Nâng cao hiệu quả giảng dạy học phần PLC s7 300 mô phỏng bằng phần mềm wincc

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - Bùi Việt Thái NÂNG CAO HIỆU QUẢ GIẢNG DẠY HỌC PHẦN PLC S7-300 MÔ PHỎNG BẰNG PHẦN MỀM WINCC LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM KỸ THUẬT Chuyên ngành: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY Chuyên sâu: SƯ PHẠM KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ THÔNG TIN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Huỳnh Quyết Thắng TS Vũ Thị Hương Giang Hà Nội - Năm 2013 LỜI CẢM ƠN Sau thời gian nghiên cứu làm việc, với giúp đỡ, hướng dẫn tận tình PGS.TS Huỳnh Quyết Thắng - Viện trưởng Viện Công nghệ thông tin Truyền thông trường Đại học Bách khoa Hà Nội luận văn “ Nâng cao hiệu giảng dạy học phần PLC S7-300 mô phần mềm WINCC” hồn thành Với tình cảm chân thành lịng biết ơn sâu sắc, cho phép tơi gửi lời cảm ơn tới Thầy giáo PGS.TS Huỳnh Quyết Thắng người tận tình dẫn, giúp đỡ tơi hồn thành luận văn Tơi xin gửi lời cảm ơn đến Thầy, cô giáo Viện Sư phạm kỹ thuật - trường Đại học Bách khoa Hà Nội cán Viện đào tạo sau đại học trường Đại học Bách khoa Hà Nội tham gia quản lý, giảng dạy giúp đỡ suốt q trình học tập nghiên cứu Tơi xin gửi lời cảm ơn đến Ban giám hiệu đồng nghiệp Trường CĐ Xây dựng Cơng trình Đơ thị tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ trình thực nghiệm sư phạm trường Đồng thời xin chân thành cảm ơn tất bạn bè người thân gia đình quan tâm, động viên giúp đỡ tơi suốt q trình thực luận văn Trong trình nghiên cứu, cố gắng luận văn không tránh khỏi thiếu sót Tơi mong nhận dẫn góp ý Thầy, giáo, đồng nghiệp bạn bè để đề tài hoàn thiện Hà Nội, ngày 27 tháng 02 năm 2013 Tác giả Bùi Việt Thái Bùi Việt Thái LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan mà tơi 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 chư công bố phương tiện thơng tin Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm mà tơi cam đoan Hà Nội, ngày 27 tháng 02 năm 2013 Tác giả Bùi Việt Thái Bùi Việt Thái MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN .1 LỜI CAM ĐOAN .2 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT, KÝ HIỆU DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ MỞ ĐẦU .9 Lý chọn đề tài .9 Mục đích nghiên cứu luận văn 10 Khách thể, đối tượng nghiên cứu 10 Phạm vi nghiên cứu đề tài 10 Nhiệm vụ nghiên cứu 10 Phương pháp nghiên cứu 10 Cấu trúc luận văn 11 CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VẤN ĐỀ CẦN NGHIÊN CỨU 12 1.1 Một số khái niệm 12 1.2 Bản chất, nhiệm vụ quy luật trình dạy học .13 1.2.1 Bản chất trình dạy học 13 1.2.2 Nhiệm vụ trình dạy học 16 1.2.3 Quy luật trình dạy học đại học 18 1.2.4 Chất lượng dạy học 19 1.3 Phương tiện dạy học vai trò phương tiện dạy học 21 1.3.1 Khái niệm phương tiện dạy học 21 1.3.2 Vai trò phương tiện dạy học 21 1.3.3 Chức phương tiện dạy học 23 1.4 Quá trình dạy học trường CĐXD Cơng trình Đơ thị 24 1.4.1 Vai trò hoạt động dạy học việc nâng cao chất lượng đào tạo 24 1.4.2 Chương trình học ngành Công nghệ kỹ thuật điện 25 1.4.3 Vị trí học phần cần nghiên cứu 27 1.5 Những yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng dạy học trường CĐXDCT Đô thị 27 1.5.1 Yếu tố bên 27 1.5.2 Yếu tố bên 30 Bùi Việt Thái 1.6 Phương pháp dạy học 32 1.6.1 Khái niệm 32 1.6.2 Đặc trưng phương pháp dạy học tích cực 33 1.7 Phương pháp mô dạy học kỹ thuật 36 1.7.1 Tổng quan phương pháp mô 36 1.7.2 Khả ứng dụng phương pháp mô 37 1.7.3 Khả ứng dụng PPMP giảng dạy