DẠY học vẽ kỹ THUẬT dựa vào CÔNG NGHỆ TƯƠNG tác ảo ở TRƯỜNG CAO ĐẲNG tt

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI ************ TRẦN KIM TUYỀN D DẠY HỌC VẼ KỸ THUẬT VÀO C NG NGHỆ TƯ NG T C ẢO Ở TRƯỜNG C O ĐẲNG Chuyên ngành: LL&PPDH mơn Kĩ thuật Cơng nghiệp Mã số: 9.14.01.11 TĨM TẮT LUẬN N TIẾN SĨ KHO HỌC GI O DỤC Hà Nội - 2018 Cơng trình đƣợc hồn thành tại: TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI Người hướng dẫn khoa học: GS.TS Nguyễn Xuân Lạc TS Nguyễn Toàn Phản biện 1: PGS.TS Trần Khánh Đức Trƣờng Đại học Bách khoa Hà Nội Phản biện 2: PGS.TS Mạc Văn Tiến Viện VCKH dạy nghề Phản biện 3: PGS.TS Tạ Tri Phƣơng Trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội Luận án đƣợc bảo vệ Hội đồng chấm luận án cấp Trƣờng, họp Trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội Vào hồi … … ngày … tháng … Năm 2018 Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thƣ viện Quốc gia, Hà Nội - Thƣ viện Trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội MỞ ĐẦU LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Ngày nay, phát triển mạnh m khoa học kỹ thuật, công nghệ thông tin truyền thông đ tác động nhiều đến giáo dục đào tạo Trƣớc sức ép địi hỏi khoa học cơng nghệ, giáo dục đào tạo cần phải có chiến lƣợc đổi phƣơng pháp dạy học để nâng cao chất lƣợng đào tạo Một đổi ứng dụng công nghệ thông tin dạy học: giáo viên (GV) sử dụng máy tính, khai thác phần mềm tƣơng tác ảo để giảng dạy, ngƣời học học l c, nơi mức độ c ng thông qua sử dụng máy tính, phần mềm tƣơng tác ảo, để học phát triển tƣ sáng tạo Biện pháp đặc biệt có ý nghĩa dạy học V kỹ thuật (VKT) Đó lý chủ yếu khiến tác giả chọn đề tài luận án là: “Dạy học Vẽ kỹ thuật dựa vào công nghệ tương tác ảo trường Cao đẳng” MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Nghiên cứu lý luận thực tiễn công nghệ tƣơng tác ảo để vận dụng dạy học VKT trƣờng cao đẳng nhằm đổi phƣơng pháp dạy học, góp phần nâng cao chất lƣợng, hiệu dạy học KHÁCH THỂ, ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU Kh ch th nghi n c u: Quá trình dạy học VKT trƣờng cao đẳng Đối tư ng nghi n c u Công nghệ tƣơng tác ảo vận dụng vào trình dạy học VKT Cụ thể hệ thống phƣơng tiện, phƣơng pháp kỹ dạy học VKT môi trƣờng mô máy tính mạng tạo 3.3 Phạm vi nghi n c u Vận dụng công nghệ tƣơng tác ảo vào trình dạy học học phần VKT trƣờng cao đẳng nói chung trƣờng Cao đẳng nghề thành phố Hồ Chí Minh nói riêng GIẢ THUYẾT KHOA HỌC Nếu sử dụng công nghệ dạy học tƣơng tác ảo vào trình dạy học VKT s tạo nên động cơ, hứng th học tập, tính sáng tạo sinh viên, góp phần nâng cao hiệu dạy học NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU 5.1 Nghiên cứu lý luận dạy học tƣơng tác 5.2 Nghiên cứu đặc điểm môn VKT trƣờng cao đẳng 5.3 Nghiên cứu lý luận công nghệ dạy học tƣơng tác ảo vận dụng vào dạy học VKT 5.4 Thiết kế số giảng VKT điển hình dựa vào cơng nghệ tƣơng tác ảo 5.5 Tổ chức kiểm nghiệm, đánh giá tính khả thi hiệu việc dạy học VKT dựa vào công nghệ tƣơng tác ảo trƣờng Cao đẳng nghề Thành phố Hồ Chí Minh nói riêng trƣờng cao đẳng nói chung PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 6.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuy t: Phân tích tài liệu, tổng hợp tài liệu, hệ thống hóa, khái quát hóa nguồn tƣ liệu để xây dựng sở lí thuyết cho đề tài 6.