Bài viết trình bày một số quan điểm về dạy học với mô phỏng và đề xuất khai thác một số chức năng, ứng dụng của phần mềm Multisim vào hỗ trợ hoạt động dạy học môn Công nghệ lớp 12 để đạt được hiệu quả tốt nhất, góp phần nâng cao chất lượng dạy học môn học.
PHẦN I: BÁO CÁO TOÀN VĂN VẬN DỤNG PHẦN MỀM MÔ PHỎNG MULTISIM TRONG DẠY VÀ HỌC MÔN CÔNG NGHỆ LỚP 12 ThS NGUYỄN ANH TUẤN, ThS TRƯƠNG NGỌC DƯƠNG Bộ mơn Kỹ thuật Cơng nghiệp TĨM TẮT Bài viết trình bày số quan điểm dạy học với mô đề xuất khai thác số chức năng,, ứng dụng phần mềm Multisim vào hỗ trợ hoạt động dạy học môn Công nghệ lớp 12 để đạt hiệu tốt nhất,góp phần nâng cao chất lượng dạy học môn học MỞ ĐẦU Ngày việc ứng dụng công nghệ thông tin dạy học trở nên phổ biến đặc biệt dạy học kỹ thuật Cùng với phát triển công nghệ thông tin, phần mềm mô hỗ trợ cho dạy học cập nhật nhiều Các phần mềm giúp người học trực quan, dễ dàng tiếp thu kiến thức đồng thời kích thích hứng thú học tập, giúp giáo viên đạt hiệu cao trình giảng dạy Vấn đề đặt giáo viên lựa chọn phần mềm sử dụng chúng tình giảng dạy để đạt mục tiêu trình dạy học Trong nhóm tác giả trình bày số ứng dụng phần mềm Multisim để thiết kế mô số mạch điện tử dạy học môn Công nghệ lớp 12 để giúp học sinh dễ dàng tiếp thu kiến thức NỘI DUNG 2.1 Tổng quan mô 2.1.1 Khái niệm mô -KỶ YẾU HỘI THẢO – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HOA LƯ 162 PHẦN I: BÁO CÁO TOÀN VĂN Mô việc nghiên cứu trạng thái mô hình để qua hiểu hệ thống thực, mơ tiến hành thử nghiệm mơ hình Đó trình tiến hành nghiên cứu vật thật nhân tạo, tái tạo tượng mà người nghiên cứu cần để quan sát làm thực nghiệm, từ rút kết luận tương tự vật thật [3] Ta thực việc mơ từ phương tiện đơn giản giấy, bút đến nguyên vật liệu tái tạo lại ngun mẫu (mơ hình gỗ, gạch, sắt…) hay đại dùng máy tính điện tử (MPMT) Mơ máy tính việc sử dụng mơ tả tốn học, mơ hình hệ thống thực dạng chương trình máy tính MPMT thường sử dụng có hiệu để nghiên cứu trạng thái động nguyên mẫu điều kiện nghiên cứu vật thật khó khăn, tốn khơng an tồn Mơ máy tính xu hướng dạy học mới, đại nghiên cứu áp dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực Trong lĩnh vực giáo dục, giảng có ứng dụng mơ kết hợp phương tiện nghe nhìn đại tạo cho học sinh nhiều kỹ như: khả hoạt động quan sát (các hình ảnh tĩnh động), khả thao tác đối tượng, khả tự phát triển tư duy, lựa chọn đường tối ưu để nhận thức 2.1.2 Phương pháp dạy học với mô phỏng: Phương pháp mô dạy học phương pháp tiếp cận nhận thức giới thực thơng qua mơ hình tĩnh động Bằng phương pháp mô phỏng, người học không tiếp thu kiến thức cách sâu sắc mà q trình học họ cịn tìm cách tiếp cận vấn đề, đường cách thức để đạt mục tiêu học Đặc biệt người học tạo dựng điều khiển chỗ đối tượng theo ý muốn tìm tịi phát số quan niệm rèn luyện kỹ kiến thức Mô cung cấp cho người học kinh nghiệm cụ thể đối tượng học tập theo kiểu trải nghiệm gián tiếp Sức mạnh sư phạm mơ thể chỗ huy động tất khả xử lý thông tin người học Tất -KỶ YẾU HỘI THẢO – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HOA LƯ 163 PHẦN I: BÁO CÁO TOÀN VĂN quan cảm giác người (tay, mắt, tai …) với não hợp thành hệ thống có khả vơ to lớn để biến liệu vơ nghĩa thành thơng tin Do mơ có khả cung cấp kiến thức tổng hợp sâu sắc so với dùng giáo trình in kèm theo hình ảnh thơng thường Mơ sử dụng để rèn luyện, cung cấp kinh nghiệm gián tiếp trước người học thực hành thực tế Điều thực cơng việc gây nhiều nguy hiểm cho người Giáo viên tìm thấy mơ khả độc đáo cho việc tổ chức giảng dạy, làm cho hoạt động học trở nên tích cực Ví