Nghiên ứu biên soạn giáo trình điện tử họ phần hệ thống điện ơ bản trên ô tô hiện đại

Do thời gian có hạn nên tôi mới thực hiện được đề tài “Nghiên cứu biên soạn giáo trình điện tử học phần hệ thống điện cơ bản trên ô tô hiện đại” Mặc dù hết sức cố gắng nhưng do kiến thức

B Ộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜ NG ĐẠ I H C Ọ BÁCH KHOA HÀ N Ộ I

-

NGUYỄ N QUANG NGHI M Ệ

NGHIÊN C U BIÊN SO Ứ ẠN GIÁO TRÌNH ĐIỆ N TỬ

H Ọ C PHẦN ĐIỆ N CƠ B Ả N TRÊN Ô TÔ HIỆ N Đ Ạ I

LUẬ N VĂN TH C SĨ KỸ Ạ THU T Ậ

1

LỜI CAM ĐOANTôi cam đoan đây là đề tài nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫn của

TS Đàm Hoàng Phúc Đề tài được thực hiện tại bộ môn Ô tô và Xe chuyên dụng,

Viện cơ khí động lực, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Các số liệu, kết quả trình bày trong luận văn là hoàn toàn trung thực

20 tháng 2 4

ên Học vi

Nguyễn Quang Nghiệm

2

LỜI CẢM ƠN

Với tư cách là tác giả của bản luận văn này, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến TS Đàm Hoàng Phúc, thầy đã hướng dẫn tôi hết sức tận tình và chu đáo về chuyên môn để tôi hoàn thành luận văn này

Đồng thời cũng xin chân thành cảm ơn các thầy, cô và các bạn đồng nghiệp

đã giúp đỡ, tạo điều kiện về cơ sở vật chất trong suốt thời gian tôi học tập và làm luận văn

Cuối cùng xin gửi lời cảm ơn đến gia đình và bạn bè, những người đã động viên chia sẻ với tôi rất nhiều trong suốt thời gian tôi tham gia học và làm luận văn

Học viên

Nguyễn Quang Nghiệm

3

LỜI NÓI ĐẦU

Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, ngành ôtô ngày càng phát triển hơn Khởi đầu từ những chiếc ôtô thô sơ hiện nay nghành công nghiệp ôtô đã có sự phát triển vượt bậc nhằm đáp ứng những yêu của con người Những chiếc ôtô ngày càng trở nên đẹp hơn, nhanh hơn, an toàn hơn, tiện nghi hơn…để theo kịp với xu thế của thời đại

Để có được điều đó thì công tác giáo dục đào tạo ngày càng chú trọng hơn Trên thế giới việc sử dụng bài giảng điện tử trong giảng dạy là rất phổ biến Tuy nhiên ở nước ta việc ứng dụng bài giảng điện tử còn rất hạn chế Vì vậy tôi mong muốn xây dựng được một hệ thống bài giảng điện tử chuyên ngành ô tô Do thời gian có hạn nên tôi mới thực hiện được đề tài “Nghiên cứu biên soạn giáo trình điện tử học phần hệ thống điện cơ bản trên ô tô hiện đại”

Mặc dù hết sức cố gắng nhưng do kiến thức và thời gian có hạn nên luận văn này khó tránh khỏi một vài sai sót, em mong nhận được sự chỉ bảo thêm của các thầy

Em xin chân thành cảm ơn thầy Đàm Hoàng Phúc đã hướng dẫn, chỉ bảo

nhiệt tình tôi trong thời gian thực hiện luận văn này

Hà Nội, ngày 20 / 2 /2014

Học viên

Nguyễn Quang Nghiệm

4

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 3

MỤC LỤC 4

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ 9

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỀU 16

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT 17

PHẦN A: PHƯƠNG PHÁP LUẬN XÂY DỰNG BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ 18

CHƯƠNG 1 : CƠ SỞ XÂY DỰNG BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ 18

1.NHỮNG CƠ SỞ LÝ LUẬN SƯ PHẠM 18

1.1 Mục tiêu giáo dục và đào tạo 18

1.2 Quan m mđ ểi ớ ềi v ágio dục, đ ạào t o 18

2 CƠ SỞ SƯ PHẠM ĐỂ XÂY DỰNG VÀ BIÊN SOẠN NỘI DUNG BÀI GIẢNG 19

2.1 Theo yêu cầu xã hội 19

2.2 Theo mục tiêu đ ạào t o 19

2.3 Tính th ng nh t.ố ấ 20

2.4 Vị trí bài giảng 21

2.5 Đối tượng học 22

CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG VỀ BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ 23

1.TỔNG QUAN VỀ BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ 23

1.1 Tổng quan về bài giảng điện tử 23

1.2 Những ưu điểm của bài giảng điện tử (BGĐT) 24

2 KẾT CẤU BÀI GIẢNG 26

2.1.Triển khai khối kiến thức chuyên ngành ô tô 26

2.2 Khung nội dung bài giảng 29

2.3 Tổ chức bài giảng trên máy tính 30

3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31

3.1 Thu thập và xử lý tài liệu 31

4 TINH ỨNG DỤNG CỦA BÀI GIẢNG 33

4.1 Cách sử dụng bài giảng 33

4.2 Đối tượng giảng dạy 35

4.3 Khả năng cập nhật 35

PHẦN B: NỘI DUNG BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ 36

CHƯƠNG 1: CƠ BẢN VỀ ĐIỆN VÀ ĐIỆN TỬ 36

BÀI 1: CƠ BẢN VỀ ĐIỆN 36

1 KHÁI QUÁT VỀ DÒNG ĐIỆN 36

1.1 Khái quát 36

1.2 Các chức năng của điện 36

5

1.3 Ba yếu tố của điện 37

2 CÔNG SUẤT DÒNG ĐIỆN 37

3 DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU (AC) 38

4 DÒNG ĐIỆN MỘT CHIỀU (DC) 38

5 NGUYÊN LÍ VỀ PHÁT ĐIỆN 38

5.1 Cảm ứng điện từ 38

5.2.Chiều dòng điện 39

5.3 Nguyên lí về máy phát điện .40

5.4 Hiệu ứng tự cảm 40

5.5 Hiệu ứng cảm ứng tương hỗ 41

BÀI 2: CƠ BẢN VỀ ĐIỆN TỬ 42

1 CHẤT BÁN DẪN 42

1.1 Đặt vấn đề 42

1.2 Chất bán dẫn 43

2 DIODE 44

2.1.Cấu tạo chung 44

2.2 Nguyên lý hoạt động của Diode 45

2.3 Các loại Diode 46

3.TRANSISTOR 51

3.1 Các transistor thường 51

3.2.Transistor quang 54

4 IC (Mạch tích hợp) 54

5 ĐIỆN TRỞ 56

5.1 Cấu tạo 56

5.2 Đọc giá tr iịđ ện trở 57

5.4 Đ ệi n tr ởnhiệt (Thermistor) 60

6 TỤ ĐIỆN 61

6.1 Cấu tạo 61

6.2 Nguyên lý hoạt động 62

6.3 Cách ghi và đọc giá trị tụ điện .62

6.4 Phân loại tụ điện 64

6.5 Các đặc điểm tích điện của tụ điện 65

BÀI 3: CÁC MẠCH LOGIC 66

1 KHÁI QUÁT MẠCH LOGIC 66

2 CỔNG NOT 66

3.CỔNG OR 67

4 CỔNG NOR 68

5 CỔNG AND 68

6

6 CỔNG NAND 69

7 BỘ SO 69

BÀI 4: CÔNG TẮC, RELAY, CẦU CHÌ TRÊN Ô TÔ 70

1 CÔNG TẮC 70

1.1.Công tắc xoay 70

1.2 Công tắc ấn, công tắc bập bnh.ê 70

1.3 Công tắc cần, công tắc phát hiện nhiệt độ 71

1.4 Công tắc phát hiện dòng n, cđ ệi ông tắc vận hnh bằà ng s thay ự đổi m c dầu 71 ứ 2 RELAY ( RƠ LE) 71

2.1 Lo ại thường mở 73

2.2 Lo ại thường đóng 73

2.3 Lo i 2 ti p ạ ế đ ểi m 73

2.4 Loại chuyên dùng 73

3 CẦU CHÌ 74

3.1.Cách đọc giá trị tải cực đại 75

3.2 Cầu chì tự nhảy 76

CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG NẠP ĐIỆN 76

BÀI 5: BÌNH ẮC QUY KHỞI ĐỘNG 76

1 KHÁI QUÁT VỀ BÌNH ẮC QUY TRÊN Ô TÔ 77

1.1 Công dụng bình ắc quy trên ô tô 77

1.2 Phân loại ắc quy 78

2 CẤU TẠO ẮC QUY 78

2.1 Cấu tạo của một ngăn .79

2.2 Vỏ ắc quy 81

2.3 Nắp thông hơi 81

2.4 Cực ắc quy 81

2.5 Cửa xem tỷ trọng 82

3 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA BÌNH ẮC QUY 83

3.1 Hoạt động của một ngăn 83

3.2 Các quá trình điện hóa trong ắc quy 83

3.3 Thông số ắc quy chì-axit 84

BÀI 6: MÁY PHÁT ĐIỆN TRÊN Ô TÔ 85

1 KHÁI QUÁT 85

1.1 Vai trò của hệ thống cung cấp điện 85

1.2 Cấu trúc hệ thống cung cấp điện 86

1.3 Chức năng của máy phát điện 87

1.4 Nguyên lí máy phát điện 88

2 CẤU TRÚC MÁY PHÁT ĐIỆN 90

7

2.1 Máy phát điện kích từ bằng nam châm điện có vòng tiếp điện 90

2.2 Các loại máy phát khác 93

3 ĐIỆN ÁP CHỈNH LƯU BỞI LƯU BỞI MÁY PHÁT 95

3.1 Dòng điện xoay chiều 3 pha 95

3.2 Bộ chỉnh lưu 96

3 3 Máy phát điện có điện áp điểm trung hoà 98

BÀI 7 : BỘ TIẾT CHẾ TRÊN Ô TÔ 100

1 SỰ CẦN THIẾT PHẢI ĐIỀU CHỈNH DÒNG ĐIỆN PHÁT 100

2 NGUYÊN LÝ ĐIỀU CHỈNH 100

2.1.Tự điều khiển đối với dòng điện ra cực đại 101

3 BỘ TIẾT CHẾ LOẠI TIẾP ĐIỂM RUNG 101

3.1.Cấu tạo 101

3.2 Nguyên lý hoạt động 102

5 BỘ TIẾT CHẾ LOẠI VI MẠCH 104

5.1 Cấu tạo tiết chễ vi mạch 104

5.2 Các loại bộ tiết chế vi mạch 105

5.3 Chức năng của bộ tiết chế vi mạch 106

5.4 Các đặc tính của bộ tiết chế vi mạch 106

5.5 Nguyên lý hoạt động bộ tiết chế vi mạch 107

CHƯƠNG 3 HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG 113

BÀI 8 MÁY KHỞI ĐỘNG TRÊN Ô TÔ 113

1 KHÁI QUÁT VỀ MÁY KHỞI ĐỘNG 113

1.1 Công dụng máy khởi động 113

1.2 Các loại máy khởi động 113

1.3 Nguyên lý của máy khởi động .115

1 4 Đặc tính của motor khởi động một chiều 119

2 CẤU TẠO MÁY KHỞI ĐỘNG 120

2.1 Các bộ phận của máy khởi động 120

2.2 Cấu tạo 120

3 HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY KHỞI ĐỘNG 123

