Ứng dụng của 3d trong giảng dạy tại các cơ sở giáo dục đại học (nghiên cứu trường hợp khoa công nghệ kĩ thuật ô tô trường đại học thành đô

KHOA HỌC, GIÁO DỤC VÀ CÔNG NGHỆ THE APPLICATION OF 3D IN TEACHING AT HIGHER EDUCATION INSTITUTIONS (A CASE STUDY OF THE FACULTY OF AUTOMOTIVE ENGINEERING - THANH DO UNIVERSITY) Nguyen Van Quynh Thanh Do University Email: nvquynh@thanhdouni.edu.vn Received: 16/10/2023 Reviewed: 27/10/2023 Revised: 7/11/2023 Accepted: 10/12/2023 DOI: https://doi.org/10.58902/tcnckhpt.v2i4.97 Abstract: Currently, 3D technology, a new technology with a lot of potential for future development, has been widely applied in daily life and manufacturing That is why the application of 3D technology in teaching is being adopted and implemented by many higher education institutions Following this trend, the Faculty of Automotive Engineering, Thanh Do University, has incorporated 3D technology into the practical teaching of several modules, yielding positive results and receiving favourable feedback from students and enterprises Keywords: 3D; 3D application; Automotive Engineering Department - Thanh Do University Đặt vấn đề số môn học để giúp sinh viên tiếp cận với Để sinh viên ngành Công nghệ kĩ thuật Ơ tơ cơng nghệ 3D Từ giúp em phát triển kĩ tư hình học, kĩ đọc, hiểu vẽ kĩ đáp ứng yêu cầu tuyển dụng doanh thuật, mở định hướng nghề nghiệp nghiệp tốt nghiệp, ngồi việc địi hỏi tương lai sinh viên phải có kiến thức, có kĩ để đáp ứng Tổng quan nghiên cứu yêu cầu nhà tuyển dụng, cần trang bị thêm cho sinh viên kĩ thực hành, thực Trong năm gần đây, với phát triển nghiệm, tiếp cận trực tiếp với công nghệ không ngừng khoa học, công nghệ, cơng nghệ doanh nghiệp từ q trình đào tạo Vì 3D đời Cơng nghệ 3D có nhiều ứng dụng vậy, liên kết nhà trường doanh nghiệp thực tế, cho phép theo dõi tổng công tác đào tạo nguồn nhân lực ngành công quát vật với mức độ xác nghệ kĩ thuật tô yếu tố tất yếu nhằm đảm bảo tuyệt đối chất lượng chuyên môn đáp ứng nhu cầu nhân lực doanh nghiệp Mặt khác, việc áp 3D tên viết tắt từ 3-Dimension (3 dụng cơng nghệ vào q trình giảng dạy chiều) 3D liền với khái niệm "đồ họa 3D" tức giúp em sinh viên tiếp cận với nhu cầu, hình ảnh dựng nên cách sống xu hướng cơng nghiệp hóa, đại hóa động thật với trợ giúp phần mềm Thời gian vừa qua, khoa Cơng nghệ kĩ thuật Ơ tơ đồ họa vi tính Khác với cơng nghệ 2D mang đến - Trường Đại học Thành Đô ứng dụng phần ảnh kỹ thuật số không gian chiều, cơng mềm thiết kế 3D vào q trình giảng dạy nghệ 3D dùng để tọa độ giới thực không gian chiều Cơng nghệ 3D tái tạo Volume 2, Issue 17 KHOA HỌC, GIÁO DỤC VÀ CÔNG NGHỆ thuật: khí, tơ, cơng nghệ thơng tin… Hiện tại, khoa Cơng nghệ kĩ thuật Ơ tơ - lại hình ảnh chân thực theo góc độ khác nhau, đồng thời có độ xác tuyệt đối trường Đại học Thành Đô ứng dụng mơ Chính điều mà cơng nghệ 3D hình giảng dạy số học phần ứng dụng hầu hết lĩnh vực Phương pháp nghiên cứu sống Có thể kể đến số ứng dụng 3D như: Trong lĩnh vực xây dựng, kiến trúc, cơng Để thực nghiên cứu này, tác giả nghệ 3D mơ mơ hình xây dựng, sử dụng sử dụng báo cáo thống kê kết đào dễ dàng tính tốn vật liệu, độ bền cơng tạo mơn học hình họa – vẽ kĩ thuật sinh viên trình…; sản xuất, khí, 3D mơ ngành tơ khóa 12, 13, 14 năm học 2020, 2021, chi tiết, máy móc, ngun lí hoạt động 2022 Trường Đại học Thành Đô Năm 2020 cách trực quan, kiểm tra hỏng hóc xây dựng giảng chưa có ứng dụng 3D, cần thiết; 3D hồn tồn mơ năm 2021, 2022 giảng xây dựng dựa trình chế tạo, độ bền chi tiết tác nhân ứng dụng xây dựng 3D trực quan Kết học bên Trong lĩnh vực y học, công nghệ 3D tập sinh viên qua năm tổng hợp ứng dụng chủ yếu mơ hình để giúp so sánh số như: điểm số, tỉ lệ sinh viên bác sĩ nghiên cứu phận thể người dễ dàng khá, giỏi, tỉ lệ sinh viên học lại, thi lại Ngoài Điều rút ngắn thời gian hội chuẩn bệnh trình giảng dạy, tác giả quan sát đưa kết xác hơn, đồng thời thái độ học tập sinh viên lớp học, giúp ca phẫu thuật thực mang tính học Từ đưa nhận định mức độ xác cao so với trước thời gian hứng thú sinh viên học Bên cạnh thực nhanh nhiều Công nghệ in đó, nghiên cứu cịn sử dụng kết khảo sát 3D chế tạo mơ hình chi đánh giá độc lập với sinh viên mức độ hài lòng tiết cách nhanh chóng với độ xác cao môn học qua hệ thống phần mềm giúp giảm thời gian thí nghiệm, phân tích trường Đại học Thành Đô, kết thúc môn học giảm chi phí sản xuất Kết nghiên cứu 4.1 Mơ hình hóa 3D Có thể thấy rằng, cơng nghệ 3D ứng dụng nhiều thực tế Trong giáo Trong lĩnh vực đồ họa, mơ hình 3D sử dục khơng ngoại lệ, có nhiều trường áp dụng để thể hình ảnh ba chiều đối dụng công nghệ 3D vào giảng dạy tượng Người thiết kế thao tác phần mềm đồ họa để tạo mơ hình khơng gian Các nghiên cứu Ngô Anh Tuấn ảo Mỗi phần mềm khác có thuật tốn việc giảng dạy ứng dụng 3D chủ đề phức tạp riêng biệt để xây dựng mơ hình 3D Về bản, Nó yêu cầu sinh viên phải có khả tưởng thuật tốn xây dựng mơ hình bắt đầu tượng, tư 3D thiết kế đối tượng (Ngô Anh cách xây dựng điểm, tập hợp điểm Tuấn, 2012) Kiều Thị Liên ứng dụng phần tạo thành đường, mặt đối tượng Hiện nay, mềm Solidworks để thiết kế chi tiết 3D khoa Công nghệ kĩ thuật Ơ tơ, trường Đại học giảng dạy mơn học vẽ kĩ thuật, từ xây Thành Đô ứng dụng phần mềm dựng giảng trực quan, dễ hiểu (Kiều Autocad Solidworks giảng dạy môn thiết Thị Liên, 2011) Đặng Thị Thu Vân sử dụng phần kế vẽ máy tính mơn hình họa – vẽ kĩ mềm Cabri 3D dạy học phần dựng hình