CHƯƠNG 2 TRÌNH DY NGH IN ÔTÔ ĐỆ
trình độ cao đẳng nghề
Chương trình khung, chương trình dạy nghề là một trong những yếu tố cơ bản quyết định đến chất lượng đào tạo nghề, do đó để chất lượng đào tạo nghề đáp ứng được yêu cầu của thị trường lao động thì chương trình khung, chương trình dạy nghề phải được xây dựng, tiếp cận theo yêu cầu của kỹ thuật, công nghệ mới được ứng dụng trong sản xuất, kinh doanh. Mặt khác chương trình dạy nghề phải được xây dựng và quản lý thống nhất góp phần đảm bảo chất lượng đào tạo nghề giữa các CSDN trên phạm vi toàn quốc. Để chương trình dạy nghề luôn thích ứng được với yêu cầu của thị trường lao động thì chương trình khung phải được xây dựng theo một phương pháp khoa học, đồng thời phải được thường xuyên cập nhật, bổ sung, sửa đổi theo yêu cầu của sản xuất, kinh doanh trong quá trình CNH, HĐH đất nước. Luật Giáo dục năm 2005 và Luật Dạy nghề năm 2006 quy định dạy nghề có 3 cấp trình độ: sơ cấp nghề, trung cấp nghề và cao đẳng nghề. Vì vậy, thực hiện Quyết đinh 01/2007/QĐ-BLĐTB ngày 4 tháng 1 năm 2007 của Bộ trưởng Bộ Lao động Thương binh và Xã hội về việc Ban hành Quy định về Chương trình khung trình độ Trung cấp nghề, Chương trình khung trình độ Cao đẳng nghề
Tổng cục Dạy nghề đã xây dựng được 48 Chương trình khung trình độ Trung cấp nghề, Chương trình khung trình độ Cao đẳng nghề cho 48 nghề để kịp thời triển khai đào tạo nghề theo 3 cấp trình độ đáp ứng nhu cầu cấp bách hiện nay. Chương trình dạy nghề cho mỗi nghề bao gồm phần kiến thức về khoa học tự nhiên và khoa học xã hội (hàm chứa trong các môn học văn hóa
chung); phần kỹ thuật cơ sở chung cho ngành và riêng cho từng nghề; phần lý thuyết chuyên môn ngành nghề; phần kỹ năng ngành nghề gồm có kỹ năng cơ bản nghề và kỹ năng sản xuất. Các phần nội dung trên có quan hệ chặt chẽ với nhau và có tỷ lệ thời gian đào tạo tương ứng, phù hợp với sự phân bố tổng thời gian đào tạo theo bậc trình độ đào tạo đã xác định. Trong hệ thống đào tạo kỹ thuật thực hành, thời gian thực hành, luyện tập để hình thành kỹ năng kỹ xảo cho người lao động được đặc biệt chú trọng, tỷ lệ thời gian thực hành chiếm từ 65-80% thời gian đào tạo. Chương trình khung cho mỗi nghề bao gồm các MH/MĐ. Nội dung mỗi MH/MĐ chứa đựng một hệ thống tri thức, kỹ năng, kỹ xảo, là yếu tố, là trình độ của sự phát triển khoa học kỹ thuật và công nghệ. Nội dung dạy nghề Điện ô tô là hệ thống kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo nghề Điện ô tô là sự phản ánh tổng hợp các nguyên lý khoa học, quy trình kỹ thuật của nghề nghiệp thuộc lĩnh vực điện.
2.3.1.2. Đặc điểm nội dung chương trình dạy nghề điện ô tô a. Tính cụ thể và tính trừu tượng
Tính cụ thể được biểu hiện ở chỗ nội dung chương trình dạy nghề phản ánh những đối tượng cụ thể như: các phần tử cấu thành mạch điện (nguồn điện, dây dẫn, phụ tải, thiết bị đo lường, đóng cắt...), các loại vật liệu điện, các thao tác, các quá trình kỹ thuật cụ thể (vẽ, thiết kế mạch điện, tháo lắp và sửa chữa các thiết bị điện, lắp đặt các hệ thống để bảo vệ an toàn điện trong ô tô. Với các đối tượng cụ thể này người học có thể tri giác trực tiếp lên đối tượng nghiên cứu thông qua các phương tiện trực quan hoặc thao tác mẫu của giáo viên.
