ứng dụng thí nghiệm - thực hành ảo trong dạy thực hành kỹ thuật số

Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội
LỜI NÓI ĐẦU
***
Trong thời đại phát triển khoa học, công nghệ thông tin và truyền thông
(ICT), con người và tất cả những gì xung quanh cuộc sống của con người
đều có sự thay đổi dưới tác động của sức mạnh công nghệ.
Trong đó, giáo dục cũng là một trong số các lĩnh vực ứng dụng
hiệu quả công nghệ thông tin và các thành tựu khoa học – kỹ thuật. Việc ứng
dụng thành công các thiết bị kỹ thuật số: máy tính, máy chiếu, phần mềm…
đã mang đến cho giáo dục những điều kiện phát triển thuận lợi. Trong dạy
học, dựa trên xu hướng sử dụng môi trường thực tại ảo (VR), các nhà giáo
dục đã nghiên cứu xây dựng và sử dụng thành công công nghệ này trong quá
trình dạy và học.
Trong nội dung đồ án, em không đi sâu vào nghiên cứu thực tại ảo và
công nghệ thực tại ảo mà chỉ tìm hiểu một hình thức thể hiện là thí nghiệm –
thực hành ảo và ứng dụng thí nghiệm – thực hành ảo trong dạy học thực
hành Kỹ thuật số. Việc tìm hiểu nội dung này không chỉ giúp em có được
những hiểu biết xung quang vấn đề thí nghiệm – thực hành ảo, mà còn có
thể thu được những kiến thức bổ ích trong công việc sau này.
Kết thúc thời gian làm đồ án, em xin chân thành cảm ơn thầy Bùi
Ngọc Sơn ( Bộ môn Công nghệ dạy học – Khoa Sư phạm kỹ thuật – Trường
Đại học Bách Khoa Hà Nội ) – đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em trong suốt
quá trình thực hiện đề tài. Sự chỉ bảo và định hướng của thầy là nền tảng
vững chắc giúp em có thể hoàn thành đề tài một cách tốt nhất. Một lần nữa,
em xin cảm ơn và kính chúc thầy sức khỏe, niềm vui và thành đạt!
Cảm ơn các thầy cô khoa Sư phạm kỹ thuật và các bạn bè đã tạo điều
kiện, động viên và giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện đề tài.

Nông Thị Hiền – SPKT Điện Tử K50 Thí nghiệm – Thực hành ảo
1
Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội

MỤC LỤC
***
Lời nói đầu………………………………………………………………… 1
Mục lục………………………………………………………………………2
Danh sách hình vẽ……………………………………………………… 4
Danh sách bảng biểu…………………………………………………… 6
Danh sách các từ viết tắt…………………………………………………… 7
MỞ ĐẦU…………………………………………………………………….8
CHƯƠNG I – CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VIỆC SỬ DỤNG
THÍ NGHIỆM - THỰC HÀNH ẢO TRONG DẠY THỰC HÀNH… …13
1.1. Tình hình ứng dụng CNTT và truyền thông hiện nay………… 13
1.1.1. Trong du lịch - giải trí……… ……… … ………………13
1.1.2. Trong giáo dục………………………… …… ……… …25
1.1.3. Trong lĩnh vực khoa học–kỹ thuật và một số lĩnh vực khác 34
1.2. Cơ sở lý luận về ứng dụng TN – TH ảo trong
dạy học thực hành……………………………………………… 42
1.2.1. Một số khái niệm……………………………………… …42
1.2.2. Sử dụng Game trong dạy học………………………… ….61
CHƯƠNG II - CƠ SỞ THỰC TIỄN VIỆC ỨNG DỤNG
THÍ NGHIỆM –THỰC HÀNH ẢO TRONG DẠY THỰC HÀNH…… 68
2.1. Thực trạng dạy học thực hành nói chung……………………… 68
2.1.1. Nội dung – Phương pháp dạy học thực hành…… ……… 68
2.1.2. Trình độ giáo viên dạy thực hành……….………………… 72
2.1.3. Phương tiện – Cơ sở vật chất dạy học thực hành……………73
2.1.4. Khả năng phát huy tính tích cực sáng tạo của người học… 78
2.2. Những đòi hỏi hiện nay trong dạy thực hành……………………80
2.2.1. Đòi hỏi về phương pháp dạy học thực hành………….…… 80
Nông Thị Hiền – SPKT Điện Tử K50 Thí nghiệm – Thực hành ảo
2
Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội

2.2.2. Đòi hỏi về đổi mới nội dung–phương tiện dạy học thực
hành…………………………………………………………………81
2.2.3. Nâng cao trình độ đội ngũ giáo viên và cơ sở vật chất dạy
học thực hành……………………………………………………….83
2.3. Khả năng ứng dụng TN – TH ảo trong dạy học thực hành…… 84
2.3.1. Ưu điểm của TN – TH ảo so với TH – TH thực…………… 84
2.3.2 Hiệu quả ứng dụng công nghệ thông tin…………….……… 87
CHƯƠNG III – ỨNG DỤNG TN – TH ẢO TRONG DẠY
THỰC HÀNH KỸ THUẬT SỐ……………………………………………94
3.1. Ứng dụng TN – TH ảo trong dạy học thực hành………………….94
3.1.1. Nguyên tắc sử dụng TN – TH ảo trong dạy thực hành… … 95
3.1.2. Quy trình sử dụng TN – TH ảo trong dạy thực hành…………98
3.2. Ứng dụng TN – TH ảo trong dạy thực hành Kỹ thuật số……….103
3.2.1. Đặc điểm và phạm vi ứng dụng của Kỹ thuật số……….… 103
3.2.2. Giới thiệu một số phần mềm để xây dựng và sử dụng TN – TH
ảo………………………………………………………………… 109
3.2.3. Ứng dụng xây dựng một bài dạy thực hành cụ thể
môn Kỹ thuật số - có sử dụng TN – TH ảo……………………… 115
KẾT LUẬN……………………………………………………………….122
TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………… 123
Nông Thị Hiền – SPKT Điện Tử K50 Thí nghiệm – Thực hành ảo
3
Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội
DANH SÁCH HÌNH VẼ
***
Hình 1.1. Giao diện làm việc của YouTube……………………………… 15
Hình 1.2. Thẻ nhớ SlotMusic và máy nghe nhạc Sansa slotMusic……… 16
Hình 1.3. Apple iPod Touch (16GB)………………………………………17
Hình 1.4. Giao diện khới động của trò chơi……………………………… 19
Hình 1.5. Không gian phòng nhảy Audition……………………………….20

Hình 1.6. Một cảnh trong Chuyện hai chiếc bình………………………….21
Hình 1.7. Toàn cảnh thánh đường Aya Sofya…… ………………………23
Hình 1.8. Thánh đường Hagia Sofia nhìn từ bên ngoài……………… …24
Hình 1.9. Nhà hát Odeon of Pericles………………………………………25
Hình 1.10. Giao diện phần mềm giúp học tốt vật lý Physics Simulations…30
Hình 1.11. Phần mềm thiết kế thí nghiệm vật lý ảo lớp 12……………… 31
Hình 1.12. Giao diện làm việc của Crocodile Chemistry………………… 32
Hình 1.13. Mô phỏng kiểm tra độ an toàn của người trong xe…………….37
Hình 1.14. Màn hình mô phỏng lái máy bay……………………………….38
Hình 1.15. Giao diện thi lý thuyết lái xe ô tô, mô tô 2 bánh……………….40
Hình 1.16. Mô phỏng lái xe ô tô………………………………………… 41
Hình 1.17. Trò chơi toán học Flash……………………………………… 62
Hình 1.18. Trò chơi toán học Monkey Math……………………………….63
Hình 1.19. Học tiếng Anh bằng máy chơi game NintendoDS…………… 64
Hình 2.1. Giờ học thực hành nghề sửa ô tô……………………………… 70
Hình 2.2. Giờ học thực hành nghề điện tử……………………………… 70
Hình 2.3. Giờ thực hành chuyên ngành cơ khí…………………………….76
Hình 2.4. Bãi tập thực hành ngoài trời…………………………………….76
Hình 3.1. Sơ đồ thể hiện quy trình sử dụng Thí nghiệm – thực hành ảo 99
Nông Thị Hiền – SPKT Điện Tử K50 Thí nghiệm – Thực hành ảo
4
Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội
Hình 3.2. Một học sinh đang tương tác với một tấm bảng kỹ thuật số… 106
Hình 3.3. Library of Congress - Thư viện lớn nhất thế giới…………… 107
Hình 3.4. Hệ thống rạp hát gia đình của Samsung……………………….109
Hình 3.5. Màn hình chính của phần mềm Crocodile Physics 6.05………110
Hình 3.6. Thí nghiệm hóa học với Crocodile chemistry……… ……….111
Hình 3.7. Hình ảnh phần mềm The Digital Frog……………………… 113
Hình 3.8. Kết quả hiển thị mô phỏng mạch chạy chữ SPKT ĐT…………121
Nông Thị Hiền – SPKT Điện Tử K50 Thí nghiệm – Thực hành ảo

5
Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội
DANH SÁCH BẢNG BIỂU
***
Bảng 1.1. Một số phần mềm/trò chơi ứng dụng trong dạy học…………….66
Bảng 2.1. Bảng số liệu thiết bị đã cấp cho các trường thực hành THCS….75
từ tháng 4/2005 đến tháng 12/2008
Bảng 3.1.Một số phần mềm TN - TH ảo hỗ trợ cho dạy học…………… 114
Nông Thị Hiền – SPKT Điện Tử K50 Thí nghiệm – Thực hành ảo
6
Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội
DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT
***
Viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt
ICT Information and communication
technology
Công nghệ thông tin và
truyền thông
IT Information technology Công nghệ thông tin
VR Virtual Reality Thực tại ảo
CBT Computer Base Training Dạy học dựa vào máy tính
CAD Computer – Aided Design Phần mềm thiết kế với sự
trợ giúp của máy tính
VLab Virtual Laboratory Phòng thực hành ảo
TN – TH Thí nghiệm – thực hành
CNTT Công nghệ thông tin
Nông Thị Hiền – SPKT Điện Tử K50 Thí nghiệm – Thực hành ảo
7
Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội
MỞ ĐẦU

