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

Thí nghiệm thực hành ảo ứng dụng trong dạy nghề Điện công nghiệp Thí nghiệm thực hành ảo ứng dụng trong dạy nghề Điện công nghiệp Thí nghiệm thực hành ảo ứng dụng trong dạy nghề Điện công nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp

Bộ giáo dục đào tạo Trường đại học bách khoa hµ néi - Ngun thÞ minh ngut ThÝ nghiƯm thùc hành ảo - ứng dụng dạy nghề điện công nghiệp Chuyên ngành: Sư phạm kỹ thuật Luận văn thạc sü khoa häc Ng­êi h­íng dÉn khoa häc: GS.TS Ngun Xuân Lạc Hà Nội - 2008 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 ¬n Lêi cam ®oan Mơc lơc 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 häc thùc hµnh nghỊ 45 1.2.4 ThÝ nghiƯm thùc hµnh 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 dùng vµ sư dơng mét sè bµi thÝ nghiƯm thùc 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 ®Ĩ cđng cè vµ minh häa cho néi dung bµi 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 quốc tế thời gian qua vµ dù kiÕn thêi gian tíi ngµy cµng 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 ®iĨm (thang ®iĨm 10)- xÕp thø 11 12 n­íc 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 công nghiệp mũi nhọn, công nghệ cao: tin học, tự động hóa, điện, điện tử, chế biến xuất 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 xt, kinh doanh, dÞch vơ; - NhiỊu CSDN cã diƯn tích nhỏ so với quy mô 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 người lao động nghỊ nghiƯp cịng nh­ cc sèng x· héi Sự xuất hình thức đào tạo Thế kỷ 21 đánh dấu biến ®ỉi cđa x· héi d­íi t¸c ®éng cđa mét nỊn kinh tế mới, định nghĩa từ nhiều góc độ quan s¸t: nỊn kinh tÕ tri thøc, nỊn kinh tÕ số hoá, kinh tế 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, c¸c khãa häc theo chøng chØ, c¸c khãa häc tõ 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 nghƯ web (Web Based Training); häc ®iƯn tư (E-learning) RÊt nhiều quốc gia phát triển 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 136 Ngoài ra, để thấy khác tác dơng cđa tõ tr­êng ngn mét chiỊu vµ ngn xoay chiều gây ra, nhấp vào tab Transfomer Đây thí nghiệm đơn giản, dễ sử dụng trực quan nhằm hỗ trợ giáo viên viƯc cđng cè kiÕn thøc cho ng­êi häc 2.3.3 Ví dụ sử dụng thí nghiệm Khảo sát mạch ®iƯn R-L-C” ®Ĩ cđng cè vµ minh häa cho néi dung dạy Như đà trình bày mục {2.2}, TN TH ảo dùng để nêu vấn đề, minh họa, khảo sát hay khâu củng cố kiến thức Vận dụng qui trình sử dụng, ví dụ sử dụng thí nghiệm ảo theo mục đích khác Bài thí nghiệm Khảo sát mạch điện R-L-C dùng khâu củng cố kiến thức sau người học đà học xong chương Mạch điện chiều, đồng thời sử dụng thí nghiệm để minh họa cho nội dung mục Giải mạch xoay chiều không phân nhánh thuộc chương Dòng điện xoay chiều hình sin (1) Giới thiệu mục tiêu TN GV: Với dòng điện chiều, tụ điện không cho dòng điện qua Nói cách khác, mạch điện chiều, tụ điện có điện trở vô lớn Trong đó, cuộn cảm cho dòng điện chiều qua tác dụng cản trở dòng điện, có nghĩa điện trở cuộn cảm mạch chiều coi Trong mạch điện xoay chiều, tụ điện cuộn dây cho dòng điện qua chúng có tác dụng cản trở định dòng điện xoay chiều Chúng ta sử dụng thí nghiệm vừa để củng cố kiến thức liên quan nội dung Mạch điện chiều vừa để