
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2015. ISBN: 978-604-82-1710-5
231
MÔ HÌNH HÓA - MÔ PHỎNG
TRONG DẠY THÍ NGHIỆM KỸ THUẬT
Nguyễn Thị Thanh
Đại học Thuỷ lợi, email: thanhnguyen@tlu.edu.vn
1. GIỚI THIỆU CHUNG
Trong dạy học kỹ thuật, thí nghiệm và
thực nghiệm là công việc không thể thiếu
trong tiến trình giảng dạy. Thông thường, các
công việc thí nghiệm và thực nghiệm được
thực hiện trong các phòng thí nghiệm mà ở
đó các sinh viên được tiến hành trên các thiết
bị thật. Các phòng thí nghiệm có thể được
xây dựng trên cơ sở các kiến thức mà sinh
viên đã học được trên lớp. Sau khi sinh viên
được cung cấp kiến thức về lý thuyết trên lớp
học, họ sẽ chuẩn bị để thực hiện các hoạt
động thí nghiệm, thực nghiệm trong phòng
thí nghiệm và cũng sẽ học được các thiết bị,
dụng cụ khác nhau hoạt động như thế nào
trong thực tế.
Sử dụng Mô hình hóa - Mô phỏng được
xem là phương pháp dạy học tích cực, trực
quan nhất hiện nay.
2. DẠY THÍ NGHIỆM CHO SINH VIÊN
KỸ THUẬT
Phòng thí
nghiệm đặc biệt
quan trọng không
những trong nghiên
cứu khoa học và cả
trong dạy học kỹ
thuật, và bản thân
các nhà giáo dục,
nghiên cứu cũng đã
nhận thấy rằng các
hoạt động từ phòng thí nghiệm giúp làm
giàu thêm tri thức cũng như vốn khoa học.
Đối với các thiết bị được sử dụng trong thí
nghiệm kỹ thuật có giá thành tương đối cao,
tần suất sử dụng lớn nên những thiết bị
thường bị hỏng. Do đó, chi phí xây dựng,
chi phí bảo dưỡng và duy trì hoạt động của
phòng thí nghiệm kỹ thuật lớn [4]. Mô hình
hoá - Mô phỏng trong dạy thí nghiệm kỹ
thuật có thể cải thiện được vấn đề này.
Thay vì phải mua hoàn một thiết bị mới thì
chúng ta chỉ cẩn thay đổi thông số trên giao
diện phần mềm và vẫn cho được kết quả
chính xác. Một số bổ sung lợi ích giáo dục
của phương pháp này cũng có thể được xác
định là: khuyến khích học tập độc lập, phân
tích thiếu sót, và cho phép sinh viên kinh
nghiệm kỹ thuật.
3. NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG THÍ
NGHIỆM KỸ THUẬT
Các khóa học trong phòng thí nghiệm
cho sinh viên cơ hội để đạt được kỹ năng
thao tác, kỹ năng quan sát, và khả năng kế
hoạch thí nghiệm và giải thích số liệu thực
nghiệm. Giúp học sinh để tạo liên kết giữa
hai lĩnh vực kiến thức: các miền của các
đối tượng quan sát và miền của ý tưởng.
Chính vì vậy hai yếu tố không thể thiếu
trong dạy thí nghiệm kỹ thuật là công nghệ
mô phỏng và mô hình hóa bài thí nghiệm
có tính thực tiễn.
3.1. Công nghệ mô phỏng trong thí
nghiệm kỹ thuật
Công nghệ mô phỏng là công nghệ tạo ra
những mô hình, thiết bị mô phỏng hoạt động

Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2015. ISBN: 978-604-82-1710-5
232
giống hoặc gần giống như những sự vật, hiện
tượng, quá trình xảy ra trong thực tế. Việc
nghiên cứu, thao tác trên thiết bị mô phỏng
cho phép rút ra các dự đoán và hình thành kỹ
năng phục vụ cho lợi ích con người [1].
Người học không những hình thành động
cơ học tập từ việc mô phỏng mà còn học
bằng cách tương tác với chúng theo cách
tương tự mà họ sẽ tương tác trong các tình
huống thực tế [2].
Thông qua mô phỏng trên máy tính,
chúng ta xem xét được toàn diện hơn, lựa
chọn được các thông số điều kiện hợp lý, tối
ưu, nâng cao chất lượng điều khiển, tăng
nhanh tiến độ, sớm phát hiện những tồn tại
trước khi đưa các mạch điện tử vào ứng
dụng, đảm bảo an toàn, kéo dài tuổi thọ của
các thiết bị điện - điện tử đem lại hiệu quả
kinh tế rõ ràng.
Hình 1: Sử dụng Psim mô phỏng điện áp
đầu ra mạch Thyristor [6]
Trong thực tế, việc kiểm tra sự phá hủy
của một mạch điện tử là khó, có trường hợp
không thể thực hiện được trong phòng thí
nghiệm. Do an toàn hoặc do các chi phí liên
quan có thể được mô phỏng. Phản ứng lỗi
mạch điện tử và các điều kiện bất thường có
thể được phân tích kỹ lưỡng qua các phần
mềm mô phỏng [3].
