Sau khi xây dựng đề cương bài giảng và giáo án thực hiện cho 01 bài học Tác giả đã tổ chức thực nghiệm sư phạm việc dạy học thí nghiệm, thực hành bằng việc vận dụng PPMP và khảo sát bằng phiếu hỏi để thăm dò ý kiến của GV, SV đã tham gia dạy và học theo PPMP cũng như lấy ý kiến một số chuyên gia về tính phù hợp, tính cần thiết, tính khả thi cũng như tác dụng của phần mềm ứng dụng (phần mềm Ptolemy) để dạy học theo PPMP trong việc dạy thết kế hệ thống nhúng. Qua kết quả thực nghiệm cũng như khảo sát thăm dò lấy ý kiến cho phép nêu lên một số kết luận sau đây:
Dạy học thiết kế hệ thống nhúng trên PMMP tiết kiệm thời gian hơn ( 18 Sv
cùng thực hiện trên máy tính so với chỉ có 2 mô hình thực cho 17 sinh viên thực hiện)
Dạy học thiết kế hệ thống nhúng trên PMMP là phù hợp, cần thiết và khả thi.
Dạy học thiết kế hệ thống nhúng bằng PMMP giúp nâng cao được chất lượng dạy học, tăng cường được tính tích cực, gây được hứng thú học tập, phát triển năng lực nhận thức và tư duy choSV, do đó nâng cao chất lượng dạy và học.
Những kết quả trên đã chứng minh được tính đúng đắn của giả thuyết khoa học mà luận văn đã nêu ra.
Sử dụng phần mềm ứng dụng để dạy học thiết kế hệ thống nhúng theo PPMP góp phần khắc phục được tình trạng eo hẹp về thiết bị, các mô hình có giá
thành khá cao và đáp ứng được khả năng tự học củaSV (Mỗi một loại mô
hình thực không thể trang bị nhiều vì quá tốn kém).Tuy nhiên khi SV thực
hiện trên MHMP thành thạo cũng cần phải tiến hành trên mô hình thực
Sử dụng phần mềm ứng dụng vào dạy thiết kế hệ thống nhúng theo PPMP phải được lựa chọn nội dung và thiết kế phù hợp theo hướng đã nêu trong luận văn này.
Qua kết quả thực nghiệm và khảo sát ý kiến của các chuyên gia trong công tác quản lý nhà trường, GV có nhiều năm kinh nghiệm trong dạy học, những
78
kết quả trên đã chứng minh được tính đúng đắn của giả thuyết khoa học mà luận văn đã nêu ra.
Tuy nhiên phạm vi nghiên cứu còn hẹp, thời gian chưa dài, kết quả còn ít, nên kết quả nghiên cứu chỉ là bước đầu, cần tiếp tục hoàn thiện sau này. Việc vận dụng PPMP trong dạy thiết kế hệ thống nhúng tại Trường Đại Công Nghiệp Việt Hung đem lại một cách học mới, một tâm lý mới. Vận dụng PPMP vào dạy học sẽ kích thích hứng thú, phát triển tư duy kỹ thuật, giúp SV học tập theo nhịp độ bản thân, trên cơ sở đó nâng cao chất lượng dạy học, đáp ứng đào tạo người cán bộ kỹ thuật trong thời kỳ đổi mới của đất nước.
79
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận
Phương pháp dạy học mô phỏng đang ngày càng được ứng dụng rộng rãi đặc biệt là đối với những nội dung dạy học trừu tượng, học sinh khó cảm nhận được bằng giác quan thông thường như một số môn học chuyên ngành CNTT.
Luận văn này đã áp dụng phương pháp mô phỏng và phần mềm mô phỏngPtolemytrên máy tính để biên soạn bài giảng về thiết kế hệ thống nhúng cho chuyên ngành Tin ứng dụng tại Trường Đại học Công Nghiệp Việt Hung. Tác giả đã biên soạn 01 bài giảng để thực nghiệm và đã tiến hành thực nghiện sư phạm các bài giảng này. Kết quả thực nghiệm và khảo sát ý kiến chuyên gia cho thấy:
Dạy thiết kế hệ thống nhúng trên phần mềm mô phỏng là phù hợp, cần thiết và khả thi.
Phát huy được tính tích cực chủ động và sáng tạo của SV trong học tập. Nhờ vậy, nâng cao được chất lượng và hiệu quả dạy học.
Giảm bớt kinh phí trong đào tạo, tạo cơ hội cho sinh viên phát huy khả năng tự học của mình.
