Đang tải... (xem toàn văn)
5.1. Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn của công nghệ dạy học; 5.2. Triển khai công nghệ dạy học vào dạy học thực hành kỹ thuật điều khiển lập trình; 5.2.1 Xây dựng và sử dụng quy trình hình thành năng lực công nghệ cho sinh viên; 5.2.2. Phát triển chương trình môn học thực hành kỹ thuật điều khiển lập trình theo công nghệ dạy học ; 5.2.3. Thiết kế quá trình dạy học thực hành kỹ thuật điều khiển lập trình theo cấu trúc của công nghệ dạy học; 5.3. Kiểm nghiệm và đánh giá kết quả của đề tài nghiên cứu. 7.1.Xây dựng, phát triển và làm phong phú thêm cơ sở lý luận của công nghệ dạy học: +) Trên cơ sở nghiên cứu những quan điểm của các nhà khoa học trên thế giới và trong nước, tác giả đã nêu quan điểm riêng của mình về những khái niệm công nghệ, công nghệ dạy học và năng lực công nghệ; +) Phân tích sâu sắc tính tất yếu sự ra đời và phát triển của công nghệ dạy học; +) Xây dựng quy trình hình thành năng lực công nghệ. 7.2. Xây dựng biện pháp vận dụng công nghệ dạy học vào dạy học thực hành kỹ thuật điều khiển lập trình; +) Sử dụng quy trình hình thành năng lực công nghệ cho sinh viên; +) Phát triển chương trình môn thực hành kỹ thuật điều khiển lập trình theo công nghệ dạy học; +) Thiết kế quá trình dạy học thực hành kỹ thuật điều khiển lập trình theo cấu trúc của công nghệ dạy học. +) Xây dựng tài liệu hỗ trợ học tập, giảng dạy và nghiên cứu cho sinh viên và giảng viên.
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng tơi Các kết nêu luận án trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Xin trân trọng cảm ơn ! Tác giả luận án Nguyễn Đức Hỗ LỜI CẢM ƠN Tác giả xin bày tỏ lịng biết ơn trân trọng tới: Q Thầy, Cơ hướng dẫn khoa học: PGS.TS Trần Sinh Thành TS Nguyễn Thị Thu Hà tận tình hướng dẫn giúp đỡ tác giả nhiều năm để hoàn thành luận án Bộ môn Phương pháp dạy học Kỹ thuật Cơng nghiệp; Khoa Sư phạm Kỹ thuật; Phịng sau đại học; Ban Giám hiệu trường Đại học Sư phạm Hà Nội trường: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Nam Định; Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Hưng Yên; Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vinh; Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh; Trường Đại học Cơng nghiệp Hà Nội ; Trường Đại học Kinh tế Kỹ thuật Công nghiệp ; Trường Đại học Công nghiệp Tp HCM sở thành phố Thái Bình ; Trường Cao đẳng Cơng nghiệp Nam Định ; giúp đỡ, tạo điều kiện cho tác giả học tập, tham quan, khảo sát nghiên cứu để hoàn thành luận án Các Cán quản lý, Giảng viên, Giáo viên số trường Đại học, Cao đẳng sở đào tạo nghề; bạn bè, đồng nghiệp quan tâm, tạo điều kiện giúp đỡ tác giả suốt trình thực hoàn thành luận án Tác giả luận án Nguyễn Đức Hỗ MỤC LỤC Trang phụ bìa Lời cam đoan Mục lục Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình vẽ, đồ thị LỜI CAM ĐOAN .1 Nguyễn Đức Hỗ LỜI CẢM ƠN Nguyễn Đức Hỗ MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT .10 DANH MỤC CÁC BẢNG .11 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ 18 MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài 1.1 Tác động phát triển khoa học công nghệ đến giáo dục đào tạo 1.2 Quan điểm định hướng phát triển giáo dục đào tạo 1.3 Thực trạng dạy học thực hành kỹ thuật điều khiển lập trình trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Nam Định 2 Mục đích nghiên cứu 3 Khách thể, đối tượng phạm vi nghiên cứu .3 3.1 Khách thể .3 3.2 Đối tượng nghiên cứu 3.3 Phạm vi nghiên cứu .4 Giả thuyết khoa học .4 Nhiệm vụ nghiên cứu 5.1 Nghiên cứu sở lý luận thực tiễn công nghệ dạy học .4 5.2 Triển khai công nghệ dạy học vào dạy học thực hành kỹ thuật điều khiển lập trình .4 5.3 Kiểm nghiệm đánh giá kết đề tài nghiên cứu Các phương pháp nghiên cứu 6.1 Các phương pháp nghiên cứu lý luận 6.2 Các phương pháp nghiên cứu thực tiễn 6.3 Phương pháp thống kê toán học Những đóng góp luận án .6 7.1 Xây dựng, phát triển làm phong phú thêm sở lý luận công nghệ dạy học 7.2 Xây dựng biện pháp vận dụng công nghệ dạy học vào dạy học thực hành kỹ thuật điều khiển lập trình Cấu trúc luận án Chương I CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ CÔNG NGHỆ DẠY HỌC 1.1 Tổng quan vấn đề nghiên cứu 1.1.1 Giai đoạn đầu kỷ XX- 1950 1.1.2 Giai đoạn 1950-1960 1.1.3 Giai đoạn 1960-1980 10 1.1.4 Giai đoạn 1980-1990 10 1.1.5 Giai đọan từ sau 1990 .11 1.2 Công nghệ 14 1.2.1 Khái niệm công nghệ 14 1.2.2 Cấu trúc, thành phần công nghệ 17 Hình 1.1 Cấu trúc thành phần công nghệ sản xuất .17 1.2.3 Đặc điểm công nghệ .19 Hình 1.2 Sơ đồ tác động Khoa học - Công nghệ .20 1.2.4 Năng lực công nghệ 24 1.2.4.1 Khái niệm 24 1.2.4.2 Quy trình hình thành lực cơng nghệ 25 1.2.5 Một số loại công nghệ 27 1.2.5.1 Công nghệ thông tin 27 1.2.5.2 Công nghệ tự động hố 28 Hình 1.3 Cấu trúc hệ thống tự động hoá sản xuất 30 Hình 1.4 Sơ đồ khối cấu trúc hệ thống điều khiển 31 Hình 1.5 Cấu trúc xử lý thiết bị lập trình 32 Hình 1.6 Cấu trúc phần cứng PLC 33 Hình 1.7 Ghép nối modules PLC cài 33 1.3 Công nghệ dạy học 34 1.3.1 Công nghệ hóa dạy học tất yếu .34 1.3.1.1 Công nghệ - nội dung học vấn trình đào tạo 34 1.3.1.2 Công nghệ hóa dạy học, thực bốn trụ cột giáo dục kỷ XXI 36 1.3.1.3 Dạy học mang tính cơng nghệ 36 Bảng 1.1 Các yếu tố cơng nghệ q trình dạy học 37 1.3.2 Khái niệm công nghệ dạy học 41 1.3.3 Bản chất công nghệ dạy học 47 Hình 1.8 Sơ đồ chất cơng nghệ dạy học 48 1.3.4 Cấu trúc công nghệ dạy học .49 Hình 1.9 Cấu trúc cơng nghệ dạy học 49 1.3.5 Vai trị, vị trí phạm vi vận dụng cơng nghệ dạy học 50 1.3.5.1 Vai trò, vị trí cơng nghệ dạy học 50 1.3.5.2 Phạm vi vận dụng công nghệ dạy học vào trình dạy học thực hành kỹ thuật điều khiển lập trình 52 1.4 Thực trạng dạy học thực hành kỹ thuật điều khiển lập trình theo quan điểm cơng nghệ dạy học 52 1.4.1 Vai trị, vị trí môn học 53 1.4.2 Mục tiêu môn học .53 1.4.3 Nội dung chương trình .54 1.4.4 Phương pháp dạy học .55 1.4.5 Cơ sở vật chất 56 Hình 1.10 Biểu đồ mức độ trang bị điều kiện dạy thực hành PLC 57 1.4.6 Phương tiện dạy học công nghệ thông tin 58 1.4.7 Giáo viên 58 1.4.8 Sinh viên 59 Hình 1.11: Biểu đồ yếu tố phản ánh q trình học tập mơn học .60 1.4.9 Kiểm tra đánh giá .61 1.4.10 Chất lượng đào tạo 62 Kết luận chương I 63 Chương II 65 VẬN DỤNG CÔNG NGHỆ DẠY HỌC VÀO DẠY HỌC 65 THỰC HÀNH KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 65 2.1 Chương trình đặc điểm môn học thực hành kỹ thuật điều khiển lập trình .65 2.1.1 Chương trình mơn học 65 Bảng 2.1 Chương trình tổng qt mơn học thực hành PLC (cũ) 66 2.1.2 Đặc điểm môn học .67 2.2 Một số biện pháp vận dụng công nghệ dạy học vào dạy học thực