3.1 Công tắc từ 123

3.2 Ly hợp máy khởi động 125

CHƯƠNG 4: HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG 128

BÀI 9: HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG TRÊN Ô TÔ 128

1 KHÁI QUÁT 128

1.1 Hệ thống đèn đầu 128

1.2 Hệ thống đèn hậu 129

1.3 Đèn sương mù 129

8

1.4 Hệ thống cảnh báo đèn phía sau 129

1.5 Hệ thống DRL (Đèn chạy ban ngày - Daytime Runing Light) 129

1.6 Hệ thống chuông nhắc nhở bật đèn hệ thống tự động tắt đèn - 130

1.7 Hệ thống điều khiển đèn tự động 130

1.8 Hệ thống điều khiển góc độ chiếu sáng đèn đầu 131

1.9 Hệ thống đèn đầu cao áp 131

1.10 Hệ thống chiếu sáng khi vào xe 132

2 BÓNG ĐÈN 133

2.1 Bóng đèn dây tóc 133

2.2 Bóng đèn halogen 133

2.3 Bóng đèn cao áp 134

3 GƯƠNG PHẢN CHIẾU (CHÓA ĐÈN) 136

4 HỆ THỐNG ĐÈN HẬU 137

2.1 Loại nối trực tiếp 137

2.2 Loại có relay đèn hậu 137

5 HỆ THỐNG ĐÈN ĐẦU 138

5.2 Sơ đồ công tắc điều khiển đèn loại dương chờ 139

5.3 Sơ đồ công tắc điều khiển đèn loại âm chờ 140

6 HỆ THỐNG ĐÈN CHẠY BAN NGÀY 141

6.1 Loại mạch giảm cường độ làm việc của đèn nhờ điện trở 141

6.2 Loại giảm cường độ nhờ mắc nối tiếp các đèn đầu với nhau 142

7 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐÈN TỰ ĐỘNG 143

8 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN GÓC ĐỘ CHIẾU SÁNG ĐÈN ĐẦU 144

8.1 Cấu tạo 144

8.2 Nguyên lý hoạt động 145

9 HỆ THỐNG ĐÈN ĐẦU LOẠI PHÓNG ĐIỆN 146

9.1 ECU điều khiển đèn (ECU cho đèn đầu loại phóng điện/Cao áp) 146

9.2 Chức năng bảo vệ an toàn 147

10 HỆ THỐNG ĐÈN SƯƠNG MÙ PHÍA TRƯỚC VÀ PHÍA SAU 147

10.1 Nguyên lý hoạt động của đèn sương mù phía trước 147

10.2 Nguyên lý hoạt động của đèn sương mù phía sau 148

11 HỆ THỐNG NHẮC NHỞ VÀ CẢNH BÁO 149

11.1 Hệ thống cảnh báo đèn phía sau 149

11.2 Hệ thống chuông nhắc nhở đèn hệ thống tắt đèn tự động - 150

11.3 Hệ thống chiếu sáng khi lên xe 151

KẾT LUẬN 153

TÀI LIỆU THAM KHẢO 154

PHỤ LỤC 1 155

9

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình A 2.3 Kết cấu khung nội dung của các chương 29 Hình A.2.4 Kết cấu khung nội dung bài giảng trong chương 1 30

Hình A.2.6 Giao diện thư mục chứa bài giảng trên máy tính 31

Hình A.2.8 Trang bắt đầu của chương trình E-Learning 33

Hình A.2.11 Hình các thành phần của một trang bài giảng 35 Hình B.1.1 Hình minh họa dòng điện chạy trong mạch 36

Hình B.1.15 Nguyên lý hoạt động và đường đặc tính của diode chỉnh lưu 46

Hình B.1.18 Diode chỉnh lưu trong máy phát điện trên ô tô 48 Hình B.1.19 Ký hiệu , đường đặc tính của diode Zener 48

Hình B.1.24 Ký hiệu , cấu tạo và hình dạng thực tế của diode quang 50 Hình B.1.25 Nguyên lý hoạt động và đường đặc tính của diode quang 51

Hình B.1.28 Cấu tạo và ký hiệu của transistor thường 52

Hình B.1.33 Cảm biến giảm tốc sử dụng transistor quang trên ô tô 54

Hình B.1.43 Tụ điện , nguyên lý hoạt động của tụ điện 62

Hình B.1.45 Hoạt động phóng nạp và đặc tính của tụ điện- 65

Hình B.1.48 Nguyên lý hoạt động và mạch tương đương của cổng NOT 67

Hình B.1.50 Nguyên lý hoạt động và mạch tương đươngcủa cổng OR 68 Hình B.1.51 Cổng NOR và bảng chân lý của cổng NOR 68

Hình B.1.53 Nguyên lý hoạt động và mạch điện tương đương cổng AND 69

Hình B.1.56 Công tắc máy ( ổ khóa điện ) trên ô tô 70 Hình B.1.57 Công tắc ấn và công tắc bập bênh trên ô tô 70 Hình B.1.58 Công tắc tổ hợp và công tắc đóng mạch quạt két nước 71

Hình B.1.65 Một số loại cầu chì lắp trên ô tô và ký hiệu cầu chì 75

Hình B.2.8 Ký hiệu cực dương và cực âm trên ắc quy 82

Hình B.2.13 Ba chức năng của máy phát điện trên ô tô 88

Hình B.2.16 Mối quan hệ giữa động cơ điện và máy phát điện 90

Hình B.2.25 Cấu tạo của máy phát có bơm chân không 95 Hình B.2.26 Máy phát điện không có vòng tiếp điện 96

Hình B.2.36 Sơ đồ nguyên lý hoạt động của một tiết chế loại rung 103 Hình B.2.37 Sơ đồ nguyên lý hoạt động của một tiết chế bán dẫn 104

Hình B.2.44 Khi điện áp máy phát cao hơn điện áp hiệu chỉnh 109

Hình B.3.3 Máy khởi động loại bánh răng hành tinh 115

Hình B.3.5 Đường sức từ trường và các lực hút đẩy của chúng 116

Hình B.3.8 Cấu tạo thực tế của động cơ máy khởi động 118

Hình B.3.25 Hoạt động của ly hợp khởi động (Khi khởi động) 127 Hình B.3.26 Hoạt động của ly hợp khởi động ( Sau khi khởi động) 127

