Thí nghiệm thực hành ảo ứng dụng trong dạy nghề điện công nghiệp

1 Lời cảm ơn Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành: Thầy hướng dẫn: GS TS Nguyễn Xuân Lạc đà tận tình dẫn, giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn Khoa Sư phạm kỹ thuật - Đại học Bách khoa Hà Nội, Viện đào tạo sau đại học đà tạo điều kiện cho việc học tập, nghiên cứu, tiến hành luận văn Gia đình toàn thể bạn bè, đồng nghiệp đà quan tâm, động viên, giúp đỡ suốt trình thực luận văn Hà Nội, ngày 15 tháng 10 năm 2008 Tác giả Nguyễn Thị Minh Nguyệt Lời cam đoan Tôi xin cam đoan mà viết luận văn tìm hiểu nghiên cứu thân Mọi kết nghiên cứu ý tưởng tác giả khác có trích dẫn đầy đủ Luận văn chưa bảo vệ hội đồng bảo vệ luận văn thạc sĩ toàn quốc nước chưa công bố phương tiện thông tin Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm mà đà cam đoan Hà Nội, ngày 15 tháng 10 năm 2008 Tác giả Nguyễn Thị Minh Nguyệt Mục lục Trang Lời cảm ơn Lời cam đoan Mục lục Danh mục chữ viết tắt Mở đầu Chương 1- Cơ sở lý luận thực tiễn việc xây 13 dựng sử dụng Thí nghiệm thực hành ảo đào tạo nghề 1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu TN TH ảo 13 1.1.1 Trên giới 13 1.1.2 Tại Việt Nam 18 1.2 Cơ sở lý luận việc xây dựng sử dụng TN TH ảo 22 đào tạo nghề 1.2.1 Một số khái niệm 22 1.2.2 Thực ảo 34 1.2.3 Dạy học thực hành nghề 45 1.2.4 Thí nghiệm thực hành ảo 54 1.3 Cơ sở thực tiễn việc xây dựng sử dụng TN TH ảo 71 đào tạo nghề 1.3.1 Yêu cầu việc đổi phương pháp đào tạo kỹ thuật thực 71 hành 1.3.2 Hiệu ứng dụng Công nghệ thông tin đào tạo nghề 76 1.3.3 Khả áp dụng TN TH ảo đào tạo nghề 78 Kết luận chương 83 Chương 2- xây dựng sử dụng thí nghiệm thực 85 hành ảo đào tạo nghề ứng dụng xây dựng sử dụng số thí nghiệm thực hành ảo chương trình khung dạy nghề điện công nghiệp 2.1 Xây dựng TN TH ảo đào tạo nghề 85 2.1.1 Nguyên tắc xây dựng TN TH ảo đào tạo nghề 85 2.1.2 Qui trình xây dựng TN TH ảo đào tạo nghề 92 2.2 Sử dụng TN TH ảo đào tạo nghề 97 2.2.1 Nguyên tắc sử dụng TN TH ảo đào tạo nghề 98 2.2.2 Qui trình sử dụng TN TH ảo đào tạo nghề 100 2.3 Xây dựng sử dụng số TN TH ảo chương 102 trình dạy nghề Điện công nghiệp 2.3.1 Giới thiệu CTK TĐTCN Điện công nghiệp 102 2.3.2 Phân tích số TN TH ảo nội dung CTK TĐTCN 110 Điện công nghiệp 2.3.3 Ví dụ sử dụng thí nghiệm ảo Khảo sát mạch điện R-L-C 135 để củng cố minh họa cho nội dung dạy 2.3.4 Đánh giá hiệu sử dụng thí nghiệm ảo Khảo sát mạch điện 139 R-L-C Kết luận chương 142 Kết luận kiến nghị 143 Tài liệu tham khảo 145 Danh mục chữ viết tắt Nội dung viết tắt Nghĩa đầy đủ CNH, HĐH Công nghiệp hóa, Hiện đại hóa CNTT Công nghệ thông tin CSDN Cơ sở dạy nghề CSVC Cơ sở vật chất CTK TĐTCN Chương trình khung trình độ trung cấp nghề ĐTKTTH Đào tạo kỹ thuật thực hành GD- ĐT Giáo dục- Đào tạo KHKT Khoa học kỹ thuật MVT Máy vi tính