pháp và môi trƣờng sáng tạo đƣợc

phân tích và bàn luận nhiều trên các phƣơng diện khác nhau. Kết quả phân

tích những nghiên cứu trong nƣớc và nƣớc ngoài cho thấy những nghiên cứu

về sáng tạo, sáng tạo kĩ thuật khá đầy đủ, đây là cơ sở để nghiên cứu vận

dụng vào quá trình dạy học định hƣớng phát triển NLSTKT cho ngƣời học.

1.1.2. Tổng quan nghiên cứu về dạy học định hƣớng phát triển năng lực

sáng tạo, sáng tạo kĩ thuật

1.1.2.1. Nghiên cứu ở nước ngoài

Năng lực con ngƣời đƣợc nghiên cứu từ rất sớm của nhiều khoa học

nhƣ triết học, tâm lí học, sinh lí học, lí luận dạy học. Trong giáo dục nhiều tác

giả quan tâm nghiên cứu cách thức phát triển NLST cho ngƣời học. Một số

nhà nghiên cứu cố gắng phát triển tiếp cận cấu trúc để tăng cƣờng khả năng

sáng tạo của con ngƣời nhƣ phƣơng pháp tập kích não “brainstorming” của

A.F.Osborn, sáu chiếc mũ tƣ duy “Six Thinking Hats” của Edward de Bono...

Vào những năm 70 của thế kỷ XX, các nhà Giáo dục học Xô Viết bắt

đầu quan tâm và đề cập đến rèn luyện TDST cho HS. Các công trình nghiên

cứu của tác giả: I.Ia.Lecne, M.I.Macmutov, M.N.Xcatcain, V.Ôkon đã phân

tích vai trò của dạy học nêu vấn đề trong việc phát triển NLST của học sinh.

Ngày nay NLST đƣợc xác định là một trong những năng lực cơ bản của

công dân thế kỉ XXI. Để phát triển NLST trong lĩnh vực khoa học kĩ thuật cần

tập trung vào trọng tâm phát triển TDST, kiến thức kĩ thuật- công nghệ hiện

đại và các kĩ năng sáng tạo kĩ thuật. Nhiều quốc gia chú trọng phát triển các

khóa học phát triển kĩ năng sáng tạo kĩ thuật cho ngƣời học liên quan đến các

lĩnh vực sáng tạo [65], [70].

1.1.2.2. Nghiên cứu ở Việt Nam

Ở Việt Nam, vào cuối thế kỉ XX và đầu thế kỉ XXI có một số công

trình, đề tài lí luận và thực tiễn nghiên cứu nâng cao NLST và đổi mới

phƣơng pháp dạy học định hƣớng phát triển NLST cho ngƣời học.

Trong lĩnh vực triết học, một số đề tài nghiên cứu về bản chất sáng tạo,

bản chất NLST và xác định phƣơng hƣớng chung để nâng cao NLST cho con

ngƣời, nhƣ luận án Tiến sĩ triết học của Trần Việt Dũng (2015) (“Sáng tạo và

việc nâng cao năng lực sáng tạo của sinh viên trường đại học Hàng hải Việt

Nam hiện nay” Trƣờng ĐH KH Xã hội và Nhân văn – ĐHQG Hà Nội) [11].

Trong lĩnh vực lí luận dạy học đã có một số đề tài nghiên cứu khoa học,

sách giáo trình, bài báo, luận án về lĩnh vực đổi mới phƣơng pháp dạy học để

phát triển TDST và NLST cho ngƣời học thông qua môn học cụ thể.

Dạy học phát triển NLST cho học sinh đƣợc nghiên cứu thông qua một

số môn học cụ thể, nhƣ ở môn Toán (luận án của Nguyễn Quang Hòe (2011)

“Những chuẩn bị cần thiết cho sinh viên sư phạm để dạy học toán nhằm bồi

dưỡng NLST cho học sinh trung học cơ sở”)[21], môn Vật lí (luận án của Ngô

Thị Bích Thảo(2003) “Rèn luyện NLST cho học sinh trong dạy học phần Cơ

học lớp 8 trung học cơ sở”) [45].

Một số cuốn sách nghiên cứu vấn đề chung về dạy học phát triển NLST

cho học sinh, tiêu chí đánh giá giờ dạy phát triển NLST và hƣớng dẫn ở một

số môn học cụ thể, nhƣ “Giáo dục phát triển NLST” của Trần Thị Bích Liễu

(2013) [29], “Dạy học ph t triển NLST cho HS phổ th ng Lí thuyết và Thực

hành” (2016) [30] và “Ph t triển NLST cho HS phổ th ng qua một số m n

học cụ thể” (2017) [31] do Trần Thị Bích Liễu (Chủ biên).

Một số nghiên cứu sinh tập trung làm sáng tỏ cơ sở lí luận, thực tiễn

về phát triển NLST cho SV và đề xuất các biện pháp dạy học phát triển

NLST thông qua các môn khoa học cơ bản nhƣ luận án của Nguyễn Thị

Hồng Gấm (2012) “Phát triển NLST cho SV thông qua dạy học phần Hóa vô

cơ và Lí luận - Phương pháp dạy học hóa học ở trường Cao đẳng sư phạm”

[16] thông qua môn Hóa học cho SV cao đẳng sƣ phạm, hoặc luận án của

Đinh Thị Hồng Minh (2013) “Phát triển năng lực độc lập sáng tạo của SV

đại học kĩ thuật” [33] thông qua môn Hóa học hữu cơ cho SV kĩ thuật ngành

Hóa và Dƣợc.

Kết quả phân tích cho thấy các nghiên cứu trong và ngoài nƣớc đã tập

trung vào các vấn đề liên quan đến phát triển NLST, xem xét các phƣơng

pháp, biện pháp dạy học phát triển NLST cho ngƣời học. Ở Việt Nam một số

nghiên cứu đã làm sáng tỏ cơ sở lí luận, thực tiễn về phát triển NLST cho

ngƣời học nhƣng chủ yếu tập trung vào các môn khoa học cơ bản nhƣ Hóa

học, Vật lí, Toán. Đến nay chƣa có đề tài nghiên cứu một cách hệ thống về

dạy học kĩ thuật phát triển NLSTKT cho SV, đặc biệt cho đối tƣợng SV

ngành Sƣ phạm kĩ thuât.

1.2. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN

1.2.1. Kĩ thuật

Thuật ngữ kĩ thuật đã có từ thời Hy Lạp cổ đại với ý nghĩa là công cụ

và phƣơng pháp lao động. Hiện nay cũng có nhiều cách định nghĩa khác nhau

về thuật ngữ này.

- Từ điển Bách khoa Britannica, quyển 1: Kĩ thuật là “nghệ thuật

chuyên nghiệp áp dụng khoa học vào sự biến đổi tối ƣu các tài nguyên thiên

nhiên phục vụ cho sự sử dụng của loài ngƣời. Về cơ bản kĩ thuật dựa trên vật

lí học, hóa học, toán học và những mở rộng của chúng thành khoa học vật

liệu, cơ học chất rắn và chất lƣu, nhiệt động lực học, các quá trình chuyển,

các quá trình động và các phân tích hệ thống”[54, tr.1509].

- Từ điển tiếng Việt do Hoàng Phê (chủ biên)(2003), kĩ thuật đƣợc định

nghĩa theo hai cách khác nhau: Theo nghĩa phƣơng tiện, kĩ thuật là “tổng thể

nói chung những phƣơng tiện và tƣ liệu hoạt động của con ngƣời, đƣợc tạo ra

để thực hiện quá trình sản xuất và phục vụ cho các nhu cầu phi sản xuất của

xã hội” [39, tr.520]; Theo nghĩa phƣơng pháp làm việc, kĩ thuật là “tổng thể

nói chung những phƣơng pháp, phƣơng thức sử dụng trong một lĩnh vực hoạt

động nào đó của con ngƣời” [39, tr.520].

- Từ điển Bách khoa Việt Nam, quyển 2: Kĩ thuật là “kinh nghiệm, kĩ

năng, các thao tác, các cơ cấu, các máy móc, các hệ thống, các phƣơng pháp

và phƣơng tiện quản lí, khai thác, bảo vệ, xử lí vật chất, năng lƣợng và thông

tin, đƣợc xây dựng nhằm mục đích sản xuất và phục vụ các nhu cầu trực tiếp

của xã hội. Kĩ thuật còn bao hàm tất cả những kĩ năng, kĩ xảo, kinh nghiệm

của một dạng hoạt động bất kì nhƣ kĩ thuật múa, ca hát, viết văn, hội họa, thể

dục, thể thao và kĩ thuật sản xuất v.v...” [55, tr.550]. Đây là cách định nghĩa

rộng, kĩ thuật sẽ bao hàm các phƣơng tiện, máy móc và các phƣơng pháp,

cách thức tiến hành hoạt động của con ngƣời.

Trong luận án này, đề cập tới “sáng tạo kĩ thuật” thì khái niệm “kĩ

thuật” đƣợc hiểu theo nghĩa rộng của Từ điển Bách khoa Việt Nam, kĩ thuật

“bao hàm các phương tiện, máy móc và các phương pháp, cách thức tiến

hành hoạt động của con người”.

1.2.2. Sáng tạo và sáng tạo kĩ thuật

 Sáng tạo

Có nhiều quan điểm khác nhau về sáng tạo theo các góc độ triết học,

ngôn ngữ học, xã hội học, tâm lí học… và có thể chia thành các nhóm:

*) Nhóm định nghĩa sáng tạo dưới góc độ là hoạt động tạo ra cái mới

- Theo Từ điển tiếng Việt (2003) do Hoàng Phê (chủ biên) đã định

nghĩa “sáng tạo là tạo ra những giá trị mới về vật chất hoặc tinh thần” hoặc

“sáng tạo là tìm ra cái mới, cách giải quyết mới, không bị gò bó, phụ thuộc

vào cái đã có” [39, tr. 847].

- Theo Từ điển Bách khoa Việt Nam (2003), quyển 3, “sáng tạo là hoạt

động tạo ra cái mới” [56, tr. 730]. Nhƣ vậy tính mới đƣợc coi là thuộc tính

bản chất của sáng tạo.

- Nhà nghiên cứu Phan Dũng cho rằng: “Sáng tạo là hoạt động tạo ra

bất kì cái gì có đồng thời tính mới và tính ích lợi” [6, tr.14]. Sáng tạo là hoạt

động chứ không phải chỉ là kết quả, và kết quả sáng tạo phải có hai đặc điểm:

tính mới và tính ích lợi. Tuy nhiên thuật ngữ “tính ích lợi” đƣợc dùng trong

lĩnh vực sáng chế kĩ thuật phù hợp hơn là trong mọi loại hình sáng tạo.

*) Nhóm định nghĩa sáng tạo dưới góc độ là quá trình tạo ra cái mới có giá trị

- Nhà tâm lí học ngƣời Mỹ E.P.Torrance (1962) cho rằng sáng tạo là

quá trình xác định các giả thuyết, nghiên cứu chúng và tìm ra kết quả. Đây là

quan niệm khá "rộng" về sáng tạo vì mọi quá trình giải quyết vấn đề, giải

quyết nhiệm vụ đều là hoạt động sáng tạo.

- Xem xét khái niệm sáng tạo dƣới góc nhìn trình diễn sáng tạo, tác giả

Đức Uy (1999) cho rằng “sáng tạo là sự đột khởi thành hành động của một

sản phẩm liên hệ mới mẻ, nảy sinh từ sự độc đáo của cá nhân và những tƣ

liệu, biến cố, nhân sự hay những hoàn cảnh của ngƣời ấy”[58, tr.9].

- Tác giả Phạm Thành Nghị (2012) định nghĩa “sáng tạo có thể đƣợc

coi là quá trình tiến tới cái mới, là năng lực tạo ra cái mới, sáng tạo đƣợc đánh

giá trên cơ sở sản phẩm mới, độc đáo và có giá trị” [35, tr.31]. Nhƣ vậy, sản

phẩm đƣợc gọi là sáng tạo khi nó có tính mới và tính giá trị.

Tuy nhiên sáng tạo là thuộc tính của quá trình, của hoạt động chứ

không đồng nhất với những thứ đó. Tính mới và tính giá trị nhƣ là dấu hiệu

để phân biệt sản phẩm sáng tạo hoặc không sáng tạo. Từ những nghiên cứu về

sáng tạo theo các quan điểm khác nhau, đối với lĩnh vực kĩ thuật, sáng tạo có

thể đƣợc hiểu là “thuộc tính của những quá trình tạo ra cái mới hoặc cách

giải quyết mới, có giá trị mà không bị phụ thuộc vào cái đã có”.

 Sáng tạo kĩ thuật

Khái niệm sáng tạo kĩ thuật đƣợc xây dựng dựa trên khái niệm sáng tạo.

Vậy sáng tạo kĩ thuật đƣợc hiểu là “sáng tạo được diễn ra trong lĩnh vực

hoạt động kĩ thuật và môi trường kĩ thuật”.

1.2.3. Năng lực

Hiện nay, có rất nhiều quan niệm, cách hiểu và phát biểu khác nhau về

năng lực con ngƣời. Có thể lƣợc qua một số quan niệm nhƣ sau:

*) Nhóm nghiên cứu quan niệm năng lực là khả năng

- Tổ chức Hợp tác và Phát triển kinh tế OECD chỉ ra những năng lực

cần đạt của học sinh phổ thông trong thời đại kinh tế trí thức, cho rằng “Năng

lực là khả năng cá nhân đáp ứng các yêu cầu phức hợp và thực hiện thành

công nhiệm vụ trong một bối cảnh cụ thể” [64, tr.12].

- Theo tác giả Bernd Meier và Nguyễn Văn Cƣờng, năng lực không thể

có đƣợc thông qua dạy, mà phải thông qua học và luyện tập. Khái niệm năng

lực luôn gắn liền với khả năng hành động. Trên cơ sở đó, Bernd Meier và

Nguyễn Văn Cƣờng đã định nghĩa “năng lực là khả năng thực hiện có trách

nhiệm và hiệu quả các hành động, giải quyết các nhiệm vụ, vấn đề trong

những tình huống thay đổi thuộc các lĩnh vực nghề nghiệp, xã hội hay cá nhân

trên cơ sở hiểu biết, kĩ năng, kĩ xảo và kinh nghiệm cũng nhƣ sự sẵn sàng

hành động” [4, tr.68].

Việc định nghĩa năng lực là khả năng chƣa thật chính xác, vì khả năng

tồn tại ở dạng tiềm năng, là những cái, những hành động con ngƣời có thể làm

đƣợc hoặc có thể không làm đƣợc, còn ngƣời có năng lực thì sẽ thực hiện

thành công đƣợc những hoạt động tƣơng ứng.

*) Nhóm nghiên cứu quan niệm năng lực là đặc điểm, thuộc tính tâm lí

- Theo Từ điển tiếng Việt do Hoàng Phê (chủ biên) đã định nghĩa

“năng lực là phẩm chất tâm lí và sinh lí tạo cho con ngƣời khả năng hoàn

thành một loại hoạt động nào đó với chất lƣợng cao” [39, tr. 661].

- Theo tác giả Đặng Thành Hƣng (2012), “năng lực là khái niệm chỉ

những thuộc tính có nguồn gốc sinh học, tâm lí và xã hội có thật ở cá nhân

cho phép cá nhân đó thực hiện thành công hoạt động nhất định theo yêu cầu

hay tiêu chí nhất định và thu đƣợc kết quả thấy đƣợc trên thực tế” [24].

-Trong Chƣơng trình giáo dục phổ thông-Chƣơng trình tổng thể (do Bộ

Giáo dục và Đào tạo ban hành năm 2017), năng lực đƣợc định nghĩa là “thuộc

tính cá nhân đƣợc hình thành, phát triển nhờ tố chất sẵn có và quá trình học

tập, rèn luyện, cho phép con ngƣời huy động tổng hợp các kiến thức, kỹ năng

và các thuộc tính cá nhân khác nhƣ hứng thú, niềm tin, ý chí,... thực hiện

thành công một loại hoạt động nhất định, đạt kết quả mong muốn trong những

điều kiện cụ thể” [2 , tr.36].

Đối với lĩnh vực sáng tạo, quan niệm coi năng lực là thuộc tính tâm lý

mang lại cách hiểu đầy đủ hơn. Nhƣ vậy năng lực đƣợc hiểu là “thuộc tính

tâm lí và sinh lí của cá nhân, cho phép vận dụng kiến thức, kĩ năng và thái độ

để thực hiện thành công các hoạt động, nhiệm vụ xác định trong những tình

huống, bối cảnh nhất định”.

1.2.4. Năng lực sáng tạo và năng lực sáng tạo kĩ thuật

 Năng lực sáng tạo

Một số nhà nghiên cứu định nghĩa ngắn gọn về NLST dựa trên đặc

trƣng cơ bản của sáng tạo:

- Nguyễn Thị Hồng Gấm (2012) cho rằng “NLST của mỗi cá nhân thể

hiện ở chỗ cá nhân đó có thể mang lại những giá trị mới, những sản phẩm mới

có ý nghĩa” [16, tr.16]. Nhƣ vậy NLST là năng lực mang đến tính mới, giá trị.

- Ngô Thị Bích Thảo (2003) khi nghiên cứu về NLST cho đối tƣợng

học sinh đã phân định NLST của nhà khoa học và học sinh, cho rằng “NLST

khoa học của mỗi cá nhân thể hiện ở chỗ cá nhân đó có thể mang lại những

giá trị mới, những sản phẩm mới quí giá đối với nhân loại”[45, tr.5]. Còn

NLST trong học tập của học sinh là “năng lực giải quyết vấn đề học tập, tìm

ra các mới ở mức độ nào đó” [45, tr.5]. Nhƣ vậy NLST là năng lực tạo ra giá

trị mới hoặc giải quyết vấn đề mới một cách mới mẻ, sáng tạo.

Dựa trên định nghĩa về năng lực, về sáng tạo và quan điểm của nhiều

nhà nghiên cứu có thể nhận thấy, NLST có một số đặc điểm: (1) Mang đặc

điểm chung của năng lực là những thuộc tính tâm lí và sinh lý của cá nhân,

điểm hội tụ của các yếu tố kiến thức, kĩ năng và thái độ; (2) Hình thành thông

qua hoạt động giải quyết vấn đề mới đặt ra một cách sáng tạo, để tạo ra ra cái

mới và có giá trị với con ngƣời. Năng lực sáng tạo đƣợc hiểu là “năng lực tạo

ra cái mới (ý tưởng mới, giải pháp mới, sản phẩm mới) hoặc giải quyết vấn đề

một cách mới mẻ và có giá trị với con người”.

 Năng lực sáng tạo kĩ thuật

Khái niệm NLSTKT đƣợc xây dựng dựa trên khái niệm “năng lực sáng

tạo” và khái niệm “kĩ thuật”. Năng lực sáng tạo kĩ thuật chính là “năng lực sáng

tạo được diễn ra trong lĩnh vực hoạt động kĩ thuật và môi trường kĩ thuật”.

1.2.5. Một số khái niệm khác

 Tư duy

Theo các nhà nghiên cứu tâm lí học, tƣ duy phản ánh những thuộc tính

bản chất, những mối liên hệ có tính quy luật mà trƣớc đó ta chƣa biết [3],

[17], [26]. Tƣ duy là “quá trình phản ánh gián tiếp, mang tính khái quát với

mục đích tìm ra cách giải quyết các tình huống được này sinh trong hoạt

động thực tiễn của con người”.

 Tư duy kĩ thuật

Tƣ duy kĩ thuật (TDKT) là “một loại tư duy của con người khi giải

quyết các vấn đề đặt ra trong lĩnh vực hoạt động kĩ thuật”.

 Tư duy sáng tạo

Có nhiều cách hiểu khác nhau về tƣ duy sáng tạo (TDST) tùy theo góc

độ nhìn nhận:

- Nhà tâm lí học ngƣời Mỹ Guilford J.P (1970) cho rằng tƣ duy phân kỳ

là dấu hiệu của sáng tạo. TDST đƣợc coi là khả năng đƣa ra những ý tƣởng

độc đáo với nhiều phƣơng án, giải pháp cho vấn đề.

- Học thuyết hoạt động tâm lí của Leontiev (2003) cho rằng TDST cần

đƣợc xem nhƣ hành động giải quyết vấn đề mới bao gồm thành tố động cơ,

hành động logic và hành động trực giác. Nhƣ vậy TDST xem xét nhƣ một

hành động giải quyết vấn đề mới chứ không đơn giản là một thao tác.

Tuy các khái niệm về TDST có cách định nghĩa khác nhau nhƣng nhìn

chung các tác giả đều thống nhất rằng: (1) TDST đƣợc tạo dựng từ những yếu

tố logic nhƣng lại phát hiện ra logic mới theo con đƣờng phi logic; (2) TDST

tiến hành theo các bƣớc nhảy có sự tham gia phối hợp của yếu tố trực giác và

yếu tố logic; (3) TDST đƣợc xem là hành động giải quyết vấn đề mới một

cách hiệu quả để tạo ra cái mới. Nhƣ vậy tƣ duy sáng tạo (TDST) đƣợc hiểu

là “loại tư duy đột phá tiến hành theo các bước nhảy, có sự tham gia phối hợp

của yếu tố trực giác và yếu tố logic, nhằm giải quyết vấn đề mới một cách

hiệu quả để tạo ra ý tưởng mới, giải pháp mới, cách giải quyết mới”.

1.3. DẠY HỌC KĨ THUẬT ĐỊNH HƢỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC

SÁNG TẠO KĨ THUẬT CHO SINH VIÊN

1.3.1. Bản chất dạy học định hƣớng phát triển năng lực sáng tạo kĩ thuật

1.3.1.1. Khái niệm dạy học định hướng phát triển năng lực sáng tạo kĩ thuật

Tác giả Edward F.Crawley, Johan Malmqvist, Soren Ostlund, Doris R.

Brodeur, trong cuôc sách “Cải cách và xây dựng chƣơng trình đào tạo kĩ thuật

theo phƣơng pháp tiếp cận CDIO” đã chỉ ra rằng “sự tiến triển trong khoa học

và công nghệ là một động lực dễ nhận thấy cho việc phát triển và cải tiến giáo

dục kĩ thuật”[15, tr.283].

Sự tiến bộ của khoa học, kĩ thuật và công nghệ dẫn đến yêu cầu khách

quan quá trình dạy học phải cập nhật sự tiến bộ của từng lĩnh vực chuyên môn

vào trong chƣơng trình đào tạo, đồng thời phải đổi mới phƣơng pháp và cách

thức tổ chức dạy học để giúp SV có cách tiếp cận mới theo hƣớng phát triển

của kĩ thuật để có thể thích ứng với sự thay đổi, tiếp tục học tập chiếm lĩnh tri

thức mới. Tác giả Đặng Văn Nghĩa (2018) cho rằng “dạy học kĩ thuật theo

định hƣớng phát triển năng lực là dạy học theo tiếp cận đầu ra. Với cách tiếp

cận năng lực mới, trong đó ngoài yêu cầu thực hiện thông thạo có kết quả

công việc xác định nào đó cần quan tâm đến khả năng tiếp tục học tập thích

ứng với sự thay đổi nhanh chóng của kĩ thuật và công nghệ” [37, tr.9].

Vậy có thể thấy rằng, dạy học định hƣớng phát triển NLSTKT cho

SV là “quá trình GV sử dụng các biện pháp, cách thức dạy học phù hợp để tổ

chức các hoạt động giải quyết vấn đề học tập mới một cách sáng tạo thuộc

một lĩnh vực kĩ thuật cụ thể nhằm nâng cao mức độ hoàn thiện của các thành

tố cấu thành NLSTKT của SV”. Quá trình tổ chức dạy học kĩ thuật phải giúp

SV không chỉ chiếm lĩnh tri thức kĩ thuật mới, vận dụng sáng tạo tri thức đó

vào giải quyết tình huống gắn với thực tiễn mà còn hình thành cách thức giải

quyết sáng tạo các vấn đề kĩ thuật theo hƣớng phát triển của hệ kĩ thuật để có

khả năng tiếp tục học tập, thích ứng với sự thay đổi của kĩ thuật và công nghệ.

1.3.2.2. Cấu trúc năng lực sáng tạo kĩ thuật

a. Các yếu tố cầu thành năng lực sáng tạo kĩ thuật

NLSTKT sẽ mang đầy đủ tính chất của NLST là những phẩm chất tâm lí

của cá nhân đảm bảo thực hiện thành công hoạt động sáng tạo kĩ thuật. Các yếu

tố tạo nên NLSTKT của con ngƣời, bao gồm:

- NLSTKT đƣợc hình thành dựa trên nền tảng các kiến thức, kĩ năng

và đƣợc thúc đẩy bởi thái độ của bản thân để thực hiện thành công các hoạt

động sáng tạo kĩ thuật. Trong đó:

Kiến thức: Các kiến thức về khoa học, kĩ thuật, công nghệ chung và kĩ

thuật chuyên ngành đóng vai trò điểm tựa để giải quyết các vấn đề ở một lĩnh

vực kĩ thuật cụ thể, làm nền tảng để hình thành NLSTKT.

Kĩ năng: Các kĩ năng tƣ duy bậc cao nhƣ quan sát, phân tích, tổng hợp,

so sánh, đánh giá, phát hiện...là cơ sở giúp con ngƣời tạo ra các ý tƣởng mới,

các sản phẩm kĩ thuật mới có giá trị một cách nhanh chóng.

Thái độ: Các yếu tố thái độ của cá nhân nhƣ xúc cảm, hứng thú làm

việc (hứng thú tìm ra cái mới, hứng thú học tập, hứng thú kĩ thuật), động cơ

làm việc (thực hiện công việc xuất phát từ mục đích trải nghiệm sự thích thú

do hoạt động mang lại) và các yếu tố xã hội, văn hóa, điều kiện kinh tế xã hội

(tính chất cung cấp thông tin, không mang tính kiểm soát) có vai trò thúc đẩy

quá trình sáng tạo kĩ thuật. Nó giải thích sự khác nhau giữa hoạt động sáng

tạo kĩ thuật mà một ngƣời có thể làm và ngƣời đó sẽ làm.

- NLSTKT liên quan đến hoạt động trí tuệ, với đặc thù là TDST, TDKT

và tƣởng tƣợng kĩ thuật khi giải quyết các vấn đề kĩ thuật mới một cách sáng

tạo. Trong đó, TDKT và tƣởng tƣợng kĩ thuật là điều kiện cần thiết để con

ngƣời có năng lực thực hiện các hoạt động kĩ thuật. Còn TDST là điều kiện để

thực hiện các hoạt động kĩ thuật một cách sáng tạo.

Hình 1.1 dƣới đây mô tả các yếu tố tạo nên NLSTKT.

Hình 1.1. Các yếu tố cấu thành năng lực sáng tạo kĩ thuật

b. Mô hình cấu trúc tổng quát của năng lực sáng tạo kĩ thuật

Sáng tạo kĩ thuật đƣợc xem xét nhƣ một quá trình nghiên cứu, chế tạo

ra sản phẩm kĩ thuật mới dƣới dạng sản phẩm hoặc quy trình, có khả năng áp

dụng trực tiếp hoặc qua thử nghiệm để ứng dụng vào sản xuất và đời sống.

Quá trình tạo ra sản phẩm kĩ thuật mới có thể phân tích thành các hoạt động:

- Hoạt động hình thành ý tưởng mới (đề xuất các ý tƣởng ứng dụng

mới, cải tiến mới hoặc tạo ra một sản phẩm mới hoàn toàn)

- Hoạt động đề xuất và lựa chọn giải pháp kĩ thuật phù hợp (đề xuất

các giải pháp khác nhau thực hiện ý tƣởng mới ban đầu và phân tích, lựa chọn

ra một giải pháp kĩ thuật mới tối ƣu)

- Hoạt động thực hiện giải pháp kĩ thuật (thiết kế tổng thể, lập kế

hoạch và chế tạo thử nghiệm thành công sản phẩm hoặc giải pháp mới)

- Hoạt động đánh giá sáng tạo kĩ thuật (đánh giá tính sáng tạo của giải

pháp, sản phẩm kĩ thuật tạo ra hoặc cách thức giải quyết vấn đề)

Tiếp cận theo quan điểm hệ thống cần xem xét những biểu hiện thể

hiện ra bên ngoài của năng lực. NLSTKT đƣợc hình thành, đƣợc thể hiện

trong kết quả hành động và đƣợc đánh giá thông qua chính hoạt động sáng tạo

kĩ thuật của chủ thể. Do đó cấu trúc của NLSTKT đƣợc xây dựng dựa trên

hoạt động tạo ra một sản phẩm kĩ thuật mới, với bốn loại hoạt động kĩ thuật

điển hình đã phân tích ở trên. NLSTKT có thể đƣợc hình thành và thể hiện

thông qua từng hành động hoặc thông qua tất cả các hành động này.

Nhƣ vậy, NLSTKT là một hệ thống có cấu trúc gồm bốn loại năng lực

thành phần là: (1) Năng lực hình thành ý tƣởng mới; (2) Năng lực đề xuất và

lựa chọn giải pháp kĩ thuật phù hợp; (3) Năng lực thực hiện giải pháp kĩ thuật;

(4) Năng lực đánh giá sáng tạo kĩ thuật.

Bảng 1.1 mô tả chi tiết các năng lực thành phần của NLSTKT dựa trên

phân tích hoạt động sáng tạo kĩ thuật.

Bảng 1.1. Bảng mô tả năng lực thành phần của NLSTKT

Thành phần STT Năng lực Kí hiệu Mô tả

1 Hình [TP.a1] Tìm ra các vấn đề kĩ thuật mới cần phải giải quyết

thành ý khi thực hiện các hoạt động kĩ thuật và xác định

tƣởng mới đƣợc vấn đề cần ƣu tiên giải quyết trƣớc.

[TP.a2] Phát biểu các ý tƣởng mới giải quyết vấn đề mới

phát sinh khi thực hiện các hoạt động kĩ thuật

[TP.a3] Lựa chọn đƣợc một ý tƣởng mới, có giá trị để giải

quyết vấn đề khi thực hiện hoạt động kĩ thuật

2 Đề xuất [TP.b1] Phân tích các yêu cầu đặt ra đối với các giải

và lựa pháp kĩ thuật để thực hiện đƣợc ý tƣởng mới.

chọn giải [TP.b2] Đề xuất đƣợc nhiều giải pháp kĩ thuật mới giải

pháp kĩ quyết các vấn đề, đáp ứng yêu cầu đặt ra

thuật phù [TP.b3] Phân tích ƣu và nhƣợc điểm, điều kiện thực hiện

hợp của từng giải pháp kĩ thuật. Lựa chọn một giải

pháp kĩ thuật tối ƣu có tính mới, mang lại hiệu quả

cao và phù hợp khả năng thực hiện trong thực tế.

3 Thực hiện [TP.c1] Xây dựng bản thiết kế tổng thể, cụ thể hóa giải

giải pháp pháp, thể hiện: các chi tiết, các thông số kĩ thuật

kĩ thuật kèm theo, mối quan hệ giữa các chi tiết và quy

trình hoạt động của hệ thống.

[TP.c2] Lập kế hoạch thực hiện giải pháp kĩ thuật (phân

chia giai đoạn thực hiện, nội dung các công

việc, yêu cầu kĩ thuật cần đạt, dự kiến thời gian

thực hiện... tƣơng ứng từng giai đoạn). Lựa chọn

các nguồn lực: nhân lực, vật lực phù hợp.

Thành phần STT Năng lực Kí hiệu Mô tả

[TP.c3] Chế tạo thử nghiệm phiên bản có thể hoạt động

đƣợc dựa trên bản thiết kế tổng thể cụ thể hóa

giải pháp kĩ thuật mới đƣợc lựa chọn.

[TP.c4] Phân tích hoạt động, tìm lỗi kĩ thuật khiến sản

phẩm không hoạt động hoặc kém hiệu quả. Phân

tích ảnh hƣởng lỗi kĩ thuật đến hoạt động toàn

hệ thống, xác định nguyên nhân và biện pháp

khắc phục lỗi đó để hoàn thiện giải pháp.

4 Đánh giá [TP.d1] Đánh giá đƣợc tính mới và giá trị của ý tƣởng/

sáng tạo giải pháp /quy trình kĩ thuật tạo ra bằng cách so

kĩ thuật sánh nó với sản phẩm cũ tiền thân.

[TP.d2] Đánh giá đƣợc những vấn đề kĩ thuật mới còn

tồn tại chƣa khắc phục đƣợc triệt để để xác định

phạm vi áp dụng của sản phẩm.

[TP.d3] Đánh giá đƣợc hiệu quả sản phẩm (sử dụng tốt

hơn, thời gian sản xuất ngắn hơn, chi phí sản

xuất ít hơn ....so với đối tƣợng cũ hay không)

cũng nhƣ ảnh hƣởng sản phẩm tạo ra đối với

con ngƣời và xã hội.

Tổng hợp lại, mô hình cấu trúc tổng quát của NLSTKT đƣợc thể hiện

nhƣ sơ đồ hình 1.2 dƣới đây.

Hình 1.2. Cấu trúc tổng quát của năng lực sáng tạo kĩ thuật

1.3.1.3. Các mức độ phát triển năng lực sáng tạo kĩ thuật của sinh viên

trong học tập

Sự khác biệt giữa NLSTKT của nhà sáng chế và SV chính là ở giá trị

mới của sản phẩm tạo ra mang ý nghĩa đối với các nhân hay với xã hội.

Bảng 1.2. So sánh NLSTKT của sinh viên với nhà sáng chế

Năng lực sáng tạo kĩ thuật Tiêu chí Đối tƣợng SV Đối tƣợng nhà sáng chế

Tính mới và tính - Tạo ra các sản phẩm có tính - Tạo ra các sản phẩm có

giá trị mới mẻ đối với SV tính mới mẻ với nhân loại

- Chƣa có ý nghĩa với xã hội - Có giá trị và ý nghĩa xã

nhƣng có ý nghĩa với cá nhân hội.

Hoạt động phát Chủ yếu thông qua hoạt động Hoạt động lao động sản

triển NLSTKT học tập xuất

Bảng 1.2 so sánh NLSTKT của SV với NLSTKT của nhà sáng chế.

Nhƣ vậy NLSTKT của SV trong học tập chính là năng lực để tìm ra những

kiến thức khoa học, kĩ thuật và công nghệ mới, cách thức giải quyết vấn đề kĩ

thuật mới mà trƣớc đây họ chƣa biết, chƣa có để tạo ra cái mới ở mức độ nào

đó, nhằm giải quyết hiệu quả các nhiệm vụ học tập.

Khi phân chia mức độ sáng tạo, có nhiều cách khác nhau:

- Atlshuller phân chia mức độ sáng tạo dựa trên độ khó bài toán (vấn

đề) cho trƣớc và mức độ sáng tạo của ngƣời giải khi nghiên cứu các sáng chế

có ý nghĩa đối với xã hội thành 5 mức. Tuy nhiên cách phân chia này dựa

theo tiêu chí tính mới và tính giá trị của sản phẩm sáng tạo đối với xã hội nên

không thể áp dụng cách phân chia này vào hoạt động học tập của SV.

- Rubinstenin XL cho rằng có hai loại sản phẩm sáng tạo ứng với hai

mức độ sáng tạo dựa trên tính mới và tính giá trị: Cấp độ 1: sản phẩm sáng

tạo có giá trị khách quan; Cấp độ 2: sản phẩm sáng tạo có giá trị chủ quan.

- Dựa vào tính chất sản phẩm sáng tạo có ý nghĩa đối với cá nhân ngƣời

sáng tạo và đối với xã hội, Taylor DW [66] phân chia sáng tạo thành các mức

độ khác nhau: Mức 1- Sáng tạo biểu hiện; Mức 2- Sáng tạo chế biến; Mức 3-

Sáng tạo phát kiến; Mức 4-Sáng tạo cải biến; Mức 5-Sáng tạo đặc biệt.

Bảng 1.3. Bảng so sánh phân chia mức độ sáng tạo

Tiêu chí Rubinstenin XL Taylor DW Atlshuller

Tính mới, có Cấp độ 2: Sản - Sáng tạo biểu hiện

giá trị với cá phẩm sáng tạo có - Sáng tạo chế biến

nhân giá trị chủ quan. - Sáng tạo phát kiến

Tính mới, có Cấp độ 1: Sản - Sáng tạo cải biến Mức 1: Mức 2:

giá trị với xã phẩm sáng tạo có - Sáng tạo đặc biệt Mức 3: Mức 4:

giá trị khách quan. Mức 5:

hội

Dựa vào bảng so sánh 1.3, ta thấy cách phân chia Taylor DW dựa trên

tiêu chí tính mới không chỉ có ý nghĩa với xã hội (mức 4, mức 5) mà còn có ý

nghĩa với cá nhân ngƣời tạo ra nó (mức 1, mức 2, mức 3). Do đó cách phân

chia này phù hợp đối với hoạt động sáng tạo của SV trong quá trình dạy học.

Dựa vào cách phân chia sáng tạo này, NLSTKT của SV có thể đƣợc

phân chia thành 5 mức nhƣ sau:

- Mức 1(mức độ có thể hiện): Dùng ý tƣởng, cách thức giải quyết vấn

đề có sẵn do GV gợi ý, chủ động để tìm ra những kiến thức kĩ thuật mới, cách

thức giải quyết vấn đề kĩ thuật mới mà trƣớc đây SV chƣa biết.

- Mức 2 (mức độ phát triển trung bình): Dựa vào các ý tƣởng, cách

thức giải quyết vấn đề do GV gợi ý, SV lựa chọn một ý tƣởng và cách thức

giải quyết vấn đề phù hợp, qua đó tìm ra những kiến thức kĩ thuật mới, cách

thức giải quyết vấn đề kĩ thuật mới mà trƣớc đây SV chƣa biết.

- Mức 3 (mức độ phát triển khá): Cải tiến ý tƣởng, bổ sung thêm

những kiến thức mới, cải tiến cách thức giải quyết vấn đề kĩ thuật khi thực

hiện nhiệm vụ học tập, mang lại hiệu quả tốt hơn trong hoàn cảnh cụ thể.

- Mức 4 (mức độ phát triển tốt): Giải quyết vấn đề kĩ thuật mới trong

học tập bằng cách tự đƣa ra ý tƣởng, cách thức giải quyết mới có nhiều điểm

khác biệt so với cách thức làm của GV hoặc các bạn SV khác.

- Mức 5 (mức độ làm chủ): Đƣa ra ý tƣởng mới, phát hiện và giải

quyết những vấn đề kĩ thuật mới mà trƣớc đó chƣa có đƣợc đề cập trong quá

trình dạy học, có giá trị xã hội.

Nhƣ vậy mức độ 1, 2 và 3 là tạo ra cái mới có giá trị ở cấp độ cá nhân

ngƣời sáng tạo, có ý nghĩa đối với chính SV. Còn mức độ 4 là tạo ra cái mới

từ cái cũ có thể có giá trị ở cấp độ cá nhân SV nhƣng có thể có giá trị xã hội

(nhiều SV khác). Mức độ 5 là mức độ làm chủ, đƣa ra cái mới có giá trị ở cấp

độ xã hội, là mục đích hƣớng đến của dạy học phát triển NLSTKT cho SV.

1.3.2. Đánh giá năng lực sáng tạo kĩ thuật

1.3.2.1. Mục đích đánh giá năng lực sáng tạo kĩ thuật của sinh viên trong học tập

Đánh giá theo nghĩa rộng là bao gồm tất cả các hoạt động mà giảng

viên và SV đã thực hiện để thu thập thông tin phản hồi trong suốt quá trình

giảng dạy - học tập để điều chỉnh việc việc dạy của GV và tự học của SV

(Black, P. and Wiliam, D. ,1998b) [61]. Đánh giá dựa trên năng lực giúp

ngƣời đánh giá, ngƣời học và các đối tƣợng quan tâm đƣa ra những phán

quyết tƣơng đối khách quan về việc ngƣời học đạt đƣợc hay không đạt đƣợc

kết quả đầu ra mong muốn, đồng thời chứng nhận sự tiến bộ của ngƣời học

thông qua việc ngƣời học thể hiện đƣợc đến đâu những kết quả mong đợi.

Howard Gardner (1996) cho rằng năng lực phải đƣợc thể hiện thông

qua hoạt động có kết quả và có thể đánh giá đo đạc đƣợc. Theo Villalba

(2008) xem xét sáng tạo ở góc độ tâm lí và giáo dục đã cho rằng sáng tạo đo

lƣờng đƣợc, có thể phát triển đƣợc và có thể khuyến khích để phát triển. Đánh

giá sáng tạo có thể dựa vào sản phẩm quá trình sáng tạo hoặc dựa vào quá

trình tƣ duy đi đến sáng tạo.

Nhƣ vậy NLSTKT có thể đo lƣờng đƣợc và có thể phát triển đƣợc.

Mục đích đánh giá NLSTKT là:

(1) Đánh giá vì sự tiến bộ của SV, việc đánh giá phải thƣờng xuyên

cung cấp những thông tin phản hồi cho SV đƣợc biết để điều chỉnh trong quá

trình học tập, từ đó thúc đẩy tiến bộ trong việc phát triển NLSTKT của SV.

(2) Đánh giá khả năng vận dụng linh hoạt và sáng tạo các kiến thức- kĩ

năng đã thu đƣợc vào giải quyết các vấn đề học tập liên quan đến kĩ thuật.

1.3.2.2. Nguyên tắc cơ bản khi đánh giá năng lực sáng tạo kĩ thuật của sinh viên

Đánh giá NLSTKT của SV cần tuân thủ các nguyên tắc nhƣ sau:

- Đánh giá NLSTKT của SV trong học tập không chỉ đơn thuần kết

luận SV có đạt hay không đạt năng lực mà phải chỉ ra họ đạt ở mức độ nào.

Do đó cần chia thang đánh giá thành nhiều mức độ đạt đƣợc các năng lực

thành phần của NLSTKT và đƣợc xác định bằng các tiêu chí và chỉ số cụ thể.

- Trong quá trình dạy học, đánh giá SV có NLSTKT ở một mức độ nào

đó cần tạo cơ hội để họ giải quyết các vấn đề học tập mang tính thực tiễn, gần

giống nhiệm vụ giải quyết vấn đề kĩ thuật mới của nhà sáng chế.

- Đánh giá NLSTKT là quá trình đánh giá tổng hợp Kiến thức- Kĩ

năng- Thái độ mà SV tiếp thu đƣợc và đánh giá khả năng vận dụng vào giải

quyết các vấn đề học tập. Đánh giá NLSTKT dựa trên việc đánh giá mức độ

đạt đƣợc của từng năng lực thành phần của NLSTKT.

- Đánh giá phải đa dạng bằng nhiều hình khác nhau, kết hợp nhiều

phƣơng pháp đánh giá (quan sát, đánh giá sản phẩm học tập...) và các công cụ

đánh giá NLSTKT một cách hợp lí phù hợp với mục tiêu đánh giá.

1.3.2.3. Một số hình thức đánh giá và bộ công cụ đánh giá tương ứng

Đánh giá NLSTKT của SV có thể dựa vào tính sáng tạo trong sản phẩm

học tập của SV hoặc dựa vào quá trình giải quyết vấn đề một cách sáng tạo.

a. Đ nh giá tính sáng tạo sản phẩm học tập của sinh viên

Nhiều nhà nghiên cứu nhƣ Torance(1979), Besemer (1998), Cash

(2011) đều cho rằng có thể đánh giá tính sáng tạo bằng sản phẩm sáng tạo.

