Luận án Dạy học ngành công nghệ kỹ thuật cơ điện tử dựa vào dự án ở trường đại học sư phạm kỹ thuật

sử giáo dục Mã số : 9.14.01.02 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: 1. GS.TS Trần Quốc Thành 2. TS Lƣơng Việt Thái HÀ NỘI, 2018 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. ii LỜI CẢM ƠN Luận án này được thực hiện tại Viện Khoa học Giáo dục Việt Nam, Bộ Giáo dục& Đào tạo và Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Hưng Yên. Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến tập thể tiến sỹ, giáo sư hướng dẫn khoa học: GS.TS. Trần Quốc Thành TS. Lương Việt Thái đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ trong suốt quá trình nghiên cứu và thực hiện luận án. Xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo Viện Khoa học Giáo dục Việt Nam và Trung tâm Đào tạo - Bồi dưỡng thuộc Viện đã tạo điều kiện mọi mặt để tác giả hoàn thành luận án này. Xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo Khoa Cơ khí, Khoa Điện – Điện tử, Trường Đại học Sư Phạm Kỹ thuật Hưng Yên đã tạo điều kiện thuận lợi để tác giả hoàn thành thực nghiệm sư phạm tại trường. Xin bày tỏ lòng cảm ơn tới Chi ủy Đảng, Lãnh đạo Trung tâm nghiên cứu giáo dục đại học đã tạo mọi điều kiện về vật chất, tinh thần để tác giả yên tâm thực hiện luận án. Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn tới quý thầy giáo, cô giáo, các nhà khoa học, gia đình, đồng nghiệp và tập thể lớp Nghiên cứu sinh Giáo dục học khóa 2012, Viện Khoa học giáo dục Việt Nam đã quan tâm giúp đỡ, đóng góp nhiều ý kiến quý báu, cổ vũ và động viên tác giả hoàn thành luận án. iii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Viết tắt Viết đầy đủ ADDIE Analyse Design Develop Implement Evaluation CDIO Conceive - Design - Implement - Operate. CĐT Cơ điện tử CMCN Cách mạng công nghiệp CNTT Công nghệ thông tin CNKT Công nghệ kỹ thuật CSTKM Cơ sở thiết kế máy CTĐT Chƣơng trình đào tạo DVDA Dựa vào dự án DAHT Dự án học tập DVDA Dựa vào dự án DH Dạy học ĐC Đối chứng ĐG Đánh giá GV Giảng viên HĐ Hoạt động KQHT Kết quả học tập KTĐT Kỹ thuật điện tử NXB Nhà xuất bản PP Phƣơng pháp PPDH Phƣơng pháp dạy học RCN Robot công nghiệp SV Sinh viên SPKT Sƣ phạm kỹ thuật TN Thực nghiệm VĐK Vi điều khiển iv MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................... ii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT .................................................................................. iii MỤC LỤC ................................................................................................................ iv DANH MỤC BẢNG .............................................................................................. viii DANH MỤC HÌNH ................................................................................................... x DANH MỤC BIỂU ĐỒ ........................................................................................... xi MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1 1. Lý do chọn đề tài ................................................................................................ 1 2. Mục đích nghiên cứu .......................................................................................... 3 3. Khách thể, đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu .................................................. 3 4. Giả thuyết khoa học ............................................................................................ 4 5. Nhiệm vụ nghiên cứu .......................................................................................... 4 6. Phƣơng pháp nghiên cứu ................................................................................... 4 7. Luận điểm bảo vệ ............................................................................................... 7 8. Những đóng góp mới của luận án ..................................................................... 7 9. Cấu trúc của luận án .......................................................................................... 8 CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA DẠY HỌC NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ DỰA VÀO DỰ ÁN Ở TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT ....................................................................................... 9 1.1Tổng quan các công trình nghiên cứu liên quan đến đề tài ........................... 9 1.1.1 Lịch sử dạy học dựa vào dự án. ................................................................. 9 1.1.2 Tổng quan các công trình nghiên cứu liên quan đến đề tài ..................... 10 1.2 Một số khái niệm cơ bản ............................................................................... 17 1.2.1 Dự án và dự án học tập ............................................................................ 17 1.2.2 Dạy học dựa vào dự án ........................................................................... 18 1.2.3 Dạy học ngành CNKT Cơ điện tử dựa vào dự án ................................... 19 1.2.4 Công nghệ Kỹ thuật Cơ điện điện tử ....................................................... 20 v 1.2.5 Năng lực thực hiện và dạy học dựa vào năng lực thực hiện ...................... 21 1.3 Đặc trƣng của dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA ở trƣờng ĐH SPKT ...................................................................................................................... 22 1.3.1 Bản chất và đặc điểm của dạy học dựa vào dự án.................................... 22 1.3.2 Phân loại dự án học tập trong dạy học ngành CNKT Cơ diện tử DVDA26 1.3.3 Vai trò của GV và SV trong dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA .... 26 1.3.4 Đánh giá trong dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA ...................... 28 1.4 Đặc trƣng của SV và chuẩn đầu ra của CTĐT ngành CNKT Cơ điện tử trình độ đại học chính quy ở trƣờng đại học SPKT .......................................... 30 1.4.1 Đặc điểm hoạt động nhận thức của SV đại học ngành CNKT Cơ điện tử30 1.4.2 Năng lực của SV Sƣ phạm kỹ thuật ngành CNKT Cơ điện tử ................ 31 1.4.3 Chuẩn đầu ra CTĐT ngành CNKT Cơ điện tử trình độ đại học ............. 33 1.5 Cơ sở triết học và tâm lý học của dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA ở trƣờng Đại học SPKT ....................................................................................... 35 1.5.1 Cơ sở triết học ......................................................................................... 35 1.5.2 Cơ sở tâm lý học ...................................................................................... 37 1.6 Quy trình thiết kế hệ thống các DAHT trong dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA ở trƣờng đại học SPKT .............................................................. 39 1.7 Tiến trình dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA ở trƣờng đại học SPKT ...................................................................................................................... 45 1.7.1 Giai đoạn phân tích (Analyse) ................................................................. 47 1.7.2 Giai đoạn thiết kế (Design) ...................................................................... 47 1.7.3 Giai đoạn triển khai (Implement) ........................................................... 48 1.7.4 Giai đooạn đánh giá dạy học DVDA (Evaluation) .................................. 49 1.7.5 Giai đoạn phát triển (Development) ........................................................ 49 1.8 Thực trạng tổ chức dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA ở trƣờng đại học SPKT ............................................................................................................... 49 1.8.1 Khái quát về khảo sát .............................................................................. 49 1.8.2 Kết quả khảo sát ....................................................................................... 51 1.8.3 Nhận xét chung về thực trạng .................................................................. 61 vi 1.9 Ƣu điểm và hạn chế của dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA .......... 63 1.9.1 Ƣu điểm ................................................................................................... 63 1.9.2 Một vài hạn chế ....................................................................................... 64 Kết luận chƣơng 1 ................................................................................................... 65 CHƢƠNG 2. ĐỀ XUẤT TỔ CHỨC DẠY HỌC NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ ............................................................................................ 66 DỰA VÀO DỰ ÁN Ở TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT ................. 66 2.1 Định hƣớng và nguyên tắc tổ chức dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA ở trƣờng đại học SPKT ........................................................................... 66 2.1.1 Một số định hƣớng dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA ở trƣờng đại học SPKT ................................................................................................... 66 2.1.2 Nguyên tắc tổ chức dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA ở trƣờng đại học SPKT ........................................................................................ 67 2.2 Xây dựng bộ công cụ đánh giá trong dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA ở trƣờng đại học SPKT ........................................................................... 69 2.2.1 Bảng kiểm quá trình hoạt động học hợp tác dành cho giảng viên........... 69 2.2.2 Phiếu đánh giá quá trình thực hiện dự án ............................................... 71 2.2.3 Phiếu đánh giá sản phẩm của dự án học tập ............................................ 74 2.2.4 Phiếu đánh giá tổng hợp kết quả dự án ................................................... 74 2.3 Tổ chức dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA trong đào tạo kỹ sƣ CNKT Cơ điện tử. ................................................................................................. 75 2.3.1 Phân tích các yếu tố liên quan đến dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA trong đào tạo kỹ sƣ CNKT Cơ điện tử. ................................................ 75 2.3.2 Thiết kế dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA ................................. 94 2.3.3 Triển khai dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA cho từng tổ hợp liên học phần đã đề xuất đƣợc các DAHT. (ví dụ cho tổ hợp KTĐT, CSTKM, VĐK, RCN)..................................................................................................... 108 2.3.4 Đánh giá KQHT của SV trong dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA ............................................................................................................ 118 2.3.5 Phát triển dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA ............................. 