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
thực nghiệm công việc không thể thiếu
trong tiến trình giảng dạy. Thông thường, các
công việc thí nghiệm thực nghiệm được
thực hiện trong các phòng thí nghiệm
đó các sinh viên được tiến hành trên các thiết
bị thật. Các phòng thí nghiệm thể được
xây dựng trên sở các kiến thức sinh
viên đã học được trên lớp. Sau khi sinh viên
được cung cấp kiến thức về thuyết trên lớp
học, họ sẽ chuẩn bị để thực hiện các hoạt
động thí nghiệm, thực nghiệm trong phòng
thí nghiệm cũng sẽ học được các thiết bị,
dụng cụ khác nhau hoạt động như thế nào
trong thực tế.
Sử dụng hình hóa - phỏng được
xem 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 hc c
trong dạy học kỹ
thut, bản tn
c nhà giáo dc,
nghiên cứu cũng đã
nhn thy rằng các
hot động t phòng thí nghiệm giúp làm
giàu thêm tri thức ng như vn khoa học.
Đối với c thiết bị đưc sử dụng trong thí
nghiệm k thut có giá thành tương đi cao,
tần sut sử dụng ln n nhng thiết b
thường b hng. Do đó, chi phí xây dựng,
chi phí bảo ng và duy t hoạt động của
phòng t nghiệm k thuật lớn [4]. Mô hình
hoá - Mô phỏng trong dạy thí nghiệm k
thut thể cải thin được vấn đề y.
Thay vì phi mua hn một thiết bị mới thì
chúng ta ch cẩn thay đổi thông s trên giao
din phần mềm và vn cho được kết qu
chính xác. Một s bổ sung li ích giáo dc
của phương pháp y cũng thđưc xác
định : khuyến khích hc tập đc lập, phân
ch thiếu sót, và cho phép sinh viên kinh
nghiệm k thut.
3. NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG T
NGHIỆM KỸ THUẬT
c khóa học trong phòng thí nghim
cho sinh viên hi để đạt được k ng
thao tác, k năng quan sát, và kh năng kế
hoạch thí nghiệm giải thích số liệu thực
nghiệm. Giúp học sinh để tạo liên kết giữa
hai lĩnh vực kiến thc: các min ca các
đi tượng quan sát và min ca ý tưng.
Chính vậy hai yếu tố không thể thiếu
trong dạy thí nghiệm kỹ thuật công nghệ
phỏng hình hóa bài thí nghiệm
có tính thực tiễn.
3.1. Công nghệ phỏng trong thí
nghiệm kỹ thuật
Công nghệ phỏng công nghệ tạo ra
những hình, thiết bị 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 phỏng
cho phép rút ra các dự đoán hình thành kỹ
năng phục vụ cho lợi ích con người [1].
Người học không những hình thành động
học tập từ việc phỏng còn học
bằng cách tương tác với chúng theo cách
tương tự họ sẽ tương tác trong các tình
huống thực tế [2].
Thông qua phỏng trên máy tính,
chúng ta xem xét được toàn diện n, lựa
chọn được c thông số điều kiện hợp lý, tối
ưu, ng cao chất lượng điều khiển, ng
nhanh tiến độ, sớm phát hiện những tồn tại
trước khi đưa các mạch điện tử vào ứng
dụng, đảm bảo an toàn, kéo i 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 khó, trường hợp
không thể thực hiện được trong phòng thí
nghiệm. Do an toàn hoặc do các chi phí liên
quan thể được phỏng. Phản ứng lỗi
mạch điện tử các điều kiện bất thường
thể được phân tích kỹ lưỡng qua các phần
mềm mô phỏng [3].
3.2. hình hóa bài thí nghiệm tính
thực tiễn
Tính thực tiễn của bài thí nghiệm là liên h
thiết thực, chặt chẽ của tài liệu giáo khoa
cuộc sống, công việc. Những tri thức chỉ ý
nghĩa thực tiễn khi được vận dụng vào
thực tiễn. Thực tiễn chẳng những điểm
xuất phát của nhận thức còn 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 bản 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 thuyết nhiều n thực tế.
Mong muốn của c gikhi đưa ra là: không
những bài thí nghiệm gắn với thuyết, làm
sáng những vấn đề đã học. Bài thí nghiệm
còn nh 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. dụ: Bài thí
nghiệm PLC xây dựng hình t 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 v mạch điện t th 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 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. mô hình hóa thí
nghiệm cho các môn kỹ thuật điện, truyền
động điện. Áp dụng kết hợp hình hóa -
phỏng vẫn còn hạn chế. Do cần đầu
đồng bộ từ chương trình học - phòng thí
nghiệm đồng bộ mới 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 phỏng
trên hình đó. Hoặc thiết kế hình mới
trên phần mềm phỏng đang sử dụng.
4. KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ
c giả đã trình bày phương pháp nâng cao
hiệu quả dạy học phòng thí nghiệm kỹ thuật,
sdụng kết hợp không tách rời hình hóa-
phỏng. Sau khi sinh viên được cung cấp
kiến thức v lý thuyết trên lớp học, họ sẽ
chuẩn bị để thực hiện các hoạt động thí
nghiệm,thực nghiệm trong phòng thí nghiệm
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 dạy học thí nghiệm kỹ
thuật nói riêng là điều kiện tiên quyết nếu
muốn nâng cao chất lượng dạy học.
trong điều kiện hiện tại vẫn còn nhiều
hạn chế 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 những thay đổi tích
cực theo hướng hiện đại bắt kịp với
phương pháp đào tạo trên thế giới. n
trường cần trang bị sở vật chất, trang thiết
bị đáp ứng tốt nhu cầu dạy học.
5. TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] 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. 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/