Tổ chức dạy học theo dự án trong môn Toán cao cấp cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật.Tổ chức dạy học theo dự án trong môn Toán cao cấp cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật.Tổ chức dạy học theo dự án trong môn Toán cao cấp cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật.Tổ chức dạy học theo dự án trong môn Toán cao cấp cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật.Tổ chức dạy học theo dự án trong môn Toán cao cấp cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật.Tổ chức dạy học theo dự án trong môn Toán cao cấp cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật.Tổ chức dạy học theo dự án trong môn Toán cao cấp cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật.Tổ chức dạy học theo dự án trong môn Toán cao cấp cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật.Tổ chức dạy học theo dự án trong môn Toán cao cấp cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật.Tổ chức dạy học theo dự án trong môn Toán cao cấp cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật.
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM NGUYỄN VĂN TUẤN TỔ CHỨC DẠY HỌC THEO DỰ ÁN TRONG MƠN TỐN CAO CẤP CHO SINH VIÊN ĐẠI HỌC KHỐI NGÀNH KỸ THUẬT Ngành: Lý luận phƣơng pháp dạy học mơn Tốn học Mã số: 9140111 TĨM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ THÁI NGUN, 2022 Cơng trình đƣợc hoàn thành tại: TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM – ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN NGỌC ANH PGS.TS TRẦN VIỆT CƢỜNG Phản biện 1: Phản biện 2: Phản biện 3: Luận án bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án cấp trường họp TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM – ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN Vào hồi ngày tháng năm 20 Có thể tìm hiểu luận án thư viện: - Thư viện Quốc gia - Trung tâm Số - Đại học Thái Nguyên - Thư viện trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Ngun DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH CƠNG BỐ CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN Nguyễn Văn Tuấn (2016), “Dạy học kiến tạo giảng dạy số tốn áp dụng ngun lý Dirichlet”, Tạp chí Quản lý giáo dục, Học viện Quản lý giáo dục, số 85, tháng 6, tr 33-35 Nguyễn Văn Tuấn, Trần Việt Cường (2018), “Thiết kế dự án học tập "Cực trị hàm hai biến" dạy học Toán cao cấp cho sinh viên đại học khối ngành kĩ thuật”, Tạp chí Giáo dục, Bộ Giáo dục đào tạo, Số đặc biệt, tháng 3, tr.194-197 Nguyễn Văn Tuấn, Trần Việt Cường (2020), “Thực trạng tổ chức hoạt động dạy học theo dự án dạy học mơn Tốn cao cấp cho sinh viên ngành kĩ thuật trường đại học địa bàn thành phố Hà Nội”, Tạp chí Giáo dục, Bộ Giáo dục đào tạo, Số 472, tháng 2, tr.44-49 Nguyễn Văn Tuấn (2021), “Tổ chức dạy học dự án “Một số ứng dụng phương trình vi phân” dạy học mơn Tốn cao cấp cho sinh viên khối ngành kĩ thuật”, Tạp chí Giáo dục, Bộ Giáo dục đào tạo, Số 496, tháng kỳ 2, tr 14-19 Tran Viet Cuong, Nguyen Van Tuan (2021), “Project based Learning Method in Advanced Mathematics for Engineering Students in Vietnam: Experimental Research”, Universal Journal of Educational Research, Vol.9, No.3, pp 528-539, 2021 Tran Viet Cuong, Nguyen Van Tuan (2022), “Assess the effectiveness of Project-based Learning Method in Advanced Mathematics for Engineering Students in Vietnam in the context of the Covid-19 pandemic”, International Journal of Mechanical Engineering, Vol.7, No 1, pp 6281-6287, 2022 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Sự nghiệp cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước bối cảnh Việt Nam hội nhập sâu rộng với giới lĩnh vực ảnh hưởng có tính tồn cầu hóa công nghệ thông tin truyền thông kinh tế tri thức đặt thách thức hội giáo dục đào tạo Định hướng đổi toàn diện giáo dục - đào tạo trước thách thức hội mới, rõ: “Chuyển mạnh trình giáo dục từ chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện lực phẩm chất người học” cấp học, từ giáo dục phổ thông tới giáo dục đại học Định hướng địi hỏi thể chuyển biến từ phương thức giáo dục đào tạo truyền thống: tiếp cận nội dung (chủ yếu trang bị kiến thức) sang giáo dục đại - tiếp cận lực (chủ yếu phát triển lực phẩm chất người học) toàn hệ thống giáo dục quốc dân Trong năm gần đây, việc