Việc xây dựng một bài thí nghiệm ảo đòi hỏi không chỉ kiến thức chuyên môn của cán bộ giảng dạy trong một lĩnh vực cụ thể, mà còn phụ thuộc vào việc lựa chọn công cụ phần mề[r]
(1)NGHIÊN CỨU TRIỂN KHAI ỨNG DỤNG THÍ NGHIỆM ẢO VÀO GIẢNG DẠY ĐẠI HỌC Phạm Hồng Quang, Vũ Minh Hùng, Trịnh Quang Trung
Trường Đại học Dầu khí Việt Nam (PVU), TP Bà Rịa Email: hungvm@pvu.edu.vn
Tóm tắt: Bài báo hướng tới mục tiêu đổi phương pháp
giảng dạy trường đại học Việt Nam Bài báo giới thiệu cơng cụ phần mềm thiết kế thí nghiệm ảo đơn giản hiệu để giảng viên tiếp nhận xây dựng thí nghiệm ảo thời gian ngắn Bài báo đưa quy trình xây dựng thí nghiệm ảo phần mềm Macromedia Flash hai sản phẩm mẫu Từ dẫn thiết kế, giảng viên tham khảo tự thiết kế thí nghiệm khác phục vụ cho giảng cụ thể
Từ khóa: Thí nghiệm ảo, Macromedia Flash
1. Đặt vấn đề
Đổi phương pháp giảng dạy đại học nhiệm vụ quan trọng giải pháp đổi giáo dục Trong việc ứng dụng công nghệ thông tin truyền thông giúp giảng viên thiết kế trình bày cách sinh động hấp dẫn Với mong muốn tăng cường chủ động sáng tạo khả tự học sinh viên, đồng thời kích thích tính tương tác giảng thí nghiệm ảo sử dụng công cụ hiệu
(2)như giảm thiểu đáng kể chi phí đầu tư thiết bị thực nghiệm vật tư tiêu hao
Ở Việt Nam có số cơng trình nghiên cứu thí nghiệm ảo phần mềm Phịng thí nghiệm Vật lý Đại cương ảo Viện Vật lý kỹ thuật-Đại học Bách Khoa Hà Nội xây dựng Đặc biệt có đề tài nghiên cứu cấp nhà nước Đại học Quốc gia Hà Nội chủ trì để xây dựng 24 thí nghiệm ảo cho mơn học Vật lí, Hóa học Sinh học Hơn nữa, thời gian gần có số nghiên cứu phương pháp luận công cụ phần mềm liên quan đến thí nghiệm ảo (xem thêm [1-4]) Việc xây dựng thí nghiệm ảo địi hỏi không kiến thức chuyên môn cán giảng dạy lĩnh vực cụ thể, mà phụ thuộc vào việc lựa chọn công cụ phần mềm sử dụng quy trình thiết kế hợp lý Vì việc xây dựng thí nghiệm ảo mẫu với quy trình thiết kế chuẩn cần thiết cho cán giảng dạy cải tiến giảng nhằm mục đích kích thích niềm đam mê học tập, tạo chủ động, sáng tạo tương tác lớp học
2. Công cụ phần mềm thiết kế thí nghiệm ảo
(3)SWF Quicker, SWF Easy, SWF Easy, EximiousSoft GIF Creator, Falco gif animator, Smart gif creator, Koolmoves, Express animator, Iconcool gif animator, Animated gif banner maker, Blaze gif creator Trong số Macromedia Flash phần mềm mạnh linh hoạt nhất, sử dụng để mô tượng nhiều lĩnh vực: Vật lý, Hóa học, Sinh học, Cơ học từ đơn giản đến phức tạp tùy theo yêu cầu khả khai thác người sử dụng Các mô tạo từ phần mềm Macromedia Flash hồn tồn tương thích với cơng cụ tạo giảng E-learning Adobe Presenter hay Lecture Maker
