Chương 2: Phương tiện dạy học
6. Nguyên tắc sử dụng phương tiện dạy học
6.3 Đảm bảo tính hiệu quả
+ Đảm bảo tính hệ thống, đồng bộ và trọn vẹn về nội dung dạy học (sử dụng kết hợp nhiều loại PTDH một cách hệ thống, đồng bộ và trọn vẹn: các phương tiện không mâu thuẫn, loại trừ nhau, tuân thủ các khâu của phương pháp mô hình nói ở trên để kiến thứ học sinh thu được không phiếm diện, sách vở).
+ Đảm bảo sự tương tác trong hệ thống dạy học
Nói đến tương tác là nói đến sự hợp tác, cộng tác, tác động qua lại giữa các thành tố của hệ thống dạy - học, bao gồm giáo viên, học sinh, mục tiêu, chương trình, nội dung , phương pháp dạy học, PTDH, kiểm tra đánh giá.
PTDH dù hiên đại đến đâu thì bản thân nó cũng không thể thay thế được vai trò của giáo viên mà trước hết là phương pháp dạy học, kỹ thuật dạy học của họ. Ngược lại phương pháp dạy học, PTDH của giáo viên của điều kiện, phương tiện cụ thể. Thành thử, giữa yếu tố nội dung, phương tiện, kỹ thhuật dạy học có mối quan hệ tác động qua lại lẫn nhau và với chủ thể học tập là học sinh. Mối quan hệ đó chính là “ tương tác” chủ yếu giữ các yếu tố của hệ
TRƯỜNG ĐHSPHN2 30 KHOA VẬT LÝ thống dạy học. Sự tương tác đa chiều tạo nên hiệu quả, chất lượng của quá trình học tập.
6.4Một vai sai sót điển hình khi sử dụng phương tiện dạy học
+ Chưa đánh giá đúng vai trò của PTDH đối vơi việc thực hiện mục tiêu và nhiệm vụ học tập (do đó không quan tâm sử dụng hoặc lạm dụng quá mức trong sử dụng PTDH)
+ Chưa sử dụng một cách có hệ thống, đồng bộ các PTDH theo hướng tích cực hoá hoạt động của học sinh; nghĩa là chỉ dừng ở mức độ minh hoạ
+ Vi phạm các nguyên tắc sử dụng PTDH đã nêu trên + Chưa thực hiện đủ các bước của phương pháp mô hình
PHẦN 2: ỨNG DỤNG PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC – PHẦN MỀM SOLIDWORKS TRONG GIẢNG DẠY VẼ KỸ THUẬT
1.Khả năng ứng dụng PTDH trong dạy học.
Trong những năm gần đây, công nghệ thông tin được coi là một trong những ngành khoa học phát triển với tốc độ nhanh nhất. Được như vậy vì đây là một ngành khoa học phục vụ và mang lại hiệu quả rõ rệt cho hầu hết các nghề khác nhau trong xã hội. Tuy vậy, tại Việt Nam, tiềm năng lớn mà công nghệ thông tin có thể mang lại cho giáo dục chưa được khai thác một cách thoả đáng. Xét cho quá trình giáo dục, với sự đa dạng và phong phú của các phần mềm dạy học, công nghệ thông tin hoàn toàn có thể trợ giúp cho quá trình dạy học bởi những lý do sau đây:
Thứ nhất, việc ứng dụng công nghệ thông tin là các PTDH trong dạy học hiện đại sẽ khiến máy tính trở thành một công cụ hỗ trợ đắc lực cho quá trình dạy học cụ thể là:
+ Khả năng biểu diễn thông tin:
Máy tính có thể cung cấp thông tin dưới dạng văn bản, đồ thị, hình ảnh, âm thanh… Sự tích hợp này của máy tính cho phép mở rộng khả năng biểu diễn thông tin, nâng cao việc trực quan hoá tài liệu dạy học.
+ Khả năng giải quyết trong một khối thống nhất các quá trình thông tin, giao lưu và điều khiển trong dạy học:
Dưói góc độ điều khiển học thì quá trình dạy học là một quá trình điều khiển nhận thức của học sinh. Với một chương trình phù hợp, máy tính có thể điều khiển nhận thức hoạt động của học sinh trong việc cung cấp thông tin,
thu nhận thông tin ngược, xử lý thông tin và đưa ra các giải pháp cần thiết giúp hoạt động nhận thức của học sinh đạt kết quả cao.
