Tóm tắt Luận án tiến sĩ Khoa học giáo dục: Thiết kế và sử dụng bài toán phân tích kỹ thuật trong dạy học động cơ đốt trong, ô tô cho sinh viên sư phạm kỹ thuật

Mục đích nghiên cứu của luận án nhằm nghiên cứu lý luận về bài toán phân tích kỹ thuật, về thiết kế và sử dụng bài toán phân tích kỹ thuật trong dạy học động cơ đốt trong, ô tô, thuộc chương trình đào tạo GV ngành sư phạm kỹ thuật, nhằm phát triển TDKT cho sinh viên (SV), góp phần nâng cao chất lượng dạy học.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI ************ NGUYỄN THỊ THANH HUYỀN THIÕT KÕ Và Sử DụNG BàI TOáN PHÂN TíCH Kỹ THUậT TRONG DạY HọC ĐộNG CƠ ĐốT TRONG, Ô TÔ CHO SINH VIÊN SƯ PHạM Kỹ THUậT Chuyờn ngnh: LL&PPDH b mụn Kĩ thuật Cơng nghiệp Mã số: 62.14.01.11 TĨM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Hà Nội - 2018 Cơng trình đƣợc hồn thành tại: TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS TS NGUYỄN TRỌNG KHANH Phản biện 1: PGS TS Lê Hồng Quân Trƣờng Đại học Công nghiệp Hà Nội Phản biện 2: PGS TS Nguyễn Thanh Quang Trƣờng ĐHSP Kĩ thuật Hƣng Yên Phản biện 3: PGS.TS Tạ Thị 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 I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Trong Nghị 29 Hội nghị Trung ƣơng 8, khóa XI, Đảng ta rõ: “Tiếp tục đổi mạnh mẽ phƣơng pháp dạy học theo hƣớng đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo vận dụng kiến thức, kỹ ngƣời học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt chiều, ghi nhớ máy móc Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo sở để ngƣời học tự cập nhật đổi tri thức, kỹ năng, phát triển lực” Trong thời đại khoa học công nghệ phát triển mạnh mẽ nhƣ nay, giáo dục đào tạo phải đổi toàn diện, mạnh mẽ nội dung, chƣơng trình, phƣơng thức đào tạo đặc biệt quan trọng phƣơng pháp đào tạo Giảng dạy không đơn cung cấp kiến thức mà cần phải tổ chức hoạt động trí tuệ nhằm hình thành, rèn luyện phát triển thao tác trí tuệ cho ngƣời học Theo định hƣớng dạy học phát huy tính tích cực, chủ động sáng tạo ngƣời học, vai trò ngƣời GV chuyển từ chủ yếu giảng giải sang đóng vai trị ngƣời nêu vấn đề, dẫn dắt, hƣớng dẫn, gợi ý trợ giúp ngƣời học việc tìm hiểu, phân tích, giải thích kiến thức Trong hoạt động đó, tình có vấn đề, tốn nhận thức đóng vai trị cơng cụ hiệu Bài tốn phân tích kỹ thuật (PTKT) loại toán nhận thức đƣợc sử dụng dạy học kỹ thuật Với đặc điểm đặc thù, toán PTKT giúp ngƣời học hiểu đƣợc kiến thức cách sâu sắc, qua vừa nắm vững kiến thức vừa phát triển tƣ kỹ thuật (TDKT) Tuy nhiên, việc xây dựng lý luận toán PTKT nhƣ việc nghiên cứu xây dựng sử dụng chúng dạy học kỹ thuật chƣa đƣợc quan tâm nghiên cứu cách đầy đủ Xét riêng với trình dạy học động đốt ô tô (ĐCĐT, OT) chƣơng trình đào tạo GV ngành Sƣ phạm kỹ thuật (SPKT), việc xây dựng sử dụng toán PTKT dạy học hầu nhƣ chƣa đƣợc nghiên cứu ứng dụng Vì lý nhƣ vậy, tác giả lựa chọn đề tài luận án “Thiết kế sử dụng tốn phân tích kỹ thuật dạy học động đốt trong, ô tô cho sinh viên sư phạm kỹ thuật” II MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Nghiên cứu lý luận toán PTKT, thiết kế sử dụng toán PTKT dạy học ĐCĐT, OT, thuộc chƣơng trình đào tạo GV ngành SPKT, nhằm phát triển TDKT cho sinh viên (SV), góp phần nâng cao chất lƣợng dạy học III KHÁCH THỂ, ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU Khách thể nghiên cứu: Quá trình đào tạo giáo viên ngành SPKT Đối tượng nghiên cứu: Bài toán kỹ thuật, tốn PTKT, TDKT q trình dạy học nội dung ĐCĐT,OT Phạm vi nghiên cứu: Thiết kế sử dụng toán PTKT dạy học ĐCĐT, OT chƣơng trình đào tạo GV ngành SPKT IV GIẢ THUYẾT KHOA HỌC Nếu thiết kế đƣợc hệ thống toán PTKT thoả mãn yêu cầu toán kỹ thuật, yêu cầu sƣ phạm sử dụng chúng dạy học ĐCĐT,OT trình đào tạo GV ngành SPKT giúp SV phát triển đƣợc TDKT, qua nâng cao chất lƣợng dạy học V NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU Nghiên cứu sở lý luận tốn phân tích kỹ thuật (PTKT), TDKT vai trị tốn PTKT việc phát triển TDKT cho ngƣời học nhằm nâng cao chất lƣợng trình dạy học kỹ thuật Nghiên cứu trình dạy học học phần ĐCĐT, OT chƣơng trình đào tạo GV ngành SPKT 3 Nghiên cứu xác lập quy trình thiết kế sử dụng toán PTKT dạy học ĐCĐT, OT nhằm nâng cao chất lƣợng dạy học Thiết kế hệ thống toán PTKT thuộc nội dung ĐCĐT, OT; đề xuất phƣơng pháp sử dụng chúng chƣơng trình đào tạo GV ngành SPKT Kiểm nghiệm đánh giá tính khả thi hiệu biện pháp đề xuất VI PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Các phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết nhƣ: phân tích, tổng hợp, phân loại, hệ thống hóa, sơ đồ,…nhằm nghiên cứu cơng trình có liên quan tâm lý học tƣ duy, lý luận dạy học, toán kỹ thuật,… để xây dựng sở lý luận đề tài Các phƣơng pháp nghiên cứu thực tiễn nhƣ: điều tra, thực nghiệm sƣ phạm, phƣơng pháp chuyên gia nhằm khảo sát thực tế, kiểm nghiệm đánh giá biện pháp đề xuất Phƣơng pháp thống kê toán học để xử lí số liệu khảo sát thực trạng kiểm nghiệm, đánh giá biện pháp đề xuất VII ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN Xây dựng đƣợc hệ thống lý luận tốn PTKT Đó là, xây dựng khái niệm, đặc điểm toán PTKT; quy trình thiết kế sử dụng tốn PTKT dạy học, kiểm tra đánh giá; xây dựng tiêu chí đánh giá mức độ phát triển TDKT ngƣời học Khảo sát, đánh giá thực trạng dạy học nội dung ĐCĐT, OT dƣới góc độ thiết kế sử dụng toán PTKT Với quy trình đề xuất, đề tài xây dựng đƣợc hệ thống toán PTKT hƣớng dẫn cách sử dụng chúng trình dạy học nội dung ĐCĐT, OT kiểm tra đánh giá kết học tập, đánh giá mức độ phát triển TDKT ngƣời học Kết nghiên cứu đề tài góp phần làm phong phú thêm lý luận BTKT, đề xuất đƣợc biện pháp góp phần nâng cao chất lƣợng dạy học ĐCĐT, OT nói riêng dạy học kỹ thuật nói chung VIII CẤU TRÚC CỦA LUẬN ÁN Nội dung luận án gồm chƣơng phần kết luận, khuyến nghị (126 trang),trong có 14 bảng 16 hình Ngồi cịn có: phần mở đầu (5 trang), số tài liệu tham khảo: 80; phụ lục: (33 trang); số toán tác giả xây dựng: 25 NỘI DUNG CHÍNH CỦA LUẬN ÁN Chƣơng CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ THIẾT KẾ, SỬ DỤNG BÀI TỐN PHÂN TÍCH KỸ THUẬT TRONG DẠY HỌC 1.1 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG BÀI TOÁN KỸ THUẬT TRONG DẠY HỌC Mục trình bày khái quát, ngắn gọn tình hình nghiên cứu thiết kế sử dụng toán nhận thức, toán kỹ thuật, toán PTKT dạy học nhà nghiên cứu nƣớc Kết nghiên cứu cho thấy toán kỹ thuật đóng vai trị quan trọng việc phát triển TDKT cho ngƣời học, góp phần nâng cao chất lƣợng dạy học kỹ thuật Bài tốn kỹ thuật có nhiều loại, tốn PTKT chƣa đƣợc nghiên cứu lý luận nhƣ ứng dụng dạy học 1.2 MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1.2.1 Phân tích kỹ thuật Mục trình bày kết nghiên cứu số khái niệm có liên quan nhƣ: hệ thống, phân tích, kỹ thuật tập trung nghiên cứu xây dựng khái niệm PTKT: Phân tích kỹ thuật chia, tách trình kỹ thuật đối tượng kỹ thuật thành thành tố huy động thao tác, hình thức tư để nghiên cứu thành tố mối liên kết, tác động chúng nhằm tìm hiểu, giải thích, cải tiến, thành tố q trình, đối tượng kỹ thuật Đối tƣợng kỹ thuật thuật ngữ dùng để vật phẩm kỹ thuật, cịn q trình kỹ thuật thuật ngữ để tƣợng kỹ thuật, diễn biến kỹ thuật,… đối tƣợng kỹ thuật Một nhiệm vụ chủ yếu việc PTKT lý giải kết cấu đối tƣợng kỹ thuật diễn