(Luận Án Tiến Sĩ) Dạy Học Phần Cơ Sở Kỹ Thuật Theo Hướng Quy Nạp Trong Đào Tạo Ngành Cơ Khí Trình Độ Cao Đẳng.pdf
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.55 MB, 168 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
----------------
TRẦN VĂN VIỆT
DẠY HỌC PHẦN CƠ SỞ KỸ THUẬT THEO HƯỚNG QUY NẠP
TRONG ĐÀO TẠO NGÀNH CƠ KHÍ TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG
LUẬN ÁN TIẾN SĨ
LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC KỸ THUẬT
Hà Nội - 2020
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
----------------
TRẦN VĂN VIỆT
DẠY HỌC PHẦN CƠ SỞ KỸ THUẬT THEO HƯỚNG QUY NẠP
TRONG ĐÀO TẠO NGÀNH CƠ KHÍ TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG
Ngành: Lý luận và Phương pháp dạy học
Mã số: 9140110
LUẬN ÁN TIẾN SĨ
LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC KỸ THUẬT
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. PGS.TS Thái Thế Hùng
2. GS.TS Nguyễn Xuân Lạc
Hà Nội - 2020
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết
quả nêu trong luận án là trung thực và chưa có ai công bố trong bất kỳ công trình nào
khác.
Hà Nội, ngày
GV hướng dẫn
PGS.TS Thái Thế Hùng
tháng 10 năm 2020
Tác giả luận án
GS.TS Nguyễn Xuân Lạc
i
Trần Văn Việt
LỜI CẢM ƠN
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành:
Quý thầy hướng dẫn:
1. PGS.TS Thái Thế Hùng, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
2. GS.TS Nguyễn Xuân Lạc, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã tận tình
hướng dẫn, giúp đỡ tác giả hoàn thành luận án này.
Ban Giám hiệu Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, quý Thầy (Cơ) Viện Sư
phạm kỹ thuật, Phịng Đào tạo Trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã giúp đỡ tạo điều
kiện cho tác giả trong việc học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án.
Các cơ sở đào tạo nơi tác giả khảo sát và thực nghiệm sư phạm thành cơng.
Tồn thể bạn bè và đồng nghiệp đã quan tâm, động viên tác giả để hoàn thành
luận án.
Tác giả luận án
Trần Văn Việt
ii
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU………………………………………………………………………….
1
1. Lý do lựa chọn đề tài...................................................................................
1
2. Mục đích nghiên cứu...................................................................................
2
3. Khách thể, đối tượng và phạm vi nghiên cứu..............................................
2
3.1. Khách thể nghiên cứu...............................................................................
2
3.2. Đối tượng nghiên cứu..............................................................................
2
3.3. Phạm vi nghiên cứu.................................................................................
2
4. Giả thuyết khoa học.....................................................................................
3
5. Nội dung và nhiệm vụ nghiên cứu..............................................................
3
5.1. Nội dung nghiên cứu................................................................................
3
5.2. Nhiệm vụ nghiên cứu...............................................................................
3
6. Phương pháp nghiên cứu.............................................................................
3
6.1. Nhóm phương pháp nghiên cứu lý luận...................................................
3
6.2. Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn................................................
3
6.3. Nhóm các phương pháp hỗ trợ.................................................................
4
7. Đóng góp của luận án..................................................................................
4
8. Cấu trúc của luận án....................................................................................
4
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA DẠY HỌC KỸ THUẬT HƯỚNG QUY NẠP
VÀ THỰC TRẠNG DẠY HỌC PHẦN CƠ SỞ KỸ THUẬT THEO HƯỚNG QUY
NẠP TRONG ĐÀO TẠO NGÀNH CƠ KHÍ TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG................