+ Tính lặp lại trong dạy học:
Khác với giáo viên máy tính có thể lưu trữ một thông tin nào đó, cung cấp và lặp lại nó cho học sinh đến mức đạt được mục đích sư phạm cần thiết.
Trên cơ sở này, sự phát triển của từng cá thể học sinh trong quá trình dạy học trở thành hiện thực. Điều đó tạo điều kiện thuận lợi cho việc cá thể hoá trong quá trình dạy học.
+ Khả năng mô hình hoá đối tượng:
Đây chính là khả năng lớn nhất của máy tính. Nó có thể mô hình hoá các đối tượng xây dụng các phương án khác nhau so sánh chúng từ đó tạo ra phương án tối ưu. Thật vậy, có nhiều vấn đề, hiện tượng, không thể truyền tải được bằng các mô hình thông thường, ví dụ các quá trình xảy ra trong lò phản ứng hạt nhân, hiện tượng xảy ra trong xilanh của đông cơ đốt trong, từ trường quay trong động cơ không đồng bộ ba pha, chuyển động của điện tử xung quanh hạt nhân… Trong khi đó máy tính hoàn toàn có thể mô phỏng chúng.
+ Khả năng lưu trữ và khai thác thông tin:
Với bộ nhớ ngoài có dung lượng như hiện nay, máy tính có thể lưu trữ một lượng thông tin lớn, điều này cho phép thành lập các ngân hàng dữ liệu.
Các máy tình còn có thể kết nối thành các mạng cục bộ hay kết nối với mạng thông tin toàn cầu internet. Đó chính là những tiền đề giúp giáo viên và học sinh dễ dàng chia sẻ khai thác thông tin cũng như sử lý chúng có hiệu quả.
Thứ 2, Ứng dụng công nghệ thông tin là các PTDH trong dạy học có thể hỗ trợ nhiều hình thức dạy học khác nhau như dạy học giáp mặt; dạy học từ xa; phòng đào tạo trực tuyến; học dựa trên công nghệ web; học điện tử… đáp ứng được nhu cầu ngày càng cao của các thành phần khác nhau trong xã hội.
Thứ 3, Ứng dụng công nghệ thông tin là các PTDH trong dạy học dẫn đến việc giao cho máy tính thực hiện một số chức năng của người thầy giáo ở những khâu khác nhau của quá trình dạy học. Nhờ đó, có thể xây dựng những chương trình dạy học mà ở đó máy thay thế một số công việc của người giáo viên… Cách dạy này đã thể hiện nhiều ưu điểm về mặt sư phạm như khuyến khích sự làm việc độc lập của học sinh, đảm bảo mối liên hệ ngược và cá biệt hoá quá trình học tập.
Trên cơ sở ứng dụng của từng phần mềm để thiết kế tài nguyên bài dạy phù hợp, qua đó ứng dụng phần mềm solidworks thiết kế các khối hình phục vụ cho phần giảng dạy phần Vẽ kỹ thuật trong chương trình sách giáo khoa kỹ thuật công nghiệp 10, đặc biệt là trong các bài dạy về hình chiếu, hình cắt, mặt cắt…
2. Phần mềm solidworks
2.1 Giao diện của solidworks (SW) + Khởi động solidworks
Trong trường hợp máy tính đã bật sẵn
Cách 1: nháy đúp vào biểu tượng SW trên màn hình
Cách 2: start \ program \ solidworks 2004 \ solidworks 2004
+ Giao diện của solidworks
Sau khi khởi động SW giao diện đầu tiên của SW như hình 1 với 3 tuỳ chọn:
Online Tutorial: xem trợ giúp trực tuyến trên mạng New Document: tạo file thiết kế mới
Open Document: mở file thiết kế có sẵn
Sau khi chọn New Document được thiết lập mới hình 2
hình 1 hình 2
Hộp thoại New Solidworks Document có 3 mục lựa chọn:
Part : dùng để vẽ chi tiết đơn Assembly : lắp giáp chi tiết
Drawing : phác thảo hình vẽ trên hình chiếu 2D
Chọn Part để được giao diện đầy đủ để phác thảo, thiết kế
Giao diện phác thảo của solidworks
Có 3 mặt phẳng Fron t Plane, Top Plane, Right Plane lựa chọn. Thực hiện chọn mặt phẳng để vẽ.