3.2. Mô hình hóa bài thí nghiệm có tính
thực tiễn
Tính thực tiễn của bài thí nghiệm là liên hệ
thiết thực, chặt chẽ của tài liệu giáo khoa và
cuộc sống, công việc. Những tri thức chỉ có ý
nghĩa thực tiễn khi nó được vận dụng vào
thực tiễn. Thực tiễn chẳng những là điểm
xuất phát của nhận thức mà còn là yếu tố
đóng vai trò quyết định nhận thức. Những
ứng dụng thực tế cần nắm bắt được sự liên
quan của các yếu tố cơ bản và phổ biến, dễ
hiểu cho sinh viên.
Hình 2: Quy trình phát triển ứng dụng
mô hình hóa - mô phỏng[3]
Hiện nay các bài thí nghiệm hiện tại chủ
yếu gắn với lý thuyết nhiều hơn là thực tế.
Mong muốn của tác giả khi đưa ra là: không
những bài thí nghiệm gắn với lý thuyết, làm
sáng rõ những vấn đề đã học. Bài thí nghiệm
còn có tính ứng dụng thực tiễn trong công
việc sau khi tốt nghiệp của sinh viên. Cho
sinh viên có ý nghĩa thực tế khi bị giới hạn
trong các phòng thí nghiệm. Ví dụ: Bài thí
nghiệm PLC xây dựng mô hình thí nghiệm
PLC lập trình tín hiệu đèn giao thông, hoặc
thang máy. Bài thí nghiệm gắn sát hơn với
công việc thực tế. Hoặc đối với một số môn
học về mạch điện tử có thể thiết kế bài thí
nghiệm hàn mạch, lắp mạch giống hoặc
tương tự các mạch đơn giản được bán trên
thị trường.
Thí nghiệm kỹ thuật điện đã thực hiện các
các bài thí nghiệm mô phỏng bằng một số
phần mềm Psim, Multisim cho các môn điện

Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2015. ISBN: 978-604-82-1710-5
233
tử công suất, điện tử. Và mô hình hóa thí
nghiệm cho các môn kỹ thuật cơ điện, truyền
động điện. Áp dụng kết hợp Mô hình hóa -
Mô phỏng vẫn còn hạn chế. Do cần đầu tư
đồng bộ từ chương trình học - phòng thí
nghiệm đồng bộ mới có thể đáp ứng được
yêu cầu toàn diện.
Tuy nhiên với các mô hình sẵn có, chúng ta
có thể xây dựng các bài thí nghiệm mô phỏng
trên mô hình đó. Hoặc thiết kế mô hình mới
trên phần mềm mô phỏng đang sử dụng.
4. KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ
Tác giả đã trình bày phương pháp nâng cao
hiệu quả dạy học phòng thí nghiệm kỹ thuật,
sử dụng kết hợp không tách rời Mô hình hóa-
Mô phỏng. Sau khi sinh viên được cung cấp
kiến thức về lý thuyết trên lớp học, họ sẽ
chuẩn bị để thực hiện các hoạt động thí
nghiệm,thực nghiệm trong phòng thí nghiệm
và cũng sẽ học được các thiết bị, dụng cụ khác
nhau hoạt động như thế nào trong thực tế. Sử
dụng mô phỏng và mô hình hóa trong dạy học
kỹ thuật nói chung và dạy học thí nghiệm kỹ
thuật nói riêng là điều kiện tiên quyết nếu
muốn nâng cao chất lượng dạy học.
Dù trong điều kiện hiện tại vẫn còn nhiều
hạn chế và chưa thể thực hiện đồng bộ ngay
tại tất các phòng thí nghiệm kỹ thuật, cho tất
cả các môn học nhưng trong thời gian tới, tác
giả rất hy vọng sẽ dần có những thay đổi tích
cực theo hướng hiện đại và bắt kịp với
phương pháp đào tạo trên thế giới. Và nhà
trường cần trang bị cơ sở vật chất, trang thiết
bị đáp ứng tốt nhu cầu dạy học.
5. TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Lê Huy Tùng, Nguyễn Thị Thanh, 2014, sử
dụng phần mềm mô phỏng trong dạy học kỹ
thuật, Tạp chí Khoa học ĐHQGHN.
[2] Alessi, S. M. và Trollip, S. R., 1991
Computer-based instruction: Methods and
development, Englewood Cliffs.
[3] Fort Belvoir, 2001, Systems Engineering
Fundamentals.
[4] Karen Williams Ph.D, 2001, Teaching
Techniques in the Science Laboratory.
[5] Libraries of software matlab.
[6] Truy cập ngày 14/10/2015
http://electronicsmaker.com/