5
1.1. Tổng quan nghiên cứu vấn đề...................................................................
5
1.1.1. Các nghiên cứu trên thế giới về dạy học và dạy học theo hướng quy nạp... 5
1.1.2. Các nghiên cứu ở Việt Nam về dạy học và dạy học theo hướng quy nạp...11
1.1.3. Những nhận xét rút ra từ tổng quan nghiên cứu vấn đề và nhận định cho
nghiên cứu của luận án ..................................................................................
13
1.2. Cơ sở lý luận của dạy học phần Cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp ....
13
1.2.1. Một số khái niệm...................................................................................
13
1.2.2. Lý luận về dạy học kỹ thuật hiện đại.....................................................
13
1.2.3. Lý luận về dạy học kỹ thuật theo hướng quy nạp..................................
16
1.3. Quy trình dạy học phần Cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp...................
19
1.3.1. Đặc điểm của các học phần cơ sở kỹ thuật............................................
19
iii
1.3.2. Dạy học phần Cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp trong đào tạo ngành cơ
khí trình độ cao đẳng ......................................................................................
24
1.3.3. Phương pháp và quy trình dạy học theo hướng quy nạp ......................
25
1.3.4. Phương tiện dạy học theo hướng quy nạp ............................................
26
1.4. Thực trạng dạy học phần Cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp trong đào tạo
ngành cơ khí trình độ cao đẳng .......................................................................
27
1.4.1. Mục đích khảo sát..................................................................................
27
1.4.2. Thiết kế phương pháp khảo sát..............................................................
28
1.4.2.1. Đối tượng và địa bàn khảo sát………………………………………
28
1.4.2.2. Nội dung, công cụ và quy mô khảo sát…………………………...…
28
1.4.2.3. Kết quả...............................................................................................
29
1.4.2.4. Nhận định............................................................................................
31
Kết luận chương 1............................................................................................
32
CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ CÁC BÀI GIẢNG DẠY HỌC PHẦN CƠ SỞ KỸ THUẬT
THEO HƯỚNG QUY NẠP TRONG ĐÀO TẠO NGÀNH CƠ KHÍ TRÌNH ĐỘ CAO
ĐẲNG......................................................................................................................
34
2.1. Phân tích trường hợp chương trình đào tạo ngành/nghề cơ khí trình độ Cao
đẳng ................................................................................................................
34
2.2. Định hướng lựa chọn nội dung soạn các bài giảng trong học phần Cơ sở kỹ
thuật dạy học theo hướng quy nạp trong đào tạo ...........................................
39
2.3. Quy trình soạn các bài giảng trong các học phần cơ sở kỹ thuật ngành cơ khí
theo hướng quy nạp ........................................................................................
41
Kết luận chương 2...........................................................................................
109
CHƯƠNG 3: KIỂM NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ....................................................
111
3.1. Mục đích, nội dung, đối tượng kiểm nghiệm và đánh giá........................ 111
3.1.1. Mục đích kiểm nghiệm và đánh giá....................................................... 111
3.1.2. Nội dung kiểm nghiệm và đánh giá...................................................... 111
3.1.3. Đối tượng kiểm nghiệm......................................................................... 111
3.2. Phương pháp kiểm nghiệm và đánh giá.................................................... 112
3.2.1. Phương pháp chuyên gia........................................................................ 112
3.2.1.1. Nội dung.............................................................................................
112
3.2.1.2. Cách thực hiện....................................................................................
112
iv
3.2.1.3. Kết quả................................................................................................ 112
3.2.2. Phương pháp thực nghiệm sư phạm......................................................
113
3.2.2.1. Nội dung thực nghiệm .......................................................................
113
3.2.2.2. Thành phần và đối tượng.................................................................... 113
3.2.2.3. Cách thực hiện....................................................................................
114
3.2.2.4. Kết quả...............................................................................................
114
Kết luận chương 3............................................................................................ 119
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................................................. 120
1. Quá trình nghiên cứu đạt được....................................................................
120
2. Hướng nghiên cứu tiếp của đề tài................................................................ 120
3. Một số kiến nghị..........................................................................................
120
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................