hành kỹ thuật điều khiển lập trình .68 2.2.1 Hình thành lực cơng nghệ cho sinh viên 68 2.2.1.1 Nhận thức công nghệ 68 2.2.1.2 Thực hành cơng nghệ phịng học mơn .69 2.2.1.3 Thực tập công nghệ sở sản xuất 69 2.2.2 Phát triển chương trình mơn học thực hành KTĐKLT .70 2.2.2.1 Quan điểm phát triển chương trình 70 Hình 2.1 Chu trình phát triển chương trình đào tạo .71 2.2.2.2 Chương trình 71 Bảng 2.2: Chương trình tổng qt mơn học thực hành PLC (mới) .72 2.2.3 Thiết kế trình dạy học thực hành kỹ thuật điều khiển lập trình theo cấu trúc công nghệ dạy học 72 2.2.3.1 Đầu vào trình dạy học thực hành KTĐKLT .72 2.2.3.2 Tác động sư phạm 73 Hình 2.2 Sắp xếp vị trí bàn làm việc phịng thực hành .74 Bảng 2.3 Chú giải ký hiệu hình 2.2 75 Hình 2.3 Sơ đồ thực nhiệm vụ thiết kế, thi công 77 2.2.3.3 Đầu trình dạy học thực hành KTĐKLT 84 2.2.4 Ví dụ minh họa 85 2.2.5 Xây dựng tài liệu hỗ trợ học tập .101 2.2.5.1 Khái quát 101 2.2.5.2 Website tài liệu hỗ trợ giảng dạy, học tập nghiên cứu môn thực hành kỹ thuật điều khiển lập trình 102 Hình 2.4 Hình ảnh Website 103 Kết luận chương .104 Chương III 106 KIỂM NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ 106 3.1 Mục đích, nội dung phương pháp kiểm nghiệm 106 3.1.1 Mục đích kiểm nghiệm 106 3.1.2 Nội dung kiểm nghiệm 106 3.1.3 Các phương pháp kiểm nghiệm 106 3.1.3.1 Phương pháp chuyên gia 106 3.1.3.2 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 107 3.2 Kiểm nghiệm đánh giá kết 107 3.2.1 Lấy ý kiến chuyên gia 107 3.2.1.1 Lấy ý kiến đánh giá chuyên gia nội dung luận án .107 Bảng 3.1 Danh sách chuyên gia cho ý kiến đánh giá 107 3.2.1.2 Lấy ý kiến thông qua tổ chức buổi dự giảng .110 Bảng 3.2 Danh sách chuyên gia đại diện đơn vị đánh giá giảng 111 Bảng 3.3 Phân phối tần số kết đánh giá giảng .112 Bảng 3.4 Kết phương sai mẫu hiệu chỉnh, độ lệch chuẩn, hệ số biến thiên, sai số trung bình cộng 113 Bảng 3.5 Phân bố tần suất fi tần suất tích luỹ fi 114 Hình 3.1 Biểu đồ tần suất giảng ĐC giảng TN 115 Hình 3.2 Biểu đồ tần suất tích lũy giảng ĐC giảng TN 115 Bảng 3.6 Phân phối tần số kết đánh giá giảng .115 Bảng 3.7 Kết Phương sai mẫu hiệu chỉnh, độ lệch chuẩn, hệ số biến thiên, sai số trung bình cộng 117 Bảng 3.8 Phân bố tần suất fi tần suất tích luỹ fi↑ 117 Hình 3.3 Biểu đồ tần suất giảng ĐC giảng TN 118 Hình 3.4 Biểu đồ tần suất tích lũy giảng ĐC giảng TN 118 3.2.2 Thực nghiệm sư phạm đánh giá kết 119 3.2.2.1 Thời gian, địa điểm thành phần tham gia thực nghiệm .119 Bảng 3.9 Danh sách thành phần tham gia thực nghiệm sư phạm .120 3.2.2.2 Nội dung tiến trình thực nghiệm 120 Bảng 3.10 Phân phối tần số kết kiểm tra số 121 Bảng 3.11 Tần số xếp loại kết kiểm tra số 122 Hình 3.5 Biểu đồ tỷ lệ % xếp loại kết kiểm tra .122 3.2.2.3 Kết thực nghiệm sư phạm 123 Bảng 3.12 Phân phối tần số kết kiểm tra .123 Bảng 3.13 Kết Phương sai mẫu hiệu chỉnh, độ lệch chuẩn, hệ số biến thiên, sai số trung bình cộng .124 Bảng 3.14: Tần số xếp loại kết kiểm tra 126 Hình 3.6 Biểu đồ tỷ lệ % xếp loại kết kiểm tra 127 Bảng 15 Phân bố tần suất fi tần suất tích luỹ fi 127 Hình 3.7 Biểu đồ tần suất kết kiểm tra nhóm ĐC TN 128 Hình 3.8 Biểu đồ fi kết kiểm tra nhóm ĐC TN 128 Kết luận chương .129 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 131 I Kết luận 131 II Kiến nghị 132 