dạy học Toán cho sinh viên trường đại học nói chung trường đại học theo định hướng ứng dụng (các ngành kỹ thuật, kinh tế) nói riêng chuyển hẳn sang đào tạo theo tín Việc đào tạo theo hệ thống tín dựa tảng địi hỏi cao tính tích cực, chủ động sinh viên Tuy nhiên thực tế việc thực gặp nhiều khó khăn nên kiểu dạy truyền thống (truyền thụ, giảng giải, minh họa…) áp dụng cách phổ biến DHTDA hình thức tổ chức dạy học tiên tiến, đại, theo định hướng đổi tiếp cận phát triển lực, phẩm chất người học Hình thức dạy học coi việc phát triển lực phẩm chất người học mục tiêu trọng tâm trình dạy học nhà trường, vận dụng phổ biến nhiều nước tiên tiến giới Trong trình DHTDA, người học thực nhiệm vụ học tập phức hợp, có kết hợp liên tục lý thuyết thực hành, tạo sản phẩm giới thiệu Các nhiệm vụ học tập thực với tính tự giác cao tồn q trình học tập, từ việc xác định mục đích, lập kế hoạch đến việc thực dự án, kiểm tra đánh giá kết thực Những năm gần đây, sở kế thừa kinh nghiệm, học thành công quốc tế, số tác giả nghiên cứu, tìm kiếm biện pháp, cụ thể vận dụng tổ chức DHTDA môn học từ phổ thông tới đại học, phù hợp với thực tế giáo dục Việt Nam thu kết tích cực Từ lý trên, sở kế thừa học lý luận kinh nghiệm thực tiễn đó, chúng tơi lựa chọn nghiên cứu đề tài: “Tổ chức DHTDA mơn Tốn cao cấp cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật” với mong muốn góp phần phát triển lực, phẩm chất người học, đáp ứng chuẩn đầu môn học, ngành học Mục đích nghiên cứu Đề xuất phương án tổ chức DHTDA mơn Tốn cao cấp cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật nhằm hướng tới phát triển lực cho người học, nâng cao chất lượng đào tạo mơn Tốn cao cấp trường Đại học Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu sở lý luận DHTDA - Nghiên cứu thực trạng dạy học mơn Tốn cao cấp cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật tình hình DHTDA mơn Tốn cao cấp trường đại học - Đề xuất quy trình tổ chức DHTDA minh họa số dự án cụ thể mơn Tốn cao cấp cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật - Kiểm nghiệm tính khả thi hiệu biện pháp đề xuất thực nghiệm sư phạm Khách thể đối tƣợng nghiên cứu - Khách thể nghiên cứu: Q trình dạy mơn Tốn cao cấp trường đại học - Đối tƣợng nghiên cứu: Q trình DHTDA mơn Tốn cao cấp cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật Giả thuyết khoa học Nếu tổ chức DHTDA mơn Tốn cao cấp sở lựa chọn chủ đề thực theo quy trình thích hợp góp phần phát triển lực, đáp ứng chuẩn đầu môn học cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật Phƣơng pháp nghiên cứu 6.1 Phương pháp nghiên cứu lý luận - Nghiên cứu, phân tích, tổng hợp tài liệu ngồi nước thuộc phạm vi nghiên cứu đề tài - Nghiên cứu, phân tích mục tiêu, chuẩn đầu ra, nội dung chương trình mơn Tốn cao cấp dành cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật 6.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn - Phương pháp điều tra - quan sát để tìm hiểu thực trạng việc dạy học mơn Toán cao cấp trường đại học khối ngành kỹ thuật tìm hiểu tình hình vận dụng tổ chức DHTDA dạy học nói chung, dạy học mơn Tốn cao cấp nói riêng - Lấy ý kiến chun gia tính phù hợp tài liệu, dự án tính hiệu DHTDA mơn Toán cao cấp - Phương pháp thống kê xử lý số liệu - Phương pháp tổng kết kinh nghiệm: tổng kết kinh nghiệm qua hoạt động giảng dạy, qua khảo sát thực tiễn kế thừa học kinh nghiệm tổ chức DHTDA mơn Tốn cao cấp 6.3 Thực nghiệm sư phạm nhằm làm rõ tính phù hợp khả thi đề xuất Những đóng góp luận án - Về mặt lý luận: Quan niệm DHTDA, quy trình DHTDA mơn Tốn cao cấp cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật - Về mặt thực tiễn: Điều tra phân tích thực trạng giảng dạy mơn Tốn cao cấp cho sinh viên đại học số trường đại học khối ngành kỹ thuật Đề xuất phương án tổ chức thực DHTDA mơn Tốn cao cấp nhằm phát triển số kỹ cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật (minh họa số dự án cụ thể); kiểm nghiệm tính khả thi tính hiệu đề xuất Những luận điểm đƣa bảo vệ - Tổ chức DHTDA mơn Tốn cao cấp cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật hình thức dạy học có sở khoa học, phù hợp với thực tiễn giáo dục Việt Nam xu chung giới - Các dự án học tập mơn Tốn cao cấp đề xuất luận án khả thi bước đầu có hiệu Cấu trúc luận án Ngoài phần mở đầu kết luận, luận án