Chúng ta chỉ có thể nhận thấy những tác dụng của các quá trình tương tác điện và từ khi nó biểu hiện ra mà thôi. Ví dụ chúng ta không thể thấy được có dòng điện chạy trong dây dẫn hay không, mà khi nhìn thấy bóng đèn sáng, động cơ quay,... là ta đã biết có dòng điện chạy trong dân dẫy, còn khi bóng
đèn tắt, động cơ không quay... ta đã biết rằng không có dòng điện chạy trong dây dẫn. Khi quan sát thấy bên thứ cấp biến áp đánh lửa có điện (thấy tác dụng như bóng đèn sáng lên hoặc xung của nó), ta biết rằng biến áp đang hoạt động, có nghĩa là trong biến áp đã diễn ra quá trình cảm ứng điện từ nhưng chúng ta không thể trực tiếp thấy được sự thay đổi của từ trường qua các cuộn dây sơ cấp và thứ cấp, đường sức từ đang biến thiên như thế nào, dòng từ thông lưu chuyển ra sao?... tất cả các quá trình đó là trìu tượng nên ta chỉ có thể suy luận dựa trên kiến thức về điện từ mà ta đã học cùng với sự tưởng tượng của chúng ta. Như vậy có thể thấy tính trừu tượng của nội dung đào tạo nghề Điện ô tô biểu hiện qua hệ thống các khái niệm (khái niệm về dòng điện 1 chiều. Vì thế trong nội dung chương trình đào tạo nghề Điện ô tô người ta thường sử dụng các sơ đồ (mạch điện, hệ thống điện, sơ đồ cấu tạo...). Hai đặc điểm nói trên của nội dung đào tạo nghề Điện ô tô cho thấy đòi hỏi phải có sự thống nhất giữa cụ thể với trừu tượng; giữa nhận thức cảm tính với nhận thức lý tính; giữa cấu trúc với hình thức bên ngoài với nội dung; giữa nguyên lý, quá trình bên trong của mỗi đối tượng kỹ thuật. Ví dụ: Bài 1 Hệ thống đánh lửa điện tử nằm trong chương trình mô đun MĐ24. Hệ thống đánh lửa thì cái cụ thể (về cấu tạo biến áp đánh lửa) là dây quấn (mạch điện) và lõi thép (mạch từ) còn các đại lượng (dòng điện và điện áp) hoặc mối liên hệ giữa suất điện động ở cuộn dây sơ cấp với cuốn thứ cấp là cái trừu tượng (nguyên lý). Nguyên lý này (cái trừu tượng) đúng cho tất cả các loại biến áp khác nhau như biến áp tự ngẫu (cái cụ thể), là cơ sở để nghiên cứu biến áp nói chung. Có thể thấy, xây dựng và sử dụng TNTH ảo trong đào tạo nghề Điện ô tô chính là một giải pháp cung cấp điều kiện và phương tiện của sự chuyển biến biện chứng từ trừu tượng sang cụ thể, nhằm nâng cao nhận thức của người học về những đối tượng nói trên.
b. Hàm lượng kiên thức phong phú, đa dạng và phức tạp
Chương trình khung trình độ Cao đẳng nghề công nghệ ô tô (xem phụ lục 1 và 2) gồm có 17 môn học (trong đó có 6 môn học chung) và 24 mô đun đào tạo (2 mô đun kỹ thuật cơ sở, 12 mô đun chuyên môn nghề và 10 mô đun đào tạo tự chọn). Mỗi MH/MĐ lại đề cập tới một nội dung chuyên sâu của chuyên ngành điện. Ví dụ mô đun MH7 Điện kỹ thuật trình bày các vấn đề liên quan tới thiết bị điện, máy biến áp gia dụng, động cơ điện gia dụng, các mạch điện cơ bản . . . còn các mô đun chuyên nghành liên quan tới hệ thống điện như: Động cơ,phun nhiên liệu điện tử...
Ngày nay sự ảnh hưởng của các linh kiện và kỹ thuật điện tử đến những máy móc, thiết bị ngành Điện ngày càng nhiều, đặc biệt là trong lĩnh vực điều khiển và tự động hóa. Các mạch điều khiển động cơ, mạch bảo vệ máy móc thiết bị, mạch cảm biến nhiệt độ, mạch điều chỉnh điện áp, dòng điện. . . trong các thiết bị gia dụng và công nghiệp không thể thiếu các thiết bị điện tử. . . do đó mà trong nội dung chương trình khung nghề Điện ô tô có mô đun MH08 Đào tạo điện tử cơ bản nhằm bổ trợ các kiến thức cần thiết về lĩnh vực điện tử cho học sinh ngành điện; làm cơ sơ để tiếp thu các MH/MĐ khác như:
Phun xăng điện tử, Điều khiển điện trên ô tô... Bên cạnh đó, sự phát triển của kỹ thuật số và máy vi tính đã góp phần làm tăng hàm lượng tri thức tin học trong nội dung chuyên ngành Điện.