minh họa cho nội dung kiến thức Mạch R-L-C ghép nối tiếp Mục đích thí nghiệm: - Minh häa vai trß cđa R, L, C mạch xoay chiều; 137 - Xác định vai trò cảm kháng Z L dung kháng Z c mạch xoay chiều; mối quan hệ điện kháng Lvà cảm kháng Z L cuộn dây, điện dung C dung kháng Z c tụ điện; - Kiểm nghiệm công thức đà học; - Xác định điều kiện tính toán thông số để xảy tượng cộng hưởng điện thể trạng thái đồ thị phụ thuộc dòng áp vào thời gian (2) Mô tả TN GV: Hĩnh 2.29 sơ đồ nguyên lý mạch điện xoay chiều gồm phần tủ R-L-C ghép nối tiếp Để có sơ đồ nguyên lý với phần tử có hình dạng gần giống thực tế (hình 2.30) hÃy nhấp vào Lifelike Hình 2.29 Sơ đồ nguyên lý mạch xoay chiều Hình 2.30 Sơ đồ nguyên lý giống thật mạch xoay chiều Liên quan tới đối tượng gồm có: (Giáo viên mô tả thành phần liên quan tới đối tượng gồm hộp chọn, cuộn, hộp thể giá trị Nêu rõ chức thành phần, có thực thao tác biểu diễn chức Giáo viên nên đề cập tới thể thành phần đối tượng thực tế Ví dụ, dể minh hoạ đồ thị dòng điện hiệu điện mạch điện, thực tế 138 người ta sử dụng máy sóng, để đo giá trị dòng điện hay hiệu điện thế, người ta sử dụng thiết bị đo điện Ampe kế Vôn kế) Hình 2.31 Các yếu tố thể thành phần R TN (3) TiÕn hµnh thÝ nghiƯm ThÝ nghiƯm nµy thĨ nhiều nội dung khác bao gồm khảo sát mạch điện chiều xoay chiều cảm, dung trở; khảo sát mạch gồm R-L-C ghép nối tiếp; kiểm tra công thức; minh họa tượng cộng hưởng Trong phần nêu thí nghiệm minh họa tượng cộng hưởng mạch xoay chiều gåm R-L-C ghÐp nèi tiÕp GV: Nh­ ®· giíi thiƯu, thí nghiệm cho phép mô tả tượng cộng hưởng điện, thực sau: (Giáo viên thao tác yêu cầu học viên quan sát) - Vẽ mạch điện theo sơ đồ nguyên lý (Hình 2.29) - Nhấp phải chuột vào đối tượng: R, L, C ngn AC ®Ĩ R =2Ω; L =1.5H ; C =0.04 F ;U =19V ; f =1Hz - Sư dơng Current Chart Voltage Chart để quan sát đồ thị phụ thuộc dòng điện hiệu điện vµo thêi gian: i(t) vµ u(t) GV: H·y nhËn xÐt dạng đồ thị i(t), u(t) xác định khoảng giá trị biên độ dòng điện HS: Dòng điện hiệu điện xoay chiều có dạng hình sin, biên độ dòng điện 3V 139 GV: Nhấp phải chuột nguồn AC nhấp chọn Change Frequency để thay đổi tần số nguồn điện, nhập từ bàn phím giá trị tần số: f = 0.65Hz - Quan sát dạng đồ thị dòng điện Current Chart - H·y rót nhËn xÐt vỊ sù sai khác biên độ, chu kỳ dòng điện trước sau thay đổi tần số HS: Chu kỳ dòng điện T biên độ dòng điện I tăng GV: HÃy vận dụng công thức để tính tổng trở toàn mạch: Z= R + ( Z L − ZC )2 víi f = 0.65Hz ; nhËn xét tổng trở Z biên độ dòng điện I HS: víi f = 0.65Hz th× Z L = ZC nên Z = R đó, theo biểu thức định luật Ôm: = I U= U= 9,5 A Z R GV kết luận: Trạng thái mạch điện Z L = ZC I đạt giá trị lớn gọi trạng thái cộng hưởng mạch Sử dụng công thức đà biết, em hÃy giải thích tượng này? HS: Khi mạch trạng thái cộng hưởng, Z L = ZC triệt tiêu công thức tính tổng trở mạch ®iƯn xoay chiỊu, vËy, theo c«ng thøc: Z= R + ( Z L − ZC )2 = R V× ( Z L − Z c )2 ≥ nên đó: Z= R= Z Theo U U công thức định luật Ôm: = I U= = = 9,5 A = I max Z Z R GV: Những điều rút đây, em thấy hoàn toàn phù hợp quan sát thể đồ thị dòng điện TN Hiện tượng gọi tượng cộng hưởng điện Vậy tượng cộng hưởng điện tượng cường độ dòng điện hiệu dụng mạch đạt giá trị cực đại (Tương tự vậy, GV yêu