2.2Một số thao tác cơ bản với SW
Trong SW có các lựa chọn để thực hiện vẽ: vẽ trên mặt phẳng phác thảo, sử dụng các đối tượng vẽ đơn.
Trên thanh thực đơn: Tools \ sketch Entities \… (đối tượng vẽ) Trên thanh công cụ nháy chuột vào biểu tượng của sketch
Thanh công cụ:
Muốn vẽ đối tượng nào thì ta chỉ việc nháy chuột vào biểu tượng của nó trên thanh công cụ rồi vẽ. Trong SW ta có thể vẽ đối tượng chính xác về mặt kích thước bằng cách tích vào biểu tượng khoảng cách: Smart Dimemsion rồi sau đó đặt khoảng cách của đối tượng theo yêu cầu cần vẽ với độ dài chính xác tuyệt đối.
Sau khi vẽ xong các đối tượng trong một mặt phẳng để tạo các khối hình 3 chiều ta sử dụng thanh công cụ tạo khối hình 3D:
Có thể sử dụng biểu tượng của chúng trên màn hình giao diện chính sau khi đã đưa thanh công cụ hiển thị ra hoặc vào từ thanh thực đơn (Menu Bar):
Insert \ Boss(Base) \ Etrude.
Từ đó ta có thể xây dựng được các khối hình theo yêu cầu của bài giảng vẽ kỹ thuật.
Với SW ta có thể cắt, khoét, tạo các khối hình bất kỳ. Ngoài ra có thể điều chỉnh các hình theo các góc độ khác nhau bằng công cụ quay, tạo hình chiếu theo các góc chiếu: trước, sau, trái, phải, trên, dưới. Bằng cách: View \ Modify \ …
Trên giao diện của SW ta có thể sử dụng trực tiếp biểu tượng trên thanh công cụ:
SW còn có công cụ dùng để mô phỏng các bước thực hiện vẽ phác thảo cũng như chiếu, chụp các hình chiếu, các góc độ quay, chuyển động của đối tượng (camera)
Trên thanh thực đơn (Menu Bar):
View \ Toolbars \ Animotor
View \ Toolbars \ Slidworks Office
3.Thực hành xây dựng phương tiện dạy học với solidworks Các khối hình:
Có thể xây dựng các khối hình khác nhau tuỳ theo yêu cầu, mục đích bài học.
TRƯỜNG ĐHSPHN2 40 KHOA VẬT LÝ
Từ những khối hình đã xây dựng trong SW chuyển chúng sang thành các hình chiếu đứng, bằng, cạnh…(chiếu từ trên, dưới, trước, sau, trái, phải) phục cho bài dạy vẽ kỹ thuật một cách thuận lợi nhất, người học dễ hiểu nhất bởi được quan sát từng thao tác qua thiết kế với SW hoặc đã được ghi lại nhờ công cụ của SW sau khi thiết kế.
Ví dụ với bài dạy vẽ hình chiếu, hình cắt, mặt cắt, cắt 1/4, căt 1/2 … Bài tập với SW
Đối với bài tập cách vẽ hình chiếu của vật thể:
Vẽ hình chiếu của vật thể là vẽ các hình chiếu của các khối hình tạo nên vật thể đó.
Vẽ hình chiếu của cái ke là vật thể chữ L giả sử hình:
Hình 1:
Đặt phần nằm ngang song song với hình chiếu bằng, phần thẳng đứng song song với hình chiếu cạnh.
Phân tích hình cho học sinh (HS) thấy được các khối hình tạo nên vật thể đó.
Trong vẽ kỹ thuật thường sử dụng 3 hình chiếu: hình chiếu đứng, hình chiếu bằng, hình chiếu cạnh.
Sau khi phân tích các hình chiếu của vật thể, hình dạng bao ngoài của vật thể: phần nằm ngang của cái ke có rãnh dạng hình hộp chữ nhật và phần thẳng đứng có lỗ dạng hình trụ.
Ta lần lượt vẽ từng phần như phân tích:
Vẽ bao ngoài và dạng chữ L Vẽ rãnh của phần nằm ngang Vẽ lỗ trụ của phần thẳng đứng
Sau đó đưa ra hình chiếu đứng, bằng, cạnh để HS quan sát:
Kích vào mặt Font để quan sát hình chiếu đứng, kích vào mặt Top để quan sát hình chiếu bằng, kích vào mặt Left quan sát hình chiếu cạnh của vật thể
Hình chiếu đứng Hình chiếu bằng
Hình chiếu cạnh
Ngoài ra, có thể quan sát được hình chiếu từ sau, từ dưới, từ trên bằng cách kích vào: Back, Right, Bottom.