120 Kết luận chƣơng 2 .............................................................................................. 126 CHƢƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ........................................................ 127 vii 3.1 Mục đích thực nghiệm .................................................................................. 127 3.2 Đối tƣợng và thời gian thực nghiệm ............................................................ 127 3.3 Nội dung thực nghiệm sƣ phạm .................................................................. 128 3.4 Xây dựng phƣơng pháp, kỹ thuật phân tích thực nghiệm ....................... 128 3.4.1 Về định lƣợng ........................................................................................ 128 3.4.2 Về định tính ........................................................................................... 131 3.5 Triển khai thực nghiệm ................................................................................ 131 3.5.1 Chuẩn bị thực nghiệm ........................................................................... 131 3.5.2 Kế hoạch thực nghiệm ........................................................................... 131 3.5.3 Thực nghiệm sƣ phạm ........................................................................... 132 3.6 Kết quả phân tích thực nghiệm ................................................................... 134 3.6.1 Phân tích điều kiện đầu vào của lớp ĐC&TN ....................................... 134 3.6.2 Phân tích kết quả thực nghiệm định lƣợng ............................................ 136 3.6.3 Phân tích kết quả thực nghiệm định tính .............................................. 151 Kết luận chƣơng 3 .............................................................................................. 155 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ....................................................................... 157 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC LIÊN QUAN ĐẾN TÁC GIẢ .... 160 TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................... 161 DANH MỤC PHỤ LỤC ......................................................................................... 77 viii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 So sánh tƣơng đối dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA với dạy học CNKT Cơ điện tử theo phƣơng pháp truyền thống .................................. 25 Bảng 1.2 Mô tả cơ cấu số lƣợng GV của các cơ sở đào tạo SPKT ..................... 50 Bảng 1.3 Mô tả cơ cấu trình độ chuyên môn của GV và cán bộ quản lý ............. 51 Bảng 1.4 Tổng hợp mức độ sử dụng các nhóm PPDH của GV ở một số trƣờng đại học SPKT ...................................................................................... 53 Bảng 2.1 Bảng kiểm tra quá trình hoạt động học hợp tác dành cho GV[33] ......... 70 Bảng 2.2 Phiếu đánh giá quá trình thực hiện dự án ............................................. 71 Bảng 2.3 Phiếu đánh giá sản phẩm dự án học tập ................................................. 74 Bảng 2.4 Phiếu đánh giá tổng hợp kết quả dự án ................................................. 74 Bảng 2.5 Mô tả cấu trúc kiến thức của CTĐT ngành CNKT Cơ điện tử ............. 76 Bảng 2.6 Phân bố thời gian đối với các hoạt động dạy&học học phần KTĐT .... 82 Bảng 2.7 Kế hoạch dạy thực hành học phần KTĐT ........................................... 82 Bảng 2.8 Hình thức tổ chức dạy học học phần KTĐT ........................................ 83 Bảng 2.9 Phân bố thời gian đối với các hoạt động dạy&học học phần CSTKM . 84 Bảng 2.10 Lịch trình chung dạy học học phần CSTKM ..................................... 85 Bảng 2.11 Lịch trình chi tiết dạy học học phần CSTKM .................................... 86 Bảng 2.12 Lịch trình chung học phần VĐK ....................................................... 90 Bảng 2.13 Lịch trình chi tiết học phần VĐK ...................................................... 90 Bảng 2.14 Kế hoạch dạy học học phần RCN ..................................................... 93 Bảng 2.15 Mô tả sự phân bố thời gian học cho tổ hợp liên học phần ................. 95 Bảng 2.16 Kế hoạch thực hiện một số hoạt động chính trong dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA ............................................................................... 101 Bảng 2.17 Biện pháp kỹ thuật sử dụng dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA106 Bảng 2.18 Kịch bản sƣ phạm trong dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA ..... 107 Bảng 2.19 Mô tả các hoạt động của GV&SV trong xác định mục tiêu và tên dự án108 Bảng 2.20 Mô tả các hoạt động của SV&GV trong “Xây dựng kế hoạch thực hiện dự án”................................................................................................ 110 ix Bảng 2.21 Mô tả các hoạt động của SV&GV trong “Thực hiện dự án” .............. 112 Bảng 2.22 Mô tả các hoạt động của SV và GV trong “Báo cáo kết quả dự án” ... 117 Bảng 2.23 Các hoạt động của SV và GV trong “đánh giá tổ hợp các học phần KTĐT; CSTKM; VĐK; RCN” .......................................................... 119 Bảng 3.1 Thống kê lớp thực nghiệm, đối chứng và GV giảng dạy ................... 128 Bảng 3.2 Kế hoạch thực nghiệm dạy học DVDA .............................................. 131 Bảng 3.3 Danh sách SV các nhóm thực hiện các DAHT (Lớp TN) .................. 132 Bảng 3.4 So sánh KQHT của nhóm TN&ĐC trƣớc thực nghiệm ..................... 134 Bảng 3.5 Mô tả các tham số kiểm định của hai nhóm TN&ĐC đầu vào ........... 136 Bảng 3.6 Mô tả sự đánh giá KQHT của SV nhóm TN&ĐC sau TN của học phần KTĐT................................................................................................ 137 Bảng 3.7 Mô tả xếp loại học lực của SV của hai nhóm TN&ĐC sau TN ......... 138 Bảng 3.8 Mô tả các tham số kiểm định nhóm TN&ĐC của học phần KTĐT ... 140 Bảng 3.9 Mô tả sự đánh giá KQHT của SV nhóm TN&ĐC sau TN của học phần CSTKM ............................................................................................. 141 Bảng 3.10 Mô tả xếp loại học lực SV của hai nhóm TN&ĐC sau TN của học phần CSTKM .................................................................................... 142 Bảng 3.11 Mô tả các tham số kiểm định nhóm TN&ĐC của học phần CSTKM143 Bảng 3.12 Mô tả sự đánh giá KQHT của SV nhóm TN&ĐC sau TN của học phần VĐK ......................................................................................... 145 Bảng 3.13 Mô tả xếp loại học lực SV của hai nhóm TN&ĐC sau TN .............. 146 Bảng 3.14 Mô tả các tham số kiểm định của hai nhóm TN&ĐC học phần VĐK147 Bảng 3.15 Mô tả sự đánh giá KQHT của SV nhóm TN&ĐC sau TN của học phần RCN ......................................................................................... 148 Bảng 3.16 Mô tả xếp loại học lực SV của hai nhóm TN&ĐC sau TN của học phần RCN ......................................................................................... 149 Bảng 3.17 Mô tả các tham số kiểm định của hai nhóm TN&ĐC học phần RCN150 x DANH MỤC HÌNH Sơ đồ 1.1 Quy trình thiết kế hệ thống các DAHT trong dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA ................................................................................... 39 Hình 1.1 Các thành tố cấu thành năng lực thực hiện .......................................... 21 Hình 1.2 Xây dựng chƣơng trình giảng dạy theo năng lực ................................. 22 Hình 1.3 Mô hình tìm ý tƣởng hình thành DAHT trong dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA ............................................................................. 40 Hình 1.4 Tiến trình dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA ............................ 47 Hình 1.5 Mô tả giá trị trung bình của mức độ sử dụng các nhóm PPDH của GV 55 Hình 1.6 Mô tả giá trị trung bình của mức ảnh hƣởng đến lựa chọn PPDH ........ 56 Hình 1.7 Mô tả giá trị trung bình mức độ thƣờng xuyên sử dụng các nhóm PPDH của GV trên lớp ................................................................................. 58 Hình 1.8 Mô tả giá trị trung bình mức độ gần với kiểu dạy học DVDA ............. 59 Hình 1.9 Mô tả giá trị trung bình mức độ nguyên nhân khó khăn ... .................. 60 Hình 2.1 Khung CTĐT ngành CNKT Cơ điện tử của học phần KTĐT ............ 138 Hình 3.1 Mô tả giá trị trung bình mức độ tăng cƣờng các kỹ năng học tập của SV152 Hình 3.2 Mô tả giá trị trung bình về mức độ sử dụng các hoạt động ................ 153 trong quá trình thực hiện DAHT ...................................................................... 153 Hình 3.3 Mô tả giá trị trung bình mức độ cần thiết mà GV cần phải tăng cƣờng hoạt động khi tổ chức dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA ...................... 154 xi DANH MỤC BIỂU ĐỒ Biểu đồ 1.1 Mô tả giá trị trung bình mức độ phù hợp của dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA .......................................................................... 57 Biểu đồ 2.1 Kế hoạch tổng thể dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA ........ 104 Biểu đồ 2.2 Kế hoạch thực hiện Seminar trên lớp và thời gian tự học của sinh viên .............................................................................................. 122 Biểu đồ 3.1 Mô tả điểm đánh giá nhóm TN&ĐC đầu vào (trƣớc TN) .............. 135 Biểu đồ 3.2 Mô tả đƣờng tích lũy điểm của nhóm TN&ĐC của học phần KTĐT138 Biểu đồ 3.3 Mô tả xếp loại học lực SV của hai nhóm TN&ĐC sau TN ............ 139 Biểu đồ 3.4 Mô tả đƣờng tích lũy điểm của nhóm TN&ĐC học phần CSTKM 142 Biểu đồ 3.5 Mô tả xếp loại học lực SV của hai nhóm TN&ĐC sau TN ............ 143 Biểu đồ 3.6 Mô tả đƣờng tích lũy điểm của nhóm TN&ĐC học phần VĐK ..... 146 Biểu đồ 3.7 Mô tả xếp loại học lực SV của hai nhóm TN&ĐC sau TN ............ 