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn: Điều tra phiếu hỏi, quan sát, vấn, xin ý kiến chuyên gia thực nghiệm sƣ phạm 6.3 Phương pháp thống kê toán học: Để xử lý số liệu khảo sát thực trạng kiểm nghiệm, đánh giá biện pháp đ đề xuất ĐÓNG GÓP CỦA LUẬN ÁN 7.1 Xác định rõ đƣợc đặc điểm có tính phƣơng pháp luận VKT, mơ hình hố mơ v a chất VKT (mục tiêu sản phẩm v ) v a phƣơng tiện dạy học VKT (mơ tƣơng tác ảo) 7.2 Góp phần xây dựng lý luận công nghệ tƣơng tác ảo 7.3 Những lý luận khoa học thực tiễn đƣợc trình bày đƣợc sử dụng làm tài liệu tham khảo nghiên cứu, giảng dạy dạy nghề khối Kỹ thuật sơ sở; 7.4 Đề xuất quy trình dạy học cơng nghệ tƣơng tác ảo có sử dụng máy tính phần mềm h trợ việc dạy học môn VKT CẤU TRÚC CỦA LUẬN ÁN Nội dung luận án gồm chƣơng phần kết luận, khuyến nghị (127 trang), có bảng, 35 hình sơ đồ Ngồi cịn có: phần mở đầu (6 trang), số tài liệu tham khảo: 57; phụ lục: (25 trang) Chương C SỞ LÍ LUẬN VÀ TH C TIỄN VỀ C NG NGHỆ TƯ NG T C ẢO 1.1 T NG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU VỀ C NG NGHỆ TƢƠNG TÁC ẢO 1.1.1 V n nghi n c u v công nghệ tương t c ảo tr n th giới Trong lịch sử phát triển giáo dục, vấn đề công nghệ dạy - học đ đƣợc nhiều tác giả đề cập đến t thập kỷ ban đầu kỷ XX Sau thập kỷ 50 – 60, cơng nghệ dạy học có bƣớc phát triển phƣơng tiện dạy học đa dạng, đại mà chuyển mạnh sang trình thiết kế trình dạy học tối ƣu Dạy học tƣơng tác giới t xƣa đến đ đƣợc đề cập, nghiên cứu với nhiều mức độ khác Hoạt động dạy học bao gồm nhiều yếu tố, mối quan hệ tác động qua lại với tạo nên vận động trình dạy học theo mục tiêu đ định Dạy học tƣơng tác ban đầu đƣợc nghiên cứu, phân tích chủ yếu tƣơng tác tác nhân ngƣời dạy - ngƣời học - môi trƣờng (ND - NH - MT), nhƣng tác động qua lại chủ yếu nhấn mạnh tƣơng tác ND - NH, chƣa phân tích nhiều tác động MT Đặc biệt, nhà khoa học chƣa phân tích nhiều ứng dụng mơi trƣờng cơng nghệ thơng tin truyền thơng (CNTT&TT) có sử dụng máy tính để có tƣơng tác ND với MT NH với MT Một sản phẩm thực tế ảo giới thiết bị mô SENSORAMA đƣợc phát minh Morton Heilig (Hoa K ) năm 1962 Tuy nhiên thực tế ảo đƣợc nghiên cứu nhƣng để ứng dụng vào giáo dục đào tạo chƣa đƣợc nhiều Đặc biệt GV ứng dụng cơng nghệ vào dạy học có tƣơng tác ảo lên đối tƣợng mô thơng qua máy tính chƣa nhiều, chƣa có quy trình tổng quát cụ thể 1.1.2 V n nghi n c u v công nghệ tương t c ảo Việt Nam Tại Việt Nam, vai trò thành tố hoạt động dạy học đ đƣợc quan tâm xem xét t sớm Ba yếu tố trung tâm hoạt động dạy học theo chiến lƣợc dạy học dựa vào tƣơng tác đ đƣợc bậc tiền nhân xem trọng Ngày nay, việc ứng dụng ảo mô việc giảng dạy nhà trƣờng đ phổ biến Luận án Lê Thanh Nhu Vận dụng phƣơng pháp mô vào dạy học kỹ thuật công nghiệp”[25] c ng d ng lại mơ để xem, chƣa có tƣơng tác vào đối tƣợng Đặc biệt kỹ thuật đ ứng dụng mơ số (ảo) có tƣơng tác ngƣời cho kết thật mà ảo nhƣ chế tạo khuôn công nghệ ảo, hệ thống buồng lái máy bay, sử dụng mô số (ảo) kết thật Trong dạy học đ ứng dụng CNTT, sử dụng máy tính để mô GV lập NH xem để hiểu rõ học nhƣng chƣa có tƣơng tác NH máy tính đa điểm thay đổi theo t y ý tìm kết Trong thời đại CNTT nên việc sử dụng CNTT TT vào dạy học ngƣời thầy phải sử dụng công nghệ dạy học để đổi phƣơng pháp dạy học (PPDH) Chính vây, nghiên cứu việc GV vận dụng công nghệ dạy học tƣơng tác ảo vào q trình dạy học nói chung, dạy học mơn VKT nói riêng nhằm góp phần nâng cao chất lƣợng, hiệu dạy học việc thiết thực, có ý nghĩa 1.2 MỘT SỐ KHÁI NIỆM 1.2.1 Công nghệ dạy học Công nghệ dạy học hệ thống phƣơng tiện, phƣơng pháp kỹ dạy học nhằm vận dụng quy luật khách quan nhƣ khoa học thần kinh nhận thức, tâm lý học, giáo dục học,… tƣơng tác vào NH, NH