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH Đà CƠNG BỐ 134 TÀI LIỆU THAM KHẢO 135 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Viết đầy đủ CN Công nghệ CNDH Công nghệ dạy học CPU Central processing unit – Đơn vị xử lý trung tâm CNH – HĐH Cơng nghiệp hóa – Hiện đại hóa DH Dạy học ĐC Đối chứng ĐH Đại học ĐHSPKT Đại học Sư phạm Kỹ thuật ĐKLT Điều khiển lập trình KTĐKLT Kỹ thuật điều khiển lập trình I/O Input/Output – Vào/Ra PLC Programmable logic control – Điều khiển khả trình TN Thực nghiệm RAM Random access memory – Bộ nhớ đọc, viết ROM Read only memory – Bộ nhớ đọc SX Sản xuất A; B; D; E; G; H; I Nội dung dạy học V Công việc (việc làm) 111 Bảng 3.2 Danh sách chuyên gia đại diện đơn vị đánh giá giảng TT Đơn vị ĐHSPKT Nam Định ĐHSPKT Hưng Yên ĐHSPKT Vinh Đại học Công nghiệp Hà Nội ĐH Kinh tế Công nghiệp Nam Định ĐHCN HCM sở Thái Bình Cao đẳng Cơng nghiệp Nam Định Tổng Số lượng chuyên gia dự Trưởng, phó Trưởng, Giáo viên CM khoa phó khoa giảng dạy TH chuyên môn SP KTĐKLT 1 1 1 1 1 15 Bài giảng đối chứng “Lập trình điều khiển đèn tín hiệu giao thơng” (phụ lục 5-1) “Lập trình điều khiển hệ thống băng tải” (phụ lục 5-3) thực theo phương pháp dạy học thông thường Các chuyên gia dự đánh giá phiếu chấm điểm thực hành (phụ lục 7-1), số phiếu thu 23 phiếu Bài giảng thực nghiệm “Lập trình điều khiển đèn tín hiệu giao thơng” (theo mục phần B trang 85) “Lập trình điều khiển hệ thống băng tải” (phụ lục 4c) vận dụng công nghệ dạy học Các chuyên gia dự đánh giá phiếu chấm điểm thực hành (phụ lục 7-1), số phiếu thu 23 phiếu Đánh giá định tính +) Mặc dù mơn học có nội dung tính thực tế cao việc chuẩn bị giảng tốt theo phương pháp dạy truyền thống, đối chứng chưa thực hấp dẫn sinh viên, chưa phát huy tính chủ động, tích cực sinh viên, thao tác chủ yếu mơ hình mơ nên nhiều kỹ không rèn luyện +) Đối với giảng thực nghiệm, với phương pháp thầy thiết kế, trị thi cơng Sinh viên tự lực thực việc làm mà thầy nêu Nhờ sinh viên hứng thú học tập, huy động nhiều giác quan trình thực hành 112 Kết sinh viên có kiến thức vững vàng, kỹ thành thục, tư phát triển +) Cần cung cấp tài liệu yêu cầu sinh viên nghiên cứu trước thực học Biện pháp bồi dưỡng phương pháp tự học cho sinh viên, kích thích phát huy khả sáng tạo họ học tập Đánh giá định lượng Kết giảng ĐC TN xử lý theo thống kê toán học +) Đánh giá kết giảng ĐC TN “Lập trình điều khiển đèn tín hiệu giao thơng” (Bài giảng 1) Bảng 3.3 Phân phối tần số kết đánh giá giảng Bài giảng Số phiếu Biểu điểm (Xi) thu 15 15.5 16 16.5 17 17.5 18 18.5 19 19.5 20 Đối chứng 23 0 0 0 Thực nghiệm 23 0 7 0 0 * Trung bình mẫu hay kỳ vọng mẫu: X = k ∑ xi ni n i =1 Bài giảng đối chứng: xi 15 15.5 16 16.5 17 17.5 18 18.5 19 19.5 20 Tổng ni 0 0 0 n§C = 23 xi.ni 45 62 112 132 17 0 0 0 368 X§ C = 368 = 16 23 Bài giảng thực nghiệm: xi 15 15.5 16 16.5 17 17.5 18 18.5 19 19.5 20 Tổng ni 0 7 0 0 nTN = 23 xi.ni 0 66 119 122.5 90 0 0 397.5 113 X TN = 397.5 = 17.28 23 * Phương sai mẫu hiệu chỉnh, độ lệch chuẩn, hệ số biến thiên, sai số trung bình cộng: s2 = ( ) k xi − X ni ∑ n − i =1 CV% = σ 100% X ; σ = s2 ; mX = Nhóm đối chứng σ n Nhóm thực nghiệm ( xi − X § C xi − X § C ) (x −X ) xi ni xi − X TN 3.00 15,00 -2.28 0.00 -0.50 1.00 15,50 -1.78 0.00 0.00 0.00 16,00 -1.28 0.00 16,50 0.50 2.00 16,50 -0.78 2.45 