Nội dùng bài viết Phương pháp mô phỏng trong giảng dạy các chuyên ngành kỹ thuật nêu lên các nội dung chính là những lý do sử dụng Khoa học kỹ thuật trong giáo dục và xây dựng cấu trúc mô phỏng dạy học theo mô phỏng trong nghiên cứu khoa học.
Tạp chí Khoa học & Công nghệ - Số 4(48) Tp 1/Năm 2008 Tổng quan Thông tin Trao đổi phơng pháp mô giảng dạy chuyên ngành kĩ thuật Ngô Tứ Thành (Học viện Công nghệ Bu Viễn thông) Mô thờng đợc dùng nghiên cứu khoa học (NCKH), trình phát triển mô hình hoá đối tợng cần nghiên cứu Thay cho việc phải nghiên cứu đối tợng cụ thể mà nhiều tốn tiền của, xây dựng mô hình hoá đối tợng phòng thí nghiệm tiến hành nghiên cứu đối tợng dựa mô hình hoá Kết rút đợc phải có kiểm chứng với kết đo đạc thực tế Dựa kết đó, ta rút hớng tiếp cho nghiên cứu sản xuất sau Đây lĩnh vực phức tạp, báo giới hạn nghiên cứu việc ứng dụng khoa học công nghệ giáo dục sở lí luận cho việc sử dụng mô dạy học nhằm đổi phơng pháp giảng dạy trờng đại học kĩ thuật Những lí sử dụng Khoa học công nghệ giáo dục 1.1 Những bật cập phơng pháp truyền thống dạy chuyên ngành kĩ thuật Phơng pháp giảng dạy cổ điển nặng truyền đạt chiều, đặc trng thầy giảng, trò ghi Sự minh họa hình vẽ hay vài giáo cụ trực quan đợc xem nh bớc sâu phơng pháp giảng dạy Cho sinh viên làm tập hình thức kiểm tra có tính chất củng cố kiến thức đ đợc tiếp thu cách thụ động Với số ngành học, môn học có tính chất sôi kinh, nấu sử phơng pháp giảng dạy truyền thống, thầy giáp mặt với trò cha lộ rõ nhợc ®iĨm Nh−ng ®èi víi lÜnh vùc gi¸o dơc kÜ tht, phải đào tạo kiến thức kĩ nghề nghiệp ngành công nghiệp có mức độ tự động hóa, tin học hóa ngày cao phơng pháp giảng dạy cũ trở nên bất cập lí sau: - Do diễn giải t logic, thầy truyền đạt để trò thu nhận nên dừng lại đợc mô hình toán học hay sơ đồ thuật toán, lu đồ công nghệ v.v ; kết kĩ s, cử nhân đào tạo ôm mớ lí thuyết mà khai triển ứng dụng khó khăn Có số sinh viên phát huy đợc kiến thức hàn lâm, nhng tỉ lệ khiêm tốn - Do tiếp thu thụ động, ngời học bị hạn chế sáng tạo, thiếu khả tự nghiên cứu trình tiếp cận lĩnh vực công nghệ mới, nên sau trình học, thức tế bị động với công việc, thiếu khả tự đào tạo, cập nhật tự nâng cao trình độ - Thiếu khả làm việc nhóm, thiếu khả hợp tác công việc 1.2 Tính tất yếu sử dụng Khoa học công nghệ giáo dục chuyên ngành kĩ thuật Giáo dục kĩ thuật thời đại tin học hoá tự động hoá ngày sâu rộng, chuyên ngành học sử dụng ngày nhiều thiết bị thực hành đại Nhiều môn học đời sở thành tựu khoa học công nghệ lĩnh vực kĩ thuật khác nhau, nh ngành khí tăng dần mức độ tự động hoá, ngành kĩ thuật điện, điện tử khí đan xen làm cho ngành điện tử (mechatronic) đời phát triển Mức độ giao rõ nét chuyên ngành điện tử thể tích hợp công nghệ khác Trớc sức ép công nghệ đó, cần phải có chiến lợc đổi phơng pháp giảng dạy chuyên ngành kĩ thuật bậc đại học dựa vào thành tựu khoa