sử dụng công nghệ học tập phƣơng tiện, phƣơng pháp kỹ học tập môi trƣờng học tập, tạo nên kết học tập xác định NH 1.2.2 Tương t c – dạy học tương t c - Tương tác tác động qua lại chủ thể ND - NH - MT dạy học - Dạy học tương tác dạy học hƣớng vào NH, NH trung tâm tác nhân hoạt động học Trong diễn hoạt động tƣơng tác chủ thể MT dạy học đƣợc tổ chức ph hợp, địi hỏi tích cực tự lực cao ND đóng vai trị chủ yếu ngƣời tổ chức môi trƣờng học tập hƣớng dẫn, gi p đỡ NH để hoàn thành nhiệm vụ dạy học, đảm bảo thành cơng q trình dạy học 1.2.3 Tương t c ảo – dạy học tương t c ảo - Tương tác ảo tƣơng tác ngƣời với MT dạy học với trợ gi p thiết bị số, tƣơng tác giao diện Windows, Icons, Menus, Pointers, tƣơng tác cảm ứng, điều hoạt trực tiếp kiểu kéo – thả t y biến qua chạy (slider),… tƣơng tác với đối tƣợng ảo thơng qua hình thức giáp mặt đƣợc thực nhƣ MT thực - Dạy học tương tác ảo dạy học hƣớng vào NH, NH trung tâm tác nhân hoạt động học, NH sử dụng công nghệ học tập, ND sử dụng công nghệ dạy học tƣơng tác ảo MT học tạo nên kết học tập xác định 1.2.4 Đ c i m phương ph p uận môn V k thuật 1.2.4.1 nh tr u tư ng Môn học VKT môn khoa học bản, môn học tiên cho môn học, môđun chuyên mơn nghề Mơn học thể hình v chủ yếu, nhìn hình v 2D phải hiểu chi tiết thực tế nhƣ cần NH tƣởng tƣợng hình khơng gian (3D) 1.2.4.2 nh mơ hình hóa mơ - Mơ hình thể thực thể khái niệm – theo cách tiếp cận xác định – vài thuộc tính quan hệ tiêu biểu đối tƣợng – gọi ngun hình nhằm hai, hai mục đích nhận thức sau: + Làm đối tƣợng nhận dạng (quan sát) thay cho nguyên hình; + Làm đối tƣợng thực nghiệm hay suy diễn ngun hình - Mơ hình hóa biểu diễn đối tƣợng nghiên cứu mơ hình tƣơng ứng theo cách tiếp cận cơng nghệ Vậy mơ hình hóa mơ thuộc tính chất c ng quan điểm chủ yếu phƣơng pháp luận VKT 1.2.4.3 nh ngôn ngữ đồ họa Đồ họa dạng thơng báo thể hình v để tiếp nhận qua thị giác, đƣợc xem dạng ngôn ngữ giao tiếp thứ hai, bên cạnh ngơn ngữ nói – viết quen biết, gọi ngôn ngữ đồ họa Bản VKT thực trở thành ngôn ngữ chung d ng kỹ thuật Bản v tiếng nói kỹ thuật 1.2.4.4 nh ti p cận công nghệ Tiếp cận theo quan điểm cơng nghệ, với hai góc độ khả thi hiệu – tức tiếp cận công nghệ Những nguyên tắc dạy học theo tiếp cận công nghệ dƣới đây, ph hợp với đặc điểm bắc cầu môn VKT: - Đảm bảo thống tính khoa học tính cơng nghệ; - Đảm bảo thống tính khả thi tính hiệu Cơng ng y c (PT,PP, KN) o v ên Mô Công ng c (PT,PP, KN) ng ng HSSV n ên, i Cơ n (n i Cơ n (n o ch, ) n c, doanh M c dung, v t t, vv ng p) gia nh, vv ê t (n ân c p ch) đồ 1.2 - Mơ hình hố q trình dạy học 1.2.4.5 nh cơng nghệ mơ Cơng nghệ mô đƣợc xây dựng tƣơng tự nhƣ cơng nghệ hệ thống phƣơng tiện, phƣơng pháp kỹ mô MT mô máy tính tạo MT ảo để tạo cảm giác nhƣ thật thƣờng có mức độ khác quan sát đƣợc điều khiển đƣợc Trong tƣơng tác ảo có thật tƣởng tƣợng, khơng có thật 1.2.5 Lý uận dạy học tương t c Lý luận dạy học tƣơng tác lý luận dạy học sở sƣ phạm tƣơng tác theo tiếp cận khoa học thần kinh học dạy, coi trình dạy học trình tƣơng tác đặc th cụ thể, tƣơng tác xoay quanh máy học ba tác nhân: ND, NH MT 1.2.5.1 Các tác nh n c a trình dạy học Ba tác nhân trình dạy học: ND - NH - MT 1.2.5.2 Các thao tác hoạt đ ng dạy học Hoạt động sƣ phạm bao gồm toàn hoạt động NH, hoạt động ND gi p đỡ NH trình học hai hoạt động chịu ảnh hƣởng MT xung quanh 1.2.5.3 ương tác môi trường sư phạm Sự khác biệt tƣơng tác đại với tƣơng tác dạy học truyền thống là: 1) Định hƣớng tƣơng tác đại; 2) Khả tƣơng tác đại, nhờ CNTT&TT 1.2.5.4 Các