thuật khơng gian chương trình trung học phổ thơng lớp 11 Nguyễn Văn Đơng (2021) nghiên cứu Tùy thuộc vào mục đích sử dụng, có ứng dụng mơ hình 3D hỗ trợ giảng dạy thể mơ hình hóa 3D theo dạng mơ hình như: mơn “Kiến trúc máy tính” trường Đại học An Giang… Mơ hình khung: xây dựng cách kết nối đường thằng cung trịn với thành Có thể thấy rằng, việc ứng dụng công nghệ 3D khung đối tượng Tất bề mặt vào giảng dạy chưa nhiều chủ yếu tập đối tượng hiển thị suốt (Nguyễn trung vào số môn học chuyên ngành kĩ Văn Đông, 2021) 18 JOURNAL OF SCIENTIFIC RESEARCH AND DEVELOPMENT KHOA HỌC, GIÁO DỤC VÀ CÔNG NGHỆ Hình 1: Mơ hình khung Mơ hình bề mặt: tương tự mơ hình khung, Nguồn: Tác giả vẽ mơ hình bề mặt xây dựng từ đường đường không xuất bề mặt mơ hình thẳng đường trịn, bề mặt có Mơ hình khơng thể đặc tính bên lớp màu tạo cho đối tượng nhìn cách chân đối tượng, sử dụng rộng rãi thực Các vết nứt, lỗ, giao tuyến lĩnh vực điện ảnh, trị chơi (Nguyễn Hình 2: Mơ hình bề mặt Văn Đơng, 2021) Mơ hình khối: mơ hình bao gồm bề mặt Nguồn: Tác giả vẽ tồn thể tích bên vật thể, nên mơ hình lượng, thể tích, độ bền giống với thực tế, giúp nhiều điểm so với mơ hình khung mơ cho việc mơ phỏng, tính tốn chân thực hình bề mặt Mơ hình khối dùng để tạo xác Chính vậy, việc xây dựng mơ hình ngun mẫu chi tiết thiết kế công nghiệp khối phức tạp khó khăn so với xây dựng Với việc tạo mơ hình khối, hồn tồn xác mơ hình khung mơ hình bề mặt (Nguyễn Văn định đặc tính chi tiết khối Đơng, 2021) Hình 3: Mơ hình khối Volume 2, Issue Nguồn: Tác giả vẽ 19 KHOA HỌC, GIÁO DỤC VÀ CÔNG NGHỆ lĩnh vực sản xuất, khí, tơ, hàng khơng… Với Để xây dựng mơ hình 3D từ vẽ xu phát triển phần mềm 3D ngày áp dụng rộng rãi nhiều lĩnh hay ý tưởng cần nhiều bước thực vực Việc sử dụng phần mềm 3D khơng cịn Tuy nhiên, hiểu cách khái quát xây khó khăn trước, phần mềm dần đơn dựng mơ hình 3D cần hình giản hóa để dễ sử dụng, thân thiện với người dạng, hình khối Trước tiên người dùng thiết kế hình 4.2 Ứng dụng 3D giảng dạy mơ như: hình trịn, hình vng, chữ nhật… để tạo chi tiết thành khối sở: khối lập phương, khối hộp, khối cầu đơn giản mặt phẳng Từ Khoa Cơng nghệ kĩ thuật Ơ tơ, trường Đại học khối sở kết hợp với việc áp dụng Thành Đô Khoa đào tạo chuyên ngành kĩ công cụ phần mềm bước tạo nên thuật Vì chương trình học sinh viên phận thành phần đối tượng cách tạo có nhiều môn liên quan thực hành môn đường thẳng, đa giác ghép nối lại với giúp nâng cao khả tưởng tượng hình ảnh tạo nên bề mặt đối tượng Hay nói cách thực tế Việc áp dụng 3D vào giảng dạy khác việc xây dựng mơ hình 3D cách tạo Khoa áp dụng vào số môn học khối ghép chúng lại với để định, giúp sinh viên bước đầu làm quen với mô hình phức tạp Một phương