PPDH Phương pháp dạy học PTDH Phương tiện dạy học PTKTDH Phương tiện kỹ thuật dạy học TBDH Thiết bị dạy học TN TH Thí nghiệm thực hành Mở đầu I Lý chọn đề tài Quan điểm, chủ trương sách Đảng phát triển dạy nghề thời kỳ CNH, HĐH đất nước Nghị Đại hội đại biểu toàn quốc lần thứ X Đảng đà đề chủ trương phát triển Giáo dục, đào tạo dạy nghề giai đoạn 2006-2010 là: Phát triển mạnh hệ thống giáo dục nghề nghiệp, tăng nhanh quy mô đào tạo cao đẳng nghề, trung cấp nghề cho khu công nghiệp, vùng kinh tế động lực cho xuất lao động Mở rộng mạng lưới sở dạy nghề, phát triển trung tâm dạy nghề quận huyện Tạo chuyển biến chất lượng dạy nghề tiếp cận với trình độ tiên tiến khu vực giới Đẩy mạnh xà hội hoá, khuyến khích phát triển hình thức dạy nghề đa dạng, linh hoạt: dạy nghề công lập, doanh nghiệp, làng nghề Thể chế hoá chủ trương Đảng phát triển dạy nghề, Quốc hội đà ban hành Luật Giáo dục- năm 2005, quy định dạy nghề có ba trình độ đào tạo (Sơ cấp nghề, Trung cấp nghề Cao đẳng nghề); Luật Dạy nghề- năm 2006, quy định chi tiết tổ chức, hoạt động CSDN; quyền nghĩa vụ tổ chức, cá nhân tham gia hoạt động dạy nghề Trong Luật Dạy nghề đà xác định sách đầu tư Nhà nước phát triển dạy nghề: Đầu tư có trọng tâm, trọng điểm để đổi nội dung, chương trình phương pháp dạy nghề, phát triển đội ngũ giáo viên, đại hoá thiết bị, đẩy mạnh nghiên cứu khoa học nhằm nâng cao chất lượng dạy nghề; tập trung xây dựng số sở dạy nghề tiếp cận với trình độ tiên tiến khu vực giới; trọng phát triển dạy nghề vùng có điều kiện kinh tế- xà hội đặc biệt khó khăn; đầu tư đào tạo nghề thị trường lao động có nhu cầu, khó thực xà hội hoá. Trong năm qua, kinh tế nước ta đà đạt tốc độ tăng trưởng cao, cấu kinh tế có bước chuyển dịch mạnh mẽ theo hướng công nghiệp hóa Các vùng kinh tế trọng điểm, khu công nghiệp, khu chế xuất, ngành kinh tế mũi nhọn ngày phát triển; đầu tư nước quèc tÕ thêi gian qua vµ dù kiÕn thêi gian tới ngày tăng; kỹ thuật, công nghệ đưa vào sản xuất ngày nhiều đòi hỏi nguồn nhân lực phải tăng số lượng chất lượng, hợp lý cấu ngành nghề đào tạo cấu trình độ đào tạo Hiện tại, tỷ lệ lao động qua đào tạo nghề nước ta thấp (khoảng 20% năm 2006) chất lượng GD- ĐT nói chung chất lượng đào tạo nghề nói riêng nhiều bất cập, cấu đào tạo Trình độ nhân lực chưa đáp ứng đòi hỏi ngày cao thị trường lao động nước quốc tế Theo đánh giá Ngân hàng giới (WB) chất lượng nguồn nhân lực Việt Nam đạt 3,79 điểm (thang điểm 10)- xếp thứ 11 12 nước Châu tham gia xếp hạng Quá trình CNH, HĐH hội nhập kinh tế quốc tế nước ta yêu cầu phải đáp ứng đủ số lượng lao động kỹ thuật chất lượng cao cho ngành kinh tế, ngành c«ng nghiƯp mịi nhän, c«ng nghƯ cao: tin häc, tù ®éng hãa, ®iƯn, c¬ ®iƯn tư, chÕ biÕn xt khÈu v.v đòi hỏi lao động qua đào tạo 60%, 30% có trình độ trung cấp trở lên, có doanh nghiệp đủ sức cạnh tranh