gồm ba chương: Chương Cơ sở lý luận thực tiễn Chương Tổ chức DHTDA mơn Tốn cao cấp cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật Chương Thực nghiệm sư phạm Chƣơng CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN Chương nghiên cứu sở lý luận DHTDA gồm nội dung: tổng quan kết nghiên cứu DHTDA, vấn đề tổng quan DHTDA; yếu tố ảnh hưởng đến DHTDA; khảo sát thực trạng việc tổ chức dạy học mơn Tốn cao cấp trường đại học cho sinh viên khối ngành kỹ thuật 1.1 Tổng quan kết nghiên cứu DHTDA khởi đầu thực dự án nhỏ năm cuối kỷ XVI số nước châu Âu Với ưu việt mình, DHTDA ngày phát triển giới đến nay, coi hình thức dạy học tích cực, đại hữu hiệu Các nghiên cứu DHTDA chủ yếu theo hướng nghiên cứu sở lý luận DHTDA, xây dựng mô hình thực DHTDA, nghiên cứu tính hiệu lợi ích DHTDA Theo hướng nghiên cứu sở lý luận DHTDA, nghiên cứu việc DHTDA trường học có lợi ích sau: - Khuyến khích học sinh học tập, nâng cao tính chuyên cần, tính tự giác chủ động học tập học sinh - Học sinh có trách nhiệm học tập so với PPDH truyền thống khác, lượng kiến thức tiếp thu nhiều - Học sinh có điều kiện phát triển lực tư duy, lực cốt lõi lực nghề nghiệp - Học sinh tham gia hoạt động xã hội, tạo sản phẩm riêng Hướng xây dựng mơ hình thực DHTDA, nghiên cứu tính hiệu lợi ích DHTDA nghiên cứu triển khai hầu hết cấp học từ phổ thông tới giáo dục chuyên nghiệp Với giáo dục phổ thông, Bộ Giáo dục - Đào tạo phối hợp với số tổ chức quốc tế để triển khai, đào tạo giáo viên nhằm mở rộng, phát triển PPDH Một số dự án nhằm đổi PPDH, bồi dưỡng giáo viên, tăng cường trang thiết bị, sở vật chất phục vụ cho đổi cách dạy học Dự án Việt Bỉ, chương trình dạy học Intel Các dự án hướng dẫn giáo viên khối phổ thông cách thức đưa công nghệ vào học, thúc đẩy kỹ giải vấn đề, kỹ hợp tác với học sinh tư phê phán Các dự án khuyến khích người dạy học sử dụng cơng nghệ thơng tin công cụ hữu hiệu hoạt động mình, đồng thời ln lấy học sinh trung tâm hoạt động, khuyến khích học sinh chủ động, tự giác phát triển tư bậc cao Bên cạnh nghiên cứu DHTDA để dạy số mơn Vật lý, Hóa học, Sinh học, Kỹ thuật công nghiệp, Tin học, , nhằm phát triển lực cho học sinh Với giáo dục chuyên nghiệp, nghiên cứu DHTDA triển khai nhiều có thuận lợi tính chất mơn học tâm sinh lý sinh viên Một số nghiên cứu DHTDA đào tạo sinh viên khối ngành sư phạm với mục tiêu phát triển rèn luyện lực sư phạm Theo hướng khác, nghiên cứu tập trung vào nghiên cứu tổ chức DHTDA nhằm phát triển lực cho sinh viên lực sư phạm; lực tư phân tích; lực nghề nghiệp; lực dạy học tích hợp Theo hướng tổ chức DHTDA gắn với sản phẩm nghề nghiệp, nghiên cứu chủ yếu tập trung vào môn học chuyên ngành thực hành nghề Các tác giả có phân tích khung chương trình, phù hợp môn học tổ chức DHTDA, đưa bước thực dự án rõ sản phẩm đạt sau dự án Tuy nhiên dự án đề xuất cần quỹ thời gian dài, sở vật chất chun dụng Có số nghiên cứu tổ chức DHTDA mơn Tốn mơn Xác suất Thống kê Hình học cao cấp Các nghiên cứu đưa số yêu cầu, tiêu chí vận dụng DHTDA, xác định nội dung, chủ đề quy trình thực đánh giá mức độ hiệu quả, đồng thời xây dựng số dự án thực môn học Tuy vậy, nghiên cứu chưa làm rõ khác biệt tổ chức học mơn Tốn với mơn học khác chưa rõ yếu tố ảnh hưởng tới quy trình DHTDA mơn Toán cho sinh viên Để đáp ứng yêu cầu cấp bách đổi giáo dục đào tạo trước hết phải đổi phương pháp, cách thức giảng dạy Với chuẩn đầu môn học xác định theo nội dung kiến thức, kỹ ý thức thái độ, tổ chức DHTDA có nhiều ưu điểm hẳn hình thức tổ chức dạy học khác, có khó khăn định thời lượng mơn học ít, nội dung nhiều, sĩ số lớp đông hay thiếu sở vật chất Ở trường đại học đào tạo sinh viên khối ngành kỹ thuật, lợi lớn sinh viên tiếp cận nhiều toán thực tế đòi hỏi từ sống phải giải tốn Do đặc điểm DHTDA, u cầu chuẩn đầu cho sinh viên, nhận thấy lựa chọn chủ đề thích hợp, đưa quy trình hợp lý để tổ chức dự án dạy học cho sinh viên mơn Tốn cao cấp có ý nghĩa tác dụng vơ to lớn Tuy nhiên chưa có nghiên cứu lý luận thực tiễn triển khai DHTDA mơn Tốn cao cấp cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật cách hoàn chỉnh Các yếu tố ảnh hưởng đến tổ chức DHTDA mơn Tốn cao cấp cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật chưa có nghiên cứu đề cập đến Vì vậy, chúng tơi muốn làm rõ vấn đề nghiên cứu 1.2 Cơ sở lý