17,00 1.00 1.00 17,00 -0.28 0.56 17,50 1.50 0.00 17,50 0.22 0.33 18,00 2.00 0.00 18,00 0.72 2.57 18,50 2.50 0.00 18,50 1.22 0.00 19,00 3.00 0.00 19,00 1.72 0.00 19,5 3.50 0.00 19,5 2.22 0.00 20,00 4.00 0.00 20,00 2.72 0.00 Tổng 23 7.00 Tổng 23 xi ni 15,00 -1.00 15,50 16,00 ni i TN 5.91 Ta có kết theo bảng 3.4 : Bảng 3.4 Kết phương sai mẫu hiệu chỉnh, độ lệch chuẩn, hệ số biến thiên, sai số trung bình cộng ni 114 Bài giảng Các đặc trưng Phương sai mẫu hiệu chỉnh (s2) Độ lệch chuẩn (σ) Hệ số biến thiên (CV%) Sai số trung bình cộng ( mX ) Đối chứng Thực nghiệm s2§ C = 0,318 s2TN = 0,269 σ§C = 0,56 3,5 % ± 0,12 σTN = 0,52 3,0 % ± 0,11 Nhận xét: Từ đặc trưng mẫu tính cho thấy, kết học tập trung bình giảng thực nghiệm cao giảng đối chứng ( X TN = 17,28 > X § C = 16,00), đồng thời thể rõ nét kiến thức gắn liền thực tế định hướng rèn luyện kỹ để sinh viên có khả chủ động chiếm lĩnh thực nghiệm tốt đối chứng (nó thể qua đặc trưng phương sai mẫu hiệu chỉnh, độ lệch chuẩn, hệ số biến thiên, sai số trung bình cộng thực nghiệm thấp đối chứng) Bảng 3.5 Phân bố tần suất fi tần suất tích luỹ fi ↑ Bài đối chứng ( nĐC = 23) ni 100 fi 100 fi ↑ 13.04 100 17.39 86.96 30.43 69.57 34.78 39.13 4.35 4.35 0 0 0 0 0 0 0 0 0 23 100 xi 15,00 15,50 16,00 16,50 17,00 17,50 18,00 18,50 19,00 19,50 20,00 Tổng xi 15,00 15,50 16,00 16,50 17,00 17,50 18,00 18,50 19,00 19,50 20,00 Tổng Bài thực nghiệm (nTN = 23) ni 100 fi 100 fi ↑ 0 100 0 100 0 100 17.39 100 30.43 82.61 30.43 52.17 21.74 21.74 0 0 0 0 0 0 23 100 Trong đó: fi = ni tần suất xuất kiểm tra có điểm xi n 115 fi ↑ = 20 ∑f k=xi k tần suất tích lũy xuất kiểm tra có điểm x i đến điểm 20 Hình 3.1 Biểu đồ tần suất giảng ĐC giảng TN Hình 3.2 Biểu đồ tần suất tích lũy giảng ĐC giảng TN +) Đánh giá kết giảng đối chứng thực nghiệm “Lập trình điều khiển hệ thống băng tải” (Bài giảng 2) Bảng 3.6 Phân phối tần số kết đánh giá giảng Bài giảng Số phiếu Biểu điểm (Xi) 116 Đối chứng Thực nghiệm thu 23 15 23 15.5 16 16.5 17 17.5 18 18.5 19 19.5 20 0 k * Trung bình mẫu hay kỳ vọng mẫu: X = ∑ xi ni n i =1 Bài đối chứng: xi ni xi.ni 35 18 0 18,5 0 19 0 19,5 0 20 0 Tổng NĐC = 23 372 Tổng nTN = 23 411 15 15,5 16 16,5 17 17,5 30 77,5 96 82,5 51 X § C = 16,17 Bài thực nghiệm: xi ni xi.ni 15 15,5 16 16,5 17 17,5 18 18,5 19 19,5 20 0 0 68 140 90 55,5 38 19,5 X TN = 17,87 * Phương sai mẫu hiệu chỉnh, độ lệch chuẩn, hệ số biến thiên, sai số trung bình cộng: s = σ σ k xi − X ni ; σ = s2 ; CV% = 100%; mX = ∑ n − i =1 n X ( ) Bài đối chứng xi ni xi − X § C 15,00 15,50 16,00 16,50 17,00 17,50 18,00 18,50 19,00 19,50 20,00 Tổng 0 0 23 -1,17 -0,67 -0,17 0,33 0,83 1,33 1,83 2,33 2,83 3,33 3,83 Bài thực nghiệm (x −X ) §C i 2,756 2,271 0,181 0,532 2,047 3,517 0 0 11,3 Ta có bảng kết sau: ni xi ni xi − X TN 15,00 15,50 16,00 16,50 17,00 17,50 18,00 18,50 19,00 19,50 20,00 Tổng 0 0 23 -2,87 -2,37 -1,87 -1,37 -0,87 -0,37 0,13 0,63 1,13 1,63 2,13 (x −X ) i TN 0 0 3,02 1,09 0,09 1,19 2,56 2,66 4.83 ni 117 Bảng 3.7 Kết Phương sai mẫu hiệu chỉnh, độ lệch chuẩn, hệ số biến thiên, sai số trung bình cộng Bài Các đặc trưng Phương sai mẫu hiệu chỉnh (s2) Đối chứng Thực nghiệm s2§ C = 0,514 s2TN = 0,482 Độ lệch chuẩn (σ) Hệ số biến thiên (CV%) σĐC = 0,717 4,43 % σTN = 0,694 3,88 % ± 0,149 ± 0,145 Sai số trung bình cộng ( mX ) Nhận xét: Từ đặc trưng mẫu tính cho thấy, kết trung bình thực nghiệm cao đối chứng ( X TN =17,87 > X § C =16,17), cao kết trung bình so với trước, điều chứng tỏ định hướng kiến thức kỹ cần thiết chuẩn bị cho phần luyện tập tốt trước sinh viên có khả tích cực luyện tập Bảng 3.8 Phân bố tần suất fi tần suất tích luỹ fi↑ xi 15 15,50 16,00 16,50 17,00 17,50 18,00 18,50 19,00 19,50 20,00 Tổng Nhóm đối chứng ( nĐC = 23) ni 100 fi 100 fi ↑ 8,696 100 21,74 91,3 26,09 69,57 21,74 43,48 13,04 21,74 8,696 8,696 0 0 0 0 0 0 0 23 100 xi 15 15,50 16,00 16,50 17,00 17,50 18,00 18,50 19,00 19,50 20,00 Tổng Nhóm thực nghiệm (nTN = 23) ni 100 fi 100 fi ↑ 0 100 0 100 0 100 0 100 17,39 100 34,78 82,609 21,74 47,826 13,04 26,087 8,696 13,043 4,348 4,3478 0 23 100 118 Trong đó: fi = ni tần suất xuất kiểm tra có điểm xi n fi ↑ = 20 ∑f k=xi k tần suất tích lũy xuất kiểm tra có điểm x i đến điểm 20 Hình 3.3 Biểu đồ tần suất giảng ĐC giảng TN Hình 3.4 Biểu đồ tần suất tích lũy giảng ĐC giảng TN 119 +) Nhận xét kết định lượng qua ý kiến đánh giá chuyên gia Cùng nội dung giảng dạy, giảng thực nghiệm vận dụng công nghệ dạy học có hiệu cao so với đối chứng giảng dạy theo phương pháp truyền thống thể thông số sau kết đánh giá: Điểm trung bình đánh giá chuyên gia hai giảng thực nghiệm đạt điểm tốt, cao so với hai giảng đối chứng Các đường tần xuất hội tụ tiến hai giảng thực nghiệm ln nằm bên phải phía giảng đối chứng Kết lấy chuyên gia nhằm hiệu chỉnh hoàn thiện cấu trúc nội dung, phương pháp dạy học giảng thực nghiệm Qua dự giờ, giáo viên thực giảng thực nghiệm có điều kiện trao đổi kinh nghiệm để nắm bắt ý đồ sư phạm giảng thực nghiệm, thành thạo sử dụng phương tiện, thiết bị phục vụ cho giảng thực nghiệm Như kết triển khai thực nghiệm sư phạm phản ánh khách quan ảnh ảnh hưởng tối đa tác động sư phạm trình học thực hành kỹ thuật điều khiển lập trình mà tác giả muốn có 3.2.2 Thực nghiệm sư phạm đánh giá kết 3.2.2.1 Thời gian, địa điểm thành phần tham gia thực nghiệm +) Quá trình thực nghiệm tiến hành hai năm học: Học kỳ năm học 2008-2009 học kỳ năm học 2009-2010; +) Tại khoa Điện–Điện tử, trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Nam Định +) Thành phần tham gia thực nghiệm bao gồm: - Đối tượng sinh viên đào tạo trình độ cao đẳng kỹ thuật năm thứ thuộc chuyên ngành công nghệ kỹ thuật điện; công nghệ điện, điện tử trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Nam Định Lựa chọn sinh viên lớp tham gia đợt thực nghiệm có tổng số 221 sinh viên lựa chọn 120 109 sinh viên thuộc lớp đối chứng (5 ca) 112 sinh viên thuộc lớp thực nghiệm (5 ca) - Giáo viên tham gia giảng cho lớp đối chứng thực nghiệm cán giảng dạy có trình độ kỹ sư thạc sỹ chuyên ngành, có nhiều kinh nghiệm giảng dạy dạy thực hành kỹ thuật điều khiển lập trình khoa, có tham gia trực tiếp giảng dạy tác giả Thành phần tham gia thực nghiệm thể bảng 3.9 Bảng 3.9 Danh sách thành phần tham gia thực nghiệm sư phạm TT Tên lớp CĐSPKT- ĐT34 (Đặt tên Lớp A) CĐ KT Đ8 (Đặt tên Lớp B) CĐ KT - CT Đ6 (Đặt tên Lớp C) Đ34 A (Đặt tên Lớp D) Đ34 B (Đặt tên Lớp E) Tổng số sinh viên Số sinh viên Ca ĐC Ca TN Thời gian thực Giáo viên 21 24 (3-9) /3/2009 K.s Ng Thị Duyên 24 24 (7-13)/4/2009 Th.s Ng Đức Hỗ 25 23 (21-27)/4/2009 Th.s Ng Tiến Hưng 17 18 (11-17)/8/2009 