học công nghệ (KHCN) 127 Tạp chí Khoa học & Công nghệ - Số 4(48) Tp 1/Năm 2008 Tổng quan Thông tin Trao đổi Bảng đen, phấn trắng, máy chiếu, máy ghi âm, đài truyền thanh, truyền hình, máy tính Đó trình phát triển KHCN giáo dục nói chung, giảng dạy nói riêng Lịch sử ứng dụng KHCN vào giáo dục đợc khẳng định dựa hai lí chính: KHCN có mặt khắp nơi, mà giáo dục quốc gia đợc u tiên hàng đầu việc ứng dụng KHCN giáo dục lẽ đơng nhiên - Kết nghiên cứu thử nghiệm áp dụng KHCN, phơng pháp mô máy tính đ giải đợc bất cập cách dạy học truyền thống, mang lại hiệu rõ rƯt gi¸o dơc ViƯc ¸p dơng KHCN gi¸o dục vấn đề lớn đ đợc trình bày kĩ [4], báo tập trung nghiên cứu mô dạy học Xây dựng cấu trúc mô dạy học theo mô hình mô nghiên cứu khoa học 2.1 Mô nghiên cứu khoa học Ngày nay, nhờ máy tính có tốc độ nhanh, dung lợng nhớ lớn, cộng với kĩ thuật lập trình đại nên xây dựng đợc mô hình đối tợng có cấu trúc phức tạp Bản chất phơng pháp mô xây dựng mô hình thể chơng trình máy tính cho đối tợng cần nghiên cứu, sau tiến hành thực nghiệm mô hình (hình 1) Nh vậy, Mô thực nghiệm quan sát điều khiển mô hình đối tợng quan sát Cấu trúc phơng pháp mô (PPMP) gồm: Đối tợng cần nghiên cứu, mô hình, kết nghiên cứu mô hình (hình 1) Đối tợng nghiên cứu (1) Mô hình (2) Kết Hình Cấu trúc trình mô nghiên cứu khoa học 2.2 Xây dựng cấu trúc mô dạy học Thực chất mô dạy học trờng hợp riêng mô nghiên cứu khoa học Do đó, ta định nghĩa mô dạy học dạng mô nghiên cứu khoa học, mô giới nhận thức Nó cho phép tiến hành giảng dạy theo chế độ tơng tác, phát triển khả học tri thức đ lĩnh hội đợc Nh vậy, cấu trúc PPMP dạy học bao gồm xử lí s phạm tổ chức hoạt động dạy học xen kẽ Tổ chức hoạt động dạy học Xử lí s phạm Đối tợng nghiên cứu (1) Mô hình (2) (3) Kết (4) Hình Cấu trúc PPMP dạy học 2.3 Mối quan hệ PPMP dạy học với phơng pháp khoa học 128 Tạp chí Khoa học & Công nghệ - Số 4(48) Tp 1/Năm 2008 Tổng quan Thông tin Trao đổi Nh đ phân tích, khoa học phát triển hình thành nên nhiều ngành học, môn học Các môn học chuyên ngành kĩ thuật phản ánh có chọn lọc thành tựu kĩ thuật công nghệ theo quan điểm s phạm Nghĩa kĩ thuật - công nghệ có trớc, sở môn chuyên ngành kĩ thuật Đối tợng nghiên cứu nội dung phản ánh hoạt động nghiên cứu khoa học hoạt động học tập giống nhau, nên số thao tác thủ thuật, đờng nhận thức nhà khoa học đợc giáo viên sử dụng dạy học Qua dạy học, giáo viên phải dạy sinh viên cách t ngời làm khoa học Do vậy, phơng pháp dạy học (PPDH) tổng hợp phơng pháp khoa học (PPKH) phơng pháp s phạm (PPSP) Sự khác biệt hai PPDH PPKH chỗ, PPKH nhà khoa học: Chủ động, tự lực, sáng tạo chân lí mới, PPDH làm cho sinh viên chủ động, sáng tạo khuôn khổ giáo viên PPKH trình khám phá, PPDH trình học sinh nhận thức PPKH đ khám phá PPMP có chức nhận thức khoa học, việc học tập học sinh trình hoạt động nhận thức khoa học Do vậy, coi PPMP dạy học (PPMPDH) đẳng cấu với PPKH PPMPDH = Ψ(PPKH); Ψ bao gåm c¸c u tè: Mơc đích dạy học, nội dung dạy học, giai đoạn học tập, đặc điểm học sinh, sinh viên Khi trình độ học sinh tăng lên PPMPDH gần với PPKH 2.4 Tác động PPMPDH công nghệ dạy học Bản chất công nghệ dạy học áp dụng thành tựu khoa học công nghệ vào trình dạy học nhằm đạt mục đích đề nh mô tả hình Trong thời kì lịch sử, mục đích nội dung dạy học đợc đổi mới, kéo theo đổi PPDH Ngày nay, thời đại khoa học công nghệ phát triển nh vũ b o (đặc biệt công nghệ thông tin), với đổi mục đích dạy học nội dung dạy học (hiện đại tri thức kĩ năng), PPDH phải thay đổi để tiếp cận làm quen với công nghệ PPMPDH trình thay đổi phơng pháp dạy học theo hớng tiếp cận với công nghệ đại sở kế thừa phối hợp nhuần nhuyễn với phơng pháp truyền thống Đầu (mục tiêu) Thành tựu khoa học giáo dục: tâm lí học, giáo dục học, xà hội học, kinh tế học Đầu vào (học sinh) Tổ chức khoa học trình dạy học Thành tựu khoa học liên quan:sinh học, công nghệ thông tin, điều khiển học Hình Bản chất công nghệ dạy học Đạt mục đích Phơng tiện kĩ thuật giáo dục với Nội dung chi phí tối u Phơng pháp Tiêu chuẩn đánh giá áp dụng phơng pháp Mô dạy học vào giảng dạy chuyên ngành kĩ thuật 129 Tạp chí Khoa học & Công nghệ - Số 4(48) Tp 1/Năm 2008 Tổng quan Thông tin Trao đổi 3.1 Tác dụng phơng pháp Mô vào giảng dạy chuyên ngành kĩ thuật Đặc điểm môn học chuyên ngành kĩ thuật điện tử nh đ phân tích tìm hiểu, phân tích, thiết kế mạch với phần thí nghiệm, thực hành trợ giúp nên giảng lớp môn học thờng lồng ghép nhiều hình vẽ mạch điện tử Với phơng pháp dạy học truyền thống để thể hoạt động thiết bị này, giáo viên phải dành nhiều thời gian vẽ hình bảng, nhiên, hình vẽ bảng trạng thái tĩnh khó có sức thuyết phục Phơng pháp dạy học sư dơng PPMP cã nhiỊu −u ®iĨm Tr−íc hÕt, nã trì đợc u điểm phơng pháp giảng dạy truyền thống phát huy vai trò chủ đạo ngời Thầy, bên cạnh PPMP lại mạnh mà phơng pháp dạy học truyền thống có nh sử dụng hình ảnh động, mô hoạt động nh thật mạch điện tử, thực hành ảo, hoạt động thiết bị, sinh viên can thiệp vào tiến trình giảng nh thay đổi thông số kĩ thuật thiết bị ảo nên giúp sinh viên nhanh chóng nắm vững kiến thức Hơn toàn giảng đợc trình bày datashow máy tính nên giáo viên tiết kiệm đáng kể thời gian trình bày bảng Vì vậy, giáo viên có nhiều quỹ thời gian để làm việc trực tiếp với học trò hơn, nâng cao hiệu giảng dạy Phơng pháp dạy học sử dụng PPMP đ đổi phơng thức giảng dạy, chuyển việc giảng viên truyền thụ kiến thức cho học sinh sang giảng viên hớng dẫn học sinh tìm kiếm tri thức, tìm cách khám phá khoa học Phơng pháp dạy học sử dụng PPMP cho phép xác lập đợc phơng pháp học tập hiệu cho ngời học dễ dàng lí giải câu châm ngôn: - Nếu nghe, quên.Nếu nhìn, nhớ Nếu thực hành, hiểu (I hear I forget, I see I remember, I I understand) Nếu nghe giảng theo phơng pháp truyền