121
DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN................... 125
PHỤ LỤC................................................................................................................
v
126
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Viết tắt
TT
Viết đầy đủ
1
B1,..
Bước 1,…
2
CNTT&TT
Công nghệ thông tin và truyền thông
3
CNDH
Công nghệ dạy học
4
CBQL
Cán bộ quản lý
5
GV
Giáo viên
6
ĐC
Đối chứng
7
HHHH
Hình học họa hình
8
HDDH
Hướng dẫn dạy học
9
HĐDH
Hoạt động dạy học
10
HW
Phần cứng
11
MHH&MP
Mơ hình hóa và mơ phỏng
12
MT
Mơi trường
13
ND
Nội dung
14
NH
Người học
15
PP
Phương pháp
16
PPDH
Phương pháp dạy học
17
QTDH
Quy trình dạy học
18
QĐSPTT
Quan điểm sư phạm tương tác
19
SGK
Sách giáo khoa
20
SW
Phần mềm
21
SV
Sinh viên
22
SPKT
Sư phạm kỹ thuật
23
SPTT
Sư phạm tương tác
24
TCVN
Tiêu chuẩn Việt Nam
25
TN
Thực nghiệm
26
VR
Thực tế ảo
27
VKT
Vẽ kỹ thuật
28
WIMP
Windows, Icons, Menus, Pointers
29
2D, 3D
Không gian
vi
DANH MỤC CÁC HÌNH
Tên hình
Trang
Hình 1.1 Định hướng các lĩnh vực học thuật theo phương thức học
tập
9
Hình 1.2 Hồ sơ vai trị của nhà giáo dục
10
Hình 1.3 Các thành tố cơ bản của q trình dạy học
15
Hình 1.4 Cơng nghệ dạy học của Seels and Richey (1994)
15
Hình 2.1 Hình cắt đứng
44
Hình 2.2 Vật thể bị cắt nhiều mặt phẳng cắt
44
Hình 2.3 Hình biểu diễn véc tơ
45
Hình 2.4 Mặt phẳng ngẫu lực
46
Hình 2.5 Ngẫu lực được biểu diễn bằng vectơ mơmen ngẫu lực
46
Hình 2.6 Hai lực cân bằng
47
Hình 2.7 Mơ tả định luật thêm bớt hai lược cân bằng
47
Hình 2.8 Quy tắc tìm đặc trưng của các phản lực liên kết
48
Hình 2.9 Phản lực tựa
48
Hình 2.10 Khớp bản lề di dộng
49
Hình 2.11 Khớp bản lề cố định
49
Hình 2.12 Liên kết cối
49
Hình 2.13 Liên kết ngàm
50
Hình 2.14 Giao diện eDrawings
58
Hình 2.15 Mô hình hóa
58
Hình 2.16 Vật thể được di chuyển
59
Hình 2.17 Vật thể bị cắt theo phương chiếu đứng XZ
59
Hình 2.18 Vật thể bị cắt theo phương chiếu bằng
60
Hình 2.19 Vật thể bị cắt theo phương chiếu cạnh
60
Hình 2.20 Mơ hình hóa bị cắt vị trí bất kỳ
61
Hình 2.21 Vật thể bị ẩn/hiện
61
Hình 2.22 Puly định hướng
62
Hình 2.23 Puly định hướng (tách rời chi tiết)
62
Hình 2.24 Vật thể bị cắt nhiều mặt phẳng cắt
63
Hình 2.25 Vật thể bị xoay
63
Hình 2.26 Vật thể khung lưới
64
vii
Hình 2.27 Vật thể thu nhỏ, phóng to
64
Hình 2.28 Thuộc tính của mơ hình.
65
Hình 2.29 Giao diện chính của GeoGebra
66
Hình 2.30 Tam giác ABC và đường tròn ngoại tiếp.