học phần PLC S7-300 39 CHƯƠNG THỰC TRẠNG GIẢNG DẠY HỌC PHẦN PLC S7-300 TẠI TRƯỜNG CAO ĐẲNG XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH ĐƠ THỊ 42 2.1 Giới thiệu trường CĐXD Cơng trình Đơ thị 42 2.1.1 Cơ cấu bậc học 43 2.1.2 Cơ cấu ngành nghề .43 2.1.3 Quản lý dạy học trường CĐXD Công trình Đơ thị 44 2.2 Thực trạng dạy học học phần PLC S7-300 trường CĐXDCT Đô thị 46 2.2.1 Giới thiệu học phần 46 2.2.2 Thực trạng người học 48 2.2.3 Thực trạng giảng viên 48 2.2.4 Thực trạng trang thiết bị phương pháp dạy học .49 2.2.5 Kết học tập 49 2.2.6 Thực trạng dạy học học phần PLC S7-300 51 2.2.7 Khảo sát thực trạng áp dụng PP giảng dạy khoa KTCN 51 CHƯƠNG NÂNG CAO HIỆU QUẢ GIẢNG DẠY HỌC PHẦN PLC S7-300 MÔ PHỎNG BẰNG PHẦN MỀM WINCC 53 3.1 Tổng quan PLC S7-300 53 3.1.1 Mở đầu .53 3.1.2 Tổng quan PLC S7-300 .54 3.1.3 Cấu trúc nhớ CPU 55 3.1.4 Module mở rộng 57 3.1.5 Kiểu liệu 58 3.1.6 Cấu trúc nhớ CPU 59 3.1.7 Vòng quét chương trình: 61 3.1.8 Cấu trúc chương trình .63 Bùi Việt Thái 3.1.9 Những khối OB đặc biệt 64 3.2 Phần mềm lập trình PLC STEP 66 3.2.1 Chức phần mềm STEP .66 3.2.2 Ngơn ngữ lập trình PLC S7-300 66 3.3 Tổng quan phần mềm WINCC 69 3.3.1 Những đặc điểm WinCC 70 3.3.2 Các thành phần WinCC 71 3.3.3 Hệ thống WinCC (The basic WinCC system) 74 3.3.4 Cách thức làm việc với WinCC .75 3.3.5 Sơ đồ chức WinCC 76 3.3.6 Giao tiếp WinCC .77 3.4 Giới thiệu mơ hình thực hành PLC S7-300 79 3.5 Xây dựng giảng lập trình PLC S7-300 có mô bằng WinCC 85 CHƯƠNG 4: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 91 4.1 Mục đích, nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 91 4.1.1 Mục đích 91 4.1.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 91 4.2 Đối tượng thực nghiệm 91 4.3 Kế hoạch thực nghiệm 92 4.4 Nội dung cách thức thực nghiệm 92 4.5 Kết thực nghiệm 93 4.5.1 Kết điều tra giáo viên 93 4.5.2 Kết điều tra sinh viên 94 4.5.3 Kết trình thực nghiệm 95 4.6 Xử lý kết thực nghiệm .96 4.7 Phân tích kết thực nghiệm 99 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .102 TÀI LIỆU THAM KHẢO .104 PHỤ LỤC 106 Bùi Việt Thái DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT, KÝ HIỆU Viết tắt CĐ CĐXD ĐH PPMP PPSP PPDH PTDH CNDH NCKH PPKH TCCN ĐVHT PPMPDH SPKTXD KTCN PLC WINCC STL LAD FBD SCADA CS RT AS API Bùi Việt Thái Viết đầy đủ Cao đẳng Cao đẳng Xây dựng Đại học Phương pháp mô Phương pháp sư phạm Phương pháp dạy học Phương tiện dạy học Công nghệ dạy học Nghiên cứu khoa học Phương pháp khoa học Trung cấp chuyên nghiệp Đơn vị học trình Phương pháp mơ dạy học Sư phạm kỹ thuật xây dựng Kỹ thuật công nghệ Programmable Logic Controller Windows Control Center Statement List Ladder Logic Function Block Diagram Supervisory Control And Data Acquisition Configuration Sofware Runtime Sofware Automation System Application Programming Interface DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU TT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Danh mục Bảng 1.1 : Khối lượng kiến thức ngành Công nghệ kỹ thuật điện Bảng 1.2 : Phần kiến thức cở sở ngành Bảng 1.3: Phần kiến chuyên môn ngành Bảng 1.4: Phương pháp dạy học Bảng 2.1: Đề cương học phần Lập trình PLC S7-300 Bảng 2.2: Kết học tập khóa học Bảng 4-1: Hai lớp thực nghiệm đối chứng Bảng 4-2: Kết câu hỏi (Phụ lục 2) Bảng 4-3: Kết câu hỏi (Phụ lục 2) Bảng 4-4: Kết câu hỏi (Phụ lục 2) Bảng 4-5: Kết câu hỏi (Phụ lục 2) Bảng 4-6: Kết câu hỏi (Phụ lục 2) Bảng 4-7: Kết câu hỏi (Phụ lục 3) Bảng 4-8: Kết câu hỏi (Phụ lục 3) Bảng 4-9: Kết câu hỏi (Phụ lục 