nguyên lý ản c a dạy học tương tác - Nguy n NH - ngƣời thợ; - Nguy n ND - ngƣời hƣớng dẫn; - Nguy n 3: MT xung quanh ảnh hƣởng 1.2.5.5 Các nguyên t c dạy học tương tác Các nguyên tắc dạy học tƣơng tác đảm bảo tính khả thi hiệu q trình dạy học 1.2.6 Lý uận v Cơng nghệ dạy học tương t c ảo 1.2.6.1 Công nghệ dạy học tương tác ảo Công nghệ dạy học tƣơng tác ảo công nghệ dạy học theo lý luận dạy học tƣơng tác, tƣơng tác ảo, tƣơng tác MT mô ứng dụng CNTT&TT multimedia, phƣơng tiện số mô phỏng, tƣơng tác tham biến với giao diện máy tính lấy NH làm trung tâm phƣơng thức dạy học để đƣợc kết thật kết nhƣ thật Dạy học tƣơng tác ảo bao gồm tất nội dung hình thức vốn có phƣơng tiện, phƣơng pháp kỹ tƣơng tác công nghệ dạy học truyền thống, nhƣng có khác biệt nội dung, hình thức, phƣơng tiện số mô chất lƣợng, định hƣớng tƣơng tác đại khả tƣơng tác đại dẫn đến, nhƣ học làm, làm thực làm ảo, vào l c, ch , với độ nhằm tác 11 1.3 THỰC TRẠNG DẠY HỌC M N VẼ KỸ THUẬT TẠI CÁC TRƢỜNG CAO ĐẲNG 1.3.1 Khảo s t 1.3.1.1 Mục đ ch Khảo sát nhằm tìm hiểu thực trạng dạy học tƣơng tác tƣơng tác ảo giảng dạy trƣờng cao đẳng nghề 1.3.1.2 ối tư ng khảo sát Đối tƣợng giảng viên, cán quản lý trƣờng Cao đẳng nghề (CĐN) thành phố Hồ Chí Minh số tỉnh lân cận (gồm 42 GV giảng dạy môn VKT) 1.3.1.3 N i dung Khảo sát thực trạng ứng dụng PPDH trình đào tạo nghề; khảo sát thực trạng việc học tập trƣờng tƣơng tác học tập; đánh giá thực trạng môi trƣờng học tập 1.3.2 K t Qua số liệu thống kê PPDH cho ta thấy đa số ứng dụng phƣơng pháp truyền thống kết hợp phƣơng pháp nhƣ phƣơng pháp diễn giảng, thuyết trình, vấn đáp, đàm thoại sử dụng phƣơng tiện giảng dạy đa số sử dụng bảng phấn, bảng biểu, cịn sử dụng phƣơng tiện dạy học đại Ứng dụng phần mềm giảng dạy chủ yếu Pwerpoint, AotuCAD Flash 1.3.3 Nhận ịnh - GV giảng dạy môn VKT soạn chủ yếu sử dụng phần mềm Pwerpoint - Mục đích ứng dụng phần mềm để trình chiếu, nghe nhìn chí cịn có việc để NH xem – ghi - Trang thiết bị phục vụ cho giảng dạy môn VKT thiếu - Giáo viên chủ yếu sử dụng PPDH truyền thống 12 K t uận chương Qua nghiên cứu sở lý luận thực tiễn dạy học tƣơng tác ảo dạy học mơn VKT trƣờng cao đẳng, r t số nhận định sau: Nêu rõ đặc điểm có tính phƣơng pháp luận VKT: mơn học mơ hình hóa mơ phỏng, sử dụng ngôn ngữ đồ họa, sử dụng tiếp cận công nghệ, quan tâm tính khả thi tính hiệu giải pháp Trong mơ hình hóa mơ sở phƣơng pháp luận nghiên cứu khoa học dạy học nói chung Đ đề xuất quy trình thiết kế mơ hình để ứng dụng vào mô Trên sở nghiên cứu lý luận dạy học tƣơng tác – lý luận dạy học sở sƣ phạm tƣơng tác Roy-Denommé theo tiếp cận khoa học thần kinh dạy học, coi trình dạy học trình tƣơng tác đặc th xoay quanh máy học ba tác nhân gồm: ngƣời dạy – ngƣời học – môi trƣờng, ngƣời học trung tâm, ngƣời dạy hƣớng dẫn gi p đỡ, mơi trƣờng có ảnh hƣởng tất yếu Dạy học tƣơng tác ảo dạy học tƣơng tác mơi trƣờng mơ máy tính tạo Công nghệ dạy học tƣơng tác ảo bao gồm nội dung hình thức vốn có công nghệ dạy học truyền thống nhƣng điểm khác biệt dạy học phƣơng tiện số mô chất lƣợng, định hƣớng tƣơng tác đại khả tƣơng tác đại dẫn đến, tƣơng tác ảo diễn vào l c, ch , với độ tác tác động vào ngƣời học 13 Chương DẠY HỌC VẼ KỸ THUẬT D VÀO C NG NGHỆ DẠY HỌC TƯ NG T C ẢO Ở TRƯỜNG C O ĐẲNG 2.1 VẬN DỤNG C NG NGHỆ DẠY HỌC TƢƠNG TÁC ẢO VÀO DẠY HỌC VẼ KỸ THUẬT 2.1.1 Thi t k c c mơ hình mơ V k thuật * B1: Chọn nội dung cần thiết kế mơ hình: Xây dựng mơ hình để mơ vật thể bị cắt Hình cắt – Mặt cắt * B2: Chọn phƣơng tiện thiết kế: Sử dụng