thống, thầy đọc, trò ghi, học sinh dễ quên Nếu đợc nhìn hình, xem mô hình chuyển động trình vận hành thiết bị giúp học sinh nhớ giảng lí thuyết - trăm nghe không thấy Nếu sinh viên đợc thực hành thiết bị giúp sinh viên hiểu sâu sắc chất vấn đề Điều này, có ý kiến cho rằng, trí nhớ trình tái tích hợp giác quan Xét phơng diện lí luận, PPMPDH bổ sung vào lí luận phơng pháp giáo dục đại khía cạnh mới: Học sinh tự tìm kiến thức hành động thao tác trực tiếp vào thiết bị ảo, mô hình giảng Từ cấu trúc tổng quát PPMPDH, bớc yếu tố để tiến hành mô tơng tự nh bớc nhà khoa học cộng với tác động s phạm giáo viên Giáo viên có nhiệm vụ mô hình hóa sau sử dụng mô hình với mục đích s phạm nh phơng tiện nhận thức giúp sinh viên hiểu rõ khái niệm Nhiệm vụ giáo viên phải biến đổi mô hình sách cho dễ hiểu hơn, sinh động hơn, tìm mối liên hệ ẩn giấu hình vẽ, sơ đồ Bằng khả mô hình ảnh động, học trở nên hấp dẫn hơn, làm sống lại trình suy nghĩ hành động nhà khoa học 3.2 Xây dựng quy trình vận dụng PPMP dạy học chuyên ngành kĩ thuật 130 Tạp chí Khoa học & Công nghệ - Số 4(48) Tp 1/Năm 2008 Tổng quan Thông tin Trao đổi Chọn nội dung Mô Chọn phơng pháp: mô định tính sử dụng mô hình thực thể mô hình động hình học (2) Chọn thiết bị mô phỏng: Máy tính (3) Chọn ngôn ngữ mô phỏng: Powerpoint CircuitMakerPRO (4) Xây dựng mô hình Soạn giáo án Hình Sơ đồ quy trình soạn giáo án theo PPMP 3.3 Soạn giảng theo PPMP Sau x©y dùng xong phần mềm mô phỏng, soạn giáo án theo PPMP Khi xây dựng giảng phải bảo đảm đồng thiết bị, nội dung phơng pháp, tạo đợc mâu thuẫn, kích thích hứng thú học sinh, thoả m n yêu cầu tích cực, sáng tạo, phát triển t PPMP Phối hợp chặt chẽ bớc chuyển động hình vẽ phù hợp với phơng pháp angorit tình nêu vấn đề Tìm mối liên hệ yếu tố: PPMP, phát triển t trí tởng tợng, hứng thú nhận thức chất lợng dạy học Cụ thể tìm mối liên hệ theo hớng dùng PPMP (kết hợp với phơng pháp dạy học tích cực) để gia công s phạm nội dung dạy học, lựa chọn, xếp, tạo hình ảnh - biểu tợng, liên kết biểu tợng cho chúng vận động, sở xây dựng biểu tợng mới, tiếp tục trình hình thành biểu tợng biểu tợng, khái quát, suy diễn tiên đoán Kết là: - Trí tởng tợng học sinh hoạt động liên tục, bổ trợ cho việc phát triển t - Nội dung dạy học trở nên tự nhiên, liên tục, sống động, hấp dẫn logic Điều làm tăng hứng thú nhận thức ngời học Hứng thú nhận thức lại tích cực hoá toàn hoạt động nhận thức học sinh Do chất lợng dạy học đạt đợc mức cao Đây chế vận động đạt tới mục đích nghiên cứu Hứng thú nhận thức PPMP Gia công s phạm nội dung dạy học Chất lợng dạy học T tởng tợng Hình Mô hình nâng cao chất lợng dạy học PPMP Kết luận Trong giáo dục kĩ thuật nay, cần phải tăng tính chủ động sáng tạo cho sinh viên, rèn luyện kĩ làm việc nhóm hoạt động học tập nghiên cứu Giáo viên đóng vai trò cố vấn hoạt động có mục đích sinh viên để em tiếp thu kiến thức 131 Tạp