Hình B.4.28 Hoạt động của hệ thống đèn sương mù trước 149

Hình B.4.30 Hoạt động của mạch báo hỏng đèn phanh 150

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỀU

Bảng A.2.1 Ma trận các nhóm kiến thức chuyên ngành ô tô 27

Bảng B.1.2 Bảng quy ước các vòng màu của điện trở 58

Bảng B.1.4 Bảng liệt kê các loại điện trở và ứng dụng của chúng 60

Bảng B.1.6 Bảng phân loại tụ điện theo vật liệu và công dụng 64 Bảng B.1.7 Nhận biết giá trị tải theo màu vỏ đối với cấu chì nhỏ hơn 30A 75 Bảng B.1.8 Nhận biết giá trị tải theo màu vỏ đối với cấu chì lớn hơn 30A 76

21 ρ(g/cm3) Nồng độ ủ c a dung dịch điện phân

22 Q A.h( ) Dung lượng c a bình c quy ủ ắ

23 Wkt Cu n dây kích t cộ ừ ủa máy phát điện

PHẦN A: PHƯƠNG PHÁP LUẬN XÂY DỰNG BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ.

CHƯƠNG 1 : CƠ SỞ XÂY DỰNG BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ

1.NHỮNG CƠ SỞ LÝ LUẬN SƯ PHẠM

1.1 Mục tiêu giáo dục và đào tạo

Mục tiêu giáo dục và đào tạo là cơ sở định hướng cho toàn bộ hoạt động tổ chức và quản lý đào tạo ở mọi loại hình thức và phương thức đào tạo Đồng thời là

cơ sở để thiết kế nội dung chương trình đào tạo cho các ngành nghề cụ thể phù hợp với từng loại hình khác nhau

Mục tiêu đào tạo không chỉ là cơ sở định hướng mà điều quan trọng hơn là chuẩn đánh giá toàn bộ quá trình đào tạo nghề nghiệp ở các mức độ khác nhau Dựa vào mục tiêu đào tạo từng phần hoặc từng môn học bài giảng chúng ta có cơ sở để đáng giá chất lượng và hiệu quả của quá trình đào tạo; trên cơ sở đó đánh giá trình

độ tổ chức đào tạo của nhà trường, trình độ nghiệp vụ sư phạm của mỗi giáo viên

1 2 Quan điểm mới về giáo dục, đào tạo

Trong những năm gần đây, để đáp ứng nhu cầu mới của xã hội hiện đại với những biến đổi nhanh chóng về mọi lĩnh vực chính trị, kinh tế văn hóa xã hội và - khoa học công nghệ… hàng loạt các quan điểm, ý tưởng mới về một nền giáo dục hiện đại đã ra đời và có ảnh hưởng sâu sắc đến quá trình phát triển giáo dục đào - tạo ở nhiều nước Nhà trường ngày nay được chuyển từ hệ thống khép kín, cô lập trong xã hội sang hệ thống mở, hòa nhập tích cực với các biến đổi của đời sống xã hội Nó có vai trò to lớn không chỉ trong việc truyền thụ kiến thức, kinh nghiệm xã hội mà còn có tác dụng trực tiếp phát triển những thái độ, khả năng cần thiết để đảm bảo cho người học nắm vững, phát triển kiến thức và đặc biệt là sử dụng vốn kiến thức đó vào trong các hoạt động thực tiễn Bộ ba kiến thức kỹ năng thái độ có - - mối liên hệ chặt chẽ với nhau trong cuộc sống vừa lao động vừa học tập của mỗi cá nhân Những ưu tiên về mục đích giáo dục cũng có những thay đổi cơ bản Mục tiêu giáo dục ngày càng được định hướng gắn bó chặt chẽ hơn với đời sống hiện thực của xã hội và cá nhân như: học để lao động và hoàn thiện nhân cách, học cách sống

(tồn tại) và thích ứng với những biến đổi, học tập tích cực và tự học, độc lập sáng tạo…

Mối quan hệ thầy trò cũng có những biến đổi quan trọng, ngày nay mối quan

hệ này đang chuyển dần từ quan hệ phụ thuộc, người thầy luôn đóng vai trò chủ đạo với chức năng cơ bản là tổ chức, hướng dẫn, chỉ đạo toàn bộ quá trình dạy học và - người học có vị trí trung tâm, tham gia tích cực, chủ động và sáng tạo vào quá trình dạy học Những nhu cầu, lợi ích và khả năng của người học được quan tâm thích - đáng trong quá trình dạy học Đặt người học vào vị trí trung tâm quá trình dạy học -

có nghĩa là làm cho người học làm chủ mình hơn, có khả năng lựa chọn, tìm hiểu, sáng tạo những phương pháp học tập tích cực trong quá trình tiếp thu kiến thức

2 CƠ SỞ SƯ PHẠM ĐỂ XÂY DỰNG VÀ BIÊN SOẠN NỘI DUNG BÀI GIẢNG.

2.1 Theo yêu cầu xã hội

Đất nước ta đang bước vào thời kỳ đổi mới thời kỳ quá độ lên Chủ nghĩa -

Xã hội, sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế đất nước trong quá trình công nghiệp hoá- hiện đại hoá cần một nguồn nhân lực có trình độ văn hoá, có kỹ năng nghề nghiệp, luôn làm chủ được những tiến bộ của khoa học kỹ thuật Vấn đề này đang được Nhà nước ta quan tâm và có những chính sách thích hợp đối với ngành giáo dục nói chung và lĩnh vực đào tạo nghề nói riêng Về cơ bản nguồn nhân lực qua đào tạo đã đáp ứng được yêu cầu cơ bản về nhu cầu của nền kinh tế đất nước

