Phát triển phương pháp giảng dạy thực hành lý sinh trực tuyến thích ứng an toàn với đại dịch covid 19

BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y DƯỢC CẦN THƠ SÁNG KIẾN CẢI TIẾN CẤP KHOA PHÁT TRIỂN PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY THỰC HÀNH LÝ SINH TRỰC TUYẾN THÍCH ỨNG AN TOÀN VỚI ĐẠI DỊCH COVID-19 Tác giả sáng kiến: ThS Ngơ Ngọc Un Đồng tác giả: ThS Nguyễn Hồng Mến CN Đinh Ngọc Trường Đơn vị công tác: Bộ Môn Vật lý – lý sinh, Khoa Khoa học CẦN THƠ – 2022 MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH iii LỜI CẢM ƠN iv CHƯƠNG I TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN ĐẾN SÁNG KIẾN 1 Tình trạng trước áp dụng giải pháp đăng ký, cần thiết phải áp dụng sáng kiến cải tiến Mục tiêu sáng kiến cải kiến Nội dung sáng kiến cải tiến Đối tượng đơn vị áp dụng sáng kiến Thời gian thực sáng kiến cải tiến: CHƯƠNG II CƠ SỞ XÂY DỰNG, PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN SÁNG KIẾN Cơ sở xây dựng 1.1 Giới thiệu phần mềm Interactive physics 1.2 Giới thiệu phần mềm Crocodile physics Phương pháp thực sáng kiến CHƯƠNG III MÔ TẢ HOẠT ĐỘNG VÀ KẾT QUẢ CỦA SÁNG KIẾN Thiết kế mô Bài Nghiên cứu hiệu ứng Doppler khơng khí 1.1 Mục tiêu 1.2 Cơ sở lý thyết 1.3 Tiến hành mô i Thiết kế mô Bài Khảo sát hấp thụ sóng siêu âm khơng khí – Xác định gia tốc trọng trường lắc đơn 2.1 Đo gia tốc trọng trường lắc đơn 2.2 Sự hấp thụ xạ 11 Thiết kế mơ Bài Quang hình học- xác định tiêu cự thấu kính 16 Mục đích 16 Cơ sở lý thuyết: 16 Tiến hành thí nghiệm 16 CHƯƠNG IV: BÀN LUẬN 20 CHƯƠNG V KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 22 TÀI LIỆU THAM KHẢO 22 PHỤ LỤC 24 PHỤ LỤC 34 ii DANH MỤC HÌNH Hình Minh họa nguồn chuyển động xa máy thu Hình Minh họa nguồn phát sóng chuyển động lại gần đầu thu Hình Minh họa cửa sổ làm việc mô Doppler Hình Minh họa bước thao tác thiết lập thí nghiệm mơ Doppler Hình Thiết lập mơi trường thí nghiệm 10 Hình Minh họa cửa sổ làm việc mô hấp thụ tia xạ 12 Hình Chọn mơi trường khảo sát 13 Hình Đường dẫn thí nghiệm 17 Hình Cửa sổ làm việc thí nghiệm mơ 17 Hình 10 Đưa vật khảo sát vào cửa sổ làm việc 18 Hình 11 Đường dẫn lấy dụng cụ quang học (thấu kính), thay đổi tiêu cự thấu kính 18 Hình 12 Minh họa lấy hứng ảnh cách đặt vào cửa sổ làm việc 19 Hình 13 (a)Thí nghiệm TKHT, (b) Thí nghiệm TKPK 20 iii LỜI CẢM ƠN Tơi xin thay mặt nhóm tác giả sáng kiến cải tiến trân trọng cảm ơn PGS.TS Lê Hữu Phước đồng nghiệp Khoa Khoa học Cơ cung cấp tài liệu đóng góp ý kiến cho việc xây dựng thiết kế nội dung sáng kiến cải tiến iv CHƯƠNG I TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN ĐẾN SÁNG KIẾN Tình trạng trước áp dụng giải pháp đăng ký, cần thiết phải áp dụng sáng kiến cải tiến Trong giai đoạn dịch bệnh diễn biến phức tạp cuối năm 2021, riêng Cần Thơ số ca mắc covid 19 cao, đặc biệt từ tháng đặc biệt từ tháng 11 – đầu tháng 12/ 2021 [1], có lúc lên đến 1307 ca mắc Covid ngày Vì thế, để đảm bảo an tồn cho người dạy học, giảng dạy trực tuyến được xem phương án tối ưu cho giai đoạn Trường Đại học Y Dược Cần Thơ áp dụng biện pháp để đảm bảo tăng cường phòng chống dịch, có giảng dạy trực tuyến Tuy nhiên, giảng dạy học phần thực hành trở thành thách thức không nhỏ Để kịp tiến độ học tập cho sinh viên học kỳ I năm học 2021 – 2022, thay quay video ghi lại thao tác thực hành, Bộ môn Vật lý – Lý sinh áp dụng thành cơng hình thức giảng dạy thực hành mơ thí nghiệm (bài 4, 6) chiếm 50% chương trình cách sử