máy tính có cài phần mềm Solidwork phần mềm h trợ khác * B3: Chọn phần mềm thiết kế ngơn ngữ lập trình: Chọn phần mềm Solidwork để thiết kế v mơ hình Lƣu ý: Phần mềm GV phải biết thiết kế sử dụng, nên tác giả nêu cách thức chi tiết t ng lệnh GV phải thực * B4: Thiết kế kịch tƣơng tác ảo mơ hình: - V hai chi tiết độc lập: cat dung 2.1 cat dung 1, - Ghép hai chi tiết lại thành chi tiết: Hinh_minh_hoa_cat_dung (Default) - Chọn Save As” với đuôi file *.easm, *.eprt - Mở phần mềm eDrawings 2005 mở file v a v có file *.easm, *.eprt Save As” lại với định dạng *.exe - Sau mô tƣơng tác ảo thử chƣơng trình chạy độc lập khơng cần cài đặt phần mềm khác * B5: Xây dựng mơ hình: - Chạy phần mềm Solidwork mở trang mới, - Thiết kế v mơ hình theo kịch bƣớc 4, - Lƣu lại file v a v 14 * B6: Kiểm tra: Chạy thử mơ hình v a thiết kế Solidwork đạt yêu cầu lƣu lại với dạng *.easm *.eprt Sau chạy phần mềm eDrawings mở file v a lƣu lƣu lại file dạng *.exe (ví dụ mơ hình Hinh_minh_hoa_cat_dung.exe) * B7: Vận dụng: mơ hình hồn chỉnh (hình - Hinh_minh_hoa_cat_dung.exe) để chạy độc lập mô phỏng, đƣa vào giáo án 2.1.2 Ph n m m dạy học c c dạng tương t c ảo dạy học tương t c ảo V k thuật 2.1.2.1 Giáo trình điện tử mơn Vẽ kỹ thuật Nội dung giáo trình bao gồm: 1) Nội dung lý thuyết tƣơng ứng với t ng chƣơng chƣơng trình mơn học VKT, nội dung cụ thể có lý thuyết hình biểu diễn đƣợc liên kết với mơ hình để mô thông qua phần mềm mô 2) Nội dung kiểm tra đánh giá với hình thức trắc nghiệm trả lời, có giải thích 2.1.2.2 Phần m m eDrawings dạng tương tác Sau thiết kế mơ hình nhƣ t đó mở file eDrawings để chạy mô tƣơng tác ảo Các dạng tƣơng tác ảo phần mềm eDrawings thực đƣợc, cụ thể: - Tương tác tr n Icons i u ch nh hư ng nh n tƣợng, n hi n hành tách p ráp chi ti t t i chuy n, cắt đối ng, xoay, v n hành m màu h y i ph ng to h y thu nh m h nh hi chọn icons tƣơng ứng s có hình tƣơng ứng lớn nhỏ rê chuột - Tương tác m h i ng th t ch t trọng chọn ss Properties Đƣợc sử dụng giáo án Hình cắt, mặt cắt 2.1.2.3 Phần m m GeoGe 5.0 dạng tương tác Geogebra d ng để v hình học nhƣ điểm, đoạn thẳng, đƣờng thẳng Đặc điểm quan trọng phần mềm Geogebra khả 15 tạo gắn kết đối tƣợng hình học Đặc điểm gi p cho phần mềm v đƣợc hình xác có khả tƣơng tác nhƣ chuyển động để mô nhƣng giữ đƣợc mối quan hệ đối tƣợng Các dạng tƣơng tác ảo GeoGebra: Trên Menus; - Trên Icons; - Tƣơng tác click chuột thông qua điểm – Pointers - Kéo thả; Di chuyển t y ý 2.1.2.4 Phần m m Ca ri 3D v2 dạng tương tác Cabri 3D v2 cho phép mô tƣơng tác có thay đổi tham số liên tục t đơn giản đến phức tạp; đo lƣờng đối tƣợng, tích hợp liệu số; hiển thị lại quy trình dựng hình Các tƣơng tác: Hình chiếu thay đổi khi: - Nhấp rê chuột vào tâm chiếu; - Thay đổi kích thƣớc vật chiếu; - Thay đổi vị trí hai mặt phẳng Các dạng tƣơng tác ảo Cabri 3D v2: - Tác động điểm, nhấp rê chuột vào tâm chiếu; - Nhập số thay đổi kích thƣớc vật chiếu; - Thay đổi t y vị trí hai mặt phẳng 2.2 THIẾT KẾ BÀI GIẢNG VẼ KỸ THUẬT DỰA VÀO C NG NGHỆ DẠY HỌC TƢƠNG TÁC ẢO Trong mục này, t c giả trình bày gi o n chi ti t chương trình VKT dành cho sinh vi n cao ẳng Đó c c - Bài 3: Hình cắt mặt cắt - Bài 5: Mối quan hệ điểm, đƣờng mặt phẳng hình chiếu - Bài 8: Hình chiếu trục đo Trong giáo án thể tƣơng tác GV với SV với môi trƣờng mô phỏng, thể rõ tƣơng tác ảo trình dạy học Việc tổ chức dạy học theo hình thức giáp mặt phịng máy tính 16 K t uận chương Qua triển khai dạy học VKT khẳng định việc sử dụng máy tính có h trợ phần mềm Soliwork để xây