c Tính đa phương án
Tính đa phương án được thể hiện ở chỗ, mỗi sản phẩm, mỗi nhiệm vụ kỹ thuật được chế tạo hay giải quyết bằng nhiều phương án hay giải pháp khác nhau tùy thuộc vào điều kiện cụ thể. Ví dụ, với yêu cầu là xác định xung điện áp hệ thống đánh lửa, hệ thống điều khiển thiết bị điện ô tô, vận hành hệ thống khởi động... Đặc điểm này giúp cho giáo viên khơi dậy tiềm năng sáng tạo của người học. Tuy vậy, để có thể giải quyết một nhiệm vụ kỹ thuật bằng
nhiều phương án khác nhau thì trang thiết bị TNTH không những phải được cung cấp đầy đủ mà còn phong phú về chủng loại. Với thực tiễn hiện nay ở các CSDN rất khó có thể đáp ứng được yêu cầu trang thiết bị như vậy. Trong khi đó TNTH ảo với khả năng cung cấp phong phú về các đối tượng kỹ thuật sẽ cho phép người học thiết kế và kiểm nghiệm các phương án kỹ thuật khác nhau nhàm giải quyết bài toán đặt ra một cách thuận lợi.
d. Có những kiến thức với nội dung ổn định, và những kiến thức khác thì lạt phát triển rất nhanh, thường xuyên đổi mới
Trong nguồn tri thức phong phú của nghề Điện ô tô chúng ta thường thấy có những tri thức mang tính ổn định cao như các môn học MH 13 An toàn lao động, mô đun MĐ20 Kỹ thuật chung về ôtô... có nội dung hầu như không thay đổi qua một thời gian dài. Nội dung MH/MĐ ổn định như vậy có những thuận lợi nhất định đối với giáo viên trong việc lựa chọn phương pháp giảng dạy vì nó mang tính kế thừa cao những kinh nghiệm tích lũy được từ bất kỳ giáo viên nào đã từng dạy những MHIMĐ như thế. Người giáo viên thuận lợi hơn trong việc hình thành phương pháp và PTDH mang tính ổn định lâu dài. Những thành tựu về điện tử và CNTT ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực điều khiển và tự động hóa đã làm tri thức ngành Điện nói chung, nghề Điện ôtô nói riêng luôn cập nhật, đổi mới không ngừng. Từ những hệ thống điều khiển máy điện dùng nút ấn với những tiếp điểm đóng cắt có nhiều nhược điểm do sự phóng ra tia lửa điện khi đóng ngắt, được thay thế bằng hệ thống đóng ngắt không tiếp điểm do các linh kiện điện tử đảm nhận; từ kỹ thuật điều khiển tương tự (analog) đến kỹ thuật điều khiển số (digital). Đáp ứng nhu cầu nâng cao không ngừng chất lượng cuộc sống, các thiết bị điện cũng luôn luôn thay đổi về mẫu mã và đôi khi có cả sự thay đổi về nguyên lý hoạt động, cách điều khiển, kỹ thuật lắp ráp. . . Quan tâm đến sự đổi mới này trong dạy học thực hành là một điều hết sức quan trọng đối với
những người dạy chuyên ngành Điện bởi kiến thức truyền đạt càng mang tính thực tiễn thì sau khi kết thúc chương trình đào tạo người học sẽ dễ dàng và nhanh chóng hòa nhập được vào công việc thực tiễn hơn. .
e. Tính ứng dụng thực tiễn
Tính thực tiễn là bản chất vốn có của kỹ thuật thực hành, vì đối tượng nghiên cứu và mục đích nghiên cứu của kỹ thuật là hoạt động của con người. Tri thức chuyên ngành Điện cũng là một kho tàng tích lũy những giá trị thực tiễn mà con người đã không ngừng nghiên cứu, phát hiện và phát triển qua bao nhiêu thế hệ cho nên nó mang tính thực tiễn rất cao. Trong quá trình giảng dạy các nội dung trong Chương trình khung trình độ Cao đẳng nghề công nghệ ôtô việc giúp cho người học thấy được giá trị thực tiễn của những tri thức mà họ sắp học sẽ luôn là động cơ thu hút sự chú ý của người học, là cơ sở giúp họ phát huy tính tự giác, tích cực học tập. Cũng có nghĩa là dạy cho họ không những để biết mà còn để làm, lý thuyết phải đi đôi với thực hành, bài học phải mang tính điển hình, khái quát, làm cơ sở để học sinh vận dụng lý thuyết vào những tình huống cụ thể. Để làm được điều đó phải cung cấp cho người học công cụ học tập giúp làm sáng tỏ lý thuyết cũng như có được một môi trường rèn luyện, vận dụng kiến thức để củng cố thêm hiểu biết về lý thuyết cũng như áp dụng vào trong thực tế. Các bài TNTH ảo nghiên cứu trong luận văn này là một trong những công cụ học tập như thế.