***
1. Tên đề tài
Ứng dụng Thí nghiệm - thực hành ảo trong dạy thực hành Kỹ thuật số
2. Lý do chọn đề tài
Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển của khoa học- kỹ
thuật, nền kinh tế, văn hóa, giáo dục…nước ta cũng có nhiều thay đổi mạnh
mẽ.
Trong đó, giáo dục là một trong số các lĩnh vực ứng dụng khá nhiều
các thành tựu khoa học, kỹ thuật và được đánh dấu bằng việc sử dụng các
phần mềm mô phỏng trong quá trình dạy và học. Trên cơ sở tính khả thi của
các phần mềm mô phỏng này, các nhà khoa học đã nghiên cứu, xây dựng và
cho ra đời một phương pháp giảng dạy mới hiệu quả, đó là phương pháp sử
dụng thí nghiệm - thực hành ảo trong dạy học, đặc biệt là dạy học thực hành.
Với thí nghiệm - thực hành ảo, người học có thể kiểm nghiệm, ứng dụng
được lý thuyết mà không nhất thiết phải thao tác trên điều kiện thực tế, có
thể tiếp thu kiến thức một cách trực quan, dễ hiểu nhất bằng ngôn ngữ hình
ảnh cụ thể. Đặc biệt là đối với dạy học các môn kỹ thuật và trong đào tạo
nghề, thí nghiệm - thực hành ảo càng có vai trò quan trọng.
Xuất phát từ yêu cầu cụ thể của việc dạy các môn kỹ thuật và yêu cầu
của dạy học thực hành, đòi hỏi người dạy phải cung cấp đủ về kiến thức,
thuần thục về kỹ năng cho người học để có thể trang bị cho người học hành
trang tốt nhất có thể khi ra trường. Trong khi đó, một thực trạng đặt ra trong
vấn đề dạy thực hành hiện nay đó là vấn đề không đổi mới trong phương
pháp, hạn chế về phương tiện giảng dạy dẫn đến sự không hứng thú tiếp thu
của người học. Do đó, đòi hỏi phải có một phương pháp giảng dạy mới tạo
Nông Thị Hiền – SPKT Điện Tử K50 Thí nghiệm – Thực hành ảo
8
Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội
ấn tượng và có hiệu quả trong quá trình dạy học. Nhất là trong thời đại phát
triển công nghệ thông tin, khi xu hướng sử dụng máy tính và các phần mềm

ứng dụng đang ngày càng phổ biến thì trong dạy học cũng phải có những
thay đổi để có thể bắt kịp với nhịp độ phát triển giáo dục trong khu vực cũng
như trên thế giới.
Bên cạnh đó, trên cơ sở thực tế, sự có mặt và phạm vi ứng dụng của
công nghệ số ngày càng khẳng định vai trò cũng như những đóng góp quan
trọng của nó trong hầu hết các lĩnh vực. Chính vì vậy, việc giảng dạy kỹ
thuật số đã và đang được quan tâm phát triển trong các trường chuyên
nghiệp hiện nay. Đặc biệt là trong vấn đề dạy học thực hành, là giai đoạn
hình thành và phát triển những kiến thức, tri thức kỹ năng, kỹ xảo cơ bản tạo
nền tảng cho sự phát triển nghề nghiệp sau này của người học.
Chính vì vậy, trong đồ án của mình, em lựa chọn đề tài “Ứng dụng thí
nghiệm - thực hành ảo trong dạy thực hành kỹ thuật số” để minh họa và làm
rõ hơn cho tác dụng của việc sử dụng thí nghiệm – thực hành ảo trong quá
trình dạy học thực hành nói chung và dạy thực hành kỹ thuật số nói riêng.
Hy vọng, với sự đóng góp của thí nghiệm – thực hành ảo trong dạy và
học sẽ đem đến một phong cách giảng dạy, học tập mới chất lượng và lý thú.
Góp phần giúp người học, đặc biệt là các em học sinh chủ động, tích cực tìm
hiểu và nắm bắt tri thức công nghệ trong các môn học có tính ứng dụng thực
tiễn cao như môn học kỹ thuật số.
3. Đối tượng và mục tiêu nghiên cứu
a) Đối tượng nghiên cứu:
Thí nghiệm – thực hành ảo và quá trình sử dụng thí nghiệm –
thực hành ảo trong dạy thực hành môn Kỹ thuật số.
b) Mục tiêu nghiên cứu:
Nông Thị Hiền – SPKT Điện Tử K50 Thí nghiệm – Thực hành ảo
9
Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội
 Đặc điểm thí nghiệm - thực hành ảo
 Đánh giá tác dụng của thí nghiệm - thực hành ảo trong:
• Dạy học

• Đặc biệt là trong dạy thực hành
 Quá trình sử dụng thí nghiệm – thực hành ảo trong dạy học thực
hành.
4. Nhiệm vụ nghiên cứu
 Nghiên cứu cơ sở lý luận về thí nghiệm - thực hành ảo
 Nghiên cứu về dạy học thực hành
 Xây dựng mẫu một bài dạy thực hành Kỹ thuật số có sử dụng thực
hành ảo
5. Phạm vi nghiên cứu
Đề tài “ Ứng dụng thí nghiệm - thực hành ảo trong dạy thực hành môn
kỹ thuật số” cho sinh viên chuyên ngành điện tử các trường trung học
chuyên nghiệp và cao đẳng, đại học và các trung tâm đào tạo nghề
điện tử.
6. Phương pháp nghiên cứu
Sử dụng kết hợp giữa phương pháp nghiên cứu lý thuyết và phương
pháp thực nghiệm.
Phương pháp nghiên cứu lý thuyết :
Tổng hợp và phân tích các tài liệu lý thuyết để xây dựng cơ sở lý luận
cho đề tài.
Phương pháp thực nghiệm:
Dựa trên sự hoạt động của các phần mềm mô phỏng cụ thể được cài
đặt cho từng bài, quan sát, đánh giá và kiểm nghiệm các giả thuyết
đã đưa ra.
Nông Thị Hiền – SPKT Điện Tử K50 Thí nghiệm – Thực hành ảo
10
Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội
7. Dự kiến kết cấu nội dung
Dự kiến kết cấu nội dung của đề tài gồm 3 chương
CHƯƠNG I
CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA THÍ NGHIỆM – THỰC HÀNH ẢO