dụng phần mềm mô Vật lý – Lý sinh chuyên dụng Interactive Physics hay Crocodile Physics Việc dạy – học thực hành Lý Sinh mô tương đối đáp ứng yêu cầu đào tạo, tạo hứng thú cho người học qua việc người học thao tác thực hành phần mềm để quan sát tượng thu thập số liệu Đặc biệt, thí nghiệm phần mềm có nội dung thiết kế hồn tồn tương tích với nội dung thí nghiệm trực tiếp phịng lab, sinh viên khơng cần cài đặt hay mua quyền để sử dụng, cần chạy portable phiên dùng thử Tuy nhiên, việc đào tạo thực hành hình thức trực tuyến sử dụng phần mềm mơ cịn hai nhược điểm bản: (1) không đạt tỉ lệ 100% sinh viên trực tiếp thao tác phần mềm để tự thu thập số liệu sinh viên khơng máy tính (laptop) để thao tác, (2) khó quản lý sinh viên buổi thực hành trực tuyến Biết vấn đề này, Bộ môn chia nhóm nhỏ sinh viên giống nhóm học thực hành trực tiếp, yêu cầu sinh viên phải tự làm phúc trình (viết tay) gửi tập tin scan đến giảng viên phụ trách để kiểm tra đánh giá Mục tiêu sáng kiến cải kiến Giảng dạy trực tuyến thực hành Lý sinh phương pháp mô thông qua phần mềm Interactive physics Crocodile physics trường hợp học tập thực hành trực tiếp Nội dung sáng kiến cải tiến Thiết kế mô thực hành Bài Nghiên cứu hiệu ứng Doppler khơng khí, Bài Khảo sát hấp thụ sóng siêu âm khơng khí – Xác định gia tốc trọng trường lắc đơn, Bài Quang hình học- xác định tiêu cự thấu kính (chiếm 50% nội dung chương trình Thực hành Lý sinh) phần mềm Interactive physics Crocodile physics Đối tượng đơn vị áp dụng sáng kiến Sáng kiến áp dụng cho tất đối tượng sinh viên năm (Y, RHM, YHCT, YHDP, Dược, Điều Dưỡng, Xét nghiệm, Hộ sinh, YTCC) có đăng ký học Lý sinh học kỳ BM Vật lý – lý sinh giảng dạy Thời gian thực sáng kiến cải tiến: Học kỳ I năm học 2021- 2022 CHƯƠNG II CƠ SỞ XÂY DỰNG, PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN SÁNG KIẾN Cơ sở xây dựng Do diễn biễn tình hình dịch Covid 19 phức tạp Cần Thơ vào cuối năm 2021, vào việc áp dụng biện pháp đảm bảo an tồn phịng, chống dịch thành phố Trường ĐH Y Dược Cần Thơ [1-4], BM Vật lý – lý sinh thiết kế áp dụng thử nghiệm việc dạy thực hành theo hình thức mơ trực tuyến học kỳ I năm học 2021-2022 phần mềm Interactive physics hay Crocodile physics sở nội dung giáo trình lý thuyết giáo trình thực hành học phần Lý sinh 1.1 Giới thiệu phần mềm Interactive physics Interactive physics chương trình đa cho phép người dùng xây dựng loạt mô vật lý Giao diện mạnh mẽ cho phép người dùng xây dựng hệ thống đơn giản phức tạp hình Thư viện hệ thống bao gồm dây thừng, thanh, ròng rọc, bánh răng, lò xo, khớp nối khác nhau, truyền động, giảm chấn, động vật thể có hình dạng khối lượng khác Cho phép người dùng dễ dàng thực thao tác, thiết kế thí nghiệm để kiểm chứng nội dung lý thuyết Vật lý tương tác, hay học Các mơ xây dụng phần mềm như: chuyển động hai chiều, động học động lực học, lực hấp dẫn, dao động… Hiện phần mền quyền, nhiên ta tải phiên dùng thử 15 ngày Phần mềm tương thích với hệ điều hành Windows, không hỗ trợ MacOS [5] 1.2 Giới thiệu phần mềm Crocodile physics Crocodile Physics trình mơ vật lý dễ sử dụng cho phép người dùng thiết kế thí nghiệm từ thư viện cung cấp sẵn vấn đề điện, chuyển động lực, quang học sóng Hiện thay dịng sản phẩm Yenka Dòng sản phẩm cung cấp nhiều gói ứng dụng đầy đủ tính cho phép người dùng bao quát nhiều lĩnh vực khoa học mô [6] Tuy nhiên, nội dung mô chương trình thực hành Lý sinh, Crocodile physics cung cấp đủ tính để sinh viên thao tác