2.3.1.3. Nội dung TNTH Điện ô tô
Chương trình khung trình độ Cao đẳng nghề Điện ô tô với 60 giờ học lý thuyết (chiếm 26%) và 240 giờ học thực hành (chiếm 74%) đảm bảo quy định của tổng cục dạy nghề Việt Nam. Mỗi MH/MĐ đào tạo đều quy định rõ thời gian dạy thực hành và thời gian dạy lý thuyết. Các MH/MĐ kỹ thuật cơ sở với tổng số 515 giờ, trong đó lý thuyết là 395 giờ (76%) và thực hành 120 giờ (chiếm 24%). Đặc biệt là nội dung Các MH/MĐ chuyên môn nghề với thời
lượng 1705 giờ, trong đó lý thuyết chỉ có 405 giờ (24%) còn thực hành chiếm tới 76%. Qua đó có thể thấy, nội dung đào tạo nghề Công nghệ ôtô rất chú trọng vào nội dung thực 'hành nhằm giúp người học hình thành và rèn luyện kỹ năng thực hành nghề.
2.3.2. Ví dụ về sử dụng thí nghiệm ảo “ Mạch điện đánh lửa điện tử và mạch báo nhiên liệu trên ôtô”
BÀI 1: MẠCH ĐIỆN ĐÁNH LỬA ĐIỆN TỬ TRÊN ÔTÔ
1. Căn cứ lựa chọn bài thí nghiệm" mạch đánh lửa điện tử trên ôtô"
1.1. Căn cứ vào nội dung được lựa chọn để tiến hành TNTH ảo
Như đã trình bày ở trên lựa chọn nội dung cần tiến hành TNTH ảo là một bước vô cùng quan trọng vì không phải bất cứ nội dung nào cũng cần có thể xây dựng TNTH ảo .
Trong MĐ 24 Trang bị điện ôtô chương trình khung nghề công nghệ ôtô nội dung chương 3 là Hệ thống đánh lửa cần xây dựng TNTH ảo vì những lý do chính sau đây:
a) Vì đặc điểm nội dung
- Do ảnh hưởng của các thông số linh kiện điện cũng như điện tử thay đổi làm ảnh hưởng đến mạch điện
- Cho thấy sự thay đổi về tốc độ của động cơ thì năng lượng tia lửa thay đổi thể hiện qua máy hiện sóng.
b) Vì khó khăn trong thực tế
Tiến hành thí nghiệm thật sẽ gặp một số khó khăn là:
- Phải sử dụng nhiều thiết bị đắt tiền : Máy hiện sóng,các dụng cụ đo, và một số linh kiện khác
- Mất nhiều thời gian cũng như thao tác thí nghiệm
- Ngoài những khó khăn đó khi thực hiện thao tác thí nghiệm cũng khó thực hiện sự tương tác của thí nghiệm.
Chính vì vậy việc xây dựng bài thí nghiệm " Mạch điện đánh lửa trên ôtô là thỏa đáng"
1.2. Căn cứ vào mục tiêu và yêu cầu kỹ thuật của bài TNTH
Xác định mục tiêu của bài thí nghiệm:
- Trình bày được vai trò của các tham số trong mạch điện
- Giải thích được việc hiện tượng cảm ứng điện từ khi xuất hiện một điện áp cao( Thể hiện qua máy hiện sóng)
- Giải thích được sự thay đổi tần số vòng quay thì điện áp cao áp sẽ thay đổi
Yêu cầu kỹ thuật
Nội dung của bài thí nghiệm Mạch đánh lửa điện tử trên ôtô mà bài TNTH phải đạt được
- Khi thay đổi giá trị một vài thông số của mạch điện thì hiện tượng của mạch sẽ thay đổi
2. Phân tích bài thí nghiệm
a. Về giao diện của bài thí nghiệm
Hình 2.4 Giao diện bài thí nghiệm
Vùng 1: Phần thiết kế mạch điện Vùng 2: Tên bài thí nghiệm
Vùng 3: Các loại đồng hồ hiện sóng
4: Thanh trình đơn chứa các menu chính 5: Hộp linh kiện
6: Danh sách các linh kiện đã sử dụng
7: Các biểu tượng chức năng từ các menu chính
Ngoài ra, chương trình còn cung cấp một số công cụ cho người sử dụng lựa chọn thay đổi hình dạng và thông số của các đối tượng của chương trình như:
- Giống “thật” các linh kiện có hình dạng giống như thực tế hay dạng nguyên lý ( các linh kiện được quy uớc quốc tế)
Vïng 1 Vïng 2 5 4 Vïng 3 7 6
b. Về thao tác thí nghiệm (1) Vẽ mạch điện.
Để khảo sát bài thí nghiệm ta cần vẽ mạch điện ( Hình 2.5) (2) Thao tác mạch điện
Hình 2.5: Sơ đồ mạch điện hệ thống đánh lửa điện tử
Các linh kiện và giá trị của chúng phải thực sự phù hợp với các yếu tố tích cực T1 và T2 do đó trong quá trình thiết kế mạch điện này phải tính toán