Nhƣ vậy có thể đánh giá mức độ phát triển NLSTKT của SV trong học tập

thông qua việc đánh giá sản phẩm học tập của họ. Sản phẩm học tập của SV

rất đa dạng, bao gồm nhiều loại khác nhau nhƣ: các bài kiểm tra định kì (kiểm

tra giữa kì, kiểm tra kết thúc học phần), các dự án học tập, các sản phẩm thực

hành, các bài tập, đồ án môn học, đồ án tốt nghiệp hay các công trình nghiên

cứu khoa học của SV. Đánh giá tính sáng tạo của sản phẩm học tập của SV

cần dựa vào định nghĩa, đặc điểm của sáng tạo và đặc điểm NLSTKT của SV.

Để đánh giá tính sáng tạo của sản phẩm học tập của SV, có thể sử dụng

một số bộ công cụ nhƣ sau:

- Đánh giá tính sáng tạo các ý tƣởng, giải pháp kĩ thuật trong sản phẩm

học tập của SV dựa theo 4 tiêu chí Torrance (1979) đã đặt ra: tính mới, tính

độc đáo, tính đa dạng của sản phẩm, sự tinh tế và tính chi tiết của sản phẩm.

- Mô hình CPAM (tên biết tắt của Creative Product Analysis Model)

đánh giá tính sáng tạo của sản phẩm theo 3 đơn vị đo: tính mới (xác định yếu

tố mới của vật liệu, cách thức giải quyết vấn đề, quy trình kĩ thuật tạo ra sản

phẩm); giải pháp giải quyết vấn đề (sản phẩm mang lại giá trị giải quyết hiệu

quả các vấn đề kĩ thuật, ngƣời khác hiểu và biết cách sử dụng, tiết kiệm thời

gian, giá thành rẻ hơn...); kiểu cách (thể hiện ở tính tự nhiên, không có yếu tố

hóa học, tính nghệ thuật, tính đơn giản..)

- Xây dựng hệ thống nhiệm vụ học tập/ bài tập kĩ thuật có độ khó khác

nhau tƣơng ứng các mức độ phát triển của NLSTKT. SV càng hoàn thiện

đƣợc nhiều nhiệm vụ học tập/ bài tập kĩ thuật có độ khó và phức tạp cao hơn

tức mức độ NLSTKT cao hơn.

- Đánh giá tính sáng tạo của sản phẩm học tập của SV dựa vào đặc tính

chung của sáng tạo “tính mới và tính giá trị” trên cơ sở so sánh sản phẩm với

một đối tƣợng tiền thân. Có thể áp dụng quy trình đánh giá nhƣ sau: (1) Chọn

đối tƣợng tiền thân (có thể là sản phẩm học tập cùng loại trƣớc đấy của SV

hay sản phẩm học tập của các bạn SV khác); (2) Xác định tính mới của sản

phẩm học tập của SV bằng cách so sánh với đối tƣợng tiền thân; (3) Xác định

tính giá trị của sản phẩm trong phạm vi áp dụng; (4) Kết luận sản phẩm có

sáng tạo khi có tính mới và tính giá trị so với sản phẩm tiền thân.

b. Đ nh giá quá trình tư duy giải quyết vấn đề một cách sáng tạo

Đánh giá quá trình dẫn đến sáng tạo giúp chúng ta thấy đƣợc khả năng

tự tổ chức các hoạt động trí não tức TDST, vƣợt qua các rào cản tâm lí để đạt

đến mục đích nào đó, có tác dụng quan trọng trong việc khuyến khích sáng

tạo. Đánh giá quá trình sáng tạo có thể thực hiện theo các cách nhƣ sau:

- Đ nh giá cách thức tạo ra nhiều giải pháp khác nhau, cách nhìn nhận

vấn đề ở nhiều khía cạnh khác nhau, cách lựa chọn giải pháp kĩ thuật tối ưu.

Ví dụ 1: đặt câu hỏi “Hãy cải tiến mạch điện chiếu sáng ở ngoài hành

lang trƣờng học để giúp tiết kiệm điện năng và dễ dàng sử dụng hơn”, mục

đích đánh giá khả năng tạo ra các ý tƣởng và giải pháp kĩ thuật mới của SV

khi tìm các giải pháp làm tăng tính điều khiển và tính lí tƣởng của hệ kĩ thuật.

Ví dụ 2: đặt câu hỏi “Hãy phân tích các giải pháp kĩ thuật khác nhau,

để lựa chọn một giải pháp kĩ thuật tối ƣu”, có thể đánh giá khả năng phân tích

các ý tƣởng/ giải pháp khác nhau để lực chọn ra một giải pháp mới mang lại

hiệu quả tốt hơn các giải pháp khác.

- Đ nh giá mục tiêu, kế hoạch đề ra và cách thức hoạt động khác nhau

để đạt mục tiêu đó. Ví dụ khi yêu cầu SV thiết kế, chế tạo robot dò đƣờng tự

động. Tùy mục tiêu thiết kế mà giải pháp kĩ thuật lựa chọn sẽ khác nhau, ví

dụ: nếu đặt mục tiêu giảm giá thành chế tạo lên hàng đầu thì vật tƣ linh kiện

sẽ đƣợc lựa chọn sao cho rẻ nhất, lƣợc bỏ bộ phận không quan trọng... dẫn

đến chi phí cho nguồn pin giảm, xe sẽ chạy chậm; còn nếu đặt mục tiêu tốc độ

hàng đầu thì cần tập trung tính toán mạch điều khiển và nguồn pin đủ công

suất nhƣng giá thành chế tạo sẽ cao hơn.

- Đ nh giá tính linh hoạt trong quá trình thực hiện, lựa chọn nguồn

lực, vận dụng nhiều thao tác trí tuệ để giải quyết. Ví dụ nhƣ trong quá trình

thực hành kĩ thuật, các vật tƣ, linh kiện cung cấp cho SV không giống nhƣ

danh mục thiết bị của bài thực hành. Thông qua việc SV linh hoạt lựa chọn

vật tƣ, linh kiện thay thế để đánh giá tính sáng tạo trong quá trình thực hiện.

- Đ nh giá cách phân tích vấn đề sáng tạo. Ví dụ nhƣ cho bài toán gắn

thực tiễn nhƣ sau: “Một gara ngầm có thể chứa đƣợc tối đa 80 ôtô. Gara có

một đƣờng vào và 1 đƣờng ra, tại mỗi thời điểm chỉ cho 1 xe đi vào/ra. Hãy

xác định yêu cầu và ý tƣởng thiết kế mạch đếm và hiển thị số xe đang đỗ

trong gara”. Có thể đánh giá tính sáng tạo của SV qua việc phân tích bài toán

với dữ kiện gắn thực tiễn quy đổi về dạng bài toán thiết kế đơn giản hơn.

- Đ nh giá qua quan sát các hành động nhận thức, các hành vi, các kĩ

năng thực hành... của SV khi giải quyết một nhiệm vụ học tập. Đánh giá qua

quan sát có thể đƣợc thực hiện trực tiếp trong quá trình học tập của SV hoặc

gián tiếp qua nghiên cứu các sản phẩm học tập của họ. Đánh giá NLSTKT

của SV qua quan sát có thể dựa vào những biểu hiện sáng tạo của họ trong

học tập chuyên ngành kĩ thuật. Đánh giá qua quan sát cung cấp những thông

tin phản hồi quá trình học tập của SV, giúp GV hiểu đƣợc bối cảnh học tập,

các hành vị của SV trong tình huống cụ thể.

1.3.3. Các yếu tố ảnh hƣởng đến sự hình thành và phát triển năng lực

sáng tạo kĩ thuật của sinh viên

1.3.3.1. Cơ sở triết học

Trong phép biện chứng duy vật, phát triển dùng để chỉ quá trình vận

động theo chiều hƣớng đi lên của sự vật, từ trình độ thấp lên trình độ cao hơn,

từ kém hoàn thiện đến hoàn thiện hơn. Nguồn gốc của phát triển là sự thống

nhất và đấu tranh của các mặt đối lập. Theo Từ điển Bách khoa Việt Nam

(2003), quyển 3, phát triển đƣợc định nghĩa là “phạm trù triết học chỉ ra tính

chất của những biến đổi đang diễn ra trong thế giới. Mọi sự vật và hiện tượng

của hiện thực không tồn tại trong trạng thái bất biến... không đơn giản chỉ có

biến đổi mà luôn chuyển sang những trạng thái mới, tức là trạng thái trước

đây chưa từng có và không bao giờ lặp lại hoàn toàn chính xác những trạng

thái đã có” [56, tr.424]. Nhƣ vậy sự phát triển mọi mặt của ngƣời học nói

chung hay phát triển NLSTKT của SV nói riêng chỉ xảy ra khi họ tạo ra cái

mới chƣa hề có trƣớc đây, biến đổi dần dần theo từng cấp độ từ thấp đến cao.

G.S. Altshuller trên cơ sở nghiên cứu một số lƣợng lớn các sáng chế

đƣợc cấp bằng sáng chế (Patent) đã khái quát hóa thành một số quy luật phát

triển của hệ kĩ thuật (8 quy luật) mà con ngƣời có thể nhận biết và sử dụng

chúng để tránh số lƣợng lớn các phép thử sai không cần thiết. Những quy luật

này cho thấy sự phát triển và tiến bộ không ngừng của hệ kĩ thuật, đòi hỏi quá

trình dạy học phải cập nhật thƣờng xuyên để ngƣời học vận dụng vào giải

quyết các vấn đề kĩ thuật trong quá trình học tập.

Một số quy luật phát triển của hệ kĩ thuật thƣờng đƣợc áp dụng và

mang lại hiệu quả cao trong lĩnh vực kĩ thuật điện tử giúp các nhà sáng chế/

ngƣời học giảm số lƣợng các phép thử sai, định hƣớng tìm lời giải cho các bài

toán kĩ thuật gắn thực tế. Cụ thể:

- Quy luật về tính đầy đủ của hệ kĩ thuật: “hệ có khuynh hướng phát

triển trở thành hệ tự lập và tăng tính tự lập” [10, tr.41]. Quy luật này định

hƣớng khi sản phẩm máy móc nào đó chƣa có đầy đủ các bộ phận thì cần tìm

biện pháp bổ sung để hệ trở thành tự lập.

- Quy luật về tính lí tƣởng của hệ kĩ thuật: “hệ thống có khuynh

hướng phát triển về phía tăng mức độ lí tưởng của mình, nói cách khác về

phía hệ lí tưởng của mình” [10, tr.82]. Quy luật này định hƣớng tìm giải pháp

kĩ thuật để đƣa hệ về hƣớng lí tƣởng, nhƣ: tăng hiệu suất (giảm chi phí năng

lƣợng), giảm giá thành, thực hiện tốt cùng lúc nhiều chức năng...

- Quy luật chuyển sự phát triển lên hệ trên: “khi cạn khả năng phát

triển, hệ chuyển sang hệ trên với tư cách là một phần của hệ trên và sự phát

triển sẽ diễn ra tiếp tục ở mức hệ trên” [10, tr.111]. Quy luật này cho thấy khi

cạn kiệt ý tƣởng có thể chuyển lên hệ kĩ thuật trên để mở rộng ý tƣởng mới.

- Quy luật về tăng tính điều khiển của hệ kĩ thuật:“hệ phát triển

theo hướng tăng tính điều khiển và tăng sự ảnh hưởng lẫn nhau giữa các

nguồn dự trữ có sẵn trong hệ để tiến về phía tự điều khiển” [10, tr.136]. Quy

luật này định hƣớng lời giải theo hƣớng hệ nào chƣa điều khiển đƣợc thì sẽ

tìm biện pháp kĩ thuật mới giúp hệ tự điều khiển đƣợc, và hệ nào đã tự điều

khiển thì sẽ tìm biện pháp kĩ thuật mới để hệ có tính điều khiển cao hơn.

Trong quá trình dạy học kĩ thuật để có thể phát triển NLSTKT cho SV,

GV có thể vận dụng các quy luật phát triển hệ kĩ thuật để gợi ý, định hƣớng

giúp SV tạo ra các ý tƣởng mới giúp phát hiện và giải quyết vấn đề sáng tạo.

1.3.3.2. Cơ sở tâm lí

a. Yếu tố hoạt động của chủ thể

Chủ nghĩa duy vận biện chứng và chủ nghĩa duy vật lịch sử đều cho

rằng rằng sáng tạo không phải là hoạt động thần bí mà có đƣợc trong hoạt

động thực tiễn của con ngƣời. Bên cạnh đó, các nhà tâm lí học duy vật biện

chứng tâm cũng cho rằng năng lực không phải là cái bẩm sinh mà đƣợc hình

thành, bộc lộ và phát triển trong hoạt động, thông qua hoạt động và bằng hoạt

động của cá nhân. Nhƣ vậy quan điểm này cho thấy NLSTKT cũng phải đƣợc

hình thành và phát triển thông qua hoạt động của con ngƣời.

Có thể phân tích môi trƣờng hoạt động của con ngƣời giúp hình thành

NLSTKT thành ba dạng hoạt động đặc thù có tính tƣơng đối nhƣ sau:

- Hoạt động lao động sản xuất: Đây là môi trƣờng hình thành NLSTKT

của các nhà khoa học, nhà sáng chế, đƣợc thể hiện ở các sản phẩm sáng tạo kĩ

thuật các ứng dụng kĩ thuật mới, cải tiến kĩ thuật và các sáng chế kĩ thuật

đƣợc áp dụng vào sản xuất giúp nâng cao năng suất lao động.

- Hoạt động trong cuộc sống hàng ngày: Cuộc sống hàng ngày là môi

trƣờng giúp chúng ta có cách tƣ duy mới, cung cấp thêm các tƣ liệu, liên

tƣởng, ý tƣởng để sáng tạo kĩ thuật. Sáng tạo trong cuộc sống giúp con ngƣời

có ý thức hơn trong cuộc sống, bồi dƣỡng các kĩ năng sáng tạo và tích lũy tri

thức thực tiễn cần thiết để hình thành NLSTKT.

- Hoạt động học tập, nghiên cứu: Đây là môi trƣờng hình thành

NLSTKT cho ngƣời học, giúp họ chiếm lĩnh tri thức cần thiết và biết cách

vận dụng sáng tạo vào những tình huống học tập gắn thực tiễn, thỏa mãn nhu

cầu sáng tạo trong học tập và chịu sự tác động từ môi trƣờng giáo dục.

Trong quá trình dạy học, đặc biệt dạy học các nội dung kĩ thuật, việc

hình thành và phát triển NLSTKT của SV chủ yếu thông qua hoạt động học

tập và nghiên cứu nhằm giải quyết các vấn đề mới, dƣới các tác động sƣ

phạm phù hợp. Còn sáng tạo kĩ thuật trong hoạt động lao động sản suất và

hoạt động sống hàng ngày luôn là cái đích hƣớng đến của phát triển NLSTKT

cho SV. Nhƣ vậy, NLSTKT của SV trong dạy học kĩ thuật đƣợc hình thành

trong hoạt động giải quyết các vấn đề học tập mới mang tính thực tiễn cao

thuộc một lĩnh vực kĩ thuật cụ thể, để tìm ra tri thức kĩ thuật mới cũng nhƣ

cách thức giải quyết sáng tạo các vấn đề kĩ thuật mới ở mức độ nhất định mà

trƣớc đó họ chƣa có, chƣa biết.

b. Yếu tố tâm lí

Những yếu tố nội tâm bên trong cá nhân con ngƣời có liên hệ chặt chẽ

với các hành động sáng tạo kĩ thuật. Hiểu đƣợc các yếu tố này góp phần tìm

ra các cơ chế tâm lí của hoạt động sáng tạo kĩ thuật ở con ngƣời từ đó có thể

tác động để thúc đẩy hoạt động này dẫn đến sự hình thành và phát triển

NLSTKT của SV.

 Tính ì tâm lí

Tuổi tác và kinh nghiệm không đảm bảo nâng cao tính sáng tạo, thậm

chí cản trở suy nghĩ sáng tạo (tính ì tâm lí). Các rào cản tâm lí quá trình sáng

tạo kĩ thuật gồm: rào cản trí óc, rào cản cảm xúc, rào cản xã hội và văn hóa.

- Rào cản trí óc: Những kinh nghiệm trong quá khứ hoặc những gì

đƣợc dạy kiến con ngƣời giải quyết công việc theo thói quen, rào cản cho sự

sáng tạo. Để khắc phục rào cản trí óc, trong quá trình dạy học, với mỗi một

vấn đề đƣa ra, GV cần phải phân tích tất cả các cách giải quyết khác nhau để

SV xem xét và lựa chọn một giải pháp hiệu quả vào tình huống cụ thể nào đó.

- Rào cản cảm xúc: Xuất phát từ việc sợ ngƣời khác cƣời nhạo ý kiến

của mình, thất vọng về hiện tại. Môi trƣờng vui đùa, hài hƣớc thoải mái

thƣờng dẫn đến sáng tạo. Do đó GV cần tạo ra môi trƣờng thoải mái để SV

đƣợc tự do phô bày các ý nghĩ sáng tạo của mình, tự do tranh luận mà không

bị ngƣời khác chê cƣời

- Rào cản xã hội và văn hóa: Những ngƣời sáng tạo đều làm việc bất

quy tắc, sẵn sàng thay đổi nguyên trạng trong khi xã hội thƣờng khen những

ngƣời làm việc theo qui tắc. Khắc phục rào cản này bằng cách tạo ra môi

trƣờng trong đó mọi hoạt động sáng tạo của SV đều đƣợc khuyến kích phát

triển và đƣợc ghi nhân.

 Động cơ thực hiện công việc

Động cơ thực hiện công việc là sự tích cực của cá nhân với thách thức

công việc nhằm thỏa mãn sự sáng tạo của bản thân mà không quan tâm gì đến

phần thƣởng, khen ngợi hay chỉ trích từ những ngƣời khác (Crutchfield,

1962). Động cơ thực hiện công việc thúc đẩy thực hiện hoạt động sáng tạo kĩ

thuật, còn động cơ ngoài mang tính kiểm soát (nhƣ sự đánh giá, theo dõi, sức

ép công việc..) ảnh hƣởng tiêu cực đến sáng tạo nhƣng động cơ ngoài mang

tính cung cấp thông tin hoặc tạo điều kiện để thực hiện tốt hơn nhiệm vụ có

thể dẫn đến sáng tạo.

Nếu biết đƣợc kiểu động cơ nào có tác động tích cực trong từng giai

đoạn của quá trình sáng tạo kĩ thuật, GV có thể xây dựng môi trƣờng thuận

lợi hơn để SV phát triển NLSTKT. GV có thể sử dụng cách tiếp cận này trong

dạy học kĩ thuật bằng cách cho SV đƣợc lựa chọn các vấn đề học tập theo sở

thích cũng nhƣ năng lực của cá nhân, tạo môi trƣờng học tập khuyến khích

khả năng làm việc độc lập, tự do sáng tạo của SV và giảm mức độ căng thẳng

của đánh giá bằng cách ít đề cập đến điểm số.

1.3.3.3. Cơ sở xã hội học

Csikszentmihalyi (1996) và Amabile (1983) cho rằng trong một môi

trƣờng phù hợp, ngƣời sáng tạo có điều kiện học tập trải nghiệm, đƣợc công

nhận và đƣợc đánh giá sẽ khuyến khích say sƣa hứng thú với công việc, ảnh

hƣởng đến tính sáng tạo. Nhƣ vậy NLSTKT của SV chịu tác động tích cực và

tiêu cực từ môi trƣờng xã hội nơi họ sinh sống, bao gồm: môi trƣờng gia đình,

môi trƣờng giáo dục, môi trƣờng văn hóa, môi trƣờng phát triển khoa học kĩ

thuật... Tuy nhiên trong phạm vi nghiên cứu luận án, tác giả tập trung phân

tích những ảnh hƣởng của yếu tố môi trƣờng giáo dục đại học đến sự hình

thành và phát triển NLSTKT của SV. Các yếu tố từ môi trƣờng giáo dục đại

học ảnh hƣởng tích cực đến sự hình thành NLSTKT bao gồm:

- Các bạn học: Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng tổ chức lớp học cùng

trình độ tạo điều kiện cho sáng tạo tốt hơn so với ngƣời học đa trình độ

(Drews, 1961). Yếu tố này đòi hỏi GV có biện pháp để có thể phân chia SV

có trình độ gần giống nhau thực hiện nhiệm vụ học tập.

- Đặc điểm tính cách và hành vi của GV: Khi quan sát và chứng kiến

GV làm việc say sƣa hứng thú với công việc giảng dạy, nghiên cứu khoa học,

SV sẽ nhìn nhận lại động cơ học tập của mình, có hứng thú học tập hơn và

mong muốn đạt đƣợc kết quả nhƣ ngƣời thầy của mình. Do đó để tạo điều

kiện cho SV sáng tạo, GV nên: khuyến khích SV độc lập trong suy nghĩ, có

khả năng làm việc độc lập, tự chủ và tự xác định trong công việc; bải giảng

hấp dẫn và cập nhật kiến thức; khuyến khích hoạt động sáng tạo của SV,

tránh yêu cầu SV học thuộc quá nhiều.

- Cơ sở vật chất bên trong môi trường giáo dục đại học: Môi trƣờng ở

phòng thí nghiệm, thực hành hỗ trợ SV biến ý tƣởng thành sản phẩm kĩ thuật

nên ảnh hƣởng đến sáng tạo hơn là môi trƣờng trên lớp học. Do đó GV cần

dành nhiều thời gian hỗ trợ cho SV ngoài giờ học và tạo điều kiện để họ tiếp

cận với các thiết bị thực hành, thí nghiệm hiện đại.

1.3.4. Nguyên tắc dạy học định hƣớng phát triển năng lực sáng tạo kĩ thuật

Dạy học kĩ thuật định hƣớng phát triển NLSTKT cho SV cần đảm bảo

một số nguyên tắc nhƣ sau:

Nguyên tắc 1: Người học là chủ thể của hoạt động dạy học, tự mình

kiến tạo tri thức thông qua các hoạt động học tập.

Kiến thức khoa học, kĩ thuật và công nghệ là nền tảng để hình thành và

phát triển NLSTKT của SV nhƣng phải do chính SV tự kiến tạo bằng cách

chủ động, tự mình hoàn thành các nhiệm vụ học tập để chiếm lĩnh tri thức chứ

không phải do GV truyền thụ. GV có vai trò là ngƣời tổ chức và định hƣớng

các hoạt động học tập của SV.

Nguyên tắc 2: Tập trung vào một số thành phần năng lực cốt lõi của

NLSTKT cho SV

Rèn luyện năng lực nói chung và NLSTKT nó riêng cho SV cần sử

dụng các biện pháp phải đƣợc lặp đi lặp lại nhiều lần, trong khoảng thời gian

dài, luyện tập nhiều mới có thể tăng cƣờng mức độ phát triển NLSTKT của

ngƣời học. Do đó trong dạy học kĩ thuật, cần tập trung xác định một số thành

phần năng lực cốt lõi cần hình thành cho SV và lựa chọn nội dung kiến thức

phù hợp chứ không nên dàn trải phát triển cùng một lúc toàn bộ các thành

phần cấu thành NLSTKT.

Nguyên tắc 3: Nhiệm vụ học tập phải gắn với giải quyết các vấn đề kĩ

thuật trong thực tiễn sản xuất và cuộc sống

Nhiệm vụ học tập phải gắn với thực tiễn đời sống và sản xuất để SV

thấy đƣợc mối quan hệ giữa lí thuyết, thực hành với thực tiễn, việc học tập

với lao động, giúp tăng cƣờng hứng thú học tập. Dạy học định hƣớng phát

triển NLSTKT cũng đòi hỏi phải thay đổi cách thức tổ chức dạy học và kiểm

tra đánh giá năng lực theo hƣớng tăng cƣờng các nhiệm vụ học tập/ bài toán

vận dụng tổng hợp các kiến thức vào giải quyết trọn vẹn vấn đề thực tiễn.

Nguyên tắc 4: Tạo môi trường để SV được lựa chọn thực hiện nhiệm

vụ học tập theo khả năng, trình độ và định hướng hứng thú học tập

Biện pháp dạy học tổ chức các nhiệm vụ học tập để SV đƣợc tự do phát

triển các ý tƣởng mới, phát huy đƣợc khả năng sáng tạo trong giải quyết vấn

đề. Ngoài ra các nhiệm vụ học tập nên có nhiều phƣơng án thực hiện khác

nhau để SV lựa chọn, lập kế hoạch và thực hiện kế hoạch đề ra theo cách

riêng, phù hợp với khả năng của bản thân và tạo hứng thú học tập.

Nguyên tắc 5: Biện pháp dạy học đảm bảo tính phù hợp và khả thi

Biện pháp đề ra đảm bảo mục tiêu của từng học phần, phù hợp với khả

năng thực hiện của SV, phù hợp với thực tế giảng dạy ở các trƣờng đại học có

đào tạo ngành sƣ phạm kĩ thuật để có thể phát triển đƣợc NLSTKT, qua đó

nâng cao kết quả học tập của SV.

1.3.5. Một số biện pháp dạy học định hƣớng phát triển năng lực sáng tạo kĩ

thuật cho sinh viên

Dựa vào cơ sở khoa học của dạy học định hƣớng phát triển NLSTKT,

tác giả đề xuất một số biện pháp dạy học phát triển NLSTKT cho SV nhƣ sau:

Biện pháp 1: Xây dựng và sử dụng các bài toán thiết kế kĩ thuật gắn

với giải quyết các vấn đề trong thực tiễn

Bài toán kĩ thuật là vấn đề thuộc lĩnh vực kĩ thuật và sản xuất, cần đƣợc

giải quyết dựa trên vận dụng tổng hợp Kiến thức- Kĩ năng- Kĩ xảo. Đặc biệt

sử dụng các loại bài toán thiết kế kĩ thuật, bài toán chuẩn đoán kĩ thuật có vai

trò đặc biệt quan trọng trong việc phát triển TDST cho SV. Các bài toán kĩ

thuật sử dụng trong dạy học kĩ thuật đƣợc thiết kế có nhiều phƣơng án giải

quyết, với độ khó và độ phức tạp khác nhau tƣơng ứng từng mức độ phát triển

NLSTKT của SV. Đồng thời các bài toán kĩ thuật này cũng phải giải quyết

tƣơng đối trọn vẹn một vấn đề kĩ thuật gắn liền với thực tiễn đời sống để tăng

hứng thú học tập cho SV.

Biện pháp 2: Thiết kế và thực hiện các dự án tạo ra các sản phẩm cụ

thể có tính sáng tạo

Các dự án học tập đòi hỏi SV phải tự lực thực hiện nhiệm vụ phức hợp

gắn liền với thực tiễn, có sự kết hợp giữa nghiên cứu lí thuyết với vận dụng lí

thuyết trong thực tiễn, thực hành để tạo ra sản phẩm cụ thể có tính sáng tạo.

Qua đó, giúp SV không chỉ khám phá, tiếp nhận kiến thức thuộc lĩnh vực

chuyên môn kĩ thuật một cách sáng tạo mà còn hình thành phƣơng pháp tƣ

duy sáng tạo giải quyết trọn vẹn vấn đề kĩ thuật trong thực tiễn.

Biện pháp 3: Khuyến khích sinh viên phát hiện và giải quyết vấn đề

sáng tạo trên cơ sở đặt người học vào vai trò nhà sáng chế

Quá trình dạy học cần giúp SV hình dung đƣợc các suy nghĩ, hành

động của các nhà sáng chế tức phƣơng pháp tƣ duy, phƣơng pháp nhận thức

khoa học khi thực hiện hoạt động sáng tạo kĩ thuật để đi đến nhƣng phát

minh, sáng chế. Điều này tạo hứng thú học tập, gợi nhu cầu nhận thức và làm

cho nội dung học tập trở nên có ý nghĩa với SV khi họ có thể áp dụng những

kiến thức đã học vào giải quyết vấn đề cụ thể trong thực tế. Đây là giải pháp

kết hợp giữa dạy tri thức với phƣơng pháp tƣ duy để SV phát hiện và giải

quyết vấn đề một cách sáng tạo, cũng nhƣ phƣơng pháp tự học, tự nghiên cứu.

Biện pháp 4: Tổ chức cuộc thi hoặc trò chơi sáng tạo kĩ thuật để

khuyến khích tinh thần hăng say khám phá, sáng tạo của sinh viên

Tổ chức một số cuộc thi sáng tạo kĩ thuật tạo sân chơi bổ ích để SV

đƣợc thể hiện niềm đam mê với khoa học kĩ thuật, đƣợc ứng dụng các tri thức

vào hoạt động sáng tạo kĩ thuật trong thực tế, đƣợc tự do đề xuất các ý tƣởng,

lập kế hoạch và thực hiện các ý tƣởng sáng tạo của mình. Ví dụ nhƣ Cuộc thi

“Sáng tạo robocon Việt Nam” đƣợc tổ chức từ những năm 2001, tuy đã trải

qua 17 năm tổ chức nhƣng đó vẫn luôn là sân chơi hấp dẫn để các bạn trẻ Việt

Nam thể hiện các ý tƣởng sáng tạo, đặc biệt niềm yêu thích về robot. Một số

trƣờng đại học cũng có thể tổ chức các cuộc thi sáng tạo robot riêng cho

những đối tƣợng khác nhau. Ví dụ nhƣ khoa Sƣ phạm kĩ thuật trƣờng đại học

Sƣ phạm Hà Nội đã tổ chức các cuộc thi “Sáng tạo robot mở rộng” từ năm

2014 với nhiều chủ đề khác nhau hƣớng đến đối tƣợng chủ yếu là SV sƣ

phạm và học sinh phổ thông .

Các cuộc thi và trò chơi sáng tạo kĩ thuật cũng có thể tổ chức trong giờ

dạy lí thuyết hoặc trong giờ dạy thực hành sẽ tạo hứng thú cho ngƣời học, góp

phần phát triển NLSTKT. Ví dụ nhƣ cuộc thi tìm kiếm các giải pháp tiết kiệm

điện năng cho hệ thống chiếu sáng có thể sử dụng trong giảng dạy lí thuyết

hoặc thực hành trong học phần Kĩ thuật điện tử giúp SV vận dụng linh hoạt

sáng tạo các kiến thức đã học vào giải quyết vấn đề gắn thực tiễn.

Biện pháp 5: Tạo môi trường thuận lợi khuyến khích sinh viên tham

gia hoạt động nghiên cứu khoa học, hoạt động sáng tạo kĩ thuật

Nghiên cứu khoa học là phƣơng pháp hiệu quả giúp SV mở rộng kiến

thức, áp dụng kiến thức lý thuyết đã học vào giải quyết các vấn đề trong thực

tiễn. Do đó nên tạo điều kiện cho SV đƣợc tham gia cùng thực hiện các dự án

kĩ thuật hoặc đề tài nghiên cứu khoa học của GV, bởi đó là môi trƣờng thuận

lợi khuyến khích SV độc lập trong suy nghĩ, tự chủ trong công việc để tích

lũy thêm tri thức, kinh nghiệm, cũng nhƣ hoàn thiện các kĩ năng sáng tạo kĩ

thuật cần thiết. Mặt khác, chính tinh thần hăng say nghiên cứu và thái độ làm

việc nghiêm túc của GV sẽ truyền cảm hứng, làm tăng hứng thú, say mê

nghiên cứu khoa học cho SV.

Đối với SV ngành Sƣ phạm kĩ thuật, GV có thể hƣớng dẫn SV tham gia

các hoạt động thực tiễn liên quan đến lĩnh vực giáo dục kĩ thuật nhƣ: thiết kế

và chế tạo các thiết bị đồ dùng dạy học; nghiên cứu và tổ chức các hoạt động

trải nghiệm sáng tạo, giáo dục STEM cho học sinh phổ thông.v.v. Đây chính

là môi trƣờng thuận lợi để SV thể hiện các ý tƣởng mới, thiết kế sản phẩm kĩ

thuật mới dành riêng cho lĩnh vực giáo dục.

Biện pháp 6: Vận dụng các thủ thuật, phương pháp sáng tạo kĩ thuật

để giúp sinh viên tự khám phá, tiếp nhận kiến thức một cách sáng tạo

Một số phƣơng pháp sáng tạo kĩ thuật GV có thể vận dụng vào trong

dạy học để giúp phát triển TDST và hình thành NLSTKT cho SV: Tập kích

não, Sáu mũ tƣ duy, Phƣơng pháp DOIT, Phƣơng pháp đối tƣợng tiêu điểm...

+ Tập kích não (Brainstorming Method) giúp tìm ra lời giải cho một

vấn đề nào đó dựa vào các ý kiến của các thành viên trong nhóm nảy sinh

trong cùng thời gian, theo cùng một định hƣớng.

+Sáu mũ tƣ duy (Six Thinking Hats) giúp các cá nhân nhìn nhận một

vấn đề ở nhiều góc nhìn khác nhau để đƣa ra quyết định đúng đắn và phù hợp.

+ Phƣơng pháp DOIT là một trình tự đơn giản để tìm ra kĩ thuật sáng

tạo tốt nhất. Trong đó, D – “Define Problem - xác định vấn đề”, O – “Open

Mind and Apply Creative Techniques - cởi mở ý tƣởng và áp dụng các kĩ

thuật sáng tạo”, I – “Identify the best Solution - xác định lời giải phù hợp”, T-

“Transform -Chuyển bƣớc”.

+ Phƣơng pháp đối tƣợng tiêu điểm (Method of Focal Objects):

tạo ra ý tƣởng nhờ chuyển giao các dấu hiệu của những đối tƣợng thu thập

một cách tình cờ (ngẫu nhiên) cho đối tƣợng cần phải cải tiến (đối tƣợng

tiêu điểm).

Ngoài ra, quá trình giảng dạy các nội dung kĩ thuật GV có thể hƣớng

dẫn SV cách vận dụng một số quy luật phát triển của hệ kĩ thuật (nhƣ quy

luật: tính lí tƣởng của hệ kĩ thuật, sự phát triển lên hệ trên, tăng tính điều

khiển của hệ kĩ thuật…) hoặc một số nguyên tắc (thủ thuật) sáng tạo kĩ thuật

cơ bản trong việc định hƣớng suy nghĩ để nhanh chóng tìm ra lời giải cho các

bài toán kĩ thuật, tạo ra nhiều ý tƣởng mới. Điều này giúp SV có thể tự mình

phát hiện và giải quyết các vấn đề kĩ thuật mới một cách sáng tạo.

1.4. THỰC TRẠNG DẠY HỌC KĨ THUẬT ĐỊNH HƢỚNG PHÁT TRIỂN

NĂNG LỰC SÁNG TẠO KĨ THUẬT TRONG MỘT SỐ TRƢỜNG ĐẠI

HỌC CÓ ĐÀO TẠO NGÀNH SƢ PHẠM KĨ THUẬT

1.4.1. Đặc điểm chƣơng trình đào tạo chuyên ngành Sƣ phạm kĩ thuật

1.4.1.1. Mục tiêu chung của chương trình đào tạo ngành Sư phạm kĩ thuật

Phân tích chƣơng trình đào tạo chuyên ngành Sƣ phạm kĩ thuật ở một

số trƣờng đại học có đào tạo ngành này nhƣ Đại học Sƣ phạm Hà Nội, Đại

học Bách khoa Hà Nội, Đại học Sƣ phạm kĩ thuật Hƣng Yên, Đại học Sƣ

phạm kĩ thuật thành phồ Hồ Chí Minh. Chƣơng trình đào tạo ngành Sƣ phạm

kĩ thuật đều thống nhất mục tiêu chung sau khi học chƣơng trình, ngƣời học:

- Có kiến thức khoa học cơ bản, cơ sở và chuyên ngành thuộc lĩnh vực

kĩ thuật cụ thể nào đó, có kiến thức về khoa học giáo dục và dạy nghề.

- Có năng lực thực hiện các công việc thuộc chuyên ngành kĩ thuật

đƣợc đào tạo một cách độc lập, sáng tạo; có năng lực sƣ phạm; năng lực tự

học, tự nghiên cứu... để có thể giảng dạy chuyên ngành kĩ thuật, nghiên cứu

về giáo dục nghề nghiệp, cũng nhƣ công việc ở các doanh nghiệp trong lĩnh

vực chuyên môn kĩ thuật có liên quan.

Nhƣ vậy phát triển NLSTKT đƣợc coi là một trong những mục tiêu

chung mà chƣơng trình đào tạo ngành Sƣ phạm kĩ thuật cần hƣớng đến.

1.4.1.2. Đặc điểm quá trình dạy học chuyên ngành kĩ thuật cho sinh viên sư

phạm kĩ thuật

SV ngành Sƣ phạm kĩ thuật sau khi ra trƣờng có thể làm các công việc

giảng dạy kĩ thuật, nghiên cứu ở các cơ sở giáo dục nghề nghiệp hoặc làm các

công việc trong lĩnh vực kĩ thuật giống nhƣ SV tốt nghiệp các trƣờng đại học

kĩ thuật khác. Do đó các học phần kiến thức giáo dục chuyên nghiệp đƣợc

thiết kế cho SV sƣ phạm kĩ thuật đƣợc phân chia thành hai nhóm:

- Nhóm cơ sở và chuyên ngành kĩ thuật: nhằm cung cấp các kiến

thức, rèn luyện kĩ năng cơ bản, cơ sở và chuyên ngành thuộc lĩnh vực kĩ thuật

nào đó, hình thành năng lực cần thiết để có thể thực hiện các công việc

chuyên môn kĩ thuật. Nhóm này chia thành các học phần: kiến thức cơ sở

ngành và kiến thức chuyên ngành.

- Nhóm nghiệp vụ sƣ phạm: nhằm cung cấp kiến thức về khoa học

giáo dục, khoa học dạy nghề, giáo dục hƣớng nghiệp, hình thành năng lực sƣ

phạm để tổ chức hiệu quả quá trình dạy học kĩ thuật, công nghệ.

Việc giảng dạy các học phần cơ sở và chuyên ngành kĩ thuật do các GV

thuộc các bộ môn hoặc khoa chuyên ngành kĩ thuật tƣơng ứng giảng dạy. Các

học phần thuộc nhóm này tƣơng ứng nhƣ các học phần bắt buộc trong chƣơng

trình đào tạo SV các ngành kĩ thuật. Nhƣ vậy, mục tiêu, nội dung chƣơng

trình cũng nhƣ cách thức tổ chức dạy học các học phần kĩ thuật nói chung,

chuyên ngành Kĩ thuật điện tử nói riêng cho SV ngành Sƣ phạm kĩ thuật và

SV các ngành kĩ thuật tƣơng ứng về cơ bản là giống nhau.

1.4.2. Khảo sát thực trạng dạy học kĩ thuật định hƣớng phát triển năng

lực sáng tạo kĩ thuật cho sinh viên

1.4.2.1. Mục tiêu khảo sát

- Khảo sát thực trạng dạy học kĩ thuật của GV định hƣớng phát triển

NLSTKT nói chúng và đặc biệt trong dạy học học phần thuộc lĩnh vực Kĩ

thuật điện tử tại một số trƣờng đại học có đào tạo SV sƣ phạm kĩ thuật để làm

cơ sở thực tiễn cho đề tài.

- Khảo sát về cách học của SV định hƣớng phát triển NLSTKT trong

quá trình học các học phần Kĩ thuật điện tử để làm cơ sở thực tiễn cho đề tài.

1.4.2.2. Đối tượng khảo sát

Để đƣa ra nhận xét về thực trạng quá trình dạy học kĩ thuật định hƣớng

phát triển NLSTKT, đề tài tiến hành khảo sát lấy ý kiến của 35 GV đang

nghiên cứu, giảng dạy các học phần thuộc lĩnh vực điện tử ở các trƣờng có

đào tạo SV sƣ phạm kĩ thuật nhƣ: Trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội (bộ môn

Công nghệ Điện- Điện tử, khoa Sƣ phạm kĩ thuật), Trƣờng Đại học Sƣ phạm

kĩ thuật Hƣng Yên (khoa Điện- Điện tử) (danh sách chuyên gia mô tả ở PHỤ

LỤC 2). Đồng thời lập phiếu điều tra lấy ý kiến của 325 SV ở các trƣờng này.

1.4.2.3. Nội dung khảo sát

Các câu hỏi khảo sát lấy ý kiến của cả GV và SV đều tập trung vào trả

lời các vấn đề chính nhƣ sau:

- Quá trình giảng dạy các học phần thuộc lĩnh vực kĩ thuật điện tử, bao

gồm: đặc điểm các nhiệm vụ học tập giao cho SV, phƣơng pháp giảng dạy

của GV... có chú trọng vào việc phát huy tính tích cực chủ động sáng tạo

trong học tập của SV, có chú trọng vào mục tiêu phát triển NLSTKT cho SV.

- Quá trình học tập các học phần chuyên ngành thuộc lĩnh vực kĩ thuật

điện tử, bao gồm: phong cách học tập của SV, mức độ độc lập tự chủ của SV

khi thực hiện nhiệm vụ học tập... có đủ điều kiện để SV phát triển NLSTKT.

Do đó, để khảo sát thực trạng dạy và học định hƣớng phát triển

NLSTKT, đề tài sử dụng 2 phiếu điều tra: lấy ý kiến của GV về thực trạng

dạy học kĩ thuật theo hƣớng phát triển NLSTKT (PHỤ LỤC 1) và điều tra lấy

ý kiến của SV về quá trình học các học phần Kĩ thuật điện tử (PHỤ LỤC 3) .

1.4.2.4. Phương pháp khảo sát

Khảo sát thực trạng dạy học Kĩ thuật điện tử định hƣớng phát triển

NLSTKT cho SV, đề tài sử dụng phƣơng pháp điều tra giáo dục nhƣ sau:

- Phương pháp điều tra, khảo sát: biên soạn và sử dụng các phiếu hỏi

lấy ý kiến của GV và SV để điều tra thực trạng quá trình dạy học kĩ thuật định

hƣớng phát triển NLSTKT, đặc biệt là dạy học Kĩ thuật điện tử.

- Phương pháp phỏng vấn: trao đổi trực tiếp với GV về một số vấn đề

liên quan đến quá trình dạy các học phần thuộc lĩnh vực kĩ thuật điện tử,

hƣớng dẫn SV làm các đề tài kĩ thuật liên quan nội dung cần khảo sát.

- Phương pháp thống kê: tổng hợp kết quả các phiếu lấy ý kiến khảo

sát GV và SV. Xử lí và phân tích các số liệu, tổng kết kinh nghiệm để đánh

giá thực trạng quá trình dạy học kĩ thuật định hƣớng phát triển NLSTKT.

1.4.2.5. Kết quả khảo sát

a. Kết quả khảo sát định lượng

Câu hỏi khảo sát với 4 mức độ đƣợc sắp xếp liên tục theo mức độ tăng

dần: Chƣa bao giờ (1 điểm) - Thỉnh thoảng (2 điểm) - Thƣờng xuyên (3 điểm)

- Rất thƣờng xuyên (4 điểm), đƣợc xử lí theo điểm trung bình cộng. Mức độ

chênh lệch điểm trung bình cộng của các câu hỏi khảo sát là 0.75 (điểm cao

nhất thang đo là 4 trừ đi điểm thấp nhất thang đo là 1 và chia cho 4 mức).