3) Bảng 4-10: Kết câu hỏi (Phụ lục 3) Bảng 4-11: Kết kiểm tra Bảng 4- 12: Bảng phân phối tần số, tần suất kiểm tra Bảng 4-13: Bảng tổng hợp phân loại sinh viên Bảng 4-14: Bảng tổng hợp tham số đặc trưng Bùi Việt Thái DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ TT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 Danh mục Hình 1.1: Mơ tả q trình dạy học Hình 1.2: Mơ hình cơng nghệ dạy học Hình 1.3: Vị trí phương tiện dạy học dạy học kỹ thuật Hình 1.4: Cấu trúc trình mơ nghiên cứu khoa học Hình 1.5 Cấu trúc PPMP dạy học Hình 1.6: Sơ đồ quy trình soạn giáo án theo PPMP Hình 1.7: Sơ đồ soạn giảng theo PPMP Hình 2.1: Sơ đồ quản lý đào tạo cấp trường Hình 2.2: Sơ đồ tổ chức khoa thuộc trường Hình 2.3: Biểu đồ kết học tập cao đẳng K5,K6,K7 Hình 3.1: Bố trí thứ tự modul ray Hình 3.2: Ý nghĩa đèn báo CPU Hình 3.3: Vịng qt chương trình Hình 3.4: Lập trình tuyến tính Hình 3.5: Quy trình thực chương trình điều khiển tuyến tính Hình 3.6: Cấu trúc chương trình có cấu trúc Hình 3.7: Các thành phần WinCC Hình 3.8 : Cấu trúc WinCC Hình 3.9: Các thành phần WinCC Hình 3.10: Giao tiếp với hệ thống tự động AS Hình 3.11: Trao đổi liệu WinCC hệ thống tự động AS Hinh 3.12: Quá trình trao đổi liệu hệ thống tự động WinCC Hinh 3.13: PLC CPU 313C (Siemens) Hình 3.14: Modul Input Hình 3.15: Modul Output Hình 3.16: Modul Relay Hình 3.17: Modul Display Seg Hình 3.18: Modul Temperature Hình 3.19: Modul Analogs Hình 3.20: Modul Contactors Hình 3.21: Giao diện MP điều khiển băng tải chạy tự động Wincc Hình 3.22: Bảng Symbols Hình 3.23: Sơ đồ kết nối thiết bị với PLC Hình 3.24: Chọn cách viết chương trình Step Hình 3.25: Vị trí lấy câu lệnh Hình 4-1: Đồ thị phân loại kết học tập sinh viên Hình 4-2: Đồ thị tham số thống kê Bùi Việt Thái MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Trong năm gần việc ứng dụng cơng nghệ tự động hóa vào công việc sản xuất, điều khiển ngày phát triển mạnh mẽ Để đáp ứng theo kịp với tình hình phát triển khoa học kỹ thuật giới ngành tự động hóa giới đò hỏi ngành giáo dục phải phát triển theo Cụ thể lĩnh vực khoa học giáo dục kỹ thuật công nghệ trường đào tạo cần phát triển để đáp ứng nhu cầu nhân lực lao động kỹ thuật nước hợp tác với nước Từ đòi hỏi công nghệ Đảng Nhà nước coi trọng Giáo dục nước ta Giáo dục vấn đề trọng tâm, then chốt đề phát triển đất nước Chúng ta phải có giáo dục tiên tiến đại từ đào tạo đội ngũ lao động có khoa học, có kỹ thuật cao để đưa nước ta thành nước Công nghiệp vào năm 2020 Đảng ta xác định rõ nhiệm vụ quan trọng ngành giáo dục : “Đổi mạnh mẽ phương pháp dạy học, khắc phục lối truyền thụ chiều, rèn luyện nếp tư sáng tạo người học Từng bước áp dụng phương pháp dạy học tiên tiến phương tiện dạy học đại vào q trình dạy học” Để đởi phương pháp dạy học việc ứng dụng cơng nghệ thồn tin vào dạy học khơng thể thiếu Thậm trí nhiều trường Cao đẳng, Đại học yêu cầu giáo viên phải ứng dụng công nghệ dạy học đại vào giảng Tại trường CĐ Xây dựng Cơng trình Đơ thị Đảng ủy, Ban giám hiệu nhà trường đầu tư trang thiết bị tổ chức lớp tập huấn công nghệ dạy học cho giáo viên nhà trường nhằm nâng cao chất lượng dạy học từ nâng cao vị thế, uy tín nhà trường Để đáp ứng nhu cầu phát triển nhà trường ứng dụng công nghệ thơng tin vào giảng dạy học phần Lập trình PLC S7-300 trường CĐ Xây dựng Cơng trình Đơ thị lựa chọn đề tài “ Nâng cao hiệu giảng dạy học phần PLC S7-300 mô phần mềm WINCC” Bùi Việt Thái Tiêu chí Số sinh viên Rất tốt, tiếp thu tốt giảng lớp 32 Tốt, tiếp thu giảng 16 Bình