Từng bước lĩnh hội và hội nhập các công nghệ giảng dạy mới trong khu vực và trên thế giới.
Kiến nghị
Qua quá trình nghiên cứu đề tài, tác giả luận văn nhận thấy cần phải tiếp tục giải quyết những vấn đề tiếp theo:
Đề tài cần được tiếp tục nghiên cứu, lấy các ý kiến chuyên gia và được thực nghiệm trên đối tượng sinh viên thực để hoàn thiện và được áp dụng trong giảng dạy tại trường.
Tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện, mở rộng đối tượng và phạm vi ứng dụng của đề tài cho các môn học khác của trường nhất là dạy học ứng dụng công nghệ mô phỏng để nâng cao tính trực quan trong giảng dạy.
Đầu tư vào cơ sở vật chất, trang thiết bị dạy học phù hợp với nội dung môn học.
80
Tăng cường bồi dưỡng cho giáo viên về sử dụng phương tiện hiện đại và áp dụng các phần mềm hỗ trợ trong dạy học.
Tiếp tục xây dựng, hoàn thiện hướng dẫn sử dụng PMMP (phần mềm Ptolemy và các phần mềm khác), soạn thảo đề cương và giáo án hoàn chỉnh để đưa vào giảng dạy, nâng cao chất lượng đào tạo.
Tiếp tục nghiên cứu tìm hiểu về phần mềm mô phỏng Ptolemy để có thể đưa các dữ liệu thực vào để mô phỏng trên máy tính
81
TÀI LIỆU THAM KHẢO A. Tiếng Việt
[1] . Ban tư tưởng- Văn hóa Trung ương (2003), Tài liệu học tập văn kiện đại
hội toàn quốc lần IX của Đảng, Nxb ST Chính trị quốc gia.
[2] . Bộ Giáo dục và Đào tạo Công đoàn giáo dục Việt Nam (2003). Đổi mới
phương pháp dạy học ở đại học và cao đẳng kỷ yếu hội thảo. Nxb Giáo
dục.
[3] . Bộ Giáo dục và Đào tạo (2005), Tìm hiểu về Luật giáo dục 2005, Nhà
XB Giáo dục, Hà nội.
[4] . Lê Khánh Bằng (1989), Một số vấn đề nâng cao hiệu quả của quá trình
dạy và học ở Đại học, Cao đẳng và Trung học chuyên nghiệp. Trường
Đại học Sư phạm I Hà Nội.
[5] . Vũ Cao Đàm (1999), Phương pháp luận nghiên cứu khoa học, Nxb
Khoa học kỹ thuật Hà Nội.
[6] . Trần Khánh Đức (2002),Giáo dục kỹ thuật nghề nghiệp và phát triển
nguồn nhân lực, Nxb Giáo dục.
[7] . Nguyễn Minh Đường Tài liệu bồi dưỡng giáo viên, Bộ Giáo dục và đào
tạo, Hà Nội.
[8] . Đặng Vũ Hoạt, Hà Thị Đức (2003), Lý luận dạy học Đại học, Nxb ĐHSP, Hà Nội.
[9] . Nguyễn Công Hiền (1999), Giáo trình Mô hình hoá hệ thống và mô
phỏng, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội.
[10] .Bùi Hiền, Nguyễn Văn Giao, Nguyễn Hữu Huỳnh, Vũ Văn Tảo (2001),
Từ điển giáo dục học, Nxb Từ điển Bách khoa.
[11] .Nguyễn Xuân Lạc (2000), Phương pháp luận nghiên cứu khoa học, Bài
giảng cho lớp cao học nghành Sư phạm kỹ thuật.
[12] .Nguyễn Xuân Lạc (2006). Bài giảng lý luận và công nghệ dạy học hiện
82
[13] .Lưu Xuân Mới (2000), Lý luận dạy học Đại học, Nxb Giáo dục, Hà Nội.
[14] .Lưu Xuân Mới (2003), Phương pháp luận nghiên cứu khoa học, Nxb,
ĐHSP Hà Nội.
[15] . Lê Thanh Nhu (2001), Vận dụng PPMP vào dạy học KTCN ở trường
THPT, Luận án tiến sỹ Giáo dục, ĐHSP Hà Nội.
[16] .Lê Thanh Nhu (2009), Bài giảng lý luận dạy học chuyên nghành kỹ
thuật, Trường ĐHBK Hà nội.
[17] .Lê Thanh Nhu, Nguyễn Xuân Lạc (2000), Dạy và Học môn KTCN một
cách hiệu quả bằng mô phỏng trên máy tính, Tạp chí Khoa học và Công
nghệ các trường Đại học Kỹ thuật, Hà Nội.