pháp phần mềm thiết kế 3D xem khác thường sử dụng sử dụng mơ hình máy, hệ thống trước thực hành giúp công cụ chia nhỏ bề mặt Công cụ chia bề trình học tập dễ hiểu trực quan mặt đối tượng chọn thành nhiều đối tượng nhỏ bên trong, nhằm tạo cho đối tượng Hình họa - vẽ kĩ thuật môn sở hay bề mặt mịn màng, xác Thêm ngành kĩ thuật Mơn học giúp sinh viên nữa, phần mềm 3D có nhiều cơng cụ quan đọc, hiểu trình bày vẽ kĩ thuật Có thể trọng khác giúp xây dựng nhanh mơ hình Với coi hình họa - vẽ kĩ thuật môn học quan trọng chi tiết có tính chất đối xứng hay chi tiết giúp sinh viên đọc ngơn ngữ kĩ có thành phần giống sử dụng thuật Với ngành kĩ thuật, công việc liên công cụ đối xứng hay nhân đối tượng để quan cần đến vẽ, việc đọc hiểu vẽ tạo mơ hình cách nhanh Sau hoàn thành bước quan trọng để người kĩ xây dựng mô hình tạo thêm hiệu ứng sư hồn thành cơng việc Với hình ảnh màu sắc, đặc tính hiển thị để mơ nhiều người, việc tưởng tượng mơ hình 3D chi hình trở nên sống động, chân thực tiết vơ khó khăn, hay việc đọc vẽ lắp với nhiều chi tiết không đơn giản Việc Có thể thấy việc mơ hình hóa 3D ứng dụng 3D vào giảng giúp sinh viên có xu hướng phát triển nay, có nhiều thể dễ dàng hiểu hình dung hình dạng chi phần mềm chuyên dụng viết nhằm mục tiết hay cách trình bày hình chiếu đích để xây dựng 3D chi tiết Có thể kể đến như: Hình hình vẽ kĩ thuật, Rivet, Sketchup, 3dsmax… lĩnh vực kiến với vẽ có hình chiếu trục đo việc đọc trúc, xây dựng, 3D rhino làm phim, hoạt hiểu dễ dàng hình hay Solidworks, Inventer, Nx, Catia… 20 JOURNAL OF SCIENTIFIC RESEARCH AND DEVELOPMENT KHOA HỌC, GIÁO DỤC VÀ CƠNG NGHỆ Hình 4: Bản vẽ chi tiết vẽ phần mềm Autocad Nguồn: Tác giả vẽ Hình 5: Bản vẽ chi tiết với hình chiếu trục đo Nguồn: Tác giả vẽ Sử dụng phần mềm thiết kế 3D Solidworks dễ dàng tạo hình chiếu 2D cho chi tiết (hình 6) Volume 2, Issue 21 KHOA HỌC, GIÁO DỤC VÀ CƠNG NGHỆ Hình 6: Tạo nhanh hình chiếu 2D chi tiết phần mềm Solidworks Nguồn: Tác giả vẽ Hình 7: Bản vẽ lắp ghép phần mềm Solidworks Hay việc lắp ghép cụm chi tiết giúp Nguồn: Grabcad sinh viên hiểu nguyên lí hoạt động, Thêm vào đó, phần mềm mơ tả cấu tạo phận Hình mơ tả cấu tạo xác vị trí bên chi tiết hay mơ tả q trình hệ thống treo tơ Với vẽ lắp hoạt động, quy trình tháo lắp chi tiết (hình 8, 9) sinh viên hồn tồn hiểu rõ Điều bước đầu giúp sinh viên có hiểu phận, chi tiết lắp ghép với biết hệ thống trước thực hành, thực tế xưởng sản xuất 22 JOURNAL OF SCIENTIFIC RESEARCH AND DEVELOPMENT KHOA HỌC, GIÁO DỤC VÀ CƠNG NGHỆ Hình 8: Bản vẽ cắt góc để mơ tả bên chi tiết Nguồn: Tác giả vẽ Hình 9: Bản vẽ phân rã mơ tả q trình tháo, lắp chi tiết Có thể thấy rằng, với mơn hình họa - vẽ kĩ Nguồn: Tác giả vẽ thuật việc