thường, khơng có tác dụng đáng kể Khơng thích, khơng tiếp thu giảng Bảng 4-8: Kết câu hỏi (Phụ lục 3) Tỷ lệ % 64% 32% 4% 0% Kết câu hỏi 3: Em thấy thái độ với b̉i học hơm nào? Tiêu chí Số sinh viên Tỷ lệ % Hứng thú với giảng 38 76% Tập trung ý vào giảng 12 24% Tâm trạng thoải mái 4% Khơng có khác biệt 0% Bảng 4-9: Kết câu hỏi (Phụ lục 3) Kết câu hỏi 4: Em cho ý kiến vai trò phương pháp dạy học mơ phỏng? Tiêu chí Số sinh viên Tỷ lệ % Rất cần thiết dạy kỹ thuật 45 90% Cần thiết 10% Không cần thiết 0% Bảng 4-10: Kết câu hỏi (Phụ lục 3) Kết câu hỏi 5: Hãy trình bày ý kiến em vào chỗ trống nội dung sau: - Phần tổ chức dạy học giáo viên tiết học, em thích điều gì? Điều em chưa hài lịng?  Điều thích: Đạt hiệu tiết học, dễ hiểu nắm kiến thức học, thực hành tập lớp  Điều chưa thích: Giáo viên cần cho sinh viên làm mẫu nhiều dạy để phát yếu sinh viên  Ý kiến khác: Một số sinh viên muốn tìm hiểu thêm kiến thức chuyên sâu liên quan đến học đề nghị giáo viên cung cấp nguồn tài liệu 4.5.3 Kết trình thực nghiệm Sau kết thúc lớp, tiến hành kiểm tra để đánh giá chất lượng, đánh giá khả tiếp thu kiến thức, lực vận dụng kiến thức, kỹ thực hành sinh viên lớp thực nghiệm đối chứng Bài kiểm tra thực hành đánh giá trình thực hành kết thúc tiết học cuối Điểm chấm theo thang điểm 10 Kết kiểm tra thống kê sau: Bùi Việt Thái 95 Bài kiểm tra Tổng 10 Đối chứng Số học sinh 51 0 15 12 11 Thực nghiệm 50 0 1 16 12 Đối chứng 51 0 16 14 1 Thực nghiệm 50 0 0 19 13 Đối chứng 51 0 5 31 26 20 10 50 0 11 14 35 25 Bảng 4-11: Kết kiểm tra Lớp Thực nghiệm Điểm 4.6 Xử lý kết thực nghiệm Kết thực nghiệm xử lý theo phương pháp thống kê toán học theo thứ tự sau:  Lập bảng phân phối: Tần số, tần suất  Vẽ đồ thị phân loại  Tính tham số thống kê đặc trưng  Đánh giá kết thực nghiệm bằng phép thử Student a Bảng phân phối tần số, tần suất kết kiểm tra Sau xử lí số liệu tác giả lập bảng phân phối tần số, tần suất kết điểm kiểm tra sau: Điểm Số sinh viên đạt điểm xi % sinh viên đạt điểm xi Đối chứng Thực Nghiệm Đối chứng Thực nghiệm 0 0.00% 0.00% 0 0.00% 0.00% 0 0.00% 0.00% 4.90% 1.00% 4.90% 2.00% 31 11 30.39% 11.00% 26 14 25.49% 14.00% 20 35 19.61% 35.00% 10 25 9.80% 25.00% 2.94% 8.00% 10 1.69% 4.00% Tổng 102 100 100% 100% Bảng 4- 12: Bảng phân phối tần số, tần suất kiểm tra Bùi Việt Thái 96 b Vẽ đồ thị phân loại Từ bảng phân phối tần số, tần suất kết điểm tác giả lập bảng phân loại kết học tập sinh viên từ vẽ Đồ thị phân loại kết học tập sinh viên Mức độ % Nhóm Tổng số Yếu Kém Trung bình Đối chứng 102 9.80% 30.39% 25.49% 19.61% Thực nghiệm 100 3.00% TB Khá Giỏi Xuất sắc 9.80% 4.90% 11.00% 14.00% 35.00% 25.00% 12.00% Khá Bảng 4-13: Bảng tổng hợp phân loại sinh viên 40.00% 35.00% 30.00% 25.00% 20.00% 15.00% 10.00% 5.00% 0.00% Yếu Trung bình TB Khá Khá Đối chứng Giỏi Xuất sắc Thực nghiệm Hình 4-1: Đồ thị phân loại kết học tập sinh viên c Tính tham số thống kê đặc trưng ➢ Trung bình cộng X Tham số đặc trưng cho tập trung số liệu Trung bình cộng giá trị điểm trung bình cộng tởng số điểm kiểm tra tính bằng cơng thức n X= xn i i i =1 n Trong đó: n: Là số kiểm tra sinh viên xi: Điểm kiểm tra (0  x  10) ni : Tần số giá trị xi Bùi Việt Thái 97 ➢ Phương sai S2 và độ lệch chuẩn S Là tham số đo mức độ phân tán số liệu quanh giá trị trung bình cộng gồm có phương sai S2 độ lệch chuẩn S Giá trị độ lệch chuẩn nhỏ, chứng tỏ số liệu phân tán n - Phương sai: S =  n (x − X ) i =1 i i n n - Độ lệch chuẩn: S = S =  n (x − X ) i =1 i i n ➢ Sai số tiêu chuẩn m - Sai số tiêu chuẩn: m = S n Giá trị X sẽ dao động khoảng X  m ➢ Hệ số biến thiên V Để so sánh mức độ biến thiên nhiều tập hợp khác Hay nói cách khác kết kiểm tra tính bằng hệ số biến thiên (hệ số phân tán) V% = S 100% X Chú ý: Khi hai bảng số liệu có giá trị trung bình cộng bằng ta tính độ lệch chuẩn S, nhóm có S bé nhóm có chất lượng tốt Khi hai bảng số liệu có giá trị trung bình cộng khác ta so sánh độ phân tán số liệu bằng hệ số phân tán V Nhóm có V nhỏ nhóm chất lượng đồng hơn, nhóm có X lớn nhóm có trình độ cao Nếu V nằm khoảng 0-10%: độ dao động nhỏ Nếu V nằm khoảng từ 10- 30%: độ dao động trung bình Nếu V nằm khoảng từ 30 - 100%: độ dao động lớn Với độ dao động nhỏ trung bình kết thu đáng tin cậy, ngược lại độ dao động lớn kết thu không đáng tin cậy Bùi Việt Thái 98 Từ bảng kết điểm ta tính bảng tởng hợp tham số đặc trưng sau Các tham số Lớp đối chứng Lớp thực nghiệm X 6.01 7.07 S 2.108 1.845 m 0.209 0.185 X m 6.01  0.209 7.07  0.185 V% 35.07 % 26.10 % Bảng 4-14: Bảng tổng hợp tham số đặc trưng d Đánh giá kết thực nghiệm phép thử Student Dùng đại lượng kiểm định Tkd để xác định độ tin cậy chênh lệch giá trị trung bình nhóm thực nghiệm đối chứng Tkd = X TN − X DC STN S DC + nTN nDC Giá trị tới hạn Tkd T Chọn xác suất  (từ 0,01 đến 0,05) Tra bảng phân phối Student để tìm giá trị T,k với bậc tự k = nTN + nDC - Nếu |Tkd | > T,k khác giá trị trung bình X TN X DC có ý nghĩa Từ kết tính tốn ta có * Đại lượng kiểm định Tkd = 3.805 Chọn xác suất  = 0,01; độ tin cậy p = −  = 0,995 Tra bảng phân bố Student ứng với  = 0,01 ; k = nTN + nDC -2 = 200 Vậy ta có T,k = 2.326 4.7 Phân tích kết thực nghiệm Dựa kết thực nghiệm sư phạm thông qua việc xử lí số liệu, chúng tơi nhận thấy chất lượng học tập sinh viên lớp thực nghiệm sư phạm cao lớp đối chứng Điều thể hiện: ➢ Tỷ lệ sinh viên yếu kém, trung bình, giỏi Bùi Việt Thái 99 Tỷ lệ % sinh viên đạt điểm khá, giỏi lớp thực nghiệm cao lớp đối chứng; ngược lại tỷ lệ % sinh viên đạt điểm yếu kém, trung bình lớp thực nghiệm thấp lớp đối chứng (bảng 4-13 hình 4-1) Như dạy học lập trình PLC S7-300 ứng dụng mơ bằng phần mềm WinCC có tác dụng phát triển lực nhận thức sinh viên, góp phần giảm tỷ lệ sinh viên yếu kém, trung bình tăng tỷ lệ sinh viên khá, giỏi ➢ Giá trị tham số thống kê Các tham số Lớp đối chứng Lớp thực nghiệm X 6.01 2.108 35.07 % 7.07 1.845 26.10 % S V% Từ giá trị ta có đồ thị 40 35 30 25 20 Lớp đối chứng 15 Lớp thực nghiệm 10 X S V Hình 4-2: Đồ thị tham số thống kê ➢ Điểm trung bình cộng Sinh viên lớp thực nghiệm cao lớp đối chứng Từ suy sinh viên lớp thực nghiệm nắm vững vận dụng kiến thức kỹ tốt sinh viên lớp đối chứng ➢ Độ lệch chuẩn: Lớp thực nghiệm nhỏ lớp đối chứng, chứng tỏ số liệu lớp thực nghiệm phân tán so với lớp đối chứng Bùi Việt Thái 100 ➢ Hệ số biến thiên V Lớp thực nghiệm nhỏ lớp đối chứng, chứng minh chất lượng lớp thực nghiệm đồng lớp đối chứng Mặt khác giá trị V lớp thực nghiệm nằm khoảng từ 10 đến 30% (độ dao động trung bình) Do vậy, kết thu đáng tin cậy, điều lần chứng tỏ phương pháp dạy học lập trình PLC S7300 ứng dụng mơ bằng phần mềm WinCC áp dụng cho lớp thực nghiệm đạt hiệu giáo dục ➢ Kiểm tra kết thực nghiệm phép thử Student Chúng ta đạt Tkd = 3,805> T,k = 2,326 Điều khẳng định chênh lệch giá trị trung bình nhóm thực nghiệm đối chứng có ý nghĩa (độ tin cậy 0,995) Kết chương: Kết chứng minh tính đắn giả thuyết khoa học mà đề tài đặt Việc vận dụng chương trình WinCC để mơ dạy học Lập trình PLC S7-300 trường CĐ Xây dựng Cơng trình Đơ thị có hiệu bước đầu