[18] .Dương Thiệu Tống (2000). Thống kê ứng dụng trong nghiên cứu khoa
học và giáo dục, Nxb ĐHQG Hà Nội.
[19] .Từ điển tiếng việt (1997), Nxb Đà Nẵng.
B. Tiếng nước ngoài
[20] .Bernard P.Zeigler (1979), Methodology in systems modelling and
simulation, Oxford, New York.
[21] .Christophe Mercier (1988), Simulation, Pais
[22] .Robert L. Woods, Kent L. Lawrence (1997), Modeling and Simulation
of Dynamic system, prentice Hall, America.
[23] .Robert E. Stephenson (1971),Computer Simulation for Engineers, New
York.
[24] .Selected Works of A. N. Kolmogorov (1993),
[25] .Geoffrey Gordon (1989). System Simulation. Prentice Hall of India,
New Delhi.
[26] .Nancy Roberts, David F. Andersen (1983), Introductino to computer
simulation: The system dynamics approach, Adision – vesley, America. Simulation for Engineers, New York.
83
[28] .Lecne.I.Ia. Craepxki B.B (1983),Cơ sở lý luận của nội dung học vấn
phổ thông,Nxb Matxcơva.
[29] .Jamer O.Hamblen (2008), Tntroduction to Embedded Systems Using
Windows Embedded CE, School of Electrical and Computer
Engineering Georgia Institute of Technology.
[30] . Dr. Peter Marwedel (2011), Embedded System Design,Dortmund,Germany.
[31] .E. A. Lee and S. A. Seshia (2011), Introduction to Embedded Systems,
84
PHỤ LỤC 1:
ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT HỌC PHẦN 1. Tên học phần: HỆ THỐNG NHÚNG
(EMBEDDED SYSTEM) 2. Mã học phần:412VHCNTT325
3. Số tín chỉ: 3 (2,1,4).
4. Trình độ: Sinh viên năm thứ 3 CNTT
5. Phân bổ thời gian: Giờ tín chỉ đối với các hoạt động - Lên lớp: 30 tiết;
- Thực hành: 30 tiết; - Tự học, tự nghiên cứu: 60 tiết; 6. Điều kiện tiên quyết:
Học sau các học phần:Kỹ thuật số, Kỹ thuật lập trình, Kiến trúc máy tính, Kỹ thuật vi xử lý
7. Mục tiêu của học phần:
Là học phần tự chọn, sau khi sinh viên học xong học phần này có các kiến thức về các hệ thống nhúng; các thành phần phần cứng và phần mềm của các hệ thống nhúng; các vấn đề liên quan đến thiết kế và cài đặt các hệ thống nhúng. Có thể thiết kế được một hệ thống nhúng bằng phần mềm mô phỏng.
8. Nhiệm vụ của sinh viên: Tham dự học, thảo luận, kiểm tra theo quy chế học vụ hiện hành của nhà trường.
- Dự lớp: lý thuyết ≥ 80 %;thực hành ≥ 80. - Bài tập: trên lớp, phòng thực hành, ở nhà….
- Dụng cụ và học liệu:Máy tính có các phần mềm mô phỏng thiết kế 9. Tài liệu học tập:
Sách, giáo trình tham khảo:
[32] .Đề cương giảng dạy Hệ thống nhúng,Đại học Công Nghiệp Việt-Hung [33] .Tammy Noergaard, Embedded Systems Architecture: A Comprehensive
85
Guide for Engineers and Programmers, Newnes, 2005.
[34] .Steve Heath, Embedded Systems Design, Second Edition, Newnes, 2002. [35] .Jamer O.Hamblen (2008), Tntroductoin to Embedded Systems Using
Windows Embedded CE, School of Electrical and Computer Engineering Georgia Institute of Technology.
[36] .Dr. Peter Marwedel (2011), Embedded System Design,Dortmund,Germany.
[37] .E. A. Lee and S. A. Seshia, Introduction to Embedded Systems - A Cyber- Physical Systems Approach, LeeSeshia.org, 2011.
10. Điều kiện thí nghiệm, thực hành, thực tập phục vụ học phần:
- Phòng thực hành:các máy tính cài hệ điều hành Windows và phần mềm mô phỏng thiết kế hệ thống nhúng.
