(Luận án tiến sĩ) dạy học học phần điều khiển logic khả trình theo lý thuyết điều khiển trong đào tạo cao đẳng kỹ thuật

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI  HÀ NGỌC NINH DẠY HỌC HỌC PHẦN ĐIỀU KHIỂN LOGIC KHẢ TRÌNH THEO LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN TRONG ĐÀO TẠO CAO ĐẲNG KỸ THUẬT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁ[.]

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI  - HÀ NGỌC NINH DẠY HỌC HỌC PHẦN ĐIỀU KHIỂN LOGIC KHẢ TRÌNH THEO LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN TRONG ĐÀO TẠO CAO ĐẲNG KỸ THUẬT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Hà Nội -2020 luan an BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI    HÀ NGỌC NINH DẠY HỌC HỌC PHẦN ĐIỀU KHIỂN LOGIC KHẢ TRÌNH THEO LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN TRONG ĐÀO TẠO CAO ĐẲNG KỸ THUẬT Chuyên ngành: LL PPDH môn Kỹ thuật công nghiệp Mã số: 9.14.01.11 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Đặng Văn Nghĩa TS Trần Đức Vượng Hà Nội - 2020 luan an LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu khoa học tác giả Số liệu trích dẫn cơng trình trung thực Kết nghiên cứu khách quan, khơng trùng với cơng trình cơng bố trước Tác giả hồn tồn chịu trách nhiệm tính xác thực luận án Hà Nội, ngày tháng năm 2020 Tác giả Hà Ngọc Ninh luan an LỜI CẢM ƠN Tác giả xin tỏ lòng cảm ơn chân thành tới PGS.TS Đặng Văn Nghĩa, TS Trần Đức Vượng hết lịng dìu dắt, bảo tạo điều kiện tốt cho tác giả suốt trình nghiên cứu hoàn thành luận án Tác giả xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, Phịng Sau đại học, Bộ mơn Phương pháp dạy học, Khoa Sư phạm Kỹ thuật Trường Đại học Sư phạm Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ tác giả trình học tập hoàn thành luận án Tác giả xin cảm ơn Ban Giám Hiệu trường Cao đẳng kỹ thuật Đồng Nai, đồng nghiệp tạo điều kiện thuận lợi công việc, thời gian động viên để tác giả hoàn thành luận án Tác giả xin cảm ơn chuyên gia, thầy cô giáo, em sinh viên nhiệt tình giúp đỡ tác giả trình thực luận án Tác giả xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân ln động viên, khuyến khích giúp đỡ mặt để tác giả hoàn thành luận án Hà Nội, tháng năm 2020 Nghiên cứu sinh Hà Ngọc Ninh luan an DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Viết tắt ĐC ĐTB GV LTĐK NL NXB PLC Viết đầy đủ Đối chứng Điểm trung bình Giảng viên Lý thuyết điều khiển Năng lực Nhà xuất Programmable Logic Control: Thiết PPDH PTDH SV TN bị điều khiển logic khả trình Phương pháp dạy học Phương tiện dạy học Sinh viên Thực nghiệm MỤC LỤC Tran MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu luan an Nhiệm vụ nghiên cứu Khách thể, đối tượng phạm vi nghiên cứu .3 Giả thuyết khoa học .4 Phương pháp nghiên cứu .4 Đóng góp luận án Cấu trúc luận án CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ DẠY HỌC THEO LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN 1.1 TỔNG QUAN LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU VẤN ĐỀ 1.1.1 Tình hình nghiên cứu nước 1.1.2 Tình hình nghiên cứu nước .11 1.2 MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN 17 1.2.1 Điều khiển điều khiển học 17 1.2.2 Lý thuyết điều khiển 18 1.2.3 Điều khiển thích nghi .20 1.2.4 Hệ thống điều khiển 22 1.3 LÝ LUẬN VỀ DẠY HỌC THEO LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN .23 1.3.1 Dạy học theo lý thuyết điều khiển thông tin phản hồi dạy học 23 1.3.2 Bản chất dạy học theo lý thuyết điều khiển .31 1.3.3 Đặc điểm dạy học theo lý thuyết điều khiển .33 1.3.4 Các hoạt động học tập dạy học theo lý thuyết điều khiển 40 1.3.5 Phương tiện dạy học theo lý thuyết điều khiển 41 1.3.6 Tiến trình dạy học theo lý thuyết điều khiển 43 1.3.7 Tổ chức dạy học theo lý thuyết điều khiển 51 1.3.8 Yêu cầu dạy học theo lý thuyết điều khiển .53 1.3.9 Các yếu tố ảnh hưởng tới dạy học theo lý thuyết điều khiển 54 1.4 THỰC TRẠNG DẠY HỌC HỌC PHẦN ĐIỀU KHIỂN LOGIC KHẢ TRÌNH 54 1.4.1 Mục đích, đối tượng, nội dung phương pháp khảo sát 54 luan an 1.4.2 Kết khảo sát 56 