nhằm phát huy tính tích cực người học góp phần nâng cao chất lượng kết học tập sinh viên Qua đó, khẳng định tính khả thi việc áp dụng chương trình WinCC để mơ dạy học Lập trình PLC S7-300 trường CĐ Xây dựng Cơng trình Đơ thị nói riêng trường dạy học cơng nghệ nói chung Bùi Việt Thái 101 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Theo mục đích nhiệm vụ đặt đề tài, tác giả giải vấn đề sau: Về nghiên cứu lý luận 1.1 Tác giả tiến hành nghiên cứu sở lý luận phương pháp dạy học lập trình PLC S7300 có ứng dụng phương pháp mô giảng dạy cụ thể ứng dụng phần mêm WinCC: - Tổng quan sở lý luận dạy học có ứng dung PPMP - Xây dựng giảng có ứng dụng mơ bằng WinCC Về thực tiễn 1.2 Tác giả vận dụng PPMP giảng dạy Lập trình PLC S7-300 cụ thể dùng chương trình WinCC Trường CĐ Xây dựng Cơng trình Đơ thị:  Đề xuất mơ hình, quy trình biện pháp sư phạm để tở chức q trình dạy học Lập trình PLC S7-300 Trường CĐ Xây dựng Cơng trình Đơ thị  Xây dựng giảng học phần Lập trình PLC S7-300 mô bằng phần mêm WinCC tiến hành dạy thực nghiệm để đánh giá hiệu giảng dạy có sử dụng PPMP  Tiến hành lấy ý kiến nhận xét, đánh giá giáo viên phiếu điều tra phản hồi sinh viên phương pháp dạy học có ứng dụng mơ Các kết nghiên cứu lí luận thực tiễn cho thấy việc áp dụng PPMP bằng phần mềm WinCC giảng dạy Lập trình PLC S7-300 Trường CĐ Xây dựng Cơng trình Đơ thị khả thi bước đầu mang lại hiệu cao trình dạy học Về phía giáo viên hưởng ứng tích cực thấy cần thiết phải đởi phương pháp giảng dạy trước yêu cầu đồi giáo dục cách toàn diện nhà trường xã hội Về phía sinh viên, phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo hứng thú học tập Kiến nghị Trong trình nghiên cứu hoàn thành luận văn, tác giả nhận thấy rằng để nâng cao hiệu giảng dạy học phần Lập trình PLC S7-300 có ứng dụng mơ Bùi Việt Thái 102 bằng phần mềm WINCC trường CĐ Xây dựng Cơng trình Đơ thi đạt hiệu cao phải trọng đến số vấn đề sau: Đối với nhà trường cần trang bị đầy đủ thiết bị giảng dạy thực hành PLC S7300, sinh viên thực hành mơ hình Hàng năm nhà trường, khoa, tở mơn có kế hoạch tập huấn giáo viên giảng dạy có ứng dụng mơ phỏng, hình thành phát triển cho đội ngũ giáo viên giảng dạy dạy có ứng dụng mơ học phần Lập trình PLC S7-300 nói riêng học phần khác tròng trường nói chung Giáo viên cần khai thác sử dụng cách triệt để thiết bị, phương tiện dạy học cho sinh viên Các giáo viên phải biết sử dụng phần mềm có liên quan chuyên ngành để xây dựng giảng cách hoàn thiện Đồng thời kết hợp, áp dụng sâu rộng ứng dụng công nghệ thông tin vào dạy học Tra cứu thông tin mạng, xây dựng nguồn tư liệu học tập để sinh viên tìm hiểu tự kiến tạo kiến thức, tạo mơi trường thuận lợi q trình học tập Hàng năm nên tổ chức thi giáo viên làm mơ hình giảng dạy giảng điện tử, sáng kiến kinh nghiệm dạy học nhằm mục đích khuyến khích động viên giáo viên tiếp cận cơng nghệ chia sẻ kinh nghiệm Hướng phát triển đề tài Do điều kiện cá nhân hạn chế, nên vấn đề nghiên cứu “ Nâng cao hiệu giảng dạy học phần PLC S7-300 mô phần mềm WINCC” trường CĐ Xây dựng Cơng trình Đơ thị khn khở luận văn dừng lại nghiên cứu ban đầu Vì vậy, nghiên cứu vấn đề tập trung triển khai theo hướng sau:  Nghiên cứu thiết kế chương trình đào tạo Lập trình PLC S7-300  Nghiên cứu kiểm tra đánh giá dạy học có sử dụng PPMP  Nghiên cứu mức độ thích ứng đối tượng người học khác với phương pháp dạy học có sử dụng mơ  Nghiên cứu kỹ cần thiết SV hình thức dạy học có sử dụng mơ Bùi Việt Thái 103 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] - Lê