11. Tiêu chuẩn đánh giá sinh viên:
- Chuyên cần: 25 %
- Thi giữa học phần: 15 % - Thi kết thúc học phần: 60 % 12. Thang điểm: Theo học chế tín chỉ. 13. Phương pháp đánh giá học phần:
- Theo học chế tín chỉ, được quy định cụ thể như sau:
TT Phương pháp đánh giá Số lần đánh giá Trọng số (%)
1 Kiểm trathường xuyên 02 25%
4 Thi giữa học phần 01 15%
5 Thi hết học phần 01 60%
- Hình thức thi kết thúc học phần: Làm bài thực hành 14. Nội dung chi tiết học phần:
86
14.1. Nội dung tổng quát
TT Nội dung Số tiếtchu ẩn Hình thức dạy và học Lý thuyết Thực hành Tự học I Giới thiệu chung về hệ thống nhúng 4 4 0 10 1 Khái niệmvề hệ thống nhúng
2 Đặc điểm các hệ thống nhúng 3 Các yêu cầu với hệ thống nhúng
4 Mô hình tổng quát của các hệ thống nhúng 5 Phân loại các hệ thống nhúng II Các thành phần phần cứng của hệ thống nhúng 9 9 0 10 1 Các thành phần trên board hệ thống nhúng 2 Các bộ xử lý tính hiệu số-DSP 3 Các bộ cảm biến
4 Các bộ chuyển đổi tín hiệu
III Các thành phần phần mềm của hệ
thống nhúng 5 5 0 10
1 Trình điều khiển 2 Hệ điều hành
3 Các phần mềm ứng dụng
III Thiết kế và cài đặt các hệ thống nhúng 12 12 30 30 1 Thiết kế hệ thống nhúng
2 Cài đặt và thử nghiệm hệ thống nhúng 3 Thiết kế và thử nghiệm hệ thống nhúng
trên phần mềm mô phỏng
87
15.2. Nội dung chi tiết
Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÁC HỆ THỐNG NHÚNG 1.1. Khái niệm vê hệ thống nhúng
1.2. Đặc điểm của các hệ thống nhúng 1.3. Các yêu cầu đối với hệ thống nhúng
1.4. Mô hình tổng quát của các hệ thống nhúng 1.5. Phân loại các hệ thống nhúng Chương 2: CÁC THÀNH PHẦN PHẦN CỨNG CỦA HỆ THỐNG NHÚNG 2.1. Các thành phần của board hệ thống nhúng 2.1.1. Bộ xử lý nhúng 2.1.2. Bộ nhớ 2.1.3. Hệ thống bus 2.1.4. Các môđun vào ra 2.2. Các bộ xử lý tín hiệu số - DSP 2.3. Các thiết bị cảm biến
2.4. Các bộ chuyển đổi số - tương tự
Chương 3: CÁC THÀNH PHẦN PHẦN PHẦN MỀM CỦA HỆ THỐNG NHÚNG 3.1. Trình điều khiển thiết bị
3.2. Hệ điều hành thời gian thực
3.3. Middleware và các phần mềm ứng dụng
Chương 4: THIẾT KẾ VÀ CÀI ĐẶT CÁC HỆ THỐNG NHÚNG 4.1. Thiết kế hệ thống
4.1.1. Xác định yêu cầu 4.1.2. Đặc tả
4.1.3. Phân hoạch phần cứng - phần mềm 4.1.4. Thiết kế hệ thống
88
4.2. Cài đặt và thử nghiệm hệ thống nhúng 4.2.1. Cài đặt phần cứng
4.2.2. Cài đặt phần mềm 4.2.3. Thử nghiệm hệ thống
4.2. Thiết kế và thử nghiệm hệ thống nhúng trên phần mềm mô phỏng
89
PHỤ LỤC 2: MỘT SỐ MẪU PHIẾU
PHIẾU XIN Ý KIẾN CHUYÊN GIA
Mẫu phiếu hỏi 1:
Để đánh giá về tầm quan trọng của việc đổi mới phương pháp dạy học, mong quý thầy, cô vui lòng cho biết ý kiến của mình theo nội dung ghi trong phiếu.
Xin chân thành cảm ơn quý thầy, cô!
Nội dung câu hỏi
Mức độ đánh giá và tỷ lệ (%) Rất quan trọng Quan trọng Ít quan trọng Không quan trọng Tầm quan trọng của việc đổi mới
phương pháp dạy học hiện nay.
PHIẾU XIN Ý KIẾN CHUYÊN GIA
Mẫu phiếu hỏi 2:
Để đánh giá về mức độ sử dụng các phương pháp và kỹ thuật dạy học, mongquý thầy, cô vui lòng cho biết các phương pháp dạy học nào dưới đây thường được giáo viên sử dụng trong dạy học.