luận DHTDA Luận án nghiên cứu tổng quan vấn đề DHTDA bao gồm: - Quan niệm dự án, dự án học tập Tác giả luận án cho rằng: Dự án kế hoạch nhằm đạt mục tiêu định trước, thực điều kiện định giới hạn thời gian, nhân lực, vật lực Dự án học tập dự án hướng dẫn giáo viên, người học chủ động thực nhiệm vụ học tập phức hợp để tạo sản phẩm giới thiệu - Khái niệm DHTDA: Có thể nói rằng, DHTDA hình thức dạy học tích cực; hướng dẫn giáo viên, người học thực nhiệm vụ học tập phức hợp có gắn lý thuyết với thực tiễn, thực với tính tự giác, chủ động từ đề mục đích, lập kế hoạch đến thực hiện, kiểm tra đánh giá đưa sản phẩm giới thiệu Trong trình đó, người học trải nghiệm phát triển lực cá nhân - Đ c điểm dạy học theo dự án Có thể tổng hợp đặc điểm DHTDA sau: - Người học trung tâm; - Định hướng thực tiễn; - Phát huy tính tự giác, tự lực, tinh thần trách nhiệm người học; - Gây hứng thú cho người học tình thực tế; - Định hướng sản phẩm; - Định hướng cơng nghệ thơng tin; - Hồn thiện kỹ mềm; - Học tập môi trường mở; - Định hướng phát triển kỹ năng, lực cốt lõi lực nghề nghiệp triển kỹ năng, lực cho sinh viên địi hỏi việc thiết kế quy trình cơng cụ đánh giá phải phù hợp, nhằm khẳng định tác động tích cực, tính hiệu DHTDA Việc đánh giá phải diễn thường xuyên, đồng thời phải có đánh giá tổng kết q trình học tập theo dự án sinh viên - Ƣu điểm thách thức DHTDA dạy học mơn Tốn cao cấp cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật * Những ưu điểm: - Đáp ứng yêu cầu đặt giáo dục gắn lý luận với thực tiễn, gắn nhà trường với xã hội, học đôi với hành; - DHTDA giúp giảng viên phối hợp nhiều phương pháp giảng dạy khác nhau; đồng thời tạo điều kiện cho nhiều phong cách học tập khác sinh viên - DHTDA thiết lập mối liên hệ sống thực tế xã hội với học, giúp cho học hướng đến giới thực - Với sinh viên, DHTDA giúp em kích thích tạo động hứng thú học tập, đồng thời phát huy tính tự lực, tinh thần trách nhiệm với công việc - DHTDA giúp sinh viên phát triển kỹ năng, lực giải vấn đề, đánh giá, giao tiếp, làm việc nhóm, trình bày, lập kế hoạch, thỏa hiệp - DHTDA giúp sinh viên phát triển hoàn thiện kỹ sống mà với PPDH truyền thống sinh viên khó có hội tiếp cận rèn luyện - Một ưu điểm trội DHTDA gắn Toán cao cấp với lĩnh vực nghề, phát triển lực nghề nghiệp thông qua tình thực tiễn * Những thách thức: - Mỗi dự án học tập cần quỹ thời gian nên nào, nội dung tổ chức DHTDA hiệu - Việc thay đổi nhận thức giảng viên chuyển từ PPDH truyền thống sang DHTDA khó khăn 10 - Sinh viên quen với cách dạy thuyết trình phổ thơng nên thụ động tiếp thu kiến thức mới, chưa quen với việc đầu tư thời gian để nghiên cứu, tìm tòi nội dung học - Do DHTDA liên quan đến thực tế, hoạt động thực hành nên cần phải có sở vật chất tài để thực - Do mơn Tốn cao cấp thường tổ chức học chủ yếu vào năm thứ năm thứ hai đại học, sinh viên chưa học nhiều kiến thức chuyên ngành kỹ nghề nghiệp 1.3 Thực trạng vận dụng DHTDA mơn Tốn cao cấp cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật 1.3.1 Phân tích số yếu tố ảnh hưởng tới DHTDA Khi nghiên cứu thành tố q trình dạy học, chúng tơi quan tâm nhiều tới bốn thành tố mục tiêu dạy học, nội dung dạy học, phương pháp hình thức dạy học kiểm tra đánh giá Các thành tố ảnh hưởng qua lại, tác động khăng khít với thơng qua yếu tố người dạy, người học môi trường học tập Trong nghiên cứu này, tập trung vào số yếu tố ảnh hưởng tới DHTDA mục tiêu, chuẩn đầu môn học, ngành học; nội dung môn học; tác động người dạy; người học yếu tố môi trường 1.3.1.1.Phân tích mục tiêu đào tạo a Phân tích mục tiêu theo chuyên ngành đào tạo b Phân tích mục tiêu đào tạo mơn Tốn cao cấp Mục tiêu đào tạo mơn Tốn cao cấp khơng tách rời mục tiêu đào tạo chung cho sinh viên Có thể tổng hợp mục tiêu đào tạo mơn Tốn cao cấp trường đào tạo sinh viên kỹ thuật theo bảng đây: Mục tiêu Mô tả mục tiêu Nắm vững kiến thức, khái niệm bản, nắm vững nội G1 dung phương pháp giải tốn Có khả phân tích, lựa chọn phương pháp thích hợp G2 cho tốn cụ thể Có khả làm việc thành viên nhóm cách G3 hiệu quả, khả giao tiếp thuyết trình Khả vận dụng kiến thức toán kỹ thuật G4 cụ thể 11 Như vậy, ta thấy mục tiêu mơn Tốn cao cấp không trang bị cho sinh viên kiến thức khoa học túy mà quan trọng hướng sinh viên sử dụng tri thức Toán học cơng cụ để giải tốn