146 Biểu đồ 3.8 Mô tả đƣờng tích lũy điểm của nhóm TN&ĐC của học phần RCN149 Biểu đồ 3.9 Mô tả xếp loại học lực SV của hai nhóm TN&ĐC sau thực nghiệm150 1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Chúng ta đang sống trong một thời đại bùng nổ thông tin khoa học và công nghệ mới, khoảng cách giữa các phát minh lý thuyết với những ứng dụng của chúng trong kỹ thuật ngày càng rút ngắn lại. Sự xuất hiện các công nghệ mới đã làm thay đổi nền tảng sản xuất, dịch vụ, đặt ra những yêu cầu mới về năng lực nhân sự, từ đó đòi hỏi các trƣờng đại học phải đổi mới cho phù hợp. Giáo dục 4.0 đang đƣợc xem là mô hình tất yếu của nền giáo dục trong tƣơng lai để đáp ứng yêu cầu của cách mạng công nghiệp 4.0, theo đó, các hoạt động đào tạo và nghiên cứu khoa học từ các trƣờng đại học sẽ đối diện với các yêu cầu cải cách và cạnh tranh mới. Sự thay đổi “chóng mặt” của cuộc CMCN 4.0 đòi hỏi giáo dục phải đem đến cho ngƣời học những kỹ năng và kiến thức cơ bản lẫn tƣ duy sáng tạo và khả năng thích nghi với các thách thức, yêu cầu của công việc luôn thay đổi nhằm tránh nguy cơ bị đào thải. Tình hình nêu trên đòi hỏi phải đổi mới mạnh mẽ, toàn diện và đồng bộ nền giáo dục, trong đó đổi mới về phƣơng pháp dạy học có tầm quan trọng đặc biệt. Trƣờng đại học không chỉ dừng lại ở việc trang bị cho sinh viên những kiến thức kỹ năng loài ngƣời đã tích lũy đƣợc, mà còn phải bồi dƣỡng cho họ năng lực vận dụng kiến thức một cách sáng tạo vào giải quyết những vấn đề nảy sinh từ thực tiễn. Đổi mới và hiện đại hóa phƣơng pháp dạy học đã và đang trở thành nhiệm vụ cấp thiết hơn bao giờ hết. Việc chuyển từ cách thức truyền đạt tri thức thụ động, thầy giảng, trò ghi sang hƣớng dẫn ngƣời học chủ động tƣ duy trong quá trình tiếp cận tri thức và dạy cho ngƣời học phƣơng pháp tự học, tự thu nhận thông tin một cách hệ thống và có tƣ duy phân tích, tổng hợp để phát triển đƣợc năng lực của mỗi cá nhân; tăng cƣờng tính chủ động, tính tự chủ của SV trong quá trình học tập, hoạt động tự quản trong nhà trƣờng và tham gia các hoạt động xã hội khác đã đƣợc đề cập và nhấn mạnh trong các văn bản quy phạm pháp luật (Luật Giáo dục, văn bản chiến lƣợc...) Chiến lƣợc phát triển giáo dục 2011-2020 đã chỉ rõ [11]. Tiếp tục đổi mới phƣơng pháp dạy học và đánh giá kết quả học tập, rèn luyện theo hƣớng phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo và năng lực tự học của ngƣời học. Đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông trong dạy và học, đến năm 2015, 100% giảng viên đại học, cao đẳng và đến năm 2020, 100% giáo viên giáo dục chuyên 2 nghiệp và phổ thông có khả năng ứng dụng CNTT và truyền thông trong dạy học, biên soạn và sử dụng giáo trình, sách giáo khoa điện tử. Đề án Đổi mới giáo dục đại học Việt Nam (giai đoạn 2006-2020) nhấn mạnh đến:[4] Triển khai đổi mới phƣơng pháp đào tạo theo 3 tiêu chí: trang bị cách học phát huy tính chủ động của ngƣời học; sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông trong hoạt động dạy và học. Khai thác các nguồn tƣ liệu giáo dục mở và nguồn tƣ liệu trên Internet. Lựa chọn, sử dụng các chƣơng trình, giáo trình tiên tiến của các nƣớc. Nghị quyết Hội nghị Trung ƣơng 8 khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo trong phần nhiệm vụ và giải pháp đã nêu rõ “tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phƣơng pháp dạy và học theo hƣớng hiện đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức, kỹ năng của ngƣời học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ máy móc. Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở để ngƣời học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kỹ năng, phát triển năng lực. Chuyển từ học chủ yếu trên lớp sang tổ chức hình thức học tập đa dạng, chú ý các hoạt động xã hội, ngoại khóa, nghiên cứu khoa học. Đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông trong dạy và học” [27] Hệ thống các cơ sở đào tạo SPKT (bao gồm các trƣờng đại học SPKT, khoa SPKT và viện SPKT) ở nƣớc ta có lịch sử hình thành khá sớm, trải qua gần 50 năm phát triển và trƣởng thành, hầu hết các trƣờng đã có những bƣớc phát triển bền vững cả về quy mô và chất lƣợng. Từ những ngày đầu mới thành lập, với nhiệm vụ chính là đào tạo Kỹ thuật viên và Giáo viên dạy nghề, đến nay cả nƣớc có hơn 10 Cơ sở đào tạo chuyên sâu về SPKT với nhiều loại hình đào tạo, đa ngành, đa lĩnh vực, đa cấp trình độ, trong đó nhiều cơ sở đã trở thành nơi đào tạo uy tín, cung cấp nguồn nhân lực chất lƣợng cao cho các khu công nghiệp, khu chế xuất, đặc biệt là cung cấp đội ngũ giáo viên, giảng viên dạy nghề chất lƣợng cao cho các cơ sở đào tạo nghề. Tuy nhiên, phƣơng pháp dạy học các bộ môn kỹ thuật công nghệ nói chung và lĩnh vực công nghệ kỹ thuật Cơ điện tử nói riêng hiện nay ở các cơ sở đào tạo đại học vẫn mang nặng tính thông báo - tái hiện. Thực trạng dạy học CTĐT ngành CNKT Cơ điện tử ở các cơ sở đào tạo đại học còn nhiều vấn đề cần giải quyết. Những tiềm năng về mặt tổ chức qúa trình dạy học theo hƣớng tăng cƣờng vai trò chủ thể của ngƣời học nhƣ: kích thích tính tích cực hành động nhằm giải quyết các vấn đề về nội dung CTĐT ngành CNKT Cơ điện tử của SV do bản thân chƣơng trình, do tình hình trạng thiết bị hiện nay ở các cơ sở đào tạo đại học đem 3 lại chƣa đƣợc khai thác triệt để. Dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA ở trƣờng đại học SPKT là một chiến lƣợc dạy học có hiệu quả cho những vấn đề trên. Dạy học DVDA là một chiến lƣợc dạy học có nhiều ƣu điểm trong việc phát hiện, nhận diện sự giao thoa giữa các lĩnh vực liên môn, liên ngành, đặc biệt là thúc đẩy việc gắn kết lý thuyết với thực hành, tƣ duy và hành động, nhà trƣờng và xã hội, phát huy năng lực làm việc tự lực, sáng tạo, giải quyết các vấn đề phức hợp, tinh thần trách nhiệm và khả năng cộng tác của ngƣời học. Hiện nay, dạy học DVDA đƣợc sử dụng rộng rãi trong các cơ sở giáo dục đại học trên thế giới, đặc biệt ở những nƣớc phát triển. Việc vận dụng dạy học DVDA vào đào tạo SV ngành CNKT Cơ điện tử có nhiều điểm rất thích hợp. Nhƣng cho đến nay, lý luận về dạy học DVDA vẫn chƣa đƣợc chú ý nhiều trong lý luận dạy học đại học nói chung và đào tạo SV ngành CNKT Cơ điện tử nói riêng ở Việt Nam. Dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA nhằm xây dựng những cơ sở lý luận bƣớc đầu cho việc vận dụng dạy học DVDA trong đào tạo kỹ sƣ ngành CNKT Cơ điện tử, góp phần nâng cao chất lƣợng đào tạo. Vì những lý do đã trình bày trên đây, tác giả lựa chọn nghiên cứu đề tài“Dạy học ngành công nghệ kỹ thuật Cơ điện tử dựa vào dự án ở trường đại học Sư phạm kỹ thuật” 2. Mục đích nghiên cứu Thiết kế hệ thống các DAHT, xây dựng tiến trình và các biện pháp dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA ở trƣờng đại học SPKT nhằm nâng cao tính tích cực, chủ động và sáng tạo của SV trong học tập, qua đó góp phần nâng cao chất lƣợng dạy học. 3. Khách thể, đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu 3.1 Khách thể nghiên cứu Quá trình đào tạo SV ngành CNKT Cơ điện tử ở trƣờng đại học SPKT 3.2 Đối tượng nghiên cứu Mối quan hệ giữa nội dung CTĐT ngành CNKT Cơ điện tử và dạy học DVDA. 3.3 Phạm vi nghiên cứu Đề tài tập trung nghiên cứu việc tổ chức dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA ở trƣờng đại học SPKT, xây dựng quy trình và thiết kế hệ thống các DAHT 4 của tổ hợp liên học phần (KTĐT, CSTKM, VĐK, RCN) dùng cho SV đại học chính quy của trƣờng đại học SPKT. Tiến hành khảo sát đánh giá thực trạng dạy học ngành CNKT Cơ điện tử tại một số trƣờng đại học SPKT. Tổ chức thực nghiệm sƣ phạm tại Khoa Cơ khí, Trƣờng Đại học SPKT Hƣng Yên. 4. Giả thuyết khoa học Nếu xây dựng quy trình và thiết kế đƣợc hệ thống các DAHT tốt đồng thời vận dụng các nguyên tắc, phƣơng pháp tổ chức và tiến trình dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA ở trƣờng đại học SPKT thì sẽ đạt đƣợc một số kết quả sau: Việc tổ chức dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA là khả thi và phù hợp với nội dung CTĐT, khung thời gian học, cơ sở vật chất và trang thiết bị, trình độ và kinh nghiệm của của GV và sự tiếp thu SV. Việc tổ chức dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA có hiệu quả hơn so với các PPDH thông thƣờng (tăng cƣờng đƣợc tính tích cực, chủ động, hợp tác, sáng tạo của SV trong học tập và hình thành đƣợc năng lực thực hiện các công việc cho SV...) qua đó góp phần nâng cao đƣợc chất lƣợng đào tạo SV ngành CNKT Cơ điện tử. 5. Nhiệm vụ nghiên cứu  Xây dựng cơ sở lý luận và thực tiễn cho việc dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA;  Đề xuất các nguyên tắc, phƣơng pháp tổ chức và quy trình thực hiện dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA;  Xây dựng tiến trình dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA và tổ chức dạy học DVDA tổ hợp liên học phần: Kỹ thuận điện tử; Cơ sở thiết kế máy; Vi điều khiển; Robot công nghiệp;  Thực nghiệm sƣ phạm. Tổ chức dạy học DVDA tổ hợp liên học phần (KTĐT; CSTKM; VĐK; RCN) ở Trƣờng Đại học SPKT Hƣng Yên. 6. Phƣơng pháp nghiên cứu 6.1 Phương pháp luận 6.1.1 Tiếp cận lịch sử và logic học Kế thừa những tƣ tƣởng, cơ sở khoa học... của các nghiên cứu qua từng giai đoạn lịch sử có liên quan đến dạy học DVDA trong mọi lĩnh vực. Hệ thống hóa quá trình hình thành và phát triển của dạy học DVDA, xem xét vai trò của dạy học DVDA trong hệ thống các hình thức và PPDH khác; 5 Đồng thời nghiên cứu tổng quát về dạy học DVDA để làm lộ bản chất, tính tất yếu, quy luật vận... là hoạt động có chủ ý và có tâm huyết”. Theo ông, phƣơng pháp dự án có thể áp dụng với mọi nội dung dạy khác nhau, có thể cả nội dung dạy lý thuyết mà không cần gắn với hoạt động thực hành tạo ra sản phẩm [70]. Theo Bernd Meier - Nguyễn Văn Cƣờng thì “Dạy học DVDA là một hình thức dạy học, trong đó sinh viên thực hiện một nhiệm vụ học tập phức hợp, gắn với thực tiễn, kết hợp lý thuyết và thực hành, tự lực lập kế hoạch, thực hiện và đánh giá kết quả. Hình thức làm việc chủ yếu theo nhóm, kết quả dự án là những sản phẩm có thể giới thiệu được” [7]. Định nghĩa này đã chỉ ra đặc điểm của dạy học DVDA là tính phức hợp của nhiệm vụ học tập, tính tự lực của SV, có sự kết hợp giữa lý thuyết với thực hành, có sản phẩm là kết quả của việc thực hiện nhiệm vụ học tập. Theo Nguyễn Thị Diệu Thảo, “Dạy học DVDA là một hình thức tổ chức dạy học, trong đó SV dưới sự chỉ đạo của GV thực hiện một nhiệm vụ học tập phức hợp mang tính thực tiễn với hình thức làm việc nhóm là chủ yếu. Nhiệm vụ này 19 được thực hiện với tính tự lực cao trong toàn bộ quá trình học tập, tạo ra những sản phẩm có thể trình bày, giới thiệu” [32]. Trong định nghĩa này, tác giả chỉ ra dạy học DVDA là một hình thức tổ chức dạy học, trong đó vai trò của GV là ngƣời tổ chức, hƣớng dẫn, SV tự lực thực hiện nhiệm vụ học mang tính thực tiễn, và kết quả cuối cùng là sản phẩm có thể trình bày, giới thiệu. Theo Nguyễn Ngọc Trang, Dạy học DVDA là kiểu hay chiến lược dạy học trong đó SV tiến hành học tập thông qua các DAHT có ưu điểm trong việc tăng cường thực hành, trải nghiệm công việc, trải nghiệm giá trị xã hội trong các quan hệ hợp tác, phát triển năng lực giải quyết các vấn đề phức hợp có tính thực tiễn, tinh thần trách nhiệm và khả năng cộng tác làm việc của SV [33]. Từ một số trích dẫn ở trên cho thấy, mặc dù các nhà nghiên cứu giáo dục trên thế giới và ở Việt Nam có những định nghĩa và cách hiểu khác nhau về dạy học DVDA, nhƣng có thể thấy các tác giả đều thống nhất về một số điểm nhƣ sau:  Dạy học DVDA là hình thức tổ chức dạy học hƣớng vào SV, lấy SV làm trung tâm.  Trong dạy học DVDA, SV tự nghiên cứu, tự thực hiện một nhiệm vụ học tập do GV đƣa ra hoặc GV cùng với SV đƣa ra để hình thành các kiến thức và các kỹ năng cần thiết.  Các hoạt động học tập trong dạy học DVDA đƣợc thiết kế cẩn thận, theo sát chƣơng trình đào tạo, có phạm vi kiến thức và kỹ năng liên môn, tích hợp giữa lý thuyết và thực hành.  