dựng đối tƣợng tƣơng tác ảo thực theo quy trình thiết kế mơ hình ta thiết kế đƣợc mơ hình nhiều nội dung mơn học Cụ thể chƣơng 4, 6, 7, (chƣơng 4: Biểu diễn vật thể; chƣơng 6: V quy ƣớc mối ghép khí; chƣơng 7: Bánh lị xo; chƣơng 8: Bản v chi tiết – v lắp) sử dụng phần mềm eDrawings để ngƣời học thực tƣơng tác ảo mơ hình ảo Khi tƣơng tác Icons điều chỉnh hƣớng nhìn, di chuyển, cắt đối tƣợng, ẩn hiện, vận hành – lắp ráp, tách đối tƣợng, xoay, chọn đối tƣợng xem khối hay khung lƣới, phóng to thu nhỏ, tính khối lƣợng, thể tích tỉ trọng Kết tƣơng tác máy tính tạo hiệu việc dạy học VKT, thể qua giảng điển hình với giáo án Hình cắt Mặt cắt Riêng chƣơng 2, (V hình học – hình học họa hình; Hình chiếu vng góc; Hình chiếu trục đo) sử dụng phần mềm dạy học tƣơng tác mô GeoGebra, Cabri3D với tƣơng tác tham biến, theo điều hoạt phƣơng tiện tƣơng tác định chạy d ng, dựng hình, tạo gắn kết đối tƣợng xác Điều đƣợc thể qua giảng điển hình với giáo án Mối quan hệ điểm, đƣờng mặt phẳng hình chiếu Hình chiếu trục đo Với phần mềm tƣơng tác ảo đƣợc sử dụng thiết kế, mô đƣợc đƣa vào soạn giáo án điển hình, sử dụng dạy học tƣơng tác ảo mơn học VKT Tính khả thi hiệu giáo án đƣợc kiểm nghiệm phƣơng pháp khoa học s đƣợc trình bày chƣơng 17 Chương KIỂM NGHIỆM VÀ Đ NH GI 3.1 KHÁI QUÁT QUÁ TR NH KIỂM NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ Mục ích ki m nghiệm nh gi Kiểm nghiệm đánh giá nhằm xác định tính khả thi hiệu việc ứng dụng công nghệ dạy học tƣơng tác ảo vào bải giảng tƣơng tác ảo môn VKT trƣờng cao đẳng Nội dung ki m nghiệm nh gi Vận dụng công nghệ dạy học tƣơng tác ảo môn VKT qua kiểm nghiệm đƣợc chọn chƣơng 2: Mối quan hệ điểm, đƣờng mặt phẳng hình chiếu; Hình chiếu trục đo; Hình cắt mặt cắt 3 Đối tư ng ki m nghiệm Thực nghiệm đƣợc tiến hành trƣờng cao đẳng nghề thành phố Hồ Chí Minh với nghề Cắt gọt kim loại Giáo viên giảng dạy đối tƣợng học sinh viên học nghề Cắt gọt kim loại khóa K15, K16 3.2 PHƢƠNG PHÁP KIỂM NGHIỆM 3.2.1 Phương ph p chuy n gia 3.2.1.1 Cách thực Chuẩn bị tài liệu: giảng nội dung lý luận tƣơng tác công nghệ dạy học tƣơng tác ảo Gửi cho chuyên gia đánh giá thông qua phiếu nhận xét 3.2.1.2 t t nh t nh 1- Việc thiết kế dạy theo quy trình soạn giáo án dạy học dạy học tƣơng tác ảo môn VKT ph hợp; 2- Việc dạy học tƣơng tác ảo s làm cho HSSV có động cơ, hứng th học tập, phát triển tƣ sáng tạo 18 b) t nh ng 1- Vận dụng lý luận dạy học tƣơng tác vào dạy học mơn VKT mơn học khác hồn tồn khả thi: 91%; 2- Vận dụng công nghệ dạy học tƣơng tác ảo vào dạy học mơn VKT hồn tồn khả thi: 89%; 3- Soạn giáo án tƣơng tác ảo môn VKT khả mơn học khác hồn tồn khả thi: 100%; 4- Dạy học tƣơng tác ảo môn VKT cho đối tƣợng HSSV trƣờng cao đẳng hoàn toàn khả thi: 100%; 5- Dạy học tƣơng tác ảo môn VKT cho đối tƣợng sinh viên qua giảng mục tiêu dạy, nội dung, phƣơng pháp, phƣơng tiện đạt hiệu cao so với cách dạy truyền thống: 82% 3.2.2 Phương ph p thực nghiệm sư phạm 3.2.2.1 N i dung thực nghiệm Tác giả chọn Hình cắt Mặt cắt” để tổ chức thực nghiệm sƣ phạm 3.2.2.2 hành phần đối tư ng GV dạy trƣờng CĐN Thành phố Hồ Chí Minh thực giảng dạy; NH SV học nghề Cắt gọt kim loại khóa K15 (2 lớp) khóa K16 (3 lớp) với tổng số 138 SV M i lớp đƣợc tách nhóm với số lƣợng học lực tƣơng đƣơng Nhƣ thế, lớp đối chứng (ĐC) có 69 SV lớp thực nghiệm (TN) c ng có 69 SV Thời gian tổ chức thực nghiệm sƣ phạm đƣợc tiến hành năm học 2015 - 2016 (Bảng 3.1) 3.2.2.3 Cách thực - Giáo viên chuẩn bị tài liệu, giáo án, phịng máy tính có cài trƣớc phầm mềm - Nhóm