biến, tƣợng trình kỹ thuật hai Phân tích kết cấu đối tƣợng kỹ thuật thƣờng nhằm lý giải hình dạng, kích thƣớc, trọng lƣợng, vật liệu chế tạo, đặc điểm mối liên kết lắp ghép,… đối tƣợng Phân tích trình kỹ thuật thƣờng nhằm lý giải diễn biến, nguyên nhân tƣợng bất thƣờng, kết tất yếu,… q trình kỹ thuật 1.2.2 Bài tốn phân tích kỹ thuật 1.2.2.1 Bài tốn kỹ thuật Trong mục này, luận án trình bày kết nghiên cứu tốn kỹ thuật Qua cho thấy toán PTKT đƣợc coi loại toán kỹ thuật, nhƣng chƣa đƣợc nghiên cứu khái niệm, đặc điểm, cấu trúc nhƣ quy trình thiết kế sử dụng chúng dạy học 1.2.2.2 Khái niệm tốn phân tích kỹ thuật Khái niệm tốn PTKT đƣợc xây dựng dựa kết hợp hai khái niệm: khái niệm toán kỹ thuật khái niệm PTKT: Bài tốn phân tích kỹ thuật loại toán kỹ thuật đặt yêu cầu lý giải đặc điểm kết cấu tượng, diễn biến đối tượng kỹ thuật mà trình giải tốn người ta phải sử dụng phân tích kỹ thuật 1.2.2.3 Đặc điểm tốn phân tích kỹ thuật Bài tốn PTKT loại tốn kỹ thuật nên mang hầu hết đặc điểm đặc thù toán kỹ thuật Tuy nhiên, xét riêng tốn PTKT mang số đặc điểm bật sau: - Bài toán PTKT thƣờng thiếu kiện kiện khơng rõ ràng - Bài tốn PTKT thƣờng tốn định tính, địi hỏi lập luận lơgic, suy luận nhiều tính tốn số - Đối tƣợng vấn đề toán PTKT phải có phận, thành phần có mối quan hệ nhân với theo quy luật, logic định - Bài tốn PTKT đơi địi hỏi ngƣời giải phải có đủ kiến thức lý thuyết kinh nghiệm thực tiễn 1.2.2.4 Cấu trúc tốn phân tích kỹ thuật Bài tốn PTKT thƣờng tốn định tính nên mang đặc điểm cấu trúc riêng Cấu trúc toán PTKT thƣờng gồm thành phần sau (Hình 1.1): Nêu vấn đề Dữ kiện Yêu cầu Hình 1.1 Cấu trúc tốn phân tích kỹ thuật - Nêu vấn đề: thơng tin mà tốn hƣớng ngƣời học tập trung ý quan sát, tìm hiểu giải toán - Dữ kiện: sở khoa học, giới hạn phạm vi tìm hiểu, phạm vi giải mà toán gợi ý, định hƣớng cho ngƣời học giải toán - Yêu cầu: nhiệm vụ mà toán đặt cho ngƣời học cần phải giải 1.2.2.5 Phân loại tốn phân tích kỹ thuật Bài tốn PTKT đƣợc chia loại: - Bài tốn phân tích kết cấu kỹ thuật - Bài tốn phân tích q trình kỹ thuật 1.2.2.6 Vai trị tốn phân tích kỹ thuật việc phát triển tư kỹ thuật cho người học Trong dạy học kỹ thuật, với đặc điểm đặc trƣng, tốn PTKT có vai trò chủ yếu sau: - Giúp ngƣời học nắm vững kiến thức cách có hệ thống - Tăng hứng thú nhận thức, rèn luyện tính tích cực, độc lập, kiên nhẫn tính khoa học - Góp phần trang bị kiến thức cho ngƣời học - Hình thành rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo vận dụng kiến thức - Là phƣơng tiện tốt, chí chủ yếu khâu ôn tập, hệ thống kiến thức - Phát triển tƣ nói chung TDKT nói riêng Chính nhờ có đặc điểm đặc thù mà tốn PTKT có tác dụng lớn việc phát triển TDKT cho ngƣời học 1.2.3 Tƣ kỹ thuật Trong mục này, luận án trình bày khái quát lý luận TDKT xác lập tiêu chí đánh giá mức độ phát triển TDKT Đó là: - Năng lực phát vấn đề tốc độ giải vấn đề, đặc biệt trọng tới yếu tố ngƣời học tìm đƣợc phƣơng án giải sáng tạo - Tính xác lập luận logic lời giải - Những lời giải sáng tạo mà đáp án GV chƣa đề cập đến 1.3 THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG BÀI TỐN PHÂN TÍCH KỸ THUẬT TRONG DẠY HỌC 1.3.1 Cơ sở khoa học việc thiết kế sử dụng tốn phân tích kỹ thuật Khi tiến hành thiết kế sử dụng toán PTKT cần dựa vào số sở khoa học sau: - Mục đích sử dụng tốn - Các u cầu tốn - Hình thức suy luận tƣ - Một số yếu tố khác nhƣ mục tiêu, nội dung, điều kiện dạy học, Bƣớc Lựa chọn đối tƣợng kỹ thuật, soạn thảo sơ toán Bƣớc Xác định lời giải toán Xác định nhiệm vụ đối tƣợng kỹ thuật Xác định điều kiện làm việc đối tƣợng kỹ thuật Xác định yêu cầu đối tƣợng kỹ thuật Giải thích