Nội dung chương này trình bày về tình hình ứng dụng công nghệ
thông tin và truyền thông hiện nay và một số khái niệm liên quan đến thí
nghiệm – thực hành ảo, dạy học thực hành.
CHƯƠNG II
CƠ SỞ THỰC TIỄN
Bao gồm các vấn đề liên quan đến thực trạng dạy và học thực hành ở
nước ta trong giai đoạn hiện nay, những đòi hỏi đặt ra cho dạy học thực
hành. Trên cơ sở đó, xem xét khả năng ứng dụng của thí nghiệm – thực hành
ảo trong dạy và học thực hành.
CHƯƠNG III
ỨNG DỤNG THÍ NGHIỆM – THỰC HÀNH ẢO TRONG DẠY THỰC
HÀNH KỸ THUẬT SỐ
Trên nền tảng cơ sở thực tiễn đưa ra ở phần trên, nội dung chương này
là sự trình bày các nguyên tắc, quy trình sử dụng thí nghiệm – thực hành ảo
trong việc dạy thực hành và ứng dụng sử dụng cho một bài thực hành cụ thể
trong dạy thực hành Kỹ thuật số. Qua đó, thể hiện rõ vai trò, vị trí và hiệu
quả sử dụng thí nghiệm – thực hành ảo trong quá trình dạy học thực hành.
 KẾT LUẬN
 TÀI LIỆU THAM KHẢO
8. Dự kiến kết quả nghiên cứu
Nông Thị Hiền – SPKT Điện Tử K50 Thí nghiệm – Thực hành ảo
11
Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội
 Đưa ra được một số tiêu chuẩn chung nhất trong việc ứng dụng
thí nghiệm – thực hành ảo trong dạy thực hành.
 Xây dựng mẫu một bài thí nghiệm - thực hành ảo cụ thể trong
dạy thực hành Kỹ thuật số
9. Lĩnh vực ứng dụng
Ứng dụng trong dạy thực hành kỹ thuật số và trong các nội dung học
tập yêu cầu tính trực quan, sinh động, đặc biệt là trong dạy và học thực hành

các môn kỹ thuật, đào tạo nghề.
Nông Thị Hiền – SPKT Điện Tử K50 Thí nghiệm – Thực hành ảo
12
Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội
CHƯƠNG I
CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA THÍ NGHIỆM – THỰC HÀNH ẢO
1.1. Tình hình ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông hiện nay
Ngày nay, cùng với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật và những thành
tựu công nghệ đã kéo theo sự phát triển của rất nhiều các lĩnh vực đời sống,
xã hội. Sự phát triển không ngừng của công nghệ thông tin (CNTT) và
truyền thông cùng với công nghệ kết nối internet không chỉ đem lại lợi
nhuận về mặt kinh tế mà còn góp phần thu hẹp khoảng cách địa lý, trình độ
hiểu biết giữa các khu vực, quốc gia và con người trên thế giới. Bên cạnh đó,
việc ứng dụng khoa học – kỹ thuật và các thành quả công nghệ thông tin còn
góp phần mở ra những con đường mới triển vọng cho sự phát triển các mặt
kinh tế, giáo dục, văn hóa – du lịch…, tạo điều kiện thuận lợi để tiến hành
công việc một cách hiệu quả. Trong đó, máy vi tính với các phần mềm
phong phú đã trở thành một công cụ đa năng ứng dụng trong mọi lĩnh vực
của nghiên cứu, sản xuất và đời sống. Tuy nhiên nếu như công dụng của
máy tính là có thể đo đếm được thì sự ra đời của mạng máy tính toàn cầu
(Internet) đem lại những hiệu quả vô cùng lớn, không thể đo đếm được.
Chính vì vậy, ngày nay chúng ta thường nghe nói đến thuật ngữ CNTT và
Truyền thông (ICT) thay vì CNTT (IT). Trong nội dung dưới đậy, chúng ta
cùng tìm hiểu các ứng dụng nổi bật của công nghệ thông tin và truyền thông
trong: giáo dục, du lịch - giải trí và một số lĩnh vực khoa học – kỹ thuật.
1.1.1. Trong du lịch - giải trí
Như chúng ta đã biết, công nghệ thông tin (IT) là ngành kỹ thuật vận
dụng tất cả các tiến bộ về khoa học, công nghệ, kỹ thuật lập trình, điện tử,
toán học, quản trị học để thu thập, biến đổi, truyền tải, lưu trữ, phân tích,
Nông Thị Hiền – SPKT Điện Tử K50 Thí nghiệm – Thực hành ảo