lớp TN đƣợc trang bị giáo trình điện tử để tham khảo tự học máy tính Nhóm lớp ĐC đƣợc tổ chức học bình thƣờng 19 Bảng 3.1 - Thành phần i tư ng th c nghi m Lớp đối chứng (ĐC) Thứ tự M lớp Lớp (nhóm 2) Sĩ số Lớp thực nghiệm (TN) Lớp (nhóm 1) Sĩ số C15CK1 Nhóm 12 Nhóm 12 C15CK2 Nhóm 15 Nhóm 15 C16CK1 Nhóm 15 Nhóm 15 C16CK2 Nhóm 16 Nhóm 16 C16CK3 Nhóm 11 Nhóm 11 69 69 Tổng - Sau tổ chức dạy học xong, hai lớp c ng thực kiểm tra với đề chung 3.2.2.4 t a) t nh t nh: - Ở lớp đối chứng: + SV ghi theo lời GV giảng v theo hình bảng Một số SV khơng tập trung nói chuyện; + Giờ học im lặng, căng thẳng SV hoàn toàn thụ động ghi chép v theo hình v GV; + Một số SV l ng t ng, thờ - Ở lớp thực nghiệm: + Hầu hết SV ham thích, phân tích hình v nhanh hơn, có nhiều đáp án hơn; 20 + SV ghi chép hơn, chủ yếu lắng nghe tƣơng tác máy tính để tìm kết quả; + SV tích cực tƣ thảo luận, đƣa nhiều trƣờng hợp khác; + Nhiều SV trao đổi tìm nhiều vấn đề; + Khi trao đổi với SV ngồi giờ, học có máy tính có tƣơng tác tìm nhiều phƣơng án, q trình tƣởng tƣợng khơng gian khơng cần suy nghĩ nhiều; + Khơng khí lớp học vui, nhẹ nhàng khơng áp lực b) t nh ng Sau kiểm tra lớp ĐC TN, ta có kết bảng 3.2: Bảng 3.2TT M lớp t i m tr củ Lớp xi p i chứng th c nghi m 10 N C15CK1 C15CK2 C16CK1 C16CK2 C16CK3 Tổng ĐC 12 1 0 TN 12 0 3 2 1 ĐC 15 0 TN 15 0 3 1 ĐC 15 2 TN 15 1 3 3 ĐC 16 1 2 0 TN 16 0 4 ĐC 11 2 1 0 TN 11 0 2 3 ĐC 69 10 21 14 TN 69 14 16 15 12 T bảng 3.2 s lập đƣợc phân phối Fi (bảng 3.3) 21 Bảng 3.3 - Bảng phân ph i Fi Lớp N xi 10 ĐC 69 10 21 14 TN 69 14 16 15 12 Qua bảng 3.3 cho thấy Mod lớp đối chứng ứng với xi = lệch bên trái so với trung vị Mod lớp thực nghiệm lệch ứng với xi = lệch bên trái so với trung vị 6,5 + Lập bảng tầng suất (số % sinh viên đạt điểm xi: f(%) T bảng phân phối 3.3 tính đƣợc bảng tầng suất fi: Số % sinh viên đạt điểm xi đƣợc nêu bảng 3.4 Bảng 3.4 - Bảng tầng suất fi S % sinh vi n ạt i m i Lớp xi 10 N ĐC 69 2,90 7,25 14,49 30,43 20,29 13,04 10,14 1,45 0,00 TN 69 0,00 1,45 4,35 20,29 23,19 21,74 17,39 8,70 2,90 + Lập bảng tầng suất hội tụ (Fa) T bảng 3.3 tính đƣợc bảng tần suất hội tụ tiến (Fa: số % sinh viên đạt t điểm xi trở lên) thể bảng 3.5 Bảng 3.5 - Bảng tần suất h i tụ ti n (F Lớp xi s % SV ạt từ i m i trở n 10 N ĐC 69 100 92,03 89,13 74,64 43,48 22,46 8,70 TN 69 0,00 100 1,45 0.00 99,28 94,93 75,36 51,45 17,39 8,70 2,90 + Tính tham số đặc trƣng : T bảng 3.3 tính đƣợc giá trị trung bình cộng (k vọng) X X ĐC = 5,45; X TN = 6,60 22 * Giá trị phƣơng sai S2 : S  n N  (x i 1 i  X ) Fi Để tính phƣơng sai ta lập bảng số liệu để tính phƣơng sai, độ lệch chuẩn hệ số biến thiên lớp ĐC TN Sau tính tốn, ta có đƣợc giá trị lớp đối chứng: * Phƣơng sai: S2ĐC = 163,0725/69 = 2,363 * Độ lệch chuẩn: SĐC = 1,5373 * Hệ số biến thiên: VĐC = (1,373/5,45)*100% = 28,2073% Tƣơng tự, ta tính giá trị số đặc trƣng lớp TN đƣợc kết nhƣ sau * Phƣơng sai: S2TN = 158,44/69 = 2,2962 * Độ lệch chuẩn: STN = 1,5153 * Hệ số biến thiên: VTN = (1,5153/6,60)*100% = 22,9591% Tiếp tục tính, ta có: * Hệ số độ lệch thu gọn: 1  X TN  X ĐC STN S2  ĐC NTN N ĐC  6.60  5.45 1.15   3.1524 2.2962 2.3634 0.3648  69 69 Chọn mức ý nghĩa 0,05, tra bảng độ lệch thu gọn với K = N TN + NĐC – = 136, ta có   1,65 So sánh hệ số thu gọn: hệ số 3,1524 >1,65 có nghĩa khác X TN X ĐC có ý nghĩa * Hệ số F: = STN F S ĐC điểm số lớp 2,2962/2,3634 = 0.97 gần chứng tỏ thực nghiệm lớp đối chứng phân bố ổ định xung quanh giá trị X T giá trị phân bố F, chọn mức ý nghĩa 0,05 tra bảng phân phối