67
Hình 2.31 Giao diện Cabri 3Dv2
68
Hình 2.32 Hình chiếu xuyên tâm
68
Hình 2.33 Hình chiếu song song
69
Hình 2.34 Hình chiếu vng góc
69
Hình 2.35 Hình chiếu trục đo
70
viii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Tên Bảng
Trang
Bảng 1.1 Cách học của học sinh
31
Bảng 2.1 Thành phần hoá học của một số nhãn hiệu thép hợp kim dụng cụ
51
Bảng 3.1 Thành phần và đối tượng thực nghiệm
113
Bảng 3.2 Kết quả kiểm tra của những lớp đối chứng và thực nghiệm
115
Bảng 3.3 Bảng phân phối Fi.
116
Bảng 3.4 Bảng tầng suất fi
116
Bảng 3.5 Bảng số liệu để tính phương sai, độ lệch chuẩn và hệ số biến thiên
của những lớp đối chứng
117
Bảng 3.6 Bảng số liệu để tính phương sai, độ lệch chuẩn và hệ số biến thiên
của những lớp thực nghiệm
117
Bảng 3. 7 Bảng số liệu để tính phương sai, độ lệch chuẩn và hệ số biến thiên
của những lớp thực nghiệm
118
DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ
Tên Sơ đồ
Trang
Sơ đồ 1.1 Các bước học theo vòng quy nạp
25
DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ
Tên Biểu đồ
Trang
Biểu đồ 1.1 Đồ thị phân bố phương pháp giảng dạy
29
Biểu đồ 1.2 Đồ thị phân bố phương tiện trong giảng dạy
30
Biểu đồ 1.3 Đồ thị phân bố ứng dụng phần mềm
30
ix
MỞ ĐẦU
1. Lý do lựa chọn đề tài
Đề tài “Dạy học phần Cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp trong đào tạo ngành cơ
khí trình độ cao đẳng” được tác giả chọn nhằm đổi mới phương pháp dạy học để góp
phần nâng cao chất lượng, hiệu quả dạy học trong các trường Cao đẳng kỹ thuật với
các lý do như sau:
Một là, thực hiện theo Nghị quyết số 29-NQ/TW ngày 04 tháng 11 năm 2013 Hội
nghị lần thứ 8 BCH Trung ương khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và
đào tạo, đáp ứng yêu cầu cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa trong điều kiện kinh tế thị
trường, định hướng xã hội chủ nghĩa và hội nhập quốc tế [1]. Trong các nội dung đổi
mới như: Chương trình đào tạo, phương pháp dạy và học theo hướng hiện đại, phát
huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức, kỹ năng của người học.
Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở để người 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, thay đổi hình thức và phương pháp kiểm tra, thi và đánh giá kết quả giáo
dục và đào tạo bảo đảm trung thực, khách quan, chính xác, theo yêu cầu phát triển
năng lực, phẩm chất người học, giáo dục nghề nghiệp..., nghiên cứu ứng dụng công
nghệ thông tin trong công tác quản lý và hoạt động giáo dục, đào tạo và dạy nghề (đặc
biệt là ứng dụng công nghệ 4.0 vào các hoạt động Giáo dục nghề nghiệp).
Hai là, thực trạng dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật ngành Cơ khí hiện nay tại
các trường cịn nhiều hạn chế: Nội dung các học phần cơ sở kỹ thuật trừu tượng, lý
thuyết phức tạp. Giáo viên dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật ngành Cơ khí chủ yếu
theo phương pháp diễn dịch một chiều. Sự minh hoạ bằng hình ảnh, bản vẽ, hình vẽ
trên bảng, bảng treo, tự tạo ra mô hình vật thật hay một vài giáo cụ trực quan. Cho sinh
viên làm bài tập và các hình thức kiểm tra cũng chỉ có tính chất củng cố những kiến
thức đã được tiếp thu một cách thụ động hoặc chỉ cung cấp kiến thức và quy ước sinh
viên thụ động làm theo và lặp lại nên khó phát huy tính chủ động, sáng tạo, mất thời
gian và khơng phát huy trí tưởng tượng khơng gian. Sinh viên không hiểu, dẫn đến
chán trong quá trình học và kết quả học thấp, tỷ lệ sinh viên trượt nhiều, hiệu quả đào
tạo không cao. Đặc biệt là nội dung cốt lõi của các học phần cơ sở kỹ thuật khó tưởng
tượng trừu tượng, lý thuyết phức tạp. Sinh viên muốn hiểu đòi hỏi phải tưởng tượng
nhiều mất nhiều thời gian trong khi đó xu hướng các trường lại cắt giảm thời gian đào
tạo.