cấu tạo đối tƣợng kỹ thuật Bƣớc Hoàn thiện, biên soạn nội dung tốn hồn chỉnh Hình 1.2 Quy trình thiết kế tốn phân tích kết cấu kỹ thuật 1.3.2 Thiết kế tốn phân tích kỹ thuật Trên sở nghiên cứu, luận án thiết lập đƣợc quy trình thiết kế hai loại tốn PTKT, loại có bƣớc cách thức khác nhau, đƣợc thể hình 1.2 1.3 11 Với đặc điểm đặc trƣng toán PTKT, xây dựng lựa chọn đƣợc tốn PTKT phù hợp, sử dụng quy trình, với nghệ thuật sƣ phạm GV nâng cao đƣợc chất lƣợng dạy học kỹ thuật Với đặc điểm đặc trƣng TDKT, thơng qua q trình giải tốn PTKT, ngƣời học khơng củng cố, nắm vững kiến thức, rèn luyện kỹ giải vấn đề mà cịn phát triển TDKT Bài tốn PTKT dạng BTKT mang đầy đủ nét đặc trƣng BTKT Đây dạng toán phù hợp với nhiều nội dung kiến thức môn học chuyên ngành kỹ thuật Để xây dựng toán PTKT cần phải nghiên cứu để xây dựng quy trình chung Trên sở phân tích lý luận xây dựng BTKT khái quát kinh nghiệm thực tiễn dạy học, đề tài thiết lập đƣợc quy trình thiết kế tốn PTKCKT, PTQTKT quy trình sử dụng tốn PTKT Đề tài xây dựng đƣợc số tiêu chí dùng đánh giá mức độ phát triển TDKT ngƣời học Qua khảo sát thực tiễn dạy học ĐCĐT, OT số trƣờng đại học, cao đẳng kỹ thuật cho thấy việc PTKT dạy học quan trọng cần thiết Tuy nhiên, việc xây dựng sử dụng tốn PTKT cịn mang tính cá nhân, kinh nghiệm chƣa thực đầu tƣ nghiên cứu cách đầy đủ nên hiệu chƣa cao Kết nghiên cứu lý luận thực tiễn cho thấy tính cấp thiết việc thiết kế sử dụng toán PTKT dạy học kỹ thuật nói chung dạy học ĐCĐT, OT nói riêng 12 Chƣơng THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG BÀI TỐN PHÂN TÍCH KỸ THUẬT TRONG DẠY HỌC VỀ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG, Ô TÔ 2.1 KHẢ NĂNG THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG BÀI TỐN PHÂN TÍCH KỸ THUẬT TRONG DẠY HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG, Ô TÔ 2.1.1 Đặc điểm nội dung kiến thức trình dạy học động đốt trong, ô tô Mục trình bày đặc điểm kiến thức trình dạy học ĐCĐT, OTvà thực tế điều kiện dạy học nội dung 2.1.2 Điều kiện để thiết kế sử dụng tốn phân tích kỹ thuật dạy học động đốt trong, ô tơ Qua nghiên cứu lý luận tốn PTKT, qua tìm hiểu nội dung chƣơng trình đào tạo ĐCĐT, OT; qua nghiên cứu thực tiễn trình dạy học khảo sát ý kiến GVcho thấy nội dung kiến thức trình dạy học ĐCĐT, OT có điều kiện thuận lợi để thiết kế sử dụng toán PTKT 2.1.3 Năng lực thiết kế sử dụng toán phân tích kỹ thuật dạy học động đốt trong, ô tô đội ngũ giảng viên Kết khảo sát cho thấy xây dựng đƣợc quy trình thiết kế sử dụng toán PTKT để triển khai, phổ biến, hƣớng dẫn đội ngũ GV giảng dạy ĐCĐT, OT hồn tồn có đủ lực để tự xây dựng sử dụng toán PTKT 2.2 THIẾT KẾ BÀI TỐN PHÂN TÍCH KỸ THUẬT DÙNG TRONG DẠY HỌC VỀ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG, Ô TÔ 2.2.1 Thiết kế tốn phân tích kết cấu kỹ thuật Trong thực tiễn giảng dạy ĐCĐT, OT có nhiều vấn đề cần lý giải cấu tạo cấu, hệ thống, phận, thiết bị chi tiết Các vấn đề sở để thiết kế thành toán 13 PTKT Tuy nhiên, để vấn đề thực trở thành tốn GV phải có gia cơng sƣ phạm, thiết kế tốn Luận án trình bày ví dụ thiết kế tốn phân tích kết cấu kỹ thuật theo quy trình nêu hình 1.2 2.2.2 Thiết kế tốn phân tích q trình kỹ thuật Mục luận án trình bày ví dụ việc thiết kế tốn phân tích q trình kỹ thuật theo quy trình đƣợc trình bày hình1.3 2.2.3 Một số tốn phân tích kỹ thuật Theo quy trình thiết kế tốn phân tích kết cấu kỹ thuật trình kỹ thuật nêu chƣơng (Hình 1.2 1.3), qua việc nghiên cứu tài liệu, giáo trình ĐCĐT, OT đào tạo GV ngành SPKT, tác giả xây dựng đƣợc 17 tốn phân tích kết cấu kỹ thuật tốn phân tích q trình kỹ thuật 2.3 SỬ DỤNG BÀI TỐN