13
Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội
suy luận, sắp xếp thông tin phục vụ cho lợi ích của con người. Bằng cách
sử dụng máy tính, internet, phần mềm…công nghệ thông tin đã khẳng định
vị trí và vai trò to lớn trong du lịch, giải trí và các lĩnh vực khác của đời sống
xã hội.
 Trong giải trí
Công nghệ thông tin và truyền thông thể hiện khả năng ứng dụng nổi
bật trong các hình thức thư giãn hiệu quả: xem tin tức, nói chuyện qua mạng
(chat), nghe nhạc, xem phim trực tuyến (phim online),…đặc biệt là trong các
trò chơi điện tử. Ngày nay, cùng với sự phát triển kinh tế và nhu cầu giải trí
trong thời đại mới, mạng internet ra đời đã mang đến cho con người một thế
giới giải trí vừa đa dạng về thể loại, nội dung vừa sinh động về hình thức thể
hiện. Một cách cụ thể:
+ Trong phim ảnh và ca nhạc:
Sự ra đời của một loạt các trang nhạc số đã cung cấp cho người nghe
một thư viện nhạc khổng lồ. Trong các trang này, chỉ với một vài thao tác
nhấp chuột đơn giản, bạn có thể thưởng thức trực tiếp hoặc tải về máy một
cách nhanh chóng các bài nhạc mà mình yêu thích. Hơn thế nữa, trong
trường hợp bạn không muốn phải chen chúc trong đam đông khán giả hoặc
không có thời gian theo dõi trực tiếp các buổi ca nhạc, hài kịch,…thì công
nghệ kết nối internet sẽ mang đến trong chiếc máy tính của bạn đầy đủ
những hình ảnh và không khí sôi động này. Điển hình với việc sử dụng từ
khóa “youtube” bạn có tìm kiếm và thưởng thức được phần lớn các đoạn
phim, các clip ca nhạc, thời trang… mà bạn quan tâm.
Nông Thị Hiền – SPKT Điện Tử K50 Thí nghiệm – Thực hành ảo
14
Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội
Hình 1.1. Giao diện làm việc của YouTube
1

Youtube là một trang web chia sẻ video, nơi người dùng có thể tải lên,
xem và chia sẻ các video clip, là môi trường quảng cáo, truyền thông phổ
biến và hiệu quả, là một trong số các trang giải trí thu hút được sự chú ý của
nhiều độ tuổi người xem khác nhau.
Ngoài ra, trong thời đại phát triển công nghệ, các hãng sản xuất không
ngừng nghiên cứu, nâng cấp và cho ra đời các thiết bị giải trí ngày càng hiện
đại hơn, đáp ứng tối đa nhu cầu của người dùng. Trong đó, sự ra đời của các
thiết bị lưu trữ và nghe nhạc bỏ túi (mini) đã và đang thu hút được sự chú ý
của rất nhiều bạn trẻ. Trong đó phải kể đến sự xuất hiện của thẻ nhớ và xu
hướng thưởng thức âm nhạc trong thẻ nhớ. Năm 2008, hãng SanDisk đã ra
mắt một sản phẩm máy nghe nhạc cầm tay mới Sansa slotMusic Player.
Theo công ty cho biết thì thiết này được thiết kế đặc biệt dành cho việc sử
dụng với loại thẻ slotMusic. Đây là một thẻ nhớ có khả năng chứa các album
1
/>Nông Thị Hiền – SPKT Điện Tử K50 Thí nghiệm – Thực hành ảo
15
Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội
âm nhạc. Đặc biệt, loại thẻ này có một đầu đọc sử dụng giao tiếp USB, do
đó, người dùng cũng có thể sử dụng thẻ nhớ với bất kỳ chiếc máy tính nào
hỗ trợ chuẩn USB
2
.

Hình 1.2. Thẻ nhớ SlotMusic và máy nghe nhạc Sansa slotMus
3
Không chỉ có vậy, các con đường tiếp cận thông tin giải trí ngày càng
được phát triển đa dạng. Dựa trên nền tảng kết hợp hiệu quả giữa công nghệ
thông tin và công nghệ số, đã mở ra cho con người một phong cách làm
việc, giải trí mới mẻ và hiện đại. Trong đó phải kể đến nền công nghiệp điện
ảnh, một lĩnh vực ứng dụng hiệu quả công nghệ thông tin (các kỹ xảo điện

ảnh được xây dựng trên kỹ thuật thiết kế đồ họa 3D, kỹ thuật lập trình máy
tính…). Trong lịch sử điện ảnh, đã có rất nhiều các bộ phim nổi tiếng không
chỉ dựa trên nội dung hay mà còn phải nhờ đến sự đóng góp quan trọng của
kỹ xảo điện ảnh, như: Titanic, Công viên khủng long, Trân Châu Cảng, Xác
ướp Ai Cập, Người Hùng Cùng các hình thức trình chiếu cũng ngày càng
phong phú. Bên cạnh việc theo dõi các tác phẩm điện ảnh và nhiều thông tin
khác trên truyền hình, qua mạng, người dùng còn có thể xem phim, xem
bóng đá…tại bất cứ nơi nào với các máy xem phim di động hiện đại.
2
USB (Universal Serial Bus) là thiết bị lưu trữ thông tin và kết nối với máy tính.
3
/>Nông Thị Hiền – SPKT Điện Tử K50 Thí nghiệm – Thực hành ảo
16
Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội
Hình 1.3. Apple iPod Touch (16GB)
4
Apple iPod Touch có chất lượng hình ảnh tốt, kết nối Wi-Fi internet
thuận tiện cho phép tải phim và nhạc và các thông tin khác
5
.
Với Apple iPod Touch cũng như một số loại máy xem phim di động
khác Archos 605 WiFi (30GB), Archos AV500 Mobile DVR (30GB),
Archos 504 (80GB), Creative Zen Vision W (60GB), người dùng có thể xem
phim trên các kênh ti vi, kết nối mạng không dây cho phép tải phim và nhạc
nhanh chóng…
+ Trong các trò chơi giải trí:
Sự xuất hiện của các trò chơi trên máy tính, trò chơi trực tuyến đã đem
lại cho người chơi một hứng thú mới trong việc khám phá và trinh phục các
mục tiêu ảo. Đặc biệt là sự có mặt của một loạt các game (trò chơi) được
thiết kế, xây dựng trên cơ sở thiết kế đồ họa đặc sắc. Trong các game này,