Ba là, ngày nay sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật nhất là công nghệ
thông tin và truyền thông đã làm thay đổi rất nhiều trong các lĩnh vực đời sống xã hội,
giáo dục nghề nghiệp. Đặc biệt là giáo dục nghề nghiệp trong thời đại cơng nghệ 4.0
có mặt ở khắp mọi nơi, các chuyên ngành học thường sử dụng ngày càng nhiều các
phần mềm mô phỏng, thiết bị thực hành hiện đại. Trước sức ép về cơng nghệ đó cần
phải có đổi mới phương pháp giảng dạy các chuyên ngành kỹ thuật nói chung và dạy
học theo hướng quy nạp các học phần cơ sở kỹ thuật ngành Cơ khí nói riêng ở các bậc
đào tạo dựa vào công nghệ thông tin để đổi mới phương pháp dạy học là rất phù hợp.
Từ những điều kiện phù hợp đó cho phép người dạy có thể thay đổi theo hướng
chuyển đổi từ phương pháp truyền thống sang phương pháp tích cực, chuyển từ việc
lấy giáo viên làm trung tâm sang lấy người học làm trung tâm. Vận dụng tối đa về
1
công nghệ học tập để đạt được kết quả học tập hiệu quả thơng qua máy tính, các phần
mềm mơ phỏng. Đặc biệt là trong thời đại ngày nay GV khai thác phương tiện hiện đại
để dạy (máy tính, các phần mềm mơ phỏng, tương tác ảo,..,), SV có thể tương tác trên
các phần mềm mô phỏng thông qua sử dụng máy tính, các phần mềm mơ phỏng tương
tác ảo, qua internet để học để phát huy tính tư duy sáng tạo và làm chủ quá trình học.
Sử dụng công nghệ để tìm ra phương án tối ưu, đặt biệt là các nội dung cốt lõi của các
học phần cơ sở kỹ thuật ngành Cơ khí (các nguyên lý, cấu tạo, sơ đồ ... ) được mô
phỏng và tương tác trên máy tính khơng tốn kém trong việc tạo ra mô hình, thiết bị và
giúp cho người học học mọi lúc, mọi nơi, mọi mức độ.
Xuất phát từ các lý do như trên, tác giả chọn đề tài nghiên cứu: “Dạy học phần
Cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp trong đào tạo ngành cơ khí trình độ cao đẳng”
trong bối cảnh đổi mới giáo dục nghề nghiệp hiện nay là rất cần thiết, phù hợp với xu
hướng giáo dục.
2. Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu lý luận và thực tiễn về dạy học quy nạp để vận dụng trong dạy học
theo hướng quy nạp dựa trên công nghệ dạy học hiện đại các học phần cơ sở kỹ thuật
ngành Cơ khí nhằm đổi mới phương pháp dạy học, góp phần nâng cao chất lượng,
hiệu quả dạy học ở các trường cao đẳng kỹ thuật.
3. Khách thể, đối tượng và phạm vi nghiên cứu
3.1. Khách thể nghiên cứu:
Quá trình dạy và học ở các trường Cao đẳng kỹ thuật.
3.2. Đối tượng nghiên cứu:
Quá trình Dạy học phần Cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp trong đào tạo
ngành cơ khí trình độ cao đẳng
3.3. Phạm vi nghiên cứu:
- Chương trình và giáo trình các học phần cơ sở kỹ thuật ngành cơ khí tại các
trường cao đẳng kỹ thuật.