Th.s Ng Đức Hỗ 22 23 (22-28)/9/2009 Ths Ng Tiến Hưng 109 112 3.2.2.2 Nội dung tiến trình thực nghiệm +) Tổ chức dạy ca thực nghiệm ca đối chứng theo giáo án thiết kế, sau thực kiểm tra đánh giá kiến thức, kỹ sản phẩm tính điểm (phụ lục số 4.5) Tên học : Bài : Lập trình điều khiển đèn tín hiệu giao thơng - Thời gian: Bài : Lập trình điều khiển động điện ba pha - Thời gian: Bài : Lập trình điều khiển hệ thống băng tải - Thời gian: +) Tiến độ thực nghiệm thực theo kế hoạch học tập lớp tham gia thực nghiệm; +) Do đặc điểm môn học thực hành kỹ thuật điều khiển lập trình khác với số mơn thực hành khác, ngồi làm việc với thiết bị công nghệ, sinh viên phải làm việc với thiết bị công nghệ thông tin phần mềm chuyên ngành Vì vậy, 121 để hạn chế tác động chủ quan tới kết thực nghiệm, trước thực nghiệm tổ chức dạy xong thực hành chương trình mơn học thực hành kỹ thuật điều khiển lập trình, chúng tơi tổ chức kiểm tra đánh giá kiểm tra số1 (theo phụ lục 4-2) mức độ nhận thức đồng sinh viên nhóm đối chứng thực nghiệm dùng thang điểm 10 Dựa vào kết kiểm tra có chênh lệch mặt nhận thức kỹ năng, chúng tơi phân lại sinh viên nhóm thực nghiệm đối chứng để kết thực nghiệm không bị ảnh hưởng lớn lựa chọn mẫu thực nghiệm Kết kiểm tra số nhóm đối chứng thực nghiệm thể bảng sau: Bảng 3.10 Phân phối tần số kết kiểm tra số Nhóm Số sinh Số viên kiểm tra Lớp Lớp A Lớp B Nhóm Lớp C đối Lớp D chứng Lớp E Tổng số tần số ni Lớp A Lớp B Nhóm Lớp C thực Lớp D nghiệm Lớp E Tổng số tần số ni Biểu điểm (Xi) 10 21 24 25 17 22 21 24 25 17 22 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 8 10 10 10 7 2 2 0 0 0 0 109 109 0 37 42 13 11 24 24 23 18 23 24 24 23 18 23 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 7 2 0 1 0 0 112 112 0 33 45 15 10 * Trung bình mẫu hay kỳ vọng mẫu: X = 10 12 4 k ∑ xi ni n i =1 Nhóm đối chứng: xi ni xi.ni 0 X§ C = 0 0 643 = 5,90 109 12 37 185 42 252 13 91 11 88 9 10 0 Tổng 109 643 122 Nhóm thực nghiệm: xi ni xi.ni 0 0 0 X TN = 3 4 16 33 165 45 270 15 105 10 80 18 10 0 Tổng 112 663 663 = 5,92 112 * Xếp loại kết học tập Bảng 3.11 Tần số xếp loại kết kiểm tra số Xếp Yếu-Kém (0 - điểm) Trung bình (5- điểm) Khá (7-8 điểm) Giỏi (9-10 điểm) Tổng số Đối chứng 79 24 109 Thực nghiệm 78 25 112 loại Nhóm Kết tỷ lệ % biểu diễn biểu đồ hình 3.5 Hình 3.5 Biểu đồ tỷ lệ % xếp loại kết kiểm tra Nhận xét: Dựa kết trung bình mẫu biểu đồ biểu diễn kết kiểm tra đầu vào (hình 3-5) thấy trình độ nhận thức kỹ thực hành sinh viên nhóm thực nghiệm đối chứng tương đương nhau, khơng có chênh lệch lớn không cần phải hiệu chỉnh sinh viên ca đợt thực nghiệm 123 3.2.2.3 Kết thực nghiệm sư phạm Sau dạy 03 thực nghiệm 03 đối chứng cho nhóm, chúng tơi tiến hành kiểm tra đánh giá kiểm tra số (theo phụ lục 4-2) thu bảng phân phối tần số thực nghiệm sau: Bảng 3.12 Phân phối tần số kết kiểm tra Nhóm Lớp Lớp A Lớp B Nhóm Lớp C đối Lớp D chứng Lớp E Tổng số tần số ni Lớp A Lớp B Nhóm Lớp C thực Lớp D nghiệm Lớp E Tổng số tần số ni Số Số sinh kiểm viên tra 21 21 24 24 25 25 17 17 22 22 Biểu điểm (Xi) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 10 8 3 3 1 10 0 109 109 0 0 39 34 13 14 24 24 23 18 23 24 24 23 18 23 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 4 7 2 1 0 1 112 112 0 0 25 33 36 * Trung bình mẫu hay kỳ vọng