người chơi được đắm chìm trong một không gian sống động như thật với các
nhân vật, đồ đạc… được thể hiện trên không gian ba chiều đẹp mắt. Đặc
điểm mới mẻ và đã tạo thành trào lưu phát triển mạnh trong thế giới game
4
/>5
/>Nông Thị Hiền – SPKT Điện Tử K50 Thí nghiệm – Thực hành ảo
17
Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội
này được xây dựng và ứng dụng giữa trên công nghệ thực tại ảo Virtual
Reality (VR).
Thực tại ảo (Virtual Reality - VR), là công nghệ sử dụng các kỹ thuật
mô hình hóa không gian ba chiều với sự hỗ trợ của các thiết bị đa phương
tiện hiện đại để xây dựng một thế giới mô phỏng bằng máy tính – môi
trường ảo (virtual environment). Trong thế giới ảo này, người dùng không
chỉ đóng vai trò là người quan sát qua về mặt giao diện mà thực sự trở thành
một phần của hệ thống.
Thực tại ảo là thế giới giống như thực song lại không phải thực. Trong
thực tại ảo, một phần của thế giới thực sẽ được tái tạo trên máy vi tính trong
không gian ba chiều kết nối với các thiết bị đầu vào (input devices) cho phép
người dùng tương tác với thế giới ảo này. Sự tương tác thông minh này sẽ
được các chương trình máy tính xử lý để đem đến cảm giác thực sống động
với những nét biến đổi như trong môi trường thực tế.
Về mặt công nghệ thông tin, thực tại ảo là sản phẩm của quá trình mô
phỏng trong đó đồ họa máy tính được dùng để tạo ra một thế giới “nhân tạo
– như thật”. Lấy ý tưởng từ sự vận động của thế giới là liên tục, các nhà
nghiên cứu đã xây dựng đặc tính thời gian thực (real time) cho thực tại ảo.
Dựa trên tương tác thời gian thực (real time interactivity), nghĩa là hệ thống
có khả năng nhận biết tín hiệu vào của người sử dụng và thay đổi ngay lập
tức thế giới ảo. Người sử dụng nhìn thấy sự vật thay đổi theo ý muốn của họ
và bị thu hút.

Trong đó, phải kể đến một số game ứng dụng hiệu quả công nghệ này
như: Trò chơi Nhịp điệu cuộc sống (Audition), Võ lâm truyền kỳ, Hiệp
khách giang hồ, Thiên long bát bộ… Điển hình là trò chơi nhịp điệu cuộc
Nông Thị Hiền – SPKT Điện Tử K50 Thí nghiệm – Thực hành ảo
18
Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội
sống là game có sức thu hút cao và là một trong số các trò chơi lành mạnh,
không mang tính bạo lực.
+ Nhịp điệu cuộc sống (Audition) được biết đến như một Điệu nhảy
thiên đường (Dancing Paradise Server), có nguồn gốc và phổ biến đầu tiên
tại Hàn Quốc và nhanh chóng được lan truyền, phát triển ở nhiều quốc gia
khác: Nhật Bản, Hồng Kong, Trung Quốc, Việt Nam…
6
Nhịp điệu cuộc sống (Audition) là một trò chơi nhảy trực tuyến,
trong đó người chơi có thể tham dự những điệu nhảy tuyệt vời chỉ với những
nút bấm đơn giản là các mũi tên và phím cách trên bàn phím.
Hình 1.4. Giao diện khới động của trò chơi
7
Bằng việc sử dụng công nghệ thiết kế đồ họa 3D và kỹ thuật lập
trình, trong Audition, môi trường cuộc sống vui chơi – giải trí, mua sắm…
được tái hiện sống động như thật. Trong thế giới ảo này, sau khi đăng nhập
làm thành viên của thành phố vũ hội Audition, người chơi có thể tạo nhân
6
Audition,
7
/>Nông Thị Hiền – SPKT Điện Tử K50 Thí nghiệm – Thực hành ảo
19
Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội
vật, lựa chọn trang phục…vào sàn nhảy, lựa chọn bạn nhảy, mua sắm, luyện
tập…giống như khi tham gia một phòng nhảy trên thực tế.