cầu học sinh tạo tượng cộng hưởng điện theo cách giữ nguyên tần số thay đổi giá trị L C) (4) Tổng kết thảo luận 140 GV: Sau tiến hành khảo sát mạch điện xoay chiều R-L-C ghép nối tiếp, hÃy trả lời câu hỏi sau: - ảnh hưởng thành phần L, C mạch điện xoay chiều; - Mối quan hệ thành phần Z L ZC ; - Làm để xác định giá trị tần số giá trị L (C) để mạch xảy tượng cộng hưởng điện; - HÃy mô tả trạng thái mạch điện cộng hưởng HS: thảo luận đưa câu trả lời GV: Với TN khảo sát em thao tác nhà để tìm hiểu kỹ mạch điện R-L-C ghép nối tiếp, đặc biệt rèn luyện kỹ quan sát vận dụng công thức có liên quan tới mạch điện Điều giúp em giải tốt tập có liên quan tới mạch xoay chiều 2.3.4 Đánh giá hiệu sử dụng thí nghiệm ảo Khảo sát mạch điện xoay chiỊu R-L-C ghÐp nèi tiÕp” 2.3.4.1 DƠ dïng, trùc quan sinh động Với giao diện thân thiện, dễ dùng hình ảnh trực quan sinh động, người học không xem, có hội tham gia thực thí nghiệm ảo qua thao tác đà trực quan hóa với linh kiện ảo thiết bị ảo, điểm mạnh chương trình so với giảng truyền thống Bên cạnh đó, thao tác với thí nghiệm Khảo sát mạch điện R-L-C tương đối đơn giản (chỉ việc kéo- thả- xếp- thay đổi thông số linh kiện R, L, C, nguồn, quan sát tượng, theo dõi kết TN TH) đó, người học không thành thạo MVT tiến hành thí nghiệm cách thành thạo chủ động Khi sư dơng thÝ nghiƯm biĨu diƠn trªn líp, cã thể phóng to chiếu giúp, tạo điều kiện cho học sinh quan sát rõ ràng Với bố cục màu sắc hài hòa, học sinh dễ dàng nhận diện đối tượng có liên quan Từ đó, trình học tập, người học tỏ hứng thú, 141 ý tới tiến trình thí nghiệm ảo tích cực tham gia phát biểu ý kiến cho nội dung học Kết quả, sau học xong hầu hết học viên hiểu có ấn tượng tốt với nội dung thí nghiệm ảo thể 2.3.4.2 Tăng hứng thú tính chủ động Giao diện chương trình phù hợp: cửa sổ làm việc chia làm vùng với tỷ lệ hợp lý Một vùng chứa phím chức (chiếm 1/3 hình) vùng vùng thao tác TN TH ảo (chiếm 2/3 hình) Các linh kiện có màu sắc hợp lý Tính chủ động người học tăng lên tự tiến hành thí nghiệm nhà đĩa CD hay web kết nối internet Giáo viên sử dụng lớp phương tiện dạy học trực quan minh họa cho giảng, khắc phục phần tình trạng thiếu thiết bị, nguyên vật liệu thí nghiệm 2.3.4.3 Đa dạng cách học, hình thức phân phối Chương trình viết ngôn ngữ lập trình Java sử dụng máy đơn (hoặc mạng nội bộ) sử dụng qua mạng thông tin toàn cầu Đặc biệt, Java Applets với ứng dụng nhúng hoạt động trình duyệt web, công nghệ mở xu hướng cho đào tạo nghề qua mạng Với nhiều kênh truyền đạt đến người học (Web, CDROM, hay khóa học có theo dõi theo tiêu chuẩn e-Learning) Đa dạng hóa loại hình, hỗ trợ công nghệ học tập khác (tự học, học có hướng dẫn, học đồng bộ, học có giáo viên hướng dẫn qua lớp học ảo mạng, ) Ngoài phiên chạy CD-ROM, chương trình có phiên web http://phet.colorado.edu/simulations/sims.php?sim=Circuit_Construction_Kit_ACDC giáo viên người học có hội sử dụng chương trình (miễn phí), thảo luận qua diễn đàn với chủ để (topics) liên quan đến nội dung học như: Circuits, Light Bulbs, Battery, Ammeter, Volmeter, Để phục vụ cho dạy mình, giáo viên tham khảo mục Teaching Ideas Bên cạnh đó, website hỗ trợ ngôn ngữ qua chức Translated Versions Với chức 142 này, dịch chương trình sang ngôn ngữ tiếng Việt, thuận tiện cho việc sử dụng 2.3.4.4 Tính tiết kiệm So sánh thí nghiệm Khảo sát mạch điện xoay chiều R-L-C ghép nối tiếp với thí nghiệm Khảo sát mạch điện chiều ta thấy: - Giống nhau: giao diện (Hình 2.22 2.23), phần lớn đối tượng thí nghiệm, thiết bị ảo - Khác nhau: mục đích thí nghiệm, số đối tượng thí nghiệm, thiết bị ảo (ngn xoay chiỊu, Nh­ vËy, viƯc x©y dùng thÝ nghiƯm Khảo sát mạch điện xoay chiều RL-C ghép nối tiếp dễ dàng, sở kế thừa phần chung với thí nghiệm Khảo sát mạch điện chiều (được xây dựng trước) Giúp tối ưu trình phát triển chương trình, tiết kiệm thời gian, công sức chi phí Bên cạnh đó, khả tiến hành thí nghiệm ảo, thử nghiệm tình giả định, khó thu thực nghiệm, tiến hành nhiều lần gióp tiÕt kiƯm thêi gian, chi phÝ nguyªn vËt liƯu, giảm sai hỏng thiết bị (cháy bóng đèn, nổ tụ, hỏng cấu đo,) thao tác sai Đây ưu điểm thí nghiệm ảo so với thí nghiệm thực 143 Kết luận chương Xây dựng sử dụng TN TH ảo dạy nghề Điện công nghiệp phù hợp với mục tiêu, yêu cầu đặc điểm số nội dung CTK nghề Điện công nghiệp Nó phương pháp thĨ hiƯn tèi ­u cho mét sè néi dung phøc tạp, trừu tượng, nguy hiểm, đắt tiền Việc xây dựng TN TH ảo giải pháp cho thiếu hụt sở vật chất, cải thiện thực trạng dạy học số nội dung chương trình dạy nghề Điện công nghiệp Tuy nhiên, để thực vai trò dạy học, TN TH ảo phải dựa nguyên tắc định xây dựng, sử dụng theo quy trình hợp lý Nó phải nghiên cứu cách đầy đủ phương diện kỹ thuật tin học, ý đồ sư phạm HiƯn nay, trªn thÕ giíi cã rÊt nhiỊu website chøa chương trình dễ sử dụng phục vụ cho việc giảng dạy Nhiệm vụ giáo viên dạy nghề khai thác sử dụng có hiệu chương trình nhằm nâng cao chất lượng dạy Trong chương này, nhiệm vụ sau đà giải quyết: Tiếp tục hoàn thiện sở thực tiễn lý luận việc xây dựng sử dụng TN TH ảo đào tạo nghề; Đề xuất quy trình xây dựng TN TH ảo; Vận dụng quy trình tiến hành xây dựng vµ sư dơng mét sè bµi TN TH thĨ để áp dụng cho chương trình dạy nghề Điện công nghiệp 144 Kết luận kiến nghị Qua trình triển khai thực đề tài TN TH ảo ứng dụng đào tạo nghề Điện công nghiệp, luận văn đà giải nhiệm vụ sau: Nghiên cứu sở lý luận, thực tiễn việc xây dựng sử dụng TN TH ảo đào tạo nghề, cụ thể: Phân tích rõ khái niệm TN TH, thuật ngữ ảo; TN TH ảo sở đề xuất mối liên hệ TN TH ảo với mô phỏng; làm rõ vai trò, lợi thế, khả ứng dụng TN TH ảo dạy nghề; phân tích thực trạng lý giải đào tạo nghề cần xây dựng sử dụng TN TH ảo Đề xuất quy trình xây dựng sử dụng TN TH ảo đào tạo nghề điện; phân tích số TN TH ảo xây dựng giảng sử dụng thí nghiệm ảo hỗ trợ đào tạo nghề Điện công nghiệp Cụ thể, tác giả đà đưa vào sử dụng số TN TH ảo: - Thí nghiệm khảo sát mạch điện xoay chiều R-L-C ghép nối tiếp minh họa tượng cộng hưởng - Thí nghiệm minh họa nguyên lý máy phát điện xoay chiều Trong tương lai, đề tài hoàn thiện theo hướng tiếp tục nghiên cứu quy trình xây dựng sử dụng TN TH ảo cho số nội dung lại CTK TĐTCN Điện công nghiệp Qua trình thực luận văn, tác giả xin ®Ị xt mét sè ý kiÕn sau: Mn thùc thi định hướng ứng dụng CNTT đào tạo đạt kết cao, cần có đầu tư, đạo mang tính đồng bộ, cụ thể là: - Trang bị máy tính, phòng thực hành tin học, phòng học đa phương tiện cho CSDN Điều giúp thực thi phương án sử dụng 145 TN TH ảo đào