Ngày nay, khoa học kỹ thuật công nghệ thông tin phát triển không ngừng -

và được ứng dụng ngày càng rộng rãi vào trong lao động sản xuất, điều đó là nhân

tố thúc đẩy nền kinh tế nước ta cũng như các nước khác trên thế giới phát triển mạnh mẽ Để theo kịp nhịp độ phát triển của nền kinh tế thì giáo dục đào tạo nghề phải lấy yêu cầu thực tế của nền kinh tế xã hội làm cơ sở để xây dựng mục tiêu đào tạo và thời gian đào tạo Đây chính là cơ sở để xây dựng nên một bài giảng điện tử

có tính ưu việt cao trong giảng dạy hiện nay

2.2 Theo mục tiêu đào tạo

Khi xây dựng nội dung chương trình cho một bài giảng ta cần phải dựa vào mục tiêu của bài giảng, mục tiêu được hiểu là cái đích cần đạt tới sau mỗi khóa đào tạo Mục tiêu được cụ thể hoá qua từng chương, từng bài học Sự kết hợp nhiều mục tiêu cụ thể trong từng nội dung học tập sẽ tạo thành mục tiêu lớn mục tiêu tổng - quát Mục tiêu tổng quát này phải tiêu biểu, điển hình Ta có thể phân ra 3 mục tiêu

cơ bản sau:

Mục tiêu kiến thức: Đây là mục tiêu thuộc thành phần lý thuyết, là hoạt động

cơ bản của đa số các chương trình giáo dục, đó là những kiến thức người học tiếp thu được sau một quá trình học tập Nó được biểu hiện ở ba mức độ:

+ Nhớ lại: Tái hiện được những kiến thức đã học để có thể trình bày lại được + Lý giải: Giải thích được các hiện tượng, dữ kiện, số liệu đã học được … bằng ngôn ngữ của chính mình thông qua các tư liệu đã được đọc, được học

+ Vận dụng: Tìm được các giải pháp tối ưu nhất cho việc ứng dụng bài học vào nội dung công việc cụ thể trong thực tiễn

Mục tiêu kỹ năng: Mục tiêu này thuộc thành phần “học tập ứng dụng”, gồm - các hoạt động đòi hỏi sự điều hợp giữa thần kinh (trí óc) và cơ bắp Đó là những thao tác mà người học cần đạt được sau quá trình học tập Mục tiêu này là mục tiêu

cơ bản của chương trình đào tạo chuyên nghiệp

2.3 Tí nh thống nhất

Trong quá trình giáo dục nói chung, quá trình giảng dạy và học tập nói riêng phải đảm bảo tính thống nhất giữa mục tiêu nội dung phương pháp phương tiện - - -

Về nội dung: Việc xây dựng, biên soạn nội dung phải đáp ứng được mục tiêu

đề ra Cụ thể là phải đổi mới nội dung dạy và học cho phù hợp với thực tế xã hội Nội dung phải liên tục cập nhật dạy học kỹ thuật cần định hướng mạnh vào sản xuất Nội dung học tập cần có nội dung phong phú hơn, có nhiều dẫn chứng minh họa cụ thể hơn

Về phương pháp: Phương pháp dạy học là tổng hợp các cách thức làm việc của người dạy và người học để đạt được những mục đích nhất định Trong quá trình

ấy, người dạy giữ vai trò chủ đạo, định hướng hành động cho người học, người học

Các phương pháp dạy học được các Nhà sư phạm đưa ra gồm:

+ Nhóm phương pháp dạy học bằng lời:

i Phương pháp thuyết trình: Giảng thuật, giảng diễn, giảng giải

ii Phương pháp đàm thoại: Đàm thoại tái hiện, đàm thoại giải thích, minh hoạ

+ Nhóm các phương pháp dạy học trực quan (sử dụng mô hình, vật thật, sử dụng phương tiện kỹ thuật hỗ trợ: máy chiếu phim chiếu, máy vi tính…)–

+ Nhóm phương pháp luyện tập

+ Phương pháp ôn tập, phương pháp dạy học chuyên biệt

+ Phương pháp làm việc với sách giáo khoa và tài liệu tham khảo…

Về phương tiện: Phương tiện là toàn bộ các dụng cụ, các thiết bị kỹ thuật và tài liệu hướng dẫn dùng để trang bị cho quá trình dạy học Việc sử dụng phương tiện dạy học vừa là phương pháp giảng dạy vừa là công cụ hỗ trợ cho người dạy, trợ giúp đắc lực cho quá trình nhận thức đối với người học Nó là nhu cầu tất yếu của quá trình dạy học để đảm bảo phép biện chứng của quá trình nhận thức đi từ cái cụ thể đến cái trừu tượng và ngược lại

Việc lựa chọn phương tiện giúp cho người dạy truyền đạt nội dung bài học một cách nhanh nhất, hiệu quả nhất, chính xác, chất lượng nhất, bài giảng phong phú, hấp dẫn mang tính khoa học cao Mặt khác giúp người học lĩnh hội bài giảng một cách nhanh và vững chắc, kích thích hứng thú và phát huy khả năng tư duy của người học tốt nhất

2.4 Vị trí bài giảng

Để xây dựng được nội dung bài giảng ta cần phải dựa vào vị trí, chương trình

và thời lượng bài giảng trong chương trình đào tạo Với mỗi một bài giảng nó có những nội dung và đặc trưng riêng Do đó khi xây dựng chương trình bài giảng ta

cần phải quan tâm đến nhưng đặc trưng đó để nội dung bài giảng ta biên soạn ra phù hợp với đặc trưng của môn học, cô đọng, ngắn gọn nhưng vẫn phải đảm bảo đầy đủ kiến thức cần thiết cho quá trình đào tạo Nội dung bài giảng khi biên soạn phải phù hợp với thời lượng của môn học và đảm bảo cho người học có thể nắm bắt được những kiến thức cần thiết và có những khái niệm cơ bản làm tiền đề cơ sở để học các môn chuyên ngành khác

2.5 Đối tượng học

Như chúng ta đã biết mỗi ngành nghề trong một trường đào tạo đều tuyển sinh nhiều đối tượng khác nhau điều đó có nghĩa là mặt bằng kiến thức và khả năng nhận thức của từng đối tượng là khác nhau Do đó; khi xây dựng nên một cách thức giảng dạy ta cũng cần chú ý đến đặc điểm này

Đối tượng hướng tới của Đề tài là xây dựng bài giảng về chuyên ngành cho các trường đào tạo nghề, trường đào tạo công nhân, thợ sửa chữa, và các đối tượng quan tâm khác.