+ M1- “Chƣa bao giờ”: 1.00 điểm ≤ điểm trung bình < 1.75 điểm

+ M2- “Thỉnh thoảng”: 1.75 điểm ≤ điểm trung bình <2.50 điểm

+ M3- “Thƣờng xuyên”: 2.50 điểm ≤ điểm trung bình < 3.25 điểm

+ M4- “Rất thƣờng xuyên”: 3.25 ≤ điểm trung bình ≤ 4.00 điểm

Tổng hợp kết quả 35 phiếu điều tra xin ý kiến GV và 325 phiếu điều tra

xin ý kiến SV vào các Bảng 1.4, Bảng 1.5 và Bảng 1.6. Các số liệu thống kê

đƣợc xử lí bằng phần mềm Excel.

 Về đặc điểm các nhiệm vụ học tập được sử dụng trong quá trình

dạy học Kĩ thuật điện tử

Phân tích Bảng 1.4 có thể rút ra một số nhận xét về đặc điểm các nhiệm

vụ học tập đƣợc sử dụng trong quá trình dạy học Kĩ thuật điện tử nhƣ sau:

- Các bài tập giao cho SV vẫn tập trung chủ yếu ở dạng NHỚ - HIỂU

với mức độ “rất thƣờng xuyên”, bài tập VẬN DỤNG kiến thức vào giải quyết

vấn đề gắn thực tiễn đã đƣợc quan tâm với mức độ “thƣờng xuyên”, nhƣng

bài tập ĐÁNH GIÁ- SÁNG TẠO chỉ “thỉnh thoảng” đƣợc sử dụng.

Bảng 1.4. Bảng tổng hợp ý kiến khảo sát về đặc điểm các nhiệm vụ học tập

được sử dụng trong quá trình dạy học về Kĩ thuật điện tử

Phƣơng án (Số lượng / Tỉ lệ %) Điểm

Mức

trung

Câu hỏi

Mã câu

độ

bình

Chƣa bao giờ

Thỉnh thoảng

Thƣờng xuyên

Rất thƣờng xuyên

Lấy ý kiến của GV

Các bài tập dạng mở, có

2.46 M2

GV4

(0%)

(54.3%)

(45.7%)

(0%)

nhiều phƣơng án giải quyết và kết quả khác nhau

3.74 M4

GV5

Bài tập giao cho SV ở mức độ nhớ

0 (0%)

9 (25.7%)

26 (74.3%)

Bài tập giao cho SV ở mức

3.37 M4

GV6

hiểu

(0%)

(62.9%)

(37.1%)

Bài tập giao cho SV ở mức

3.14 M3

GV7

vận dụng

(0%)

(85.7%)

(14.3%)

Bài tập giao cho SV ở mức

2.86 M3

GV8

phân tích

(0%)

(25.7%)

(62.9%)

(11.4%)

Bài tập giao cho SV ở mức

2.31 M2

GV9

đánh giá

(0%)

(68.6%)

(31.4%)

(0%)

Bài tập giao cho SV ở mức

1.91 M2

GV10

sáng tạo

(14.3%)

(80%)

(5.7%)

(0%)

Bài kiểm tra đánh giá (giữa

2.14 M2

GV12

kì, cuối kì) ở dạng mở với

(0%)

(85.7%)

(14.3%)

(0%)

nhiều phƣơng án giải quyết

Lấy ý kiến của GV

2.62 M3

SV6

0 (0%)

124 (38.2%)

201 (61.8%)

0 (0%)

GV đặt câu hỏi hoặc giao các bài tập cho SV thƣờng có một phƣơng án giải quyết.

2.35 M2

SV7

0 (0%)

211 (64.9%)

114 (35.1%)

0 (0%)

Các ví dụ minh họa, bài tập giao cho SV có liên hệ với thực tế đời sống và sản xuất.

- Thỉnh thoảng GV mới sử dụng các bài tập mở có nhiều phƣơng án

giải quyết khác nhau để SV đƣợc lựa chọn thực hiện theo khả năng. Các ví dụ

minh họa cho nội dung bài học có liên hệ với thực tế đời sống và sản xuất còn

ít. Bài kiểm tra đánh giá dạng mở với nhiều phƣơng án giải quyết thỉnh

thoảng mới đƣợc GV sử dụng.

Kết quả này cho thấy GV vẫn chƣa thực sự chú trọng vào việc xây

dựng các nhiệm vụ học tập gắn với thực tiễn, có nhiều phƣơng án giải quyết

khác nhau để SV có thể đƣợc lựa chọn, phát huy tính tích cực và sáng tạo

trong hoạt động học tập.

 Về phương pháp giảng dạy của GV

Phân tích Bảng 1.5 có thể rút ra một số nhận xét về phƣơng pháp giảng

dạy của GV trong dạy học Kĩ thuật điện tử:

Bảng 1.5. Bảng tổng hợp ý kiến khảo sát về phương ph p giảng dạy của GV

Mức

Phƣơng án (Số lượng / Tỉ lệ %) Điểm trung

Câu hỏi

độ

Mã câu

bình

Chƣa bao giờ

Thỉnh thoảng

Thƣờng xuyên

Rất thƣờng xuyên

Lấy ý kiến của GV

Khuyến khích,

có điểm

3.14 M3

(0%)

(14.3%)

(57.1%)

(28.6%)

GV1

thƣởng cho SV tích cực tham gia các hoạt động học tập

2.54 M3

GV2

Khuyến khích SV làm bài tập lớn để cộng điểm vào bài thi

(0%)

(51.4%)

(42.9%)

(5.7%)

2.17 M2

2 (5.9%)

22 (64.7%)

10 (29.4%)

0 (0%)

GV3

Tổ chức cho SV thực hiện dự án học tập giải quyết trọn vẹn vấn đề kĩ thuật để tạo ra sản phẩm có tính sáng tạo

2.46 M2

0 (0%)

19 (54.3%)

16 (45.7%)

0 (0%)

GV11

Gợi ý, hƣớng dẫn SV đề xuất nhiều ý tƣởng hoặc cách thức giải quyết khác nhau cho cùng một vấn đề

Mức

Phƣơng án (Số lượng / Tỉ lệ %) Điểm trung

Câu hỏi

độ

Mã câu

bình

Chƣa bao giờ

Thỉnh thoảng

Thƣờng xuyên

Rất thƣờng xuyên

Lấy ý kiến của SV

258

SV1

2.86 M3

GV khuyến khích, có điểm thƣởng cho SV tích cực phát biểu

(0%)

(17.2%)

(79.4%)

(3.4%)

SV2

2.70 M3

5 (1.5%) 9

0 (0%) 0 (0%)

102 (31.4%) 120 (36.9%)

218 (67.1%) 196 (60.3%)

SV3

(2.8%) 2.66 M3

0 (0%)

56 (17.2%)

253 (77.9%)

SV4

(4.9%) 2.88 M3

80 (24.6%)

245 (74.4%)

0 (0%)

SV5

(0%) 1.75 M2

0 (0%)

93 (28.6%)

227 (69.9%)

SV8

(1.5%) 2.73 M3

SV13

2.74 M3

GV khuyến kích SV làm bài tập lớn cộng điểm vào bài thi Tổ chức cho SV thảo luận nhóm trong giờ dạy lí thuyết hoặc dạy thực hành GV đƣa ra câu trả lời hoặc các phƣơng án giải quyết khi SV gặp khó khăn, thắc mắc. Tổ chức cho SV thực hiện dự án tạo ra một sản phẩm, sử dụng kiến thức bài học GV thƣờng xuyên thuyết trình hƣớng dẫn cách giải quyết vấn đề khi giảng dạy bài mới. Tham gia làm việc nhóm trên lớp hoặc làm bài tập về nhà

0 (0%)

106 (32.6%)

198 (60.9%)

21 (6.5%)

- GV thƣờng xuyên khuyến khích SV tham gia thảo luận nhóm trong

giờ học và có điểm thƣởng khi họ tích cực tham gia các hoạt động học tập

trên lớp hoặc làm bài tập lớn.

- Tuy nhiên, thuyết trình hƣớng dẫn SV cách thức giải quyết vấn đề khi

giảng dạy nội dung bài mới vẫn là phƣơng pháp dạy học chủ đạo đƣợc nhiều

GV lựa chọn.

- GV thỉnh thoảng mới yêu cầu SV đề xuất nhiều ý tƣởng hoặc cách

thức giải quyết mới khác nhau cho cùng một vấn đề kĩ thuật. Việc thiết kế các

dự án học tập giải quyết trọn vẹn một vấn đề kĩ thuật để tạo ra sản phẩm có

tính sáng tạo thỉnh thoảng mới đƣợc GV tổ chức cho SV thực hiện.

Nhƣ vậy, trong quá trình dạy học có nhiều GV có quan tâm đến việc

tạo hứng thú học tập và khuyến khích SV phát biểu ý kiến nhƣng những

phƣơng pháp dạy học đƣợc sử dụng chƣa mang lại hiệu quả trong việc phát

huy khả năng TDST và phát triển NLSTKT cho SV.

 Về phƣơng pháp học tập của SV:

Phân tích Bảng 1.6 có thể rút ra một số nhận xét về phong cách và

phƣơng pháp học tập của SV:

Bảng 1.6. Bảng tổng hợp ý kiến khảo sát về phương ph p học của SV

Mức

Phƣơng án (Số lượng / Tỉ lệ %) Điểm trung

Câu hỏi

độ

Mã câu

bình

Chƣa bao giờ

Thỉnh thoảng

Thƣờng xuyên

Rất thƣờng xuyên

Lấy ý kiến của SV

SV đọc các tài liệu giáo trình

183

137

SV9

2.45 M2

trƣớc khi lên lớp

(0%)

(56.3%)

(42.2%)

(1.5%)

Chỉ tập trung học trong và

173

SV10

3.12 M3

trƣớc khi ôn thi 1 vài tuần.

(0%)

(17.6%)

(53.2%)

(29.2%)

SV học theo vở ghi chép trên

121

197

SV11

2.65 M3

lớp với tham khảo giáo trình

(0%)

(37.2%)

(60.6%)

(2.2%)

SV tìm đọc thông tin trên

151

102

SV12

3.09 M3

internet phục vụ học tập

(0%)

(22.1%)

(46.5%)

(31.4%)

Chờ GV hƣớng dẫn, gợi ý rồi

229

SV14

3.09 M3

mới giải quyết bài tập

(0%)

(10.2%)

(70.4%)

(19.4%)

Mạnh dạn trình bày, phát biểu

192

112

SV15

2.47 M2

ý kiến của bản thân với GV

(0%)

(59.0%)

(34.5%)

(6.5%)

Tìm nhiều phƣơng án giải

171

149

SV16

2.49 M2

khác nhau cho cùng 1 vấn đề

(0%)

(52.6%)

(45.9%)

(1.5%)

- SV thƣờng xuyên học dựa vào vở ghi chép trên lớp với tham khảo

giáo trình chính do GV cung cấp, mà ít tìm tòi mở rộng kiến thức ở các nguồn

tài nguyên khác nhau.

- SV thƣờng xuyên chờ GV hƣớng dẫn, gợi ý cách thức giải quyết vấn

đề rồi mới tiến hành giải bài tập hoặc tổ chức hoạt động thực hành. Nhiều SV

nhận xét thỉnh thoảng mới dám mạnh dạn trình bầy, phát biểu ý kiến về các

vấn đề liên quan đến nội dung bài học.

Nhƣ vậy phong cách học tập của SV hiện nay còn khá thụ động, chƣa

có phƣơng pháp tự học hiệu quả. Do đó để phát triển đƣợc NLSTKT cho SV,

GV cần hình thành cho SV phƣơng pháp TDST trong giải quyết vấn đề.

b. Kết quả khảo sát định tính

Bên cạch trả lời câu hỏi trong phiếu khảo sát lấy ý kiến, một số GV còn

đƣa ra một số ý kiến trao đổi nhƣ sau :

-Về cách thức học tập của SV hiện nay, bên cạnh một số SV có phƣơng

pháp học tập hợp lí và có khả năng sáng tạo, vẫn còn nhiều SV thụ động trong

học tập, tham gia vào các hoạt động nghiên cứu khoa học hoặc sáng tạo kĩ

thuật còn ít do thiếu hứng thú học tập và động lực thúc đẩy. Các nhiệm vụ học

tập trong dạy học Kĩ thuật điện tử đòi hỏi SV phải vận dụng sáng tạo kiến

thức để giải quyết trọn vẹn vấn đề thực tiễn còn ít, nên chƣa kích thích đƣợc

hứng thú học tập cũng nhƣ khả năng sáng tạo trong học tập của SV. Một số

SV có ý thức tìm hiểu các kiến thức mới nhƣng do chƣa có phƣơng pháp tự

học và cách tƣ duy tốt nên hiệu quả học tập chƣa cao.

- Biểu hiện sáng tạo trong học tập của SV ở năm học thứ 1 và thứ 2

thƣờng ở mức thấp - mức 1 (mức độ có thể hiện) và dần dần cao hơn trong

các năm học tiếp theo. Do đó ngay từ học phần cơ sở ngành trong những năm

học đầu tiên, GV cần quan tâm hình thành cho SV phƣơng pháp TDST trong

giải quyết vấn đề, giúp họ tiếp thu kiến thức kĩ thuật tốt hơn, biết cách vận

dụng sáng tạo kiến thức đã học vào tình huống cụ thể. Đó là nền tảng để SV

tiếp thu kiến thức chuyên ngành kĩ thuật ở những năm học tiếp theo.

- Dạy học các học phần kĩ thuật định hƣớng phát triển NLSTKT cho

SV hiện nay là cần thiết. Trong các năng lực thành phần của NLSTKT, một

số GV đƣa ra ý kiến nên tập trung vào phát triển cho SV ba năng lực thành

phần: Năng lực hình thành ý tửng mới, Năng lực đề xuất và lựa chọn giải

pháp kĩ thuật phù hợp, Năng lực thực hiện giải pháp kĩ thuật. Đây là các năng

lực thành phần NLSTKT có thể phát triển cho SV sƣ phạm kĩ thuật thông qua

các học phần Kĩ thuật điện tử. Trong đó, các học phần mang tính lý thuyết,

GV nên tập trung các biện pháp để phát triển cho SV năng lực hình thành ý

tƣởng mới, năng lực đề xuất và lựa chọn giải pháp kĩ thuật phù hợp. Còn các

học phần kĩ thuật có nội dung thực hành hoặc thực hiện các dự án/ bài tập lớn

thì GV nên tập trung phát triển cho SV năng lực thực hiện giải pháp kĩ thuật.

- Một số giải pháp có thể đƣợc sử dụng để phát triển NLSTKT cho SV

nhƣ: tăng cƣờng hoạt động thực hành- thực tập kĩ thuật; tăng cƣờng hoạt động

trải nghiệm (tham quan thực tế, các cuộc thi sáng tạo kĩ thuật..); tổ chức thảo

luận nhóm; tổ chức cho SV thực hiện các dự án kĩ thuật, bài tập lớn môn học,

đồ án môn học hoặc hoạt động nghiên cứu khoa học…

KẾT LUẬN: Nhƣ vậy kết quả khảo sát định lƣợng và định tính cho

thấy, dạy học kĩ thuật định hƣớng phát triển NLSTKT cho SV là vấn đề quan

trọng và cần thiết hiện nay. NLSTKT của SV có thể hình thành và phát triển

thông qua dạy học các học phần Kĩ thuật điện tử. Một số GV đã chú ý đến

việc phát huy tính sáng tạo và phát triển NLSTKT cho SV nhƣng mức độ

quan tâm, cũng nhƣ cách thức tổ chức hoạt động dạy học định hƣớng phát

triển NLSTKT còn hạn chế nên chƣa mang lại hiệu quả cao. Các nhiệm vụ

học tập đòi hỏi vận dụng kiến thức, gắn với giải quyết trọn vẹn vấn đề trong

thực tiễn còn ít, chƣa kích thích hứng thú học tập và khả năng sáng tạo của

SV. Do đó quá trình dạy học kĩ thuật, GV cần tạo môi trƣờng học tập khuyến

khích sự sáng tạo, tạo hứng thú tìm kiếm cái mới, đồng thời hình thành cho

SV phƣơng pháp tự học, phƣơng pháp TDST trong giải quyết vấn đề.

KẾT LUẬN CHƢƠNG 1

Thông qua việc nghiên cứu lí luận và thực tiễn về dạy học định hƣớng

phát triển NLSTKT, có thể rút ra một số vấn đề sau:

- Đề xuất hệ thống các khái niệm về sáng tạo, NLST, NLSTKT. Phân

tích khái niệm NLSTKT cho thấy nó đƣợc hình thành dựa trên nền tảng: các

kiến thức về khoa học- kĩ thuật- công nghệ, các kĩ năng tƣ duy bậc cao và

đƣợc thúc đẩy bởi yếu tố thái độ của cá nhân (nhƣ cảm xúc, hứng thú và động

cơ học tập). Về mặt cấu trúc NLSTKT gồm 4 năng lực thành phần, đó là:(1)

Năng lực hình thành ý tƣởng mới; (2) Năng lực đề xuất và lựa chọn giải pháp

kĩ thuật phù hợp; (3) Năng lực thực hiện giải pháp kĩ thuật; (4) Năng lực đánh

giá sáng tạo kĩ thuật.

- Phân tích các yếu tố ảnh hƣởng đến sự hình thành và phát triển

NLSTKT của SV. Các phân tích đã chỉ ra rằng NLSTKT có thể phát triển cho

SV thông qua hoạt động học tập, chịu sự tác động của các yếu tố tâm lí (hoạt

động chủ thể, tính ì tâm lí), yếu tố xã hội (chủ yếu môi trƣờng giáo dục

trƣờng đại học) và yếu tố phát triển kĩ thuật- công nghệ. NLSTKT của SV có

thể đánh giá đƣợc dựa vào đánh giá tính sáng tạo trong sản phẩm học tập hoặc

quá trình tƣ duy giải quyết vấn đề một cách sáng tạo khi thực hiện nhiệm vụ

học tập.

- Đề xuất 6 biện pháp dạy học chung định hƣớng phát triển NLSTKT

cho SV thông qua các học phần chuyên ngành kĩ thuật. Các biện pháp này có

thể thực hiện trong quá trình tổ chức dạy học kĩ thuật cho SV ngành Sƣ phạm

kĩ thuật.

- Qua phân tích đặc điểm chƣơng trình đào tạo ngành Sƣ phạm kĩ thuật,

khảo sát thực tiễn dạy và học các học phần Kĩ thuật điện tử ở một số trƣờng

đại học có đào tạo ngành Sƣ phạm kĩ thuật rút ra một số nhận xét: Dạy học kĩ

thuật định hƣớng phát triển NLSTKT cho SV là vấn đề quan trọng và cần

thiết; Một số GV đã chú ý đến việc phát huy tính sáng tạo và phát triển

NLSTKT cho SV nhƣng chƣa mang lại hiệu quả rõ rệt do chƣa hiểu rõ lí luận

về dạy học phát triển NLSTKT.

Tóm lại, những kết quả nghiên cứu về mặt lí luận và thực tiễn về dạy

học theo hƣớng phát triển NLSTKT cho SV này làm cơ sở để triển khai các

biện pháp dạy học cụ thể để phát triển NLSTKT cho SV thông qua các học

phần Kĩ thuật điện tử ở chƣơng 2.

CHƢƠNG 2: DẠY HỌC KĨ THUẬT ĐIỆN TỬ CHO

SINH VIÊN SƢ PHẠM KĨ THUẬT ĐỊNH HƢỚNG

2.1. ĐẶC ĐIỂM NỘI DUNG KIẾN THỨC VÀ QUÁ TRÌNH DẠY HỌC

PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO KĨ THUẬT

CÁC HỌC PHẦN KĨ THUẬT ĐIỆN TỬ

2.1.1. Khái lƣợc về các học phần Kĩ thuật điện tử trong chƣơng trình đào

tạo ngành Sƣ phạm kĩ thuật

Phân tích và so sánh chƣơng trình nhóm học phần Kĩ thuật điện tử

trong chƣơng trình đào tạo SV ngành Sƣ phạm kĩ thuật ở một số trƣờng đại

học nhƣ: Sƣ phạm Hà Nội, Bách khoa Hà Nội, Sƣ phạm kĩ thuật Hƣng Yên

vào Bảng 2.1 dƣới đây.

Bảng 2.1. So sánh chương trình một số ngành đào tạo Sư phạm kĩ thuật

Tên gọi học phần (số tín chỉ)

Chuyên ngành Sƣ phạm kĩ

Ghi chú

Kĩ thuật

Thực hành kĩ

thuật

tƣơng tự

số

thuật điện tử

ĐH Sƣ - Sƣ phạm Kĩ thuật Kĩ thuật Thực hành Nội dung

phạm Hà công nghiệp tƣơng tự số kĩ thuật điện lí thuyết,

Nội - Sƣ phạm kĩ (3 tín chỉ) (3 tín chỉ) tử thực

thuật điện (3 tín chỉ) hành

- Sƣ phạm kĩ tách

thuật điện tử riêng

ĐH Sƣ SP Công Kĩ thuật Kĩ thuật

phạm kĩ nghiệp Điện tƣơng tự số Nội dung lí thuyết và thuật Hƣng tử - Tin học (3 tín chỉ) (3 tín chỉ) thực hành được tích hợp Yên và giảng dạy trong cùng ĐH bách Sƣ phạm kĩ Điện tử Điện tử số một học phần khoa Hà thuật điện tử tƣơng tự 1 (3 tín chỉ)

Nội viễn thông (3 tín chỉ)

Qua phân tích có thể rút ra một số nhận xét:

- Nhóm học phần Kĩ thuật điện tử (nhƣ Kĩ thuật tƣơng tự, Kĩ thuật số,

Thực hành kĩ thuật điện tử) cung cấp kiến thức cơ sở, cốt lõi về lĩnh vực kĩ

thuật điện tử, làm nền tảng để tiếp tục học tập các học phần chuyên ngành,

chuyên sâu về một lĩnh vực kĩ thuật nào đó ở nhiều ngành khác nhau trong

chƣơng trình đào tạo ngành Sƣ phạm kĩ thuật.

- Thời lƣợng (số tín chỉ) tƣơng ứng của nhóm các học phần Kĩ thuật

điện tử này phụ thuộc vào ngành đào tạo, các học phần đƣợc xây dựng hoặc

tích hợp cả nội dung lí thuyết và thực hành (Đại học Bách khoa Hà Nội, Đại

học Sƣ phạm kĩ thuật Hƣng Yên) hoặc phân chia dạy lí thuyết và dạy thực

hành riêng (Đại học Sƣ phạm Hà Nội). Tuy nhiên các học phần này có mục

tiêu, nội dung kiến thức cơ bản tƣơng đƣơng.

Do đó luận án sẽ tập trung vào nghiên cứu các biện pháp dạy học kĩ

thuật định hƣớng phát triển NLSTKT cho SV ở nhóm học phần này.

2.1.2. Nội dung kiến thức các học phần về Kĩ thuật điện tử

Nhóm học phần Kĩ thuật điện tử trong chƣơng trình đào tạo ngành Sƣ

phạm kĩ thuật có nội dung kiến thức cơ bản nhƣ sau:

 Kĩ thuật tƣơng tự

Học phần gồm ba phần nội dung chính, cụ thể:

- Phần 1 - Linh kiện điện tử (trang bị những kiến thức về các linh

kiện một mặt ghép PN, hai mặt ghép P-N, nhiều mặt ghép P-N, các mạch ứng

dụng của diode và linh kiện nhiều mặt ghép, bộ nguồn một chiều...)

- Phần 2- Khuếch đại (trang bị những kiến thức căn bản về khuếch đại

dùng transistor và vi mạch, tạo dao động điều hòa)

- Phần 3 - Kĩ thuật xung (trang bị những kiến thức về tín hiệu xung,

chuyển mạch điện tử, mạch không đồng bộ và mạch tạo xung).

 Kĩ thuật số

Học phần gồm ba phần nội dung chính, cụ thể:

- Phần 1 - Cơ sở kĩ thuật số (trình bày kiến thức cơ sở của kĩ thuật số

nhƣ: các hệ thống đếm, đại số logic, tối thiểu hóa hàm logic…).

- Phần 2 - Mạch tổ hợp (các kiến thức về phân tích và thiết kế các tổ

hợp chuyên dụng nhƣ bộ so sánh nhị phân, bộ cộng trừ nhị phân, mạch mã

hóa giải mã, MUX và DEMUX...)

- Phần 3 - Mạch dãy (các kiến thức về các phần tử nhớ, phân tích và

thiết kế các mạch dãy nhƣ bộ đếm, bộ ghi dịch…).

 Thực hành kĩ thuật điện tử

Học phần hoặc đƣợc tổ chức thành học phần riêng hoặc đƣợc tích hợp

với nội dung giảng dạy lí thuyết trong học phần Kĩ thuật tƣơng tự, Kĩ thuật số.

Nội dung Thực hành kĩ thuật điện tử chia làm ba nội dung chính, cụ thể:

- Phần 1 - Một số vấn đề chung về thực hành kĩ thuật điện tử (tìm

hiểu quy trình lắp ráp, hiệu chỉnh, chế tạo mạch điện tử; thực hành sử dụng

dụng cụ đo lƣờng điện tử; nhận biết các linh kiện điện tử cơ bản...).

- Phần 2 - Thực hành mạch điện tử tƣơng tự (khảo sát ứng dụng bộ

nguồn một chiều, mạch khuếch đại tín hiệu, mạch tạo dao động, chuyển mạch

điện tử…)

- Phần 3 - Thực hành mạch điện tử số (khảo sát một số mạch điện tử

số cơ bản và ứng dụng trong thực tế nhƣ: cổng logic cơ bản, mã hóa và giải

mã, ghi dịch, bộ đếm với cơ số đếm khác nhau…)

Nội dung chi tiết có thể tham khảo ở PHỤ LỤC 12.

2.1.3. Đặc điểm môn học và một số định hƣớng khai thác phát triển năng

lực sáng tạo kĩ thuật trong dạy học Kĩ thuật điện tử

Nghiên cứu chƣơng trình đào tạo, đề cƣơng chi tiết, giáo trình và thực

tiễn dạy học nhóm học phần Kĩ thuật điện tử ở một số trƣờng đào tạo ngành

Sƣ phạm kĩ thuật có thể rút ra một số đặc điểm về nội dung kiến thức và quá

trình dạy học thuận lợi để dạy học phát triển NLSTKT cho SV nhƣ sau:

[1]. Quá trình giảng dạy các học phần Kĩ thuật điện tử tổ chức các hoạt

động học tập gần giống hoạt động thiết kế tạo ra sản phẩm sáng tạo kĩ thuật

của các nhà sáng chế nhƣ: hình thành ý tƣởng mới, đề xuất và lựa chọn giải

pháp kĩ thuật phù hợp, thực hiện giải pháp kĩ thuật, đánh giá sáng tạo kĩ thuật.

Đặc điểm này cho thấy có thể dạy học phát triển NLSTKT cho SV thông qua

nhóm học phần Kĩ thuật điện tử này.

Ví dụ trong dạy học Kĩ thuật tƣơng tự, quá trình tìm hiểu nội dung kiến

thức về “mạch chỉnh lƣu” gồm các hoạt động học tập nhƣ sau: hoạt động hình

thành ý tƣởng mới để thiết kế mạch chỉnh lƣu; hoạt động đề xuất và lựa chọn

giải pháp kĩ thuật phù hợp thiết kế mạch chỉnh lƣu; hoạt động thực hiện giải

pháp kĩ thuật để hình thành sơ đồ mạch chỉnh lƣu; hoạt động đánh giá phân

tích ƣu - nhƣợc điểm, phạm vi áp dụng của từng mạch chỉnh lƣu.

[2]. Cấu trúc nội dung các học phần Kĩ thuật điện tử đƣợc trình bày

theo logic khoa học, tiếp cận hƣớng phát triển của hệ kĩ thuật. Do đó để tạo

điều kiện thuận lợi cho việc tiếp thu kiến thức một cách hệ thống và bễn

vững, các nội dung cung cấp cho SV cần đƣợc phân tích, trình bày theo theo

hƣớng phát triển của kĩ thuật.

Ví dụ nhƣ giảng dạy nội dung học phần “Kĩ thuật tƣơng tự” bắt đầu

bằng việc SV tìm hiểu cấu tạo và nguyên lí làm việc của các linh kiện bán

dẫn, trên cơ sở đó tiến hành phân tích và thiết kế sơ đồ nguyên lí một số mạch

điện tử cơ bản, tìm hiểu ứng dụng của mạch trong thực tiễn cuộc sống. Các

giải pháp kĩ thuật/ sơ đồ mạch điện tử mới đƣợc tìm ra thƣờng mang lại nhiều

ƣu điểm hơn, phạm vi ứng dụng rộng hơn hoặc khắc phục đƣợc nhƣợc điểm

của các giải pháp kĩ thuật/ sơ đồ mạch điện tử trƣớc đó. Nhƣ vậy quá trình

giải quyết các vấn đề kĩ thuật trong học tập gần giống quá trình sáng tạo kĩ

thuật của nhà sáng chế. Cấu trúc nội dung học phần nhƣ vậy tạo điều kiện

thuận lợi để tổ chức các hoạt động dạy học phát triển NLSTKT cho SV.

[3]. Khi chuyển đổi phƣơng thức đào tạo từ niên chế sang tín chỉ, thời

lƣợng giảng dạy các học phần Kĩ thuật điện tử rút ngắn, kiến GV khó có thể

đi sâu vào phân tích, hƣớng dẫn SV quá trình tƣ duy giải quyết vấn đề dẫn

đến kiến thức của tất cả các nội dung học tập theo logic khoa học. Mặt khác

một số nội dung kiến thức trong các học phần về Kĩ thuật điện tử lại có

phƣơng pháp phân tích tƣơng tự nhau nên GV có thể chỉ tập trung đi sâu vào

phân tích cụ thể một trƣờng hợp điển hình, còn các nội dung khác tƣơng tự để

SV tự tìm hiểu. Chính vì vậy quá trình giảng dạy các học phần Kĩ thuật điện

tử, GV cần hình thành cho SV phƣơng pháp tƣ duy giải quyết vấn đề kĩ thuật

một cách sáng tạo, phƣơng pháp tự học để hiểu sâu bản chất vấn đề và mở

rộng kiến thức.

[4]. Một số nội dung kiến thức trong nhóm học phần Kĩ thuật điện tử có

thể ứng dụng vào trong thực tiễn nhƣ bộ nguồn một chiều, mạch khuếch đại

tín hiệu… hoặc vận dụng vào giải quyết trọn vẹn một vấn đề để tạo ra sản

phẩm cụ thể có tính sáng tạo. Để tạo hứng thú học tập, quá trình dạy học

nhóm học phần này cần làm cho SV thấy đƣợc những nội dung học tập này

thực sự có ích, có thể áp dụng vào ngay thực tiễn cuộc sống bằng cách xây

dựng hệ thống các bài tập/ bài toán kĩ thuật/ đồ án môn học vận dụng kiến

thức vào thực tiễn hoặc tạo ra những sản phẩm cụ thể, hoạt động đƣợc và thể

hiện tính sáng tạo trong thiết kế.

Dựa trên phân tích đặc điểm nội dung kiến thức và quá trình dạy học

nhóm học phần Kĩ thuật điện tử, việc lựa chọn các biện pháp dạy học theo

hƣớng phát triển NLSTKT cho SV cần phải đáp ứng yêu cầu:

- Bên cạnh trang bị kiến thức cần hình thành cho SV phƣơng pháp tƣ

duy giải quyết vấn đề kĩ thuật một cách sáng tạo, phƣơng pháp tự học để mở

rộng kiến thức một cách hệ thống và bền vững.

- Xây dựng hệ thống các bài tập, nhiệm vụ học tập gắn với thực tiễn,

phát huy khả năng sáng tạo trong giải quyết trọn vẹn một vấn đề để tạo hứng

thú học tập cho SV.

- Để phát triển đƣợc NLSTKT cho SV cần tăng cƣờng vận dụng các

kiến thức để tạo ra sản phẩm cụ thể giải quyết vấn đề trong thực tiễn, thể hiện

tính sáng tạo trong thiết kế sản phẩm hoặc cách thức giải quyết vấn đề .

Nhƣ vậy, dạy học nhóm học phần Kĩ thuật điện tử có thể vận dụng một

số biện pháp dạy học nhƣ sau:

- Biện pháp 1: Xây dựng và sử dụng các bài toán thiết kế kĩ thuật gắn

với giải quyết các vấn đề trong thực tiễn

- Biện pháp 2: Thiết kế và thực hiện các dự án tạo ra các sản phẩm cụ

thể có tính sáng tạo.

- Biện pháp 3: Khuyến khích SV phát hiện và giải quyết vấn đề sáng

tạo trên cơ sở đặt ngƣời học vào vai trò nhà sáng chế.

2.1.4. Biểu hiện sáng tạo trong học tập các học phần Kĩ thuật điện tử

Muốn SV có cơ hội biểu hiện tính sáng tạo trong học tập thì họ phải là

ngƣời chủ động lĩnh hội tri thức khoa học còn GV chỉ là ngƣời hƣớng dẫn, cố

vấn. Biểu hiện sáng tạo trong hoạt động học tập của SV trong dạy học nhóm

học phần Kĩ thuật điện tử đƣợc mô tả cụ thể ở mỗi năng lực thành phần cấu

thành của NLSTKT.

Đánh giá NLSTKT có thể dựa vào những biểu hiện sáng tạo của các

năng lực thành phần trong dạy học Kĩ thuật điện tử, giúp cung cấp thông tin

phản hồi về quá trình học tập của SV. Biểu hiện sáng tạo của các năng lực

thành phần nhƣ: năng lực hình thành ý tƣởng mới, năng lực đề xuất và lựa

chọn giải pháp kĩ thuật phù hợp, năng lực thực hiện giải pháp kĩ thuật, năng

lực đánh giá sáng tạo kĩ thuật đƣợc mô tả cụ thể ở trong PHỤ LỤC 4. Ví dụ

nhƣ bảng 2.2 dƣới đây mô tả cụ thể biểu hiện năng lực hình thành ý tƣởng

mới của SV sƣ phạm kĩ thuật trong học tập các học phần Kĩ thuật điện tử.

Bảng 2.2.Bảng mô tả biểu hiện năng lực hình thành ý tưởng mới trong học

tập học phần Kĩ thuật điện tử

Năng lực Thành phần Biểu hiện hoạt động học tập của SV

Hình [TP.a1] Xác định [BH.a1] Xác định đƣợc vấn đề kĩ thuật mới

thành ý vấn đề kĩ thuật cần phải giải quyết trong nhiệm vụ học tập

tƣởng cần giải quyết đƣợc giao và các dữ kiện đã biết

mới [TP.a2] Phát biểu [BH.a2]Đề xuất các ý tƣởng mới giúp giải

các ý tƣởng mới quyết các nhiệm vụ học tập/ vấn đề kĩ thuật

giải quyết vấn đề mới

[TP.a3]Lựa chọn [BH.a3]Lựa chọn đƣợc một ý tƣởng mới và

một ý tƣởng mới, hiệu quả có thể đƣợc giải quyết vấn đề kĩ

có giá trị thuật khi thực hiện các nhiệm vụ học tập.

Mặt khác, mỗi biểu hiện sáng tạo trong học tập lại phân chia thành các

mức độ khác nhau, dựa vào sự khác biệt tính mới và tính giá trị đối với cá

nhân, đối với nhiều ngƣời hay với xã hội. Trong dạy học Kĩ thuật điện tử,

mức độ biểu hiện sáng tạo trong học tập của SV đƣợc phân chia thành 5 mức

độ khác nhau nhƣ sau:

- Mức 1: SV hoàn thành đƣợc nhiệm vụ học tập dựa vào gợi ý của GV

- Mức 2: SV lựa chọn 1 trong các gợi ý của GV để hoàn thành nhiệm

vụ học tập.

- Mức 3: SV chủ động, tự lực hoàn thành các nhiệm vụ học tập.

- Mức 4: SV cải tiến hƣớng dẫn của GV hoặc cách làm của các bạn SV

khác mang lại hiệu quả tốt hơn.

- Mức 5: SV chủ động tìm cách giải quyết mới khác cách làm của mọi

ngƣời nhƣng vẫn mang lại hiệu quả tốt.

2.2. MỘT SỐ BIỆN PHÁP DẠY HỌC KĨ THUẬT ĐIỆN TỬ ĐỊNH HƢỚNG

PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO KĨ THUẬT CHO SINH VIÊN

2.2.1. Xây dựng và sử dụng các bài toán thiết kế kĩ thuật gắn với giải

quyết các vấn đề trong thực tiễn

2.2.1.1. Cơ sở khoa học của biện pháp dạy học

a. Khái niệm bài toán thiết kế kĩ thuật

- Bài toán kĩ thuật: là vấn đề thuộc lĩnh vực kĩ thuật và sản xuất, cần

đƣợc giải quyết bằng phƣơng pháp khoa học dựa trên vận dụng tổng hợp các

kiến thức, kĩ năng và kĩ xảo. Bài toán kĩ thuật chứa đựng những dữ kiện (điều

kiện) và yêu cầu (hoặc câu hỏi) đòi hỏi phải giải quyết để tìm ra lời giải.

- Thiết kế kĩ thuật (TKKT): Theo từ điển bách khoa Việt Nam (tập

4), thiết kế là “lập hồ sơ kĩ thuật để xây dựng hay cải biến một công trình hay

mô hình sản xuất hoặc chế tạo một phƣơng tiện, thiết bị nào đó. Hồ sơ bao

gồm các bản vẽ tổng thể, chi tiết, kèm theo bảng thống kê vật liệu sử dụng,

thuyết minh phần tính toán và những chỉ dẫn cần thiết” [57, tr.231]. Tác giả

Nguyễn Thanh Nam cho rằng thiết kế là “quá trình chuyển đổi thông tin đặc

tả sự cần thiết tất yếu về sản phẩm thành kiến thức về sản phẩm, đƣa ra bản

vẽ, tài liệu nhƣ vật liệu, thành phần, nguyên tắc hoạt động và chỉ dẫn lắp ráp,

chế tạo ra sản phẩm” [34, tr.13]. Nhƣ vậy, có thể hiểu thiết kế kĩ thuật là quá

trình biến đổi thông tin về nhu cầu thành sơ đồ tổng thể, chi tiết kèm theo

phần tính toán, vật liệu sử dụng, nguyên tắc hoạt động và những chỉ dẫn cần

thiết để xây dựng một qui trình kĩ thuật hoặc chế tạo ra sản phẩm nào đó.

Dựa trên định nghĩa bài toán kĩ thuật và thiết kế kĩ thuật, bài toán thiết

kế kĩ thuật (bài toán TKKT) có thể hiểu là “bài toán thuộc lĩnh vực kĩ thuật

và sản xuất, yêu cầu xây dựng sơ đồ tổng thể, chi tiết kèm theo phần tính

toán, vật liệu sử dụng, nguyên tắc hoạt động và những chỉ dẫn cần thiết để

xây dựng một qui trình kĩ thuật hoặc chế tạo ra sản phẩm nào đó đ p ứng yêu

cầu xác định cho trước”.

b. Vai trò của bài toán TKKT trong dạy học phát triển NLSTKT cho SV

- Góp phần trang bị kiến thức mới cho SV, giúp họ hiểu kiến thức

một cách hệ thống và bền vững hơn: Quá trình tìm tòi sáng tạo giải bài toán

TKKT sẽ dẫn đến những hiểu biết mới, phƣơng pháp tƣ duy, phƣơng thức

giải quyết mới mà trƣớc đó SV chƣa biết. Mặt khác, giải bài toán TKKT đòi

hỏi SV phải hiểu rõ bản chất và mối quan hệ quy luật giữa các kiến thức, hiểu

biết quá trình kĩ thuật trong thực tiễn mới có khả năng vận dụng linh hoạt,

sáng tạo kiến thức vào giải quyết vấn đề. Nhƣ vậy, sử dụng bài toán TKKT

giúp SV mở rộng và củng cố kiến thức một cách hệ thống và bền vững.

- Rèn luyện ý chí, tính kiên nhẫn, tin vào khoa học và rèn luyện tính

tích cực, độc lập làm tăng hứng thú nhận thức: Quá trình vận dụng kiến

thức để giải quyết vấn đề kĩ thuật và sản xuất đòi hỏi SV phải có tính kiên

nhẫn, ý chí vƣợt khó và có tính tích cực, độc lập trong suy nghĩ để tìm ra lời

giải đúng cho bài toán. Kết quả giải bài toán TKKT thƣờng là những sản

phẩm đáp ứng nhu cầu nào đó, có khả năng ứng dụng trong thực tế. Điều này

giúp nâng cao hứng thú học tập, niềm tin vào khoa học đƣợc củng cố. Đây

chính là cơ sở quan trọng để SV thực hiện hoạt động sáng tạo kĩ thuật.

- Phát triển TDST cho SV: Bài toán TKKT thƣờng có dữ kiện không

đầy đủ, có nhiều cách giải khác nhau thì tính linh hoạt sáng tạo và thiết thực

của TDKT đƣợc phát huy tối đa. Bài toán TKKT gắn thực tiễn gần với hoạt

động sáng tạo kĩ thuật của các nhà sáng chế là một trong những con đƣờng để

phát triển TDST cho SV.

- Công cụ đánh giá NLSTKT của SV: Năng lực có thể đƣợc mô tả

bằng một loạt các bài toán/ bài tập mà qua việc giải chúng sẽ chứng minh

đƣợc sự tồn tại của năng lực [5]. Do đó sử dụng bài toán TKKT trong dạy học

kĩ thuật là công cụ để đánh giá mức độ phát triển NLSTKT của SV.

Nhƣ vậy, sử dụng bài toán TKKT trong dạy học Kĩ thuật điện tử là một

trong những biện pháp hiệu quả để phát triển NLSTKT cho SV vừa là công

cụ để đánh giá mức độ phát triển NLSTKT của SV.

c. Nguyên tắc xây dựng bài toán TKKT sử dụng trong dạy học Kĩ thuật

điện tử

Các bài toán TKKT đƣợc lựa chọn và xây dựng trong dạy học Kĩ thuật

điện tử cho SV sƣ phạm kĩ thuật phải thỏa mãn các nguyên tắc sau:

- Bài toán chứa đựng yếu tố sáng tạo: Bài toán TKKT phải đa dạng

cách thức giải quyết khác nhau tùy thuộc vào trình độ ngƣời giải. Tuy nhiên

bài toán TKKT có nhiều phƣơng án giải quyết khác nhau chƣa chắc đã sáng

tạo. Bài toán đó phải chứa đựng yếu tố sáng tạo yêu cầu tìm ra ý tƣởng mới,

giải pháp kĩ thuật mới hoặc cách thức giải quyết có cái mới khắc phục đƣợc

nhƣợc điểm của cái đã biết hoặc tạo ra cái hoàn toàn mới mà SV chƣa biết.

- Gắn với giải quyết trọn vẹn vấn đề trong thực tiễn: Bài toán TKKT

đƣợc đặt trong bối cảnh gắn với thực tế giúp SV không chỉ biết cách vận dụng

tổng hợp kiến thức kĩ thuật để giải quyết, xác định khả năng ứng dụng của

kiến thức trong thực tế mà còn phát triển kĩ năng tìm kiếm thông tin, tìm hiểu

quá trình kĩ thuật trong thực tế để giải quyết cách trọn vẹn một vấn đề cụ thể.