Khánh Bằng, “Một số vấn đề nâng cao hiệu trình dạy học đại học, cao đẳng trung học chuyên nghiệp”, NXB ĐHSư Phạm Hà Nội 1998 [2] - Vũ Cao Đàm (2007), “Phương pháp luật nghiên cứu khoa học”, NXB Khoa học - kỹ thuật, Hà Nội [3] - Tô Xuân Giáp, Phương tiện dạy học, NXB Giáo dục, 1997 [4] - Trần Thu Hà , Tự Động Hố Trong Cơng Nghiệp Lập Trình Với S7 & WINCC, NXB Hồng Đức, 2007 [5] - Ts Trần Thu Hà - Ks Phạm Quang Huy, Tự Động Hóa Trong Công Nghiệp Với S7 & Protool, NXB Hồng Đức, 2008 [6] - Nguyễn Thành Hải, Phùng Thúy Phượng, Đồng Thị Bích Thủy, Giới thiệu số phương pháp giảng dạy cải tiến giúp sinh viên học tập chủ động trải nghiệm, đạt chuẩn đầu theo CDIO, Đại học Quốc gia Tp.HCM – Hội thảo CDIO 2010 [7] - PGS-TS Nguyễn Khang, Bài giảng Nghiên cứu xã hội khoa học giáo dục, Đại học Bách khoa Hà Nội, 2011 [8] - GS TS Nguyễn Xuân Lạc, Bài giảng Lý luận Công nghệ dạy học đại, ĐHBKHN [9] - GS TS Nguyễn Xuân Lạc, Bài giảng Phương pháp luận nghiên cứu khoa học - công nghệ, ĐHBKHN [10] - Phan Xuân Minh, Tự động hóa với Simatic S7-300, NXB Khoa học & kỹ thuật, 2000 [11] - TS Lê Thanh Nhu, Bài giảng “Lý luận dạy học môn chuyên ngành kỹ thuật” ĐHBKHN [12] Trần Thị Tuyết Oanh Giáo trình Giáo dục học tập 1, NXB Đại học Sư phạm, 2007 [13] - Trần Thị Tuyết Oanh tập thể tác giả2, Giáo trình giáo dục học, NXB Đại học sư phạm, 2006 Bùi Việt Thái 104 [14] - Nguyễn Doãn Phước, Tự Động Hoá Với Simatic S7- 300, NXB Khoa học & kỹ thuật, 2005 [15] - Trần Thế San, Hướng Dẫn Thiết Kế Mạch Và Lập Trình PLC, NXB Đà Nẵng, 2005 [16] - Ngô Tứ Thành, Bài báo Phương pháp mô giảng dạy cÁc chuyấn ngÀnh kỹ thuật, Tạp chí phát triển KH&CN, 11 (10): 114-125 [17] - Mai Xuân Vũ, Nguyễn Thu Thiên, Sổ Tay Hướng Dẫn Lập Trình PLC”, NXB Trẻ 2004 [18] - Wikipedia Từ điển mở Online (Bách khoa toàn thư mở) [19] - S7-300 programmable logic controller system manual, http:// www.siemens.com [20] - Website : http://automation.net.vn/ Tự động hóa [21] - PGS.TS Trần Thu Hà - Ks Phạm Quang Huy, CAD tự động hóa - Tự học S7&WINCC hình ảnh, NXB Hồng Đức, 2012 Bùi Việt Thái 105 PHỤ LỤC Phụ lục PHIẾU ĐIỀU TRA THỰC TRẠNG GIẢNG DẠY (Dành cho giảng viên khoa Kỹ thuật công nghệ - Trường CĐXDCT Đơ thị) Với mục đích thu thập ý kiến đóng góp thực trạng dạy học khoa Kỹ thuật công nghệ trường CĐ Xây dựng Cơng trình Đơ thị làm tư liệu cho việc nghiên cứu tìm giải pháp cải tiến phương pháp dạy học để nâng cao chất lượng dạy học học phần Lập trình PLC S7-300 nhà trường xin Thầy, cho biết ý kiến theo câu hỏi sau: (đánh dấu () vào ô trống cho lựa chọn tương ứng) Câu hỏi 1: Thầy (cô) đánh trạng sở vật chất phục vụ việc dạy học khoa Kỹ thuật cơng nghệ? Rất đầy đủ Bình thường Thiếu Rất thiếu     Câu hỏi 2: Các phương tiện dạy học thầy (cô) sử dụng thường xuyên giảng dạy? Thường sử Không sử Phương tiện Hay sử dụng Ít sử dụng dụng dụng     Phấn bảng     Mơ hình     Máy tính     Máy chiếu     Giáo án điện tử     Video Câu hỏi 3: Trong trình giảng dạy học phần khoa Kỹ thuật công nghệ, phương pháp dạy học thường thầy (cô) sử dụng thường xuyên? Phương pháp dạy học Hay sử dụng Ít sử dụng Khơng sử dụng    Thuyết trình    Đàm thoại    Giải vấn đề    Trực quan    Mô    Tương tác    Làm việc nhóm Bùi Việt Thái 106 Câu hỏi 4: Theo thầy (cô) sử dụng PPDH giảng dạy môn công nghệ sẽ phát huy tối đa hứng thú tư kỹ thuật sinh viên? Phương pháp dạy học Hứng thú Bình thường Khơng hứng thú    Thuyết trình    Đàm thoại    Nêu vấn đề    Trực quan    Mô    Tương tác    Làm việc nhóm Câu hỏi 