Trên cơ sở đó, trong nội dung luận văn tốt nghiệp này em tập trung vào việc xây dựng nên một công cụ có khả năng tạo nên một giao tiếp thuận lợi nhất, giúp cho việc giảng dạy cũng như học tập là hiệu quả nhất, có tính thực tiễn cao nhất Từ

đó ý tưởng xây dựng một bài giảng điện tử hình thành Trong nội dung giao diện của bài giảng có thể mang lại cho chương trình đào tạo những thông tin cập nhật với nhiều nội dung đính kèm, những video minh họa Có thể nói đây là một giao diện rất tiện ích cho việc giảng dạy cũng như học tập mang lại hiệu quả cao

CHƯƠNG : XÂY DỰNG VỀ BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ 2

1.TỔNG QUAN VỀ BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ

1.1 Tổng quan về bài giảng điện tử.

Bài giảng điện tử là hình thức giảng dạy, học tập dựa trên sự hỗ trợ của các phương tiện công nghệ thông tin và truyền thông Các hình thức ứng dụng bài giảng điện tử có thể chia thành:

Computer-based learning (dạy học dựa vào máy tính, thường trên lớp): Bài giảng trên lớp có một số khai thác ứng dụng CNTT dưới sự hướng dẫn của giáo viên (sự tương tác người học máy còn hạn chế) -

E-learning (computer based training hay web based training, học qua mạng): -

-Sử dụng máy tính và qua mạng để tự học các bài giảng mà giáo viên soạn sẵn (tính tương tác cao)

Trong hệ thống E Learning, vai trò của người học là trung tâm Việc áp dụng

-E-Learning vào thực tế phụ thuộc vào nhu cầu và điều kiện triển khai hệ thống

-Có thể tồ chức thực hiện E Learning ở nhiều cấp độ khác nhau

Hình A.2.1: Ba cấp độ tổ chức thực hiện Elearning

Cấp độ 1: CBT (Computer- Based Training - Học trên máy tính)& WBT (Web- Based Training - Học trên Web/Internet/Intranet) : Khởi đầu của mọi mô hình E-Learning

- Học thông qua CD ROM hoặc Web ( Mô hình học qua Web đang ngày càng phát triển)

Có kiểm tra đầu vào

- Học từng bước, có kiểm tra mức độ tiếp thu bài

- Học viên tự học, không có giáo viên hướng dẫn

- Chi phí thấp

Cấp độ 2: Học trực tuyến có giảng viên.

- Học thông qua Internet/intranet, sử dung hệ thống quản lý học tập (LMS)

- Có sự giao tiếp giữa giảng viên học viên, học viên học viên– -

- Giảng viên có thể trả lời câu hỏi, đặt câu hỏi, chấm điểm đánh giá học viên

- Giảng viên có thể đánh giá khả năng của học viên, đồng thời có thể chỉ dẫn tham gia các khóa học mức cao hơn

Cấp độ 3: Lớp học ảo.

- Học thông qua Internet/intranet, sử dung hệ thống quản lý học tập (LMS)

- Các “lớp học ảo” được tổ chức ngay trên mạng như các lớp học thông thường

- Các giờ học “live” được tổ chức để thảo luận về các “case studies”

Giảngviên có thể thực hiện các hướng dẫn trực tiếp (hands on) nhờ e- -lab

- Học viên có thể trực tiếp xem lại các bài giảng và làm bài tập off line với hình thức giống như đang tham gia lớp học trực tiếp

Tất cả các khóa học trực tuyến có thể được quản lý, giám sát giống như các lớp học thông thường

1.2 Những ưu điểm của bài giảng điện tử (BGĐT)

o Thông điệp học tập tương đối nhất quán, cập nhật dễ dàng

o Rút ngắn khoảng cách giữa người dạy và người học

o Hệ thống đào tạo từ xa sử dụng BGĐT có thể dễ dàng quản lý, đánh giá học viên

o Kết hợp được audio, video, hình ảnh giúp bài giảng trực quan hơn

o Tốc độ học nhanh hơn (người học có thể bỏ qua những kiến thức không cần thiết hoặc những kiến thức mình đã biết chỉ chọn nhũng kiến thức mà mình quan tâm )

o Có thể phục vụ một số lượng lớn người học, không phụ thuộc vào yếu

tố địa lý

+ Tính kinh tế:

So với phương pháp giáo dục truyền thống, sử dụng BGĐT sẽ tiết kiệm được nhiều chi phí:

o Chi phí in sao tài liệu, bài giảng

o Giảng viên sẽ cảm thấy bớt mệt mỏi hơn khi đứng giảng nhiều giờ

o Sử dụng E learning sẽ tiết kiệm được nhiều chi phí như: thuê phòng dạy, đi lại, tổ chức thi

-o Chi phí để bổ sung, cập nhật kh-o dữ liệu cũng sẽ nhỏ hơn s-o với việc đính chính, tái bản một cuốn sách

Việt Nam đã gia nhập mạng E-learning châu á (Asia E learning Network - - AEN, www.asia-elearning.net) với sự tham gia của Bộ Giáo dục & Đào tạo, Bộ Khoa học - Công nghệ, trường Đại học Bách Khoa, Bộ Bưu chính Viễn Thông Trên đây là những thông tin về xu hướng phát triển BGĐT nói chung Đối với ngành ô tô nói riêng, các hãng xe và các hãng sản xuất linh phụ kiên đều có các

tài liệu đào tạo của họ Phần mềm TEAM 21 của TOYOTA trình bày trên (hình A.2.2) là một ví dụ

Hình A.2.2: Giao diện phần mềm TEAM 21 của TOYOTA

Tuy nhiên, các phần mềm hay các tài liệu đào tạo của các hãng chỉ được ứng dụng trong phạm vi hẹp (chỉ trong nội bộ từng hãng) cũng như đối tượng hướng đến chủ yếu là công nhân, thợ sửa chữa của hãng Do vậy, các tài liệu như trên khó có thể sử dụng như các BGĐT có tính ứng dụng rộng rãi hơn, hướng đến nhiều đối tượng hơn cũng như có thể đáp ứng nhu cầu đào tạo từ xa đang ngày càng trở nên phổ biến

Chính vì vậy, em đã tham gia nghiên cứu đề tài " Nghiên cứu biên soạn giáo trình điện tử học phần hệ thống điện cơ bản trên ô tô hiện đại" với mục đích tìm

hiểu và xây dựng nên một phần mềm BGĐT với nội dung là các kiến thức về ô tô

và được ứng dụng trong lĩnh vực đào tạo chuyên ngành ô tô

2 KẾT CẤU BÀI GIẢNG

2.1.Triển khai khối kiến thức chuyên ngành ô tô.