PHÂN TÍCH KỸ THUẬT TRONG DẠY HỌC VỀ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG, Ô TÔ 2.3.1 Xây dựng lời giải nội dung hƣớng dẫn ngƣời học giải toán Để sử dụng toán PTKT dạy học, ngƣời GV phải biết đƣợc lời giải cách hƣớng dẫn ngƣời học giải tốn, mục trình bày ví dụ cụ thể lời giải hƣớng dẫn giải tốn phân tích kết cấu kỹ thuật tốn phân tích q trình kỹ thuật Lời giải hƣớng dẫn giải tốn cịn lại đƣợc trình bày phụ lục 2.3.2 Sử dụng tốn phân tích kỹ thuật dạy học Sử dụng toán PTKT nhƣ để phát huy đƣợc vai trị việc quan trọng phụ thuộc nhiều vào nghệ thuật ngƣời GV Mục trình bày ví dụ sử dụng toán PTKT dạy học 14 2.3.3 Sử dụng tốn phân tích kỹ thuật kiểm tra đánh giá Cũng giống nhƣ toán đƣợc sử dụng khâu kiểm tra đánh giá, toán PTKT dùng kiểm tra đánh giá phải đảm bảo thỏa mãn số điều kiện để phát huy đƣợc tối đa hiệu Mục trình bày số điểm cần lƣu ý xây dựng, lựa chọn toán PTKT dùng kiểm tra đánh giá Đặc biệt cách sử dụng toán PTKT để đánh giá mức độ phát triển TDKT ngƣời học Kết luận chƣơng Qua nghiên cứu chƣơng trình, đặc điểm, điều kiện nội dung dạy học ĐCĐT, OT; vận dụng quy trình thiết kế, sử dụng toán PTKT đƣợc đề xuất để tiến hành xây dựng sử dụng toán PTKT, rút số nhận định sau: Nội dung dạy học ĐCĐT OT có nhiều vấn đề xây dựng thành tốn PTKT để sử dụng dạy học nhằm phát triển TDKT, nâng cao chất lƣợng dạy học Các toán PTKT đƣợc xây dựng, bƣớc đầu, cho phép nhận định quy trình thiết kế toán đƣợc đề tài đề xuất chƣơng I đắn phù hợp Các toán PTKT đƣợc xây dựng đáp ứng đƣợc yêu cầu sƣ phạm, sử dụng chúng dạy học ĐCĐT, OT chƣơng trình đào tạo cử nhân SPKT Qua áp dụng quy trình thiết kế sử dụng toán PTKT dạy học nội dung kỹ thuật khác Việc xây dựng sử dụng toán PTKT trình dạy học địi hỏi GV phải nỗ lực nâng cao lực chuyên môn nghiệp vụ, phải đầu tƣ cho giảng để tự xây dựng toán PTKT phù hợp, để đề đƣợc phƣơng án sử dụng toán cho hiệu 15 Sử dụng toán PTKT dạy học ĐCĐT, OT tạo hứng thú cho ngƣời học, phát triển khả tƣ động lập, sáng tạo;kích thích ngƣời học phát huy vận dụng kiến thức cách linh hoạt, sáng tạo vào giải vấn đề thực tiễn, qua giúp ngƣời học nắm vững kiến thức phát triển TDKT Chƣơng KIỂM NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ 3.1 MỤC ĐÍCH, ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP KIỂM NGHIỆM 3.1.1 Mục đích kiểm nghiệm Mục đích chung kiểm nghiệm nhằm kiểm tra tính đắn giả thuyết khoa học mà đề tài nêu: Thiết kế sử dụng hệ thống toán PTKT dạy học nội dung ĐCĐT,OT trình đào tạo GV ngành SPKT giúp SV phát triển đƣợc TDKT, qua nâng cao đƣợc chất lƣợng dạy học Mục đích cụ thể kiểm nghiệm nhằm đánh giá tính đắn, khả thi quy trình xây dựng sử dụng toán PTKT đề tài đề xuất; đánh giá chất lƣợng, tính khả thi hiệu toán PTKT đề tài xây dựng; đánh giá tính khả thi, hiệu biện pháp đo mức độ phát triển TDKT ngƣời học 3.1.2 Đối tượng kiểm nghiệm - Với phƣơng pháp chuyên gia (PPCG), luận án tham khảo ý kiến 79 GV nghiên cứu, giảng dạy chuyên ngành ĐCĐT, OT số sở đào tạo nhƣ: ĐHBK Hà Nội, ĐH SPKT Tp.HCM, ĐH SPKT Hƣng Yên, Học viện KTQS, Đó ngƣời có trình độ, có kinh nghiệm nghiên cứu giảng dạy ĐCĐT, OT - Với phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm (TNSP), quy mô đào tạo GV ngành SPKT nên số lƣợng SV tham gia thực nghiệm không nhiều 16 Việc TNSP thực trƣờng ĐH SPKT Hƣng Yên với số SV lớp đối chứng (ĐC) thực nghiệm (TN) là: 150 165 3.1.3 Phương pháp kiểm nghiệm Để kiểm nghiệm giả thuyết khoa học mà đề tài nêu, đề tài sử dụng hai phƣơng pháp kiểm nghiệm PPCG phƣơng pháp TNSP Đề tài sử dụng phƣơng pháp thống kê toán học để tính tốn kết kiểm nghiệm 3.2 KIỂM NGHIỆM BẰNG PHƢƠNG