thị trường nước quốc tế Để đáp ứng yêu cầu đó, hệ thống đào tạo kỹ thuật thực hành phải thường xuyên bổ sung, cập nhật hoàn thiện chương trình dạy nghề xây dựng chương trình dạy nghề mới; đổi mạnh mẽ, sâu sắc toàn diện, nâng cao chất lượng đội ngũ giáo viên, cán quản lý; đầu tư, đổi trang thiết bị giảng dạy, đặc biệt trọng đổi phương pháp đào tạo để đào tạo đội ngũ nhân lực kỹ thuật trực tiếp làm việc với kỹ thuật, công nghệ Thực trạng công tác dạy nghề nước ta Thực Nghị Đảng định hướng phát triển dạy nghề Chiến lược phát triển giáo dục 2001-2010, từ năm 2001 đến ngành Dạy nghề đà phục hồi sau thời gian dài bị suy giảm, bước đổi phát triển đáp ứng ngày tốt nhu cầu nhân lực kỹ thuật trực tiếp sản xuất kinh doanh, dịch vụ phục vụ phát triển kinh tế- xà hội Mạng lưới sở dạy nghề (CSDN) giai đoạn 2001- 2007 phát triển theo quy hoạch toàn quốc, đa dạng hình thức sở hữu loại hình đào tạo Bên cạnh kết đà đạt được, ngành dạy nghề tồn nhiều yếu kém, bất cập vậy, chất lượng dạy nghề thấp chưa đáp ứng yêu cầu thị trường lao động Một nguyên nhân phải kể đến điều kiện bảo đảm chất lượng dạy nghề đà cải thiện bất cập: - Đội ngũ giáo viên thiếu số lượng yếu chất lượng, trình độ kỹ thực hành nghề, ngoại ngữ, tin học ứng dụng, phương pháp giảng dạy; - Nhiều chương trình, giáo trình dạy nghề chậm cập nhật, sửa đổi, bổ sung để phù hợp với yêu cầu sản xuất, kinh doanh, dịch vụ; - NhiỊu CSDN cã diƯn tÝch nhá so víi quy m« đào tạo, thiếu xưởng thực hành, ký túc xá, khu thể dục thể thao; trang thiết bị dạy nghề thiếu chủng loại, số lượng lạc hậu công nghệ Thực tế đòi hỏi hệ thống dạy nghề phải đổi phát triển nhằm khắc phục yếu đáp ứng nhu cầu nhân lực thị trường nước xuất lao động Điều đồng nghĩa với yêu cầu phải nâng cao chất lượng nguồn lao động kỹ thuật- công nghệ, đòi hỏi người lao động phải có kỹ đạo đức nghề nghiệp, có kỷ luật, lực sáng tạo, biết làm chủ tiếp cận nhanh với công nghệ đại Rõ ràng, thực tế đòi hỏi hệ thống đào tạo kỹ thuật nghề nghiệp phải coi trọng kỹ hoạt động thực hành để nâng cao lực, kỹ hoạt động cđa ng­êi lao ®éng nghỊ nghiƯp cịng nh­ cuéc sèng x· héi Sù xuÊt hiÖn hình thức đào tạo Thế kỷ 21 đánh dấu biến đổi xà hội tác động kinh tế mới, định nghĩa từ nhiều góc độ quan sát: kinh tế tri thøc, nỊn kinh tÕ sè ho¸, nỊn kinh tÕ internet, Là động lực kinh tế mới, ngành GD- ĐT đứng trước biến chuyển mạnh mẽ xuất mâu thuẫn nhu cầu học tập xà hội khả đáp ứng nguồn lực nhà trường, gia tăng không ngừng khối lượng kiến thức, phát triển nhanh chóng công nghệ kỹ thuật tất yếu dẫn đến việc hình thành phương thức giáo dục mới: giáo dục điện tử với mục tiêu tạo môi trường hỗ trợ hoạt động học tập sở trang thiết bị công nghệ điện tử thích hợp, nhằm phục vụ cho nhu cầu nâng cao kiến thức, kỹ đáp ứng đòi hỏi xà hội đại Theo xu đó, ngành giáo dục đà có nhiều giải pháp