Phương pháp mô phỏng trong giảng dạy chuyên ngành kỹ thuật

Nội dùng bài viết "Phương pháp mô phỏng trong giảng dạy các chuyên ngành kỹ thuật" nêu lên các nội dung chính là những lý do sử dụng Khoa học kỹ thuật trong giáo dục và xây dựng cấu trúc mô phỏng dạy học theo mô phỏng trong nghiên cứu khoa học.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Phương pháp mô phỏng trong giảng dạy chuyên ngành kỹ thuậtT¹p chÝ Khoa häc & C«ng nghÖ - Sè 4(48) Tập 1/N¨m 2008Tæng quan – Th«ng tin – Trao ®æiph−¬ng ph¸p m« pháng trong gi¶ng d¹y c¸c chuyªn ngµnh kÜ thuËtNg« Tø Thµnh (Häc viÖn C«ng nghÖ B−u chÝnh ViÔn th«ng)M« pháng th−êng ®−îc dïng trong nghiªn cøu khoa häc (NCKH), lµ qu¸ tr×nh ph¸t triÓnm« h×nh ho¸ mét ®èi t−îng cÇn nghiªn cøu. Thay cho viÖc ph¶i nghiªn cøu ®èi t−îng cô thÓ mµnhiÒu khi lµ kh«ng thÓ hoÆc rÊt tèn kÐm tiÒn cña, chóng ta x©y dùng c¸c m« h×nh ho¸ cña ®èit−îng ®ã trong phßng thÝ nghiÖm vµ tiÕn hµnh nghiªn cøu ®èi t−îng ®ã dùa trªn m« h×nh ho¸nµy. KÕt qu¶ rót ra ®−îc ph¶i cã kiÓm chøng víi kÕt qu¶ ®o ®¹c thùc tÕ. Dùa trªn nh÷ng kÕt qu¶®ã, ta cã thÓ rót ra h−íng ®i tiÕp cho nghiªn cøu vµ s¶n xuÊt vÒ sau. §©y lµ lÜnh vùc phøc t¹p,trong bµi b¸o nµy chØ giíi h¹n nghiªn cøu viÖc øng dông khoa häc c«ng nghÖ trong gi¸o dôc vµc¬ së lÝ luËn cho viÖc sö dông m« pháng trong d¹y häc nh»m ®æi míi ph−¬ng ph¸p gi¶ng d¹yhiÖn nay ë c¸c tr−êng ®¹i häc kÜ thuËt.1. Nh÷ng lÝ do sö dông Khoa häc c«ng nghÖ trong gi¸o dôc1.1. Nh÷ng bËt cËp vÒ ph−¬ng ph¸p truyÒn thèng khi d¹y chuyªn ngµnh kÜ thuËtPh−¬ng ph¸p gi¶ng d¹y cæ ®iÓn nÆng vÒ truyÒn ®¹t mét chiÒu, ®Æc tr−ng nhÊt lµ thÇygi¶ng, trß ghi. Sù minh häa b»ng h×nh vÏ hay mét vµi gi¸o cô trùc quan ®−îc xem nh− mét b−ícs©u h¬n trong ph−¬ng ph¸p gi¶ng d¹y. Cho sinh viªn lµm bµi tËp vµ c¸c h×nh thøc kiÓm tra còngchØ cã tÝnh chÊt cñng cè nh÷ng kiÕn thøc ®M ®−îc tiÕp thu mét c¸ch thô ®éng.Víi mét sè ngµnh häc, m«n häc cã tÝnh chÊt “s«i kinh, nÊu sö” th× cã thÓ ph−¬ng ph¸pgi¶ng d¹y truyÒn thèng, thÇy “gi¸p mÆt” víi trß ch−a lé râ c¸c nh−îc ®iÓm. Nh−ng ®èi víi lÜnhvùc gi¸o dôc kÜ thuËt, ph¶i ®µo t¹o c¶ kiÕn thøc vµ kÜ n¨ng nghÒ nghiÖp trong c¸c ngµnh c«ngnghiÖp cã møc ®é tù ®éng hãa, tin häc hãa ngµy cµng cao th× ph−¬ng ph¸p gi¶ng d¹y cò sÏ trënªn bÊt cËp v× nh÷ng lÝ do sau:- Do diÔn gi¶i chØ b»ng t− duy logic, thÇy truyÒn ®¹t ®Ó trß thu nhËn nªn chØ dõng l¹i®−îc ë c¸c m« h×nh to¸n häc hay s¬ ®å thuËt to¸n, l−u ®å c«ng nghÖ v.v..; kÕt qu¶ lµ c¸c kÜ s−,cö nh©n ®µo t¹o ra “«m mét mí lÝ thuyÕt” mµ khai triÓn øng dông rÊt khã kh¨n. Cã mét sè sinhviªn ph¸t huy ®−îc c¸c kiÕn thøc hµn l©m, nh−ng tØ lÖ nµy cßn rÊt khiªm tèn.