Hình 1.5. Không gian phòng nhảy Audition
8
Audition được biết đến là một game mô phỏng hoành tráng với hệ
thống các hoạt ảnh (animation), âm thanh trung thực, sống động và là nơi
thư giãn lý tưởng cho các game thủ, đặc biệt là những bạn yêu âm nhạc và
thích một cuộc sống năng động, là không gian hoàn hảo để thư giãn và đắm
chìm trong những bản nhạc yêu thích và là nơi để bạn thể hiện mình, thể
hiện khả năng khiêu vũ, gu thẩm mỹ mang phong cách riêng…
Bên cạnh những ứng dụng nổi bật của thực tại ảo trên thế giới trong
việc thiết kế các trò chơi như trên, ở Việt Nam, kỹ thuật 3D cũng đã được
ứng dụng nhiều trong việc làm quảng cáo, đồ họa kiến trúc…và trong phim
hoạt hình. Trong đó phải kể đến bộ phim hoạt hình đầu tiên có sự góp mặt
của kỹ xảo ở nước ta là phim ngắn "Chuyện hai chiếc bình" của hãng phim
tư nhân B&C Areka (Hà Nội).
8
/>imgurl= />.com/showgame/3537/Audition/&usg=__r_L1S38Y6tO38x6wZX9W2sBaS8o=&h=420&w=560&
sz=48&hl=vi&start=58&um=1&tbnid=1mwxttaGMZYByM:&tbnh=100&tbnw=133&prev=/im
ages%3Fq%3Daudition%26ndsp%3D18%26hl%3Dvi%26sa%3DN%26start%3D54%26um
%3D1
Nông Thị Hiền – SPKT Điện Tử K50 Thí nghiệm – Thực hành ảo
20
Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội
Hình 1.6. Một cảnh trong Chuyện hai chiếc bìn
9
Chuyện hai chiếc bình là một bước tiến về kỹ thuật làm phim và là bộ phim
hoạt hình Việt Nam đầu tiên được thiết kế, dựng hình hoàn toàn bằng máy
tính. Chuyện hai chiếc bình tuy chỉ đạt giải khuyến khích trong liên hoan
phim ngằn lần thứ I nhưng cũng đã tạo được thành công đầu tiên để phát
triển nền sản xuất phim hoạt hình nước ta trong tương lai, góp phần đưa hoạt
hình Việt trở lại và có được vị trí đáng kể bên cạnh các phim hoạt hình ngoại

quốc.
+ Trong du lịch
Thực tại ảo cũng đóng một vai trò quan trọng. Với công nghệ này,
các công ty du lịch có thể cho khách xem trước khách sạn và một phần
quang cảnh địa phương nơi khách sắp đến du lịch. Tại Thành phố Hồ Chí
Minh, công viên văn hóa Đầm Sen – nơi đầu tiên đưa công nghệ thực tại ảo
vào khai thác cho nhu cầu giải trí - đã thu hút lượng lớn khách vào tham
quan, không chỉ có trẻ em mà ngay những người lớn cũng thích nhìn thế giới
của loài khủng long xưa trong thế giới ảo mà như thực…
Tại Nhật Bản, người ta đã xây dựng những “phòng trượt tuyết ảo”.
Tới đó, người chơi không chỉ được trượt tuyết thỏa thích mà còn tha hồ lựa
9
/>Nông Thị Hiền – SPKT Điện Tử K50 Thí nghiệm – Thực hành ảo
21
Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội
chọn những bãi tuyết đẹp trên thế giới. Nếu bạn muốn thử nhảy dù từ một độ
cao thật đáng sợ, VR sẽ giúp bạn trải nghiệm cảm giác đó. VR cũng có thể
đặt chúng ta vào những môi trường giả tưởng, hoàn toàn khác thế giới thực
nhưng lại rất thực theo cảm nhận của các giác quan. Theo hướng này, sự ly
kỳ của những game nhập vai trong thực tại ảo có lẽ chỉ còn phụ thuộc vào
biên độ của trí tưởng tượng
10
.
Du lịch, một trong số những lĩnh vực đã và đang ngày càng đem lại
doanh thu lớn cho kinh tế đất nước. Để góp phần cho du lịch phát triển và
giữ vững vai trò là một trong số những ngành kinh tế mũi nhọn của đất nước
thì bên cạnh các hoạt động dịch vụ thương mại, phải nói đến sự đóng góp to
lớn của sức mạnh công nghệ (Công nghệ bảo tồn, nâng cấp danh lam, thắng
cảnh). Ngày nay, cùng sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ thông tin và
khoa học kỹ thuật, con người có thể thực hiện được nhiều hơn những gì mà

trước đó mới chỉ được đưa ra trên sách vở. Bên cạnh việc ứng dụng trong du
lịch, thực tại ảo còn giúp duy trì các di sản văn hóa. Thực tại ảo sử dụng
không gian ba chiều (3D), đem đến cho khách du lịch cơ hội được tham gia
những chuyến du lịch đặc biệt, cơ hội được đến thăm những địa danh nổi
tiếng trong quá khứ một cách sống động. Với công nghệ mô hình hóa 3D do
Đại học Geneva (Thụy Sĩ) phát triển sẽ giúp bạn thực hiện một phần điều
đó
11
.
Tới nay, các nhà nghiên cứu trong nhóm Miralab đã phát triển các mô
hình thực tại ảo của hai thánh đường Hồi giáo Thổ Nhĩ Kỳ thuộc niên đại
Ottoman, thế kỷ 16, cho phép “du khách” vãn cảnh và khám phá tòa dinh
thự trong thời gian thực. Cả hai công trình này đều là di sản văn hóa thế giới
tại thành phố Istanbul của Thổ Nhĩ Kỳ. Lúc mới xây dựng, cùng vào thế kỷ
10
/>11
/>Nông Thị Hiền – SPKT Điện Tử K50 Thí nghiệm – Thực hành ảo
22
Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội
6, thánh đường Hagia Sofia vốn là một nhà thờ Thiên Chúa giáo, còn thánh
đường Aya Sofya từng là nhà thờ thánh Sergius và Bacchus.
Hình 1.7. Toàn cảnh Thánh đường Aya Sofya
12
Hình 1.8. Thánh đường Hagia Sofia nhìn từ bên ngoài
13
Trong dự án, các nhà nghiên cứu đã sử dụng sơ đồ kiến trúc, cùng
những bức ảnh và video độ phân giải cao để tạo nên hình mẫu ảo của các
thánh đường. Cùng với các tòa nhà, họ còn tạo ra những nhân vật ảo, trong
đó có cả một thầy tế, để mô phỏng những buổi hành lễ vào thứ sáu hàng tuần
của kỷ nguyên Ottoman. Người xem có thể dùng chuột để khảo sát những