ứng dụng phần mềm 3D vào giảng áp dụng công nghệ 3D giảng dạy, cho thấy dạy phù hợp Nó khơng giúp cho sinh kết khả quan học tập sinh viên Tác viên có nhìn tổng quan hệ thống vẽ, giả nhận thấy việc sử dụng công nghệ 3D vào cách xây dựng mơ hình, đồng thời dễ dàng giảng dạy có ưu điểm hạn chế sau: tưởng tượng, hình dung chi tiết 3D phức tạp, vẽ lắp ráp Ưu điểm ứng dụng 3D Bàn luận Sử dụng cơng cụ 3D giúp mơ hình khối cách dễ dàng, giúp giảng viên, người Kết nghiên cứu trước sau áp học hay chí người khơng có chun dụng cơng nghệ 3D vào giảng dạy rằng: Tỉ ngành kĩ thuật dễ dàng hình dung, tưởng lệ sinh viên khá, giỏi tăng từ 12% năm 2020 lên tượng chi tiết Công nghệ 3D dạng kĩ 18% năm 2022 Tỉ lệ sinh viên thi lại giảm từ 30% năng, sinh viên dựa vào để có định xuống cịn 22% (Trường Đại học Thành Đơ, hướng nghề nghiệp cho tương lai 2022) Khơng có sinh viên học lại Bước đầu, việc Sinh viên định hướng nghề nghiệp theo chuyên ngành chọn chuyển hướng Volume 2, Issue 23 KHOA HỌC, GIÁO DỤC VÀ CÔNG NGHỆ - Nâng cao lực giảng viên cách tổ chức lớp học, cử giảng viên tham gia lớp sang thiết kế, diễn họa cách sử dụng học nâng cao trình độ chun mơn, nghiệp vụ phần mềm thiết kế 3D Đây ngành có thu nhập cao ổn định, hướng - Có thể định hướng cho sinh viên mở câu lạc phát triển kĩ nghề nghiệp Công nghệ 3D thiết kế, giúp sinh viên có mơi trường học cơng nghệ mới, việc ứng dụng tập, rèn luyện để tiếp thu mới, theo kịp phát triển chung Kết luận đất nước Có thể áp dụng công nghệ 3D vào nhiều ngành nghề khác nhau, góp phần phát triển Cơng nghệ 3D áp dụng công nghiệp nước nhà nhiều đời sống Vì vậy, việc áp dụng cơng nghệ 3D vào giảng dạy nhiều Một số hạn chế áp dụng công nghệ 3D sở giáo dục đại học áp dụng thực Hiện Việc áp dụng công nghệ 3D công việc nay, khoa Cơng nghệ kĩ thuật Ơ tơ, trường Đại khó khăn, có nhiều phần mềm 3D khác học Thành Đô áp dụng cơng nghệ 3D cách xây dựng mơ hình 3D khác vào giảng dạy thực tế số môn học đem lại Để xây dựng mơ hình cần nhiều thời kết khả quan, nhận đánh giá tích cực gian học tập, nghiên cứu cần có kĩ từ người học doanh nghiệp Công nghệ thiết kế, đọc, hiểu vẽ Để 3D giúp sinh viên dễ dàng tiếp thu giảng, đồng phần mềm 3D hoạt động ổn định cần phải có trang thời mở kĩ mới, hướng nghề thiết bị máy tính phù hợp, đồng bộ, ổn định để đáp nghiệp cho sinh viên sau như: thiết kế, ứng nhu cầu học tập, nghiên cứu Việc xây dựng diễn họa… giúp sinh viên nâng cao khả thiết kế giảng 3D nhiều thời gian giảng tư duy, tưởng tượng mơ hình - kĩ viên cần có kinh nghiệm thiết kế, am hiểu cần thiết sinh viên chuyên ngành kĩ phần mềm 3D thuật Có thể thấy lợi ích lớn sử dụng công nghệ 3D vào giảng dạy Tuy nhiên công nghệ Tuy nhiên áp dụng công