nhằm đa dạng hóa loại hình đào tạo như: mở lớp học chức, khóa học ngắn hạn, khóa học theo chứng chỉ, khóa học từ xa với nhiều hình thức đào tạo đà đời đáp ứng nhu cầu học lúc, nơi, suốt đời đào tạo từ xa qua phát truyền hình (Broadcast Education); đào tạo dựa công nghệ Internet (Internet Based Traning); đào tạo dựa công nghệ web (Web Based Training); học ®iƯn tư (E-learning) RÊt nhiỊu c¸c qc gia ph¸t triĨn Đức, Anh, Mỹ đà tiến hành nghiên cứu áp dụng đào tạo từ xa nói chung Về kỹ thuật, đào tạo từ xa đà nghiên cứu tương đối toàn diện Ngày nay, với phát triển mạnh mẽ khoa học kỹ thuật, đặc biệt với hỗ trợ CNTT cách thức tiến hành, qui mô, chất lượng đào tạo khóa học từ xa đà có tiến vượt bậc Đối với Việt Nam, đào tạo từ xa chưa phát triển số nguyên nhân khách quan chủ quan có trình độ đội ngũ giáo viên, trình độ đội ngũ phát triển đa phương tiện, sở hạ tầng thông tin kinh phí Tuy phát triển nước ta song kết đẫ đạt cho thấy phương 10 thức đào tạo giải pháp có tính chiến lược đáp ứng nhu cầu học tập ngày tăng xà hội Kết luận vậy, nghĩa đào tạo từ xa khó khăn, hạn chế đề cập tới hạn chế cụ thể khó khắc phục đào tạo từ xa vấn đề thí nghiệm thực hành (TN TH) môn khoa học tự nhiên kỹ thuật Cụ thể làm để cã thĨ tỉ chøc TN TH gi¸o dơc tõ xa Có nhiều phương án đề xuất, việc xây dựng TN TH ảo máy tính mà đề tài đề cập tới giải pháp góp phần giải cho vấn đề nêu Mặc dù TN TH ảo đề cập luận văn định hướng xây dựng chủ yếu cho hình thức dạy học giáp mặt, nhiên, hỗ trợ tốt cho hình thức đào tạo kể II Mục đích nghiên cứu Đề tài nghiên cứu cách thức xây dựng sử dụng TN TH ảo đào tạo nghề Trên sở đó, tiến hành xây dựng số TN TH ảo CTK đào tạo nghề Điện công nghiệp nhằm hỗ trợ TN TH thực đồng thời bổ sung TN TH mà thực tế khó thực III Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu đề tài TN TH ảo Phạm vi nghiên cứu đề tài: Đề tài nghiêu cứu TN TH ảo đào tạo nghề, sở xây dựng sử dụng số TN TH ảo cho chương trình dạy nghề Điện công nghiệp IV Giả thuyết khoa học Xây dựng sử dụng TN TH ảo đào tạo nghề góp phần nâng cao hứng thú nhận thức, phát huy tÝnh tÝch cùc häc tËp cđa häc sinh, ®ã góp phần nâng cao chất lượng đào tạo nguồn nhân lùc kü tht V NhiƯm vơ nghiªn cøu ... xây dựng sử dụng thí nghiệm thực 85 hành ảo đào tạo nghề ứng dụng xây dựng sử dụng số thí nghiệm thực hành ảo chương trình khung dạy nghề điện công nghiệp 2.1 Xây dựng TN TH ảo đào tạo nghề 85 2.1.1... sử dụng TN TH ảo 22 đào tạo nghề 1.2.1 Một số khái niệm 22 1.2.2 Thực ảo 34 1.2.3 Dạy học thực hành nghề 45 1.2.4 Thí nghiệm thực hành ảo 54 1.3 Cơ sở thực tiễn việc xây dựng sử dụng TN TH ảo. .. tạo nghề Điện công nghiệp trình độ Trung cấp nghề 13 Chương Cơ sở lý luận thực tiễn việc xây dựng sử dụng thí nghiệm thực hành ảo đào tạo nghề 1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu thí nghiệm thực