- Phù hợp với mục đích và nội dung dạy học: Mỗi bài toán TKKT

phải chứa đựng kiến thức cơ bản trong chƣơng trình, đảm bảo tính chính xác

và khoa học. Giải đƣợc bài toán đem lại cho SV những tri thức mới, củng cố

kiến thức đã học một cách hệ thống và bền vững.

- Đảm bảo tính khả thi, vừa sức và tạo hứng thú giải quyết cho SV:

Bài toán TKKT chứa đựng một vấn đề hoặc một mâu thuẫn vừa sức, đƣợc

diễn đạt rõ ràng và tạo hứng thú giải quyết cho SV để đảm bảo tính khả thi.

- Diễn đạt rõ ràng các yêu cầu đặt ra, ngôn ngữ chính xác khoa học:

Nội dung phải diễn đạt rõ ràng, súc tích các yêu cầu cần giải quyết, ngôn ngữ

chính xác khoa học. Bài toán thiết kế đảm bảo có đầy đủ các thành phần nội

dung: “vấn đề đặt trong bối cảnh” – “dữ kiện bài toán” –“ yêu cầu giải quyết”.

2.2.1.2. Quy trình thực hiện

Xây dựng bài toán TKKT sử dụng trong dạy học các nội dung về Kĩ

thuật điện tử thƣờng đƣợc thực hiện theo 3 bƣớc: (1) Lựa chọn đối tượng kĩ

thuật và soạn thảo sơ bộ bài toán; (2) Xác định lời giải bài toán;(3) Biên

soạn hoàn thiện nội dung bài toán. Hình 2.1 mô tả tóm tắt quy trình xây dựng

bài toán TKKT trong dạy học Kĩ thuật điện tử.

Hình 2.1.Quy trình xây dựng bài toán TKKT trong dạy học Kĩ thuật điện tử

Bài toán TKKT đƣợc sử dụng quá trình dạy học với mục đích khác

nhau nhƣ để hình thành kiến thức mới, vận dụng và mở rộng kiến thức, chuẩn

đoán hiện trạng học tập của SV hoặc kiểm tra đánh giá hiện trạng học. Tuy

nhiên việc sử dung bài toán TKKT trong dạy học thƣờng đƣợc thực hiện theo

3 bƣớc: (1) Chuẩn bị;(2) Thực hiện trên lớp;(3)Rút kinh nghiệm. Hình 2.2 mô

tả tóm tắt quy trình sử dụng bài toán TKKT trong dạy học Kĩ thuật điện tử.

Hình 2.2. Quy trình sử dụng bài toán TKKT trong dạy học Kĩ thuật điện tử

2.2.1.3. Ví dụ minh họa trong dạy học Kĩ thuật điện tử

Trong phạm vi nghiên cứu, tác giả tập trung vào xây dựng các bài toán

TKKT trong dạy học Kĩ thuật điện tử trong khâu hình thành kiến thức mới và

khâu vận dụng, mở rộng kiến thức.

a. Bài toán thiết kế kĩ thuật về “Mạch tổ hợp”

Trong dạy học học phần Kĩ thuật số, phần chƣơng 6 “Một số mạch tổ

hợp chuyên dụng” gồm các nội dung về mạch so sánh nhị phân, mạch cộng/

trừ nhị phân, bộ dồn kênh, bộ phân kênh, mạch chuyển mã. Thông qua việc

giải các bài TKKT gắn với thực tiễn, SV hình thành kiến thức mới, hiểu ứng

dụng mạch trong thực tế và hình thành phƣơng pháp tƣ duy giải quyết bài

toán gắn thực tế.

BÀI TOÁN TKKT SỐ 1: (về nội dung Bộ so sánh hai số nhị phân)

Quá trình xây dựng bài toán TKKT số 1 về Bộ so sánh nhƣ sau:

(1) Bước 1: Lựa chọn đối tượng kĩ thuật, soạn thảo sơ bộ bài toán

- Muc đích sử dụng bài toán: Sử dụng trong khâu hình thành kiến thức

mới. Thông qua giải quyết bài toán TKKT này, SV hình thành kiến thức mới

về bộ so sánh hai số nhị phân, đồng thời củng cố kiến thức về thiết kế mạch

dùng cổng logic cơ bản, vận dụng các kiến thức đã học vào giải quyết bài

toán kĩ thuật cụ thể trong thực tế.

- Nội dụng, bối cảnh và yếu tố sáng tạo của bài toán: Máy bán hàng

tự động sẽ nhận dạng giá trị tiền giấy đƣa tiền vào và so sánh với giá của sản

phẩm cần mua để đƣa ra các thông báo phù hợp. Tính sáng tạo của bài toán

TKKT này thể hiện ở việc phân tích bài toán với dữ liệu phức tạp thành dạng

bài toán đơn giản mà SV có thể mã hóa giá trị các loại tiền giấy đƣa vào, giá

sản phẩm và dựa vào những kiến thức về mạch so sánh để giải quyết.

- Soạn thảo sơ bộ bài toán:

Một máy bán hàng tự động chỉ nhận tiền có mệnh giá

5.000đ, 10.000đ và 20.000đ, giả sử sản phẩm chai nƣớc

suối có giá 10.000đ. Khi đƣa tiền vào máy bán hàng tự

động, máy tự động nhận dạng giá trị tờ tiền đƣa vào:

(1) Nếu số tiền đƣa vào nhỏ hơn giá sản phẩm thì

thông báo “không đủ mua sản phẩm”, không bán sản phẩm.

(2) Nếu số tiền đƣa vào bằng giá sản phẩm thì thông báo “vừa đủ mua

sản phẩm”, bán ra 01 sản phẩm.

(3) Nếu số tiền đƣa vào lớn hơn giá sản phẩm thì thông báo “còn lại tiền

thừa”, bán ra 01 sản phẩm và trả tiền thừa.

Hãy sử dụng nguyên tắc bộ so sánh 2 số nhị phân để thiết kế mạch điều

khiển cho máy bán hàng tự động.

a. Nêu ý tưởng thiết kế mạch điều khiển máy bán hàng tự động.

b. Vẽ sơ đồ mạch điện điều khiển (sơ đồ khối, sơ đồ mạch thực hiện).

(2) Bước 2: Xác định lời giải bài toán

- Các phương án giải quyết:

Tính sáng tạo trong cách thức giải quyết bài toán này thể hiện ở ý

tƣởng phân tích bài toán ban đầu bằng cách mã hóa các dữ kiện đầu vào và

đầu ra thành biến logic và hàm logic tƣơng ứng:

 Biến logic: Dùng 2 bít A1A0 để mã hóa giá trị tờ tiền: 5.000đ

~A1A0=01; 10.000đ ~ A1A0 =10; 20.000đ ~A1A0 =11. Dùng 2 bít B1B0 để mã

hóa giá sản phẩm, chai nƣớc suối 10.000đ ~B1B0 =10.

 Hàm logic: Hiển thị thông báo (FA>B=1 ~ “còn lại tiền thừa”, FA

~ “không đủ mua sản phẩm”, FA=B=1 ~ “vừa đủ mua sản phẩm”). Trả hàng

(bán sản phẩm H= 1, không bán sản phẩm H=0). Trả tiền thừa (trả lại tiền

thừa T=1, không phải trả lại tiền thừa T=0).

Máy bán hàng tự động so sánh mệnh giá tiền đƣa vào (A1A0) với giá

sản phẩm (B1B0) để đƣa ra 3 thông tin đầu ra: Hiển thị thông báo (F), Trả

hành (H), Trả tiền thừa (T). Bài toán đƣợc chuyển đổi về dạng bài toán đơn

giản là thiết kế bộ so sánh hai số nhị phân n bit (2 bit). Thiết kế mạch thực

hiện dùng hàm NOT- AND -OR hoặc chỉ dùng hàm NAND.

Hình 2.3.Sơ đồ khối mạch điều khiển máy bán hàng tự động

- Phác thảo lời giải: Lập phƣơng trình hàm logic, thiết kế mạch dùng

cổng logic cơ bản (hình 2.4).

Hình 2.4. Sơ đồ nguyên lí mạch điều khiển máy bán hàng tự động

- Điều chỉnh số liệu bài toán cho phù hợp: Điều chỉnh các dữ kiện bài

toán cho phù hợp với thực tiễn nếu thấy cần thiết.

(3) Bước 3: Biên soạn hoàn thiện nội dung bài toán

Xét tính khả thi, tạo hứng thú học tập (dùng kiến thức đã học để giải

quyết đƣợc một vấn đề cụ thể trong cuộc sống) và yếu tố sáng tạo (phân tích

bài toán để hình thành ý tƣởng mới giải quyết bài toán). Nhƣ vậy bài toán

TKKT này giúp SV hình thành và phát triển năng lực hình thành ý tƣởng mới.

Chỉnh sửa hoàn thiện nội dung bài toán, diễn đạt rõ ràng các yêu cầu

đặt ra, ngôn ngữ chính xác khoa học.

BÀI TOÁN TKKT SỐ 2: (về nội dung MUX và DEMUX)

Quá trình xây dựng bài toán TKKT số 2 về bộ dồn kênh MUX 2n=>1

và bộ phân kênh DEMUX 1=> 2n nhƣ sau:

(1) Bước 1: Lựa chọn đối tượng kĩ thuật, soạn thảo sơ bộ bài toán

- Muc đích sử dụng bài toán: Sử dụng trong khâu hình thành kiến thức

mới. Thông qua giải quyết bài toán TKKT này, SV hình thành kiến thức mới

về MUX và DEMUX, hiểu đƣợc ứng dụng mạch trong thực tế và biết cách

vận dụng kiến thức đã học vào giải quyết vấn đề kĩ thuật trong thực tiễn.

- Nội dung, bối cảnh và yếu tố sáng tạo của bài toán: Nhà ga tàu hỏa

có nhiều đƣờng đỗ cho các đoàn tàu dừng lại, một cổng vào và một cổng ra

kết nối với tuyến đƣờng sắt Bắc Nam, bài toán TKKT yêu cầu xây dựng sơ

đồ mạch điện điều khiển các đoàn tàu đi ra hoặc đi vào nhà ga. Tính sáng

tạo của bài toán TKKT này thể hiện ở việc phân tích bài toán phức tạp thành

dạng bài toán đơn giản mà SV có thể dựa vào những kiến thức về MUX và

DEMUX giải quyết.

- Soạn thảo sơ bộ bài toán:

Giả sử ga tàu hỏa Vinh (Nghệ An) có 4 đƣờng đỗ tàu và hai cổng

vào/ra ga kết nối với tuyến đƣờng sắt Bắc Nam.

a. Mạch điều khiển đoàn tàu đi VÀO ga, tại một thời điểm chỉ cho phép

một đoàn tàu đi vào một đường ray có số được chỉ rõ. Nêu ý tƣởng và

các phƣơng án thiết kế mạch điều khiển. Lựa chọn phƣơng án tối ƣu để

vẽ sơ đồ mạch thực hiện.

b. Mạch điều khiển đoàn tàu đi RA khỏi ga, tại một thời điểm chỉ cho phép

một đoàn tàu đang đỗ ở một đường ray có số đã được chỉ rõ được đi ra

khỏi ga. Nêu ý tƣởng và các phƣơng án thiết kế mạch điều khiển. Lựa

chọn phƣơng án tối ƣu để vẽ sơ đồ mạch thực hiện.

c. Để mạch điều khiển đoàn tàu ở ga tàu có thể ứng dụng vào trong thực tế

thì cần bổ sung thêm các bộ phận nhƣ thế nào? Nếu nhà ga có 6 đƣờng

đỗ thì sơ đồ mạch cần thay đổi nhƣ thế nào.

(2) Bước 2: Xác định lời giải bài toán

- Các phương án giải quyết bài toán

Tính sáng tạo trong cách thức giải quyết bài toán này thể hiện ở ý

tƣởng phân tích bài toán ban đầu thành dạng đơn giản và các phƣơng án giải

quyết khác nhau để thiết kế mạch điện tử. Cụ thể nhƣ sau:

+ Ý tưởng giải câu a, mạch điều khiển đoàn tàu ĐI VÀO nhà ga chỉ có

01 lối vào (kí hiệu Xin) và 04 lối ra (kí hiệu Yout j: Y0, Y1, Y2, Y3), đầu ra

Yout j sẽ đƣợc nối với đầu vào Xin đƣợc chỉ đích danh bởi các đầu vào điều

khiển j=A1A0 (cần 2 biến điều khiển A1A0 để mã hóa đƣợc 4 đầu ra Yout j). Sử dụng nguyên tắc của DEMUX 1=>22 để thiết kế mạch.

+ Ý tưởng giải câu b, mạch điều khiển đoàn tàu ĐI RA ga tƣơng ứng có

4 lối vào (kí hiệu Xini: X0, X1,X2,X3) và chỉ có 1 lối ra (kí hiệu Yout), đầu ra

Yout sẽ đƣợc nối với đầu vào Xin i đƣợc chỉ đích danh bởi các đầu vào điều

khiển i=B1B0 (cần 2 biến điều khiển B1B0 để mã hóa đƣợc 4 đầu vào Xin i). Sử dụng nguyên tắc của MUX 22=> 1 để thiết kế mạch.

Nhƣ vậy với ý tƣởng này, bài toán thực tiễn đƣợc chuyển đổi về dạng

đơn giản là thiết kế mạch sử dụng nguyên lí MUX và DEMUX để giải quyết.

+Các phương án giải quyết SV có thể lựa chọn:Thiết kế mạch dùng

cổng NOT- AND -OR hoặc chỉ sử dụng hàm NAND hoặc sử dụng vi mạch

tích hợp MUX/ DEMUX. Lựa chọn vi mạch họ TTL hoặc CMOS.

- Phác thảo lời giải:

+ Câu a và b: 1- Hình thành ý tƣởng giải bài toán; 2-Viết phƣơng trình

DEMUX 1=>22(đối câu a) và MUX 22=>1 (đối câu b); 3-Thiết kế mạch dùng

cổng logic cơ bản, lựa chọn linh kiện phù hợp và vẽ sơ đồ mạch thực hiện.

Ví dụ các phƣơng án thực hiện câu b: hình 2.5a (thiết kế mạch dùng

NOT- AND-OR, dùng 3 vi mạch khác nhau) và hình 2.5b (thiết kế mạch chỉ

dùng hàm NAND, dùng 1 vi mạch). SV cần biết so sánh các phƣơng án thực

hiện để lựa chọn đƣợc phƣơng án tối ƣu.

+ Câu c, để mạch điều khiển có thể áp dụng vào thực tế, SV tiếp tục

nghiên cứu thêm các vấn đề: mạch chấp hành bao gồm đèn báo hiệu và hiển

thị; bảng điều khiển trung tâm. Nếu nhà ga có 6 đƣờng đỗ thì có thể sử dụng

MUX 23=>1 và DEMUX 1=>23 giải quyết nhƣng không sử dụng hết 8 trạng

thái đầu vào điều khiển (hình 2.6). Bài toán giúp SV vận dụng linh hoạt, sáng

tạo các kiến thức đã học, hình thành phƣơng pháp tƣ duy để giải quyết vấn đề

một cách sáng tạo.

(dùng cùng 1 loại vi mạch) (dùng 3 vi mạch khác nhau)

(a) Dùng hàm NOT-AND-OR (b) Chỉ dùng hàm NAND

+ + + Phương trình : Yout =

Hình 2.5.Sơ đồ mạch điều khiển đoàn tàu đi ra khỏi ga

Hình 2.6. Sơ đồ khối mạch điều khiển đoàn tàu ở nhà ga có 6 đường đỗ

- Điều chỉnh nội dung bài toán: Điều chỉnh các dữ kiện bài toán cho

phù hợp với thực tiễn.

(3) Bước 3: Biên soạn hoàn thiện nội dung

Xét tính khả thi (lựa chọn số đƣờng ray là 4 hoặc 8.. tùy thuộc trình độ

SV), tạo hứng thú học tập và yếu tố sáng tạo (phân tích bài toán để hình thành

ý tƣởng mới giải quyết bài toán, đề xuất nhiều phƣơng án giải quyết khác

nhau và phân tích để lựa chọn giải pháp tối ƣu). Nhƣ vậy bài toán TKKT này

giúp SV hình thành và phát triển năng lực hình thành ý tƣởng mới, năng lực

đề xuất và lựa chọn giải pháp kĩ thuật phù hợp. Chỉnh sửa hoàn thiện bài toán,

nội dung diễn đạt rõ ràng các yêu cầu đặt ra, ngôn ngữ chính xác khoa học.

Dựa vào bài toán này, GV có thể thay đổi đối tƣợng vận dụng nhƣ lựa

chọn dữ liệu hoặc chuyển mạch điện tử cho một đối tƣợng nào đó, ví dụ nhƣ

chọn nguồn tín hiệu đầu vào INPUT cho Tivi hoặc mạch điều khiển cấp điện

cho nhà máy. Qua đó GV có thể đánh giá đƣợc khả năng vận dụng linh hoạt

kiến thức vào giải quyết tình huống trong thực tiễn của SV.

b. Bài toán thiết kế kĩ thuật về “Ứng dụng mạch đếm”

Trong dạy học nội dung “Bộ đếm” của học phần Kĩ thuật số thuộc

chƣơng 8 “Các mạch logic dãy”, có thể xây dựng bài toán TKKT để SV vận

dụng sáng tạo kiến thức vào giải quyết trọn vẹn vấn đề thực tiễn nhƣ sau:

BÀI TOÁN TKKT SỐ 3:

Quá trình xây dựng bài toán TKKT số 3 về ứng dụng bộ đếm nhƣ sau:

(1) Bước 1: Lựa chọn đối tượng kĩ thuật, soạn thảo sơ bộ bài toán

- Muc đích sử dụng bài toán: sử dụng ở khâu vận dụng và mở rộng

kiến thức sau khi SV học xong các kiến thức về bộ đếm.

- Nội dung, bối cảnh và yếu tố sáng tạo bài toán: Dây chuyền đóng

gói sản phẩm, có nhiệm vụ đếm sản phẩm đạt yêu cầu đi qua và đóng gói theo

số lƣợng nào đó. Tính sáng tạo của bài toán TKKT này thể hiện ở việc phân

tích bài toán phức tạp thành dạng bài toán đơn giản và lựa chọn giải pháp kĩ

thuật tối ƣu mà SV có thể dựa vào các kiến thức về bộ đếm thập phân, bộ đếm

đặt lại trạng thái để giải quyết.

- Soạn thảo sơ bộ bài toán:

Mạch đếm sản phẩm thƣờng đƣợc bố

trí trên các dây chuyền đóng gói sản phẩm để

đếm số sản phẩm đi qua. Mỗi sản phẩm đi

qua bộ phận cảm biến, mạch đếm tăng lên

một đơn vị. Mạch có thể reset lại hệ thống khi cần thiết.

a. Trình bày các ý tƣởng thiết kế mạch đếm sản phẩm. Lựa chọn một

phƣơng án tối ƣu, vẽ sơ đồ và mô phỏng hoạt động của mạch.

b. Giả sử khi có đủ 24 chai nƣớc mạch sẽ có thông báo đã đủ số lƣợng

chai nƣớc cho một thùng và mạch tiếp tục đếm lại từ đầu.

-Các ý tƣởng thiết kế mạch đếm trong tình huống này.

- Xây dựng một sơ đồ mạch đếm sản phẩm sao cho tối ƣu.

c. Để có thể ứng dụng trong thực tế, mạch điện cần bổ sung thêm những

bộ phận nhƣ thế nào?

(2) Bước 2: Xác định lời giải bài toán

- Các phương án giải quyết:

Tính sáng tạo trong cách thức giải quyết bài toán này thể hiện ở ý

tƣởng phân tích bài toán ban đầu, đề xuất ra nhiều giải pháp kĩ thuật khác

nhau và phân tích để lựa chọn giải pháp tối ƣu. Cụ thể nhƣ sau:

+ Ý tưởng giải câu a, đây là tình huống cụ thể có trong sản xuất sử

dụng mạch đếm thập phân với tín hiệu xung nhịp Cp đƣợc lấy ra từ mạch cảm

biến chuyển động phát hiện sản phẩm đi qua. Bài toán qui về dạng bài toán

thiết kế bộ đếm thập phân.

+ Ý tưởng giải câu b, bản chất vấn đề là sử dụng bộ đếm đặt lại trạng

thái. Xây dựng bộ đếm thập phân từ 0 đến 23 bằng cách khi đếm đến 24 thì

đƣa tín hiệu tới đầu vào reset lại mạch.

+ Ý tưởng giải câu c, để giải quyết trọn vẹn vấn đề gắn thực tiễn, SV

cần nghiên cứu thêm một số nội dung nhƣ: phần mạch cảm biến sản phẩm,

phần mạch chấp hành, phần mạch nguồn nuôi.

+ Các phương án giải quyết SV có thể lựa chọn: Một số loại vi mạch số

có khả năng đếm thuận nhƣ 74LS192 (họ TTL) hoặc 4029 (họ CMOS), 4016.

Khối mạch cảm biến có thể sử dụng quang trở, thu phát hồng ngoại... Bài toán

TKKT này có nhiều sơ đồ mạch thực hiện khác nhau tùy thuộc vào việc lựa

chọn linh kiện, SV biết cách phân tích ƣu nhƣợc điểm từng phƣơng án và lựa

chọn ra một giải pháp tối ƣu dễ thực hiện để xây dựng sơ đồ mạch điện tử .

- Phác thảo lời giải: Vẽ sơ đồ khối mạch điện (hình 2.7).

Hình 2.7. Sơ đồ khối bộ đếm sản phẩm trong dây chuyền đóng gói sản phẩm

Phác thảo các phƣơng án thực hiện, ví dụ: hình 2.8a là phƣơng án giải

quyết dùng vi mạch họ TTL, hình 2.8b là dùng vi mạch họ CMOS.

Đếm đến 24 ~ hàng

chục A (U3) và đơn vị

B (U1) của 74LS192:

Q0Q1Q2Q3

=> RESET=B2.A1

Đếm đến 24 ~ hàng

chục A (U1) và đơn vị

(U2) của 4016:

ABCDEFG

=> RESET =

(A1B1D1E1G1) . (B2C2F2G2)

(a) Dùng vi mạch đếm 74192 và giải mã 7447

(b) Dùng vi mạch tích hợp đếm và giải mã 4016

Hình 2.8.Mạch đếm sản phẩm trong dây chuyền đóng gói sản phẩm

- Điều chỉnh nội dung bài toán: Điều chỉnh các dữ kiện bài toán cho

phù hợp với thực tiễn.

(3) Bước 3: Biên soạn hoàn thiện nội dung

Xét tính khả thi, tạo hứng hứng thú và yếu tố sáng tạo (phân tích bài

toán để hình thành ý tƣởng mới giải quyết bài toán, đề xuất nhiều phƣơng án

giải quyết khác nhau và phân tích để lựa chọn giải pháp tối ƣu). Nhƣ vậy bài

toán TKKT này giúp SV hình thành và phát triển năng lực hình thành ý tƣởng

mới, năng lực đề xuất và lựa chọn giải pháp kĩ thuật phù hợp. Chỉnh sửa hoàn

thiện bài toán, nội dung diễn đạt rõ ràng các yêu cầu đặt ra, ngôn ngữ chính

xác khoa học.

Tƣơng tự quá trình xây dựng bài toán thiết kế đã phân tích ở trên, GV

có thể thay đổi đối tƣợng vận dụng nhƣ thiết kế các mạch đếm sự kiện hoặc

biến cố (ví dụ nhƣ đếm số xe ôtô vào gara, đếm số ngƣời đi qua cửa). Dƣới

đây là một số bài toán TKKT tƣơng tự nhƣ sau:

Bài toán TKKT số 4: Máy phát số thứ tự giúp khách hàng tự động lấy

phiếu số thứ tự, đảm bảo tính kh ch quan. Người sử dụng

chọn loại dịch vụ sẽ thực hiện và ấn nút để lấy số thứ tự giải

quyết, mỗi lần bấm thì số thứ tự ở loại dịch vụ đó sẽ tự động

tăng lên 1 đơn vị và máy in/ hiển thị số thứ tự.

Hãy thiết kế mạch tự động lấy số thứ tự và hiển thị 4

chữ số.

- Trình bày các ý tƣởng thiết kế mạch lấy số tự động khi số thứ tự bắt

đầu từ 0000. Lựa chọn phƣơng án tối ƣu,vẽ mạch điện thực hiện.

- Giả sử máy cài đặt bắt đầu lấy số thứ tự từ số 3300 thì mạch điện trên

cần thay đổi nhƣ thế nào?

Bài toán TKKT số 5: Một gara t dưới tầng hầm của chung cư có

thể chứa được tối đa 80 t . Gara có một đường vào và 1 đường ra, tại mỗi

thời điểm chỉ cho 1 xe đi vào hoặc đi ra.

Hãy thiết kế mạch đếm và hiển thị số xe đang đỗ trong gara:

- Trình bày các ý tƣởng thiết kế mạch đếm và hiển thị số xe đang đỗ

- Lựa chọn phƣơng án tối ƣu để xây dựng sơ đồ mạch thực hiện.

c. Bài toán thiết kế kĩ thuật về “Mạch so s nh”

Trong học phần Kĩ thuật tƣơng tự, chƣơng 6 “Kĩ thuật xung” có nội

dung về khóa điện tử dùng transistor lƣỡng cực (BJT) và khuếch đại thuật

toán (OA), GV có thể sử dụng bài toán TKKT sau giúp SV củng cố kiến thức

đã học, khám phá tri thức mới, vận dụng linh hoạt sáng tạo các kiến thức vào

giải quyết vấn đề gắn thực tiễn:

BÁI TOÁN TKKT SỐ 6:

Quá trình xây dựng bài toán TKKT số 6 về Mạch so sánh (chuyển

mạch điện tử) nhƣ sau:

(1) Bước 1: Lựa chọn đối tượng kĩ thuật, soạn thảo sơ bộ bài toán

- Muc đích sử dung bài toán: sử dụng trong khâu củng cố kiến thức,

vận dụng kiến thức đã học về các mạch so sánh vào giải quyết trọn vẹn vấn đề

gắn thực tiễn.

- Nội dung, bối cảnh và yếu tố sáng tạo bài toán: Hệ thống chiếu sáng

tự động ở nơi công cộng (ví dụ sân vận động, đƣờng phố...) giúp tiết kiệm

điện năng và giảm chi phí vận hành. Tính sáng tạo của bài toán TKKT này thể

hiện ở việc phân tích bài toán để hình thành các ý tƣởng giải quyết dựa vào

kiến thức về kĩ thuật xung, đề xuất nhiều phƣơng án giải quyết khác nhau và

lựa chọn ra một giải pháp kĩ thuật tối ƣu để thực hiện.

- Soạn thảo sơ bộ bài toán:

Sân vận động (sân bóng đá mini) thƣờng

lắp đặt 4 hệ thống các đèn LED chiếu sáng công

suất lớn ở các góc sân. Giả sử mỗi hệ thống gồm

8 đèn LED, hãy thiết kế mạch điện điều khiển bật

(ON)/ tắt (OFF) hệ thống các đèn LED nói trên sao cho cung

cấp đủ ánh sáng cho ngƣời chơi thể thao và tiết kiệm điện năng.

a. Trình bày c c ý tưởng thiết kế mạch điện điều khiển

hệ thống c c đèn

b. Lựa chọn ý tưởng tối ưu có khả năng thực hiện, xây dựng sơ đồ mạch

điện điều khiển hệ thống c c đèn LED c ng suất ở sân vận động

(2) Bước 2: Xác định lời giải bài toán

Tính sáng tạo trong cách thức giải quyết bài toán này thể hiện ở khả

năng hình thành nhiều ý tƣởng mới giúp định hƣớng giải bài toán, đề xuất

nhiều giải pháp kĩ thuật khác nhau và lựa chọn một giải pháp tối ƣu để thực

hiện. Cụ thể nhƣ sau:

- Các phương án giải quyết: Có nhiều ý tƣởng khác nhau đáp ứng các

yêu cầu: dễ dàng điều khiển, tiết kiệm điện năng… nhƣ hình 2.9.

Hình 2.9.C c ý tưởng giải quyết bài toán thiết kế mạch điều khiển đèn LED

Ý tƣởng đơn giản nhất là dùng công tắc điều khiển trực tiếp 4 hệ thống

đèn LED, phức tạp hơn dùng mạch cảm biến ánh sáng để điều khiển tự động,

hoặc tiết kiệm điện năng dùng mạch điều khiển bật/ tắt số lƣợng đèn LED tùy

thuộc cƣờng độ chiếu sáng ngoài trời. Các phƣơng án thiết kế mạch điều

khiển 2 trạng thái ON/OFF rất đa dạng nhƣ dựa vào chuyển mạch dùng

transistor lƣỡng cực (BJT), khuếch đại thuật toán (OA), hoặc dựa vào mạch

tạo thời gian trễ IC 555.

-Phác thảo lời giải: Trong phạm vi bài toán chỉ nên đề cập đến phần

thiết kế mạch điện điều khiển tự động bật/ tắt các bóng đèn. Phác thảo một số

phƣơng án SV có thể thực hiện đƣợc:

+ Mạch tự động bật/ tắt 8 đèn LED cùng lúc tùy theo cƣờng độ ánh

sáng ngoài trời. Thiết kế mạch có thể dùng: transistor lƣỡng cực (hình 2.10a),

khuếch đại thuật toán (hình 2.10b), mạch tạo thời gian trễ 555 (hình 2.10c)

(a) Phương án (b) Phương án 2 (c) Phƣơng án 3

Hình 2.10.Mạch tự động bật/ tắt đèn theo cường độ ánh sáng ngoài trời

+ Mạch tự động bật/ tắt từng đèn LED tùy theo cƣờng độ ánh sáng

ngoài trời, theo nguyên tắc trời càng tối thì bật càng nhiều đèn. Thiết kế mạch

có thể dùng: mạch khuếch đại thuật toán OA LM324 (hình 2.11a) để tạo

thành mạch so sánh nhiều mức hoặc vi mạch tích hợp LM3915 (hình 2.11b).

- Điều chỉnh nội dung bài toán: Sau khi phác thảo các lời giải, điều

chỉnh các dữ kiện bài toán cho phù hợp nếu thấy cần thiết. Tùy thuộc khả

năng sáng tạo của SV, GV có thể lựa chọn mức độ yêu cầu phù hợp:

- Mức độ 1: xây dựng đƣợc sơ đồ mạch tự động điều khiển bật/ tắt

đồng thời hệ thống 8 đèn LED (có thể lựa chọn chuyển mạch điện tử dùng

BJT hoặc mạch so sánh dùngOA).

- Mức độ 2: xây dựng đƣợc sơ đồ mạch tự động điều khiển bật/ tắt

đồng thời hệ thống 8 đèn LED có tạo thời gian trễ (dùng vi mạch 555);

- Mức độ 3: xây dựng đƣợc sơ đồ mạch tự động điều khiển bật/ tắt từng

đèn LED tùy theo cƣờng độ chiếu sáng ngoài trời, có thể điều khiển 2 - 4 - 8

mức khác nhau.

(a) Phương án 1 (b) Phương án 2

Hình 2.11.Mạch tự động bật/ tắt 04 đèn điện theo các mức, tùy thuộc

cường độ ánh sáng ngoài trời

(3) Bước 3: Biên soạn hoàn thiện nội dung bài toán

Xét tính khả thi, tạo hứng hứng thú và yếu tố sáng tạo (tìm kiếm các

giải pháp kĩ thuật mới làm tăng tính điều khiển của hệ kĩ thuật). Nhƣ vậy, bài

toán TKKT này giúp SV hình thành và phát triển năng lực hình thành ý tƣởng

mới, năng lực đề xuất và lựa chọn giải pháp kĩ thuật phù hợp.

Chỉnh sửa hoàn thiện nội dung, bài toán phải diễn đạt rõ ràng các yêu

cầu đặt ra, ngôn ngữ chính xác.

2.2.2. Thiết kế và thực hiện các dự án tạo ra các sản phẩm cụ thể có tính

sáng tạo

2.2.2.1. Cơ sở khoa học của biện pháp dạy học

a. Bản chất dạy học theo dự án

Dạy học theo dự án (DHDA) là phƣơng thức dạy học mới, đƣợc áp

dụng ngày càng nhiều trong giáo dục, đặc biệt đào tạo nghề [43] và đại học

[44]. Trong đào tạo đại học, các bài tập lớn môn học, đồ án môn học hoặc đồ

án tốt nghiệp là những hình thức gần gũi với DHDA. Trong lĩnh vực lí luận

dạy học có nhiều quan điểm, định nghĩa khác nhau về phƣơng thức dạy học

này. Một số nghiên cứu đều thống nhất một số đăc điểm cơ bản của DHDA

là: định hƣớng vào thực tiễn, định hƣớng vào hành động và sản phẩm, định

hƣớng hứng thú và phát huy tính tự lực của SV, cộng tác làm việc.

Vậy có thể hiểu dạy học theo dự án (DHDA) là “một phương thức dạy

học, trong đó SV phải tự lực thực hiện nhiệm vụ học tập phức hợp gắn liền

với thực tiễn, có sự kết hợp giữa nghiên cứu lí thuyết với vận dụng lí thuyết

trong hoạt động thực tiễn, thực hành để tạo ra sản phẩm có thể giới thiệu”.

Hình thức làm việc cơ bản của DHDA là làm việc nhóm.

b. Vai trò DHDA trong dạy học phát triển NLSTKT cho SV

Những đặc điểm cơ bản của DHDA đã thể hiện đƣợc những ƣu điểm

của phƣơng thức dạy học này đối với SV trong dạy học nhƣ sau:

- Rèn luyện tính kiên trì, kích thức động cơ học tập, phát huy tính tự

chủ và tự chịu trách nhiệm: DHDA đòi hỏi SV phải có tính kiên nhẫn, ý chí

vƣợt khó và có tính tích cực, độc lập trong suy nghĩ khi giải quyết trọn vẹn

vấn đề gắn thực tiễn. Việc vận dụng đƣợc các kiến thức vào thực tiễn để tạo

ra các sản phẩm cụ thể sẽ làm cho các nội dung học tập trở nên có ý nghĩa

hơn đối với SV, thúc đẩy hứng thú học tập và động lực để SV tích cực hành

động kiến tạo tri thức mới. Đây chính là cơ sở quan trọng để SV thực hiện

hoạt động sáng tạo kĩ thuật.

- Vận dụng tổng hợp các tri thức vào giải quyết vấn đề thực tiễn giúp

mở rộng kiến thức chuyên môn sâu về kĩ thuật: Để giải quyết trọn vẹn vấn

đề gắn thực tiễn tạo ra sản phẩm cụ thể, SV không chỉ huy động kiến thức

trong nội dung học tập các môn học mà còn có khả năng tìm hiểu quá trình kĩ

thuật trong thực tiễn cuộc sống, thực tiễn lao động sản xuất để kiến tạo tri

thức mới cũng nhƣ vận dụng lí thuyết vào giải quyết các nhiệm vụ thực hành

để tạo thành sản phẩm cụ thể nào đó. Do đó phƣơng thức dạy học này giúp

mở rộng kiến thức chuyên môn nghề nghiệp

- Gắn lí thuyết với hành động, tư duy với hành động, học tập với

cuộc sống và lao động sản xuất khi tạo ra sản phẩm cụ thể đáp ứng nhu

cầu thực tiễn: Các sản phẩm cụ thể đƣợc tạo ra trong các giai đoạn thực hiện

dự án giúp SV hình thành khả năng tạo ra sản phẩm cụ thể đáp ứng nhu cầu

thực tiễn, giúp gắn kết việc học tập ở nhà trƣờng với thực tiễn cuộc sống, thực

tiễn lao động sản xuất. DHDA các nội dung về kĩ thuật sẽ tạo cơ hội để SV

đƣợc trải nghiệm quá trình giải quyết vấn đề kĩ thuật trong thực tiễn, đƣợc tự

nghiên cứu, khám phá, thử nghiệm tạo ra một sản phẩm kĩ thuật cụ thể có thể

ứng dụng trong thực tiễn.

Nhƣ vậy DHDA tạo môi trƣờng thuận lợi để SV đƣợc thực hiện các

hoạt động sáng tạo kĩ thuật giống nhƣ của các nhà sáng chế thông qua việc tự

chủ lập kế hoạch và thực hiện dự án, qua đó phát triển NLSTKT cho SV. Vậy

DHDA đƣợc sử dụng trong dạy học Kĩ thuật điện tử với mục đích:

- Giúp SV khám phá, tiếp nhận kiến thức thuộc lĩnh vực chuyên môn kĩ

thuật một cách sáng tạo, cũng nhƣ hình thành phƣơng pháp tƣ duy giải quyết

trọn vẹn vấn đề kĩ thuật trong thực tiễn.

- Bồi dƣỡng và phát triển một số năng lực thành phần của NLSTKT,

đặc biệt là năng lực thực hiện giải pháp kĩ thuật. Ngoài ra còn giúp phát triển

một số năng lực chung cốt lõi cần thiết cho nghề nghiệp của SV sƣ phạm kĩ

thuật nhƣ năng lực tự chủ và tự học, năng lực giao tiếp và hợp tác, năng lực

giải quyết vấn đề.

c. Nguyên tắc vận dụng DHDA để tổ chức hoạt động học tập làm nhà

sáng chế, tạo ra sản phẩm cụ thể có tính sáng tạo

Để tổ chức DHDA tạo ra sản phẩm cụ thể có tính sáng tạo, phù hợp với

nội dung chƣơng trình các học phần Kĩ thuật điện tử, thiết kế các dự án cần

tuân thủ theo một số nguyên tắc sau:

- Dự án phải phát huy khả năng sáng tạo của SV trong quá trình

thực hiện: Không phải nội dung nào cũng phù hợp để DHDA, cần tích hợp lí

thuyết với thực hành, lí thuyết với thực tiễn để tạo ra sản phẩm giải quyết trọn

vẹn một vấn đề trong thực tế cuộc sống. Dự án đƣợc thiết kế có sự phối hợp

giữa nghiên cứu lí thuyết, tìm hiểu quá trình kĩ thuật trong thực tiễn và vận

dụng tổng hợp kiến thức hoặc nghiên cứu lí thuyết với tổ chức các hoạt động

thực hành để tạo ra sản phẩm cải tiến so với những sản phẩm đã có và ứng

dụng đƣợc vào cuộc sống. Dự án cũng phải có nhiều giải pháp kĩ thuật, cách

thức triển khai khác nhau, SV lựa chọn và thực hiện giải quyết các vấn đề có

yếu tố mới giúp khắc phục nhƣợc điểm của những giải pháp đã có.

- Nội dung dự án gắn với giải quyết trọn vẹn vấn đề trong thực tiễn

cuộc sống: Các dự học tập phải gắn với việc giải quyết các vấn đề kĩ thuật có

trong thực tiễn đời sống và thực tiễn sản xuất, đòi hỏi SV phải phát hiện đƣợc,

lập kế hoạch giải quyết và giải quyết đƣợc một loạt các vấn đề liên quan.

- Định hướng hứng thú cho SV: Để tăng cƣờng tính chủ động, sáng

tạo cho ngƣời học, dự án học tập đƣợc thực hiện theo cách để SV tự lựa chọn

dự án, rồi thảo luận những vấn đề cần giải quyết, tìm hiểu các kĩ thuật cần

thiết và thực hiện dự án do mình lựa chọn.

- Đảm bảo tính khả thi: Thời lƣợng thực hiện dự án phù hợp với nội

dung, thời gian thực hiện, điều kiện cơ sở vật chất và khả năng của SV.

2.2.2.2. Qui trình thực hiện

Chuẩn bị, lập kế hoạch tổ chức DHDA gồm 4 bƣớc: (1) Lựa chọn nội

dung DHDA; (2) Xác định mục tiêu, tình huống và chủ đề DHDA; (3) Lập kế

hoạch thực hiện DHDA; (4) Xây dựng công cụ đ nh giá DHDA. Hình 2.12

mô tả quy trình lập kế hoạch tổ chức DHDA trong dạy học Kĩ thuật điện tử.

Hình 2.12.Quy trình chuẩn bị, lập kế hoạch tổ chức DHDA

Giai đoạn thực hiện DHDA gồm các 4 bƣớc nhƣ sau: (1) Xác định chủ

đề và mục đích dự án; (2) Lập kế hoạch thực hiện; (3) Thực hiện dự án; (4)

Báo cáo kết quả và đ nh giá dự án. Hình 2.13 là sơ đồ mô tả quy trình tổ

chức thực hiện DHDA trong dạy học Kĩ thuật điện tử, thể hiện các bƣớc thực

hiện, hoạt động của GV-SV và sản phẩm học tập cần có của mỗi bƣớc.

Hình 2.13. Quy trình tổ chức thực hiện DHDA trong dạy học Kĩ thuật điện tử

2.2.2.3. Ví dụ minh họa trong dạy học Kĩ thuật điện tử

Có 2 dạng dự án học tập có thể tổ chức thực hiện trong dạy học Thực

hành Kĩ thuật điện tử, đó là:

- Dự án thực hành (trọng tâm là tạo ra sản phẩm vật chất đáp ứng yêu

cầu thực tiễn)

- Dự án hỗn hợp (kết hợp khảo sát thực trạng, nghiên cứu lí thuyết,

hoạt động thực hành)

Dựa vào nguyên tắc nguyên tắc vận dụng DHDA và phân tích chƣơng

trình môn học, tác giả đề xuất một số dự án tạo ra sản phẩm cụ thể có tính

sáng tạo trong dạy học Thực hành kĩ thuật điện tử.

Bảng 2.3.Một số dự n học tập ở học phần Thực hành Kĩ thuật điện tử

Phần Nội dung Tên dự án Dạng dự án

Thực hành - Nguồn một Thiết kế và lắp ráp bộ nguồn - Dự án thực

mạch điện chiều một chiều cấp nguồn cho các hành

tử tƣơng tự bài thực hành

cơ bản - Mạch khuếch Thiết kế và lắp ráp mạch - Dự án thực

đại điện máy tăng âm hành

- Mạch so sánh, -Thiết kế và lắp ráp mạch - Dự án hỗn

chuyển mạch điện chiếu sáng tự động hợp

điện tử. trong gia đình

-Thiết kế và lắp ráp mạch

báo cháy tự động

- Chế tạo Robot bám đƣờng

tự động

Thực hành + Bộ đếm cơ số Lắp ráp mạch đếm sản phẩm - Dự án hỗn

mạch điện đếm khác nhau hợp

trong dây chuyền đóng gói sản xuất tự động tử số

a. Thiết kế và thực hiện dự án “Chế tạo robot dò đường tự động”

Dự án này đƣợc tổ chức trong dạy học Thực hành kĩ thuật điện tử, tạo

môi trƣờng để SV củng cố kiến thức (về mạch so sánh, kĩ thuật cảm biến…),

hoàn thiện kĩ năng thực hành điện tử cơ bản (lắp ráp và điều chỉnh mạch điện

tử, hàn mạch…) và vận dụng linh hoạt kiến thức vào giải quyết trọn vẹn vấn

đề để chế tạo thành công mô hình robot bám đƣờng tự động.