Fisher – Snedecor ta đƣợc F  = 1, So sánh với F F  ta thấy F < F  Có nghĩa lệch S2TN S2ĐC chấp nhận đƣợc 23 K t uận chương T nhận xét chuyên gia kết thực nghiệm sƣ phạm cho thấy: Qua lớp thực nghiệm nhận thấy dạy sinh động, tích cực, sáng tạo SV ch ý chủ động thảo luận không nhàm chán Chất lƣợng lớp TN đƣợc tăng lớp ĐC: Điểm trung bình cộng lớp TN tăng so với lớp ĐC Hệ số biến thiên lớp TN nhỏ lớp ĐC Điều nói lên độ phân tán kiến thức quanh điểm trung bình cơng lớp TN nhỏ Lớp TN có tài liệu Giáo trình điện tử tƣơng tác nên ngƣời học tự học nhà học internet theo hƣớng trực tuyến Vận dụng công nghệ dạy học tƣơng tác ảo cho môn V kỹ thuật thông qua việc mơ có tƣơng tác ảo làm cho ngƣời học có động học tập, hứng th sáng tạo Nhờ mà kết học tập cao KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ K t uận Sau trình nghiên cứu, nhiệm vụ nghiên cứu đ đƣợc thực đạt kết T r t số kết luận nhƣ sau: Qua nghiên cứu lí luận tác giả hệ thống đƣợc đặc điểm phƣơng pháp luận VKT làm sở phƣơng pháp dạy học VKT Nghiên cứu sở lý luận thực tiễn gớp phần xây dựng lý luận, công nghệ dạy học tƣơng tác ảo ứng dụng vào môn VKT trƣờng Cao đẳng T việc áp dụng quy trình dạy học tƣơng tác ảo có sử dụng phần mềm h trợ việc dạy học mơn VKT khẳng định việc đổi phƣơng pháp dạy học môn VKT theo hƣớng khả thi hiệu 24 Đ xây dựng thành công giảng điển hình tƣơng tác ảo d ng dạy học mơn VKT Qua tổ chức kiểm nghiệm đánh giá, khẳng định tính khả thi hiệu việc ứng dụng Công nghệ tƣơng tác ảo, khẳng định tính đ ng đắn giả thuyết khoa học mà đề tài đ nêu Nhìn chung, kết vận dụng dạy học tƣơng tác ảo vào trình dạy học môn VKT đ tạo cho SV hứng th học tập, bƣớc đầu rèn luyện kỹ thực hành, tự lực tìm hiểu nghiên cứu, góp phần nâng cao chất lƣợng, hiệu dạy học môn học Một số ki n nghị Nhà trƣờng cần đầu tƣ sở vật chất, thiết bị, sở hạ tầng theo hƣớng đại hóa cơng nghệ dạy học để ph hợp với thời đại ngày Tiếp tục nghiên cứu thêm tƣơng tác ảo trực tuyến cho dạy học môn VKT môn học/môđun khác Giáo viên cần đƣợc bồi dƣỡng tự bồi dƣỡng nhiều cơng nghệ dạy học có ứng dụng CNTT TT 25 D NH MỤC C NG TRÌNH KHO HỌC ĐÃ ĐƯỢC C NG BỐ CỦ T C GIẢ CÓ LIÊN QU N ĐẾN LUẬN N Trần Kim Tuyền (2013), Dạy học tƣơng tác môn V kỹ thuật”, Tạp ch Giáo ục – B GD&ĐT số 312 (k tháng 6/2013), tr.53 - 55 Trần Kim Tuyền (2013), Các kỹ thuật mô Dạy – học”, Tạp ch ho học Giáo ục – Vi n NC HGD số 94 (7/2013), tr.29 -31 Trần Kim Tuyền (2013), Ứng dụng Công nghệ thông tin Dạy – học thiết kế giảng điện tử”, Tạp ch ho học Giáo ục – Vi n NC HGD số 95 (8/2013), tr.51 - 53 Nguyễn Xuân Lạc, Trần Kim Tuyền (2014), Lý luận Công nghệ mô dạy học hình học họa hình V kỹ thuật Tạp ch ho học Đại học Sư phạm Hà N i số 2/2014 VN, tr.112 - 124 Trần Kim Tuyền (2015), Công nghệ dạy học tƣơng tác ảo dạy học hình học họa hình V kỹ thuật Tạp ch phạm Hà N i số 8D, tr230-237 ho học Đại học Sư ... tác ảo diễn vào l c, ch , với độ tác tác động vào ngƣời học 13 Chương DẠY HỌC VẼ KỸ THUẬT D VÀO C NG NGHỆ DẠY HỌC TƯ NG T C ẢO Ở TRƯỜNG C O ĐẲNG 2.1 VẬN DỤNG C NG NGHỆ DẠY HỌC TƢƠNG TÁC ẢO VÀO... học tương tác ảo Công nghệ dạy học tƣơng tác ảo công nghệ dạy học theo lý luận dạy học tƣơng tác, tƣơng tác ảo, tƣơng tác MT mô ứng dụng CNTT &TT multimedia, phƣơng tiện số mô phỏng, tƣơng tác. .. khiến tác giả chọn đề tài luận án là: ? ?Dạy học Vẽ kỹ thuật dựa vào công nghệ tương tác ảo trường Cao đẳng? ?? MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Nghiên cứu lý luận thực tiễn công nghệ tƣơng tác ảo để vận dụng dạy học