Phương pháp thực sáng kiến Thiết kế mô dựa phần mềm Interactive physics Crocodile physics Cụ thể cách thiết kế trình bày chương III CHƯƠNG III MƠ TẢ HOẠT ĐỘNG VÀ KẾT QUẢ CỦA SÁNG KIẾN Việc thiết kế nội dung thực hành mô xây dựng dựa giáo trình Lý sinh giáo trình Thực hành Lý sinh năm 2021 thuộc BM Vật lý – Lý sinh, Khoa KHCB, Trường ĐH Y Dược Cần Thơ [7,8] Thiết kế mô Bài Nghiên cứu hiệu ứng Doppler khơng khí Đối với nội dung thiết kế mơ có thay đổi so với thí nghiệm thực tế là: thí nghiệm thực tế khảo sát thay đổi tần số mà đầu thu nhận nguồn phát yên, đầu thu chuyển động; mô khảo sát thay đổi mà đầu thu nhận được, nhiên, lúc đối tượng di chuyển nguồn phát sóng Điều đảm bảo việc kiểm chứng nội dung lý thuyết mà sinh viên học phần lý thuyết 1.1 Mục tiêu - Kiểm nghiệm hiệu ứng Doppler hai trường hợp: + Máy thu sóng đứng yên nguồn phát sóng chuyển động lại gần nguồn + Máy thu sóng đứng yên nguồn phát sóng chuyển động xa nguồn - Kiểm chứng phụ thuộc chênh lệch f vào vận tốc đối tượng khảo sát (nguồn phát sóng) - Trình bày ngun lý ứng dụng siêu âm Doppler 1.2 Cơ sở lý thyết Gọi f tần số máy thu nhận được, f0 tần số nguồn (siêu âm) phát ra, v vận tốc chuyển động nguồn phát vo vận tốc truyền siêu âm khơng khí (lấy vo = 344 m/s) Trường hợp 1: Nếu nguồn máy thu đứng yên thì: f = f0 Trường hợp 2: Nếu máy thu chuyển động xa nguồn (như hình 1): Hình Minh họa nguồn chuyển động xa máy thu Trường hợp 3: Nếu máy thu chuyển động lại gần nguồn (như hình 2): Hình Minh họa nguồn phát sóng chuyển động lại gần đầu thu Sự biến thiên (thay đổi) tần số: ∆f = f – f0(Hz) 1.3 Tiến hành mô Đường dẫn mở phần mềm mô phỏng: quang hoc/ CroPhys Sau mở phần mềm Crocodile physics mở: Contents/ Waves/ Doppler shift Nắm kéo mục Absorption of radiation Nắm kéo mục Absorption of radiation vào khung làm việc (hình 3) Số 633/UBND-HCTC, V/v cập nhật đánh giá cấp độ dịch thực số biện pháp liệt, tăng cường phòng, chống dịch Covid 19 ngày 10/12/2021 Số 2366/BB-ĐHYDCT, Biên trích nội dung họp Ban Chỉ đạo phòng, chống dịch Covid 19 ngày 02/12/2021] Interactive physics, truy cập ngày 03/4/2022, https://www physicscurriculum.com /interactivephysics ScienceMan Review – Yenka, truy cập ngày 03/4/2022, https://web.archive.org/web/20090410064110/http://scienceman.com/pgs/revie ws.php Lê Hữu Phước cộng sự, giáo trình Lý sinh (2021) Lê Hữu Phước cộng sự, giáo trình thực hành Lý sinh (2021) 23 PHỤ LỤC (Một số kết thực hành mô sinh viên) Kết thực hành mơ thí nghiệm 24 25 Kết thực hành mô thí nghiệm 26 27 28 29 30 Kết thực hành mơ thí nghiệm 31 32 33 PHỤ LỤC (Kết khảo sát ý kiến người học việc học thực hành Lý sinh online theo hướng mô Bài Nghiên cứu hiệu ứng Doppler khơng khí, Bài Khảo sát hấp thụ sóng siêu âm khơng khí – Xác định gia tốc trọng trường lắc đơn, Bài Quang hình học- xác định tiêu cự thấu kính) 34 Biểu đồ Tỉ lệ phản hồi lớp tổng số kết nhận Biểu đồ Mức độ đồng ý học thực hành mô online lúc dịch bệnh Covid bùng phát Biểu đồ Mức độ tập trung sinh viên học thực hành online mô 35 Biểu đồ Đánh giá tính phù hợp thiết kế nội dung thực hành với lý thuyết Biểu đồ Đánh giá khả kiểm chứng nội dung lý thuyết học thực hành mô Biểu đồ Đánh giá mức độ phù hợp thiết kế nội dung tài liệu so với mục tiêu cách hướng dẫn thực hành tài liệu 36 Biểu đồ Mức độ hài lòng sinh viên việc hỗ trợ thực hành mô online từ giảng viên kỹ thuật viên Biểu đồ Những thuận lợi học thực hành online Biểu đồ Khó khăn học thực hành mơ online 37