Khối kiến thức chuyên ngành về ô tô tương đối rộng và phức tạp Để soạn giáo trình E-Learning cho khối kiến thức này ta nên chia ra theo kiến thức cho các cụm chi tiết như sau

Như vậy ta có thể lập ma trận khối kiến thức chuyên ngành ô tô như( Bảng A.2.1)

Bảng A.2.1: Ma trận các nhóm kiến thức chuyên ngành ô tô.

hệ thống trên động cơ và trên ô tô Tính toán thiết kế

- Kiến thức về bảo trì, bảo dưỡng và sửa chữa ô tô (Bão dưỡng sửa chữa )

• Kiến thức nâng cao:

- Kiến thức về điều khiển điện tử trên các cụm chi tiết, trên các hệ thống (

Phanh ABS, phun xăng EFI, đánh lửa ESA, ổn định xe EPD… )

Như vậy ta có thể tổ chức viết bài giảng như sau:

Đối với phần kiến thức cơ bản :

- Phần kiến thức lý thuyết và kết cấu của mỗi cụm chi tiết được giao cho một

Đối với phần kiến thức nâng cao:

- Mỗi cụm chi tiết được giao cho một đề tài ( theo cột )

Mỗi đề tài phải có các liên kết (link ) qua lại với nhau giữa các khối kiến thức để truy cập chúng một cách nhanh chóng và tiện lợi

Đối với đề tài được giao “Nghiên cứu biên soạn giáo trình điện tử học phần hệ thống điện cơ bản trên ô tô hiện đại”nhiệm vụ phải nghiên cứu biên soạn giáo

trình điện tử cho hần p lý thuyết và kết cấu của khối kiến thức cơ bản trong cụm chi tiết điện ô tô.

Ở cuối mỗi bài học đều có phần câu hỏi kiểm tra bằng phương pháp trắc nghiệm Các câu hỏi này nhằm mục đích để người học kiểm tra lại các kiến thức đã được học từ đó có phương án ôn tập lại bài học hay học tiếp bài học mới

Trong đề tài được “Nghiên cứu biên soạn giáo trình điện tử học phần hệ thống điện cơ bản trên ô tô hiện đại ” được chia làm chương như sau:4

- Chương 1: Cơ bản về điện và điện tử

- Chương 2:Hê thống nạp điện

- Chương 3: Hệ thống khởi động

- Chương 4: Hệ thống chiếu sáng

Trong mỗi chương được xây dựng các bài học cho các phần kiến thức khác

nhau Cụ thể như sau:

Chương 1: Cơ bản về điện và điện tử.

Bài 1: Cơ bản về điện

Bài 2: Cơ bản về điện tử

Bài 3: Các mạch logic

Bài 4: Công tắc, r e, cầu chì.ơl

Chương 2: Hê thống nạp điện

Bài 5: Bình ắc quy khởi động

Bài 6: Máy phát điện trên ô tô

Bài 7: Bộ điều chỉnh điện trên ô tô

Chương 3:Hệ thống khởi động

Bài 8: Máy khởi động

Chương 4: Hệ thống chiếu sán g

Bài 9: Hệ thống chiếu sáng

2.2 Khung nội dung bài giảng

Từ những phân tích trên giao diện phần mềm được chon như sau

Hình A 3: 2 Kết cấu khung nội dung của các chương

Hình A 4: 2 Kết cấu khung nội dung bài giảng trong chương 1

Hình A 5: 2 Kết cấu khung nội dung trong một bài

2.3 Tổ chức bài giảng trên máy tính

Bài giảng được tổ chức thành một phần mềm trên máy tính Toàn bộ dữ liệu của phần mềm sẽ được đặt trong thư mục E Learning Dữ liệu để xây dựng các -phần nội dung đã nêu như ở sơ đồ bên trên sẽ được đặt vào các thư mục có tên tương ứng

Hình A 6 2 : Giao diện thư mục chứa bài giảng trên máy tính

3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.

3.1 Thu thập và xử lý tài liệu

3.1.1 Nguồn tài liệu

Để xây dựng kết cấu bài giảng như trên, em đã tiến hành nghiên cứu, tìm hiểu và thu thập dữ liệu từ các nguồn sau:

(i) Các sách giáo trình, bài giảng sử dụng trong các trường đại học như:

- + Kết cấu ô tô Nguyễn Khắc Trai, Nguyễn Trọng Hoan, Hồ Hữu Hải, Phạm Huy Hường, Nguyễn Văn Chưởng, Trịnh Minh Hoàng - NXB Bách Khoa - Hà Nội

+ Bài giảng Thiết kế tính toán ô tô PGS.TS Nguyễn Trọng Hoan Đại học Bách Khoa Hà Nội

(ii) Các tài liệu đào tạo của các hãng TOYOTA, KIA, HYUNDAI,

Các tài liệu trên internet bao gồm:

(iii) Các bài báo, hình ảnh và video được tìm kiếm thông qua trang www.google.com.vn và scholar.google.com.vn

Như vậy, mục tiêu của quá trình xử lý tài liệu là lưu trữ tài liệu dưới dạng tài liệu điện tử, sau đó sắp xếp các tài liệu này theo nội dung tương ứng với từng hệ thống trên ô tô Với mỗi hệ thống, tài liệu liên quan được phân loại theo dạng file lưu trữ trên máy tính.