kỹ thuật liên quan đến chuyên ngành đào tạo Qua q trình giảng dạy đó, kỹ phân tích, tổng hợp, kỹ giao tiếp, thuyết trình, kỹ làm việc nhóm, , sinh viên phát triển nâng cao 1.3.1.2 Phân tích chuẩn đầu a Phân tích chuẩn đầu theo chuyên ngành kỹ thuật Qua nghiên cứu chuẩn đầu trường đại học đào tạo khối ngành kỹ thuật, thấy chuẩn đầu ngành có hình thức khác nói chung chuẩn đầu đánh giá qua kiến thức, qua kỹ năng, lực qua ý thức thái độ b Phân tích chuẩn đầu số học phần Tốn cao cấp 1.3.1.3 Phân tích nội dung mơn Tốn cao cấp dạy cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật Chúng quan tâm nghiên cứu đến nội dung học phần nhiều trường tổ chức giảng dạy cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật Đối sánh chương trình giảng dạy mơn tốn trường đại học trên, nhận thấy nội dung toán học trường dạy cho sinh viên: - Có thống nhất, tập trung cao nội dung giảng dạy Sự khác biệt khung chương trình - Có số trường khơng dạy chủ đề hệ phương trình vi phân, phép biến đổi Z, chuỗi hàm phức Điều khơng ảnh hưởng nhiều đến tính logic, tính khoa học, tính hệ thống, đến kiến thức tảng tốn học Những nội dung cần thiết số chun ngành mà trường khơng đào tạo 12 1.3.1.4 Phân tích yếu tố người dạy Động lực người dạy yếu tố ảnh hưởng lớn đến trình dạy học Trong q trình DHTDA, giảng viên khơng đóng vai trị chủ thể hoạt động người định hướng, tổ chức hoạt động lĩnh hội tri thức cho sinh viên Chúng nhận thấy: - Giảng viên sử dụng nhiều phương pháp truyền thống thuyết trình, đàm thoại - DHTDA tổ chức thực hiện, nhiên, số hình thức tổ chức hoạt động dạy học có DHTDA triển khai dạy học theo nhóm, dạy học phát giải vấn đề mức độ chưa thường xuyên, liên tục Các hình thức tổ chức hoạt động diễn đơn lẻ, không thành hệ thống kết nối hoạt động học cụ thể - Đa số giảng viên nhận thấy việc lựa chọn PPDH phù hợp có ảnh hưởng lớn đến chất lượng đào tạo - Các giảng viên đánh giá cao biện pháp tạo động lực học tập cho sinh viên quan tâm nội dung học, đa dạng hóa tập - Giảng viên áp dụng biện pháp nhằm hướng đến mục tiêu việc học mơn Tốn cao cấp vận dụng kiến thức toán học để giải toán thực tế 1.3.1.5 Phân tích yếu tố người học - Sinh viên khối ngành kỹ thuật người đủ 18 tuổi trở lên nên em có phát triển tương đối đầy đủ thể chất, sức khỏe trí tuệ để học tập; có đủ hiểu biết, nhận thức lực để tham gia hoạt động học tập, khả đánh giá, tự đánh giá điều chỉnh tư duy, điều chỉnh hoạt động cho phù hợp với hoàn cảnh - Khi vào trường đại học, sinh viên khối ngành kỹ thuật có điểm chuẩn mức trở lên, khả nhận thức tiếp thu nhanh, môn học thuộc lĩnh vực tự nhiên, kỹ thuật 13 - Sinh viên khối ngành kỹ thuật có giới tính chủ yếu nam, nói chung thường khỏe mạnh, thích vận động, tham gia hoạt động thực tiễn - Sinh viên khối ngành kỹ thuật động, thích khám phá, tìm tịi Sinh viên nói chung có đặc điểm rõ nét sinh viên khối ngành kỹ thuật - Về nhận thức, sinh viên khối ngành kỹ thuật có khả nhận thức nhanh, khả tư logic, có óc sáng tạo, có tính độc lập cao Tư sinh viên khối ngành kỹ thuật thường sáng tạo, dập khn, máy móc Đặc biệt, sinh viên khối ngành kỹ thuật có tư kỹ thuật - Các vấn đề sinh viên khối ngành kỹ thuật quan tâm liên quan đến giảng thường xuất phát từ thực tiễn vấn đề thực tiễn cần giải 1.3.1.6 Phân tích yếu tố mơi trường Tác động mơi trường có ảnh hưởng khơng nhỏ đến q trình tổ chức DHTDA Một số yếu tố ảnh hưởng trực tiếp thời lượng chương trình, sĩ số lớp sở vật chất Nhà trường hồn tồn khắc phục, xây dựng, tạo môi trường thuận lợi cho giảng viên sinh viên để tổ chức tốt dự án học tập 1.3.2 Điều tra việc vận dụng phương pháp DHTDA mơn Tốn cao cấp cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật 1.3.2.1 Mục đích Tìm hiểu nhận thức, hiểu biết giảng viên, sinh viên DHTDA, trở ngại tổ chức DHTDA thực trạng giảng dạy mơn Tốn cao cấp cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật Kết khảo sát sở để đề xuất biện pháp tổ chức hoạt động DHTDA môn Toán cao cấp nhằm nâng cao chất lượng giảng dạy, đáp ứng tốt yêu cầu chuẩn đầu sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật 14 1.3.2.2 Đối tượng khảo sát Giảng viên dạy mơn Tốn cao cấp sinh viên số trường đại học khối ngành kỹ thuật + Giảng viên: Chúng phát 70 phiếu hỏi cho giảng viên thu 58 phiếu trả lời + Sinh viên: Khảo sát ngẫu