3. Quy trình thiết kế thí nghiệm ảo
Thiết kế thí nghiệm ảo phải đảm bảo nguyên tắc sau: (1) Phù hợp với nội dung mơn học, có ý nghĩa, có tính khả thi có độ phức tạp; (2) Giao diện thân thiện với người sử dụng, hình ảnh bố trí có tính khoa học; (3) Các thao tác thực nhanh kết đưa thời gian ngắn; (4) Có hiệu cao, thực nhiều chức dạy học thí nghiệm với chi phí hợp lý
Quy trình thiết kế thí nghiệm ảo thường thực với bước sau:
Bước 1: Lựa chọn nội dung thí nghiệm ảo;
Bước 2: Xác định mục tiêu thực phân tích yêu cầu;
Bước 3: Xây dựng mơ hình 2D, 3D chuẩn bị khung hình tĩnh để chèn vào phần mềm;
Bước 4: Chèn khung ảnh tĩnh vào phần mềm, tạo vị trí định dạng;
(4) Bước 6: Sử dụng kỹ thuật thí nghiệm ảo như: nội suy, biến hình, tạo hiệu ứng, quản lý khung thời gian, mặt nạ, lọc, nhân bản, định dạng chuyển động để tạo mô phỏng;
Bước 7: Xác định thuật tốn cho thí nghiệm ảo viết chương trình phần mềm;
Bước 8: Chạy thử, chỉnh sửa, hoàn thiện, viết hướng dẫn sử dụng nghiệm thu
4. Các sản phẩm thí nghiệm ảo
Phần mềm Macromedia Flash đề cập mục công cụ phần mềm mạnh để thiết kế thí nghiệm ảo Nó tạo giao diện đẹp mắt cho phép người dùng tương tác với thí nghiệm thông qua nút bấm, ô nhập liệu hình ảnh động Các tác giả sử dụng phần mềm để xây dựng hai thí nghiệm ảo hình bên
(5)Hình 2. Thí nghiệm ảo chu trình nhiệt Carnot
Trong đó, Hình thí nghiệm dịng chảy Reynolds Người sử dụng dùng chuột để chọn loại chất lỏng mơ hình, chọn vận tốc dịng chảy bấm Start Ngay sau số Reynolds (R) tính định thị loại dịng chảy (chảy tầng hay rối) mơ hình Khi làm thí nghiệm ảo, sinh viên quan sát hoạt động bơm nước vào bình, trình dạng chuyển động dòng chảy ống, thị giá trị vận tốc lưu lượng Ngồi thí nghiệm cịn có tính học an tồn học lý thuyết Hình minh họa chu trình nhiệt Carnot: người sử dụng quan sát thay đổi trạng thái, hình ảnh hướng dịch chuyển chu trình tùy thuộc vào thay đổi nhiệt độ áp suất
5. Kết luận
(6)sử dụng phần mềm Macromedia Flash với yêu cầu quy trình thiết kế chi tiết Hai sản phẩm mẫu thiết kế để giảng viên tham khảo tự triển khai thực cho giảng
Tài liệu tham khảo
[1] Vũ Trọng Rỹ, Các yêu cầu thí nghiệm ảo-Sản
phẩm Multimedia, Tạp chí giáo dục, số 107, 2005, Tr.20-22
[2] Phạm Xuân Quế, Ứng dụng công nghệ thông tin tổ chức
hoạt động nhận thức vật lý tích cực, tự chủ sáng tạo, NXB ĐHSP,
2007
[3] Nguyễn Bảo Hoàng Thanh, Sử dụng phần mềm Crocodile
Technology 3D nhằm nâng cao lực tự học sinh viên môn Vật lý trường đại học, Tạp chí KH&CN Đà Nẵng, số năm 2010, tr 93-99
[4] Ngô Tứ Thành, Giải pháp đổi phương pháp giảng dạy
Trường đại học ICT nay, Tạp chí Khoa học ĐHQG HN, số 24