mẫu: X = 7 7 k ∑ xi ni n i =1 Nhóm đối chứng: xi ni xi.ni 0 X§ C = 0 0 0 12 39 195 34 204 13 91 14 112 36 10 20 Tổng nĐC = 109 670 0 0 35 25 150 33 231 36 288 72 10 30 Tổng nTN = 112 806 670 = 6,15 109 Nhóm thực nghiệm: xi ni xi.ni 0 X TN = 0 0 816 = 7,20 112 124 * Phương sai mẫu hiệu chỉnh, độ lệch chuẩn, hệ số biến thiên, sai số trung bình cộng: s = σ σ k xi − X ni ; σ = s2 ; CV% = 100%; mX = ∑ n − i =1 n X ( ) Nhóm đối chứng xi ni 0 39 34 13 14 10 Tổng 109 xi − X § C Nhóm thực nghiệm (x −X ) §C i -6,15 -5,15 -4,15 -3,15 -2,15 -1,15 -0,15 0,85 1,85 2,85 3,85 0 0 13,87 51,58 0,76 9,39 47,92 32,49 29,65 185,65 ni xi ni xi − X TN 10 Tổng 0 0 25 33 36 112 -7,2 -6,2 -5,2 -4,2 -3,2 -2,2 -1,2 -0,2 0,804 1,804 2,804 (x −X ) i TN ni 0 0 33,77 35,786 1,2733 23,246 26,023 23,58 143,68 Ta có bảng kết sau: Bảng 3.13 Kết Phương sai mẫu hiệu chỉnh, độ lệch chuẩn, hệ số biến thiên, sai số trung bình cộng Nhóm Đối chứng Thực nghiệm Phương sai mẫu hiệu chỉnh (s2) s2§ C = 1,719 s2TN = 1,294 Độ lệch chuẩn (σ) Hệ số biến thiên (CV%) Sai số trung bình cộng ( mX ) σ ĐC = 1,31 21,33% ± 0,13 σ TN = 1,14 15,81% ± 0,11 Các đặc trưng Nhận xét: Từ đặc trưng mẫu tính cho thấy, kết học tập trung bình nhóm thực nghiệm cao nhóm đối chứng ( X TN =7,20 > X § C = 6,15), đồng thời khả hiểu bài, nắm vững kiến thức thực tốt kỹ thực hành nhóm thực nghiệm đồng ổn định 125 nhóm đối chứng (nó thể qua đặc trưng phương sai mẫu hiệu chỉnh, độ lệch chuẩn, hệ số biến thiên, sai số trung bình cộng nhóm thực nghiệm thấp nhóm đối chứng) * Xác định khoảng tin cậy điểm trung bình (trường hợp phương sai σ2 chưa biết) Cho α = 5% cho trước, ta có: * Nhóm đối chứng: Với bậc tự nĐC - = 108, tra bảng Student: t α n§ C −1,1− → = 1,99 ε§ C = t α n§ C −1,1− s2§ C = 1,99 n§ C 1,719 = 0,25 109 Vậy với độ tin cậy 95%, khoảng tin cậy đối xứng điểm trung bình nhóm đối chứng là: (X §C − ε§ C ; X § C + ε§ C ) = ( 6,15 – 0,25 ; 6,15 + 0,25) = (5,90 ; 6,40) * Nhóm thực nghiệm: Với bậc tự nTN – = 111, tra bảng Student: t α nTN −1,1− = 1,99 → ε TN = t α nTN −1,1− s2TN = 1,99 nTN 1,294 = 0,21 112 Vậy với độ tin cậy 95%, khoảng tin cậy đối xứng điểm trung bình nhóm thực nghiệm là: (X TN − ε TN ) ; X TN + ε TN = (7,2 - 0,21 ; 7,2 + 0,21) = ( 6,99 ; 7,41) Nhận xét: Qua ước lượng khoảng tin cậy hai nhóm ta thấy độ xác ước lượng nhóm thực nghiệm cao nhóm đối chứng ( εTN = 0,21 < εĐC = 0,25), đồng thời giới hạn giới hạn nhóm thực nghiệm cao nhóm đối chứng Điều có nghĩa “Vận dụng công nghệ dạy học vào dạy học thực hành kỹ thuật điều khiển lập trình ”, nhóm sinh viên theo học có điểm số cao hẳn so với nhóm sinh viên theo dạy học thực hành truyền thống thực * Kiểm định mức độ khác điểm trung bình nhóm: ... trí công nghệ dạy học 50 1.3.5.2 Phạm vi vận dụng cơng nghệ dạy học vào q trình dạy học thực hành kỹ thuật điều khiển lập trình 52 1.4 Thực trạng dạy học thực hành kỹ thuật điều khiển lập trình. .. cơng nghệ dạy học 50 1.3.5.2 Phạm vi vận dụng công nghệ dạy học vào trình dạy học thực hành kỹ thuật điều khiển lập trình 52 1.4 Thực trạng dạy học thực hành kỹ thuật điều khiển lập trình. .. cơng nghệ dạy học 50 1.3.5.2 Phạm vi vận dụng công nghệ dạy học vào trình dạy học thực hành kỹ thuật điều khiển lập trình 52 1.4 Thực trạng dạy học thực hành kỹ thuật điều khiển lập trình