- Quy trình dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật ngành cơ khí theo hướng quy
nạp tại các trường cao đẳng kỹ thuật.
- Về phạm vi nội dung thực nghiệm: Thiết kế và thử nghiệm giảng dạy bài giảng
của các học phần cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp; hỏi ý kiến chuyên gia, các thầy
(cô) giảng dạy các học phần cơ sở kỹ thuật ngành cơ khí.
- Về địa bàn nghiên cứu: Một số trường cao đẳng kỹ thuật ở Hà Nội, Thái
Nguyên, Bắc Giang, Nam Định, Nghệ An, Bà Rịa Vũng Tàu và thành phố Hồ Chí
Minh.
- Về phạm vi đối tượng thực nghiệm: Giáo viên, sinh viên trong dạy học các học
phần cơ sở kỹ thuật ngành cơ khí trình độ cao đẳng tại các trường: Cao đẳng nghề
Công nghiệp Hà Nội; Cao đẳng nghề số 1 - BQP; Cao đẳng nghề số 20 - BQP; Cao
đẳng nghề Kỹ thuật Công nghệ Việt Nam - Hàn Quốc (Bắc Giang); Cao đẳng nghề Kỹ
thuật Công nghệ Việt Nam - Hàn Quốc (Nghệ An); Cao đẳng kỹ thuật công nghệ Bà
Rịa Vũng Tàu; Cao đẳng nghề Cần Thơ; Cao đẳng nghề GTVT TWIII.
- Về thời gian nghiên cứu: Từ năm 2015 đến nay
2
4. Giả thuyết khoa học
Hiện nay tại các trường cao đẳng kỹ thuật việc dạy học các học phần cơ sở kỹ
thuật cịn mang tính thụ động. Nếu vận dụng được khung lý luận dạy học kỹ thuật
hướng quy nạp, quá trình Dạy học phần Cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp trong đào
tạo ngành cơ khí trình độ cao đẳng và áp dụng vào dạy học thì sẽ tạo nên động cơ
hứng thú học tập, tạo ra tính tích cực, sáng tạo góp phần đổi mới, nâng cao hiệu quả
trong dạy học đáp ứng như cầu đổi mới căn bản và toàn diện trong giáo dục nghề
nghiệp.
5. Nội dung và nhiệm vụ nghiên cứu
5.1 Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu cơ sở lý luận về dạy học kỹ thuật, dạy học các học phần cơ sở kỹ
thuật trong ngành cơ khí theo hướng quy nạp
- Nghiên cứu và phân tích mục tiêu, nội dung chương trình đào tào của các học
phần cơ sở kỹ thuật ngành cơ khí trình độ cao đẳng
5.2 Nhiệm vụ nghiên cứu
- Xây dựng cơ sở lý luận về dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật trong ngành cơ
khí theo hướng quy nạp
- Khảo sát và đánh giá thực trạng về dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật trong
ngành cơ khí
- Đề xuất quy trình dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật trong ngành cơ khí theo
hướng quy nạp
- Thiết kế các bài giảng trong các học phần cơ sở kỹ thuật trong ngành cơ khí
theo hướng quy nạp
- Tổ chức kiểm nghiệm và đánh giá kết quả nghiên cứu
6. Phương pháp nghiên cứu
Luận án sử dụng tổng hợp các phương pháp nghiên cứu sau:
6.1. Nhóm phương pháp nghiên cứu lý luận:
Phân tích tài liệu, tổng hợp những tài liệu, hệ thống hóa, khái quát hóa các
nguồn tư liệu để xây dựng cơ sở lý thuyết cho đề tài.
6.2. Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn:
- Phương pháp điều tra bằng phiếu hỏi: Sử dụng các phiểu hỏi giáo viên, sinh
viên để khảo sát thực trạng dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật tại các trường cao
đẳng.
