Dạy học ngành công nghệ kỹ thuật cơ điện tử dựa vào dự án ở trường đại học sư phạm kỹ thuật

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN KHOA HỌC GIÁO DỤC VIỆT NAM    LÊ VĂN HỒNG DẠY HỌC NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ DỰA VÀO DỰ ÁN Ở TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT Chuyên ngành dục Mã số : Lý luận lịch sử giáo : 9.14.01.02 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC HÀ NỘI, 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN KHOA HỌC GIÁO DỤC VIỆT NAM    LÊ VĂN HỒNG DẠY HỌC NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ DỰA VÀO DỰ ÁN Ở TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT Chuyên ngành dục Mã số : Lý luận lịch sử giáo : 9.14.01.02 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: GS.TS Trần Quốc Thành TS Lƣơng Việt Thái LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan nghiên cứu riêng Các số liệu, kết luận án trung thực chưa công bố công trình khác iii LỜI CẢM ƠN Luận án thực Viện Khoa học Giáo dục Việt Nam, Bộ Giáo dục& Đào tạo Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Hưng Yên Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến tập thể tiến sỹ, giáo sư hướng dẫn khoa học: GS.TS Trần Quốc Thành TS Lương Việt Thái tận tình hướng dẫn giúp đỡ suốt trình nghiên cứu thực luận án Xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo Viện Khoa học Giáo dục Việt Nam Trung tâm Đào tạo - Bồi dưỡng thuộc Viện tạo điều kiện mặt để tác giả hoàn thành luận án Xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo Khoa Cơ khí, Khoa Điện – Điện tử, Trường Đại học Sư Phạm Kỹ thuật Hưng Yên tạo điều kiện thuận lợi để tác giả hoàn thành thực nghiệm sư phạm trường Xin bày tỏ lòng cảm ơn tới Chi ủy Đảng, Lãnh đạo Trung tâm nghiên cứu giáo dục đại học tạo điều kiện vật chất, tinh thần để tác giả yên tâm thực luận án Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn tới quý thầy giáo, cô giáo, nhà khoa học, gia đình, đồng nghiệp tập thể lớp Nghiên cứu sinh Giáo dục học khóa 2012, Viện Khoa học giáo dục Việt Nam quan tâm giúp đỡ, đóng góp nhiều ý kiến quý báu, cổ vũ động viên tác giả hoàn thành luận án DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Viết tắt ADDIE CDIO CĐT Viết đầy đủ Analyse Design Develop Implement Evaluation Conceive - Design - Implement - Operate Cơ điện tử CMCN Cách mạng công nghiệp CNTT Công nghệ thông tin CNKT Công nghệ kỹ thuật CSTKM Cơ sở thiết kế máy CTĐT Chƣơng trình đào tạo DVDA Dựa vào dự án DAHT Dự án học tập DVDA Dựa vào dự án DH Dạy học ĐC Đối chứng ĐG Đánh giá GV Giảng viên HĐ Hoạt động KQHT Kết học tập KTĐT Kỹ thuật điện tử Nhà xuất NXB PP Phƣơng pháp PPDH Phƣơng pháp dạy học RCN Robot công nghiệp SV SPKT Sinh viên Sƣ phạm kỹ thuật TN Thực nghiệm VĐK Vi điều khiển MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT iii MỤC LỤC iv DANH MỤC BẢNG viii DANH MỤC HÌNH x DANH MỤC BIỂU ĐỒ xi MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu 3 Khách thể, đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Giả thuyết khoa học Nhiệm vụ nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu Luận điểm bảo vệ Những đóng góp luận án Cấu trúc luận án CHƢƠNG CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA DẠY HỌC NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ DỰA VÀO DỰ ÁN Ở TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT 1.1 Tổng quan cơng trình nghiên cứu liên quan đến đề tài 1.1.1 Lịch sử dạy học dựa vào dự án 1.1.2 Tổng quan cơng trình nghiên cứu liên quan đến đề tài 10 1.2 Một số khái niệm 17 1.2.1 Dự án dự án học tập 17 1.2.2 Dạy học dựa vào dự án 18 1.2.3 Dạy học ngành CNKT Cơ điện tử dựa vào dự án 19 1.2.4 Công nghệ Kỹ thuật Cơ điện điện tử 20 1.2.5 Năng lực thực dạy học dựa vào lực thực 21 1.3 Đặc trƣng dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA trƣờng ĐH SPKT 22 1.3.1 Bản chất đặc điểm dạy học dựa vào dự án 22 1.3.2 Phân loại dự án học tập dạy học ngành CNKT Cơ diện tử DVDA26 1.3.3 Vai trò GV SV dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA 26 1.3.4 Đánh giá dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA 28 1.4 Đặc trƣng SV chuẩn đầu CTĐT ngành CNKT Cơ điện tử trình độ đại học quy trƣờng đại học SPKT 30 1.4.1 Đặc điểm hoạt động nhận thức SV đại học ngành CNKT Cơ điện tử30 1.4.2 Năng lực SV Sƣ phạm kỹ thuật ngành CNKT Cơ điện tử .31 1.4.3 Chuẩn đầu CTĐT ngành CNKT Cơ điện tử trình độ đại học 33 1.5 Cơ sở triết học tâm lý học dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA trƣờng Đại học SPKT 35 1.5.1 Cơ sở triết học 35 1.5.2 Cơ sở tâm lý học 37 1.6 Quy trình thiết kế hệ thống DAHT dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA trƣờng đại học SPKT 39 1.7 Tiến trình dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA trƣờng đại học SPKT 45 1.7.1 Giai đoạn phân tích (Analyse) 47 1.7.2 Giai đoạn thiết kế (Design) 47 1.7.3 Giai đoạn triển khai (Implement) 48 1.7.4 Giai đooạn đánh giá dạy học DVDA (Evaluation) .49 1.7.5 Giai đoạn phát triển (Development) 49 1.8 Thực trạng tổ chức dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA trƣờng đại học SPKT 49 1.8.1 Khái quát khảo sát 49 1.8.2 Kết khảo sát 51 1.8.3 Nhận xét chung thực trạng 61 1.9 Ƣu điểm hạn chế dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA 63 1.9.1 Ƣu điểm 63 1.9.2 Một vài hạn chế 64 Kết luận chƣơng 65 CHƢƠNG ĐỀ XUẤT TỔ CHỨC DẠY HỌC NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ 66 DỰA VÀO DỰ ÁN Ở TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT 66 2.1 Định hƣớng nguyên tắc tổ chức dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA trƣờng đại học SPKT 66 2.1.1 Một số định hƣớng dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA trƣờng đại học SPKT 66 2.1.2 Nguyên tắc tổ chức dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA trƣờng đại học SPKT 67 2.2 Xây dựng công cụ đánh giá dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA trƣờng đại học SPKT 69 2.2.1 Bảng kiểm trình hoạt động học hợp tác dành cho giảng viên 69 2.2.2 Phiếu đánh giá trình thực dự án 71 2.2.3 Phiếu đánh giá sản phẩm dự án học tập 74 2.2.4 Phiếu đánh giá tổng hợp kết dự án 74 2.3 Tổ chức dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA đào tạo kỹ sƣ CNKT Cơ điện tử 75 2.3.1 Phân tích yếu tố liên quan đến dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA đào tạo kỹ sƣ CNKT Cơ điện tử 75 2.3.2 Thiết kế dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA 94 2.3.3 Triển khai dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA cho tổ hợp liên học phần đề xuất đƣợc DAHT (ví dụ cho tổ hợp KTĐT, CSTKM, VĐK, RCN) 108 2.3.4 Đánh giá KQHT SV dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA 118 2.3.5 Phát triển dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA 120 Kết luận chƣơng 126 CHƢƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 127 3.1 Mục đích thực nghiệm 127 3.2 Đối tƣợng thời gian thực nghiệm 127 3.3 Nội dung thực nghiệm sƣ phạm 128 3.4 Xây dựng phƣơng pháp, kỹ thuật phân tích thực nghiệm 128 3.4.1 Về định lƣợng 128 3.4.2 Về định tính 131 3.5 Triển khai thực nghiệm 131 3.5.1 Chuẩn bị thực nghiệm 131 3.5.2 Kế hoạch thực nghiệm 131 3.5.3 Thực nghiệm sƣ phạm 132 3.6 Kết phân tích thực nghiệm 134 3.6.1 Phân tích điều kiện đầu vào lớp ĐC&TN 134 3.6.2 Phân tích kết thực nghiệm định lƣợng 136 3.6.3 Phân tích kết thực nghiệm định tính 151 Kết luận chƣơng 155 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 157 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC LIÊN QUAN ĐẾN TÁC GIẢ 160 TÀI LIỆU THAM KHẢO 161 DANH MỤC PHỤ LỤC 77 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 So sánh tƣơng đối dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA với dạy học CNKT Cơ điện tử theo phƣơng pháp truyền thống 25 Bảng 1.2 Mô tả cấu số lƣợng GV sở đào tạo SPKT 50 Bảng 1.3 Mô tả cấu trình độ chun mơn GV cán quản lý 51 Bảng 1.4 Tổng hợp mức độ sử dụng nhóm PPDH GV số trƣờng đại học SPKT 53 Bảng 2.1 Bảng kiểm tra trình hoạt động học hợp tác dành cho GV[33] 70 Bảng 2.2 Phiếu đánh giá trình thực dự án 71 Bảng 2.3 Phiếu đánh giá sản phẩm dự án học tập 74 Bảng 2.4 Phiếu đánh giá tổng hợp kết dự án 74 Bảng 2.5 Mô tả cấu trúc kiến thức CTĐT ngành CNKT Cơ điện tử 76 Bảng 2.6 Phân bố thời gian hoạt động dạy&học học phần KTĐT 82 Bảng 2.7 Kế hoạch dạy thực hành học phần KTĐT 82 Bảng 2.8 Hình thức tổ chức dạy học học phần KTĐT 83 Bảng 2.9 Phân bố thời gian hoạt động dạy&học học phần CSTKM 84 Bảng 2.10 Lịch trình chung dạy học học phần CSTKM 85 Bảng 2.11 Lịch trình chi tiết dạy học học phần CSTKM 86 Bảng 2.12 Lịch trình chung học phần VĐK 90 Bảng 2.13 Lịch trình chi tiết học phần VĐK 90 Bảng 2.14 Kế hoạch dạy học học phần RCN 93 Bảng 2.15 Mô tả phân bố thời gian học cho tổ hợp liên học phần 95 Bảng 2.16 Kế hoạch thực số hoạt động dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA 101 Bảng 2.17 Biện pháp kỹ thuật sử dụng dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA106 Bảng 2.18 Kịch sƣ phạm dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA 107 Bảng 2.19 Mô tả hoạt động GV&SV xác định mục tiêu tên dự án108 Bảng 2.20 Mô tả hoạt động SV&GV “Xây dựng kế hoạch thực dự án” 110 ... 17 1.2.1 Dự án dự án học tập 17 1.2.2 Dạy học dựa vào dự án 18 1.2.3 Dạy học ngành CNKT Cơ điện tử dựa vào dự án 19 1.2.4 Công nghệ Kỹ thuật Cơ điện điện tử 20... CỦA DẠY HỌC NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ DỰA VÀO DỰ ÁN Ở TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT 1.1 Tổng quan cơng trình nghiên cứu liên quan đến đề tài 1.1.1 Lịch sử dạy học dựa vào dự án Có... tài? ?Dạy học ngành công nghệ kỹ thuật Cơ điện tử dựa vào dự án trường đại học Sư phạm kỹ thuật? ?? Mục đích nghiên cứu Thiết kế hệ thống DAHT, xây dựng tiến trình biện pháp dạy học ngành CNKT Cơ điện