- Do tiÕp thu thô ®éng, ng−êi häc bÞ h¹n chÕ sù s¸ng t¹o, thiÕu kh¶ n¨ng tù nghiªn cøutrong qu¸ tr×nh tiÕp cËn c¸c lÜnh vùc c«ng nghÖ míi, nªn sau qu¸ tr×nh häc, khi ra ngoµi thøc tÕsÏ bÞ ®éng víi c«ng viÖc, nhÊt lµ thiÕu kh¶ n¨ng tù ®µo t¹o, cËp nhËt vµ tù n©ng cao tr×nh ®é.- ThiÕu kh¶ n¨ng lµm viÖc nhãm, thiÕu kh¶ n¨ng hîp t¸c trong c«ng viÖc.1.2. TÝnh tÊt yÕu khi sö dông Khoa häc c«ng nghÖ trong gi¸o dôc chuyªn ngµnh kÜ thuËtGi¸o dôc kÜ thuËt trong thêi ®¹i tin häc ho¸ vµ tù ®éng ho¸ ngµy cµng s©u réng, c¸cchuyªn ngµnh häc sö dông ngµy cµng nhiÒu c¸c thiÕt bÞ thùc hµnh hiÖn ®¹i. NhiÒu m«n häc míira ®êi trªn c¬ së c¸c thµnh tùu khoa häc vµ c«ng nghÖ ë c¸c lÜnh vùc kÜ thuËt kh¸c nhau, nh−ngµnh c¬ khÝ t¨ng dÇn møc ®é tù ®éng ho¸, c¸c ngµnh kÜ thuËt ®iÖn, ®iÖn tö vµ c¬ khÝ ®an xennhau lµm cho ngµnh c¬ ®iÖn tö (mechatronic) ra ®êi vµ ph¸t triÓn. Møc ®é giao nhau râ nÐt trongchuyªn ngµnh c¬ ®iÖn tö cßn thÓ hiÖn ë sù tÝch hîp c¸c c«ng nghÖ kh¸c nhau. Tr−íc søc Ðp vÒc«ng nghÖ ®ã, cÇn ph¶i cã chiÕn l−îc ®æi míi ph−¬ng ph¸p gi¶ng d¹y c¸c chuyªn ngµnh kÜ thuËtë bËc ®¹i häc dùa vµo chÝnh thµnh tùu cña khoa häc c«ng nghÖ (KHCN).127T¹p chÝ Khoa häc & C«ng nghÖ - Sè 4(48) Tập 1/N¨m 2008Tæng quan – Th«ng tin – Trao ®æiB¶ng ®en, phÊn tr¾ng, m¸y chiÕu, m¸y ghi ©m, ®µi truyÒn thanh, truyÒn h×nh, m¸y tÝnh.§ã lµ mét qu¸ tr×nh ph¸t triÓn KHCN trong gi¸o dôc nãi chung, gi¶ng d¹y nãi riªng. LÞch sö øngdông KHCN vµo gi¸o dôc ®−îc kh¼ng ®Þnh dùa trªn hai lÝ do chÝnh:KHCN cã mÆt ë kh¾p mäi n¬i, khi mµ gi¸o dôc ë mäi quèc gia lu«n ®−îc −u tiªn hµng®Çu th× viÖc øng dông KHCN trong gi¸o dôc lµ lÏ ®−¬ng nhiªn.- KÕt qu¶ nghiªn cøu thö nghiÖm ¸p dông KHCN, c¸c ph−¬ng ph¸p m« pháng trªn m¸ytÝnh ®M gi¶i quyÕt ®−îc bÊt cËp cña c¸ch d¹y häc truyÒn thèng, mang l¹i hiÖu qu¶ râ rÖt tronggi¸o dôc.ViÖc ¸p dông KHCN trong gi¸o dôc lµ vÊn ®Ò lín ®M ®−îc tr×nh bµy kh¸ kÜ trong [4],trong bµi b¸o nµy chØ tËp trung nghiªn cøu vÒ m« pháng trong d¹y häc.2. X©y dùng cÊu tróc m« pháng trong d¹y häc theo m« h×nh m« pháng trong nghiªncøu khoa häc2.1. M« pháng trong nghiªn cøu khoa häcNgµy nay, nhê c¸c m¸y tÝnh cã tèc ®é nhanh, dung l−îng bé nhí lín, céng víi kÜ thuËtlËp tr×nh hiÖn ®¹i nªn cã thÓ x©y dùng ®−îc c¸c m« h×nh ®èi t−îng cã cÊu tróc phøc t¹p. B¶n chÊtcña ph−¬ng ph¸p m« pháng lµ x©y dùng mét m« h×nh thÓ hiÖn b»ng ch−¬ng tr×nh m¸y tÝnh cho®èi t−îng cÇn nghiªn cøu, sau ®ã tiÕn hµnh c¸c thùc nghiÖm trªn m« h×nh (h×nh 1). Nh− vËy, M«pháng lµ thùc nghiÖm quan s¸t vµ ®iÒu khiÓn trªn m« h×nh cña ®èi t−îng quan s¸t.CÊu tróc cña ph−¬ng ph¸p m« pháng (PPMP) gåm: §èi t−îng cÇn nghiªn cøu, m« h×nh,kÕt qu¶ nghiªn cøu m« h×nh (h×nh 1).§èi t−îng nghiªn cøu(1) ...