Kết luận chương .63 CHƯƠNG BIỆN PHÁP DẠY HỌC HỌC PHẦN ĐIỀU KHIỂN LOGIC KHẢ TRÌNH (PLC) THEO LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN .64 2.1 NGUYÊN TẮC DẠY HỌC THEO LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN 64 2.1.1 Đảm bảo mục tiêu, nội dung chương trình đào tạo 64 2.1.2 Đảm bảo phù hợp với trình độ, nhu cầu, hứng thú sinh viên 64 2.1.3 Tạo môi trường thuận lợi để sinh viên phát triển lực .65 2.1.4 Phù hợp với thực tiễn sở đào tạo 65 2.2 SỰ PHÙ HỢP DẠY HỌC HỌC PHẦN ĐIỀU KHIỂN LOGIC KHẢ TRÌNH THEO LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN 65 2.2.1 Phù hợp đặc điểm học phần Điều khiển logic khả trình 65 2.2.2 Phù hợp với nội dung .66 2.3 MỘT SỐ BIỆN PHÁP DẠY HỌC HỌC PHẦN ĐIỀU KHIỂN LOGIC KHẢ TRÌNH (PLC) THEO LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN 66 2.3.1 Xây dựng qui trình thiết kế dạy học theo lý thuyết điều khiển .66 2.3.2 Thiết kế công cụ thu nhận thông tin phản hồi 70 2.3.3 Xử lý thông tin phản hồi 85 2.3.4 Phản hồi kết kiểm tra, đánh giá đến sinh viên 85 2.3.5 Các bước dạy học học phần điều khiển logic khả trình theo lý thuyết điều khiển .86 2.4 MỘT SỐ VÍ DỤ MINH HỌA THIẾT KẾ DẠY HỌC HỌC PHẦN ĐIỀU KHIỂN LOGIC KHẢ TRÌNH THEO LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN 88 2.4.1 Ví dụ 1: Giáo án số 4: Timer ứng dụng 88 2.4.2 Ví dụ 2: Giáo án số 8: Counter ứng dụng Thời gian tiết 109 Kết luận chương 117 CHƯƠNG KIỂM NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ .118 3.1 MỤC ĐÍCH, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP KIỂM NGHIỆM 118 3.1.1 Mục đích kiểm nghiệm, đánh giá 118 luan an 3.1.2 Nội dung kiểm nghiệm đánh giá 118 3.1.3 Phương pháp kiểm nghiệm 118 3.2 KẾT QUẢ KIỂM NGHIỆM 123 3.2.1 Kết kiểm nghiệm phương pháp chuyên gia 123 3.2.2 Kết thực nghiệm phương pháp thực nghiệm sư phạm .125 Kết luận chương .136 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 137 DANH MỤC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN .139 TÀI LIỆU THAM KHẢO 140 PHỤ LỤC luan an DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1 Thang điểm giá trị mức độ thực trạng dạy học học phần Điều khiển logic khả trình 56 Y Bảng 2.1 Kiểm quan sát NL giải vấn đề .84 Bảng 2.2 Bảng kiểm NL chuyên môn 84 Bảng 2.3 Kiểm lực giải vấn đề 95 Bảng 2.4 Kiểm lực chuyên môn 96 Bảng 2.5 Kiểm lực giải vấn đề 115 Bảng 2.6 Kiểm lực chuyên môn 116 Bảng 3.1 Kết kiểm tra sau TN lớp TN ĐC 126 Bảng 3.2 Tần suất fi (%) kết lớp TN ĐC 126 Bảng 3.3 Tần suất hội tụ tiến lớp TN ĐC 126 Bảng 3.4 Các tham số thống kê kết học tập lớp TN ĐC 126 Bảng 3.5 Bảng kiểm tra mẫu (Paired Samples Test) 127 Bảng 3.6 Mức độ ảnh hưởng phương pháp 127 Bảng 3.7 Kết kiểm tra sau TN lớp TN ĐC 131 Bảng 3.8 Tần suất fi(%) kết học tập lớp TN ĐC 131 Bảng 3.9 Tần suất hội tụ tiến lớp TN ĐC 131 Bảng 3.10 Các tham số thống kê kết học tập lớp TN ĐC 132 Bảng 3.11 Paired Samples Test (Kiểm tra mẫu) 132 Bảng 3.12 Mức độ ảnh hưởng tác động TN đợt 133 luan an DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ Trang Biểu đồ 3.1 Tần suất kết học tập lớp TN11 ĐC11 .128 Biểu đồ 3.2 Tần suất hội tụ tiến lớp TN11 ĐC11 128 Biểu đồ 3.3 Tần suất kết học tập lớp TN12 ĐC12 .129 Biểu đồ 3.4 Tần suất hội tụ tiến lớp TN12 ĐC12 129 Biểu đồ 3.5 Tần suất kết học tập lớp TN21 ĐC21 .133 Biểu đồ 3.6 Tần suất hội tụ tiến lớp TN21 ĐC21 133 Biểu đồ 3.7 Tần suất kết học tập lớp TN22 ĐC22 .134 Biểu đồ 3.8 Tần suất hội tụ tiến lớp TN22 ĐC22 134 luan an ... học tập dạy học theo lý thuyết điều khiển 40 1.3.5 Phương tiện dạy học theo lý thuyết điều khiển 41 1.3.6 Tiến trình dạy học theo lý thuyết điều khiển 43 1.3.7 Tổ chức dạy học theo lý thuyết. .. Xây dựng tiến trình dạy học theo LTĐK trong đào tạo cao đẳng kỹ thuật 7.2.Về thực tiễn - Khảo sát, đánh giá thực trạng dạy học học phần Điều khiển logic khả trình cho SV cao đẳng kỹ thuật theo định... Đại học Cao đẳng kĩ thuật: Dạy học học phần Điều khiển logic khả trình theo LTĐK cho SV; thời gian từ tháng đến tháng 12 năm 2018 Giả thuyết khoa học Nếu thiết kế tiến trình dạy học học phần Điều