nhiên 236 sinh viên học năm thứ khối ngành kỹ thuật trường ĐH Công nghiệp Hà Nội, ĐH Điện lực, ĐH Mỏ Địa chất, ĐH Thủy lợi, ĐH Giao thông vận tải 1.3.2.3 Nội dung khảo sát - Khảo sát PPDH triển khai số trường đại học giảng dạy mơn Tốn cao cấp - Khảo sát giảng viên nhận thức ý thức đổi PPDH theo hướng phát triển lực cho sinh viên - Khảo sát số biện pháp tổ chức hoạt động học tập hướng tới phát triển lực đáp ứng chuẩn đầu sinh viên - Khảo sát khó khăn tổ chức DHTDA 1.3.2.4 Phương pháp khảo sát + Thống kê, phân tích 1.3.2.6 Đánh giá kết khảo sát điều tra - PPDH chủ yếu phương pháp truyền thống, giảng viên chủ yếu sử dụng phương pháp thuyết trình đàm thoại Có hai ngun nhân lý giải điều này: sĩ số lớp đơng thời lượng cho học, cho mơn học có thời gian nên giảng viên khó tổ chức hình thức dạy học tích cực - Giảng viên muốn thay đổi PPDH tích cực chưa có hướng cụ thể - Giảng viên đánh giá cao tham gia tích cực, chủ động sinh viên giảng - Một số hoạt động giảng dạy mơn học chia nhóm sinh viên, yêu cầu sinh viên trình bày ý tưởng, tự đánh giá 15 đánh giá người khác, trình bày kết giảng viên sử dụng, nhiên mức độ chưa nhiều - Sự hiểu biết quan tâm DHTDA Đa số giảng viên cho điều kiện thực cách thức tổ chức khâu khó khăn việc DHTDA - Tuy chưa hiểu nhiều DHTDA giảng mình, giảng viên bước đầu có đổi PPDH Một số nội dung DHTDA sinh viên trình bày vấn đề liên quan học, phân nhóm, sinh viên tự nhận xét đánh giá kết quả, giảng viên tổ chức không liên tục, thường xuyên; không nằm dự án dạy học cụ thể Như vậy, DHTDA chưa triển khai nhiều giảng dạy mơn Tốn cao cấp cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật Từ kết khảo sát trên, thấy giảng viên hiểu rõ DHTDA, lựa chọn dự án học tập phù hợp, xây dựng quy trình phương án thực hợp lý, khoa học tổ chức DHTDA mơn Tốn cao cấp để góp phần phát triển kỹ năng, lực, đáp ứng chuẩn đầu cho sinh viên khối ngành kỹ thuật trường đại học 1.4 Kết luận DHTDA xuất phát từ dự án học tập, phương pháp giảng dạy lấy người học trung tâm trình giảng dạy, với định hướng nhằm phát triển tốt lực người học Với đặc điểm định hướng thực tiễn, định hướng sản phẩm, định hướng phát triển lực cốt lõi lực nghề nghiệp, DHTDA gây hứng thú cho người học tình thực tiễn, từ phát huy tính tự giác, tự lực, tinh thần trách nhiệm người học, giúp họ hoàn thiện kỹ mềm, phát triển lực thân 16 Trong quy trình thực dự án học tập trường đại học, sinh viên người chủ động việc lĩnh hội tri thức mới, từ việc xây dựng dự án, lập kế hoạch thực dự án đến thực đánh giá, báo cáo kết Tính tự chủ, độc lập, sáng tạo khả làm việc nhóm kỹ giao tiếp, trình bày, đánh giá sinh viên nâng cao Quá trình khảo sát thực trạng việc tổ chức học tập, tổ chức hoạt động nhằm đổi phương pháp giảng dạy khó khăn gặp phải q trình thực Trong bối cảnh đổi toàn diện giáo dục, định hướng phát triển lực người học, lấy người học trung tâm DHTDA trường đại học có nhiều hội thực phát triển Mặc dù cịn có khó khăn, thách thức tổ chức DHTDA khó khăn khắc phục lựa chọn chủ đề thích hợp, xây dựng quy trình DHTDA cách hợp lý, khoa học, phù hợp với nguyên lý giáo dục, phù hợp với đối tượng sinh viên phù hợp với hoàn cảnh thực tiễn Chƣơng TỔ CHỨC DHTDA TRONG MƠN TỐN CAO CẤP CHO SINH VIÊN ĐẠI HỌC KHỐI NGÀNH KỸ THUẬT Để tổ chức DHTDA môn Toán cao cấp cho sinh viên khối ngành kỹ thuật cách hiệu quả, sở phân tích, kết khảo sát điều tra Chương 1, giảng viên cần trang bị hệ thống sở lý luận DHTDA, đặc biệt lựa chọn chủ đề xây dựng quy trình DHTDA phù hợp 2.1 Một số định hƣớng tổ chức DHTDA 2.1.1 Nội dung kiến thức học gắn lý thuyết với thực tiễn, xuất tình có vấn đề 2.1.2 Đảm bảo tính vừa sức 17 2.1.3 Các chủ đề kết nối kiến thức nhiều môn, nhiều lĩnh vực khoa học 2.1.4 Sản phẩm có tính kỹ thuật, cơng nghệ 2.2 Tổ chức hoạt động DHTDA mơn tốn cao cấp cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật 2.2.1 Quy trình tổ chức DHTDA dạy học mơn Tốn cao cấp cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật Quy trình dạy học mơn Tốn cao cấp phải đảm bảo quy trình chung DHTDA, thể tính kế thừa phát triển, đảm bảo tính khoa học, sư phạm, đồng thời phải có tính đặc thù mơn học, tính linh hoạt sáng tạo vận dụng trường hợp cụ thể Giai đoạn 1: Xây dựng dự án Bước 1: Xác định chủ đề tên dự án Bước 2: Thảo luận, xác định mục tiêu