Khi giảng dạy phần này ta đã xây dựng các khối hình sử dụng SW (PTDH) sẽ không mất nhiều thời gian trên lớp để vẽ hình cho HS quan sát.
Như thế tận dụng được nhiều thời gian tự luyện, tăng khả năng tiếp thu bài một cách hiệu quả.
Trong vẽ kỹ thuật những vật thể có kết cấu bên trong như lỗ, rãnh khi sử dụng hình chiếu để biểu diễn thì hình vẽ có nhiều nét đứt, do đó bản vẽ không rõ ràng, sáng sủa. Vì vậy dùng phương pháp mặt cắt, hình cắt. Hơn thế nữa trong SW có thể mô tả cắt, ghép các khối hình phục vụ trong giảng dạy Vẽ kỹ thuật.
Vẽ hình cắt, mặt cắt của khối hình
Hình 2: Hình 3:
Vẽ mặt cắt hình biểu diễn phần tiếp xúc của vật thể với mặt phẳng cắt.
Hình cắt hình biểu diễn phần còn lại của vật thể, khi ta tưởng tượng cắt vật thể làm hai phần và lấy đi phần vật thể giữa người quan sát và mặt phẳng cắt.
Sau đó đưa ra phần hình cho HS quan sát: Ví dụ hình 2
Kích vào mặt Font, Top để quan sát hình cắt trên mặt phẳng hình chiếu đứng, hình chiếu cạnh (hình 2.1 và hình 2.2). Tương tự có thể cho HS quan sát các hình cắt còn lại.
Sử dụng PTDH có tính chất ưu việt hơn rất nhiều so với phương pháp dạy học truyền thống.
- Có thể cung cấp cho học sinh các kiến thức một cách chắc chắn và chính xác, như vậy nguồn tin họ thu nhận được trở nên đáng tin cậy và được nhớ lâu bền hơn.
- Làm cho việc giảng dạy trở nên cụ thể hơn, vì vậy tăng thêm khả năng của học sinh tiếp thu những sự vật, hiện tượng và các quá trình phức tạp mà bình thường học sinh khó nắm vững được.
- Rút ngắn thời gian giảng dạy mà việc lĩnh hội kiến thức của học sinh lại nhanh hơn.
- Giải phóng người thầy giáo khỏi một khối lượng lớn các công việc tay chân, do đó làm tăng khả năng nâng cao chất lượng dạy học.
- Dễ dàng gây được cảm tình và sự chú ý của học sinh.
- Bằng việc sử dụng PTDH, giáo viên có thể kiểm tra một cách khách quan khả năng tiếp thu kiến thức cũng như sự hình thành kỹ năng, kỹ xảo của học sinh.
Đặc biệt đối với phần vẽ kỹ thuật trong chương trình lớp 10 là một phần chương trình cơ bản, việc ứng dụng phần mềm SW vào giảng dạy giúp cho
học sinh có thể quan sát được một cách trọn vẹn, đầy đủ nhất khối hình cũng như cách vẽ hình chiếu, hình căt…từ đó hình thành kỹ năng đọc bản vẽ kỹ thuật, xây dựng bản vẽ kỹ thuật phục vụ cho học việc tập hơn nữa và phục vụ trong cuộc sống sinh hoạt.
KẾT LUẬN
Với mục tiêu của đề tài “Ứng dụng phần mềm solidworks trong giảng dạy vẽ kỹ thuật” đề ra nghiên cứu về PTDH từ đó tìm hiểu phần mềm cơ bản SW để thiết kế bài dạy vẽ kỹ thuật giúp cho học sinh học tập phần vẽ kỹ thuật tốt hơn.
Trong thực tế, do điều kiện trường học việc ứng dụng PTDH chưa phổ biến rộng rãi. Nhưng nếu có ứng dụng vào giảng dạy nhất là đối với môn kỹ thuật công nghiệp là môn khoa học ứng dụng thì việc tiếp thu bài của học sinh sẽ dễ dàng hơn.
Học sinh sẽ nắm được cách vẽ hình chiếu, hình cắt của vật thể từ đó hình thành kỹ năng đọc bản vẽ kỹ thuật cũng như xây dựng bản vẽ kỹ thuật giúp cho nhu cầu học tập tốt hơn phần cơ khí, gia công cơ khí …