PHÁP CHUYÊN GIA 3.2.1 Nội dung tiến trình thực Nội dung PPCG đƣợc tiến hành qua phƣơng pháp hội đồng, vấn phƣơng pháp sử dụng phiếu hỏi - Phƣơng pháp hội đồng đƣợc thực thông qua số buổi xemina Khoa SPKT, Trƣờng ĐHSP Hà Nội Mặc dù số buổi xemina không nhiều nhƣng tác giả nhận đƣợc nhiều ý kiến nhận xét, đánh giá, góp ý đề tài nghiên cứu, sở lý luận thực tiễn đề tài, biện pháp đề xuất đề tài - Phƣơng pháp vấn sử dụng phiếu hỏi đƣợc thực để xin ý kiến nhận xét, đánh giá chuyên gia xây dựng sử dụng toán PTKT dạy học ĐCĐT, OT 3.2.2 Kết kiểm nghiệm a) Đánh giá định tính: Tổng hợp thơng tin qua buổi xemina phiếu xin ý kiến chuyên gia, rút số nhận định sau: - Quy trình xây dựng tốn PTKT đảm bảo tính khoa học, khả thi GVcần đầu tƣ thời gian,cơng sức thực phải nghiêm túc, tích cực, vận dụng quy trình cách linh hoạt - Các toán PTKT biên soạn phù hợp với nội dung, chƣơng trình số học phần, mơ đun ĐCĐT, OT 17 - Quy trình sử dụng tốn PTKT có tính tổng qt cao, phù hợp áp dụng nhiều đối tƣợng (SV đại học, cao đẳng) - Việc sử dụng toán PTKT tạo hứng thú học tập cho ngƣời học Các toán PTKT phƣơng tiện tốt để giúp ngƣời học phát triển đƣợc TDKT b) Đánh giá định lượng: Kết đánh giá định lƣợng đƣợc tổng hợp từ 79 phiếu xin ý kiến chuyên gia, cụ thể nhƣ sau (các bảng 3.2; 3.3; 3.4): Bảng 3.2 Đánh giá quy trình xây dựng, sử dụng chất lượng toán Nội dung đánh giá Số ý kiến đánh giá Tốt Khá TB 58 20 52 26 Đánh giá tính logic bƣớc quy trình 51 27 Đánh giá tính dễ ứng dụng quy trình 42 35 49 24 Đánh giá chung quy trình sử dụng tốn 51 24 Đánh giá tính logic bƣớc quy trình 51 26 Đánh giá tính dễ ứng dụng quy trình 49 29 44 31 Sự đảm bảo độ xác khoa học, kỹ thuật 43 35 Sự xác, dễ hiểutrong diễn đạt 38 36 Tính khả thi tốn dạy học 50 28 I Về quy trình xây dựng tốn Đánh giá chung quy trình xây dựng tốn phân tích kết cấu kỹ thuật Đánh giá chung quy trình xây dựng tốn phân tích q trình kỹ thuật Đánh giá khả ứng dụng quy trình để xây dựng tốn dạy học môn kỹ thuật khác II Về quy trình sử dụng tốn Đánh giá khả ứng dụng quy trình để sử dụng tốn dạy học môn kỹ thuật khác III Về chất lượng toán xây dựng Kém 18 Tính hấp dẫn tốn Tác dụng toán việc nâng cao chất lƣợng dạy học 47 26 55 19 51 27 57 22 35 41 52 25 41 38 55 22 62 17 IV Về chất lượng vai trị tốn PTKT Sự phù hợp toán PTKT đƣợc xây dựng nội dung dạy học ĐCĐT, OT Sử dụng toán dạy học phát triển TDKT cho ngƣời học Sử dụng tốn hầu nhƣ khơng ảnh hƣởng tới tiến trình dạy học mơn học Nhờ tốn mà ngƣời học đƣợc mở rộng kiến thức nâng cao lực giải vấn đề Các toán đảm bảo tính khả thi, tính vừa sức Sử dụng toán dạy học tạo đƣợc hứng thú học tập cho ngƣời học Sử dụng toán dạy học phát huy tính tích cực ngƣời học Bảng 3.3 Đánh giá, góp ý 25 toán đề tài xây dựng Số ý kiến đánh giá Bài tốn Bài tốn có số thể sử dụng Bài toán nên Bài toán chƣa đạt chỉnh sửa yêu cầu, phải đƣợc diễn đạt chỉnh sửa BT 39 17 21 BT 45 4 26 BT 50 24 BT 42 13 23 BT 43 10 26 BT 45 11 21 Ý kiến khác (*) 19 BT 50 24 BT 50 25 BT 50 25 BT 10 49 24 BT 11 50 21 BT 12 46 11 21 BT 13 52 26 BT 14 51 23 BT 15 41 14 23 BT 16 47 28 BT 17 39 10 25 BT 18 47 28 BT 19 49 28 BT 20 32 37 BT 21 45 31 BT 22 39 11 21 BT 23 41 22 BT 24 44 31 BT 25 53 24 (*) Ý kiến khác: Ý kiến chuyên gia đề nghị gợi ý cụ thể điểm cần chỉnh sửa, bổ sung để hoàn thiện nội dung toán Từ kết tổng hợp phiếu hỏi ý kiến nêu thêm số chuyên gia, rút số kết luận nhƣ sau: 20 (1) Các quy trình xây dựng, quy trình giải, quy trình sử dụng tốn PTKT q trình dạy học ĐCĐT, OT đảm bảo đƣợc tính khoa học khả thi (2) Ngồi số tốn cần chỉnh sửa chút, nhìn chung toán PTKT đƣợc đề tài xây dựng đảm bảo