Tính sáng tạo trong quá trình thực hiện dự án thể hiện ở các hoạt động:

lựa chọn giải pháp kĩ thuật đơn giản làm giảm giá thành chế tạo, thời gian chế

tạo robot đƣợc rút ngắn, phát hiện và giải quyết một loạt vấn đề kĩ thuật mới

phát sinh trong quá trình chế tạo để robot. Nhƣ vậy dự án “chế tạo robot dò

đƣờng tự động” giúp SV phát triển năng lực thực hiện giải pháp kĩ thuật.

PHÂN TÍCH VÍ DỤ 1:

*) Xác định nội dung DHDA

- Học phần tổ chức DHDA: Thực hành kĩ thuật điện tử

- Nội dung liên quan xây dựng dự án học tập: kết thúc phần thực hành

Kĩ thuật tƣơng tự, có thể tạo dự án để SV vận dụng tổng hợp các kiến thức.

*) Tình huống và các chủ đề DHDA

- Tình huống: “Robot dò đƣờng tự động” di chuyển trong các khu vực

nguy hiểm thay thế cho con ngƣời. Robot dò dƣờng có thể chuyển động bám

theo một quỹ đạo định sẵn là các vạch dẫn màu đen trên nền trắng và tự động

dừng lại khi gặp ô vuông màu đen có kích thƣớc lớn hơn. Các nhóm thiết kế

và chế tạo mô hình robot dò đƣờng hoạt động theo yêu cầu.

- Yêu cầu sản phẩm: Chế tạo đƣợc mô hình robot dò đƣờng luôn luôn

bám theo đƣờng vạch dẫn màu đen (bề rộng 3 cm) trên nền trắng và tự động

dừng lại khi gặp ô vuông màu đen kích thƣớc 10cmx10cm. Sản phẩm có giá

thành chế tạo rẻ, tốc độ di chuyển nhanh nhƣng vẫn có khả năng bám đƣờng

tốt, thời gian lắp ráp chế tạo theo quy định (4 tiết trên lớp).

- Các nhiệm vụ nghiên cứu: (1) Tính toán, thiết kế sơ đồ mạch điện

robot dò đƣờng tự động; (2) Lập kế hoạch chế tạo robot dò đƣờng tự động;

(3) Chế tạo robot dò đƣờng tự động.

*) Lập kế hoạch tổ chức dạy học thực hiện DHDA

Hoạt động 1: Lựa chọn chủ đề và lập kế hoạch thực hiện dự án.

Mục đích Tạo tình huống thực tiễn giới thiệu dự án robot dò đƣờng để

SV xác định chủ đề, mục tiêu và lập kế hoạch thực hiện dự án. Lập kế hoạch

giúp các thành viên biết đƣợc nội dung công việc, thời hạn hoàn thành.

Hoạt động 2: Thực hiện dự án.

Mục đích Nhóm SV triển khai các nhiệm vụ học tập dựa theo bản kế

hoạch thực hiện dự án đã xây dựng để chế tạo thành công mô hình robot dò

đƣờng tự động hoạt động theo đúng yêu cầu.

Hoạt động 3: Báo cáo kết quả và đ nh giá dự án.

Mục đích Báo cáo sản phẩm tạo ra và đánh giá tổng kết quá trình thực

hiện dự án học tập của từng nhóm, cả lớp.

Bảng 2.4.Kế hoạch thực hiện dạy học dự n “Chế tạo robot dò đường”

Hoạt Thời Phƣơng Dự kiến sản Nội dung Phƣơng pháp động gian tiện phẩm

Máy tính, máy chiếu

Hoạt động 1

- Đàm thoại, nêu và giải quyết vấn đề. -Thảo luận nhóm 1 tiết (chính khóa) Xác định đề chủ (nhiệm và vụ) mục tiêu - Chủ đề : chế dò robot tạo đƣờng tự động - Các nội dung cần nghiên cứu

kế

Giấy, bút, tính máy (nếu có) 1 tiết (chính khóa) Lập hoạch thực hiện dự án - Chia nhóm thực hiện dự án -Nhóm dựa án thảo luận - Chia nhóm - Kế hoạch thực hiện dự án của từng nhóm

Tính toán, - Nhóm dựa án - Máy tính - Sơ đồ nguyên lí Hoạt

thiết kế sơ thảo luận mô phỏng và lắp ráp mạch động

2 tuần đồ mạch - Nghiên cứu tài mạch điện điện tử của robot 2

(ngoài robot dò liệu về robot rò tử dò đƣờng.

giờ) đƣờng tự đƣờng tự động - Vật tƣ,

động - Thực hành kĩ thiết bị,

thuật: lắp ráp linh kiện

test thử mạch

Lập kế - Nhóm dựa án Giấy, bút, -Kế hoạch chế

hoạch chế thảo luận máy tính tạo lắp ráp robot

tạo robot - Vật tƣ, dò đƣờng

thiết bị, - Danh mục vật

linh kiện tƣ, linh kiện

4 tiết Chế tạo - Thực hành kĩ - Vật tƣ, - Mô hình robot

(chính robot dò thuật: chế tạo, thiết bị, dò đƣờng hoạt

khóa) đƣờng tự lắp ráp và hiệu linh kiện động đƣợc

động chỉnh robot

1 tuần Chuẩn bị - Thảo luận - Máy tinh - Hoàn thiện mô

(ngoài báo cáo nhóm, Thực - Vật tƣ, hình robot

giờ hành kĩ thuật thiết bị, - Báo cáo kết quả

- Tổng hợp kết linh kiện thực hiện dự án

quả dự án của nhóm

Báo cáo - Thuyết trình - Máy tính - Bản báo cáo Hoạt

kết quả - Thực hành kĩ - Vật tƣ, hoàn thiện động 1 tiết

dự án thuật linh kiện 3 (chính

khóa) Đánh giá - Tự đánh giá và Giấy bút Bản tự đánh giá

dự án đánh giá và đánh giá kết

- Thảo luận quả dự án

*) Xây dựng công cụ đánh giá sản phẩm dự án

Đánh giá tính sáng tạo robot dò đƣờng theo tiêu chí:

- Tính đơn giản và hiệu quả của giải pháp kĩ thuật đƣợc lựa chọn. Tính

kinh tế (giá thành chế tạo) và tính thẩm mĩ.

- Thời gian chế tạo robot rút ngắn (thời gian tối đa 4 tiết trên lớp)

- Tốc độ di chuyển của robot (nhanh nhƣng phải bám đƣợc vạch dẫn).

Dƣới đây là một số hình ảnh sản phẩm dự án “Chế tạo robot dò đƣờng”

(a) Các vật tƣ chuẩn bị ban đầu (b) Sơ đồ khối robot dò dƣờng

(d) Một số mô hình Robot dò đƣờng tự động

b. Thiết kế và thực hiện dự án “Lắp ráp mạch đếm sản phẩm”

Trong dạy học học phần Thực hành kĩ thuật điện tử, khi tiến hành bài

thực hành “Bộ đếm với các cơ số đếm khác nhau”, thay vì yêu cầu SV lần

lƣợt lắp ráp các mạch đếm thuận, đếm ngƣợc, đếm thập phân, có thể sử dụng

hình thức dạy học theo dự án. Tính sáng tạo trong quá trình thực hiện dự án

này thể hiện ở việc SV đƣợc lựa chọn đƣợc giải pháp kĩ thuật tối ƣu có thể

triển khai thực hiện, lựa chọn các linh kiện điện tử phù hợp để lắp ráp hoàn

thiện mạch đếm sản phẩm. Dự án giúp SV hình thành và phát triển năng lực

thực hiện giải pháp kĩ thuật.

PHÂN TÍCH VÍ DỤ 2:

*) Xác định nội dung DHDA

- Học phần tổ chức DHDA: Thực hành kĩ thuật điện tử

- Nội dung liên quan xây dựng dự án học tập: vận dụng tổng hợp các

kiến thức về cảm biến, mạch so sánh, bộ đếm thập phân.

*) Tình huống và các chủ đề DHDA

- Tình huống: Ngày nay các dây chuyền đóng gói sản phẩm đƣợc sử

dụng ngày càng rộng rãi nhằm tiết kiệm nhân công. Giả sử trong dây chuyền

đóng hộp sữa vào thùng, mỗi thùng chứa 24 hôp. Hệ thống bố trí một mạch

đếm số lƣợng hộp sữa đi qua và mạch cảm biến để mỗi lần sản phẩm đi qua

thì hiển thị tăng 1 đơn vị, khi đủ 24 hộp sữa thì đƣa tín hiệu đã đủ sản phẩm.

- Yêu cầu sản phẩm: Lắp ráp mạch đếm sản phẩm trong trƣờng hợp nói

trên trên board test, hiện thị trên LED 7 thành.

- Các nhiệm vụ nghiên cứu: (1) Xác định yêu cầu chức năng mạch đếm

sản phẩm; (2) Đề xuất và lựa chọn một phƣơng án tối ƣu; (3) Xây dựng sơ đồ

mạch điện mạch đếm sản phẩm; (4) Lắp ráp mạch đếm sản phẩm.

*) Lập kế hoạch tổ chức dạy học thực hiện DHDA

Bảng 2.5.Bảng kế hoạch tổ chức dạy học dự n “Lắp r p mạch đếm

sản phẩm trong dây chuyền đóng gói sản phẩm tự động”

Hoạt Thời Phƣơng pháp Phƣơng Nội dung Dự kiến sản phẩm động gian thực hiên tiện

1 tiết Xác định -Thảo luận Giấy bút - Chủ đề: mạch đếm

chính chủ đề và nhóm sản phẩm trong dây

khóa mục tiêu - Đàm thoại, chuyền sản xuất Hoạt dự án nêu và giải - Các nội dung cần động quyết vấn đề. nghiên cứu 1 Lập kế -Thảo luận Giấy, bút, - Chia nhóm

hoạch thực nhóm máy tính - Kế hoạch thực

hiện dự án (nếu có) hiện dự án

Hoạt Thời Phƣơng pháp Phƣơng Nội dung Dự kiến sản phẩm động gian thực hiên tiện

2 tiết Xác định - Thảo luận Giấy bút, Mô tả chi tiết yêu Hoạt

chính yêu cầu nhóm cầu hoạt động của động

khóa chức năng mạch đếm sản phẩm 2

Đề xuất và - Thảo luận Giấy bút Sơ đồ nguyên lí

lựa chọn nhóm máy tính mạch đếm sản phẩm

phƣơng án - Tìm kiếm hiển thị LED 7

tối ƣu thông tin thanh

Xây dựng - Thảo luận - Giấy bút Sơ đồ lắp ráp mạch

sơ đồ mạch nhóm - Vật tƣ, đếm sản phẩm

điện - Tính toán, linh kiện - Vật, tƣ linh kiện

xây dựng sơ cần dùng để lắp ráp

đồ mạch mạch

Lắp ráp Thực hành: Vật tƣ, Mạch đếm sản phẩm

sản phẩm lắp ráp mạch linh kiện lắp trên board test,

1 tiết Báo cáo - Thuyết trình - Giấy bút - Mạch đếm sản Hoạt

chính kết quả dự phẩm trên board test động

khóa án - Báo cáo thực hành 3

Đánh giá Thảo luận Giấy bút Đánh giá kết quả

dự án nhóm thực hiện dự án

*)Xây dựng công cụ đánh giá sản phẩm dự án

Đánh giá tính sáng tạo mạch đếm sản phẩm tự động theo tiêu chí:

- Tính đơn giản và hiệu quả của các giải pháp kĩ thuật thực hiện, lựa

chọn vị trí đặt cảm biến.

- Tính linh hoạt khi thay đổi số sản phẩm cần đếm.

Dƣới đây là một số hình ảnh sản phẩm dự án .

(a) Khối thu/ phát để hai bên băng tải (b) Khối thu/ phát cùng một phía băng tải

Hình 2.15.Mạch đếm số lượng sản phẩm, hiển thi trên hai LED 7 thanh

2.2.3. Khuyến khích sinh viên phát hiện và giải quyết vấn đề sáng tạo

trên cơ sở đặt ngƣời học vào vai trò nhà sáng chế

2.2.3.1. Cơ sở khoa học của biện pháp dạy học

a. Bản chất dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề sáng tạo

Học thuyết hoạt động tâm lí của Leontiev (2003) cho rằng sáng tạo cần

đƣợc xem xét nhƣ hoạt động giải quyết vấn đề chứ không đơn giản xem xét

nhƣ một thao tác hoặc kĩ năng tƣ duy. NLSTKT đƣợc hình thành dựa trên

không chỉ kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo mà còn phụ thuộc vào hứng thú, động cơ

học tập của ngƣời học. Do đó có thể hình thành NLSTKT cho ngƣời học

thông quan hoạt động phát hiện và giải quyết vấn đề mới một cách sáng tạo.

Các tri thức khoa học kĩ thuật và công nghệ ra đời luôn gắn với hoạt

động tạo ra các sáng chế, đƣợc tổng kết qua nhiều thế hệ nên đã bỏ qua những

mò mẫn, sai lầm của cá nhân nhà khoa học và mốc thời gian hình thành tri

thức. Muốn “hoàn cảnh hoá, cá nhân hoá, thời gian hoá” lại sự ra đời và phát

triển của tri thức khoa học, cần làm cho SV hình dung đƣợc các suy nghĩ,

hành động của các nhà sáng chế khi tìm kiếm các phƣơng án giải quyết hoặc

cải tiến một đối tƣợng kĩ thuật nào đó để đi đến phát minh, sáng chế. Do đó,

trong mỗi bài học, để gợi nhu cầu nhận thức của SV, GV tổ chức hoạt động

học tập sao cho nó gần giống với hoạt động sáng tạo kĩ thuật của các nhà sáng

chế. Do đặc thù của quá trình dạy học có những yêu cầu, điều kiện khác với

quá trình tìm tòi, khám phá của nhà sáng chế nên không phải mọi phƣơng

pháp nhận thức của các nhà khoa học đều có thể áp dụng ngay vào trong dạy

học kĩ thuật mà cần phải có sự gia công, xử lí về mặt sƣ phạm.

Nhƣ vậy dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề sáng tạo (gọi tắt dạy

học giải quyết vấn đề sáng tạo) là đặt SV vào vị trí nhà sáng chế đang có nhu

cầu cải tiến đối tƣợng, tìm kiếm phƣơng án giải quyết mới, qua đó tự khám

phá ra tri thức mới theo con đƣờng tƣ duy nhà sáng chế đã làm. Cấu trúc dạy

học giải quyết vấn đề sáng tạo chia 3 giai đoạn: (1) Giai đoạn phát hiện vấn

đề; (2) Giai đoạn giải quyết vấn đề; (3) Giai đoạn kết luận vấn đề (hình 2.16).

Hình 2.16. Cấu trúc dạy học giải quyết vấn đề sáng tạo

Định hƣớng tìm kiếm phƣơng án giải quyết vấn đề sáng tạo kĩ thuật

cho SV có thể dựa vào một số quy luật phát triển hệ kĩ thuật nhƣ: quy luật về

tính lý tƣởng hệ kĩ thuật (tìm giải pháp kĩ thuật mới để mạch điện tử tăng hiệu

suất làm việc, giảm giá thành, thực hiện đƣợc nhiều chức năng…); quy luật

tăng tính điều khiển hệ kĩ thuật (mạch điện tử chƣa tự điều khiển đƣợc thì sẽ

tìm giải pháp kĩ thuật mới giúp nó tự điều khiển)…

b. Vai trò dạy học phát hiện giải quyết vấn đề sáng tạo trong phát triển

NLSTKT cho SV

Vận dụng dạy học giải quyết vấn đề sáng tạo trong dạy học Kĩ thuật

điện tử nhằm mục đích:

- Giúp SV hình dung đƣợc các suy nghĩ, hành động của các nhà sáng

chế tức phƣơng pháp tƣ duy, phƣơng pháp nhận thức khoa học khi thực hiện

hoạt động sáng tạo kĩ thuật để đi đến nhƣng phát minh, sáng chế.

- Tạo hứng thú học tập, gợi nhu cầu nhận thức cho SV và làm cho nội

dung học tập trở nên có ý nghĩa hơn đối với SV, tức thúc đẩy “động cơ học

tập” động lực khiến cho họ hành động để chiếm lĩnh tri thức. Do đó quá trình

dạy học phải làm cho SV thấy những nội dung học tập này có thể áp dụng vào

giải quyết những vấn đề kĩ thuật cụ thể trong sản xuất và đời sống.

- Kết hợp dạy tri thức (khoa học kĩ thuật và công nghệ mới) với dạy

cách học (phƣơng pháp nhận thức khoa học sử dụng để tìm ra tri thức mới và

vận dụng kiến thức vào thực tiễn) và phƣơng pháp tự học, tự nghiên cứu cho

SV. Từ đó phát huy đƣợc khả năng sáng tạo của SV khi giải quyết các vấn đề

kĩ thuật mới phát sinh trong hoạt động học tập.

c. Một số phương pháp tạo tình huống có vấn đề trong dạy học Kĩ thuật

điện tử

Trong dạy học các học phần Kĩ thuật điện tử, có thể tạo ra các tình

huống có vấn đề bằng một số phƣơng pháp sau:

- Tạo tình huống có vấn đề thông qua tổ chức thí nghiệm hoặc mô

phỏng mạch điện tử để tạo ra mâu thuẫn nhận thức. Ví dụ: yêu cầu SV lắp

ráp mạch tạo dao động xoay pha RC dùng transitor lƣỡng cực (BJT) dựa trên

sơ đồ nguyên lí. SV lắp ráp theo đúng sơ đồ nhƣng mạch vẫn không hoạt

động đƣợc do chƣa hiệu chỉnh đƣợc chế độ làm việc của mạch khuếch đại. Do

đó yêu cầu SV giải thích và đề ra quy trình lắp ráp tối ƣu.

- Tạo tình huống có vấn đề thông qua bài toán thiết kế kĩ thuật. Ví

dụ: yêu cầu SV thiết kế mạch điện tử dùng các cổng logic cơ bản dựa vào

phƣơng trình hàm logic, nhƣng do chƣa tối thiểu hóa hàm logic nên biểu diễn

mạch rất phức tạp, cần nghiên cứu phƣơng pháp tối thiểu hóa hàm logic.

- Tạo tình huống có vấn đề thông qua yêu cầu cải tiến các giải pháp/

sản phẩm kĩ thuật đáp ứng yêu cầu thực tế hoặc xử lí sự cố kĩ thuật. Ví dụ:

mạch chỉnh lƣu nửa chu kì đơn giản nhƣng hiệu suất thấp nên cần tìm giải

pháp cải tiến để mạch chỉnh lƣu đƣợc cả hai nửa chu kì tín hiệu. Hoặc trong

quá trình vận hành, một số thao tác sử dụng không đúng làm đầu ra bộ nguồn

một chiều bị đoản mạch hoặc quá tải nên cần tìm giải pháp khắc phục.

2.2.3.2. Qui trình thực hiện

Hình 2.17 mô tả quy trình thực hiện biện pháp khuyến khích SV phát

hiện và giải quyết vấn đề sáng tạo trong dạy học Kĩ thuật điện tử .

Hình 2.17.Quy trình thực hiện khuyến khích SV phát hiện và giải quyết vấn đề

sáng tạo trong dạy học Kĩ thuật điện tử

Nhƣ vậy tổ chức dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề sáng tạo cần

thực hiện các công việc sau: Giai đoạn chuẩn bị, gồm 2 bƣớc là (1) Lựa chọn

nội dung dạy học giải quyết vấn đề; (2) Tạo tình huống sƣ phạm và cách thức

tổ chức SV phát hiện và giải quyết vấn đề; Giai đoạn thực hiện, gồm 2 bƣớc

là (3) Tổ chức hoạt động dạy học, (4) Đánh giá hoàn thiện giải pháp.

2.2.3.3 Ví dụ minh họa trong dạy học Kĩ thuật điện tử

a. Phát hiện và giải quyết các vấn đề liên quan đến “Mạch chỉnh lưu”

Trong học phần “Kĩ thuật tương tự”, thay vì giảng dạy các nội dung

chỉnh lƣu theo tuần tự mạch chỉnh lƣu nửa chu kì, mạch chỉnh lƣu hình tia,

mạch chỉnh lƣu cầu, đặt SV vào trong tình huống cần phải nghiên cứu để tạo

ra bộ nguồn một chiều trong thực tiễn. Thông qua quá trình giải quyết các vấn

đề kĩ thuật liên quan đến tạo ra bộ nguồn một chiều, các kiến thức về mạch

chỉnh lƣu sẽ đƣợc khám phá. Qua đó SV hình thành phƣơng pháp tƣ duy giải

quyết vấn đề kĩ thuật mới một cách sáng tạo để khám phá ra tri thức mới.

PHÂN TÍCH VÍ DỤ 1:

+ Đặt tình huống có vấn đề 1: “Hầu hết các mạch điện tử trong các

thiết bị điện tử đều dùng nguồn một chiều có điện áp thấp nhƣng nguồn cung

cấp là nguồn xoay chiều. Do các thiết bị điện tử cần mạch điện tử có nhiệm

vụ biến điện áp xoay chiều thành điện áp một chiều thấp hơn. Mạch đó gọi

mạch chỉnh lƣu.”

Câu hỏi cho SV tìm hiểu: “Hãy thiết kế mạch chỉnh lưu đơn giản dựa

vào các linh kiện bán dẫn đã học”.

+ Giải quyết vấn đề 1: SV giải quyết vấn đề dƣới sự gợi ý của GV

thông qua các câu hỏi để xây dựng sơ đồ mạch chỉnh lƣu nửa chu kì.

GV?: Trong các linh kiện bán dẫn đã học, những linh kiện điện tử nào

chỉ dẫn điện theo một chiều.

GV?: Nếu mạch chỉnh lƣu dùng diode bán dẫn thì sơ đồ mạch chỉnh

lƣu đơn giản nhất nhƣ thế nào?

GV?: Nêu đặc điểm tín hiệu vào và ra sau mạch chỉnh lƣu. Vẽ giản đồ

thời gian Vin(t), Vout(t) trên trục tọa độ thẳng hàng.

a. Sơ đồ nguyên lí b. Giản đồ thời gian tín hiệu

Hình 2.18 Sơ đồ mạch chỉnh lưu nửa chu kì

+ Phát hiện tình huống có vấn đề mới: Yêu cầu SV quan sát dạng tín

hiệu sau chỉnh lƣu và nhận xét nhƣợc điểm của mạch chỉnh lƣu nửa chu kì

(chỉ chỉnh lƣu nửa chu kì nên hiệu suất thấp). Do đó để tăng hiệu suất cần tìm

biện pháp kĩ thuật mới có thể chỉnh lƣu cả hai nửa chu kì.

+ Giải quyết vấn đề mới: SV đƣa ra hai ý tƣởng khác nhau để có thể

chỉnh lƣu đƣợc nửa chu kì âm và lật tín hiệu về cùng chiều với nửa chu kì

dƣơng. GV chia nhóm SV, mỗi nhóm sẽ nghiên cứu triển khai một ý tƣởng để

hình thành sơ đồ nguyên lí mạch chỉnh lƣu hai nửa chu kì

Ý tưởng thiết kế 1: Nửa chu kì dƣơng dùng 2 diode dẫn dòng điện qua

tải theo một chiều nhất định. Nửa chu kì âm dùng 2 diode chuyển hƣớng đi

của dòng điện để dẫn dòng điện qua tải đúng chiều giống ở nửa chu kì dƣơng.

Cơ sở để xây dựng mạch mạch chỉnh lƣu cầu.

Ý tưởng thiết kế 2: Tạo ra 2 tín hiệu xoay chiều ngƣợc pha nhau có biên

độ bằng nhau (dùng biến áp có điểm giữa). Dùng 2 diode chỉnh lƣu hai nửa

chu kì dƣơng của 2 tín hiệu xoay chiều ngƣợc pha này. Cơ sở để xây dựng

mạch mạch chỉnh lƣu hình tia.

Cuối cùng SV tổng kết kiến thức, so sánh các mạch chỉnh lƣu, bao gồm

các nội dung: sơ đồ mạch, giản đồ thời gian, điện áp chỉnh lƣu Vdc, ƣu nhƣợc

điểm và phạm vi ứng dụng từng mạch.

Ý tƣởng Ý tƣởng thiết kế 1: Ý tƣởng thiết kế 2:

Sơ đồ

nguyên

lí

Giản đồ

thời gian

Hình 2.19. Sơ đồ mạch chỉnh lưu hai nửa chu kì

Nhƣ vậy thông qua việc phát hiện và giải quyết một loạt các vấn đề kĩ

thuật mới phát sinh trong quá trình nghiên cứu về mạch chỉnh lƣu, SV hình

thành và phát triển đƣợc năng lực hình thành ý tƣởng mới và năng lực đề

xuất, lựa chọn giải pháp kĩ thuật phù hợp. Việc định hƣớng tìm kiếm các giải

pháp kĩ thuật mới dựa vào quy luật về tính lý tƣởng của hệ kĩ thuật (theo

hƣớng làm tăng hiệu suất làm việc).

b. Phát hiện và giải quyết các vấn đề liên quan đến “Mạch tạo dao

động RC”

Trong học phần Kĩ thuật tƣơng tự, chƣơng “Dao động điều hòa” gồm 3

phần chính: điều kiện mạch tạo dao động điều hòa; mạch tạo dao động RC;

mạch tạo dao động LC. Trong đó mạch tạo dao động RC lại chia ra nhiều loại

khác nhau nhƣ xoay quay pha RC, cầu Wien và cầu T nhƣng chúng có

phƣơng pháp tƣ duy giải quyết vấn đề tƣơng tự nhau. Do đó khi giảng dạy

những nội dung này, GV nên hƣớng dẫn SV cách thức tƣ duy giải quyết cụ

thể một trƣờng hợp, còn các mạch khác yêu cầu SV tự nghiên cứu và giao bài

tập đánh giá kết quả tự học.

PHÂN TÍCH VÍ DỤ 2:

*) Hoạt động 1: Tìm hiểu điều kiện đề mạch mạch dao động điều hòa

- Mục đích Xác định điều kiện để mạch tạo dao động điều hòa, qua đó

định hƣớng phƣơng pháp thiết kế các mạch tạo dao động điều hòa RC

- Sản phẩm học tập của SV: Điều kiện dao động điều hòa (điều kiện về

pha, điều kiện về biên độ).

- Cách thức tổ chức hoạt động dạy và học: xác định điều kiện để mạch

tạo dao động điều hòa, qua đó định hƣớng phƣơng pháp thiết kế các mạch tạo

dao động điều hòa RC, GV sử dụng các câu hỏi định hƣớng để gợi ý SV tìm

hiểu vai trò của mạch dao động điều hòa trong kĩ thuật điện tử, từ đó tạo hứng

thú cho việc nghiên cứu cụ thể từng loại mạch dao động điều hòa.

Câu hỏi định hướng: Vì sao cần xem xét mạch tạo tín hiệu điều hòa

trong kĩ thuật điện tử?

Câu hỏi định hướng: Để tạo tín hiệu điều hòa, mạch tạo dao động cần

thỏa mãn những điều kiện nhƣ thế nào?

Thông qua việc trả lời câu hỏi SV hình thành đƣợc kiến thức về điều

kiện mạch tạo dao động. Đây là cơ sở để thiết kế các mạch tạo dao động

Mạch khuếch đại : Hệ số

khuếch đại AV , Độ di pha

Mạch hồi tiếp: Hệ số truyền

đạt β , Độ di pha

Hình 2.20. Sơ đồ tổng quát mạch tạo dao động điều hòa

Điều kiện 1 về pha: + = 2kπ với k= 0, 1, 2 ,3.. (điều kiện để

mạch có dao động)

Điều kiện 2 về biên độ: AV*β =1 nghĩa mạch khuếch đại bù đƣợc tổn

hao do hồi tiếp gây ra (điều kiện để mạch tạo ra và duy trì biên độ dao động

không đổi).

100

*) Hoạt động 2: Thiết kế mạch tạo dao động cầu Wien

- Mục đích Phân tích điều kiện dao động để xây dựng quy trình chung

thiết kế mạch tạo dao động RC, tiến hành thiết kế sơ đồ mạch tạo dao động

cầu Wien.

- Sản phẩm học tập của SV: Quy trình thiết kế mạch tạo dao động RC.

Sơ đồ mạch tạo dao động cầu Wien (tự động ổn định tần số dao động).

- Cách thức tổ chức hoạt động dạy và học: GV đƣa ra các tình huống

có vấn đề, tạo nhu cầu giải quyết và SV giải quyết vấn đề để hình thành kiến

thức. GV có thể sử dụng các câu hỏi định hƣớng để gợi cho SV.

+ Đặt tình huống có vấn đề 1: “Trong kĩ thuật đo lƣờng, ngƣời ta cần

tạo tín hiệu điều hòa có tần số 1 kHz và biên độ thay đổi đƣa vào đầu vào

mạch khuếch đại, dùng máy hiện sóng để quan sát dạng tín hiệu vào và ra của

mạch khuếch đại. Hãy thiết kế mạch tạo dao động cầu Wien có tần số 1 kHz

và biên độ có thể thay đổi đƣợc, lựa chọn giá trị các linh kiện có trong thực tế

sao cho tần số dao động điều hòa tạo ra có sai số nhỏ hơn 5%.”

+ Giải quyết vấn đề 1: SV chủ động giải quyết vấn đề, có thể dựa vào

(b)

(a)

một số câu hỏi câu hỏi gợi ý của GV.

Hình 2.21. Mạch cộng hưởng cầu Wien

Câu hỏi định hướng 1: Xác định đặc điểm của mạch cộng hƣởng cầu

Wien: suy hao |β| , độ di pha tại tần số dao động.

Câu hỏi định hướng 2: Phân tích các phƣơng án mạch khếch đại và lựa

chọn một phƣơng án tối ƣu xây dựng sơ đồ nguyên lí phần mạch khuếch đại

trong mạch dao động cầu Wien.

101

Câu hỏi định hướng 3: Lựa chọn và tính toán giá trị các linh kiện trong

sơ đồ mạch dao động cầu Wien.

GV mô phỏng hoạt động mạch điện tử trên cơ sở sơ đồ mạch SV thiết

kế, qua đó kiểm tra tính khả thi của phƣơng án giải quyết.

a. Sơ đồ nguyên lí b. Mô phỏng trên máy hiện sóng

Hình 2.22. Sơ đồ mạch dao động cầu Wien 1KHz

+ Phát hiện tình huống có vấn đề mới: Tạo tình huống có vấn đề mới

thông qua mô phỏng mạch cầu Wien để SV phát hiện vấn đề mới là mạch tạo

dao động có tần số nhƣ mong muốn nhƣng biên độ không tự ổn định.

+ Điều chỉnh VR quá lớn, tín

hiệu bị cắt một phần biên độ ở

trên và dƣới làm dao động méo

+Điều chỉnh VR quá nhỏ dao

động tắt dần đều sau vài chu kì

không còn dao động nữa.

+Giải quyết tình huống có vấn đề mới: SV giải quyết vấn đề mới, có

thể dựa vào các câu hỏi gợi ý của GV để hoàn thiện sơ đồ mạch.

Câu hỏi định hướng: Các biện pháp kĩ thuật tự ổn định biên độ mạch

tạo dao động RC

GV?: Biện pháp ổn định biên độ bằng nhiệt điện trở, bằng diode

GV?: Đặc điểm biên độ dao động cầu Wien trong trƣờng hợp ổn định

bằng diode?

102

Hình 2.23. Mạch dao động cầu Wien 1KHz ổn định bằng diode

Nhƣ vậy thông qua việc phát hiện và giải quyết các vấn đề mới phát

sinh trong quá trình nghiên cứu về mạch tạo dao động cầu Wien, SV đƣợc bồi

dƣỡng và phát triển năng lực hình thành đề xuất và lựa chọn giải pháp phù

hợp. Việc định hƣớng tìm kiếm các giải pháp kĩ thuật mới dựa vào quy luật về

tính tăng tính điều khiển của hệ kĩ thuật (theo hƣớng làm tăng độ ổn định của

biên độ và tần số dao đông điều hòa).

2.3. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC KĨ THUẬT ĐIỆN TỬ PHÁT

TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO KĨ THUẬT CHO SINH VIÊN

2.3.1. Qui trình chung tổ chức dạy học Kĩ thuật điện tử định hƣớng phát

triển năng lực sáng tạo kĩ thuật

Dựa vào một số nguyên tắc dạy học phát triển NLSTKT cho SV, tác

giả đề xuất quy trình chung tổ chức dạy học Kĩ thuật điện tử định hƣớng phát

triển NLSTKT cho SV ngành Sƣ phạm kĩ thuật gồm 3 giai đoạn nhƣ sau:

*) Giai đoạn chuẩn bị lập kế hoạch, thiết kế giáo án

- Bước 1: Lựa chọn nội dung bài học và xác định mục tiêu (kiến thức,

kĩ năng và phát triển năng lực). Ngoài mục tiêu về kiến thức kĩ năng, cần chú

ý mục tiêu phát triển năng lực, đặc biệt các năng lực thành phần cấu thành của

NLSTKT cho SV tƣơng ứng với nội dung bài học.

- Bước 2: Lựa chọn phương pháp hoặc kĩ thuật dạy học chủ đạo. Dƣạ

vào năng lực thành phần của NLSTKT cần phát triển cho SV để lựa chọn

phƣơng pháp hoặc kĩ thuật dạy học chủ đạo. Kết hợp với một số phƣơng pháp

103

dạy học tích cực khác cùng với các thủ thuật sáng tạo, phƣơng pháp sáng tạo

kĩ thuật để có thể hình thành và phát triển NLSTKT cho SV.

- Bước 3: Soạn giáo án bài dạy

+ Gắn nội dung học tập với các tình huống, vấn đề liên quan trong thực

tiễn. Xây dựng các nhiệm vụ học tập hoặc các bài toán vận dụng kiến thức đã

học vào giải quyết sáng tạo vấn đề trong thực tiễn đời sống và sản xuất.

+ Tùy thuộc vào phƣơng pháp dạy học chủ đạo để phát triển NLSTKT

cho SV, thiết kế các hoạt động học tập tƣơng ứng với từng nội dung trong bài.

Trong mỗi hoạt động: Hoạt động dạy của GV mang tính chất định hƣớng, tổ

chức cho SV giải quyết; Hoạt động học của SV phải thể hiện đƣợc tính chủ

động, sáng tạo trong chiếm lĩnh tri thức mới, củng cố hoặc vận dụng kiến

thức; Xác định sản phẩm học tập cần đạt của SV.

+ Xác định công cụ để đánh giá NLSTKT của SV nhƣ bảng quan sát

biểu hiện sáng tạo trong học tập, phiếu đánh giá sản phẩm, phiếu hỏi kiểm tra.

+ Soạn giáo án thể hiện rõ từng hoạt động của GV và SV, thời gian

thực hiện tƣơng ứng nội dung của bài học, cách thức kiểm tra đánh giá.

- Bước 4: Thử nghiệm và hiệu chỉnh giáo án. Đánh giá tính khả thi và

hiệu quả của các hoạt động học tập trong việc phát triển NLSTK cho SV. GV

có thể tham khảo ý kiến nhận xét của GV khác hoặc chuyên gia trong cùng

lĩnh vực về giáo án đã biên soạn. Điều chỉnh và sửa đổi giáo án cho phù hợp.

*) Giai đoạn thực hiện trên lớp

- Bước 5: Tổ chức hoạt động dạy học. GV định hƣớng, gợi ý để SV chủ

động và sáng tạo trong thực hiện nhiệm vụ học tập. SV thực hiện các hoạt

động học tập để hình thành kiến thức mới, củng cố và vận dụng kiến thức vào

tình huống cụ thể, còn hoạt động tìm tòi- mở rộng kiến thức SV có thể tự lực

giải quyết ngoài giờ lên lớp dựa vào những gợi ý, hỗ trợ cần thiết. Các hoạt

104

động học tập cần đƣợc tổ chức và hƣớng dẫn sao huy động đƣợc cả lớp tham

gia và phát huy đƣợc tính sáng tạo của SV trong giải quyết vấn đề.

Hình 2.24. Qui trình chung tổ chức dạy học Kĩ thuật điện tử định hướng phát

triển NLSTKT cho SV

- Bước 6: Tổng kết hoạt động dạy học. Cuối bài dạy, GV tổng kết củng

cố và mở rộng kiến thức, tổng kết các phƣơng pháp tƣ duy giải quyết sáng tạo

vấn đề cần hình thành cho SV. GV và SV cùng đánh giá kết quả thực hiện các

hoạt động học tập.

105

*) Giai đoạn tổng kết rút kinh nghiệm

-Bước 7: Đ nh giá và rút kinh nghiệm. Đánh giá tính khả thi, hiệu quả

của giáo án trong việc phát triển NLSTKT cho SV, cũng nhƣ mức độ phát

triển NLSTKT của SV. Tổng kết rút ra kinh nghiệm cho các bài dạy tƣơng tự.

- Bước 8: Điều chỉnh quá trình tổ chức dạy học: Điều chỉnh quá trình

tổ chức dạy học cho phù hợp với từng đối tƣợng SV khác nhau, phù hợp với

điều kiện cơ sở vật chất, thời gian cũng nhƣ kinh phí thực hiện.

Nhƣ vậy có thể tóm tắt quy trình chung tổ chức dạy học Kĩ thuật điện

tử định hƣớng phát triển NLSTKT cho SV nhƣ sơ đồ hình 2.24.

2.3.2. Một số giáo án minh họa trong dạy học Kĩ thuật điện tử

2.3.2.1. Giáo án minh họa số 1

Bài “Bộ so sánh 2 số nhị phân, MUX và DEMUX” trong học phần “Kĩ

thuật số”. Dƣới đây tác giả sẽ trình bày tóm tắt mục đích sử dụng biện pháp,

mục tiêu bài học và giới thiệu các hoạt động học tập chính. Nội dung cụ thể

của giáo án bài dạy đƣợc trình ở PHỤ LỤC 5.

a. Mục đích sử dụng bài toán TKKT gắn thực tiễn

Thông qua việc giải các bài toán TKKT gắn với thực tiễn, SV đƣợc

hình thành kiến thức mới về mạch tổ hợp, củng cố kiến thức cũ về thiết kế

mạch dùng cổng logic cơ bản, hiểu đƣợc ứng dụng của các mạch tổ hợp trong

thực tế và cách thức TDST để giải quyết vấn đề.

b. Mục tiêu bài học

-Mục tiêu theo chuẩn kiến thức và kĩ năng:

+ Về kiến thức: Lập đƣợc bảng chân lí, viết phƣơng trình và xây đƣợc

đƣợc sơ đồ mạch thực hiện bộ so sánh 2 số nhị phân 1 bít. Trình bày đƣợc

nguyên tắc làm việc bộ so sánh 2 số nhị phân n bít dựa trên cơ sở bộ so sánh 2

số nhị phân 1 bít. Trình bày phƣơng trình, ứng dụng mạch MUX và DEMUX.

+ Về kĩ năng Vận dụng quy trình thiết kế mạch tổ hợp, các kiến thức

vào giải quyết bài toán gắn thực tiễn. Củng cố kĩ năng thiết kế mạch dùng

cổng logic cơ bản.

106

- Mục tiêu phát triển năng lực: Năng lực thành phần của NLSTKT

(Năng lực hình thành ý tƣởng mới [TP.a1][TP.a3], Năng lực đề xuất và lựa

chọn giải pháp kĩ thuật phù hợp [TP.b1][TP.b3])

c. Dự kiến tổ chức các hoạt động dạy học

Hoạt động 1: Tìm hiểu sơ đồ khối, nguyên tắc làm việc, cách thức xây

dựng sơ đồ mạch và ứng dụng trong thực tế của “Bộ so sánh 2 số nhị phân n bit”

*) Mục đích: Hình thành kiến thức về sơ đồ khối, nguyên tắc làm việc,

cách thức xây dựng sơ đồ mạch điện “Bộ so sánh 2 số nhị phân n bít” và ứng

dụng của nó trong thực tế thông qua việc giải bài toán TKKT gắn thực tiễn.

Vận dụng kiến thức đã học vào giải quyết tình huống cụ thể gắn thực tiễn.

*) Sản phẩm học tập của SV: Sơ đồ mạch và nguyên tắc làm việc “Bộ

so sánh 2 số nhị phân 1 bit”; Sơ đồ mạch điều khiển bán hàng tự động (sơ đồ

khối, sơ đồ mạch điện tử)

*) Cách thức tổ chức hoạt động của GV và SV:

- GV sử dụng bài toán TKKT số 1 để tạo hứng thú học tập.

Một máy bán hàng tự động chỉ nhận tiền có mệnh giá 5.000đ, 10.000đ

và 20.000đ, giả sử sản phẩm chai nƣớc suối có giá 10.000đ. Khi đƣa tiền vào

máy bán hàng tự động, máy tự động nhận dạng giá trị tờ tiền đƣa vào: (1) Nếu

số tiền đƣa vào nhỏ hơn giá sản phẩm thì thông báo “không đủ mua sản

phẩm”, không bán sản phẩm. (2) Nếu số tiền đƣa vào bằng giá sản phẩm thì

thông báo “vừa đủ mua sản phẩm”, bán ra 01 sản phẩm. (3) Nếu số tiền đƣa

vào lớn hơn giá sản phẩm thì thông báo “còn lại tiền thừa”, bán ra 01 sản

phẩm và trả lại tiền thừa. Hãy sử dụng nguyên tắc bộ so sánh 2 số nhị phân để

thiết kế mạch điều khiển cho máy bán hàng tự động.

a. Nêu ý tưởng thiết kế mạch điều khiển máy bán hàng tự động.

b. Vẽ sơ đồ mạch điện điều khiển (sơ đồ khối, sơ đồ mạch thực hiện)

107

- SV phân tích bài toán với dữ liệu phức tạp thành dạng đơn giản có thể

sử dụng kiến thức “bộ so sánh 2 số nhị phân” để giải quyết, thông qua đó hình

thành kiến thức mới và hiểu đƣợc ứng dụng của “bộ so sánh 2 số nhị phân”

trong thực tế cũng nhƣ cách thức TDST giải bài toán gắn thực tiễn.

Hoạt động 2: Tìm hiểu sơ đồ, bảng sự thật, phƣơng trình và ứng dụng

Bộ dồn kênh MUX 2n=> 1 và Bộ phân kênh DEMUX 1=>2n

*) Mục đích: Hình thành kiến thức về sơ đồ khối, nguyên tắc làm việc

MUX, DEMUX và ứng dụng trong thực tế thông qua việc giải bài toán TKKT

gắn thực tiễn. Vận dụng kiến thức, kỹ năng tìm hiểu quá trình hoạt động trong

thực tiễn để thiết kế mạch hoàn chỉnh giải quyết trọn vẹn vấn đề.

*) Sản phẩm học tập của SV: Sơ đồ, phƣơng trình tổng quát MUX và

DEMUX. Sơ đồ mạch điều khiển tàu đi VÀO và đi RA nhà ga.

*) Cách thức tổ chức hoạt động của GV và SV:

- GV giới thiệu về MUX, DEMUX (định nghĩa, phƣơng trình).