5: Thầy (cô) đánh vận dụng PPMP giảng dạy môn công nghệ thuộc khoa KTCN? Rất phù hợp Phù hợp Bình thường Không phù hợp     Câu hỏi 6: Thầy (cơ) giảng dạy học phần thuộc khoa KTCN? Lập trình PLC S7-300 Mơn học khác   Câu hỏi 7:Theo thầy (cô), yếu tố sau yếu tố tảng phương pháp mô phỏng? Yếu tố PPDH theo cặp đôi Đồng ý Không đồng ý   Nội dung dạy học   Hoạt động dạy   Kết dạy học   Môi trường dạy học   Phương pháp dạy học   Hoạt động học   Phương tiện dạy học Xin chân thành cảm ơn ý kiến đóng góp q báu Thầy (cơ)! Bùi Việt Thái 107 Phụ lục Phiếu điều tra xin ý kiến giảng viên ứng dụng WinCC để mô phỏng giảng dạy học phần Lập trình PLC S7-300 Để đánh giá tính khả thi việc Áp dụng phương pháp mô giảng dạy học phần Lập trình PLC S7-300 trường CĐ XDCT Đơ thị xin Thầy (cơ) cho biết ý kiến theo câu hỏi sau đây: Thầy, Cơ vui lịng đánh dấu () vào ô trống tương ứng Câu hỏi 1: Việc ứng dụng PPMP dạy học công nghệ là:  Rất cần thiết  Cần thiết  Không cần thiết Vì sử dụng PPMP  Nâng cao hiệu giảng dạy  Kích thích tính tích cực nhận thức sinh viên  Hiệu giảng dạy không cao  Mất nhiều thời gian chuẩn bị trước giảng  Khơng cần thiết vị khơng có quy định Câu hỏi 2: Dùng chương trình WinCC để mơ có phù hợp với học phần Lập trình PLC S7-300 hay không?   Câu hỏi 3: Dùng chương trình WinCC để mơ kích thích hứng thú học tập Hồn tồn phù hợp Khơng phù hợp tiếp thu sinh viên nào?    Câu hỏi 4: Qua giảng xin Thầy (cơ) cho biết tính khả thi việc ứng dụng Rất tốt Tốt Bình thường WinCC để mơ giảng dạy học phần Lập trình PLC S7-300 là?    Câu hỏi 5: Theo Thầy (cô) việc ứng dụng WinCC để mô xây dựng Rất khả thi Khả thi Không khả thi khắc phục số hạn chế việc dạy học truyền thống Khắc phục nhiều Khắc phục phần Không khắc phục Bùi Việt Thái    108 Phụ lục Phiếu điều tra sau buổi học (dành cho sinh viên ngành Công nghệ kỹ thuật điện - Trường CĐXDCT Đô thị ) Họ tên: Lớp, khóa: Bài học: Ngày học: / /2012 Các em cho biết ý kiến theo câu hỏi sau: Đánh dấu dấu () vào ô trống tương ứng Câu hỏi 1: Em có thích phương pháp học có sử dụng WinCC để mơ khơng? Vì sao? Sở thích Lí   Rất thích: Hiểu học  Nhớ lệnh học  Thích:  Được tranh luận, thảo luận  Bình thường:  Các ngun nhân khác  Khơng thích Câu hỏi 2: Nội dung kiến thức em thu nhận qua học đạt mức độ nào? Ở nội dung gì?  Rất tốt, tiếp thu tốt giảng lớp  Tốt, tiếp thu giảng  Bình thường, khơng có tác dụng đáng kể Khơng thích, khơng tiếp thu giảng  Câu hỏi 3: Em thấy thái độ với b̉i học hôm nào?  Hứng thú với giảng  Tập trung ý vào giảng  Tâm trạng thoải mái  Khơng có khác biệt Câu hỏi 4: Em cho ý kiến vai trị phương pháp dạy học mơ phỏng?  Rất cần thiết dạy kỹ thuật  Cần thiết  Khơng cần thiết Câu hỏi 5: Hãy trình bày ý kiến em vào chỗ trống nội dung sau: - Phần tổ chức dạy học giáo viên tiết học, em thích điều gì? Điều em chưa hài lịng? Điều thích : Điều chưa thích: Ý kiến khác: Xin cảm ơn hợp tác em! Bùi Việt Thái 109 ... Thực trạng dạy học học phần PLC S7- 300 51 2.2.7 Khảo sát thực trạng áp dụng PP giảng dạy khoa KTCN 51 CHƯƠNG NÂNG CAO HIỆU QUẢ GIẢNG DẠY HỌC PHẦN PLC S7- 300 MÔ PHỎNG BẰNG PHẦN MỀM WINCC ... thực trạng giảng dạy học phần PLC S7- 300 trường CĐ Xây dựng Cơng trình Đơ thị - Đưa phương pháp giảng dạy học phần PLC S7- 300 có ứng dụng mơ bằng phần mềm WinCC nhằm nâng cao hiệu giảng dạy so... cứu - Chương Thực trạng giảng dạy học phần PLC S7- 300 trường Cao đẳng Xây dựng Công trình Đơ thị - Chương Nâng cao hiệu giảng dạy học phần PLC S7- 300 mô bằng phần mềm WINCC - Chương Thực nghiệm