đƣợc yêu cầu toán nhận thức, sử dụng thuận lợi khâu q trình dạy học Việc sử dụng tốn vừa tạo hứng thú cho ngƣời học vừa giúp ngƣời học phát triển TDKT, phát triển lực giải vấn đề (3) Có thể vận dụng quy trình xây dựng sử dụng tốn PTKT vào trình dạy học nội dung lĩnh vực kỹ thuật khác Qua ý kiến góp ý chuyên gia, tác giả hoàn thiện quy trình xây dựngvà sử dụng tốn PTKT mà đề tài xây dựng 3.3 KIỂM NGHIỆM BẰNG PHƢƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 3.3.1 Nội dung tiến trình thực nghiệm - Triển khai kế hoạch thực nghiệm trƣờng ĐH SPKT Hƣng Yên Các lớp TN ĐC có chƣơng trình học, kiểm tra, phƣơng pháp đánh giá giống nội dung, số kiểm tra biểu điểm - Trƣớc tiến hành, đề tài khảo sát, đánh giá để đảm bảo lớp TN ĐCcó đồng lực nhận thức kết học tập 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Tỉ lệ Lớp đối chứng Lớp thực nghiệm Điểm 10 Hình 3.2 Đồ thị tần suất số sinh viên đạt điểm Xi trở xuống (Lần kiểm 21 tra 1) Tỉ lệ 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Lớp đối chứng Lớp thực nghiệm Điểm 10 Hình 3.4 Đồ thị tần suất số sinh viên đạt điểm Xi trở xuống (Lần kiểm tra 2) Lớp ĐC đƣợc giảng dạy bình thƣờng theo phƣơng pháp GV thƣờng sử dụng trƣớc Lớp TN đƣợc giảng dạy theo phƣơng pháp có sử dụng tốn PTKT đƣợc xây dựng Cả hai lớp trải qua kiểm tra đánh giá đợt cuối đợt thực nghiệm Kết kiểm tra đợt lớp đƣợc xử lý phƣơng pháp toán thống kê đƣợc biểu thị đồ thị hình 3.2 (lần kiểm 1), đồ thị hình 3.4 (lần kiểm tra 2) biểu đồ chung đợt (hình 3.5) Đối chứng Thực nghiệm Kiểm Kiểm tra lần tra lần Hình 3.5 Biểu đồ so sánh kết ( ̅ ) sau hai lần kiểm tra TNSP 22 Kết luận chƣơng Từ kết kiểm nghiệm quy trình đề xuất tốn PTKT xây dựng thông qua phƣơng pháp PPCG phƣơng pháp TNSP, rút số nhận định sau: Việc sử dụng toán PTKT trình dạy học ĐCĐT, OT cho SV SPKT hƣớng đổi PPDH, góp phần nâng cao chất lƣợng hiệu trình dạy học Kết TNSP cho thấy việc sử dụng toán PTKT vào dạy học ĐCĐT, OT phù hợp, khả thi hiệu quả, giúp SV có hứng thú học tập hơn, phát triển đƣợc TDKT Qua đó, chất lƣợng dạy học ĐCĐT, OT đƣợc nâng cao Quá trình TNSP cho thấy để sử dụng tốn đạt hiệu GV cần phải đầu tƣ công sức nhiều việc phân tích nội dung dạy học, trau dồi nghiệp vụ sƣ phạm để sử dụng toán dạy học cách phù hợp Từ kết TNSP đặc biệt từ kết kiểm nghiệm PPCG rút nhận định: quy trình thiết kế, sử dụng toán; nội dung toán lời giải, nội dung hƣớng dẫn sử dụng toán PTKT dạy học ĐCĐT, OT đề tài đề xuất, xây dựng đắn, phù hợp, khả thi KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ I Kết luận Qua nghiên cứu lý luận toán kỹ thuật, TDKT cho thấy việc sử dụng toán PTKT dạy học nói chung hay cụ thể dạy học ĐCĐT, OT nói riêng biện pháp có tính khả thi hiệu cao Bài tốn PTKT lúc vấn đề kỹ thuật có giáo trình tốn có sẵn nên ngƣời 23 GV cần phải tự nghiên cứu, tìm tịi để xây dựng Khi xây dựng toán PTKT, cần phải vào nội dung kiến thức môn học, nhiệm vụ, mục tiêu môn học, vào vấn đề kỹ thuật phát sinh thực tiễn Với mục đích xây dựng sử dụng toán PTKT dạy họcnhằm giúp cho ngƣời học phát triển TDKT, lực kỹ thuật, qua nâng cao chất lƣợng dạy học, đề tài nghiên cứu “Thiết kế sử dụng toán phân tích kỹ thuật dạy học động đốt trong, ô tô cho sinh viên sư phạm kỹ thuật” giải tốt nhiệm vụ đặt ra.Cụ thể là: Trên sở nghiên cứu lý luận toán kỹ thuật, đề tài xây dựng đƣợc hệ thống lý luận toán PTKT Cụ thể xây dựng đƣợc khái niệm toán PTKT, xác định đƣợc cấu trúc đặc điểm đặc trƣng tốn PTKT; thiết lập đƣợc quy trình thiết kế sử dụng toán PTKT dạy học; đề xuất đƣợc biện pháp xác định đƣợc tiêu chí đánh giá mức độ phát triển TDKT ngƣời học thơng qua sử dụng