Phải tạo ra đƣợc những sản phẩm thực tế. Tác giả cho rằng, dạy học DVDA là chiến lược dạy học hiện đại, trong đó SV thực hiện một nhiệm vụ học tập phức hợp, có sự kết hợp giữa lý thuyết và thực hành, tạo ra các sản phẩm có thể giới thiệu. Nhiệm vụ này được SV thực hiện với tính tự lực cao trong toàn bộ quá trình học tập, từ việc xác định mục đích, lập kế họach, đến việc thực hiện dự án, kiểm tra, điều chỉnh, đánh giá quá trình và kết quả thực hiện, làm việc nhóm là hình thức cơ bản của dạy học DVDA. 1.2.3 Dạy học ngành CNKT Cơ điện tử dựa vào dự án Căn cứ vào lý luận dạy học DVDA, đồng thời nghiên cứu, phân tích cấu trúc nội dung, hình thức dạy học... của CTĐT ngành CNKT Cơ điện tử hiện hành. Nhận diện và phát hiện những đặc trƣng phù hợp giữa dạy học ngành CNKT Cơ điện tử với dạy học DVDA để tìm ra đƣợc chiến lƣợc dạy học phù hợp. 20 Dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA ngoài những đặc trƣng chung của dạy học DVDA còn có các đặc trƣng riêng nhƣ thể hiện tính liên môn, liên lĩnh vực, liên ngành... Trong luận án này, tác giả cho rằng: Dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA là chiến lược dạy học Cơ điện tử mang tính hiện đại (nhận diện và thực hiện sự liên môn, liên lĩnh vực, tăng cường tích hợp giữa lý thuyết và thực hành), trong đó SV tiến hành học tập thông qua các DAHT, qua đó giúp SV trải nghiệm công việc, trải nghiệm giá trị xã hội trong các quan hệ hợp tác, phát triển năng lực giải quyết các vấn đề phức hợp có tính thực tiễn lĩnh vực cơ điện tử, tinh thần trách nhiệm và khả năng cộng tác làm việc của SV. 1.2.4 Công nghệ Kỹ thuật Cơ điện điện tử Cơ điện tử là sự kết hợp của kỹ thuật cơ khí, kỹ thuật điện tử và kỹ thuật máy tính. Đây là ngành rất quan trọng và không thể thiếu trong sự phát triển của khoa học kỹ thuật hiện đại. Mục đích của ngành khoa học tổng hợp liên ngành này là nhằm phát triển tối đa tƣ duy hệ thống trong thiết kế và phát triển sản phẩm để tạo ra những sản phẩm mới có những tính năng vƣợt trội. Robot chính là một sản phẩm tiêu biểu của ngành CNKT Cơ điện tử. Sinh viên ngành CNKT Cơ điện tử đƣợc trang bị các kiến thức về hệ thống sản xuất tích hợp máy tính, hệ thống khí nén – thủy lực, hệ thống điều khiển nhúng, hệ thống đo lƣờng và điều khiển thông minh; kiến thức về cảm biến, robot. Một số môn học chuyên ngành tiêu biểu trong CTĐT ngành CNKT Cơ điện tử nhƣ: các hệ thống cơ điện tử, đo lƣờng và dụng cụ đo, thiết kế hệ thống số, mạch giao diện máy tính, cấu trúc dữ liệu và giải thuật, truyền động cơ khí, kỹ thuật vi điều khiển và ghép nối ngoại vi, điều khiển logic Theo xu hƣớng mới, để tăng cƣờng vai trò thực thi các mô hình vật lý tại xƣởng cơ khí nên một số trƣờng đại học SPKT đã chuyển Ngành CNKT Cơ điện tử từ khoa điện - điện tử về khoa Cơ khí nhằm tăng tính ứng dụng thực tế, SV đƣợc chú trọng phát triển các kỹ năng nhƣ: kỹ năng tƣ duy logic, kỹ năng tƣ duy sáng tạo, kỹ năng làm việc nhóm, kỹ năng quản lý thời gian và đƣợc tham gia rèn luyện kỹ năng thực hành thƣờng xuyên tại các doanh nghiệp, hệ thống trung tâm thực hành hiện đại. Đây là những kỹ năng hết sức cần thiết nhằm giúp SV phát huy tối đa những tố chất, khả năng mà một ngƣời kỹ sƣ cơ điện tử cần phải có trong bối cảnh CMCN4.0. 21 1.2.5 Năng lực thực hiện và dạy học dựa vào năng lực thực hiện 1.2.5.1 Năng lực thực hiện Theo Nguyễn Minh Đƣờng trong Từ điển Bách khoa Tâm lý học – Giáo dục học Việt Nam [17] tr 639 tác giả cho rằng “Năng lực cần thiết để có thể hoàn thành đƣợc một hoặc một số công việc nào đó của nghề. Năng lực thực hiện không phải là tiềm năng chung của mỗi con ngƣời, mà là năng lực hƣớng đến thực hiện một công việc cụ thể của nghề, bao gồm các kiến thức, kỹ năng và thái độ đƣợc vận dụng tích hợp để hoàn thành một công việc nào đó của nghề đạt chuẩn quy định trong những điều kiện cần thiết để hoàn thành công việc đó. Để có thể lao động ở một vị trí/chức danh lao động của một nghề, ngƣời lao động phải có năng lực hoàn thành tất cả các công việc của nghề“ Theo Đỗ Mạnh Cƣờng [9] thì NLTH là khả năng thực hiện đƣợc các hoạt động (nhiệm vụ, công việc) trong nghề theo tiêu chuẩn đặt ra. NLTH đƣợc coi nhƣ là sự tích hợp của kiến thức - kỹ năng - thái độ làm thành khả năng thực hiện một công việc sản xuất và đƣợc thể hiện trong thực tiễn sản xuất. Không chỉ là kỹ năng tâm vận động hay là kỹ năng lao động tay chân, nhƣng kỹ năng trí tuệ cũng là thành phần kỹ năng tạo nên năng lực thực hiện. Chẳng hạn kỹ năng nhận biết, kỹ năng phán đoán, kỹ năng xử lý và giải quyết vấn đề, kỹ năng ra quyết định .v.v. Tùy theo loại năng lực cần hình thành mà thành phần kỹ năng đƣợc nhận diện có thể khác nhau Hình 1.1 Các thành tố cấu thành năng lực thực hiện 1.2.5.2 Giáo dục dựa theo năng lực thực hiện Giáo dục dựa trên năng lực (Competency - based education - CBE) nổi lên 22 từ những năm 1970s ở Mỹ, với hình thái này, giáo dục hƣớng tới việc đo lƣờng chính xác kiến thức, kĩ năng và thái độ của SV sau khi kết thúc mỗi chƣơng trình học. Khác với giáo dục thông thƣờng dựa theo nội dung, kiến thức (content- based education) tập trung nhiều vào việc tích lũy kiến thức và vận dụng kiến thức tập vào thực hành kĩ năng chứ không hƣớng tới việc chứng minh khả năng đạt đƣợc. Ngoài ra, chƣơng trình giảng dạy dựa theo năng lực cho phép SV bỏ qua những module về năng lực mà SV đã nắm vững thông qua kết quả đánh giá trong quá trình học hoặc kết quả đánh giá ban đầu. Theo Nguyễn Thị Thu Hà [16] thì có thể mô hình hóa giáo dục theo năng lực nhƣ ở (hình 1.2) Hình 1.2 Xây dựng chƣơng trình giảng dạy theo năng lực Tóm lại, việc phân tích NLTH và Giáo dục dựa theo NLTH sẽ cung cấp thông tin đa chiều về khả năng sẵn sàng tiếp nhận kiến thức và tiến hành học tập của SV, hơn nữa những năng lực được hình thành trong quá trình dạy học dựa vào NLTH sẽ là đóng góp thêm lý luận cho việc phát triển dạy học DVDA. 1.3 Đặc trƣng của dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA ở trƣờng ĐH SPKT 1.3.1 Bản chất và đặc điểm của dạy học dựa vào dự án Theo tƣ tƣởng của Đặng Thành Hƣng thì bản chất của dạy học DVDA thể hiện ở chỗ kết hợp đầy đủ và hài hòa các phƣơng thức học tập, tự nghiên cứu và các 23 phong cách học tập của SV. Họ có nhiều cơ hội học tập phong phú, đặc biệt SV có thể kết hợp cả 4 phƣơng thức học tập nhƣ: học bằng cách bắt chƣớc, học bằng làm việc, học bằng trải nghiệm các giá trị, học bằng ý thức lí luận... Ngoài các đặc điểm chung của dạy học DVDA thì dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA còn có những nét đặc trƣng sau:  Định hướng thực tiễn và hành động Đây là đặc điểm hết sức đặc trƣng của dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA, đòi hỏi khi xây dựng, thiết kế các DAHT, SV phải gắn chặt việc học với thực tiễn sản xuất, thực tế xã hội, phát hiện các vấn đề và tìm cách giải quyết vấn đề một cách sáng tạo. Ví dụ, khi học sửa chữa một bộ phận máy CNC, cần đƣa vào DAHT các hƣ hỏng đặc trƣng, thƣờng gặp của bộ phận đó trong điều kiện tần suất sử dụng máy ở xƣởng thực tập rất cao. Mặt khác, để đào tạo gắn với sử dụng, DAHT phải gắn với yêu cầu việc làm mà các doanh nghiệp đang sử dụng để sau khi SV tốt nghiệp, có cơ hội tìm đƣợc việc làm. Trong dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA, để giải quyết nhiệm vụ cụ thể của DAHT, thực hành giữ vị trí quan trọng để SV có thể làm ra sản phẩm cuối cùng đạt các yêu cầu kỹ thuật về chất lƣợng, thông qua đó kiểm tra, củng cố, mở rộng những hiểu biết về lý thuyết và kinh nghiệm thực tiễn cho SV.  Định hướng sản phẩm Trong quá trình thực hiện các DAHT, các nhóm cần đạt kết quả học tập là các sản phẩm thực tế. SV và sau cùng là GV có thể đánh giá kết qủa học tập thông qua sản phẩm của dự án, và là một trong những tiêu chí quan trọng để đánh giá NLTH của SV. Đây là một đặc điểm hết sức đặc trƣng của dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA.  Định hướng tự lực và tích cực của SV Trong dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA, SV đƣợc chủ động, sáng tạo tham gia xây dựng DAHT, xây dựng quy trình thực hiện dự án, có chú ý đến sự phù hợp với khả năng của cá nhân trong việc tạo ra sản phẩm cụ thể và đánh giá 24 kết quả của dự án. Sự chủ động và sáng tạo này sẽ tạo nên sự hứng thú cho SV trong quá trình học tập. Trong dạy học DVDA, SV cần tự lực và tham gia tích cực vào các giai đoạn của quá trình dạy học. Điều đó cũng đòi hỏi và khuyến khích tinh thần trách nhiệm và tính sáng tạo của SV. GV đóng vai trò tƣ vấn, hƣớng dẫn và trợ giúp SV. Tuy nhiên, mức độ tự lực cần phù hợp với năng lực của SV và mức độ khó khăn của nhiệm vụ học tập, bởi vậy GV cần lựạ chọn những nội dung có mức độ khó phù hợp với đối tƣợng SV, đồng thời có thời lƣợng phù hợp để SV có thể xây dựng và thực hiện DAHT một cách khả thi.  Cộng tác làm việc theo nhóm Các DAHT thƣờng đƣợc thực hiện theo nhóm, bởi vậy để dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA đạt kết qủa cần có sự phân công công việc cụ thể của các thành viên trong nhóm. Dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA đòi hỏi SV phải rèn luyện tính tập thể và kỹ năng cộng tác làm việc giữa các thành viên tham gia, giữa SV với GV cũng nhƣ với các lực lƣợng xã hội khác tham gia trong DAHT, đặc điểm này còn đƣợc gọi là học tập mang tính xã hội. Đây là đặc điểm hết sức quan trọng và đặc trƣng của dạy học Cơ điện tử DVDA.  Tính tích hợp liên môn, liên lĩnh vực và tích hợp giữa lý thuyết và thực hành Đặc trƣng quan trọng của dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA là tính tích hợp liên môn, liên lĩnh vực cao. Sự giao thoa giữa lĩnh vực cơ khí - điện tử - tự động hóa...luôn đƣợc vận hành một cách thống nhất để thực hiện yêu cầu của dự án. Ngoài ra việc tích hợp giữa lý thuyết và thực hành, thực tập, thí nghiệm luôn là bắt buộc trong suốt quá trình thực hiện dự án, GV có thể thực hiện phối hợp nhiều PPDH khác nhau nhằm phát triển NLTH cho SV. Ngoài ra cũng có một số ít đặc trƣng khác GV cần căn cứ tình hình thực tiễn để đƣa ra những quyết định đúng khi áp dụng dạy học ngành CNLT Cơ điện tử DVDA.  