tạo mà hữu ích cho việc triển khai ứng dụng khác CNTT dạy nghề (các giảng điện tử, sách điện tử, khai thác thông tin Internet) - Khuyến khích đầu tư bồi dưỡng ứng dụng CNTT cho giáo viên dạy nghề, đồng thời biên soạn tài liệu hướng dẫn cụ thể cho giáo viên dạy nghề - Hiện nay, nghiên cứu ứng dụng CNTT đào tạo nghềmột vấn đề thời đại mang tính đơn lẻ, thiếu đồng hiệu thực té chưa cao Nhà nước cần có dự án đầu tư trọng điểm, nghiên cứu triển khai cách đồng ứng dụng CNTT đào tạo nghề Với xu hướng phát triển công nghệ thực ảo GD- ĐT, nhiều trang web có chứa TN TH ảo (miễn phí thương mại) mà truy cập vào tiến hành thao tác với TN TH tải xuống máy tính cá nhân để phục vụ cho mục đích nghiên cứu, giảng dạy học tập Qua tìm hiểu nghiên cứu tác giả nhận thấy số TN TH ảo trang web: http://phet.colorado.edu/index.php cã néi dung phï hỵp víi mét số nội dung chương trình dạy nghề Điện công nghiệp tác giả đà dịch chương trình sang tiếng Việt đóng gói lại thành sản phẩm việt hóa hoàn chỉnh Sản phẩm ghi đĩa CD luận văn Sản phẩm đà việt hóa giúp cho giáo viên dạy nghề người học nghỊ dƠ dµng sư dơng vµ sư dơng cã hiƯu TN TH ảo, nâng cao chất lượng dạy nghề Điện công nghiệp 146 Tài liệu tham khảo TiÕng ViƯt Ban chÊp hµnh TW khãa X (2006), Văn kiện Đại hội đại biểu toàn quốc lần thứ X, Nxb Chính trị Quốc gia, Hà Nội Bộ môn Vật lý Tin học, Trung tâm tính toán hiệu nâng cao, Nhóm tin học ITIMS (2001), ứng dụng công nghệ thông tin giảng dạy, Hà Nội Nguyễn Văn Bính, Trần Sinh Thành, Nguyễn Văn Khôi (2003), Phương pháp dạy học kỹ thuật công nghiệp, NXB Giáo dục Nguyễn Công Chính, Phạm Quang Huy (tài liệu dịch) (1997), Thực ảo bước sang giới bên kia, Nxb Thống kê GS TS Nguyễn Công Hiền, TS Nguyễn Phạm Thục Anh (2006), Mô hình hoá hệ thống mô phỏng, NXB KHKT TS Lê Huy Hoàng (2004), Thí nghiệm, thực hành ảo ứng dụng dạy học KTCN lớp 12 Trung học phổ thông, Luận án Tiến sỹ Giáo dục, Hà Nội Nguyễn Thế Hùng (2002), Multimedia ứng dụng, Nxb Thống kê Kỷ yếu hội thảo khoa học toàn quốc trường ĐHSP CĐSP (2003), ứng dụng công nghệ thông tin dạy học nghiên cứu hóa học, ĐHSP HN GS TS Nguyễn Xuân Lạc (2007), Phương pháp luận Nghiên cứu Khoa học - Công nghệ, Bài giảng cho lớp Cao học chuyên ngành Sư phạm kỹ thuật 10 GS TS Nguyễn Xuân Lạc (2007), Giới thiệu công nghệ dạy học đại, Bài giảng cho lớp Cao học chuyên ngành Sư phạm kỹ thuật 11 Lê Thanh Nhu (2002), Vận dụng phương pháp mô vào dạy học kỹ thuật công nghiệp, Luận án Tiến sỹ Tâm lý Giáo dục, Hà Nội 147 12 Phạm Xuân Quế (2007), ứng dụng Công nghệ thông tin tổ chức hoạt ®éng nhËn thøc vËt lý tÝch cùc, tù chđ vµ sáng tạo, NXB ĐHSP 13 Vũ Trọng Rỹ (2005), Các yêu cầu thí nghiệm ảo sản phẩm multimedia, Tạp chí Giáo dục, (107), Tr 20-22 14 Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng (1999), Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh dạy học Vật lý trường phổ thông, Nxb Đại học Quốc gia, Hà Nội 15 Từ điển Tiếng Việt, Nxb Đà Nẵng, 1997 16 Triết học Mác - Lên nin, Tập 1, NXB Gi¸o dơc 1995 TiÕng anh 17 Encarta World English Dictionary (2001), Microsoft 18 John U.Hinhbuhl, Dwight Bishop (1996), Computers In Education, United States of America 19 Levy, Joseph R (1999), Creat your own virtual reality system, McGraw – Hill