- Đƣa bài toán TKKT số 2 để SV vận dụng kiến thức vào giải quyết,

Giả sử ga tàu hỏa Vinh (Nghệ An) có 4 đƣờng đỗ tàu và hai cổng

vào/ra ga kết nối với tuyến đƣờng sắt Bắc Nam.

a. Mạch điều khiển đoàn tàu đi VÀO ga, tại một thời điểm chỉ cho phép

một đoàn tàu đi vào một đường ray có số được chỉ rõ. Nêu ý tƣởng và

các phƣơng án thiết kế mạch điều khiển. Lựa chọn phƣơng án tối ƣu để

vẽ sơ đồ mạch thực hiện.

b. Mạch điều khiển đoàn tàu đi RA khỏi ga, tại một thời điểm chỉ cho phép

một đoàn tàu đang đỗ ở một đường ray có số đã được chỉ rõ được đi ra

khỏi ga. Nêu ý tƣởng và các phƣơng án thiết kế mạch điều khiển. Lựa

chọn phƣơng án tối ƣu để vẽ sơ đồ mạch thực hiện.

c. Để mạch điều khiển đoàn tàu ở ga tàu có thể ứng dụng vào trong thực tế

thì cần bổ sung thêm các bộ phận nhƣ thế nào? Nếu nhà ga có 6 đƣờng

đỗ thì sơ đồ mạch cần thay đổi nhƣ thế nào.

108

- SV phân tích bài toán phức tạp thành dạng bài toán đơn giản có thể sử

dụng kiến thức về MUX và DEMUX để giải quyết, thông qua đó củng cố

kiến thức và hình thành phƣơng pháp TDST giải quyết bài toán gắn thực tiễn.

2.3.3.2. Giáo án minh họa số 2

Dự án “Chế tạo robot dò đường tự động” đƣợc tổ chức trong nội dung

học phần “Thực hành kĩ thuật điện tử”. Dƣới đây tác giả sẽ trình bày tóm tắt

mục đích sử dụng biện pháp, mục tiêu bài học và giới thiệu các hoạt động học

tập chính. Nội dung cụ thể của giáo án bài dạy đƣợc trình ở PHỤ LỤC 6.

a. Mục đích sử dụng hình thức dạy học theo dự án để tạo ra sản phẩm

cụ thể có tính sáng tạo

Đây là dạng dự án hỗn hợp (kết hợp nghiên cứu lí thuyết và hoạt động

thực hành). Dự án môi trƣờng cho SV củng cố kiến thức về kĩ thuật tƣơng tự,

hoàn thiện kĩ năng thực hành điện tử và phát triển các ý tƣởng mới để chế tạo

mô hình sản phẩm hoạt động đƣợc đáp ứng yêu cầu cho trƣớc.

b. Mục tiêu bài học

-Mục tiêu theo chuẩn kiến thức và kĩ năng:

+ Về kiến thức: Phân tích các giải pháp kĩ thuật liên quan đến robot dò

đƣờng tự động. Vận dụng kiến thức về kĩ thuật điện tử vào hình thành giải

pháp kĩ thuật cụ thể chế tạo robot dò đƣờng tự động.

+ Về kĩ năng Lập kế hoạch thực hiện lắp ráp robot. Chế tạo robot đƣợc

mô hình dò đƣờng tự động hoạt động theo yêu cầu đề ra. Hoàn thiện một số

kỹ năng thực hành điện tử.

- Mục tiêu phát triển năng lực: Năng lực chung cốt lõi (tự chủ và tự

học, giao tiếp và hợp tác). Năng lực thành phần của NLSTKT (hình thành ý

tƣởng [TP.a3]; đề xuất và lựa chọn giải pháp kĩ thuật phù hợp [TP.b1]

[TP.b3]; thƣc hiện giải pháp kĩ thuật [TP.c1] [TP.c2] [TP.c3])

109

c. Dự kiến tổ chức các hoạt động dạy học

Hoạt động 1: Lựa chọn chủ đề và lập kế hoạch thực hiện dự án

*) Mục đích: Tạo ra tình huống xuất phát gắn liền với thực tiễn giới

thiệu dự án robot dò đƣờng tự động đến SV, xác định chủ đề và mục tiêu của

dự án. Lập kế hoạch giúp các thành viên trong nhóm biết đƣợc hoạt động cần

thực hiện, các nhiệm vụ, thời hạn và cách thức hoàn thành dự án đúng hạn.

*) Sản phẩm học tập của SV: Bản kế hoạch thực hiện dự án của từng

nhóm (nội dung và nhiệm vụ cần thực hiện, phƣơng pháp thực hiện, thời gian,

sản phẩm cần đạt, phân chia ngƣời thực hiện).

*) Cách thức tổ chức hoạt động của GV và SV: GV tạo ra tình huống giới thiệu dự án robot dò đƣờng, SV xác định chủ đề và mục tiêu của dự án, lập kế hoạch thực hiện dự án. Hoạt động diễn ra trong 2 tiết (chính khóa)

Hoạt động 2: Thực hiện dự án

*) Mục đích: Triển khai các nhiệm vụ học tập dựa theo bản kế hoạch

thực hiện dự án do nhóm SV xây dựng để chế tạo đƣợc mô hình robot dò

đƣờng hoạt động theo đúng yêu cầu.

*) Sản phẩm học tập của SV: Mô hình robot dò đƣờng tự động hoàn

thiện hoạt động theo yêu cầu và báo cáo dự án của từng nhóm.

*) Cách thức tổ chức hoạt động của GV và SV: Các nhóm triển khai

các nhiệm vụ học tập dựa theo bản kế hoạch thực hiện dự án do nhóm xây

dựng để chế tạo đƣợc mô hình robot dò đƣờng hoạt động theo đúng yêu cầu.

GV tƣ vấn hỗ trợ các nhóm khi cần thiết để đảm bảo tiến độ thực hiện dự án.

+ “Tính toán, thiết kế sơ đồ mạch robot dò đƣờng tự động” và “Lập kế

hoạch chế tạo robot trong 4 tiết” đƣợc tiến hành trong 2 tuần (ngoài giờ).

+ “Chế tạo robot dò đƣờng tự động” đƣợc SV tiến hành trên lớp trong

thời gian 1 buổi thực hành (4 tiết chính khóa).

110

Hoạt động 3: Báo cáo kết quả và đ nh giá dự án

*) Mục đích: Báo cáo kết quả và đánh giá tổng kết quá trình thực hiện

dự án học tập của từng nhóm, cả lớp.

*) Sản phẩm học tập của SV: Bản tự đánh giá và đánh giá kết quả

thực hiện của từng nhóm. Mô hình robot dò đƣờng và báo cáo dự án

*) Cách thức tổ chức hoạt động của GV và SV: Báo cáo kết quả và

đánh giá tổng kết quá trình thực hiện dự án (2 tiết chính khóa).

+ Đánh giá tính sáng tạo sản phẩm theo tiêu chí: tính đơn giản, hiệu

quả của các giải pháp kĩ thuật; tính kinh tế; tốc độ di chuyển; tính thẩm mĩ…

+SV tự xác định kĩ năng, công việc thực hiện chƣa tốt ảnh hƣởng đến

chất lƣợng mô hình robot dò đƣờng.

+ Tổng kết đánh giá kết quả thƣc hiện dự án, các kỹ năng thực hành

điện tử chƣa hoàn thiện, vấn đề kĩ thuật chƣa giải quyết trọn vẹn.

2.3.3.3. Giáo án minh họa số 3

Bài “Bộ nguồn một chiều” trong học phần “Kĩ thuật tương tự”. Dƣới

đây tác giả sẽ trình bày tóm tắt mục đích sử dụng biện pháp, mục tiêu bài học

và giới thiệu các hoạt động học tập chính. Nội dung cụ thể của giáo án bài dạy

đƣợc trình ở PHỤ LỤC 7.

a. Mục đích sử dụng dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề sáng tạo

Đặt SV vào trong tình huống cần phải nghiên cứu để tạo ra bộ nguồn

một chiều đáp ứng yêu cầu trong thực tiễn. Thông qua quá trình phát hiện và

giải quyết một loạt các vấn đề kĩ thuật mới nảy sinh để chế tạo ra bộ nguồn

một chiều hoàn chỉnh, các giải pháp kĩ thuật về mạch chỉnh lƣu, mạch lọc,

mạch ổn áp... sẽ đƣợc khám phá. Qua đó SV không những hiểu đƣợc tri thức

mà còn hình thành phƣơng pháp tƣ duy giải quyết sáng tạo vấn đề.

111

b. Mục tiêu bài học

-Mục tiêu theo chuẩn kiến thức và kĩ năng:

+ Về kiến thức: Phân tích sơ đồ khối, nhiệm vụ một bộ nguồn một

chiều đơn giản. Phân tích các giải pháp kĩ thuật cho mạch các mạch chỉnh

lƣu, mạch lọc, mạch ổn áp.

+ Về kĩ năng Xây dựng quy trình thiết kế bộ nguồn một chiều. Vận

dụng kiến thức thiết đƣợc bộ nguồn một chiều ổn áp đáp ứng yêu cầu cụ thể

trong thực tiễn.

- Mục tiêu phát triển năng lực: Năng lực hình thành ý tƣởng mới

[TP.a1][TP.a2]. Năng lực đề xuất và lựa chọn giải pháp kĩ thuật [TP.b1]

[TP.b2][TP.b3].

c. Dự kiến tổ chức các hoạt động dạy học

- Đặt vấn đề: Để SV thấy vai trò của bộ nguồn một chiều trong thực tế,

nên có nhu cầu cần nghiên cứu các giải pháp thiết kế bộ nguồn.

Có thể đặt vấn đề nhƣ sau: “Hầu hết các mạch điện tử trong các thiết bị

điện tử đều dùng nguồn một chiều DC có điện áp thấp nhưng nguồn cung cấp

thường là điện áp xoay chiều (AC/220V). Do đó bên trong các thiết bị điện tử

cần bố trí thêm một mạch điện tử có nhiệm vụ biến điện áp xoay chiều thành

điện áp một chiều, gọi là bộ nguồn một chiều.

Hoạt động 1: Tìm hiểu các giải pháp kĩ thuật thiết kế mạch chỉnh lƣu

*) Mục đích: Xây dựng đƣợc các phƣơng án thiết kế mạch chỉnh lƣu,

phân tích đặc điểm và phạm vi áp dụng của từng mạch chỉnh lƣu

*) Sản phẩm học tập của SV: Các giải pháp kĩ thuật của mạch chỉnh

lƣu (sơ đồ nguyên lí, đặc điểm mạch chỉnh lƣu, phạm vi áp dụng…).

*) Cách thức tổ chức hoạt động của GV và SV: GV đƣa ra tình

huống có vấn đề, tạo nhu cầu giải quyết và SV chủ động phát hiện và giải

quyết các vấn đề kĩ thuật phát sinh để hình thành kiến thức mơi.

112

- Phát hiện vấn đề: Tìm giải pháp kĩ thuật cho mạch điện tử có nhiệm

vụ biến điện áp xoay chiều thành điện áp một chiều thấp hơn, gọi là mạch

chỉnh lƣu. Có thể sử dụng câu hỏi giúp SV phát hiện ra vấn đề:

GV?: Bộ nguồn 1 chiều đơn giản đáp ứng yêu cầu nhƣ thế nào? Vấn đề

kĩ thuật cần giải quyết trong trƣờng hợp này là gì?

- Giải quyết vấn đề:

+ Vấn đề cần giải quyết: Biến đổi điện áp xoay chiều thành 1 chiều.

+ Đề xuất ý tưởng giải quyết: Dựa vào tính chất các linh kiện bán dẫn,

SV đề xuất ý tƣởng mới dùng diode biến điện áp xoay chiều thành một chiều.

+ Hình thành giải pháp kĩ thuật: SV xây dựng sơ đồ nguyên lí mạch

chỉnh lƣu nửa chu kì, đáp ứng yêu cầu đề ra. Phân tích đặc điểm mạch.

- Phát hiện vấn đề mới: Dựa trên việc quan sát, phân tích đặc điểm tín

hiệu ra sau chỉnh lƣu nửa chu kì để xác định nhƣợc điểm mạch có hiệu suất

thấp, nên cần tìm giải pháp kĩ thuật mới làm tăng hiệu suất của mạch.

- Giải quyết vấn đề mới:

+Vấn đề cần giải quyết: tìm giải pháp chỉnh lƣu nửa chu kì âm, lật tín

hiệu sau chỉnh lƣu về cùng tín hiệu sau chỉnh lƣu ở nửa chu kì dƣơng.

+ Đề xuất ý tưởng giải quyết:

Ý tƣởng 1: Nửa chu kì âm dùng 2 diode khác chuyển hƣớng đi để dẫn

dòng điện qua tải cùng chiều giống ở nửa chu kì dƣơng (mạch chỉnh lƣu cầu).

Ý tƣởng 2: Tạo ra 2 tín hiệu xoay chiều ngƣợc pha nhau có biên độ

bằng nhau, dùng biến áp có điểm giữa (mạch chỉnh hình tia).

+Hình thành giải pháp kĩ thuật: Chia 2 nhóm SV, mỗi nhóm sẽ nghiên

cứu triển khai 1 ý tƣởng để xây dựng sơ đồ nguyên lí mạch chỉnh lƣu hai nửa

chu kì. SV phân tích, so sánh đặc điểm mạch chỉnh lƣu hai nửa chu kì.

- Kết luận vấn đề:

+ Kết luận các giải pháp thiết kế mạch chỉnh lưu: GV hƣớng dẫn SV

tổng kết các giải pháp kĩ thuật thiết kế mạch chỉnh lƣu, so sánh các nội dung:

113

sơ đồ mạch, giản đồ thời gian, điện áp ngƣợc diode, mức độ phức tạp mạch,

giá thành chế tạo... để xác định phạm vi ứng dụng.

Hoạt động 2: Tìm hiểu các giải pháp kĩ thuật thiết kế mạch lọc

*) Mục đích: Tìm hiểu vai trò mạch lọc trong bộ nguồn một chiều và

xây dựng các phƣơng án thiết kế mạch lọc trong thực tế.

*) Sản phẩm học tập của SV: Các phƣơng án lọc phẳng dòng điện

một chiều. Sơ đồ nguồn một chiều đơn giản (gồm chỉnh lƣu và lọc)

*) Cách thức tổ chức hoạt động của GV và SV:

- Phát hiện vấn đề: Xuất hiện vấn đề mới cần giải quyết là “mạch

chỉnh lưu biến đổi điện áp xoay chiều thành một chiều nhưng chưa bằng

phẳng, do đó cần tìm giải pháp kĩ thuật mới để giải quyết vấn đề này”.

- Giải quyết vấn đề: SV tiếp tục phân tích, đề xuất ý tƣởng và hình

thành các giải pháp thiết kế mạch lọc (dùng tụ C, cuộn cảm L, lọc hình ...)

Hoạt động 3: Tìm hiểu các giải pháp kĩ thuật thiết kế ổn áp

*) Mục đích: Tìm hiểu vai trò mạch ổn áp trong bộ nguồn một chiều.

Xây dựng đƣợc các phƣơng án thiết kế và phân tích đặc điểm, phạm vi áp

dụng của một số mạch ổn áp trong thực tế.

*) Sản phẩm học tập của SV: mạch ổn áp dùng Zener hoặc vi mạch.

*) Cách thức tổ chức hoạt động của GV và SV:

- Phát hiện vấn đề: Xuất hiện vấn đề mới là“khi điện áp xoay chiều

vào thay đổi hoặc công suất tải tiêu thụ thay đổi thì điện áp 1 chiều ra bộ

nguồn thay đổi, cần tìm giải pháp kĩ thuật mới ổn định biên độ điện p”

- Giải quyết vấn đề: SV tiếp tục phân tích, đề xuất ý tƣởng và hình

thành các giải pháp thiết kế mạch ổn áp (dùng diode Zener, dùng diode Zener

kết hợp transistor công suất, dùng vi mạch tích hợp...)

Hoạt động 4: Tổng kết và tìm tòi mở rộng về bộ nguồn một chiều

*) Mục đích: Tổng kết hình thành các giải pháp thiết kế bộ nguồn. Vận

dụng các kiến thức vào giải quyết trọn vẹn tạo bộ nguồn 1 chiều ổn áp thực tế.

114

*) Sản phẩm học tập của SV: Sơ đồ mạch nguồn một chiều ổn áp đáp

ứng yêu cầu cụ thể nào đó.

*) Cách thức tổ chức hoạt động của GV và SV:

- Tổng kết: Thông qua việc phát hiện và giải quyết một loạt vấn đề liên

quan đến thiết kế bộ nguồn 1 chiều, SV hình thành sơ đồ khối đơn giản của

bộ nguồn 1 chiều ổn áp, các giải pháp kĩ thuật thiết kế cho từng khối, hình

thành phƣơng pháp tƣ duy giải quyết sáng tạo nhằm cải tiến/ hoàn thiện sản

phẩm trong thực tiễn.

- Tìm tòi mở rộng: Bộ nguồn 1 chiều này tạo ra điện áp một chiều bằng

phẳng, ổn định biên độ nhƣng hiệu suất vẫn thấp, nên cần tìm giải pháp hoàn

toàn khác so với giải pháp đã nêu. Điều này tạo động lực để SV tiếp tục tìm

tòi mở rộng kiến thức tìm hiểu thêm các loại bộ nguồn khác (chỉnh lƣu đảo,

bộ nguồn không dùng biến áp...).

KẾT LUẬN CHƢƠNG 2

Qua nghiên cứu chƣơng trình và nội dung dạy học về Kĩ thuật điện tử;

nghiên cứu các biện pháp dạy học Kĩ thuật điện tử định hƣớng phát triển

1. Các học phần Kĩ thuật điện tử (bao gồm Kĩ thuật tƣơng tự, Kĩ thuật

NLSTKT, có thể rút ra một số nhận định sau:

số, Thực hành kĩ thuật điện tử) là nhóm học phần bắt buộc, cơ sở ngành ở

nhiều chuyên ngành khác nhau trong chƣơng trình đào tạo ngành Sƣ phạm kĩ

thuât ở nhiều trƣờng đại học. Do đó nghiên cứu các biện pháp dạy học phát

triển NLSTKT thông qua nhóm học phần này có phạm vi áp dụng rộng cho

nhiều đối tƣợng SV ở nhiều trƣờng đại học khác nhau. Thông qua phân tích

nhóm học phần này, hoàn toàn có thể khai thác đặc điểm nội dung môn học

để dạy học phát triển NLSTKT cho SV.

115

2. Phát triển NLSTKT cho SV ngành Sƣ phạm kĩ thuật trong dạy học

Kĩ thuật điện tử có thể thực hiện bằng 3 biện pháp cụ thể: (1) Xây dựng và sử

dụng các bài toán TKKT gắn với giải quyết các vấn đề trong thực tiễn; (2)

Thiết kế và thực hiện các dự án tạo ra các sản phẩm cụ thể có tính sáng tạo;

(3) Khuyến khích SV phát hiện và giải quyết vấn đề sáng tạo trên cơ sở đặt

ngƣời học vào vị trí nhà sáng chế. Mỗi biện pháp đều phân tích cơ sở khoa

học, xây dựng quy trình tổ chức thực hiện, phân tích một số ví dụ minh họa.

Các ví dụ minh họa này có thể áp dụng vào trong giảng dạy các học phần về

Kĩ thuật điện tử cho SV ngành Sƣ phạm kĩ thuật.

3. Đề xuất quy trình chung tổ chức hoạt động dạy học Kĩ thuật điện tử

định hƣớng phát triển NLSTKT cho SV sƣ phạm kĩ thuật. Quy trình đƣợc

chia làm các giai đoạn: Giai đoạn chuẩn bị lập kế hoạch, thiết kế giáo án

(gồm 4 bƣớc); Giai đoạn thực hiện trên lớp (gồm 2 bƣớc); Giai đoạn tổng kết

rút kinh nghiệm (gồm 2 bƣớc). Dựa trên quy trình chung tác giả tiến hành xây

dựng 3 giáo án minh họa các nội dung khác nhau ở ba học phần Kĩ thuật số,

Thực hành kĩ thuật điện tử và Kĩ thuật tƣơng tự tƣơng ứng với 3 biện pháp

dạy học đã đề xuất.

116

CHƢƠNG 3: KIỂM NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ

3.1. MỤC ĐÍCH, NHIỆM VỤ, PHƢƠNG PHÁP VÀ ĐỐI TƢỢNG KIỂM NGHIỆM

3.1.1. Mục đích kiểm nghiệm

Kiểm tra đánh giá đƣợc tiến hành với mục đích chung nhằm kiểm tra

tính đúng đắn giả thuyết khoa học của luận án: “Nếu đề xuất và áp dụng một số

biện pháp dạy học định hướng phát triển NLSTKT một cách hợp lí trong dạy

học các học phần về Kĩ thuật điện tử sẽ góp phần phát triển NLSTKT cho SV

ngành Sư phạm kĩ thuật, qua đó nâng cao được chất lượng dạy học kĩ thuật”.

Mục đích của kiểm nghiệm đánh giá là:

- Đánh giá tính khả thi và hiệu quả các biện pháp dạy học Kĩ thuật điện

tử do luận án đề xuất trong việc phát triển NLSTKT cho SV sƣ phạm kĩ thuật.

- Đánh giá tính hiệu quả và khả thi của việc sử dụng giáo án dạy học do

đề tài xây dựng để phát triển NLSTKT cho SV, đồng thời đánh giá đƣợc mức

độ phát triển NLSTKT của SV khi sử dụng giáo án này.

3.1.2. Nhiệm vụ kiểm nghiệm

- Lựa chọn nội dung cụ thể và phƣơng pháp kiểm nghiệm phù hợp để

có thể đánh giá chính xác tính hiệu quả và khả thi của các biện pháp dạy học

phát triển NLSTKT cho SV. Chọn đối tƣợng để tổ chức kiểm nghiệm.

- Tiến hành kiểm nghiệm các biện pháp dạy học, cũng nhƣ các giáo án

đã đƣợc lựa chọn. Thu thập và tổng hợp ý kiến sau kiểm nghiệm.

- Xử lí, phân tích, đánh giá kết quả kiểm nghiệm để chứng minh tính

khả thi của biện pháp dạy học trong phát triển NLSTKT cho SV.

3.1.3. Phƣơng pháp kiểm nghiệm

Kiểm tra tính đúng đắn giả thuyết khoa học bằng phƣơng pháp thực

nghiệm sƣ phạm và phƣơng pháp chuyên gia, cụ thể nhƣ sau:

117

- Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Xây dựng các lớp thực nghiệm

và lớp đối chứng để so sánh kết quả tác động các biện pháp dạy học định

hƣớng phát triển NLSTKT cho SV sau tổ chức thực nghiệm sƣ phạm. Phân

tích kết quả thực nghiệm sƣ phạm về mặt định tính và định lƣợng để đánh giá

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

- Phương pháp chuyên gia: Thu thập các thông tin khoa học, đánh giá

cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài cũng nhƣ hiệu quả của việc áp dụng các

biện pháp dạy học định hƣớng phát triển NLSTKT cho SV thông qua hội

đồng xemina, qua phỏng vấn và điều tra bằng phiếu hỏi. Đội ngũ chuyên gia

là những giảng viên có trình độ chuyên môn, kinh nghiệm giảng dạy về Điện

tử hoặc là các nhà khoa học trong lĩnh vực Giáo dục kĩ thuật.

3.1.4. Đối tƣợng kiểm nghiệm

- Đối tƣợng của phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm: Đối tƣợng

kiểm nghiệm là SV ngành Sƣ phạm kĩ thuật ở khoa Sƣ phạm kĩ thuật - trƣờng

Đại học Sƣ phạm Hà Nội. Tuy nhiên quá trình thực nghiệm sƣ phạm, mỗi

biện pháp dạy học đều đƣợc tiến hành thành 2 đợt để khắc phục số lƣợng hạn

chế SV tham gia. Đối tƣợng, số lƣợng SV tham gia thực nghiệm sƣ phạm các

đợt ở lớp đối chứng (ĐC) và lớp thực nghiệm (TN) đƣợc trình bày cụ thể

trong Bảng 3.1 dƣới đây.

Bảng 3.1. Đối tượng, số lượng SV của lớp thực nghiệm và lớp đối chứng

TT Biện pháp TN Lớp Số SV Trƣờng thực nghiệm

93 Thực nghiệm

1 Biện pháp 1 Khoa Sƣ phạm kĩ 82 Đối chứng

thuật, trƣờng đại học

89 Thực nghiệm Sƣ phạm Hà Nội 2 Biện pháp 3

80 Đối chứng

118

- Đối tƣợng của phƣơng pháp chuyên gia: Các chuyên gia đƣợc

phỏng vấn, hỏi xin ý kiến là các GV có trình độ chuyên môn, kinh nghiệm

giảng dạy về Điện tử ở một số trƣờng đại học, cao đẳng ở Việt Nam và các nhà

khoa học trong lĩnh vực Giáo dục kĩ thuật.

3.2. KIỂM NGHIỆM ĐÁNH GIÁ BẰNG PHƢƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM

SƢ PHẠM

3.2.1. Nội dung và qui trình thực nghiệm sƣ phạm

3.2.1.1. Nội dung thực nghiệm sư phạm

Thời gian giảng dạy các học phần về Kĩ thuật điện tử tại khoa Sƣ phạm

kĩ thuật- trƣờng đại học Sƣ phạm Hà Nội đƣợc tổ chức theo các lớp tín chỉ

cho từng học kì và chuyên ngành đào tạo khác nhau nên nhóm thực nghiệm

lựa chọn một số nội dung để thực nghiệm sƣ phạm nhƣ Bảng 3.2 dƣới đây.

Bảng 3.2. Nội dung thực nghiệm sư phạm

Giáo án Phần/ chƣơng Học phần

TN Biện pháp Biện pháp 1 Nội dung cụ thể Bộ so sánh 2 Giáo án số 1 Phần II: Mạch tổ Kĩ thuật

số nhị phân, PHỤ LỤC 5 hợp số

MUX và

DEMUX

Biện pháp 3 Bộ nguồn một Giáo án số 3 Phần I: Linh kiện Kĩ thuật

chiều PHỤ LỤC 7 điện tử tƣơng tự

3.2.1.2. Qui trình thực nghiệm sư phạm

a. Lựa chọn cách tổ chức thực nghiệm sư phạm và lập kế hoạch

thực nghiệm

Trƣớc khi tiến hành thực nghiệm sƣ phạm tại khoa Sƣ phạm kĩ thuật -

trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội, tác giả tổ chức các buổi trao đổi với các GV

tham gia giảng dạy thực nghiệm về một số công việc nhƣ sau:

119

- Trao đổi, thảo luận với GV thực nghiệm về các biểu hiện NLSTKT

của SV, các biện pháp dạy học định hƣớng phát triển NLSTKT để họ có thể

hiểu và áp dụng hiệu quả các biện pháp đó vào quá trình dạy học các học

phần về Kĩ thuật điện tử.

- Lựa chọn nội dung, giáo án thực nghiệm sƣ phạm. Trao đổi với GV

thực nghiệm về mục đích thực nghiệm sƣ phạm, nội dung dạy học, giáo án

cũng nhƣ tiến trình dạy học của từng biện pháp đã thiết kế, đƣợc thể hiện

trong giáo án thực nghiệm. Đồng thời phân tích những điểm giống và khác

nhau về tiến trình dạy học ở lớp TN với dạy học thông thƣờng ở lớp ĐC.

- Cùng với GV thực nghiệm phân tích nội dung dạy thực nghiệp sƣ

phạm, lập kế hoạch tổ chức thực nghiệm, sử dụng lớp TN và lớp ĐC có trình

độ và số lƣợng SV tƣơng đƣơng nhau. Trƣớc khi thực nghiệm sƣ phạm cần

khảo sát trình độ của SV ở cả hai lớp TN và ĐC để đảm bảo trình độ là tƣơng

đƣơng bằng cùng một bài kiểm tra viết.

b. Tổ chức thực nghiệm sư phạm và rút kinh nghiệm

- Mỗi biện pháp dạy học đƣợc tổ chức thực nghiệm sƣ phạm trong 2

đợt, thời gian thực nghiệm tùy thuộc vào phân phối chƣơng trình của từng

chuyên ngành đào tạo. GV tham gia thực nghiệm sƣ phạm sẽ là ngƣời dạy ở

cả hai lớp TN và ĐC.

- Lớp TN dạy học theo biện pháp định hƣớng phát triển NLSTKT cho

SV đã đƣợc xây dựng, còn lớp ĐC dạy học bình thƣờng theo phƣơng pháp cũ.

Sau khi thực nghiệm mỗi đợt, cả hai lớp TN và ĐC cùng làm bài kiểm tra để

đánh giá đánh giá mức độ tiếp thu bài và mức độ phát triển NLSTKT của SV.

Đánh giá NLSTKT của SV có thể thông qua thái độ học tập, phân tích kết quả

bài kiểm tra (điểm thành phần, điểm toàn bài), quan sát biểu hiện sáng tạo

trong học tập...

120

- Sau mỗi đợt thực nghiệm sƣ phạm, tác giả cùng với GV thực nghiệm

tiến hành đánh toàn bộ quá trình thực hiện để rút kinh nghiệm và điều chỉnh

bổ sung giáo án cho đợt sau và các bài dạy khác.

Bảng 3.3.Thông tin về thời gian, lớp học thực nghiệm sư phạm

Đợt thực nghiệm

Thực nghiệm

Đối chứng

Biện

Nội dung

pháp

bài dạy

Đợt

Năm học

Lớp

Số SV Lớp

Số SV

Bộ so sánh

Đợt 1 Kì II (2015-

TECH

2 số nhị

2016)

341_64

Biện

phân,

Đợt 2 Kì II (2016-

TECH

pháp 1

và

2017)

341_65

341_64

MUX DEMUX

Biện

Bộ nguồn

Đợt 1 Kì I (2015-

TECH

pháp 3

một chiều

2016)

340_64

Đợt 2 Kì I (2016-

TECH

2017)

340_65

c. Đ nh giá kết quả thực nghiệm sư phạm

- Thu thập thông tin đánh giá kết quả thực nghiệm sƣ phạm: Có

nhiều phƣơng pháp khác nhau để thu thập thông tin giúp phản ánh chính xác

kết quả thực nghiệm sƣ phạm, bao gồm các cách nhƣ sau:

+ Quan sát hoạt động học tập của SV: quan sát và đánh giá mức độ

biểu hiện NLSTKT của SV trong hoạt động học tập.

+ Đánh giá sản phẩm học tập của SV: đánh giá các sản phẩm học tập

do SV tạo ra khi thực hiện các hoạt động học tập; phân tích, đánh giá các bài

kiểm tra đánh giá năng lực trong quá trình thực nghiệm sƣ phạm.

+Trao đổi, lấy ý kiến nhận xét của GV tham gia thực nghiệm để đánh

giá tính hiệu quả và khả thi của các biện pháp dạy học đƣợc thực nghiệm.

+ Trao đổi, lấy ý kiến nhận xét của các SV tham gia trực tiếp lớp thực

nghiệm về hứng thú học tập, mức độ tiếp thu bài, khả năng vận dụng kiến

thức vào thực tiễn...

121

- Đánh giá định tính và định lƣợng kết quả thực tập: Phân tích định

tính để xác định ƣu nhƣợc điểm cũng nhƣ tính khả thi và hiệu quả của từng

biện pháp dạy học định hƣớng phát triển NLSTKT cho SV. Sử dụng các công

cụ thống kê toán học để đánh giá định lƣợng các kết quả thu đƣợc nhằm so

sánh khả năng tiếp thu bài và mức độ phát triển NLSTKT của SV ở lớp TN và

ĐC. Đánh giá định tính và định lƣợng từng biện pháp để kiểm tra tính đúng

đắn giả thuyết khoa học.

3.2.2. Kết quả kiểm nghiệm sƣ phạm

3.2.2.1. Phương pháp xử lí, phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm

Mỗi biện pháp dạy học Kĩ thuật điện tử định hƣớng phát triển NLSTKT

đều đƣợc phân tích, đánh giá định tính và định lƣợng kết quả thực nghiệm.

a. Đ nh giá định tính

Tổng hợp kết quả thu đƣợc dựa vào quan sát biểu hiện NLSTKT, ý

kiến đánh giá của GV và SV tham gia thực nghiệm sƣ phạm, phân tích sản

phẩm học tập của SV… để rút ra các nhận định về việc áp dụng các giáo án

dạy học phát triển NLSTKT vào trong dạy học về Kĩ thuật điện tử trong việc

nâng cao chất lƣợng dạy học và phát triển NLSTKT cho SV.

b. Đ nh giá định lượng

Xử lí và đánh giá số liệu thực nghiệm dựa theo phƣơng pháp thống kê

toán học bằng phần mềm Excel. Cụ thể bao gồm các nội dung:

- Lập bảng thống kê điểm kiểm tra (điểm thành phần từng câu và điểm

toàn bài).

+ Trung bình cộng ( ): Là tham số xác định giá trị trung bình của dãy

số thống kê, đặc trƣng cho sự tập trung số liệu, giá trị lớn thì trình độ cao.

Trung bình cộng đƣợc xác định theo công thức:

∑

(3.1) ̅

122

+ Phương sai (S2) và Độ lệch chuẩn ( ): Tham số đo mức độ phân tán

quanh giá trị trung bình. Khi hai nhóm có số liệu trung bình cộng bằng nhau

thì nhóm nào có S bé hơn thì nhóm đó có chất lƣợng tốt hơn.

∑ ̅

√ √

Phƣơng sai: (3.2)

∑ ̅

Độ lệch chuẩn: (3.3)

+ Khoảng tin cậy (m): Giá trị sẽ dao động trong khoảng ±m

√

(3.4)

+Hệ số biến thiên (V): Nhóm nào có V nhỏ hơn thì nhóm đó có chất

(3.5) lƣợng đồng đều hơn.

(3.6) + Tần suất (Wi %)

- Đánh giá các tham số thống kê qua hệ số ttt (Student) và F (Fishers):

+ Hệ số ttt (Student): để xác định sự khác nhau giữa 2 giá trị trung bình

cộng của lớp TN và lớp ĐC là có ý nghĩa với mức ý nghĩa α. ttt đƣợc tính

theo công thức:

(3.7)

Chọn mức ý nghĩa =0,05. Tra bảng Student với bậc tự do k = NTN+

NĐC 2, ta xác định đƣợc giá trị tα . So sánh tα và ttt ta thấy nếu ttt>tα nghĩa là

sự khác nhau giữa và là có ý nghĩa.

+Hệ số F (Fisher): F= (3.8)

Nếu F<1 chứng tỏ sự sai khác số liệu lớp ĐC và TN chấp nhận đƣợc.

- Từ các số liệu tính toán vẽ biểu đồ tần suất và đồ thị tần suất hội tụ lùi

của các lớp thực nghiệm sƣ phạm.

123

3.2.2.2. Kết quả thực nghiệm sư phạm biện pháp 1 “Xây dựng và sử dụng các

bài toán TKKT gắn với giải quyết các vấn đề trong thực tiễn”

Tác giả sử dụng giáo án số 1 (PHỤ LỤC 5) và thực nghiệm bài “Bộ so

sánh 2 số nhị phân, MUX và DEMUX” trong học phần Kĩ thuật số.

- Chọn lớp TN và lớp ĐC có trình độ và số lƣợng SV tƣơng đƣơng

nhau dựa vào cùng 1 bài kiểm tra viết trƣớc khi làm thực nghiệm. (Nội dung

bài kiểm tra trước thực nghiệm được trình bày ở PHỤ LỤC 8).

- Lớp ĐC tổ chức dạy học nhƣ bình thƣờng, giới thiệu nguyên tắc hoạt

động, viết phƣơng trình chung của bộ so sánh 2 số nhị phân, dồn kênh MUX

2n=>1 và phân kênh DEMUX 1=>2n. Sau đó SV làm một số ví dụ xây dựng

sơ đồ mạch tổ hợp này. Lớp TN tổ chức dạy học sử dụng bài toán TKKT gắn

thực tiễn dùng các kiến thức về bộ so sánh 2 số nhị phân, MUX và DEMUX

giải quyết. Thông qua giải bài toán TKKT này, SV hình thành kiến thức mới,

hiểu đƣợc ứng dụng của mạch và cách thức vận dụng kiến thức vào thực tiễn.

- Quá trình thực nghiệm sƣ phạm, GV quan sát và đánh giá vào bảng

các biểu hiện sáng tạo trong hoạt động học tập của hai lớp TN và ĐC để xác

định mức độ phát triển NLSTKT. Sau thực nghiệm xong, cả hai lớp TN và

ĐC cùng làm một bài kiểm tra viết để đánh giá hứng thú học tập, mức độ tiếp

thu bài và mức độ phát triển NLSTKT của SV. Bài kiểm tra gồm 2 câu hỏi,

với Câu 1 đánh giá mức độ nhớ và hiểu kiến thức và Câu 2 đánh giá mức độ

vận dụng sáng tạo kiến thức (PHỤ LỤC 8).

Đánh giá kết quả thực nghiệm cả về mặt định tính và định lƣợng:

a. Đ nh giá định tính

Dựa vào quan sát các biểu hiện của SV trong giờ học và trao đổi ý kiến

với nhóm GV thực nghiệm, có thể rút ra một số nhận xét:

- Lớp TN sử dụng bài toán TKKT gắn với thực tiễn làm cho nội dung

dạy học hấp dẫn hơn nên tạo hứng thú học tập cho SV tốt hơn lớp ĐC. Nhƣ

124

vậy sử dụng bài toán TKKT có tác dụng rèn luyện tính tích cực, độc lập và

làm tăng hứng thú nhận thức cho SV

- Đánh giá mức độ phát triển NLSTKT của SV thông qua bảng quan sát

chung biểu hiện sáng tạo trong học tập (PHỤ LỤC 8). Tổng hợp kết quả quan

sát trong lớp TN và lớp ĐC vào Bảng 3.4.

Bảng 3.4.Tổng hợp kết quả quan sát biểu hiện sáng tạo trong học tập

của lớp TN và lớp ĐC khi thực nghiệm biện pháp 1

NL thành Biểu hiện Đợt 1 Đợt 2

phần ĐC TN ĐC TN

1. Hình -[BH.a1] Phân tích bài toán thực 2 3 1 3 thành ý tiễn, xác định yêu cầu cần giải quyết

tƣởng mới -[BH.a3] Đề xuất ý tƣởng mới giúp 2 4 2 4 giải quyết bài toán

2. Đề xuất -[BH.b2.1] Tạo ra nhiều phƣơng án 3 4 2 4 và lựa chọn giải quyết bài toán

giải pháp -[BH.b3]Lựa chọn đƣợc một phƣơng 3 4 3 4 phù hợp án tối ƣu

3. Thực -[BH.c1.1] Xác định phƣơng trình 4 4 4 4 hiện giải hàm logic. Tối thiểu hóa hàm logic

kĩ pháp -[BH.c1.2] Xây dựng sơ đồ mạch 4 4 4 4 thuật thực hiện

Đánh giá chung mức độ biểu hiện sáng tạo trong học tập của lớp TN tốt

hơn lớp ĐC, thể hiện rõ nét ở sự chênh lệch các biểu hiện của năng lực hình

thành ý tƣởng mới. Khi GV đƣa ra bài toán TKKT thứ 2, SV nhanh chóng

đƣa ra ý tƣởng mới định hƣớng giải bài toán, đề xuất nhiều phƣơng án giải

quyết khác nhau và lựa chọn đƣợc một cách thực hiện tối ƣu.

125

- Bài kiểm sau thực nghiệm gồm 2 câu: Câu 1 (đánh giá ở mức độ

NHỚ HIỂU kiến thức); Câu 2 (đánh giá ở mức độ VẬN DỤNG SÁNG TẠO

kiến thức vào giải quyết vấn đề). Phân tích các bài kiểm tra cho thấy, điểm số

Câu 1 ở các lớp TN và ĐC không có sự khác biệt nhiều, nhƣng điểm số Câu 2

đòi hỏi SV phải TDST ở lớp ĐC cao hơn hẳn so với lớp TN. Nhƣ vậy việc sử

dụng bài toán TKKT gắn thực tiễn giúp SV hình thành và phát triển

NLSTKT, đặc biệt năng lực hình thành ý tƣởng mới.

b. Đ nh giá định lượng

Sau thực nghiệm sƣ phạm, sử dụng cùng 1 bài kiểm tra ở cả hai lớp TN

và ĐC. Tổng số bài kiểm tra của cả 2 đợt là 175 (93 bài lớp TN và 82 bài lớp

ĐC).

- Lập bảng thống kê điểm số từng câu vào Bảng 3.5, tổng điểm bài

kiểm tra sau thực nghiệm vào bảng Bảng 3.6.

Bảng 3.5. Thống kê kết quả điểm số từng câu trong bài kiểm tra sau thực

nghiệm biện pháp 1

Lớp học Đối Câu hỏi kiểm tra Câu 1 Số bài kiểm tra đạt điểm Xi ( fi ) Điểm trung bình cộng 0 5.95 0 6 78 2 0 3 0 4 0 1 0 5 4 82 chứng Câu 2 31 37 12 2 0 5.99

Thực 0 0 0 1 92 0 0.82 Câu 1 0 93 nghiệm 35 42 12 2 1.75 Câu 2 2

Bảng 3.6. Thống kê kết quả bài kiểm tra lớp ĐC và TN sau thực nghiệm

biện pháp 1

Số bài kiểm tra đạt điểm số Xi ( fi ) Lớp N 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Đối chứng 82 0 0 0 27 37 12 2 0 0 4 0

Thực nghiệm 93 0 0 0 3 34 42 12 2 0 0 0

126

- Phân tích kết quả bài kiểm tra lớp ĐC và TN ghi vào Bảng 3.7 và 3.8.

Bảng 3.7. Bảng kết quả kiểm tra lớp ĐC sau thực nghiệm biện pháp 1

Xi fi Xifi Tần suất Wi (%) Tần suất hội tụ lùi Wi (%) ̅̅̅̅̅ (Xi – ̅̅̅̅̅̅2 fi(Xi - ̅̅̅̅̅̅2

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 20 162 259 96 18 0 -6.77 -5.77 -4.77 -3.77 -2.77 -1.77 -0.77 0.23 1.23 2.23 3.23 45.81 33.27 22.74 14.20 7.66 3.13 0.59 0.05 1.52 4.98 10.44 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 12.51 15.94 1.99 18.21 9.96 0.00 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 4.88% 32.93% 45.12% 14.63% 2.44% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 4.88% 37.80% 82.93% 97.56% 100.00% 100.00% 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Bảng 3.8. Bảng kết quả kiểm tra lớp TN sau khi nghiệm biện pháp 1

Xi fi Xifi Tần suất Wi (%) Tần suất hội tụ lùi Wi (%) ̅ (Xi – ̅̅̅̅̅̅̅2 fi(Xi - ̅̅̅̅̅̅̅2

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 18 3 34 238 42 336 12 108 20 2 -7.74 -6.74 -5.74 -4.74 -3.74 -2.74 -1.74 -0.74 0.26 1.26 2.26 59.94 45.45 32.97 22.49 14.00 7.52 3.03 0.55 0.07 1.58 5.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 9.10 18.72 2.80 18.99 10.20 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 3.23% 36.56% 45.16% 12.90% 2.15% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 3.23% 39.78% 84.95% 97.85% 100.00% 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

- Tổng hợp phân tích kết quả kiểm tra lớp TN và ĐC:

+ Tính toán các tham số đặc trƣng dựa vào công thức từ (3.1) đến (3.5)

127

Bảng 3.9.Tổng hợp tham số đặc trưng lớp TN và ĐC khi thực nghiệm biện pháp 1

Kết quả tính toán Công thức STT Thông số tính Lớp ĐC Lớp TN

(3.1) 1 Trung bình cộng ( )

(3.2) 2 Phƣơng sai (S2) ̅̅̅̅̅ 7.74 0.65 ̅̅̅̅̅ 6.77 0.72

(3.3) 3 Độ lệch chuẩn ( ) 0.85 0.81

(3.4) 4 Khoảng tin cậy (m) mĐC=0.094 mTN =0.084

(3.5) 5 Hệ số biến thiên (V%) VĐC =12.57% VTN =10.41%

+ Đánh giá các tham số thống kê qua hệ số ttt (Student) và F (Fishers):

. Chọn mức ý nghĩa =0.05. Tra bảng Hệ số ttt(Student):

Student với bậc tự do k = NTN+ NĐC 2=93+ 82 -2=173, xác định tα =1.97.