mô hình này trong thời gian thực, phóng to (zoom) sát lại để nhìn ngắm chi
12
/>13
i/vi/Hagia_Sophia
Nông Thị Hiền – SPKT Điện Tử K50 Thí nghiệm – Thực hành ảo
23
Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội
tiết của các bức tranh khảm trên tường hoặc lùi ra xa để quan sát toàn cảnh
nội thất tòa thánh đường.
Từng chi tiết nhỏ như đồ nội thất, màu sắc và kết cấu của các công
trình đều được tạo hình trung thực với lịch sử. Thêm vào đó, khung cảnh,
ánh sáng và âm thanh cũng thay đổi theo vị trí của con trỏ.
Mục đích của dự án là cung cấp một lựa chọn mới thay cho những tấm
ảnh hoặc sơ đồ của các vật thao tác, đồng thời giúp những người muốn tìm
hiểu lịch sử được đắm chìm trong không khí của quá khứ. Nedjma Cadi-
Yazli, thành viên nhóm nghiên cứu Miralab nhận xét: “Công nghệ này cho
phép phục chế những di sản đang gặp nguy hiểm, với bầu không khí và bối
cảnh của các tòa nhà thuộc thời đại đó. Chúng tôi đang cố gắng tạo ra ấn
tượng về sự du hành ngược thời gian Những minh họa này, được thể hiện
với hình ảnh ba chiều và âm thanh nổi trên màn hình lớn, sẽ giúp người xem
cảm thấy như mình đang ở trong tòa nhà”.
Nhóm Miralab cho biết, công trình của họ đưa ra được phương thức
chiêm nghiệm quá khứ với công nghệ thực tại ảo, trong khi việc phục chế
hoàn toàn các di tích sẽ rất tốn kém, mất nhiều thời gian hoặc không thực tế.
Vẫn trong lĩnh vực du lịch, nhằm giới thiệu được nhiều hơn các công
trình mang tính lịch sử cho du khách, ngày càng có nhiều dự án được tiến
hành để phục hồi các di tích một thời nổi tiếng nhưng đã bị tổn hại hoặc phá
hủy do thời gian cũng như các yếu tố tác động khác. Trong đó phải kể đến
công trình của một nhóm các nhà nghiên cứu thuộc Đại học Warwich, Anh,
đã sử dụng công nghệ máy tính hiện đại 3 chiều để tạo ra một mô hình thực

tại ảo của Odeon of Pericles - nhà hát được xây dựng vào giữa thế kỷ thứ 5
trước công nguyên ở Athens, Hy Lạp. Đây là nhà hát trong nhà đầu tiên và
là một nguyên mẫu đối với các thính phòng hiện đại
14
.
14
/>Nông Thị Hiền – SPKT Điện Tử K50 Thí nghiệm – Thực hành ảo
24
Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội
Hình 1.9. Nhà hát Odeon of Pericles.
15
Nhóm nghiên cứu dự định tái tạo 30 nhà hát ở châu Âu, từ nhà hát
Dionysus ở Athens cho tới nhà hát Globe ở London. Họ hy vọng việc sử
dụng mô hình thực tại ảo sẽ tạo được điều kiện để hiểu rõ hơn về các vở kịch
cổ và những địa điểm nơi chúng được trình diễn lần đầu tiên.
Trên đây là phần trình bày về một số ứng dụng tiêu biểu của thực tại
ảo trong du lịch, giải trí. Trong hai lĩnh vực này, với công nghệ mô phỏng,
thực tại ảo ngày càng có vai trò tác động hiệu quả đến việc nâng cao chất
lượng và thúc đẩy nền công nghiệp giải trí, du lịch phát triển hiện đại hơn.
1.1.2. Trong giáo dục
Giáo dục bao giờ cũng là mối quan tâm hàng đầu với mỗi quốc gia.
Đặc biệt với các nước phát triển thì ngân sách và chiến lược dành cho giáo
dục là tương đối lớn.
Nhất là trong thời đại ngày nay, khi khoa học công nghệ không ngừng
đổi mới và phát triển thì giáo dục và các thành phần liên quan cũng được đổi
mới một cách tương ứng. Trong đó phải kể đến những đóng góp to lớn của
công nghệ thông tin và truyền thông trong việc đổi mới và nâng cao chất
lượng giáo dục.
15
Phục hồi nhà hát cổ bằng máy tính, />may-tinh/20008713/188/

Nông Thị Hiền – SPKT Điện Tử K50 Thí nghiệm – Thực hành ảo
25