TT Phương pháp dạy học Mức độ đánh giá và tỷ lệ (%) Thường xuyên Thỉnh thoảng Không thực hiện 1 Phương pháp thuyết trình 2 Phương pháp trực quan 3 Phương pháp nêu vấn đề
4 Phương pháp dạy học thảo luậntheo nhóm
90
5 Phương pháp angorit hoá 6 Phương pháp chương trình hoá 7 Phương pháp dự án
8 Ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học
9 Phương pháp mô phỏng
PHIẾU ĐIỀU TRA
Mẫu phiếu hỏi 3:
Sau khi dự giờ giảngcó vận dụng phương pháp mô phỏng, xin quý thầy, cô vui lòng cho biết ý kiến của mình theo những nội dung ghi trong phiếu này. Xin cảm ơn quý thày, cô!
(thang điểm: 1 - thấp nhất; 5 - cao nhất)
TT Nội dung câu hỏi
Điểm số đánh giá và tỷ lệ %
1 2 3 4 5
01 Sử dụng PMMP thiết kế một hệ thốngnhúng cần thiết trong dạy học? 02 Sử dụng PMMP có thuận lợi cho giáo
viên trong quá trình dạy học?
03 Sử dụng PMMP có nâng cao được chất lượng và hiệu quả trong dạy học?
PHIẾU ĐIỀU TRA
Mẫu phiếu hỏi 4:
Sau khi học bài thiết kế hệ thống nhúng có vận dụng phương pháp mô phỏng, anh (chị) vui lòng cho biết ý kiến của mình theo những nội dung ghi trong phiếu này. Xin cảm ơn!
91
TT Nội dung câu hỏi Điểm số đánh giá và tỷ lệ %
1 2 3 4 5
01 Sử dụng PPMP để dạy thiết kế một hệ thống nhúng là cần thiết?
02 Khi họcthiết kế một hệ thống nhúng theo PPMP có hứng thú hơn không? 03 Mức độ hiểu bài?
04 Khả năng vận dụng vào thực tế có được cải tiến hơn không?
PHIẾU XIN Ý KIẾN CHUYÊN GIA
Mẫu phiếu hỏi 5:
Để đánh giá về hiệu quả của việc sử dụng phương pháp mô phỏng trong dạy thiết kế hệ thống nhúng. Mongquý thầy, cô vui lòng cho biết ý kiến của mình theo nội dung ghi trong phiếu.
Xin cảm ơn quý thày, cô!
TT Nội dung câu hỏi
Đánh giá và tỷ lệ (%) Đồng ý Không đồng ý Không có ý kiến 1 Vận dụng PPMP (phần mềm Ptolemy) để dạy thiết kế một hệ thống nhúng cơ bản đảm bảo được tính khoa học, phù hợp với nội dung dạy học.
2 PMMP (Ptolemy) dễ sử dụng trong quá trình dạy học
3
Sử dụng PPMP (phần mềm Ptolemy) kích thích được SV học tập
92
4 Có tính trực quan cao
5
Sử dụng PPMP (phần mềm Ptolemy) phát triển được tư duy kỹ thuật và chủ động hơn trong luyện tập kỹ năng.
6
Vận dụng PPMP trong dạy hthiết kế hệ thống nhúng đảm bảo tính kinh tế trong đào tạo
PHIẾU XIN Ý KIẾN CHUYÊN GIA
Mẫu phiếu hỏi 6:
Để đánh giá về tính khả thi của việc vận dụng phương pháp mô phỏng trong dạy học. Mong quý thầy, cô vui lòng cho biết ý kiến của mình theo nội dung ghi trong phiếu.
Xin cảm ơn quý thày, cô!
Nội dung câu hỏi
Đánh giá và tỷ lệ (%)
Rất khả thi Khả thi Không khả thi Tính khả thi của việc áp dụng PPMP
trong dạy thiết kế một hệ thống nhúng
93
PHIẾU XIN Ý KIẾN CHUYÊN GIA
Mẫu phiếu hỏi 7:
Để đánh giá về tính cần thiết của việc vận dụng phương pháp mô phỏng trong dạy thiết kế hệ thống nhúng. Mong quý thầy, cô vui lòng cho biết ý kiến của mình theo nội dung ghi trong phiếu.
Xin cảm ơn quý thày, cô!
Nội dung câu hỏi
Đánh giá và tỷ lệ (%) Rất cần thiết Tương đối cần thiết Không cần thiết Có cần thiết phải áp dụng PPMP
trong dạy thiết kế hệ thống nhúng không?