Không thích hợp cho các dự án học tập hoàn toàn là lý thuyết Không có thế mạnh trong việc dạy học lí thuyết trừu tƣợng, khó bảo đảm tính hệ thống của nội dung học vấn cũng nhƣ rèn luyện hệ thống kĩ năng cơ bản. 25  Yêu cầu khung thời gian tương đối dài Đòi hỏi nhiều thời gian và có thể gặp nhiều sai sót, nên GV cần phải lựa chọn, đánh giá mục tiêu, nội dung học tập một cách thận trọng trƣớc khi thiết kế và thực hiện dự án học tập. Bảng 1.1 So sánh tƣơng đối dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA với dạy học CNKT Cơ điện tử theo phƣơng pháp truyền thống Dạy học ngành CNKT Cơ điện tử theo phƣơng pháp truyền thống Dạy học ngành CNKT Cơ điện tử dựa vào dự án Quan niệm Học là qúa trình tiếp thu và lĩnh hội, qua đó hình thành kiến thức, kĩ năng, tƣ tƣởng, tình cảm. Học là qúa trình kiến tạo; SV tìm tòi, khám phá, phát hiện, luyện tập, khai thác và xử lý thông tin tự hình thành hiểu biết, năng lực và phẩm chất. Bản chất Truyền thụ tri thức, truyền thụ và chứng minh chân lí của giảng viên. Tổ chức hoạt động nhận thức cho SV. Hƣớng dẫn, tƣ vấn cho SV cách tìm ra chân lí, tri thức... Mục tiêu Chú trọng cung cấp tri thức, kĩ năng, kĩ xảo. Học thƣờng để đối phó với thi cử. Sau khi có kết quả thi, cử những điều đã học thƣờng bị bỏ quên hoặc ít dùng đến. Chú trọng hình thành các năng lực (sáng tạo, tƣ duy, hợp tác) dạy phƣơng pháp và kĩ thuật lao động khoa học, dạy cách học. Học để đáp ứng những yêu cầu của cuộc sống hiện tại và tƣơng lai. Những điều đã học cần thiết, bổ ích cho bản thân SV và cho sự phát triển xã hội. Nội dung Từ sách giáo khoa, giáo trình + giảng viên Từ nhiều nguồn khác nhau: giáo trình, tài liệu tham khảo, GV, các tài liệu khoa học phù hợp, thí nghiệm, thực tế, đặc biệt là các nguồn tài liệu dạng mở online gắn với (vốn hiểu biết, kinh nghiệm và nhu cầu của SV, tình huống thực tế, bối cảnh và môi trƣờng ứng dụng, những vấn đề họ quan tâm.) Phƣơng pháp Thƣờng dùng các phƣơng pháp diễn giảng, truyền thụ kiến thức một chiều Các phƣơng pháp tìm tòi, điều tra, giải quyết vấn đề; dạy học tƣơng tác, kiến tạo... Hình thức tổ chức Cố định: Thƣờng giới hạn trong lớp học, giảng viên đối diện với cả lớp. Thƣờng cơ động, linh hoạt: học và nghiên cứu ở lớp, ở phòng thí nghiệm, ở hiện trƣờng, trong thực tế học cá nhân, học đôi bạn, học theo cả nhóm, cả lớp đối diện với GV... Cách đánh giá kết quả học tập Giảng viên ra đề, thi, chấm thi và công bố kết quả - Thang điểm thƣờng có sẵn dùng chung cho cả lớp - Sản phẩm: điểm số GV&SV (có thể có cả đối tƣợng khác) tham gia vào hoạt động đánh giá - Công cụ đánh giá phải đƣợc xây dựng bởi GV&SV cho từng DAHT; - Sản phẩm: Sản phẩm DAHT có ứng dụng trong thực tế 26 Tóm lại, ngoài những đặc trưng của dạy học DVDA thì dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA còn có những đặc thù như tính liên môn, liên ngành, liên lĩnh vực... do vậy, khi tiến hành dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA Giảng viên cần nghiên cứu kỹ những đặc trưng riêng để thiết kế hệ thống DAHT, xây dựng tiến trình dạy học một các hợp lý nhằm khai thác những thế mạnh và khắc phục tối đa những hạn chế của dạy học DVDA. Qua đây, chúng ta có thể phân biệt dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA với những PPDH khác, và đây cũng là những đặc điểm nhận diện để xem xét lựa chọn những nội dung phù hợp cho dạy học DVDA trong đào tạo SV ngành CNKT Cơ điện tử. 1.3.2 Phân loại dự án học tập trong dạy học ngành CNKT Cơ diện tử DVDA Trong dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA cũng có nhiều cách phân loại DAHT nhƣ trong dạy học DVDA. Tùy theo mục đích và cách thức tiếp cận khác nhau mà có các phân loại nhƣ: Phân loại theo quỹ thời gian (dự án nhỏ; dự án trung bình; dự án lớn; dự án ngắn, dự án trung hạn, dự án dài hạn...). Phân loại theo nhiệm vụ (dự án nghiên cứu, dự án chế tạo, dự án sản xuất...). Phân loại theo mức độ phức hợp của nội dung học tập (dự án thực hành, dự án tích hợp). Phân loại theo chuyên môn (dự án liên môn, dự án xuyên môn, dự án ngoài chuyên môn) Qua phân tích, nghiên cứu CTĐT ngành CNKT Cơ điện tử trình độ đại học và thực tế dạy học ngành CNKT Cơ điện tử tại Trƣờng Đại học SPKT Hƣng Yên. Tác giả đề xuất một số cách phân loại DAHT trong dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA nhƣ sau: Căn cứ vào đặc điểm CTĐT ngành CNKT Cơ điện tử thì DAHT được phân loại theo chuyên môn. Cụ thể ở đây là dự án thuộc loại liên môn (ví dụ tổ hợp môn: Kỹ thuật điện tử, Cơ sở thiết kế máy, Vi điều khiển, Robot công nghiệp), liên lĩnh vực (Cơ khí, điện tử, tự động hóa...). Về thời gian là dự án trung hạn (được thực hiện từ 4-3 tháng đến 1 học kỳ cá biệt có những dự án lên đến gần 1 năm học), do dự án liên môn nên cần có thời gian đủ lớn để tích hợp các liên môn, nhưng cũng không nên kéo dài (lớn hơn 1 năm học) vì sẽ gây ra nhiều trở ngại cho việc bố trí các môn học khác theo lịch trình chung của toàn khóa. 1.3.3 Vai trò của GV và SV trong dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA Trong dạy học ngành CNKT Cơ điện tự DVDA, tính chất các hoạt động giáo dục có sự thay đổi so với những hình thức, những phƣơng pháp dạy học khác, do đó vai trò của GV&SV trong dạy học DVDA cũng có phần khác biệt: 27  Vai trò của GV trong dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA Do đặc trƣng của dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA, nên vai trò của GV cũng có nhiều thay đổi so với cách dạy học truyền thống. Cụ thể: GV là ngƣời hƣớng dẫn, định hƣớng, tƣ vấn, trợ giúp và đôi khi là ngƣời cùng học với SV chứ không phải là ngƣời “cầm tay chỉ việc” cho SV; GV là ngƣời tạo ra các cơ hội học tập, bằng cách đặt ra các câu hỏi định hƣớng kết hợp với nêu vấn đề nhằm giúp cho SV có thể cộng tác với nhau hoàn thành nhiệm vụ học tập của mình. GV cần tạo ra những môi trƣờng để có thể thúc đẩy hợp tác giữa SV&SV, giữa SV&GV và sự tƣơng tác giữa SV với tài liệu, phƣơng tiện kỹ thuật, mô hình học cụđể đạt đƣợc mục tiêu học tập với thời gian ngắn nhất, bảo đảm các yêu cầu, tiêu chuẩn kỹ thuật. Mặt khác vì trong dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA thƣờng có cấu trúc liên môn, liên ngành học nên việc bố trí các GV cũng phải đƣợc tiến hành một cách hợp lý (tránh xung đột về thời gian, lợi ích của các GV). Thƣờng sẽ có bố trí GV của môn có số tín chỉ nhiều nhất làm GV hƣớng dẫn chính, các GV còn lại sẽ phối hợp trong tiến trình thực hiện dự án.  Vai trò của SV trong dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA Sự chủ động tích cực hoạt động của SV luôn là yêu cầu bắt buộc trong dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA, SV lựa chọn đề tài, nội dung học tập, xác định mục tiêu học tập phù hợp với khả năng và hứng thú của từng cá nhân, qua đó khuyến khích đƣợc tính tích cực, tự lực, tính trách nhiệm và sự sáng tạo của SV. Họ làm việc với các thành viên trong nhóm để giải quyết những nội dung học tập phức hợp; SV hệ thống kiến thức, thiết lập mối quan hệ giữa các nội dung kiến thức, kỹ năng của chủ đề học tập và đƣợc học tập trong môi trƣờng hợp tác; SV phải tạo ra các sản phẩm học tập đáp ứng các yêu cầu đề ra, đảm bảo tính thẩm mỹ, khoa học, kinh tế, thời giando đó khơi gợi sự tò mò và óc sáng tạo của SV, hiệu quả của việc học sẽ đƣợc nâng cao. Tóm lại. GV (có một GV chính và các GV phụ) trong dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA luôn giữ vai trò tư vấn, định hướng, hướng dẫn, đồng hành... quản lý, giám sát và đánh giá. Còn SV luôn chủ động tích cực trong mọi hoạt động của toàn bộ tiến trình học tập. Ngoài ra, việc tự học, tự nghiên cứu và làm việc ngoài giờ lên lớp (học tại nhà) luôn chiếm lượng thời gian lớn, buộc SV phải chủ động hoàn toàn trong mọi nhiệm vụ học tập để đạt mục tiêu học tập. 28 1.3.4 Đánh giá trong dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA Đánh giá là quá trình hình thành những nhận định, phán đoán về kết quả công việc, dựa vào sự phân tích những thông tin thu đƣợc, đối chiếu với những mục tiêu, tiêu chuẩn đã đề ra, nhằm đề xuất những quyết định thích hợp để cải thiện thực trạng, điều chỉnh nâng cao chất lƣợng và hiệu quả công việc. Đánh giá kết quả học tập của SV trong dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA là quá trình phán xét theo các mục tiêu đã đƣợc thống nhất của các môn học trong CTĐT ngành CNKT Cơ điện tử...thông qua đó nhận diện, phân tích giá trị việc hình thành và phát triển năng lực SV, chú trọng phát triển các kỹ năng học tập suốt đời trong bối cảnh cách mạng công nghiệp 4.0 trên các bình diện sau: kiến thức, kỹ năng và thái độ, sự huy động năng lực vào giải quyết vấn đề gắn với thực tiễn vào tình huống và làm ra sản phẩm. Sự khác biệt ở đây theo đặc trƣng của dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA là kết quả học tập của SV sẽ đƣợc đánh giá thông qua sản phẩm cuối cùng của DAHT. Tuy nhiên, việc kiểm tra, giám sát, quản lý xuyên suốt dự án vẫn có những trọng số nhất định. GV cần lƣu ý kết quả của sản phẩm mà SV làm đƣợc ở từng giai đoạn đồng thời quan sát quy trình và thái độ của SV theo các mục tiêu và tiêu chí đánh giá.  Đánh giá quá trình Đánh giá quá trình theo từng giai đoạn SV thực hiện DAHT nhằm góp phần đánh giá năng lực của SV và năng lực học tập hợp tác. Đánh giá có thể do SV tự đánh giá và GV kiểm định đánh giá. Trong dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA, đánh giá quá trình lƣu ý các tiêu chí đánh giá theo các giai đoạn đánh giá nhƣ sau: Đánh giá việc hình thành dự án. Khả năng chọn ý tƣởng chủ đề, cách đặt tên đề tài, xác định mục tiêu, nhiệm vụ thực hiện và nội dung của dự án, đánh giá năng lực xác định mục tiêu. Đánh giá việc lập kế hoạch thực hiện dự án. Đánh giá kỹ năng xác lập thời gian thực hiện theo từng nhiệm vụ thực hiện dự án, khả năng dự kiến công việc phân công trong nhóm phù hợp với từng cá nhân và thời gian phù hợp để cho ra từng sản phẩm trung gian theo các mốc thời gian do SV chọn. Đánh giá việc thực hiện dự án, cần quan tâm đến quy trình thực hiện dự án, chất lƣợng các sản phẩm trung gian tƣơng ứng từng giai đoạn thực hiện, đặc biệt đối 29 với dự án ngắn - trung hạn, liên môn, liên ngành cần kiểm soát chặt chẽ hơn để SV có thể kịp thời rút kinh nghiệm, cải tiến phong cách học tập, và GV có thể can thiệp sớm trong quá trình triển khai dự án. GV cần quan tâm đến đánh giá tiến độ thực hiện và năng lực học hợp tác của SV. Đánh giá sản phẩm, tiêu chuẩn đánh giá sản phẩm trong dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA trên cơ sở đáp ứng yêu cầu của khách hàng với những yêu cầu kỹ thuật nghiêm ngặt của sản phẩm.  Đánh giá tổng kết Đánh giá tổng kết đƣợc thực hiện vào cuối mỗi giai đoạn đào tạo; cung cấp thông tin về kết quả học tập của SV so với mục tiêu giáo dục của mỗi giai đoạn; là cơ sở để phân loại SV nhƣng không góp phần nâng cao kết quả học tập của SV trong giai đoạn học tập đƣợc đánh giá. Tuy nhiên, nó vẫn có thể góp phần vào việc cung cấp thông tin, làm cơ sở cho việc cải tiến giai đoạn học tập tiếp theo trong tƣơng lai. Trong đánh giá tổng kết, song song với việc đánh giá dựa vào kết quả điểm số của các bài kiểm tra, các bài thi hết môn, chúng ta cần đánh giá chất lƣợng, số lƣợng của các sản phẩm của DAHT nhƣ đã đề ra trong kế hoạch thực hiện DAHT, đánh giá hoạt động hợp tác trong làm việc của các thành viên trong từng nhóm học tập. Vì đây là thời điểm cuối của quá trình thực hiện dự án, nên khi xây dựng thang đo, cần lƣu ý đến các quy định đào tạo hiện hành để đảm bảo tính khả thi, đồng bộ và tính hệ thống cho việc đánh giá dạy học DVDA. GV (Nhóm GV) cần xây dựng bộ công cụ quy đổi kết quả đánh giá sản phẩm dự án và quá trình thực hiện dự án sang điểm số của từng học phần trong tổ hợp các học phần thực hiện DAHT. Tóm lại, tác giả cho rằng, việc đánh giá trong dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA cũng có các đặc điểm, phương pháp, công cụ đánh giá như trong dạy học DVDA thông thường. Ngoài ra, cần chú ý thêm về đặc trưng liên môn, liên lĩnh vực của DAHT Cơ điện tử nên GV (Nhóm GV) phải cùng SV tiến hành xây dựng bộ 30 công cụ đánh giá gồm các tiêu chí cụ thể để tiến hành đánh giá. Sau khi có kết quả rồi phải tiến hành quy đổi sang điểm số cho SV các nhóm và trả kết quả về cho các GV phụ trách các học phần trong tổ hợp liên môn. 1.4 Đặc trƣng của SV và chuẩn đầu ra của CTĐT ngành CNKT Cơ điện tử trình độ đại học chính quy ở trƣờng đại học SPKT 1.4.1 Đặc điểm hoạt động nhận thức của SV đại học ngành CNKT Cơ điện tử Việc phân tích hoạt động nhận thức của SV và tìm cách tích cực hóa hoạt động nhận thức của SV luôn là một trong những nhiệm vụ chủ yếu của GV trong quá trình dạy học. Đặc biệt là trong quá trình dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA hoạt động nhận thức của SV luôn đƣợc đề cao, GV cần tăng cƣờng việc tạo đƣợc hứng thú sáng tạo, hăng say học tập, độc lập suy nghĩ và tinh thần hợp tác, tính trách nhiệm... của SV. Hoạt động học tập của SV trình độ đại học ngành CNKT Cơ điện tử nhằm chiếm lĩnh hệ thống kiến thức, kỹ năng, thái độ mang đặc điểm của ngành CNKT Cơ điện tử. Theo nghiên cứu của A.N. Ghebơxơ, đặc điểm hoạt động nhận thức của SV là:  Vừa gắn kết với nghiên cứu khoa học, vừa gắn kết hoạt động ngành nghề.  