3.1.3 Xây dựng kho tài liệu

Mỗi phần nội dung trong một hệ thống sẽ có một kho tài liệu đi kèm Kho tài liệu được tổ chức dưới dạng là một thư mục có tên là "References" nằm trong thư mục chứa nội dung bài giảng liên quan Trong thư mục "References" có chứa các file văn bản, ảnh và video có nội dung liên quan đến phần bài giảng tương ứng

Mục tiêu của việc xây dựng kho tài liệu là giúp cho người dùng có thêm tài liệu tham khảo bên cạnh phần nội dung bài giảng điện tử đã được xây dựng trong phần mềm

4.1 Cách sử dụng bài giảng

Hình A 7: 2 Phần mềm bài giảng có tên E-Learning

Hình A 8: 2 Trang bắt đầu của chương trình E-Learning

Hình A 9 2 : Trang chọn chương trình

Hình A.2.10: Trang chọn nội dung

Hình A 11: 2. Hình các thành phần của một trang bài giảng

4.2 Đối tượng giảng dạy

sinhPhần mềm được xây dựng hướng tới đối tượng giảng dạy là học , sinh viên các trường trung học, cao đẳng nghề … Ngoài ra, phần mềm cũng có thể là tài liệu tham khảo cho các sinh viên chuyên ngành cơ khí động lực…

4.3 Khả năng cập nhật

Phần mềm bài giảng điện tử được xây dựng trên nền tảng HTML một ngôn ngữ - lập trình phổ biến và bằng phần mềm Adobe Dreamweaver một phần mềm chuyên - dụng để lập trình HTML có giao diện dễ sử dụng, do đó có khả năng chỉnh sửa và cập nhật dễ dàng Quá trình cập nhật nội dung bài giảng cũng được tiến hành như quá trình xây dựng nội dung bài giảng, gồm các bước đó là: Thu thập, xử lý các dữ liệu mới; để đưa thông tin vào bài giảng

PHẦN B: NỘI DUNG BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ.

CHƯƠNG 1: CƠ BẢN VỀ ĐIỆN VÀ ĐIỆN TỬ

BÀI 1: CƠ BẢN VỀ ĐIỆN.

MỤC TIÊU BÀI HỌC Sau khi học xong người học có các khả năng sau::

- Giải thích được các khái niệm cơ bản về điện.

- Trình bày được các chức năng của dòng điện và các hiệu ứng của dòng điện.

- Giải thích được nguyên lý sinh điện và nguyên lý phát điện.

1 KHÁI QUÁT VỀ DÒNG ĐIỆN.

1.1 Khái quát

Mọi chất đều có các nguyên tử, các nguyên tử gồm có hạt nhân và các điện

tử Một nguyên tử kim loại có các điện tử tự do Các điện tử tự do là các điện tử có thể chuyển động tự do từ các nguyên tử Việc truyền các nguyên tử tự do này trong các nguyên tử kim loại sẽ tạo ra điện Do đó điện chạy qua một mạch điện là sự di chuyển của các điện tử trong một dây dẫn Khi đặt một điện áp vào cả 2 đầu của một dây dẫn kim loại, các điện tử chạy từ cực âm đến cực dương Chiều chuyển động của dòng điện tử ngược chiều với chiều của dòng điện

Hình B.1.1: Hình minh họa dòng điện chạy trong mạch

1.2 Các chức năng của điện

1.2.1 Chức năng phát nhiệt

Nhiệt được tạo ra khi điện đi qua một điện trở, như cái châm thuốc lá, cầu chì

Công suất điện được thể hiện bằng lượng công do một thiết b điện thực ị hiện trong một giây

Công suất được đo bằng Watt (W), và 1W là lượng công nhận được khi một điện

áp là 1 V đặt vào một điện trở của phụ tải tạo ra dòng điện là 1A trong một giây Công suất được tính theo công thức sau:P = U.I

- P: Công suất, đơn vị : W

- I: Dòng điện, đơn vị : A

- U: Điện áp, đơn vị : V

Ví dụ:Nếu đặt 5A của một dòng điện trong thời gian một giây, bằng một điện áp là

12V, thì thiết bị điện này thực hiện được công là 60W (5 x 12 = 60)

Một dòng điện thay đổi chiều và có biên độ thay đổi được gọi là dòng điện xoay chiều Đây là loại dòng điện đổi chiều theo các chu kỳ đều đặn.Điện tại các ổ cắm trong nhà hoặc nguồn điện 3 pha công nghiệp được sử dụng trong các nhà máy

là một số ví dụ

Hình B.1.2: Đồ thị dòng điện xoay chiều

Đây là loại dòng điện chạy theo chiều không thay đổi, từ cực dương đến cực

âm, như trong ắc quy của ô tô hoặc pin khô

thành một mạch kín Khi dịch chuyển dây dẫn này giữa các cực từ như thể hiện trong sơ đồ, kim chỉ của điện kế sẽ xoay đi

Hình B.1.4:Hiện tượng cảm ứng điện từ

Như vậy, khi dây dẫn được dịch chuyển giữa các cực từ, dây dẫn sẽ đi qua và cắt từ thông, sinh ra một dòng điện Vì vậy, nếu dịch chuyển dây dẫn song song với

từ thông, sẽ không sinh ra dòng điện

Hiện tượng sinh ra dòng điện này được gọi là cảm ứng điện từ, và dòng điện chạy qua dây dẫn được gọi là dòng cảm ứng Dòng cảm ứng này được tạo ra bởi sức điện động do kết quả của cảm ứng điện từ Do đó sức điện động này được gọi là sức điện động cảm ứng

5.2 Chiều dòng điện

Hình B.1.5 cho thấy mối quan hệ giữa chiều của từ trường, chiều của dòng điện cảm ứng, và chiều di chuyển của dây dẫn Mối quan hệ này được gọi là quy tắc bàn tay phải của Fleming

Hình B.1.5: Quy tắc bàn tay phải