dự án Bước 3: Chia nhóm, giao nhiệm vụ cho nhóm Giai đoạn 2: Lập kế hoạch thực Bước 4: Xác định công việc, nhiệm vụ thời gian thực nhóm Giai đoạn 3: Thực dự án Bước 5: Xây dựng hệ thống lý thuyết Bước 6: Hoàn thiện sản phẩm dự án Giai đoạn 4: Trình bày kết đánh giá Bước 7: Sinh viên trình bày kết Bước 8: Sinh viên nhận xét, đánh giá Bước 9: Giảng viên nhận xét, đánh giá, kết luận 2.2.2 Danh mục dự án học tập tổ chức DHTDA mơn Tốn cao cấp cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật a) Các chủ đề DHTDA tiếp cận nội dung kiến thức Trong dự án này, chủ đề xây dựng theo nội dung, mạch kiến thức chương trình Những dự án học tập có 18 thiên hướng hình thành kiến thức Sản phẩm dự án hệ thống lý thuyết, công thức, kết toán học theo nội dung Có thể coi sản phẩm công cụ để thực dự án khác mở rộng Đồng thời với việc nắm nội dung tốn học cần thiết, thơng qua hoạt động thực dự án học tập, sinh viên hình thành hồn thiện kỹ năng, phát triển lực cốt lõi lực nghề nghiệp Chúng tơi đề xuất số dự án học tập sau: 1) Thiết kế bảng đèn hiệu giao thơng 2) Ứng dụng hệ phương trình tuyến tính 3) Ứng dụng dạng tồn phương tốn tối ưu cực trị 4) Đạo hàm hàm biến số 5) Tích phân ứng dụng tích phân 6) Nghiên cứu cấu chi phí sản xuất doanh nghiệp 7) Xác định thể tích, diện tích bề mặt, trọng tâm, khối lượng vật thể 8) Một số ứng dụng phương trình vi phân b) Các chủ đề DHTDA hướng đến hoàn thành làm vững kiến thức Khi thực dự án này, ngồi sản phẩm hệ thống lý thuyết tốn học, sinh viên cịn phải vào xưởng, phịng thí nghiệm để thiết kế, chế tạo sản phẩm cầm nắm Chúng đề xuất dự án học tập: 1) Chuyển đổi tín hiệu vi mạch (kiến thức Toán cao cấp: Phép biến đổi Fourier, phép biến đổi ngược) 2) Thiết kế điều khiển robot (kiến thức Toán cao cấp: Phép biến đổi Laplace) 2.3 Một số khuyến nghị thực DHTDA mơn Tốn cao cấp nhằm phát triển kỹ cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật 2.3.1 Bài giảng cung cấp đầy đủ vốn kiến thức môn Toán cao cấp đáp ứng đầy đủ theo mục tiêu chuẩn đầu 19 2.3.2 Các toán tình giảng thể tính kết nối mơn Tốn cao cấp với mơn chun ngành, với môn khoa học 2.3.3 Các tốn tình giảng tạo hứng thú động lực cho sinh viên tham gia dự án học tập 2.3.4 Khuyến khích, tạo điều kiện để sinh viên sử dụng ứng dụng công nghệ thông tin hoạt động học tập 2.3.5 Phối hợp với môn khác, khoa khác nhằm tạo điều kiện sở vật chất, nhà xưởng, phòng thí nghiệm để sinh viên hồn thành sản phẩm dự án 2.3.6 Biên soạn giáo trình, chương trình giảng dạy phù hợp với ngành nghề đào tạo, theo hướng tiếp cận nghề nghiệp 2.4 Kết luận Chúng nghiên cứu yếu tố có tác động, ảnh hưởng đến q trình DHTDA, qua ta biết yếu tố ảnh hưởng tích cực, tiêu cực; yếu tố ảnh hưởng nhiều hay để có biện pháp tác động trở lại nhằm tổ chức thực DHTDA đạt hiệu cao Căn vào đặc điểm DHTDA, đặc điểm mơn Tốn cao cấp đặc điểm SV khối ngành kỹ thuật, tiêu chí lựa chọn chủ đề dạy học phù hợp, đồng thời đưa quy trình tổ chức DHTDA mơn Tốn cao cấp cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật gồm giai đoạn chia thành bước Với cách tổ chức thực theo quy trình giúp sinh viên nắm vững kiến thức; phát triển hoàn thiện kỹ năng; có thái độ, ý thức trách nhiệm học tập sống; đạt mục tiêu, yêu cầu, chuẩn đầu môn học Chúng tơi đưa ví dụ minh họa cho quy trình Các dự án học tập đề xuất đáp ứng tiêu chí lựa chọn, phát huy tối đa ưu phương pháp DHTDA 20 Chƣơng 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 3.1 Mục đích thực nghiệm Thực nghiệm sư phạm nhằm kiểm tra tính đắn giả thuyết khoa học đặt luận án, đồng thời chứng minh tính khả thi hiệu việc vận dụng nguyên tắc, quy trình cách thức tổ chức DHTDA mơn Tốn cao cấp cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật trường đại học thông qua trả lời câu hỏi sau: (1) Các nguyên tắc quy trình thực DHTDA đề xuất có phù hợp thực đạt kết tốt hay khơng? (2) Giảng viên có thiết kế tổ chức thực giảng theo hướng đề xuất không? (3) Cách thức tổ chức DHTDA đề xuất có ảnh hưởng tốt đến việc sinh viên tiếp thu kiến thức cần phải trang bị hay khơng? Có thực hình thành phát triển số kỹ thơng qua việc dạy học Tốn cao cấp hay khơng? Thực nghiệm sư phạm đảm bảo tính khách quan, phù hợp với đối tượng thực tiễn trình tổ chức DHTDA trường đại học 3.2 Nội dung thực nghiệm Nội dung thực nghiệm