SV có thể phát huy đƣợc tối đa năng lực nhận thức của mình trong nhiều lĩnh vực.  Phƣơng tiện nhận thức của SV đƣợc mở rộng với thƣ viện, phòng thực hành, phòng máy tính với những thiết bị cần thiết của ngành. Việc hình thành động cơ học tập của SV phụ thuộc vào một số yếu tố sau[16]:  Ý thức về mục tiêu học tập;  Hiểu đƣợc cơ sở lý luận và thực tiễn của tri thức;  Nội dung khoa học đƣợc trình bày;  Tính chất hấp dẫn của thông tin;  Tính thực tiễn nghề nghiệp trong tài liệu học tập;  Tính vấn đề, tính mâu thuẫn;  Tính xã hội trong môi trƣờng học tập. Ngoài những đặc điểm trên về hoạt động nhận thức của SV nói chung thì hoạt động nhận thức của SV ngành CNKT Cơ điện tử còn có những nét riêng nhấn mạnh đến hứng thú nhận thức (thái độ lựa chọn của SV về chủ đề hình thành ý tƣởng dự án 31 có ý nghĩa trong đời sống cũng nhƣ sự hấp dẫn cảm xúc. Đó là thái độ nhận thức bền vững của chủ thể đối với đối tƣợng nhận thức nhƣ: sự tập trung chú ý cao của SV trong quá trình học, tập trung suy nghĩ tìm tòi, phát hiện ý tƣởng mới, nghiêm túc lập kế hoạch và thực hiện kế hoạch đúng tiến độ) Tóm lại, việc phân tích đặc điểm hoạt động nhận thức của SV ngành CNKT Cơ điện tử luôn là vấn đề quan trọng trong dạy học ngành CNKT Cơ điện tử, nhằm chuyển biến vị trí của người học từ thụ động sang chủ động, từ đối tượng tiếp nhận tri thức sang chủ thể tìm kiếm tri thức để nâng cao hiệu quả học tập. Điều này hoàn toàn phù hợp với dạy học DVDA. 1.4.2 Năng lực của SV Sư phạm kỹ thuật ngành CNKT Cơ điện tử Hiện nay có một số tổ chức uy tín trên thế giới chuyên kiểm định chất lƣợng các CTĐT. Trong đó phải kế đến ABET là một tổ chức của Mỹ có uy tín trên thế giới, chuyên kiểm định chất lƣợng các chƣơng trình giảng dạy khối kỹ thuật, công nghệ, khoa học ứng dụng và điện tử. Tiền thân của ABET là Hội đồng phát triển nghề nghiệp kỹ thuật (Engineers Council for Professional Development - ECPD) đƣợc thành lập năm 1932, từ năm 1980 đổi tên thành ABET và cho đến nay đã kiểm định hơn 3100 chƣơng trình trên 600 trƣờng đại học[48]. ABET đƣa ra 9 tiêu chuẩn kiểm định và nhấn mạnh chuẩn đầu ra (student outcomes). Đó là: (1) Sinh viên; (2) Mục tiêu của CTĐT; (3) Chuẩn đầu ra; (4) Sự cải thiện liên tục; (5) CTĐT; (6) Đội ngũ giảng viên; (7) Cơ sở vật chất; (8) Sự hỗ trợ của cơ sở đào tạo; (9) Tiêu chí của chƣơng trình. Chuẩn đầu ra (student outcomes) theo các tiêu chuẩn kiểm định chƣơng trình điện tử (criteria for accrediting computing programs) dành cho giáo dục đại học (phiên bản năm 2012-2013 của Hội đồng ABET tại Baltimore, Hoa kỳ) có 11 yêu cầu cụ thể: Thể hiện các kiến thức, kỹ năng và thái độ của SV đạt đƣợc khi tốt nghiệp; thể hiện quan điểm đánh giá sự thành công của CTĐT là dựa trên kết quả đạt đƣợc của SV [49]. Mô tả năng lực của SV đại học kỹ thuật đạt đƣợc khi họ sau khi tốt nghiệp CTĐT gồm: (1) có khả năng ứng dụng tri thức thuộc các lĩnh vực toán, khoa học và kỹ thuật. (2) có khả năng thiết kế và tiến hành thí nghiệm cũng nhƣ phân tích và đọc kết quả thí nghiệm. 32 (3) có khả năng thiết kế một hệ thống, một giai đoạn của một quy trình sao cho đáp ứng đƣợc các yêu cầu đặt ra trong điều kiện ràng buộc về kinh tế, môi trƣờng, xã hội, chính trị, đạo đức, sức khoẻ và an toàn, khả năng sản xuất và tính bền vững. (4) có khả năng làm việc trong các nhóm liên ngành. (5) có khả năng phát hiện và giải quyết vấn đề. (6) có hiểu biết về trách nhiệm chuyên môn và đạo đức. (7) có khả năng giao tiếp tốt. (8) học đủ rộng để hiểu đƣợc tác động của các giải pháp kỹ thuật trong bối cảnh kinh tế, xã hội, môi trƣờng toàn cầu. (9) hiểu đƣợc sự cần thiết và có khả năng tham gia học tập suốt đời. (10) có hiểu biết về các vấn đề đƣơng đại. (11) có khả năng sử dụngcác kỹ thuật, kỹ năng, và công cụ kỹ thuật hiện đại cần thiết trong thực hành. Ngoài ra, chuẩn đầu ra phải đƣợc bổ sung theo đặc thù của mục tiêu ngành đào tạo mà SV cần đạt đƣợc theo quy định của chƣơng trình. Ví dụ trong lĩnh vực CNKT cơ điện tử, ABET còn có thêm tiêu chuẩn cho chuyên ngành nhƣ: (12) Am hiểu về quá trình ghép nối và vận hành sự giao thoa giữa các lĩnh vực Cơ khí – Điện tử - Tự động hóa, thúc đẩy sự ứng dụng kiến thức đã học vào thực tiễn đời sống – xã hội [49]. Tóm lại, việc phân tích các mô hình nhận thức, năng lực và c...à 40mA. Ở mỗi chân đều có các điện trở pull-up từ được cài đặt ngay trong vi điều khiển Atmega 2560 (mặc định thì các điện trở này không được kết nối). Một số chân digital có các chức năng đặc biệt như sau: Chân Serial: 0 (RX) và 1 (TX); Serial 1: 19 (RX) và 18 (TX); Serial 2 : 17 (RX) và 16 (TX); Serial 3 : 15 (RX) và 14 (TX). Dùng để gửi (transmit – TX) và nhận (receive – RX) dữ liệu TTL Serial. Pins 0 và 1 cũng được kết nối với các chân tương ứng của chip. Chân PWM (~): 2 đến 13 và 44 đến 46: cho phép bạn xuất ra xung PWM với độ phân giải 8bit (giá trị từ 0 → 28-1 tương ứng với 0V → 5V) bằng hàm analogWrite(). Nói một cách đơn giản, bạn có thể điều chỉnh được điện áp ra ở chân này từ mức 0V đến 5V thay vì chỉ cố định ở mức 0V và 5V như những chân khác. Chân giao tiếp SPI: 53 (SS), 51 (MOSI), 50 (MISO), 52 (SCK). Ngoài các chức năng thông thường, 4 chân này còn dùng để truyền phát dữ liệu bằng giao thức SPI với các thiết bị khác. LED 13: Có một đèn LED kết nối với chân kỹ thuật số 13. Khi pin là giá trị CAO, đèn LED bật, khi pin là LOW, nó tắt. TWI: 20 (SDA) và 21 (SCL). Hỗ trợ giao tiếp TWI sử dụng thư viện Wire. Với chân AREF: Trên board, bạn có thể để đưa vào điện áp tham chiếu khi sử dụng các chân analog. Tức là nếu bạn cấp điện áp 2.5V vào chân này thì bạn có thể dùng các chân analog để đo điện áp trong khoảng từ 0V → 2.5V với độ phân giải vẫn là 10bit. 2.3.4.4 Phần mềm và ngôn ngữ lập trình.  Phần mềm sử dụng cho Arduino. Phần mềm: Arduino IDE. 114 Arduino IDE là phần mềm dùng để lập trình cho Arduino. Môi trường lập trình Arduino IDE có thể chạy trên ba nền tảng phổ biến nhất hiện nay là Windows, Macintosh osx và Linux. Do có tính chất nguồn mở nên môi trường lập trình này hoàn toàn miễn phí và có thể mở rộng thêm bởi người dùng có kinh nghiệm. Hình 3.22: Giao diện phần mềm IDE Arduino. Phần mềm: Visual Studio 2010. Visual Studio 2010 Ultimate là công cụ xây dựng, lập trình mã nguồn để quản trị thông tin hệ thống phát triển phần mềm của doanh nghiệp, xây dựng các ứng dụng cho máy để bàn và các ứng dụng web. Visual Studio 2010 Ultimate được xem là một trong nhữn công cụ thiết kế tốt nhất hiện nay với việc phát triển phần mềm, triển khai các giải pháp doanh nghiệp. 115 Hình 3.23: Giao diện phần mềm Visual Studio 2010. Visual Studio 2010 Ultimate được tăng cường thêm những giải pháp giảm thiểu nguy cơ trong quá trình phát triển thiết kế. Visual Studio 2010 Ultimate tạo ra các giải pháp về phần mềm, phát triển một số công cụ tuyệt vời của ứng dụng lập trình. Có thể nói Visual Studio 2010 Ultimate là phần mềm không thể thiếu dành cho những Kỹ thuật viên phần mềm và một số công ty phát triển phần mềm. Những tính năng chính của Visual Studio 2010 Ultimate: Phát triển mã nguồn, phần mềm. Thực hiện giải pháp phần mềm. Ứng dụng lập trình 3.4.4.2. Ngôn ngữ lập trình. Ngôn ngữ C++ Ngôn ngữ C# 116 2.3.5. LCD 16x2. Hình 3.24: LCD 16X2. LCD có tất cả 16 chân: - Chân cấp nguồn: Vss (nối nguồn 5V), VDD (nối 0V), V0 (điều chỉnh độ tương phản) - RS: Chân chọn thanh ghi (Register select). Nối chân RS với logic “0” (GND) hoặc logic “1” (VCC) để chọn thanh ghi. + Logic “0”: Bus DB0-DB7 sẽ nối với thanh ghi lệnh IR của LCD (ở chế độ “ghi” - write) hoặc nối với bộ đếm địa chỉ của LCD (ở chế độ “đọc” - read). + Logic “1”: Bus DB0-DB7 sẽ nối với thanh ghi dữ liệu DR bên trong LCD. - RW: Chân chọn chế độ đọc/ghi (Read/Write). Nối chân R/W với logic “0” để LCD hoạt động ở chế độ ghi, hoặc nối với logic “1” để LCD ở chế độ đọc. - E: Chân cho phép chốt xung kí tự (Enable). Sau khi các tín hiệu được đặt lên bus DB0-DB7, các lệnh chỉ được chấp nhận khi có 1 xung cho phép của chân E. +Ở chế độ ghi: Dữ liệu ở bus sẽ được LCD chuyển vào (chấp nhận) thanh ghi bên trong nó khi phát hiện một xung (high-to-low transition) của tín hiệu chân E. + Ở chế độ đọc: Dữ liệu sẽ được LCD xuất ra DB0-DB7 khi phát hiện cạnh lên (low-to-high transition) ở chân E và được LCD giữ ở bus đến khi nào chân E xuống mức thấp. - D0-D7: Chân dữ liệu. - A, K: Chân điều khiển đèn nền. 117 LCD có thể hoạt động theo 2 chế độ: 4 bit và 8 bit. Chế độ 4 bit đòi hỏi phải kết nối với 7 chân I/O của ardiuno. Chế độ 8 bit đòi hỏi phải kết nối với 11 chân I/O của Ardiuo. Trong đề tài này em chọn LCD hoạt động ở chế độ 4 bit. 2.3.6 ENCODER Định nghĩa: Encoder dạng chuyển động quay (rotary encoder) còn được gọi là shaft encoder là thiết bị điện cơ dùng biến đổi các vị trí góc của trục quay từ giá trị analog sang mã digital. Encoder được xem là một dạng thiết bị chuyển đổi (transducer). Có 2 dạng encoder chính là absolute encoder và incremental encoder. 3.3.6.1 Absolute encoder. Absolute encoder là thiết bị chuyển đổi, áp dụng kỹ thuật số để tạo ra một mã bằng số digital tương ứng với mỗi góc quay của một trục. Hình 3.25: Absolute encoder. 118 Absolute gồm 3 thành phần chính: Đĩa khắc mã vạch. Bộ led thu phát hồng ngoại. Bộ giải mã. Trong các absolute encoder đĩa khắc vạch thường sử dụng mã GRAY hay số nhị phân Theo kỹ thuật số, mã GRAY là lọai mả có sự thay đổi ít nhất giữa các bit khi chuyển trạng thái. Khi chuyển đổi từ trạng thái này sang trạng thái kế tiếp chỉ có duy nhất 1 bit trong nhóm mã thay đổi giá trị; do đó mã GRAY được gọi là mã không trọng lượng (unweighted code). Mã GRAY không được sửa dụng trong toán học nhưng được sử dụng nhiều trong các phép biến đổi AD hay các thiết bị nhập xuất và đặc biệt là trong điều khiển. Hình 3.26: Đĩa khắc mã vạch GRAY. 119 3.3.6.2 Incremental encoder. Hình 3.27: Incremental encoder. Cấu tạo: Một đĩa xẻ rãnh được gắn trêntrục. Đầu đọc gồm 1 - 3 bộ thu phát quang. Đầu ra là xung vuông. Hình 3.28: Cấu tạo Incremental encoder. 120 Độ phân giải: Phụ thuộc rãnh trên 1 vòng. Ví dụ: có loại 100 P/R, 360 PR, 1000P/R, 3600P/R Ƣu điểm: Đầu ra dạng xung, nên trong các hệ thống điều khiển số không cần bộ chuyển đổi ADC. Dễ sử dụng, dễ đọc tín hiệu. Nhƣợc điểm: Có thể cần mạch giải mã và mạch đếm. Không lưu đươc giá trị khi bị mất điện. Đa số các loại incremental encoder sử dụng ngõ ra có hai thông lộ (channels) A và B để cảm biến vị trí. Các thông lộ A và B phát các xung ra lệch pha 90 độ với công dụng xác định vị trí và chiều quay của trục. Khi pha A sớm pha hơn B giả sử trục đang quay theo chiều kim đồng hồ thì khi A chậm pha hơn B trục quay theo chiều ngược lại. Như vậy bằng phương pháp xác định hay hiển thị tất cả số xung và góc lệch pha của các thông lộ A và B chúng ta có thể xác định được vị trí của trục và chiều quay. Ta còn có thông lộ thứ 3 gọi là thông lộ tạo tín hiệu tham chiếu (reference signal) cung cấp 1 xung cho một chu kỳ. Xung đơn dùng xác định chính xác vị trí tham chiếu. Hình 3.29: Dạng xung ngõ ra của incremental encoder. 