Hệ số F (Fisher):

- Tổng hợp kết quả tính toán để vẽ các biểu đồ:

+ Dựa Bảng 3.6 vẽ biểu đồ so sánh giá trị trung bình cộng điểm thành

phần trong bài kiểm tra sau thực nghiệm của lớp ĐC và TN (Hình 3.1).

Hình 3.1. Biểu đồ so sánh trung bình cộng điểm thành phần bài kiểm tra sau

thực nghiệm giáo án số 1

128

+ Dựa vào Bảng 3.7 và Bảng 3.8 vẽ đồ thị tần suất (Hình 3.2), đồ thị tần

suất hội tụ lùi (Hình 3.3) của lớp ĐC và lớp TN

Hình 3.2. Đồ thị tần suất số SV đạt điểm Xi khi thực nghiệm giáo án số 1

Hình 3.3. Đồ thị tần suất số SV đạt điểm Xi trở xuống thực nghiệm giáo án số 1

NHẬN XÉT: Các số liệu phân tích cho thấy giáo án số 1 giúp SV vận

dụng sáng tạo kiến thức vào giải quyết bài toán thực tiễn, hình thành

NLSTKT cho SV. Điều này thể hiện rõ ràng bằng các kết quả:

+ Biểu đồ Hình 3.1 cho thấy điểm trung bình cộng ở Câu 1 (mức NHỚ

HIỂU) lớp TN với lớp ĐC có giá trị gần bằng nhau, nhƣng điểm trung bình

cộng ở Câu 2 (mức VẬN DỤNG SÁNG TẠO, dùng để đánh giá mức độ ̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅ ̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅=1.75) cao hơn hẳn có với lớp ĐC ( NLSTKT) ở lớp TN (

). Điều này cho thấy cho thấy khả năng vận dụng sáng tạo của SV trong

129

giải quyết bài toán gắn thực tiễn ở lớp TN cao hơn, mức độ phát triển

NLSTKT của SV sau thực nghiệm của lớp TN cao hơn ĐC.

+ Điểm trung bình cộng các bài kiểm tra ( ̅): điểm trung bình cộng lớp TN ( ̅̅̅̅̅ cao hơn lớp ĐC ( ̅̅̅̅̅ , cho thấy khả năng lĩnh hội kiến thức và vận dụng sáng tạo vào giải quyết bài toán gắn thực tiễn ở lớp TN cao hơn.

+ Độ lệch chuẩn ( ): độ lệch chuẩn lớp TN ( thấp hơn lớp ĐC

( , cho thấy lớp TN có mức độ đồng đều và phân hóa tốt hơn lớp ĐC.

+ Hệ số biến thiên ( ): độ biến thiên của lớp TN (VTN) thấp hơn lớp

ĐC (VĐC), cho thấy lớp TN có chất lƣợng đồng đều hơn lớp ĐC.

cho thấy sự khác nhau giữa điểm + Hệ số ttt(Student):

trung bình của lớp TN ( ) và lớp ĐC ( ) là có ý nghĩa.

+ Hệ số F (Fisher): chứng tỏ sự sai khác giữa số liệu của

lớp ĐC và TN chấp nhận đƣợc.

3.2.2.3. Kết quả thực nghiệm sư phạm biện pháp 3 “Khuyến khích SV phát hiện

và giải quyết vấn đề sáng tạo trên cơ sở đặt người học vào vai trò nhà sáng chế”

Tác giả sử dụng giáo án số 3 (PHỤ LỤC 7) và thực nghiệm Bài “Bộ

nguồn một chiều” thuộc học phần “Kĩ thuật tương tự”.

- Chọn lớp TN và lớp ĐC có trình độ và số lƣợng SV tƣơng đƣơng

nhau dựa vào cùng 1 bài kiểm tra viết trƣớc khi làm thực nghiệm (nội dung

bài kiểm tra trước thực nghiệm được trình bày ở PHỤ LỤC 9).

- Lớp ĐC tổ chức dạy học nhƣ bình thƣờng, phân tích lần lƣợt các khối

trong bộ nguồn một chiều. Lớp TN tổ chức dạy học theo hình thức đặt SV vào

vị trí nhà sáng chế đang đi phát hiện và giải quyết một loạt vấn đề mới khi

nghiên cứu, chế tạo ra bộ nguồn một chiều dùng trong thực tế.

- Quá trình thực nghiệm sƣ phạm, GV quan sát và đánh giá vào bảng

các biểu hiện sáng tạo trong hoạt động học tập của hai lớp TN và ĐC để xác

định mức độ phát triển NLSTKT. Sau thực nghiệm xong, cả hai lớp TN và

130

ĐC cùng làm một bài kiểm tra viết để đánh giá hứng thú học tập, mức độ tiếp

thu bài và mức độ phát triển NLSTKT của SV. Bài kiểm tra gồm 3 câu hỏi,

với Câu 1 đánh giá mức độ nhớ hiểu kiến thức và Câu 2, 3 đánh giá mức độ

vận dụng sáng tạo kiến thức (PHỤ LỤC 9).

Đánh giá kết quả thực nghiệm cả về mặt định tính và định lƣợng:

a. Đ nh giá định tính

Dựa vào quan sát các biểu hiện của SV trong giờ học và trao đổi ý kiến

với nhóm GV thực nghiệm, có thể rút ra một số nhận xét:

- Đánh giá mức độ phát triển NLSTKT của SV thông qua bảng quan sát

biểu hiện sáng tạo trong học tập (PHỤ LỤC 9). Tổng hợp kết quả quan sát

biểu hiện NLSTKT của SV khi thực nghiệm biện pháp 3 vào bảng 3.10

Bảng 3.10. Tổng hợp kết quả theo bảng quan sát biểu hiện sáng tạo trong

học tập của lớp TN và ĐC thực nghiệm biện pháp 3

NL thành Biểu hiện Đợt 1 Đợt 2

phần ĐC TN ĐC TN

1. Hình [BH.a1] Xác định đƣợc vấn đề kĩ 2 3 2 3 thành ý thuật mới cần phải giải quyết

tƣởng mới [BH.a2]Đề xuất các ý tƣởng mới 3 4 3 4 giúp giải quyết vấn đề kĩ thuật mới

2. Đề xuất [BH.b1.2]Phân tích yêu cầu kĩ thuật 4 4 4 4 và lựa chọn đối các khối bộ nguồn 1 chiều ổn áp

giải pháp [BH.b2.1] Đề xuất đƣợc nhiều giải 2 4 3 4 phù hợp pháp kĩ thuật mới khác nhau

[BH.b2.2] Xác định các vấn đề kĩ 2 4 2 4 thuật chƣa đƣợc giải quyết

[BH.b3]Lựa chọn đƣợc một giải 2 4 2 4 pháp giải quyết trọn vẹn vấn đề

131

Đánh giá chung mức độ biểu hiện sáng tạo trong học tập SV lớp TN tốt

hơn lớp ĐC thể hiện rõ nét ở sự chênh lệch ở khả năng tự xác định đƣợc các

vấn đề kĩ thuật chƣa giải quyết và lựa chọn một giải pháp giải quyết trọn vẹn

vấn đề. Đây là biểu hiện của năng lực đề xuất và lựa chọn giải pháp kĩ thuật.

- Lớp TN đặt SV vào vị trí nhà sáng chế đang nghiên cứu chế tạo bộ

nguồn phục vụ thực tiễn, qua việc đƣợc GV gợi ý để phát hiện và giải quyết

môt loạt vấn đề mới, SV biết cách đề xuất nhiều phƣơng án giải quyết cho

cùng 1 vấn đề, đồng thời nhận thấy mình có thể vận dụng kiến thức đã học

vào giải quyết bài toán trong thực tiễn nên tạo hứng thú học tập tốt hơn. Còn

lớp ĐC, mặc dù đƣợc GV hƣớng dẫn, gợi ý để phân tích đầy đủ các kiểu

mạch chỉnh lƣu, mạch lọc, ổn áp nhƣng do không đặt vào trong vấn đề tổng

thể của bộ nguồn nên khó hình dung nguyên nhân vì sao cần có những mạch

nhƣ vậy. Nhƣ vậy biện pháp này giúp hình thành cho SV cách thức tƣ duy để

có thể phát hiện và giải quyết các vấn đề gắn thực tiễn một cách sáng tạo.

- Bài kiểm gồm 3 câu: Câu 1 (NHỚ HIỂU kiến thức); Câu 2 (VẬN

DỤNG SÁNG TẠO kiến thức); Câu 3 (SÁNG TẠO ở mức 4- Mức độ phát

triển tốt). Phân tích bài kiểm tra cho thấy tất cả SV lớp ĐC không làm đƣợc

Câu 3 đòi hỏi SV phải hiểu sâu vấn đề mới tìm ra đƣợc giải pháp mới khác

biệt những cái đã biết. Câu 2 yêu cầu đề xuất các phƣơng án khác nhau thiết

kế bộ nguồn, SV lớp TN dễ dàng tìm ra nhiều giải pháp khác nhau và phân

tích ƣu nhƣợc điểm của từng giải pháp. Nhƣ vậy biện pháp dạy học này giúp

SV phát triển năng lực đề xuất và lựa chọn giải pháp kĩ thuật phù hợp.

b. Đ nh giá định lượng

Sau thực nghiệm sƣ phạm, sử dụng cùng một bài kiểm tra ở cả hai lớp

TN và ĐC. Tổng số bài kiểm tra các đợt là 169 (89 bài lớp TN và 80 lớp ĐC).

- Lập bảng thống kê điểm số từng câu vào Bảng 3.11, tổng điểm bài

kiểm tra sau thực nghiệm vào bảng Bảng 3.12.

132

Bảng 3.11.Thống kê kết quả điểm từng câu bài kiểm tra thực nghiệm biện pháp 3

Lớp học Đối Câu hỏi kiểm tra Câu 1 Số bài kiểm tra đạt điểm Xi ( fi ) Điểm trung bình cộng 4 0 4.00 80 0 5 1 0 2 0 3 0

chứng 80 Câu 2 31 25 13 2 0 9 2.60

Câu 3 80 0 0.00

Câu 1 Thực 0 0 0 0 89 4.00

nghiệm 89 Câu 2 0 0 14 36 28 11 3.40

Câu 3 87 2 0.02

Bảng 3.12.Thống kê kết quả kiểm tra lớp ĐC và TN thực nghiệm biện pháp 3

Số bài kiểm tra đạt điểm số Xi ( fi ) Lớp N 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Đối chứng 80 0 0 0 0 0 9 31 25 13 2 0

Thực nghiệm 89 0 0 0 0 0 0 14 36 28 9 2

- Phân tích kết quả bài kiểm tra lớp ĐC và TN vào Bảng 3.13 và 3.14

Bảng 3.13.Bảng kết quả kiểm tra lớp ĐC thực nghiệm biện pháp 3

Xi fi Xifi Tần suất Wi (%) Tần suất hội tụ lùi Wi (%) ̅̅̅̅̅ (Xi – ̅̅̅̅̅̅2 fi(Xi - ̅̅̅̅̅̅2

0 0 0 0 0 45 186 175 104 8 0 0 0 0 0 0 45 186 175 104 18 0 -6.60 -5.60 -4.60 -3.60 -2.60 -1.60 -0.60 0.40 1.40 2.40 3.40 43.56 31.36 21.16 12.96 6.76 2.56 0.36 0.16 1.96 5.76 11.56 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 23.04 11.16 4.00 25.48 11.52 0.00 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 11.25% 38.75% 31.25% 16.25% 2.50% 0.00% 0 0 0 1 0 2 0 3 0 4 9 5 6 31 7 25 8 13 2 9 10 0

133

Bảng 3.14. Bảng kết quả kiểm tra lớp TN thực nghiệm biện pháp 3

Xi fi Xifi Tần suất Wi (%)

fi(Xi - ̅̅̅̅̅̅̅2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 28.51 6.56 9.19 22.27 13.24 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 15.73% 40.45% 31.46% 10.11% 2.25% Tần suất hội tụ lùi Wi (%) 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 15.73% 56.18% 87.64% 97.75% 100.00% ̅ -7.43 -6.43 -5.43 -4.43 -3.43 -2.43 -1.43 -0.43 0.57 1.57 2.57 (Xi – ̅̅̅̅̅̅̅2 55.16 41.31 29.45 19.60 11.74 5.89 2.04 0.18 0.33 2.47 6.62 0 0 0 0 0 0 84 252 224 81 20

0 0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 6 14 7 36 8 28 9 9 10 2 - Tổng hợp phân tích kết quả kiểm tra lớp TN và ĐC:

+ Tính toán các tham số đặc trƣng dựa vào công thức từ (3.1) đến (3.5)

Bảng 3.15.Tổng hợp tham số đặc trưng thực nghiệm sư phạm biện pháp 3

Kết quả tính toán STT Thông số

)

Lớp TN ̅̅̅̅̅ 7.43 0.91 0.95 mTN =0.101

1 Trung bình cộng ( Phƣơng sai (S2) 2 3 Độ lệch chuẩn ( ) 4 Khoảng tin cậy (m) 5 Hệ số biến thiên (V%) Công thức tính (3.1) (3.2) (3.3) (3.4) (3.5) Lớp ĐC ̅̅̅̅̅ 6.60 0.95 0.98 mĐC=0.109 VĐC =14.85% VTN =12.82%

+ Đánh giá các tham số thống kê qua hệ số ttt (Student) và F (Fishers):

. Chọn mức ý nghĩa =0.05. Tra bảng Student Hệ số ttt(Student):

với bậc tự do k = NTN+ NĐC 2=89+80 -2=167, ta xác định đƣợc giá trị tα =1.97.

Hệ số F (Fisher):

134

- Tổng hợp kết quả tính toán, vẽ các biểu đồ

+ Dựa Bảng 3.12 vẽ biểu đồ so sánh giá trị trung bình cộng điểm thành

phần trong bài kiểm tra sau thực nghiệm của lớp ĐC và TN (Hình 3.4).

Hình 3.4. Biểu đồ so sánh trung bình cộng điểm thành phần bài kiểm tra sau

thực nghiệm giáo án số 3

+ Dựa Bảng 3.13 và Bảng 3.14 vẽ đồ thị tần suất (Hình 3.5) và đồ thị tần

suất hội tụ lùi (Hình 3.6) của lớp ĐC và TN.

Hình 3.5. Đồ thị tần suất số SV đạt điểm Xi khi thực nghiệm giáo án số 3

135

Hình 3.6. Đồ thị tần suất số SV đạt điểm Xi trở xuống thực nghiệm giáo án số 3

NHẬN XÉT: Các số liệu phân tích cho thấy giáo án số 3 giúp SV hình

thành NLSTKT, đặc biệt năng lực đề xuất và lựa chọn giải pháp kĩ thuật phù

hợp. Điều này thể hiện rõ ràng bằng các kết quả:

+ Biểu đồ Hình 3.4 cho thấy điểm trung bình cộng ở Câu 1 (mức NHỚ

HIỂU) bằng nhau, nhƣng điểm trung bình cộng ở Câu 2 (mức VẬN DỤNG

̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅ ). Điều này cho

SÁNG TẠO, dùng để đánh giá mức độ phát triển NLSTKT) ở lớp TN ̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅=3.40) cao hơn hẳn có với lớp ĐC ( ( thấy cho thấy khả năng TDST của SV lớp TN cao hơn, mức độ phát triển

NLSTKT của SV sau thực nghiệm lớp TN cao hơn.

+ Điểm trung bình cộng các bài kiểm tra ( ̅): điểm trung bình cộng lớp TN ( ̅̅̅̅̅ cao hơn lớp ĐC ( ̅̅̅̅̅ , cho thấy khả năng lĩnh hội kiến thức khi SV thực hiện việc phát hiện và giải quyết một loạt vấn đề phát sinh khi

thiết kế bộ nguồn trong thực tiễn ở lớp TN cao hơn.

+ Độ lệch chuẩn (δ): độ lệch chuẩn lớp TN ( thấp hơn lớp ĐC

( , cho thấy lớp TN có mức độ đồng đều và phân hóa tốt hơn lớp ĐC.

+ Hệ số biến thiên ( ): độ biến thiên của lớp TN (VTN) thấp hơn lớp

ĐC (VĐC), cho thấy lớp TN có chất lƣợng đồng đều hơn lớp ĐC

136

cho thấy sự khác nhau giữa + Hệ số ttt(Student):

điểm trung bình của lớp TN ( ) và lớp ĐC ( ) là có ý nghĩa.

+ Hệ số F (Fisher): chứng tỏ sự sai khác giữa số liệu

của lớp ĐC và TN chấp nhận đƣợc.

Tóm lại, tổng hợp phân tích kết quả thực nghiệm cả định lƣợng và định

tính 02 giáo án (giáo án số 1 và số 3) tƣơng ứng 2 biện pháp dạy học Kĩ thuật

điện tử định hƣớng phát triển NLSTKT cho SV, có thể rút ra một số kết luận:

1. Đo kết quả tác động của thực nghiệm sƣ phạm qua 3 yếu tố: (1) Kết

quả học tập Kĩ thuật điện tử ở bài đó bằng bài kiểm tra sau thực nghiệm; (2)

Yếu tố cấu thành trong NLSTKT nhƣ thái độ (hứng thú học tập), TDST trong

giải quyết vấn đề gắn thực tiễn; (3) Năng lực thành phần trong NLSTKT có

thể phát triển cho SV dựa vào biểu hiện sáng tạo trong hoạt động học tập ở

bài thực nghiệm.

2. Bài kiểm tra sau thực nghiệm sƣ phạm chứa 2 dang câu hỏi: Câu hỏi

NHỚ HIỂU kiểm tra mức độ tiếp kiến thức của SV; Câu hỏi VẬN DỤNG

SÁNG TẠO kiểm tra mức độ vận dụng linh hoạt và sáng tạo kiến thức trong

giải quyết các bài toán/ tình huống cụ thể gắn thực tiễn. Đánh giá mức độ phát

triển NLSTKT của SV chủ yếu dựa vào phân tích số liệu câu hỏi ở dạng 2

(vận dụng sáng tạo).

3. Việc sử dụng các bài toán TKKT gắn thực tiễn vào trong dạy học ở

biện pháp 1 làm tăng hứng thú nhận thức cho SV, giúp họ tiếp thu kiến thức

tốt hơn, phát triển TDST khi vận dụng kiến thức vào giải quyết bài toán thực

tiễn. Biện pháp này góp phần phát triển NLSTKT cho SV, đặc biệt là năng

lực hình thành ý tƣởng mới.

4. Việc SV phát hiện và giải quyết vấn đề sáng tạo trên cơ sở đặt họ

vào vai trò nhà sáng chế ở biện pháp 3 giúp tạo hứng thú học tập, SV sẽ tiếp

thu nội dung bài học tốt hơn và phát triển khả năng TDST trong giải quyết

137

trọn vẹn vấn đề. Qua đó SV hình thành và phát triển NLSTKT, đặc biệt là

năng lực thành phần đề xuất và lựa chọn giải pháp phù hợp.

3.3. KIỂM NGHIỆM ĐÁNH GIÁ BẰNG PHƢƠNG PHÁP CHUYÊN GIA

3.3.1. Nội dung và qui trình thực hiện kiểm nghiệm

3.3.1.1. Nội dung

Kiểm nghiệm đánh giá bằng phƣơng pháp chuyên gia đƣợc tiến hành với

phƣơng pháp hội đồng, phỏng vấn và điều tra bằng phiếu hỏi.

- Phương pháp Hội đồng: thu thập các thông tin khoa học thông qua hội

đồng xemina tiến hành tại Bộ môn phƣơng pháp dạy học khoa Sƣ phạm kĩ

thuật - trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội. Trong quá trình thực hiện đề tài, tác

giả nhận đƣợc nhiều ý kiến nhận xét, đóng góp của các giảng viên Bộ môn

phƣơng pháp dạy học, các chuyên gia giáo dục về cơ sở lí luận và thực tiễn của

đề tài, về biện pháp dạy học và cách thức tổ chức dạy học do tác giả đề xuất.

- Phương pháp phỏng vấn và sử dụng phiếu hỏi: xin ý kiến nhận xét,

góp ý của các chuyên gia là giảng viên có trình độ chuyên môn và kinh nghiệm

giảng dạy về Điện tử và các nhà khoa học trong lĩnh vực Giáo dục kĩ thuật. Xin

ý kiến đánh giá về các biện pháp dạy học và qui trình tổ chức hoạt động dạy

học Kĩ thuật điện tử định hƣớng phát triển NLSTKT do đề tài xây dựng.

3.3.1.2. Qui trình thực hiện

Tiến trình thực hiện phƣơng pháp chuyên gia sử dụng phiếu hỏi nhƣ sau:

Bƣớc 1: Biên soạn nội dung phiếu xin ý kiến chuyên gia gồm các nội

dung: Biên soạn nội dung tóm tắt dạy học Kĩ thuật điện tử định hƣớng phát

triển NLSTKT (bao gồm: khái quát về dạy học định hƣớng phát triển

NLSTKT, 03 các biện pháp dạy học Kĩ thuật điện tử phát triển NLSTKT cho

SV); Biên soạn phiếu xin ý kiến chuyên gia (nội dung phiếu lấy ý kiến chuyên

gia trình bày cụ thể ở PHỤ LỤC 10).

138

Bƣớc 2: Lập danh sách các chuyên gia xin ý kiến. Chuyên gia bao

gồm: những giảng viên có trình độ chuyên môn, kinh nghiệm giảng dạy và

nghiên cứu về Điện tử ở các trƣờng Đại học (nhƣ ĐH Sƣ phạm Hà Nội, ĐH

Công nghiệp Hà Nội, ĐH Sƣ phạm kĩ thuật TP Hồ Chí Minh, ĐH Quy Nhơn...)

và một số trƣờng cao đẳng có giảng dạy về Điện tử; các nhà khoa học trong

lĩnh vực Giáo dục kĩ thuật. Thông tin 38 chuyên gia đƣợc trình bày cụ thể ở

PHỤ LỤC 11.

Bƣớc 3: Gặp gỡ một số chuyên gia để trao đổi và gửi phiếu xin ý kiến

chuyên gia. Thu các phiếu xin ý kiến chuyên gia, xử lí thống kê kết quả.

Bƣớc 4: Dựa vào đóng góp ý kiến của chuyên gia, chỉnh sửa và hoàn

thiện các biện pháp dạy học, quy trình tổ chức dạy học Kĩ thuật điện tử.

3.3.2. Kết quả kiểm nghiệm

Tổng hợp thông tin của 38 phiếu xin ý kiến chuyên gia (11 chuyên gia

trong lĩnh vực Giáo dục học và 27 chuyên gia trong lĩnh vực Điện tử).

- Thống kê về trình độ và thâm niên công tác của các chuyên gia.

Bảng 3.16. Thống kê trình độ chuyên môn và thâm niên công tác các chuyên gia

Điện tử

Tiêu chí

TỔNG %

Giáo dục học Số

Số

lượng Tỉ lệ % 21.05%

lượng Tỉ lệ % 2.63%

9 23.68%

PGS

Trình 3 7.89% 10 26.32%

13 34.21%

độ 0 0.00% 16 42.11%

16 42.11%

ThS

0 0.00%

Dƣới 5 năm

Số 0.00% 0 0.00%

5 13.16%

5 đến dƣới 10 năm

năm 2.63% 4 10.53%

công 3

19 50.00%

10 đến dƣới 20 năm

7.89% 16 42.11%

tác 7

14 36.84%

Trên 20 năm

18.42% 7 18.42%

Kết quả thống kê ở Bảng 3.16 cho thấy: 100% số lƣợng chuyên gia

đƣợc hỏi đều có trình độ từ ThS trở lên, với hơn 1/2 số chuyên gia có trình độ

139

TS trở lên (số lƣợng PGS.TS chiếm tỉ lệ 23.68% và TS chiếm tỉ lệ 34.21%);

86.84% các chuyên gia đều có thâm niên công tác trên 10 năm. Điều đó cho

thấy các chuyên gia đều có trình độ chuyên môn, có nhiều năm kinh nghiệm

giảng dạy và nghiên cứu về Điện tử, Giáo dục học.

- Đánh giá về tính cấp thiết của việc dạy học định hƣớng phát triển

NLSTKT cho SV đƣợc thống kế vào Bảng 3.17.

Bảng 3.17. Thống kê đánh giá tính cấp thiết của việc dạy học định hướng phát

triển NLSTKT cho SV

Nội dung đánh giá

Dạy học phát triển NLSTKT cho SV kĩ thuật, SV sƣ phạm kĩ thuật

Không cần thiết 0 (0%)

Ít cần 0 (0%)

Cần thiết 30 (79%)

Rất cần thiết 8 (21%)

Nhƣ vậy, hầu hết các ý kiến đều cho rằng dạy học định hƣớng phát

triển NLSTKT cho SV hiện nay là cần thiết. Kết quả này có thấy hƣớng

nghiên cứu của đề tài là phù hợp và rất cần thiết hiện này.

- Đánh giá về tính khả thi và hiệu quả của ba biện pháp dạy học Kĩ

thuật điện tử trong việc phát triển NLSTKT cho SV đƣợc thống kê vào bảng

3.18 và đƣợc thể hiện thông qua các biểu đồ Hình 3.7, Hình 3.8 và Hình 3.9.

Bảng 3.18. Thống kê đánh giá về các biện pháp dạy học Kĩ thuật điện tử định

hướng phát triển NLSTKT cho sinh viên

Nội dung đánh giá

Kém Trung

Số ý kiến ở các mức độ bình Khá

Tốt Biện pháp 1: “Xây dựng và sử dụng các bài toán TKKT gắn với giải quyết các vấn đề trong thực tiễn” 1. Đánh giá tính logic, dễ thực hiện của quy trình xây dựng bài toán TKKT

22 (58%)

14 (37%)

0 (0%)

2 (5%)

2. Đánh giá tính khả thi, vừa sức khi sử dụng bài toán TKKT trong dạy học Kĩ thuật điện tử

0 (0%)

1 (3%)

21 (55%)

16 (42%)

3. Bài toán TKKT phát triển TDST cho SV

0 (0%)

1 (3%)

19 (50%)

18 (47%)

140

Nội dung đánh giá

Kém Trung

Số ý kiến ở các mức độ bình Khá 15 0

Tốt 23

4. Bài toán TKKT làm tăng hứng thú nhận thức,

tính tích cực, độc lập của SV

(0%)

(39%)

(61%)

5. Sự phù hợp của các bài toán TKKT đã xây dựng

với nội dung dạy học Kĩ thuật điện tử

(0%)

(3%)

(53%)

(45%)

Biện pháp 2: “Thiết kế và thực hiện các dự án tạo ra các sản phẩm cụ thể có tính

sáng tạo”

1. Đánh giá tính khả thi, vừa sức của một số dự án

học tập trong dạy học Kĩ thuật điện tử

(0%)

(5%)

(55%)

(39%)

2. Thực hiện dự án tạo ra sản phẩm cụ thể giúp mở

rộng kiến thức chuyên môn sâu về kĩ thuật

(0%)

(5%)

(39%)

(55%)

3. Đánh giá tính tích cực, chủ động, hứng thú của

SV khi tham gia các dự án tạo ra sản phẩm cụ thể

(0%)

(39%)

(61%)

4. Đánh giá tính sáng tạo của SV khi tham gia các

dự án học tập

(0%)

(55%)

(45%)

5. Sự phù hợp của các dự án đã xây dựng với nội

dung dạy học về Kĩ thuật điện tử

(0%)

(47%)

(53%)

Biện pháp 3: “Khuyến kích SV phát hiện và giải quyết vấn đề sáng tạo trên cơ sở

đặt người học vào vai trò nhà sáng chế”

1. Đánh giá tính logic trong quy trình dạy học giải

quyết vấn đề sáng tạo

(0%)

(5%)

(66%)

(29%)

2. Đánh giá tính khả thi của biện pháp trong dạy

học Kĩ thuật điện tử

(0%)

(5%)

(63%)

(32%)

3. Giúp SV phát triển tƣ duy giải quyết vấn đề gắn

với thực tiễn một cách sáng tạo

(0%)

(3%)

(55%)

(42%)

4. Biện pháp dạy học tạo hứng thú giải quyết vấn

đề và phát huy tính tích cực học tập của SV

(0%)

(45%)

(55%)

5. Phát triển khả năng sáng tạo của SV khi tham

gia giải quyết tình huống học tập

(0%)

(47%)

(53%)

141

Kết quả biểu diễn biểu đồ hình 3.7, hình 3.8 và hình 3.9 cho thấy hầu

hết các chuyên gia đều đánh giá các nội dung ở mức độ Khá và Tốt. Nhìn

chung cả ba biện pháp dạy học Kĩ thuật điện tử luận án đã xây dựng đều tạo

hứng thú học tập, phát huy khả năng sáng tạo của SV trong giải quyết các

nhiệm vụ học tập, là phƣơng tiện tốt để giúp SV hình thành NLSTKT.

+ Về biện pháp dạy học: “Xây dựng và sử dụng các bài toán TKKT”,

biểu đồ Hình 3.7 cho thấy: quy trình xây dựng bài toán TKKT đảm bảo tính

logic, dễ thực hiện; nội dung bài toán TKKT đƣợc thiết kế phù hợp với nội

dung chƣơng trình học phần, vừa sức với SV và có tính khả thi trong dạy hoc

Kĩ thuật điện tử; làm tăng hứng thú học tập và phát triển TDST cho SV. Nhƣ

vậy việc sử dụng bài toán TKKT trong dạy học Kĩ thuật điện tử giúp SV hình

thành và phát triển NLSTKT, đặc biệt năng lực hình thành ý tƣởng mới.

Hình 3.7. Biểu đồ đ nh gi biện ph p “Xây dựng và sử dụng các bài toán

TKKT gắn với giải quyết các vấn đề trong thực tiễn”

+ Về biện pháp dạy học: “Thiết kế và thực hiện các dự án tạo ra sản

phẩm cụ thể có tính sáng tạo”, biểu đồ Hình 3.8 cho thấy: thực hiện dự án tạo

ra sản phẩm cụ thể giúp mở rộng kiến thức chuyên môn, phát huy đƣợc tính

tích cực, chủ động và sáng tạo của SV trong quá trình thực hiện; các dự án

142

này có tính khả thi, vừa sức khi áp dụng vào trong dạy học Kĩ thuật điện tử.

Biện pháp thiết kế và thực hiện các dự án tạo ra các sản phẩm có tính sáng tạo

giúp SV hình thành và phát triển NLSTKT, đặc biệt là năng lực thực hiện giải

pháp kĩ thuật.

Hình 3.8. Biểu đồ đ nh gi biện ph p “Thiết kế và thực hiện các dự án tạo ra

các sản phẩm cụ thể có tính sáng tạo”

Hình 3.9. Biểu đồ đ nh gi biện ph p “Khuyến kích SV phát hiện và giải

quyết vấn đề sáng tạo trên cơ sở đặt người học vào vai trò nhà sáng chế”

143

+ Về biện pháp dạy học: “Khuyến kích SV phát hiện và giải quyết vấn

đề sáng tạo...”, biểu đồ Hình 3.9 cho thấy: quy trình dạy học phát hiện và giải

quyết vấn đề thể hiện tính logic, khả thi khi áp dụng trong dạy học Kĩ thuật

điện tử; tạo hứng thú học tập và giúp SV phát triển TDST trong giải quyết các

vấn đề kĩ thuật. Biện pháp khuyến kích SV phát hiện và giải quyết vấn đề

sáng tạo trong dạy học Kĩ thuật điện tử giúp SV hình thành và phát triển

NLSTKT, đặc biệt là năng lực đề xuất và lựa chọn giải pháp kĩ thuật.

- Đánh giá về tính khả thi của quy trình chung tổ chức dạy học Kĩ thuật

điện tử định hƣớng phát triển NLSTKT cho SV, đánh giá khả năng áp dụng

vào giảng dạy các học phần kĩ thuật khác và cho các đối tƣợng SV kĩ thuật.

Bảng 3.19. Thống kê đ nh gi tính khả thi của qui trình chung tổ chức dạy học Kĩ

thuật điện tử và khả năng p dụng vào các học phần kĩ thuật khác

Nội dung đánh giá

Không thể áp dụng

Có thể áp dụng nhƣng cần điều chỉnh

Có thể áp dụng ngay

Qui trình chung tổ chức dạy học định

hƣớng phát triển NLSTKT cho SV sƣ

(0%)

(76%)

(24%)

phạm kĩ thuật

Khả năng áp dụng các biện pháp dạy học

Kĩ thuật điện tử định hƣớng phát triển

(84%)

NLSTKT vào các học phần kĩ thuật

(0%)

(16%)

khác, cho đối tƣợng SV kĩ thuật

+ Đánh giá về quy trình chung tổ chức dạy học Kĩ thuật điện tử, có

76% ý kiến cho rằng có thể áp dụng quy trình này nhƣng phải điều chỉnh cho

phù hợp với nội dung, mục tiêu từng bài học. Nhƣ vậy các chuyên gia đánh

giá qui trình chung tổ chức dạy học Kĩ thuật điện tử định hƣớng phát triển

NLSTKT cho SV do đề tài xây dựng về cơ bản là hợp lí và có tính khả thi.

+ Đánh giá về khả năng áp dụng các biện pháp dạy học Kĩ thuật điện tử

đã thiết kế, có 84% ý kiến cho rằng có thể áp dụng vào giảng dạy cho các học

144

phần kĩ thuật khác nhƣng phải điều chỉnh cho phù hợp với đặc điểm từng học

phần. Một số ý kiến nhận xét có thể áp dụng các biện pháp này vào giảng dạy

Kĩ thuật điện tử cho nhiều đối tƣợng SV khác nhau nhƣ SV đại học kĩ thuật,

SV sƣ phạm kĩ thuật, SV cao đẳng kĩ thuật nhƣng cần điều chỉnh cho phù hợp

với đặc điểm từng đối tƣợng.

- Ngoài các ý kiến nhận xét, đánh giá vào phiếu hỏi, một số chuyên gia

bổ sung thêm ý kiến nhƣ sau:

+ Khi tổ chức dạy học định định hƣớng phát triển NLSTKT cần phải

chú ý đến các mức độ sáng tạo gắn với mục tiêu bài dạy và phù hợp với trình

độ nhận thức của SV. Giáo án bài dạy không nên quá chi tiết khiến GV khó

linh động trong quá trình thực hiện. Khi tổ chức cho SV thực hiện các dự án,

bên cạnh đánh giá tính sáng tạo của sản phẩm dự án GV cũng cần chú ý đánh

giá tính độc đáo và hiệu quả trong cách thức giải quyết vấn đề.

+ Phạm vi ứng dụng các biện pháp này là những học phần kĩ thuật (cơ

sở ngành hoặc chuyên ngành) và sẽ thuận lợi hơn khi áp dụng vào các học

phần tích hợp giữa lý thuyết với thực hành hoặc thực hiện các dự án nhỏ

(mini project).

+ Bên cạnh việc phát triển TDST, GV cần chú ý phát triển cho SV khả

năng tƣ duy phản biện, tƣ duy độc lập sáng tạo trong giải quyết các vấn đề.

Đây là những kĩ năng SV còn yếu, cần đƣợc bồi dƣỡng và phát triển hiện nay.

Tóm lại, từ kết quả tổng hợp các ý kiến đánh giá trong bảng câu hỏi và

các ý kiến khác của các chuyên gia có thể rút ra kết luận:

1. Quy trình chung tổ chức dạy học kĩ thuật và quy trình thực hiện 03

biện pháp dạy học định hƣớng phát triển NLSTKT về cơ bản đảm bảo đƣợc

tính dễ thực hiện và khả thi trong dạy học Kĩ thuật điện tử.

2. Nhìn chung các ví dụ minh họa cho từng biện pháp nhƣ: các bài toán

TKKT gắn thực tiễn, dự án học tập tạo ra sản phẩm cụ thể, hệ thống các tình

145

huống có vấn đề do đề tài xây dựng khá phù hợp với nội dung các học phần

Kĩ thuật điện tử và có thể sử dụng vào quá trình dạy học. Các biện pháp dạy

học tạo hứng thú học tập cho SV, giúp phát triển TDST trong giải quyết vấn

đề và phát triển đƣợc NLSTKT cho SV.

3. Có thể áp dụng các biện pháp dạy học Kĩ thuật điện tử định hƣớng

phát triển NLSTKT cho SV do đề tài xây dựng vào các học phần kĩ thuật

khác (cơ sở ngành hoặc chuyên ngành) và cho nhiều đối tƣợng SV kĩ thuật

khác nhau sau khi có những điều chỉnh cho phù hợp với đặc điểm nội dung

học phần cũng nhƣ đối tƣợng giảng dạy.

KẾT LUẬN CHƢƠNG 3

Tổ chức thực nghiệm sƣ phạm 2 biện pháp dạy học Kĩ thuật điện tử

phát triển NLSTKT cho SV ngành sƣ phạm kĩ thuật, mỗi biện pháp đều đánh

giá định tính và định lƣợng, cụ thể: Thực nghiệm sƣ phạm biện pháp 1 với

giáo án “Bộ so sánh 2 số nhị phân, MUX và DEMUX” trong học phần “Kĩ

thuật số”; Thực nghiệm sƣ phạm biện pháp 3 với giáo án “Bộ nguồn một

chiều” trong học phần “Kĩ thuật tương tự”. Tổ chức lấy ý kiến đánh giá của

các chuyên gia về 03 các biện pháp dạy học và qui trình chung tổ chức dạy

học Kĩ thuật điện tử định hƣớng phát triển NLSTKT cho SV.

Từ kết quả kiểm nghiệm đánh giá có thể rút ra một số nhận định nhƣ sau:

1. Kết quả thực nghiệm cho thấy qui trình chung tổ chức dạy học Kĩ

thuật điện tử định hƣớng phát triển NLSTKT cho SV ngành sƣ phạm kĩ thuật

là hợp lí, khả thi khi áp dụng vào quá trình dạy học Kĩ thuật điện tử.

2. Các biện pháp dạy học Kĩ thuật điện tử này tạo hứng thú học tập,

giúp SV tiếp thu kiến thức tốt hơn và giúp phát triển khả năng vận dụng sáng

tạo kiến thức vào giải quyết tình huống cụ thể gắn thực tiễn, qua đó phát triển

NLSTKT cho SV, đặc biệt là năng lực hình thành ý tƣởng mới (sử dụng biện

146

pháp dạy học 1“Xây dựng và sử dụng các bài toán TKKT gắn với giải quyết

các vấn đề trong thực tiễn”), năng lực đề xuất và lựa chọn giải pháp phù hợp

(sử dụng biện pháp dạy học 3 “Khuyến khích SV phát hiện và giải quyết vấn

đề sáng tạo trên cơ sở đặt ngƣời học vào vị trí nhà sáng chế”), năng lực thực

hiện giải pháp kĩ thuật (sử dụng biện pháp dạy học 2 “Thiết kế và thực hiện

các dự án tạo ra các sản phẩm cụ thể có tính sáng tạo”).

3. Các biện pháp dạy học do đề tài xây dựng phù hợp, khả thi khi sử

dụng trong dạy học Kĩ thuật điện tử, góp phần nâng cao chất lƣợng và hiệu

quả của quá trình dạy học.

4. Từ kết quả thực nghiệm sƣ phạm và đặc biệt kết quả kiểm nghiệm

bằng phƣơng pháp chuyên gia có thể rút ra nhận định: các quy trình thực hiện,

giáo án minh họa cho từng biện pháp dạy học định hƣớng phát triển NLSTKT

trong dạy học về Kĩ thuật điện tử do đề tài xây dựng là phù hợp, khả thi.

Kết quả kiểm nghiệm đánh giá cho thấy hƣớng nghiên cứu của đề tài là

phù hợp, giả thuyết khoa học đề tài đƣa là đúng đắn.

147

KẾT LUẬN CHUNG VÀ KHUYẾN NGHỊ

1. KẾT LUẬN CHUNG

1.1 Về mặt lí luận, các phân tích đã cho thấy trƣớc sự phát triển nhanh

chóng của khoa học và công nghệ dẫn đến sự cần thiết phải phát triển

NLSTKT cho SV ngành Sƣ phạm kĩ thuật. Đề tài đã xây dựng lí luận về dạy

học định hƣớng phát triển NLSTKT cho SV, trong đó tập trung vào hệ thống

khái niệm về sáng tạo kĩ thuật và NLSTKT, cách thức đánh giá NLSTKT, bản

chất và các biện pháp dạy học định hƣớng phát triển NLSTKT. Việc phát

triển NLSTKT cho SV phải căn cứ vào cấu trúc, mức độ phát triển, các yếu tố

ảnh hƣởng tới NLSTKT và thay đổi cả cách thức kiểm tra đánh giá kết quả

học tập của SV. Trên cơ sở đó, 06 biện pháp dạy học định hƣớng phát triển

NLSTKT cho SV sƣ phạm kĩ thuật cần đƣợc vận dụng một cách linh hoạt và

hiệu quả vào quá trình dạy học từng nội dung của các học phần chuyên ngành

kĩ thuật.

1.2 Kết quả khảo sát thực tiễn quá trình giảng dạy của GV và học tập

của SV cho thấy nhìn chung trình độ của GV còn không đồng đều, ít chú

trọng đến kết hợp với phát triển NLSTKT cho SV trong quá trình tổ chức dạy

học và kiểm tra – đánh giá kết quả học tập.

1.3 Thông qua phân tích nội dung, chƣơng trình nhóm học phần về Kĩ

thuật điện tử trong chƣơng trình đào tạo giáo viên ngành Sƣ phạm kĩ thuật có

thể kết luận hoàn toàn có thể khai thác đặc điểm, nội dung nhóm học phần

này để dạy học theo định hƣớng phát triển NLSTKT cho SV.

1.4 Dựa trên cơ sở lí luận và thực tiễn, căn cứ vào đặc điểm và nội

dung môn học đề tài đã đề xuất, triển khai 03 biện pháp dạy học cụ thể và qui

trình chung tổ chức dạy học Kĩ thuật điện tử định hƣớng phát triển NLSTKT

cho SV sƣ phạm kĩ thuật trong dạy học nhóm học phần Kĩ thuật điện tử. Qua

148

thử nghiệm trong dạy học và xin ý kiến chuyên gia đã chứng tỏ có thể áp

dụng vào thực tế dạy học Kĩ thuật điện tử cho sinh viên Sƣ phạm kĩ thuật và

khẳng định tính khả thi, hiệu quả của đề tài. Kết quả nghiên cứu đề tài có thể

triển khai áp dụng trong dạy học kĩ thuật các nội dung kĩ thuật khác trong đào

tạo sinh viên kĩ thuật.