Website 20 http://phet.colorado.edu/index.php 21 http://www.chemcollective.org/vlab/vlab.php 22 http://www.chem.ox.ac.uk/vrchemistry/ 23 http://www.jhu.edu/~virtlab/logic/logic.htm 148 Tóm tắt Là nước phát triển, Việt Nam tận dụng tất nguồn lực để củng cố xây dựng đất nước Những nỗ lực phải bắt đầu việc xây dựng nguồn nhân lực chất lượng cao Ngành giáo dục cố gắng thay đổi để đáp ứng nhu cầu Chúng ta không cần cập nhật nội dung dạy học, trang bị phưong tiện mà cần thay đổi phương pháp dạy học, ngành kĩ thuật mà Điện công nghiệp phần quan trọng Đó lí tác giả chọn đề tài: Thí nghệm thực hành ảo ứng dụng đào tạo nghề Điện công nghiệp Luận văn gồm chương chính: - Chương 1: Cơ sở lý luận thực tiễn việc xây dựng sử dụng thí nghiệm thực hành ảo đào tạo nghề Ngoài phần tổng quan tình hình nghiên cứu ứng dụng TN TH ảo giới Việt Nam, chương trình bày sở lý luận TN TH ảo, sâu vào phân tích khái niệm: mô phỏng, TN TH ảo; mối liên hệ mô TN TH ảo; khả xây dựng sử dụng TN TH ảo đào tạo nghề nhằm nâng cao chất lượng nguồn nhân lực kỹ thuật - Chương 2: Xây dựng sử dụng số thí nghiệm thực hành ảo chương trình đào tạo nghề Điện công nghiệp trình độ trung cấp nghề Nội dung chương vận dụng kết nghiên cứu chương 1, đề xuất quy trình xây dựng sử dụng TN TH ảo; nghiên cứu đưa vào sử dụng 02 TN TH ảo cho số nội dung cụ thể chương trình đào tạo nghề Điện công nghiệp trình độ Trung cấp nghề Tiến hành dịch số TN TH ảo trang web cđa Phet sang tiÕng ViƯt 149 summary Vietnamese Education today is talking so much about change We need to change – change for the development Human resourse quality is one of the problems that we have to solve first of all We have talked so much about changing the teaching methods, improving education equipments, updating contents So that’s the reason for me to write about the topic “Virtual experiment and pratice – The applications into training industrial electricity” In my thesis, it contain two chapters: - Chapter 1: The overview of virtual experiment and pratice in the world and in Vietnam - Chapter 2: Appling virtual experiment and pratice into training industrial electricity In chapter 1, I want to give you the overview of the concept “Virtual” This concept is still common in either life or technic But now it will have more meaning in education I talked about the concept “Virtual” in teaching and some applications have been I also give you some examples about the simulation of physics, these virtual experiment are developed by the university of Colorado in physics In Vietnam how they with online learning and distant teaching In chapter 1, I show you some principle to apply virtual experiment and practice into teaching and the steps to construct the lecture about the interactive simulation After that, After that, with the assistance of the free simulations (sim) in the website of Phet I have translated some sims into Vietnamese These sims will help teachers to improve their lecture 150 ... 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. .. øng dụng "thực tế ảo" để nghiên cứu phát triển hoàn thiện 1.2.3 Dạy học thực hành nghề (DHTHN) 1.2.3.1 Đặc điểm dạy học thực hành nghề 46 Thực hành làm để áp dụng lý thuyết vào thực tế Thực hành