121 2.3.7 Cách kết nối chân. 2.3.7.1 Kết nối truyền thông giữa máy tính và arduino. Nếu bạn sử dụng những mạch Arduino đã có chip hay một module nào đó builtin sẵn trong việc sử dụng chuyển đổi giao thức UART to Serial như Arduino UNO R3, Arduino Mega... thì bạn chỉ việc gắn dây USB vào là xong. Hình 3.30: Cáp kết nối arduino với máy tính. 122 2.3.7.2 Địa chỉ chân kết nối. Chân 22, 24, 26, 28 của arduino mega 2560 lần lượt được kết nối với 3,4,5,6 (Vcc, GND, A Vout, B Vout) của encoder để điều khiển động cơ 1. Chân 32, 34, 36, 38 của arduino mega 2560 lần lượt được kết nối với 3,4,5,6 (Vcc, GND, A Vout, B Vout) của encoder để điều khiển động cơ 2. Chân 42, 44, 46, 48 của arduino mega 2560 lần lượt được kết nối với 3,4,5,6 (Vcc, GND, A Vout, B Vout) của encorder để điều khiển động cơ 3. ồn +, -) của encoder. 123 III. LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN ROBOT 3.1 Lƣu đồ thuật toán. Begin Khởi tạo End Hiển thị LCD 124 Ret Cấu hình cho các chân tín hiệu giao tiếp với LCD Cấu hình cho các chân điều khiển 3 động cơ DC Khởi tạo các giá trị điều khiển 3 động cơ DC để robot về tư thế ban đầu Cấu hình các chân input cho công tắc an toàn 125 Lưu đồ 4 chế độ tự động. Chế độ tự động Chế độ 0 Chế độ 1 X=30° Y=30° Z=30° Xung PWM: 10% Chế độ 2 X=35° Y=35° Z=35° Xung PWM: 15% Chế độ 3 X=40° Y=40° Z=40° Xung PWM: 20%: Chế độ 4 X=45° Y=45° Z=45° Xung PWM: 25% Lặp lại 5 lần END 126 3.2 Chƣơng trình điều khiển. #include LiquidCrystal lcd(A0,A1,A4,A5,A6,A7); long X=0,Y=0,Z=0; long xungx=0,xungy=0,xungz=0; char data[2]={}; void setup() lcd.begin(16, 2); Serial.begin(9600); pinMode(2, INPUT_PULLUP); pinMode(3, INPUT_PULLUP); pinMode(18, INPUT_PULLUP); pinMode(19, INPUT_PULLUP); pinMode(20, INPUT_PULLUP); pinMode(21, INPUT_PULLUP); pinMode(10, OUTPUT); pinMode(8, OUTPUT); pinMode(6, OUTPUT); attachInterrupt(1,hamngatx, FALLING); attachInterrupt(5,hamngaty, FALLING); attachInterrupt(3,hamngatz, FALLING); hien_thi_goc();} void hamngatx() { if(digitalRead(2) == LOW){xungx++;} 127 else{xungx--;} } void hamngaty() { if(digitalRead(19) == LOW){xungy++;} else{xungy--;} } void hamngatz() { if(digitalRead(21) == LOW){xungz++;} else{xungz--;} } void serialEvent() { Serial.readBytes(data,2); if(data[0]==100) { delay(1); X=(data[1]); if(X<=0){X=0;}; } if(data[0]==101) { delay(1); Y=(data[1]); 128 if(Y<=0){Y=0;}; } if(data[0]==102) { delay(1); Z=(data[1]); if(Z<=0){Z=0;}; } if(data[0]==103) { delay(1); if(data[1]==103) { asm volatile ( "jmp 0"); } } hien_thi_goc(); } void hien_thi_goc() { lcd.setCursor(0,0); lcd.print(" Goc Dat :"); lcd.setCursor(0, 1); lcd.print("X="); lcd.print(X); 129 lcd.print(" Y="); lcd.print(Y); lcd.print(" Z="); lcd.print(Z); lcd.print(" "); } void dong_co_quay(int dong_co,int chieu_quay,int dulty) { switch (dong_co){ case 1: { if (chieu_quay==1) { analogWrite(9,dulty); digitalWrite(10,HIGH); } if (chieu_quay==0) { analogWrite(9,dulty); digitalWrite(10,LOW); } if (chieu_quay==3) { analogWrite(9,255); digitalWrite(10,LOW); } 130 break; } case 2: { if (chieu_quay==1) { analogWrite(7,dulty); digitalWrite(8,HIGH); } if (chieu_quay==0) { analogWrite(7,dulty); digitalWrite(8,LOW); } if (chieu_quay==3) { analogWrite(7,255); digitalWrite(8,LOW); } break; } case 3: { if (chieu_quay==1) { analogWrite(5,dulty); 131 digitalWrite(6,HIGH); } if (chieu_quay==0) { analogWrite(5,dulty); digitalWrite(6,LOW); } if (chieu_quay==3) { analogWrite(5,255); digitalWrite(6,LOW); } break; } } } //3432 xung 1 vòng với động cơ trục X //2160 xung 1 vòng với động cơ trục Y và Z void loop() { long xungxdat=X*3432/360; float dultyx=2.0*abs(abs(xungxdat)-abs(xungx)); if(dultyx>255.0){dultyx=255;} if(dultyx<0.0){dultyx=0;} if (abs(xungxdat) > abs(xungx)){dong_co_quay(1,0,255-dultyx*0.5);} 132 if (abs(xungxdat) < abs(xungx)){dong_co_quay(1,1,255-dultyx*0.5);} if (xungxdat == xungx){dong_co_quay(1,3,200);} long xungydat=Y*2160/360; float dultyy=2.0*abs(abs(xungydat)-abs(xungy)); if(dultyy>255.0){dultyy=255;} if(dultyy<0.0){dultyy=0;} if (abs(xungydat) > abs(xungy)){dong_co_quay(2,0,255-dultyy*0.5);} if (abs(xungydat) < abs(xungy)){dong_co_quay(2,1,255-dultyy*0.5);} if (xungydat == xungy){dong_co_quay(2,3,200);} long xungzdat=Z*2160/360; float dultyz=2.0*abs(abs(xungzdat)-abs(xungz)); if(dultyz>255.0){dultyz=255;} if(dultyz<0.0){dultyz=0;} if (abs(xungzdat) > abs(xungz)){dong_co_quay(3,0,255-dultyz*0.5);} if (abs(xungzdat) < abs(xungz)){dong_co_quay(3,1,255-dultyz*0.5);} if (xungzdat == xungz){dong_co_quay(3,3,200);}} 133 PHỤ LỤC 8: BỘ PHIẾU KHẢO SÁT VIỆN KHOA HỌC GIÁO DỤC VIỆT NAM NCS NGÀNH LL&LSGD. MÃ SỐ 62.14.01.02 Mẫu phiếu 1 Hà Nội, ngày ....tháng.... năm 2013 PHIẾU HỎI (Dành cho cán bộ quản lí và giảng viên) NCS đang thực hiện đề tài nghiên cứu "Dạy học Cơ điện tử dựa vào dự án ở đại học sư phạm kỹ thuật". Để có căn cứ xây dựng các biện pháp tổ chức dạy học cơ điện tử dựa vào dự án ở đại học sư phạm kỹ thuật, xin Thầy/Cô vui lòng cho biết ý kiến bằng cách đánh dấu () vào  thích hợp hoặc ghi vào các dòng để trống. Những thông tin thu được từ phiếu hỏi này chỉ dùng vào mục đích nghiên cứu, không dùng vào mục đích nào khác. Xin trân trọng cảm ơn! 1. Giới tính: Nam  Nữ  2. Chức vụ : Ban giám hiệu  Trưởng/phó khoa  Trưởng/phó bộ môn  Giảng viên  3. Trình độ học vấn: Tiến sĩ  Thạc sỹ  Đại học  4. Học vị: PGS  GS  5. Chuyên ngành đƣợc đào tạo:.................................................................. 6. Nhiệm vụ giảng dạy hiện nay: Dạy lý thuyết  Dạy thực hành  Dạy LT và TH  7. Thâm niên giảng dạy: 1-5 năm  Trên 5-10 năm  Trên 10 năm  8. Thâm niên quản lý: 1-5 năm  Trên 5-10 năm  Trên 10 năm  9. Trình độ đào tạo về sƣ phạm của Thầy/Cô. Tốt nghiệp đại học sư phạm  Tốt nghiệp cao đẳng sư phạm  Chứng chỉ sư phạm  Khác (ghi cụ thể): ... 134 10. Xin Thầy/Cô cho biết mức độ thƣờng xuyên sử dụng các nhóm phƣơng pháp dạy học đại học nào dƣới đây (1 thấp nhất, 5 cao nhất) Tên phƣơng pháp Mức độ thƣờng xuyên 1 2 3 4 5 1. Nhóm PPDH thông báo - thu nhận - Thuyết trình độc thoại - Thuyết trình đàm thoại - Thuyết trình nêu vấn đề - Thông báo tài liệu bằng phương tiện kỹ thuật 2. Nhóm PPDH làm mẫu - tái tạo - Làm mẫu trực tiếp - Làm mẫu gián tiếp 3. Nhóm PPDH kiến tạo - tìm tòi - Kiến tạo - tìm tòi di chuyển - Kiến tạo - tìm tòi biến đổi - Kiến tạo - tìm tòi bằng phân hóa hành động - Kiến tạo - tìm tòi theo giai đoạn 4. Nhóm PPDH khuyến khích - tham gia - Đối thoại giợ mở hay phương pháp Socrate - Đàm thoại Heuristic (đàm thoại khám phá) - Tranh luận hướng vào song đề - Đối thoại tự do hay đối thoại theo tình huống - Mô hình xác định giá trị - Mô hình lựa chọn và kết hợp giá trị - Mô hình khắc sâu giá trị 5. Nhóm PPDH dựa vào vấn đề - nghiên cứu - Mô hình thảo luận chung - Kỹ thuật thảo luận nhóm nhỏ - Kỹ thuật thảo luận lớp xã hội hóa - Kỹ thuật thảo luận giải đáp - Mô hình nghiên cứu động não (Công não) - Mô hình nghiên cứu tổng hợp hóa - Mô hình giải quyết vấn đề vào NCTH (Case Study) 6. Dạy học dựa vào dự án 135 11. Xin Thầy/Cô cho biết ý kiến về mức độ ảnh hƣởng của những yếu tố sau đến việc lựa chọn phƣơng pháp dạy học CTĐT Công nghệ Cơ điện tử (1 rất thấp, 5 rất cao) Nội dung Mức độ ảnh hƣởng 1 2 3 4 5 1. Nội dung CTĐT, nội dung các học phần 2. Năng lực chuyên môn của giảng viên 3. Đối tượng sinh viên 4. Cơ sở vật chất phục vụ dạy và học 5. Mức độ thành thạo nghiệp vụ sư phạm của giảng viên 6. Yêu cầu (áp lực) của việc đổi mới PPDH 7. Áp lực của việc dạy vượt giờ quy định 8. Sự khuyến khích động viên từ phía lãnh đạo nhà trường 12. Xin Thầy/Cô cho biết ý kiến về mức độ phù hợp của DHCĐT DVDA theo các tiêu chỉ dƣới đây. (1 rất thấp, 5 rất cao) Nội dung Mức độ phù hợp 1 2 3 4 5 1. Nội dung chƣơng trình đào tạo. - Tính liên ngành (cơ khí – điện tử - tin học) - Tính ứng dụng thực tế cao 2. Hình thức tổ chức dạy học. - Thiên về thực hành, thí nghiệm, thực tập - Seminar - Học theo nhóm 3. Cơ sở vật chất, trang thiêt bị dạy và học. - Khai thác tối đa những phương tiện hiện có của nhà trường - Tạo ra những mô hình, sản phẩm hữu dụng trong thực tiễn 4. Kinh phí trong dạy học: - Có thể thương mại hóa sản phẩm của DAHT - Có thể GV&SV phải tự mua sẵn dụng cụ và vật tư thực hiện dự án, 5. Khác 136 13. Xin Thầy/Cô cho biết ý kiến về mức độ cần quan tâm đến các yếu tố (ở Bảng sau) của GV khi tổ chức DHCĐT DVDA GV. (1 rất thấp, 5 rất cao) Nội dung Mức độ quan tâm 1 2 3 4 5 1. Mục đích của chương, bài, học phần, 2. Số lượng SV/lớp 3. Cơ sở vật chất – trang thiết bị 4. Đảm bảo chất lượng chuẩn đầu ra. 5. Đặc điểm của người học. 6. Tính chất, nội dung cần giảng dạy. 7. Kinh nghiệm của giáo viên. 8. Sự ủng hộ của cán bộ quản lý 14. Xin Thầy/Cô cho biết ý kiến về mức độ khó khăn có thể gặp phải trong quá trình tổ chức DHCĐT DVDA theo bảng liệt kê dƣới đây. (1 rất thấp, 5 rất cao) Nội dung Mức độ khó khăn 1 2 3 4 5 1. Chủ trương đổi mới PPDH của nhà trường 4.2 Kinh nghiệm thiết kế dự án học tập. 4.3 Năng lực lập kế hoạch và tổ chức DHDVDA của GV. 4.4 Thiếu ý tưởng chọn đề tài. 4.5 Đánh giá SV trong quá trình làm việc nhóm. 4.6 Kỹ năng học hợp tác, học theo nhóm của SV. 4.7 Phương tiện để thực hiện dự án học tập. 4.8 Giới hạn thời gian của chương trình. Mục đích của chương, bài. 2. Áp lực giảng dạy vượt giờ 3. Kinh nghiệm thực tiễn 4. Số sinh viên trong lớp đông 5. Năng lực lập kế hoạch và tổ chức DHDVDA của GV 6. Ý tưởng chọn đề tài 7. Xây dựng bộ công cụ đánh giá kết quả học tập của SV 8. Kỹ năng học hợp tác, học theo nhóm của SV 9. Phương tiện để thực hiện dự án học tập 10. Giới hạn thời gian của chương trình 11. Kinh phí thực hiện dự án học tập 12. Sự phối hợp giữa các GV (dự án liên môn) 13. Sự hợp tác với các đối tác bên ngoài 14. Môi trường thực hiện DHDVDA 15. Các khó khăn khác Trân trọng cám ơn quý thầy/cô! 137 VIỆN KHOA HỌC GIÁO DỤC VIỆT NAM NCS NGÀNH LL&LSGD. MÃ SỐ 62.14.01.02 Mẫu phiếu 2 Hà Nội, ngày ....tháng.... năm 2013 PHIẾU HỎI (Dành cho sinh viên) NCS đang thực hiện đề tài nghiên cứu "Dạy học Cơ điện tử dựa vào dự án ở đại học sư phạm kỹ thuật". Để có căn cứ xây dựng các biện pháp tổ chức dạy học cơ điện tử dựa vào dự án ở đại học sư phạm kỹ thuật, mong các em vui lòng cho biết ý kiến bằng cách đánh dấu () vào  thích hợp hoặc ghi vào các dòng để trống. Những thông tin thu được từ phiếu hỏi này chỉ dùng vào mục đích nghiên cứu, không dùng vào mục đích nào khác. Xin trân trọng cảm ơn! 1. Giới tính: Nam  Nữ  2. Tên trƣờng đang theo học: 3. Chuyên ngành đang học:............................................................................................ 4. Khóa học.Năm thứ . 