nghệ 3D chưa nhiều số hạn chế Để giảng dạy gặp khơng khó khăn Đó khắc phục số điều hạn chế trên, tác giả đưa kĩ khó, cần nhiều thời gian học tập, số đề xuất, hy vọng tương lai gần nghiên cứu Đồng thời cần đầu tư trang thiết bị áp dụng công nghệ 3D vào giảng dạy nhiều đồng đáp ứng nhu cầu hoạt hơn: động Việc xây dựng thiết kế giảng nhiều - Trước tiên, cần có phịng thực hành thiết thời gian Với lí trên, nên việc áp dụng kế, sử dụng phần mềm 3D, nơi cho công nghệ 3D vào giảng dạy chưa nhiều em học tập, thực hành, làm quen với phần mềm thiết kế Trong thời gian tới, để cơng nghệ 3D - Tăng thời lượng môn thiết kế, thực hành, ứng dụng nhiều giảng dạy, sở để em có thêm thời gian tiếp xúc nhiều giáo dục đại học nói chung, trường Đại học Thành với công nghệ 3D Đơ nói riêng cần có chiến lược phát triển phù hợp để áp dụng công nghệ vào thực tiễn Tài liệu tham khảo Truong Dai hoc Thanh Do (2022) Kết học Dong, N V (2021) Ung dung mo hinh 3D tập môn Hình họa vẽ kỹ thuật sinh viên khoa Cơng nghệ kĩ thuật Ơ tơ ho tro giang day mon “Kien truc may tinh” tai truong Dai hoc An Giang Tap chi Giao duc, Tuan, N A (2011) To chuc giang day cac mon 495, 20-24 CAD/CAM chuyen nganh o cac truong dai Lien, K T (2011) Ung dung phan mem hoc khoi ki thuat Tap chi Khoa hoc giao duc Solidworks thiet ke cac chi tiet 3D giang ki thuat, so 21(2011) dạy mon hoc ve ki thuat Luan van thac si – Dai hoc Bach Khoa Ha Noi (2011) 24 JOURNAL OF SCIENTIFIC RESEARCH AND DEVELOPMENT Van, D T T (2010) Su dung phan mem Cabri KHOA HỌC, GIÁO DỤC VÀ CÔNG NGHỆ 3D day hoc noi dung “dung hinh khong gian” chuong trinh hinh hoc lop 11 trung hoc gia Ha Noi (2010) thong Luan van thac si – Dai hoc Quoc Hithesh, N C (2020) Suspension assembled model Truy cap 1/10/2023 tu https://grabcad.com/library/suspension-142 ỨNG DỤNG CỦA 3D TRONG GIẢNG DẠY TẠI CÁC CƠ SỞ GIÁO DỤC ĐẠI HỌC (NGHIÊN CỨU TRƯỜNG HỢP KHOA CÔNG NGHỆ KĨ THUẬT Ô TÔ - TRƯỜNG ĐẠI HỌC THÀNH ĐƠ) Nguyễn Văn Quỳnh Trường Đại học Thành Đơ Email: nvquynh@thanhdouni.edu.vn Ngày nhận bài: 16/10/2023 Ngày phản biện: 27/10/2023 Ngày tác giả sửa: 7/11/2023 Ngày duyệt đăng: 10/12/2023 DOI: https://doi.org/10.58902/tcnckhpt.v2i4.97 Tóm tắt: Hiện nay, công nghệ 3D áp dụng rộng rãi sống sản xuất Đây công nghệ với nhiều tiềm phát triển tương lai Đó lý ứng dụng cơng nghệ 3D giảng dạy nhiều trường học, nhiều sở giáo dục đại học áp dụng triển khai Khơng nằm ngồi xu hướng đó, khoa Cơng nghệ kỹ thuật Ơ tơ, trường Đại học Thành Đơ áp dụng công nghệ 3D vào việc giảng dạy thực hành số môn học mang lại kết tích cực, nhận đánh giá tích cực từ người học doanh nghiệp Từ khóa: 3D; Ứng dụng 3D; Khoa Cơng nghệ kỹ thuật Ơ tơ-Trường Đại học Thành Đô Volume 2, Issue 25