dụ, giáo viên tải từ internet đoạn mô hoạt động máy phát điện, hướng dẫn cho người học cách quan sát chuỗi hoạt động mơ sau người học tự trình bày lại ngun lý hoạt động máy phát điện Mô giúp giáo viên làm việc cách sáng tạo, tìm giải pháp thay hoạt động học thiếu hiệu Mô giúp giáo viên tiết kiệm thời gian, nhờ khám phá nhiều chủ đề, tăng cường thời gian giao tiếp, thảo luận với người học Cùng với phát triển công nghệ thông tin, việc đưa máy tính vào trường học tạo bước ngoặc lớn việc dạy học “Sử dụng mô máy tính phương pháp dạy học tích cực phát huy cao độ tính độc lập, khả làm việc người học, tạo nhịp độ phong cách trạng thái tâm lí làm thay đổi phương pháp hình thức dạy học” [4] Đặc biệt, mơ diễn tả q trình động bên trình, thiết bị mà trước thực phạm vi nhà trường Hiện nay, dạy học nghiên cứu tìm kiếm đưa vào vận dụng “phịng thí nghiệm thực hành ảo” 2.2 Phần mềm Multisim vận dụng dạy học môn Công nghệ lớp 12 2.2.1 Tổng quan Multisim Phần mềm Multisim xây dựng công ty Interactive Image Technologies, phần mềm viết dựa lí thuyết mơ phỏng, lí thuyết mạch -KỶ YẾU HỘI THẢO – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HOA LƯ 164 PHẦN I: BÁO CÁO TOÀN VĂN mối liên hệ mơ hình vật lí mạch điện - điện tử với quan hệ toán học phần tử mạch điện [1] Giao diện Multisim thiết kế theo chuẩn chung ứng dụng hệ điều hành Window Bắt đầu với Multisim hình khởi động có giao diện hình 2.1 Công tắc mô Thư viện linh kiện Menu Cửa sổ làm việc Multisim Các công cụ đo ( Mơ phỏng) Hình 2.1 Giao diện sử dụng Multisim có phần tử sau: * Menu: Gồm cửa sổ ứng dụng, ta tìm thấy tất lệnh để điều khiển hoạt động chương trình Hình 2.2 Hình 2.2 * Thư viện linh kiện: Nơi chứa tất họ linh kiện điện, điện tử Tranzito, nguồn điện, điện trở, loại IC thông dụng, công cụ hiển thị Các linh kiện ký hiệu dạng mơ hình ngun lí mơ hình 3D Hình 2.3 Hình 2.3 -KỶ YẾU HỘI THẢO – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HOA LƯ 165 PHẦN I: BÁO CÁO TOÀN VĂN * Cửa sổ làm việc: Là nơi người dùng sử dụng để đặt linh kiện thiết kế * Các công cụ đo: Là nơi chứa công cụ đo (Đồng hồ vạn năng, máy dao động ký, ), cơng cụ phân tích (máy phân tích tần số, phân tích phổ ), cơng cụ phát dao động, chuyển đổi lơgíc để mơ hoạt động mạch xem kết mơ Hình 2.4 Hình 2.4 * Cơng tắc mơ phỏng: Dùng để thực q trình mơ mạch thiết kế 2.2.2 Vận dụng, khai thác chức phần mềm Multisim dạy học môn Công nghệ lớp 12 - Chức thiết kế mạch điện, điện tử Multisim cho phép người dùng việc lựa chọn linh kiện hộp thư viện linh kiện phần mềm cách nhanh Các linh kiện lựa chọn thiết kế mạch người sử dụng thay đổi thơng số theo yêu cầu thay đổi vị trí, chiều linh kiện cho phù hợp với mạch Với chức giáo viên tiết kiệm nhiều thời gian lớp để vẽ lại mạch điện, điện tử đặc biệt mạch phức tạp Ví dụ vẽ mạch điện nguồn chiều (Chương 2, Bài Khái niệm mạch điện tử-Nguồn chiều) Hình 2.5 -KỶ YẾU HỘI THẢO – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HOA LƯ 166 PHẦN I: BÁO CÁO TOÀN VĂN Hình 2.5 - Chức tính tốn thơng số, giá trị mạch điện tử Ngoài chức hiển thị dạng tín hiệu, cơng cụ Multisim khả hiển thị mặt định lượng đại lượng vật lý mạch điện, điện tử dạng đồ thị thông số cụ thể cách xác với sai số nhỏ Các công cụ công cụ ảo việc thực để đánh giá đại lượng vật lí mạch lại hồn tồn xác việc xây dựng cơng cụ dựa sở khoa học mô tả, quan hệ tốn học, quan hệ vật lí đại lượng linh kiện, mạch đến mạch phức tạp Ví dụ: Mơ dạng tín hiệu vào, mạch khuếch đại thực tính tốn hệ số khuếch đại đồ thị Hình 2.6 -KỶ YẾU HỘI THẢO – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HOA