sư phạm tiến hành qua vòng: 3.3 Đối tƣợng thực nghiệm Thực nghiệm sư phạm thực 09 lớp trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Căn điểm tuyển sinh đầu vào Đại học kết kỳ học trước, thấy lớp thực nghiệm lớp đối chứng có trình độ kiến thức tương đối đồng đều, kết học tập tương đương Đội ngũ giảng viên tham gia giảng dạy lớp thực nghiệm lớp đối chứng có trình độ Thạc sĩ Tiến sĩ, 21 có nhiều năm giảng dạy, có kinh nghiệm tổ chức hoạt động giảng dạy, có hứng thú việc đổi tìm kiếm PPDH 3.4 Tổ chức thực nghiệm 3.4.1 Cách thức thực Sau lựa chọn lớp thực nghiệm đối chứng, tổ chức thực nghiệm sư phạm gồm bước sau: a) Tập huấn cho giảng viên b) Khảo sát sinh viên lớp thực nghiệm đối chứng c) Tổ chức dạy thực nghiệm sư phạm d) Đánh giá kết thực nghiệm 3.4.2 Phương pháp đánh giá kết thực nghiệm sư phạm 3.4.2.1 Tiêu chí đánh giá Đối với sinh viên: - Kiến thức toán học sinh viên nắm thông qua dự án học tập - Khả vận dụng kiến thức toán học để giải toán thực tiễn - Sự hứng thú thái độ tích cực, cầu thị sinh viên trình thực dự án học tập - Một số kỹ đạt sinh viên kỹ làm việc nhóm, kỹ đánh giá, kỹ kết nối, kỹ mơ hình hóa tốn học ứng dụng toán học vào thực tiễn, kỹ quản lý thời gian Đối với giảng viên: - Kỹ thiết kế, tổ chức DHTDA mơn Tốn cao cấp cho sinh viên khối ngành kỹ thuật - Sự hứng thú giảng viên thiết kế tổ chức dự án học tập 3.4.3.2 Công cụ đánh giá kết thực nghiệm sư phạm a) Bài kiểm tra tự luận b) Phiếu đánh giá dành cho sinh viên 22 c) Phiếu đánh giá dành cho giảng viên d) Dự giờ, quan sát lớp học e) Phỏng vấn f) Thống kê toán học 3.5 Kết thực nghiệm sƣ phạm 3.6 Kết luận chƣơng Chương trình bày vấn đề tổ chức thực nghiệm sư phạm nhằm làm rõ giả thuyết khoa học luận án với nội dung như: mục đích, nội dung, đối tượng, phương pháp tổ chức đánh giá kết thực nghiệm sư phạm Phân tích kết thực nghiệm sư phạm cho thấy giả thuyết khoa học chấp nhận, dự án học tập lựa chọn thực nghiệm phù hợp, có sở đồng thời quy trình DHTDA mơn Tốn cao cấp cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật tổ chức khả thi hiệu KẾT LUẬN Luận án nghiên cứu thực trạng việc tổ chức học tập, tổ chức hoạt động nhằm đổi phương pháp giảng dạy khó khăn gặp phải trình thực Với đặc điểm sinh viên khối ngành kỹ thuật, đặc điểm phương pháp DHTDA yêu cầu chuẩn đầu ra, luận án phương pháp DHTDA phù hợp giảng dạy mơn Tốn cao cấp cho sinh viên khối ngành kỹ thuật trường đại học Luận án yếu tố có tác động, ảnh hưởng đến q trình DHTDA Qua ta biết yếu tố ảnh hưởng tích cực, tiêu cực; yếu tố ảnh hưởng nhiều hay để có biện pháp tác động trở lại nhằm tổ chức thực DHTDA đạt hiệu cao Trong giảng dạy mơn Tốn cao cấp trường đại học, DHTDA khơng nhằm thay hồn tồn hình thức dạy học khác 23 DHTDA thực hiệu lựa chọn chủ đề, nội dung hợp lý; quy trình thực khoa học Luận án đưa tiêu chí lựa chọn chủ đề dạy học theo dự án, đồng thời đưa quy trình tổ chức DHTDA mơn Tốn cao cấp cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật với mong muốn giúp sinh viên nắm vững kiến thức; phát triển hoàn thiện kỹ năng; có thái độ, ý thức trách nhiệm học tập sống; đạt mục tiêu, yêu cầu, chuẩn đầu môn học Luận án đưa hai ví dụ minh họa cho quy trình đề xuất số dự án học tập đáp ứng tiêu chí lựa chọn, phát huy tối đa ưu phương pháp DHTDA Thực nghiệm sư phạm chương nhằm làm rõ giả thuyết khoa học luận án với nội dung như: mục đích, nội dung, đối tượng, phương pháp tổ chức đánh giá kết thực nghiệm sư phạm Từ kết thực nghiệm sư phạm, tác giả cho giả thuyết khoa học chấp nhận Những lựa chọn dự án học tập có sở đồng thời quy trình đề xuất DHTDA mơn Tốn cao cấp cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật khả thi hiệu ... mơn Tốn cao cấp cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật - Về mặt thực tiễn: Điều tra phân tích thực trạng giảng dạy mơn Tốn cao cấp cho sinh viên đại học số trường đại học khối ngành kỹ thuật. .. dạy mơn Toán cao cấp trường đại học 3 - Đối tƣợng nghiên cứu: Q trình DHTDA mơn Tốn cao cấp cho sinh viên đại học khối ngành kỹ thuật Giả thuyết khoa học Nếu tổ chức DHTDA môn Toán cao cấp sở... tượng sinh viên phù hợp với hoàn cảnh thực tiễn Chƣơng TỔ CHỨC DHTDA TRONG MƠN TỐN CAO CẤP CHO SINH VIÊN ĐẠI HỌC KHỐI NGÀNH KỸ THUẬT Để tổ chức DHTDA mơn Tốn cao cấp cho sinh viên khối ngành kỹ thuật