2. KHUYẾN NGHỊ

Trên cơ sở nghiên cứu về dạy học định hƣớng phát triển NLSTKT cho

SV sƣ phạm kĩ thuật, tác giả có một số kiến nghị nhƣ sau:

2.1 Cần khuyến khích GV và SV tham gia các hoạt động nghiên cứu

khoa học kĩ thuật, thực hiện các đề tài hoặc dự án kĩ thuật gắn với thực tiễn

nhằm phát huy NLSTKT của SV. Việc tiếp tục nghiên cứu và xây dựng hệ

thống các bài toán TKKT gắn thực tiễn, thiết kế các dự án tạo ra sản phẩm có

tính sáng tạo và xây dựng hệ thống các tình huống có vấn đề trong dạy học Kĩ

thuật điện tử để phục vụ quá trình dạy học là một trong những hoạt động cần

thiết và có ý nghĩa.

2.2 Việc dạy học định hƣớng phát triển NLSTKT, GV cần sử dụng các

biện pháp tập trung vào phát triển từng năng lực thành phần, đƣợc lặp lại

nhiều lần thì mới có thể tăng cƣờng mức độ phát triển NLSTKT cho SV.

Trong dạy học kĩ thuật, GV cần linh hoạt sử dụng các biện pháp dạy học kết

hợp với các thủ thuật và phƣơng pháp sáng tạo kĩ thuật để phát huy khả năng

sáng tạo của SV.

2.3 Để có thể dạy học theo định hƣớng phát triển NLSTKT cho SV

cần có cơ chế khuyến khích giúp đỡ GV thƣờng xuyên học tập nâng cao

trình độ chuyên môn kĩ thuật và nghiệp vụ sƣ phạm để giúp GV đáp ứng yêu

cầu dạy học.

149

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ

CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN

1. Nguyễn Thị Mai Lan (2014), “Sử dụng đánh giá quá trình góp phần nâng cao

khả năng tự học cho sinh viên theo học chế tín chỉ”, Tạp chí Khoa học Trường

Đại học Sư phạm Hà Nội, Vol 59 No.6BC tháng 9/2014, tr.197-203.

2. Nguyễn Thị Mai Lan (2017), “Phát triển năng lực sáng tạo cho sinh viên

sƣ phạm kĩ thuật trong dạy học chuyên ngành”, Tạp chí Khoa học dạy

nghề -Tổng cực dạy nghề , Số 43-44 tháng 4-5/2017, tr.40-43.

3. Nguyễn Thị Mai Lan (2018), “Một số vấn đề lí luận về phát triển năng lực

sáng tạo kĩ thuật cho sinh viên trong dạy học kĩ thuật”, Tạp chí Giáo dục-

Bộ Giáo dục và Đào tạo, Số 427 kì I tháng 4/2018, tr. 44-47.

4. Nguyễn Thị Mai Lan (2018), “Một số biện phát dạy học thực hành kĩ thuật

điện tử theo định hƣớng phát triển năng lực sáng tạo kĩ thuật cho sinh

viên”, Tạp chí Khoa học dạy nghề -Tổng cực dạy nghề, Số 57-58 tháng 6-

7/2018, tr.42-51.

5. Nguyễn Thị Mai Lan (2018), “Phát triển năng lực sáng tạo kĩ thuật cho

sinh viên ngành Sƣ phạm kĩ thuật thông qua sử dụng bài toán thiết kế kĩ

thuật”, Tạp chí Giáo dục- Bộ Giáo dục và Đào tạo, Số 439 kì I – 10/2018,

tr.49 - 53.

150

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tiếng Việt

1. Bùi Tuấn Anh (2012), Cơ sở tâm lí học của phát triển tư duy sáng tạo ở

học viên sĩ quan trong nhà trường quân đội, Luận án Tiến sĩ Tâm lí học,

Học viện chính trị, Hà Nội.

2. Bộ Giáo dục và đào tạo (2017), Chương trình giáo dục phổ thông-

Chương trình tổng thể, Ban hành tháng 7 năm 2017.

3. Nguyễn Văn Bính, Trần Sinh Thành, Nguyễn Văn Khôi (2001), Phương

pháp dạy học Kĩ thuật Công nghiệp (Tập 1), NXB Giáo dục, Hà Nội.

4. Nguyễn Văn Cƣờng, Bernd Meier (2014), Lí luận dạy học hiện đại- Cơ

sở đổi mới mục tiêu, nội dung và phương pháp dạy học, NXB Đại học Sƣ

phạm, Hà Nội.

5. Nguyễn Văn Cƣờng, Bernd Meier (2018), Sách giáo khoa và bài tập, Tài

liệu hội thảo Sách giáo khoa theo định hƣớng phát triển năng lực nhìn từ

kinh nghiệm quốc tế, Hà Nội.

6. Phan Dũng (2010), Phương pháp luận sáng tạo và đổi mới- Tập 1 Bộ

sách “S ng tạo và đổi mới”, NXB Trẻ, TP Hồ Chí Minh.

7. Phan Dũng (2010), Các thủ thuật (nguyên tắc) sáng tạo cơ bản - Phần 1

Tập 4 Bộ sách “S ng tạo và đổi mới”, NXB Trẻ, TP Hồ Chí Minh.

8. Phan Dũng (2010), Các thủ thuật (nguyên tắc) sáng tạo cơ bản - Phần 2

Tập 5 Bộ sách “S ng tạo và đổi mới”, NXB Trẻ, TP Hồ Chí Minh.

9. Phan Dũng (2010), Các phương pháp sáng tạo- Tập 6 Bộ sách “S ng tạo

và đổi mới”, NXB Trẻ, TP Hồ Chí Minh.

10. Phan Dũng (2010), Các quy luật phát triển hệ thống (các quy luật sáng

tạo và đổi mới)- Tập 7 Bộ sách “S ng tạo và đổi mới”, NXB Trẻ, TP Hồ

Chí Minh.

151

11. Trần Việt Dũng (2015). Sáng tạo và việc nâng cao năng lực sáng tạo của

sinh viên trường đại học hằng hải Việt Nam hiện nay, Luận án Tiến sĩ

triết học, Trƣờng Đại học Khoa học Xã hội và Nhân văn – Đại học Quốc

gia Hà Nội, Hà Nội.

12. Đảng Cộng sản Việt Nam (2013), Nghị quyết 29-NQ/TW về đổi mới căn

bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, Nghị quyết Hội nghị Trung ƣơng 8,

khóa XI, ngày 04-11-2013.

13. Trần Khánh Đức (2015), Năng lực và tư duy sáng tạo trong giáo dục đại

học, NXB Đại học quốc gia Hà Nội, Hà Nội.

14. Trần Khánh Đức (2017), Năng lực học tập và đ nh giá năng lực học tập,

NXB Bách khoa Hà Nội, Hà Nội.

15. Edward F.Crawley, Johan Malmqvist, Soren Ostlund, Doris R. Brodeur

(2007), Biên dịch Hồ Tấn Nhựt, Đoàn Thị Minh Trinh, Cải cách và xây

dựng chương trình đào tạo kĩ thuật theo phương pháp tiếpcận CDIO,

NXB Đại học Quốc gia TP HCM.

16. Nguyễn Thị Hồng Gấm (2012), Phát triển năng lực sáng tạo cho sinh

viên thông qua dạy học phần Hóa vô cơ và Lí luận - Phương pháp dạy

học hóa học ở trường Cao đẳng sư phạm, Luận án Tiến sĩ khoa học giáo

dục, Viện Khoa học Giáo dục Việt Nam, Hà Nội.

17. Phạm Minh Hạc (2002), Tuyển tập Tâm lí học, NXB Giáo dục, Hà Nội.

18. Lƣu Nguyễn Nam Hải (2011), “Từ ý tƣởng đến giải pháp khoa học-Bí

quyết của ngƣời sáng tạo (Innovative person)”, Tạp chí Khoa học & Ứng

dụng, Số 14-15 – 2011, Trƣờng Đại học Tôn Đức Thắng, tr.12-15.

19. Ngô Văn Hoan (2013), Phát triển năng lực kĩ thuật cho học sinh phổ

thông trong dạy học Công nghệ 12, Luận án Tiến sĩ Giáo dục học, Trƣờng

Đại học Sƣ phạm Hà Nội, Hà Nội.

152

20. Lê Huy Hoàng (2002), Sáng tạo và những điều kiện chủ yếu để kích thích

sự sáng tạo của con người Việt Nam hiện nay, Luận án Tiến sĩ triết học,

Viện triết học, Hà Nội.

21. Nguyễn Quang Hòe (2011), Những chuẩn bị cần thiết cho sinh viên sư

phạm để dạy học toán nhằm bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho học sinh

trung học cơ sở (Thông qua dạy học đại số sơ cấp và thực hành giải

toán), Luận án Tiến sĩ khoa học giáo dục, Viện Khoa học giáo dục Việt

Nam, Hà Nội.

22. Bùi Văn Huệ (2000), Giáo trình Tâm lí học, NXB ĐHQG Hà Nội, Hà Nội.

23. Nguyễn Thị Thanh Huyền (2013), “Phát triển tƣ duy kĩ thuật cho sinh

viên thông qua sử dụng bài toán phân tích kĩ thuật”, Tạp chí Khoa học

Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, Số 58 ( No. 6A), tr. 132-137.

24. Đặng Thành Hƣng (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 Trọng Khanh (2001), Xây dựng và sử dụng bào toán kĩ thuật

nhằm phát triển tư duy kĩ thuật cho học sinh trong dạy học môn Công

nghệ lớp 11 phổ thông, Luận án Tiến sĩ Giáo dục học, Trƣờng Đại học Sƣ

phạm Hà Nội, Hà Nội.

26. Nguyễn Trọng Khanh (2011), Phát triển năng lực và tư duy kĩ thuật, NXB

Đại học Sƣ phạm, Hà Nội.

27. Nguyễn Văn Khôi (2005), Lí luận dạy học Công nghệ, NXB Đại học Sƣ

phạm, Hà Nội.

28. Nguyễn Văn Khôi, Nguyễn Văn Bính (2007), Phương pháp luận nghiên

cứu Sư phạm kĩ thuật, NXB Đại học Sƣ phạm, Hà Nội.

29. Trần Thị Bích Liễu (2013), Giáo dục phát triển năng lực sáng tạo, NXB

Giáo dục Việt Nam, Hà Nội.

153

30. Trần Thị Bích Liễu (Chủ biên), Lê Kim Long, Hồ Thị Nhật, Lê Thanh

Huyền, Nguyễn Tùng Lâm, Trần Quốc Toản, Lê Anh Vinh (2016), Dạy

học ph t triển năng lực s ng tạo cho học sinh phổ th ng Lí thuyết và

Thực hành, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội, Hà Nội.

31. Trần Thị Bích Liễu (Chủ biên), Lê Kim Long, Hồ Thị Nhật, Lê Thanh

Huyền, Nguyễn Tùng Lâm, Trần Quốc Toản, Nguyễn Hữu Châu, Lê Anh

Vinh (2017), Ph t triển năng lực s ng tạo cho học sinh phổ th ng qua

một số m n học cụ thể, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội, Hà Nội.

32. Đỗ Ngọc Miên (2014), Phát triển một số yếu tố của tư duy sáng tạo cho

học sinh tiểu học, Luận án Tiến sĩ khoa học giáo dục, Viện khoa học giáo

dục Việt Nam, Hà Nội.

33. Đinh Thị Hồng Minh (2013), Phát triển năng lực độc lập sáng tạo của

sinh viên đại học kĩ thuật, Luận án Tiến sĩ khoa học giáo dục, Viện Khoa

học Giáo dục Việt Nam, Hà Nội.

34. Nguyễn Thanh Nam (2010), Phương pháp thiết kế kĩ thuật, NXB Đại học

quốc gia thành phố Hồ chí Minh, TP Hồ Chí Minh.

35. Phạm Thành Nghị (2012), Tâm lí học sáng tạo, NXB ĐHQG Hà Nội, Hà Nội.

36. Đặng Văn Nghĩa (2004), Kĩ thuật số, NXB Đại học Sƣ phạm, Hà Nội.

37. Đặng Văn Nghĩa (2018), “Tổ chức dạy học theo định hƣớng phát triển

năng lực cho sinh viên sƣ phạm kĩ thuật”, Tạp chí Khoa học giáo dục

nghề nghiệp, Số 57-58 tháng 6-7/2018, tr.8-14, Hà Nội.

38. Tống Văn On (2000), Vi mạch và mạch tạo sóng, NXB Giáo dục, Hà Nội

39. Hoàng Phê (chủ biên)- Viện ngôn ngữ học (2003), Từ điển tiếng Việt,

NXB Đà Nẵng, Đà Nẵng.

40. Trần Xuân Phú (2012), Dạy học theo hướng phát triển năng lực cho học

viên trường sĩ quan chính trị, Luận án Tiến sĩ Giáo dục học, Học viên

chính trị, Hà Nội.

154

41. Lê Thế Quang (Chủ biên) (2001), Thực hành Kĩ thuật điện tử, NXB Đại

học Sƣ phạm, Hà Nội

42. Nguyễn Văn Quang (2005), Hình thành một số biểu hiện đặc trưng của tư

duy sáng tạo cho học sinh trung học cơ sở thông qua dạy học chủ đề đa

giác, Luận án tiến sĩ Giáo dục học, Viện Chiến lƣợc và Chƣơng trình

Giáo dục, Hà Nội.

43. Đinh Hữu Sỹ (2017), Dạy học theo dự án các mô đun nghề Công nghệ ô

tô, Luận án Tiến sĩ ngành Lí luận và lịch sử giáo dục, Viện Khoa học giáo

dục Việt Nam, Hà Nội.

44. Nguyễn Thị Diệu Thảo (2009), Dạy học theo dự án và vận dụng trong

đào tạo giáo viên trung học cơ sở môn Công nghệ, Luận án Tến sĩ Giáo

dục học, Trƣờng đại học Sƣ phạm Hà Nội, Hà Nội.

45. Ngô Thị Bích Thảo (2003), Rèn luyện năng lực sáng tạo cho học sinh

trong dạy học phần cơ học lớp 8 trung học cơ sở, Luận án Tiến sĩ Giáo

dục học, Viện Khoa học Giáo dục Việt Nam, Hà Nội.

46. Tôn Thân (1995), Xây dựng hệ thống câu hỏi và bài tập nhằm bồi dưỡng

một số yếu tố của tư duy sáng tạo cho học sinh khá và giỏi ở trường trung

học cơ sở Việt Nam, (thể hiện qua các chương "Các trường hợp bằng

nhau của tam giác" ở lớp 7), Luận án Phó Tiến sĩ khoa học Sƣ phạm -

Tâm lí , Viện Khoa học Giáo dục, Hà Nội.

47. Thủ tƣớng chính phủ (2012), Chiến lược phát triển giáo dục 2011 – 2020,

Ban hành kèm theo Quyết định số 711/QĐ-TTg ngày 13 tháng 6 năm

2012 của Thủ tƣớng Chính phủ.

48. Trần Trọng Thủy, Nguyễn Quang Uẩn (1998), Tâm lí học đại cương,

NXB Giáo dục, Hà Nội.

49. Đỗ Xuân Thụ (chủ biên) (2004), Kĩ thuật điện tử, NXB Giáo dục, Hà Nội.

50. Thái Duy Tuyên (2008), Phương pháp dạy học- Truyền thống và đổi mới,

NXB Giáo dục, Hà Nội.

155

51. Trƣờng Đại học Giáo dục-Đại học quốc gia Hà Nội (2017), Kỉ yếu hội

thảo khoa học quốc tế: Phát triển năng lực sáng tạo và cơ hội cho các ý

tưởng kinh doanh khởi nghiệp, NXB ĐHQG Hà Nội, Hà Nội.

52. Nguyễn Huy Tú (2005), Về tính sáng tạo và chỉ số sáng tạo CQ, NXB

Chính trị quốc gia, Hà Nội

53. Nguyễn Huy Tú (2006), Bộ trắc nghiệm sáng tạo TSD – Z của Klaus K.

Urban với những ứng dụng ở nước ngoài và Việt Nam, NXB Đại học

QGHN, Hà Nội

54. Từ điển Bách khoa Britannica – Tập 1 (2014), NXB Giáo dục Việt Nam,

Hà Nội.

55. Từ điển Bách khoa Việt Nam – Tập 2 (2002), NXB Từ điển Bách Khoa,

Hà Nội.

56. Từ điển Bách khoa Việt Nam – Tập 3 (2003), NXB Từ điển Bách Khoa,

Hà Nội.

57. Từ điển Bách khoa Việt Nam – Tập 4 (2005),NXB Từ điển Bách Khoa,

Hà Nội.

58. Đức Uy (1999), Tâm lí học sáng tạo, NXB Giáo dục, Hà Nội

59. Đặng Thị Vân (2011), Biểu hiện sáng tạo trong học tập của sinh viên

trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội, Luận án tiến sĩ Tâm lí học, Học

viện Khoa học Xã hội, Hà Nội.

Nƣớc ngoài

60. Amabile, T. M. (1998), “How to Kill Creativity”, Harvard Business

Review, September- October 1998, pp. 77-87.

61. Black, P. & Wiliam, D. (1998),“Inside the Black Box: Raising Standards

Through Classroom Assessment”, Phi Delta Kappan, 80 , pp:139-148.

156

62. Daniel D. Gajski (1997), Principles of Digital Design, Published

by Prentice Hall.

63. Howard E. Gardner (1999), Intelligence Reframed: Multiple

Intelligences for the 21st Century. Basic books.

64. Iouri Belski (2011), “TRIZ Course Enhances Thinking and Problem

Solving Skills of Engineering Students”, Procedia Engineering, Volume

9, 2011, pp: 450-460.

65. G. Ayorkor Mills-Tettey, M. Bernardine Dias, Brett Browning, Nathan

Amanquah (2007), “Teaching Technical Creativity Through Robotics: A

Case Study in Ghana”, Carnegie Mellon University, October 2006.

66. Taylor, D.W (1960), “Thinking and Creativity”, Annals of the New York

Academy of Siences, Volume 91, Issue1 December 1960, pp: 108-127.

67. Toru Nakagawa (2011), “Education and Training of Creative Problem

Solving Thinking with TRIZ/USIT”, Procedia Engineering, Volume

9, 2011, pp: 582-595.

68. OECD (2002), Definition and Seletion of Competencies: Theoretical and

Conceptual Foundation.

69. Robert L.Boylestad, Louis Nashelsky (1998), Electronic Devices and

Circuit Theory (7th Edition),Published by Prentice Hall,

70. Shanna R. Daly, Erika A. Mosyjowski , Colleen M. Seifert, “Teaching

Creativity in Engineering Courses”, Journal for Engineering Education,

Volume103, Issue3 July 2014, pp. 417-449.

1PL

PHỤ LỤC

Phụ lục 1: Phiếu xin ý kiến giảng viên về thực trạng dạy học kĩ thuật định

hướng phát triển năng lực sáng tạo kĩ thuật cho sinh viên

PHIẾU XIN Ý KIẾN CỦA GIẢNG VIÊN VỀ THỰC TRẠNG DẠY HỌC KĨ THUẬT

ĐỊNH HƢỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO KỸ THUẬT

Kính gửi thầy (cô):.................................................................................................. Đơn vị công tác: ......................................................................................................

Xin Quí thầy/ cô cho biết ý kiến về những vấn đề sau bằng cách tích vào nội dung

Để có cơ sở đánh giá tình hình giảng dạy học phần chuyên ngành kĩ thuật cho SV định hƣớng phát triển năng lực sáng tạo kĩ thuật cho sinh viên (SV), xin Quí thầy cô cho biết ý kiến về những nội dung sau: I. Quá trình giảng dạy các học phần kĩ thuật PHÙ HỢP NHẤT: Chƣa bao giờ

 Thỉnh thoảng  Thƣờng xuyên Rất thƣờng xuyên

Mã

Nội dung

Mức độ phù hợp 

GV1 Khuyến khích, có điểm thƣởng cho SV tích cực phát biểu, chữa bài

tập, tham gia các hoạt động học tập trên lớp



GV2 Khuyến khích SV làm bài tập lớn môn học để cộng điểm vào bài

thi



GV3 Tổ chức cho SV thực hiện dự án học tập giải quyết trọn vẹn vấn đề

kĩ thuật để tạo ra sản phẩm có tính sáng tạo



GV4 Các câu hỏi hoặc bài tập cho SV ở dạng mở, có nhiều phƣơng án

giải quyết và kết quả khác nhau.



GV5 Các bài tập giao cho SV ở mức độ NHỚ(nhận biết, ghi nhớ, , m

tả, liệt kê... )



GV6 Các bài tập giao cho SV ở mức HIỂU(tóm tắt, phân biệt, giải

thích, lấy ví dụ minh họa, diễn đạt lại... )

GV7 Các bài tập giao cho SV ở mức VẬN DỤNG(vận dụng kiến thức

để giải quyết vấn đề kĩ thuật gắn với thực tiễn).

GV8 Các bài tập giao cho SV ở mức PHÂN TÍCH(phân biệt, phân tích

cấu trúc, x c định ưu nhược điểm...)

GV9 Các bài tập giao cho SV ở mức ĐÁNH GIÁ(đ nh gi hiệu quả,

kinh tế, dễ thực hiện ....của c c giải ph p kĩ thuật)

GV10 Các bài tập giao cho SV ở mức SÁNG TẠO (thiết kế đối tượng kĩ

thuật mới hoặc cải tiến đối tượng cũ....)

GV11 Gợi ý, hƣớng dẫn SV đề xuất nhiều ý tƣởng hoặc cách thức giải

quyết khác nhau cho cùng một vấn đề

GV12 Bài kiểm tra đánh giá (giữa kì, cuối kì) ở dạng mở, có nhiều

     

phƣơng án giải quyết

2PL

Xin Quí thầy/cô cho biết nhận xét của mình về cách thức học tập của SV hiện nay: .................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ II. Phát triển năng lực sáng tạo kĩ thuật cho sinh viên trong học tập

Đổi mới phƣơng pháp dạy học để phát triển năng lực cho ngƣời học, đặc biệt năng lực sáng tạo kĩ thuật (NLSTKT) trong dạy học các học phần thuộc chuyên ngành kĩ thuật đƣợc xác định là một yêu cầu không thể thiếu cho SV hiện nay.

Muốn hình thành và phát triển năng lực sáng tạo kĩ thuật (NLSTKT) cho SV trong dạy

học kĩ thuật, cần phát triển các năng lực thành phần nhƣ sau

Thầy/Cô vui lòng cho biết một số thông tin cá nhân. - Họ và Tên: ..........................................…..……………………..….….. - Đơn vị công tác: ......................................................... - Học hàm: ……………..; Học vị: …………… - Chức danh/Chức vụ đang đảm nhiệm: …………………………...…… - Chuyên môn giảng dạy chính: …….................……………….

Xin Quí thầy/cô cho biết ý kiến của mình về những vấn đề sau đây: 1. Những kiến thức, kỹ năng, năng lực cần bổ sung cho SV kĩ thuật hiện nay để có thể phát triển đƣợc NLSTKT: .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................. 2. Trong các năng lực thành phần của NLSTKT cho SV, thầy/ cô nên tập trung vào phát triển ƣu tiên năng lực nào và có thể sử dụng các biện pháp dạy học nhƣ thế nào? ............................................................................................................................................... .................................................................................................................................................. Xin trân trọng cảm ơn Quí thầy (cô) !

3PL

Phụ lục 2: Danh sách chuyên gia lấy ý kiến về thực trạng dạy học kĩ thuật

định hướng phát triển năng lực sáng tạo kĩ thuật cho sinh viên

DANH SÁCH CHUYÊN GIA (Tham gia khảo sát lấy ý kiến về thực trạng dạy học kĩ thuật định hướng phát triển NLSTKT cho SV)

STT

Họ và

Tên Học vị

Nơi công tác

Phạm Xuân

Hiển

Khoa Điện- Điện tử, Trƣờng ĐH Sƣ phạm kĩ thuật Hƣng Yên

2 Đỗ Thành

Hiếu

3 Trần Thị

Ngoạt

Phan Thanh

Toàn

Bộ môn Công nghệ Điện- Điện tử, Khoa Sƣ phạm kĩ thuật, ĐHSP HN

5 Đỗ Anh

Tuấn

Khoa Điện- Điện tử, Trƣờng ĐH Sƣ phạm kĩ thuật Hƣng Yên

6 Nguyễn Văn

Vinh

Khoa Điện- Điện tử, Trƣờng ĐH Sƣ phạm kĩ thuật Hƣng Yên

7 Nguyễn Thị Vân

Anh

ThS

8 Giang Hồng

Bắc

ThS

9 Đặng Minh

Đức

ThS

Bộ môn Công nghệ Điện- Điện tử, Khoa Sƣ phạm kĩ thuật, ĐHSP HN

10 Nguyễn Thị Thùy Dung

ThS

Khoa Điện- Điện tử, Trƣờng ĐH Sƣ phạm kĩ thuật Hƣng Yên

11 Nguyễn Văn

Đƣờng

ThS

Bộ môn Công nghệ Điện- Điện tử, Khoa Sƣ phạm kĩ thuật, ĐHSP HN

12 Phạm Thị Thu

Hà

ThS

13 Hoàng Thị

Hằng

ThS

Khoa Điện- Điện tử, Trƣờng ĐH Sƣ phạm kĩ thuật Hƣng Yên

14 Nguyễn Thị Thu

Hằng

ThS

15 Nguyễn Đình

Hùng

ThS

16 Đàm Thị

Hƣờng

ThS

17 Đỗ Quang

Huy

ThS

4PL

STT

Họ và

Tên Học vị

Nơi công tác

18 Phùng Công Phi

Khanh

ThS

Bộ môn Công nghệ Điện- Điện tử, Khoa Sƣ phạm kĩ thuật, ĐHSP HN

19 Nguyễn Thị Huyền Linh

ThS

Khoa Điện- Điện tử, Trƣờng ĐH Sƣ phạm kĩ thuật Hƣng Yên

20 Nguyễn Ngọc

Minh

ThS

21 Phan Bích

Ngọc

ThS

22 Nguyễn Thị

Nhung

ThS

23 Trần Ngọc

Thái

ThS

24 Đỗ Công

Thắng

ThS

25 Nguyễn Văn

Thắng

ThS

26 Nguyễn Vũ

Thắng

ThS

27 Nguyễn Trung

Thành

ThS

28 Chu Thị Thanh

Thơ

ThS

29 Chu Kiến

Thiết

ThS

Bộ môn Công nghệ Điện- Điện tử, Khoa Sƣ phạm kĩ thuật, ĐHSP HN

30 Bùi Thị Kim

Thoa

ThS

Khoa Điện- Điện tử, Trƣờng ĐH Sƣ phạm kĩ thuật Hƣng Yên

31 Vũ Thị Ngọc

Thúy

ThS

Bộ môn Công nghệ Điện- Điện tử, Khoa Sƣ phạm kĩ thuật, ĐHSP HN

32 Phạm Khánh

Tùng

ThS

33 Phạm Thị

Tƣơi

ThS

Khoa Điện- Điện tử, Trƣờng ĐH Sƣ phạm kĩ thuật Hƣng Yên

34 Nguyễn Văn

Vĩnh

ThS

35 Nguyễn Thị Hoàng Yến

ThS

Bộ môn Công nghệ Điện- Điện tử, Khoa Sƣ phạm kĩ thuật, ĐHSP HN

5PL

Phụ lục 3: Phiếu điều tra ý kiến của sinh viên về quá trình học tập nhóm học

phần Kĩ thuật điện tử

Chƣa bao giờ

 Thỉnh thoảng Thƣờng xuyên Rất thƣờng xuyên

Nội dung

Mức độ phù hợp

  

PHIẾU ĐIỀU TRA Ý KIẾN SINH VIÊN VỀ QUÁ TRÌNH HỌC TẬP MỘT SỐ HỌC PHẦN KĨ THUẬT ĐIỆN TỬ Họ và tên:............................................................................................................................. Lớp chuyên ngành .............................Khóa .......Trường:................................................... I. Quá trình học tập Để có cơ sở kháo sát về quá trình học tập học một số học phần thuộc chuyên ngành kĩ thuật điện tử (nhƣ Kĩ thuật tƣơng tự, Kĩ thuật số....),rất mong các bạn SV cho biết ý kiến về những vấn đề sau bằng cách tích vào nội dung PHÙ HỢP NHÂT:

Mã câu Cách dạy của các thầy/cô giảng viên (GV) SV1 GV khuyến khích, có điểm thƣởng cho SV tích cực phát biểu SV2 GV khuyến kích SV làm bài tập lớn cộng điểm vào bài thi SV3 Tổ chức cho SV thảo luận nhóm trong giờ dạy lí thuyết hoặc dạy

thực hành



SV4 GV đƣa ra câu trả lời hoặc các phƣơng án giải quyết khi SV gặp

khó khăn, thắc mắc.



SV5 Tổ chức cho SV thực hiện dự án tạo ra một sản phẩm, sử dụng

kiến thức bài học



SV6 GV đặt câu hỏi hoặc giao các bài tập cho SV thƣờng có một

phƣơng án giải quyết.



SV7 Các ví dụ minh họa, các bài tập giao cho SV có liên hệ với thực tế

đời sống và sản xuất.



SV8 GV thƣờng xuyên thuyết trình hƣớng dẫn cách giải quyết vấn đề



khi giảng dạy bài mới. Cách học của sinh viên (SV) SV9 GV thƣờng xuyên thuyết trình hƣớng dẫn cách giải quyết vấn đề

khi giảng dạy bài mới.

      

Bạn mong muốn có sự trợ giúp từ phía GV nhƣ thế nào để quá trình học tập đạt

SV10 SV đọc các tài liệu giáo trình trƣớc khi lên lớp SV11 Chỉ tập trung học trong và trƣớc khi ôn thi 1 vài tuần. SV12 SV học theo vở ghi chép trên lớp với tham khảo giáo trình SV13 SV tìm đọc thông tin trên internet phục vụ học tập SV14 Tham gia làm việc nhóm trên lớp hoặc làm bài tập về nhà SV15 Chờ GV hƣớng dẫn, gợi ý rồi mới giải quyết bài tập SV16 Mạnh dạn trình bày, phát biểu ý kiến của bản thân với GV hiệu quả tốt hơn:................................................................................................................... ............................................................................................................................................... Xin cảm ơn sự đóng góp ý kiến của các bạn sinh viên!

6PL

Phụ lục 4: Bảng mô tả biểu hiện năng lực thành phần của năng lực sáng tạo

kĩ thuật của sinh viên trong học tập nhóm học phần Kĩ thuật điện tử

Năng lực Hình thành ý tƣởng mới

Biểu hiện hoạt động học tập của SV [BH.a1] Xác định đƣợc vấn đề kĩ thuật mới cần phải giải quyết trong nhiệm vụ học tập đƣợc giao và các dữ kiện đã biết [BH.a2]Đề xuất các ý tƣởng mới giúp giải quyết các nhiệm vụ học tập/ vấn đề kĩ thuật mới

Thành phần [TP.a1] Xác định vấn đề kĩ thuật cần giải quyết [TP.a2] Phát biểu các ý tƣởng mới giải quyết vấn đề [TP.a3]Lựa chọn một ý tƣởng mới, có giá trị [TP.b1]Phân tích yêu cầu đặt ra đối với giải pháp kĩ thuật

Đề xuất và chọn lựa giải pháp kĩ thuật phù hợp

[TP.b2]Đề xuất nhiều giải pháp kĩ thuật mới đáp ứng yêu cầu đề ra

[TP.b3]Lựa chọn giải pháp kĩ thuật tối ƣu

Thực hiện giải pháp kĩ thuật

[TP.c1]Xây dựng bản thiết kế tổng thể

[TP.c2]Lập kế hoạch thực hiện giải pháp

[TP.c3] Chế tạo thử nghiệm ra phiên bản có thể hoạt động đƣợc

[BH.a3]Lựa chọn đƣợc một ý tƣởng mới và hiệu quả có thể đƣợc giải quyết vấn đề kĩ thuật khi thực hiện các nhiệm vụ học tập. [BH.b1.1] Xác định đƣợc nhu cầu, mục đích sử dụng mạch /sản phẩm điện tử cần thiết kế. [BH.b1.2] Phân tích yêu cầu kĩ thuật (yêu cầu chức năng mô tả hoạt động của mạch điện tử hoặc sản phẩm điện tử; yêu cầu phi chức năng nhƣ chi phí, hình dạng...) thiết kế, chế tạo ra các mạch điện tử/ sản phẩm điện tử. [BH.b2.1] Đề xuất đƣợc nhiều giải pháp kĩ thuật mới khác nhau giải quyết đƣợc các nhiệm vụ học tập. [BH.b2.2] Phân tích đặc điểm từng giải pháp kĩ thuật đề xuất (ƣu điểm, các vấn đề kĩ thuật chƣa giải quyết đƣợc, phạm vi áp dụng, giá thành...). [BH.b3] Lựa chọn đƣợc một giải pháp kĩ thuật giải quyết trọn vẹn vấn đề, phù hợp khả năng thực hiện (trình độ nhận thức, kinh phí, điều kiện cơ sở vật chất, thời gian) [BH.c1.1] Tính toán thông số kĩ thuật, lựa chọn linh kiện phù hợp để xây dựng sơ đồ mạch điện [BH.c1.2] Mô phỏng hoạt động của mạch điện tử, lắp ráp thử nghiệm mạch điện tử để điều chỉnh hoàn thiện sơ đồ mạch điện. [BH.c2.1] Lập kế hoạch giải quyết bài toán kĩ thuật/ thực hiện giải pháp kĩ thuật: trình tự các công việc, yêu cầu kĩ thuật của từng công việc, nguồn lực thực hiên, thời gian thực hiện... [BH.c2.2]Lập kế hoạch lắp ráp, chế tạo thử nghiệm sản phẩm bao gồm: quy trình lắp ráp chế tạo, danh mục vật tƣ thiết bị linh kiện, sơ đồ lắp ráp... [BH.c3.1]Chế tạo, lắp ráp các mạch điện tử thành sản phẩm hoàn thiện. [BH.c3.2]Kiểm tra và điều chỉnh các thông số mạch điện tử để sản phẩm hoạt động đƣợc ổn định đáp ứng

7PL

Năng lực

Thành phần

Biểu hiện hoạt động học tập của SV

[TP.c4] Tìm kiếm lỗi và khắc phục lỗi để hoàn thiện giải pháp

giá Đánh sáng tạo kĩ thuật

[TP.d1]Xác định tính mới và giá trị của giải pháp mới

[TP.d2]Xác định phạm vi áp dụng giải pháp mới tích [TP.d3]Phân hiệu quả giải pháp mới

theo yêu cầu. [BH.c4.1] Phát hiện những lỗi kĩ thuật/ vấn đề kĩ thuật mới phát sinh cần giải quyết khi thực hiện giải pháp kĩ thuật. [BH.c4.2] Đề xuất đƣợc giải pháp kĩ thuật mới, khắc phục đƣợc lỗi kĩ thuật. Thực hiện điều chỉnh các lỗi kĩ thuật trên các mạch điện tử để tạo ra sản phẩm đáp ứng các yêu cầu đề ra. [BH.d1]Nhận xét đƣợc tính mới và giá trị của giải pháp kĩ thuật trong các mạch điện tử/ sản phẩm điện tử bằng cách so sánh ƣu và nhƣợc điểm của nó với các sản phẩm cũ tiền thân. [BH.d2] Phát hiện đƣợc những vấn đề kĩ thuật mới chƣa khắc phục đƣợc của các mạch điện tử để đề xuất phạm vi áp dụng của sản phẩm. [BH.d3] Đánh giá đƣợc hiệu quả của mạch điện tử so với các giải pháp cũ tiền thân nhƣ: thời gian chế tạo hoặc vận hành, chi phí chế tạo hoặc vận hành, tính dễ sử dụng...

8PL

Phụ lục 5: Giáo án dạy học số 1 minh họa cho biện pháp “Xây dựng và sử

dụng các bài toán thiết kế kĩ thuật gắn với giải quyết vấn đề trong thực tiễn”

- Trình bày đƣợc phƣơng trình, ứng dụng mạch dồn kênh MUX 2n=> 1 và phân

- Vận dụng quy trình thiết kế mạch tổ hợp, các kiến thức vào giải quyết bài toán

-Năng lực hình thành ý tƣởng mới: [TP.a1][TP.a3] - Năng lực đề xuất và lựa chọn giải pháp kĩ thuật phù hợp: [TP.b1][TP.b3]

- Bộ so sánh 2 số nhị phân 1 bít - Đặc điểm, phƣơng trình bộ dồn kênh MUX 2n=>1 và phân kênh DEMUX 1=> 2n.

Nghiên cứu nội dung bài: Nghiên cứu giáo trình Kĩ thuật số, tài liệu tham khảo,

- Xây dựng hệ thống các bài toán gắn với thực tiễn và hệ thống các câu hỏi gợi ý

- Ôn tập các kiến thức liên quan đến tối thiểu hóa hàm logic và thiết kế mạch dùng

- Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề - Dạy học algrôrit

GIÁO ÁN BỘ SO SÁNH 2 SỐ NHỊ PHÂN, MUX VÀ DEMUX (3 tiết trên lớp)

1. MỤC TIÊU a. Theo chuẩn kiến thức, kỹ năng - Lập đƣợc bảng chân lí , viết phƣơng trình và xây đƣợc đƣợc sơ đồ mạch thực hiện bộ so sánh 2 số nhị phân 1 bít. Trình bày nguyên tắc làm việc bộ so sánh 2 số nhị phân n bít dựa trên cơ sở bộ so sánh 2 số nhị phân 1 bít. kênh DEMUX 1=>2n. gắn thực tiễn. Củng cố kỹ năng thiết kế mạch dùng cổng logic cơ bản. b. Phát triển năng lực sáng tạo kĩ thuật 2. TRỌNG TÂM BÀI 3. CHUẨN BỊ BÀI HỌC a. Chuẩn bị giáo viên: soạn bài theo hƣớng tổ chức hoạt động học cho SV. hoạt động học tập của SV (có thể dự kiến câu trả lời cho các câu hỏi). b. Chuẩn bị SV: cổng logic cơ bản 4. PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC 5. GỢI Ý TIẾN TRÌNH DẠY HỌC HOẠT ĐỘNG 1: Tìm hiểu sơ đồ khối, nguyên tắc làm việc, cách thức xây dựng sơ đồ mạch và ứng dụng trong thực tế của Bộ so sánh 2 số nhị phân n bit a. Mục đích: Hình thành kiến thức về sơ đồ khối, nguyên tắc làm việc, cách thức xây dựng sơ đồ mạch điện Bộ so sánh 2 số nhị phân n bít và ứng dụng của nó trong thực tế thông qua việc giải bài toán TKKT gắn thực tiễn. Vận dụng kiến thức đã học vào giải quyết tình huống cụ thể gắn thực tiễn. b. Sản phẩm học tập của SV: Sơ đồ mạch Bộ so sánh 2 số nhị phân 1 bit; Nguyên tắc làm việc Bộ so sánh 2 số nhị phân n bít; Sơ đồ mạch điều khiển bán hàng tự động (sơ đồ khối, sơ đồ mạch) c. Nội dung, phƣơng thức hoạt động của GV và SV: GV có thể sử dụng bài toán thiết kế kĩ thuật gắn với thực tiễn để tạo hứng thú học tập. SV giải quyết bài toán, qua đó hình thành kiến thức mới, hiểu đƣợc ứng dụng của

9PL

mạch trong thực tế và cách thức tƣ duy giải bài toán gắn thực tiễn. *) Đặt vấn đề, giới thiệu bài toán thiết kế : GV sử dụng tình huống gắn thực tiễn nhƣ sau “Máy bán hàng tự động có thể bán rất nhiều loại đồ ăn/ đồ uống khác nhau. Máy thường chỉ nhận một số loại tiền có mệnh giá 5.000đ, 10.000đ và 20.000đ. Người sử dụng đưa tiền vào, máy nhận dạng số tiền và so sánh với giá sản phẩm cần mưa để quyết định có bán ra sản phẩm hay không”.

GV đƣa ra bài toán thiết kế yêu cầu SV giải quyết nhƣ sau: Một máy bán hàng tự động chỉ nhận tiền có mệnh giá 5.000đ, 10.000đ và 20.000đ, giả sử sản phẩm chai nƣớc suối có giá 10.000đ. Khi đƣa tiền vào máy bán hàng tự động, máy tự động nhận dạng giá trị tờ tiền đƣa vào và có thể xảy ra các tình huống sau:

+ Nếu số tiền đƣa vào nhỏ hơn giá sản phẩm thì sẽ có thông báo “không đủ mua

sản phẩm”, không có sản phẩm đƣợc bán ra.

+ Nếu số tiền đƣa vào vừa bằng giá sản phẩm thì sẽ có thông báo “vừa đủ mua sản

phẩm”, có 01 sản phẩm đƣợc bán ra.

+ Nếu số tiền đƣa vào lớn hơn giá sản phẩm thì sẽ có thông báo “còn lại tiền

thừa”, có 01 sản phẩm đƣợc bán ra và số tiền thừa đƣợc trả lại.

Hãy sử dụng nguyên tắc bộ so sánh 2 số nhị phân để thiết kế mạch điều khiển cho

máy bán hàng tự động.

a. Vẽ sơ đồ khối mạch điều khiển máy bán hàng tự động. b. Vẽ sơ đồ mạch điện điều khiển (sơ đồ nguyên lí , mạch thực hiện)

*) Tổ chức, hướng dẫn SV giải quyết bài toán

+Phƣơng hƣớng giải quyết bài toán: GV hƣớng dẫn SV mã hóa các dữ kiện đầu vào và đầu ra thành các biến và hàm logic tƣơng ứng, lập bảng sự thật và mô tả hoạt động của mạch. GV có thể sử dụng một số câu hỏi gợi ý cho SV nhƣ sau:

GV?:Máy bán hàng chỉ nhận 3 loại tiền (5.000đ, 10.000đ, 20.000đ) nên cần dùng ít

nhất mấy bít Ai để mã hóa mệnh giá các tờ tiền đƣa vào? Qui ƣớc mã hóa các loại tiền?

SV: 2 bít nhị phân A1A0 mã hóa giá tiền: tiền 5.000đ tương ứng 01; tiền 10.000đ

tương ứng 10; tiền 20.000đ tương ứng 11.

GV?: Sản phẩm cần bán thƣờng có giá 5.000đ, 10.000đ, 15.000đ và 20.000 đ nên

cần dùng ít nhất mấy bít Bi để mã hóa giá? Giá chai nƣớc uống quy ƣớc mã nhƣ thế nào?

SV: 2 bít nhị phân B1B0 mã hóa giá sản phẩm, chai nƣớc cần mua giá 10.000đ nên

tƣơng ứng mã B1B0=10.

Nhƣ vậy bài toán thiết kế thực tiễn đƣợc chuyển đổi về dạng bài toán đơn giản là

thiết kế bộ so sánh hai số nhị phân n bit (2 bit).

+Giải quyết bài toán:

 Xây dựng Bộ so sánh 2 số nhị phân 1 bit:

SV xây dựng bộ so sánh 2 số nhị phân 1 bit theo trình tự: lập bảng sự thật mạch so sánh 2 số nhị phân 1 bít, viết phƣơng trình hàm, thiết kế mạch thực hiện dùng cổng logic cơ bản.