LƯ 167 PHẦN I: BÁO CÁO TỒN VĂN Hình 2.6 - Chức mơ phỏng, trực quan hố trình mạch điện, điện tử Một khó khăn thường gặp dạy học kỹ thuật nói chung kỹ thuật điện tử nói riêng việc giải thích, mơ tả q trình hoạt động mạch điện tử Các q trình mơ tả nội dung sách giáo khoa, tài liệu cịn chung chung, chưa có tính trực quan, việc tiếp nhận kiến thức cịn gặp nhiều khó khăn người học Tuy nhiên Multisim, để giải vấn đề hồn tồn thực tiện ích công cụ phần mềm với chức sau: - Mô tả đại lượng điện linh kiện hay mạch điện tử phương trình tốn học có khả kết xuất dạng đồ thị biểu diễn độ lớn, chu kì theo thời gian - Các điều khiển cơng cụ mơ làm chậm lại nhanh trình mạch điện tử tạo điều kiện thuận lợi cho việc quan sát, phân tích, khảo sát (điều thực tế khó khơng thể thực được) Ví dụ mơ chậm tín hiệu mạch điện ba pha Hình 2.7 Hình 2.7 -KỶ YẾU HỘI THẢO – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HOA LƯ 168 PHẦN I: BÁO CÁO TOÀN VĂN - Các điều khiển cơng cụ mơ làm tăng, giảm biên độ tần số tín hiệu đại lượng nhỏ lớn - Các mơ đảm bảo độ xác, khoa học tính chất mơ (hồn tồn tương tự nghiên cứu đối tượng thực) Ví dụ Mô dạy học nội dung “Khuếch đại công suất ” (Chương 4.Một số thiết bị điện tử dân dung Bài 18-Máy tăng âm) * Mô dạng tín hiệu sau Tranzito (Một nửa chu kỳ) Hình 2.8 Hình 2.8 * Mơ kết hợp hai Tranzito q trình khuếch đại tín hiệu (Cả chu kỳ) Hình 2.9 Hình 2.9 -KỶ YẾU HỘI THẢO – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HOA LƯ 169 PHẦN I: BÁO CÁO TỒN VĂN Ngồi ra, khơng vận dụng chức Multisim vào dạy lí thuyết mà Multisim cịn khai khác vào dạy thực hành, giải tập đạt hiệu cao giáo viên biết khai thác hợp lí sáng tạo KẾT LUẬN Việc sử dụng phương tiện dạy học đặc biệt phương tiện dạy học đại cần thiết Với việc ứng dụng thành tựu công nghệ thông tin vào dạy học cách đắn góp phần tích cực nâng cao chất lượng học, kích thích hứng thú học tập học sinh tạo điều kiện để giáo viên đổi phương pháp dạy học, nâng cao lực Trên sở nghiên cứu phương pháp dạy học với mô phỏng, ứng dụng phần mềm Multisim, nội dung chương trình mơn Cơng nghệ lớp 12 qua thực tế vận dụng vào giảng dạy số học phần trường Đại học Hoa Lư, nhóm tác giả khẳng định việc khai thác, vận dụng chức phần mềm vào hỗ trợ q trình dạy học mơn Cơng nghệ lớp 12 phổ thơng hồn tồn có có tính khả thi đạt hiệu góp phần nâng cao chất lượng dạy học môn học TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trần Hữu Danh –Bài Giảng mô mạch điện-Điện tử với Multisim Đại học Cần Thơ 2008 [2] Trần Thị Thu Hà – Vẽ mô mạch điện với Multisim NXB Thống kê-2004 [3] Lê Thanh Nhu – Vận dụng phương pháp mô vào dạy học môn kỹ thuât công nghiệp trường Trung học phổ thông Luận án tiến sỹ ĐHSP Hà nội 2001 [4] Nguyễn Văn Khơi, Lê Huy Hồng Bài giảng Phương tiện dạy học kỹ thuật ĐHSP Hà Nội 2004 [5] Chương trình, Sách giáo khoa Môn Công nghệ lớp 12 hành -KỶ YẾU HỘI THẢO – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HOA LƯ 170 ... dạy học nghiên cứu tìm kiếm đưa vào vận dụng “phịng thí nghiệm thực hành ảo” 2.2 Phần mềm Multisim vận dụng dạy học môn Công nghệ lớp 12 2.2.1 Tổng quan Multisim Phần mềm Multisim xây dựng công. .. Cơng nghệ lớp 12 qua thực tế vận dụng vào giảng dạy số học phần trường Đại học Hoa Lư, nhóm tác giả khẳng định việc khai thác, vận dụng chức phần mềm vào hỗ trợ trình dạy học mơn Cơng nghệ lớp 12. .. 2.4 * Cơng tắc mơ phỏng: Dùng để thực q trình mơ mạch thiết kế 2.2.2 Vận dụng, khai thác chức phần mềm Multisim dạy học môn Công nghệ lớp 12 - Chức thiết kế mạch điện, điện tử Multisim cho phép