tốn PTKT Đề tài tiến hành nghiên cứu, khảo sát, đánh giá thực trạng việc dạy học ĐCĐT, OT dƣới góc độ thiết kế sử dụng toán PTKT Kết khảo sát, đánh giá sở thực tiễn để triển khai xây dựng thiết lập quy trình sử dụng toán PTKT dạy học ĐCĐT, OT cho SV SPKT Vận dụng quy trình đề xuất, dựa kết khảo sát nội dung trình dạy học ĐCĐT, OT, đề tài thiết kế đƣợc hệ thống toán PTKT sử dụng đƣợc q trình dạy học ĐCĐT, OT chƣơng trình đào tạo cử nhân SPKT Tính khoa học, khả thi, hiệu quy trình đề tài đề xuất toán PTKT đề tài xây dựng đƣợc kiểm nghiệm đánh giá phƣơng pháp khoa học Từ kết kiểm nghiệm phƣơng pháp TNSP PPCG khẳng định tác dụng toán 24 PTKT việc phát triển TDKT cho SV, nâng cao chất lƣợng dạy học học phần ĐCĐT, OT Các toán đƣợc xây dựng luận án tƣ liệu tham khảo tốt cho GV SV trình dạy học ĐCĐT, OT nói riêng nhƣ tham khảo để ứng dụng cho nội dung dạy học kỹ thuật khác nói chung II Khuyến nghị Với kết nghiên cứu toán PTKT, tác giả xin đề xuất số ý kiến nhƣ sau: Trong dạy học, GV điều chỉnh, bổ sung nội dung toán PTKT xây dựng cho phù hợp với điều kiện dạy học cụ thể Tiếp tục nghiên cứu xây dựng nhằm có hệ thống tốn PTKT đầy đủ, hồn thiện để phục vụq trình dạy học ĐCĐT, OT cách hiệu Trong dạy học lý thuyết thực hành, GV cần tăng cƣờng sử dụng toán PTKT nhằm phát triển TDKT, lực kỹ thuật cho ngƣời học, qua nâng cao chất lƣợng dạy học nói riêng, chất lƣợng đào tạo nói chung Xây dựng hệ thống lý luận hồn chỉnh tốn PTKT để tiến hành triển khai mở rộng việc áp dụng quy trình tất sở đào tạo có giảng dạy ĐCĐT, OT Hoàn thiện hệ thống lý luận tập huấn quy trình xây dựng tốn, quy trình sử dụng tốn quy trình giải tốn PTKT cho GV Ứng dụng quy trình thiết kế sử dụng tốn cho mơn học kỹ thuật khác Trong q trình triển khai điều chỉnh quy trình xây dựng sử dụng nhằm hoàn thiện nội dung mà đề tài xây dựng CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CƠNG BỐ CĨ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN Nguyễn Trọng Khanh, Nguyễn Thị Thanh Huyền (2012), Vận dụng phương pháp sơ đồ hóa dạy học học phần Ứng dụng động đốt trong, Tạp chí Khoa học số – 2012 (Tháng 11/2012) / ĐHSPHà Nội, ISSN-0868-3719, trang 104-110 Nguyễn Thị Thanh Huyền (2013), Phát triển tư kỹ thuật cho sinh viên thông qua sử dụng tốn phân tích kỹ thuật, Báo cáo khoa học, Kỷ yếu Tóm tắt Hội thảo khoa học cán trẻ trƣờng ĐHSP Hà Nội lần thứ VI-2013, tháng 5-2013, trang 39-40 Nguyễn Thị Thanh Huyền (2013), Bài toán phân tích kỹ thuật vận dụng dạy học Động đốt Ơ tơ, Tạp chí Giáo dục, số đặc biệt (4/2013), trang 109 – 110 Nguyễn Thị Thanh Huyền (2013), Xây dựng ký hiệu quy ước dùng hình vẽ mơn Cơng nghệ, Tạp chí Giáo dục, số đặc biệt (7/2013), trang 110 Nguyễn Thị Thanh Huyền (2017), Đánh giá mức độ phát triển tư sinh viên khoa Sư phạm kỹ thuật thơng qua sử dụng tốn phân tích kỹ thuật, Tạp chí Giáo dục, số 416 (kì – 10/2017), trang 31 ... TÍCH KỸ THUẬT TRONG DẠY HỌC VỀ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG, Ô TÔ 2.1 KHẢ NĂNG THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG BÀI TỐN PHÂN TÍCH KỸ THUẬT TRONG DẠY HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG, Ô TÔ 2.1.1 Đặc điểm nội dung kiến thức trình dạy. .. LUẬN ÁN Chƣơng CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ THIẾT KẾ, SỬ DỤNG BÀI TOÁN PHÂN TÍCH KỸ THUẬT TRONG DẠY HỌC 1.1 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG BÀI TỐN KỸ THUẬT TRONG DẠY HỌC... PTKT dạy học hầu nhƣ chƣa đƣợc nghiên cứu ứng dụng Vì lý nhƣ vậy, tác giả lựa chọn đề tài luận án ? ?Thiết kế sử dụng tốn phân tích kỹ thuật dạy học động đốt trong, ô tô cho sinh viên sư phạm kỹ thuật? ??