5. Xin Anh/Chị cho biết ý kiến về mức độ thƣờng xuyên sử dụng các nhóm PPDH của GV trên lớp đƣợc liệt kê ở bảng dƣới đây. (1 thấp nhất, 5 cao nhất) Tên phƣơng pháp Mức độ vận dụng 1 2 3 4 5 1. Nhóm PPDH thông báo - thu nhận - Thuyết trình độc thoại - Thuyết trình đàm thoại - Thuyết trình nêu vấn đề - Thông báo tài liệu bằng phương tiện kỹ thuật 2. Nhóm PPDH làm mẫu - tái tạo - Làm mẫu trực tiếp - Làm mẫu gián tiếp 138 3. Nhóm PPDH kiến tạo - tìm tòi - Kiến tạo - tìm tòi di chuyển - Kiến tạo - tìm tòi biến đổi - Kiến tạo - tìm tòi bằng phân hóa hành động - Kiến tạo - tìm tòi theo giai đoạn 4. Nhóm PPDH khuyến khích - tham gia - Đối thoại giợ mở hay phương pháp Socrate - Đàm thoại Heuristic (đàm thoại khám phá) - Tranh luận hướng vào song đề - Đối thoại tự do hay đối thoại theo tình huống - Mô hình xác định giá trị - Mô hình lựa chọn và kết hợp giá trị - Mô hình khắc sâu giá trị 5. Nhóm PPDH dựa vào vấn đề - nghiên cứu - Mô hình thảo luận chung - Kỹ thuật thảo luận nhóm nhỏ - Kỹ thuật thảo luận lớp xã hội hóa - Kỹ thuật thảo luận giải đáp - Mô hình nghiên cứu động não (Công não) - Mô hình nghiên cứu tổng hợp hóa - Mô hình giải quyết vấn đề vào NCTH (Case Study) 6. Dạy học dựa vào dự án 6. Xin anh/Chị cho biết ý kiến về mức độ gần với kiểu DHDVDA của các hình thức dạy học sau đây. (1 rất thấp, 5 rất cao) Nội dung Mức độ quan tâm 1 2 3 4 5 1. Làm tiểu luận cuối khóa 2. Làm bài tập lớn/chuyên đề trên lớp 3. Làm đề tài nghiên cứu khoa học 4. Làm đồ án nghiệp 5. Thực tập tại các công ty, xí nghiệp. 139 6. Tham gia làm đề tài/luận án với các cá nhân tổ chức khác ngoài nhà trường. 7. Tổ chức hội thảo nhóm,Semina khoa học, 8. Tổ chức các buổi học tập ngoại khóa 7. Xin Anh/Chị cho biết ý kiến về mức độ khó khăn có thể gặp phải trong quá trình học tập theo kiểu dạy học dựa vào dự án. (1 rất thấp, 5 rất cao) Nội dung Mức độ khó khăn 1 2 3 4 5 1. Sự hình thành ý tưởng dự án học tập 4.2 Kinh nghiệm thiết kế dự án học tập. 4.3 Năng lực lập kế hoạch và tổ chức DHDVDA của GV. 4.4 Thiếu ý tưởng chọn đề tài. 4.5 Đánh giá SV trong quá trình làm việc nhóm. 4.6 Kỹ năng học hợp tác, học theo nhóm của SV. 4.7 Phương tiện để thực hiện dự án học tập. 4.8 Giới hạn thời gian của chương trình. Mục đích của chương, bài. 2. Sự thu thập thông tin thực trạng tại nơi sử dụng sản phẩm dự án 3. Thiếu kinh nghiệm về học theo kiểu dự án 4. Thiếu nguồn học liệu và phương tiện học tập 5. Số sinh viên trong lớp đông 6. Năng lực lập kế hoạch và tổ chức thực hiện dự án 7. Xây dựng bộ công cụ đánh giá kết quả học tập của SV 8. Kỹ năng học hợp tác, học theo nhóm của SV 9. Giới hạn thời gian của chương trình 10. Kinh phí thực hiện dự án học tập 11. Sự phối hợp giữa các GV và SV 12. Sự hợp tác với các đối tác bên ngoài 13. Môi trường thực hiện DHDVDA 14. Các khó khăn khác Trân trọng cám ơn quý Anh/Chị! 140 VIỆN KHOA HỌC GIÁO DỤC VIỆT NAM NCS NGÀNH LL&LSGD. MÃ SỐ 62.14.01.02 Mẫu phiếu 3 Hà Nội, ngày ....tháng.... năm 2013 PHIẾU HỎI (Dành cho cán bộ quản lí và giảng viên khi tiến hành thực nghiệm sư phạm) NCS đang thực hiện đề tài nghiên cứu "Dạy học Cơ điện tử dựa vào dự án ở đại học sư phạm kỹ thuật". Để có căn cứ xây dựng các biện pháp tổ chức dạy học cơ điện tử dựa vào dự án ở đại học sư phạm kỹ thuật, xin Thầy/Cô vui lòng cho biết ý kiến bằng cách đánh dấu () vào  thích hợp hoặc ghi vào các dòng để trống. Những thông tin thu được từ phiếu hỏi này chỉ dùng vào mục đích nghiên cứu, không dùng vào mục đích nào khác. Xin trân trọng cảm ơn! 1. Giới tính: Nam  Nữ  2. Chức vụ : Ban giám hiệu  Trưởng/phó khoa  Trưởng/phó bộ môn  Giảng viên  3. Trình độ học vấn: Tiến sĩ  Thạc sỹ  Đại học  4. Học vị: PGS  GS  5. Chuyên ngành đƣợc đào tạo:.................................................................................... 6. Nhiệm vụ giảng dạy hiện nay: Dạy lý thuyết  Dạy thực hành  Dạy LT và TH  7. Thâm niên giảng dạy: 1-5 năm  Trên 5-10 năm  Trên 10 năm  8. Thâm niên quản lý: 1-5 năm  Trên 5-10 năm  Trên 10 năm  9. Trình độ đào tạo về sƣ phạm của Thầy/Cô. Tốt nghiệp đại học sư phạm  Tốt nghiệp cao đẳng sư phạm  Chứng chỉ sư phạm  Khác (ghi cụ thể): ... 141 10. Xin Thầy/Cô cho biết ý kiến về mức độ phát triển các KN của SV khi tổ chức DHCĐT DVDA ở trƣờng ĐH SPKT thể hiện qua các phƣơng diện sau. (1 thấp nhất, 5 cao nhất) Ƣu điểm Mức độ hỗ trợ 1 2 3 4 5 1. Tăng cường tính chủ động, độc lập suy nghĩ của SV 2. Kích thích hứng thú, nỗ lực học tập của người học 3. Phát triển kỹ năng học hợp tác. 4. Tăng cường mối quan hệ giữa GV và SV. 5. Phát triển kỹ năng xã hội 6. Phát triển tính năng động người học trong học tập. 7. Rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn. 8. Phát triển kỹ năng giải quyết vấn đề. 9. Phát triển kỹ năng tư duy có phê phán. 10. Đảm bảo sự vững chắc của kiến thức. 11. Phát triển kỹ năng thích ứng với cuộc sống. 11. Xin Thầy/Cô cho biết ý kiến về mức độ quan trọng của các kỹ năng khi tổ chức DHCĐT DVDA (1 thấp nhất, 5 cao nhất) Nội dung các kỹ năng Mức độ quan trọng 1 2 3 4 5 1. Kỹ năng tổ chức và quản lý dự án học tập 2. Kỹ năng kích thích sự phát triển ý tưởng của người học 3. Kỹ năng khuyến khích, động viên người học. 4. Kỹ năng tổ chức lớp và nhóm học tập. 5. Kỹ năng quản lí thời gian và nguồn lực học tập. 6. Kỹ năng thiết kế mục tiêu và nội dung học tập. 7. Kỹ năng thiết kế hoạt động của người học. 8. Kỹ năng thiết kế phương pháp và kỹ thuật dạy học. 9. Kỹ năng thiết kế học liệu và phương tiện dạy học. 10. Kỹ năng quản trị rủi ro trong khi thực hiện dự án học tập 11. Kỹ năng thiết kế môi trường học tập. 142 12. Kỹ năng xây dựng công cụ đánh giá 13. Kỹ năng xử lý tình huống bất ngờ 14. Kỹ năng tạo hoặc huy động nguồn tài chính phục vụ DAHT 15. Kỹ năng thương mại hóa sản phẩm của DAHT 12. Xin Thầy/Cô cho biết ý kiến về mức độ thành thạo các kỹ năng khi SV thực hiện DAHT(1 thấp nhất, 5 cao nhất) Nội dung kỹ năng Mức độ thành thạo 1 2 3 4 5 1. Kỹ năng độc lập suy nghĩ, tìm tòi ý tưởng cho DAHT. 2. Kỹ năng tự truy tìm thông tin cần thiết liên quan đến vấn đề nghiên cứu. 3. Kỹ năng làm việc nhóm ( thảo luận, đối thoại, phản biện, thống nhất) 4. Kỹ năng lắng nghe và ra quyết định. 5. Kỹ năng chịu trách nhiệm trong phần công việc của mình 6. Kỹ năng chia sẽ kinh nghiệm học tập. 7. Kỹ năng sử dụng và vận hành các hệ thống thiết bị thực tế. 8. Kỹ năng quản lý và thực hiện dự án học tập. 9. Kỹ năng huy động nguồn lực để hoàn thành dự án 10. Kỹ năng trình bày, giới thiệu sản phẩm. 11. Kỹ năng hoàn thiện hồ sơ dự án học tập 12. Kỹ năng đánh giá. 13. Xin Thầy/Cô cho biết ý kiến về mức độ cần thiết mà GV phải tăng cƣờng hoạt động khi tổ chức DHCĐT DVDA ở trƣờng đại học SPKT. (1 thấp nhất, 5 cao nhất) Nội dung Mức độ cần thiết Không cần thiết Ít cần thiết Khá cần thiết Cần thiết Rất cần thiết 1. Chủ động tham mưa đề xuất với lãnh đạo quản lý về tăng cương đổi mới PPDH. 143 2. Tăng cường khai thác tối đa nguồn lực hiện có củ nhà trường phục vụ DHCĐT DVDA. 3. Chuẩn bị đầy đủ hồ sơ giảng dạy (Đầu tư thời gian thảo đáng) 4. Thường xuyên cập nhật thông tin về PPDH và tự rèn luyện các kỹ năng dạy học hiện đại. 5. Tăng cường tự học CNTT và Ngoại ngữ 6. Trau dồi về chuyên môn ( luôn cập nhật những thông tin mới về công nghệ,) 7. Hợp tác sâu rộng với các đối tác có liên quan đến lĩnh vực chuyên môn. 8. Tổ chức hoặc tham gia các hội thảo về chuyên môn hoặc đổi mới PPDH 9. Khác 144 VIỆN KHOA HỌC GIÁO DỤC VIỆT NAM NCS NGÀNH LL&LSGD. MÃ SỐ 62.14.01.02 Mẫu phiếu 4 Hà Nội, ngày ....tháng.... năm 2013 PHIẾU HỎI (Dành cho sinh viên lớp thực nghiệm) NCS đang thực hiện đề tài nghiên cứu "Dạy học Cơ điện tử dựa vào dự án ở đại học sư phạm kỹ thuật". Để có căn cứ xây dựng các biện pháp tổ chức dạy học cơ điện tử dựa vào dự án ở đại học sư phạm kỹ thuật, mong các em vui lòng cho biết ý kiến bằng cách đánh dấu () vào  thích hợp hoặc ghi vào các dòng để trống. Những thông tin thu được từ phiếu hỏi này chỉ dùng vào mục đích nghiên cứu, không dùng vào mục đích nào khác. Xin trân trọng cảm ơn! 1. Giới tính: Nam  Nữ  2. Tên trƣờng đang theo học:. 3. Chuyên ngành đang học:........................................................................................... 4. Khóa học.Năm thứ . 5. Xin Anh/Chị cho biết ý kiến về mức độ thƣờng xuyên sử dụng các hoạt động trong quá trình thực hiện DAHT trong Bảng sau? (1 thấp nhất, 5 cao nhất) Hoạt động Mức độ thƣờng xuyên 1 2 3 4 5 1. Tìm ý tưởng cho DAHT 2. Đặt tên đề tài/dự án học tập 3. Lập các kế hoạch thực hiện dự án học tập 3. Truy thông tin liên quan đến đề tài nghiên cứu 4. Lập công cụ khảo sát và tiến hành khảo sát thực tế 5. Lập nhóm và tham gia hoạt động cùng nhóm 145 6. Xin Anh/Chị cho biết ý kiến về mức độ quan trọng của các tiêu chí đánh giá sản phẩm của DAHT. (1 thấp nhất, 5 cao nhất) 7. Xin Anh/Chị cho biết ý kiến về mức độ quan trọng của các hoạt động trong quá trình thực hiện dự án học tập (1 thấp nhất, 5 cao nhất) 6. Tham gia các buổi seminar trên giảng đường 7. Tự học, tự nghiên cứu ngoài giờ 8. Luôn giữ mối liên hệ với GV và các thành viên trong nhóm 9. Lập sổ tay ghi chép mọi hoạt động của DAHT 10. Vận hành và trình bày sản phẩm 11. Hoàn thành hồ sơ dự án học tập. 12. Tự đánh giá quá trình, kết quả đề tài/dự án 13. Tham gia đánh giá kết quả đề tài của bạn Tiêu chí đánh giá Mức độ quan trọng 1 2 3 4 5 1. Chủ đề, ý tưởng của đề tài 2. Tính ứng dụng thực tiễn của sản phẩm 3. Chi phí để hoàn thiện dự án 4. Sự tiện lợi khi sử dụng sản phẩm 5. Hướng phát triển tiếp theo của sản phẩm 6. Mẫu mã và hình thức của sản phẩm 7. Sự tiêu hao năng lực khi vận hành của sản phẩm 8. Tuổi thọ (độ bền) của sản phẩm 9. Hồ sơ dự án học tập (thuyết minh, trình bày, Demon, các báo cáo,hướng dẫn quy trình vận hành,) 146 Nội dung Mức độ quan trọng 1 2 3 4 5 1. Tìm ý tưởng của dự án 2. Khảo sát nhu cầu sử dụng sản phẩm của DAHT 3. Tổ chức học nhóm thật tốt 4. Cách lập các kế họach thực hiện 5. Quản lý và sử dụng tối ưu các nguồn lực 6. Tổ chức tốt các hoạt động ngoài giờ trên lớp 7. Tăng cường ứng dụng CNTT trong quá trình thực hiện DAHT 8. Luôn ghi nhật ký (sổ tay) dự án 9. Hoàn thiện sản phẩm qua từng giai đoạn 10. Sửa chữa, bổ sung kịp thời những sai sót 11. Hoàn thiện hồ sơ dự án học tập (các báo cáo, các bản hướng dẫn, sản phẩm cuối cùng của dự án,...) 12. Tự đánh giá quá trình, kết quả, Đánh giá sản phẩm của nhóm khác 13. Khác 147 8. Xin Anh/Chị cho biết ý kiến về mức độ tăng cƣờng các kỹ năng học tập của SV khi tham gia thực hiện DAHT(1 thấp nhất, 5 cao nhất) Các kỹ năng Mức độ tăng 1 2 3 4 5 KN cộng tác khi tìm kiếm và chia sẻ thông tin học tập KN chia sẻ ý tưởng, ra quyết định và giải pháp chung. KN thảo luận và khái quát hóa thành kết luận chung KN sử dụng PP công não, trình bày ý tưởng, nhận xét KN xử lý dữ liệu qua diễn đàn, mạng học tập KN lắng nghe, thuyết phục người khác, thương lượng KN giao tiếp học thuật: chia sẻ kinh nghiệm học tập KN giao tiếp xã hội: xây dựng lòng tin lẫn nhau, KN ứng xử với những tình huống bất đồng, xung đột KN lập kế hoạch làm việc nhóm và quản lí thời gian. KN giám sát quá trình phân công nhiệm vụ, thực nghiệm KN hoạch định chiến lược học tập cá nhân và cho nhóm KN giải quyết vấn đề trong nhóm KN nhận xét, đánh giá và điều chỉnh học tập trong nhóm