chí Khoa học & Công nghệ - Số 4(48) Tp 1/Năm 2008 Tổng quan Thông tin Trao đổi cách tích cực Diễn giảng giáo viên cần tăng dần mức độ sử dụng phơng pháp giảng dạy đại nh: Tăng cờng sử dụng đa phơng tiện, chuẩn bị giảng điện tử trình chiếu để diễn đạt nội dung sinh động hơn, giúp em có phơng pháp phù hợp chủ động tiếp thu nội dung với xu huớng kiến thức mở Sử dụng phần mềm mô (simulation) máy tính, công nghệ điều khiển tự động lĩnh vực chế tạo khí, công nghệ hoá học, công nghệ thực phẩm, nhiều dây chuyền sản xuất khác Dù trang bị thiết bị thực nghiệm ngày nhiều cần thiết, nhng đủ để thay thiết bị công nghiệp Vì việc mô phỏng, kết nối máy tính mô trình máy tính phơng pháp tiếp cận thực tiễn cách hiƯu qu¶ Summary Applying the simulative method in teaching at universities of technology This paper is to initiate a direction of teaching in university of technology - teaching through doing simulative method The main point of this is to organize the teaching process in the logic of the scientific researches It aims at creating a learning environment for student to cooperate to solve a real problem on computer Teaching through doing simulative method should be considered as an orientation that includes a wide range of different teaching methods and techniques, and may be applied in a flexible way by teachers with a potential of different teaching methods Tµi liƯu tham khảo [1] Huỳnh Đình Chiến (2006) Cơ sở lí luận việc ứng dụng khoa học công nghệ đổi giáo dục Kỷ yếu hội nghị đổi giáo dục Đại học Huế [2] Phan Chí Chính, Bàn phơng pháp dạy học tích cực giáo dục kĩ thuật đào tạo kĩ cung cấp nguồn nhân lực công nghệ cao Hội thảo Giáo dục & Đào tạo Đại học - Cao đẳng Đáp ứng nhu cầu nhân lực cho phát triển công nghiệp TP HCM [3] Ngô Tứ Thành (2003), Tìm hiểu phơng pháp mô thiết kế giảng điện tử, Tạp chí Bu chÝnh ViƠn th«ng [4] Arnone, M & Grabowski, B (1991) “Effects of variations in learner control on children's curiosity and learning from interactive video” Proceedings of selected Research Presentations at the Annual Convention of the AECT (ERIC Document Reproduction No ED 334 972) [5] Cuban, L (1986) “Teacher and machines: The Classroom use of technology since the 1920s” New York: Teachers College Press 132 ... phơng pháp Mô vào giảng dạy chuyên ngành kĩ thuật Đặc điểm môn học chuyên ngành kĩ thuật điện tử nh đ phân tích tìm hiểu, phân tích, thiết kế mạch với phần thí nghiệm, thực hành trợ giúp nên giảng. .. chất công nghệ dạy học Đạt mục đích Phơng tiện kĩ thuật giáo dục với Nội dung chi phí tối u Phơng pháp Tiêu chuẩn đánh giá áp dụng phơng pháp Mô dạy học vào giảng dạy chuyên ngành kĩ thuật 129 Tạp... cấu trúc mô dạy học Thực chất mô dạy học trờng hợp riêng mô nghiên cứu khoa học Do đó, ta định nghĩa mô dạy học dạng mô nghiên cứu khoa học, mô giới nhận thức Nó cho phép tiến hành giảng dạy theo