- Phương pháp quan sát sư phạm: Việc quan sát, dự giờ trong lớp học để quan sát
các hoạt động giảng dạy, học tập của giáo viên và sinh viên trong các lớp đang giảng
dạy tại các trường Cao đẳng kỹ thuật.
- Phương pháp phỏng vấn: Mục đích là thu thập thêm thơng tin từ phía giáo viên,
sinh viên và các nhà quản lý của các cơ sở giáo dục nghề nghiệp nhằm thu thập thông
tin về dạy học tại các trường cao đẳng.
- Phương pháp lấy ý kiến chuyên gia: Đây là phương pháp xin ý kiến của các
chuyên gia, nhà khoa học, cán bộ quản lý, giáo viên có thâm niên giảng dạy về tính
khả thi về dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật ngành Cơ khí theo hướng quy nạp.
- Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Sử dụng phương pháp này để kiểm chứng
tính phù hợp và khả thi của việc dạy học các học phần cơ sở kỹ thuật ngành Cơ khí
theo hướng quy nạp.
3
6.3. Nhóm các phương pháp hỗ trợ:
- Phương pháp ứng dụng các công cụ: Các phần mềm ứng dụng thiết kế, mô
phỏng để xây dựng bài giảng.
- Phương pháp thống kê tốn học (sử dụng máy tính và các phần mềm hỗ trợ để
xử lý các số liệu, dữ liệu và xử lý đồ họa,...)
7. Đóng góp của luận án
Luận án này là công trình nghiên cứu về cơ sở lý luận và thực tiễn về dạy học các
học phần cơ sở kỹ thuật ngành Cơ khí theo hướng quy nạp.
Luận án có những đóng góp như sau:
+ Nêu rõ những đặc điểm có tính phương pháp luận của các học phần cơ sở kỹ
thuật ngành cơ khí, trong đó mơ hình hố và mơ phỏng vừa là cơ sở phương pháp luận
chủ yếu của các học phần vừa là phương tiện dạy học của các học phần.
+ Xây dựng khung cơ sở lý luận của dạy học phần cơ sở kỹ thuật ngành cơ khí
theo hướng quy nạp:
Xem học tập trải nghiệm theo mô hình David Allen Kolb là một dạng dạy học
quy nạp khơng hồn chỉnh từ đó bổ sung những nội dung mang tính quy nạp hồn
chỉnh trong dạy học Cơ sở kỹ thuật và xây dựng khung mô hình dạy học phần cơ sở kỹ
thuật theo hướng quy nạp.
+ Đề xuất quy trình dạy học phần cơ sở kỹ thuật ngành cơ khí theo hướng quy nạp.
+ Xây dựng được một số bài giảng mẫu trong các học phần cơ sở kỹ thuật
ngành cơ khí để dạy học theo hướng quy nạp có thể được sử dụng làm tài liệu tham
khảo trong nghiên cứu, giảng dạy trong dạy các mơn học trong ngành cơ khí.
Kết quả kiểm nghiệm bằng thực nghiệm sư phạm và phương pháp chuyên gia
khẳng định tính hiệu quả và khả thi của các biện pháp dạy học đã đề xuất.
8. Cấu trúc của luận án
Cấu trúc luận án bao gồm: phần mở đầu, kết luận và kiến nghị, tài liệu tham khảo
và cấu trúc chính gồm 3 chương
Chương 1: Cơ sở lý luận của dạy học kỹ thuật hướng quy nạp và thực trạng dạy học
phần cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp trong đào tạo ngành cơ khí trình độ cao đẳng.
Chương 2: Thiết kế các bài giảng dạy học phần cơ sở kỹ thuật theo hướng quy
nạp trong đào tạo ngành cơ khí trình độ cao đẳng.
Chương 3: Kiểm nghiệm và đánh giá
Kết luận và khuyến nghị
Tài liệu tham khảo
Phụ lục
4
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA DẠY HỌC KỸ THUẬT HƯỚNG QUY NẠP
VÀ THỰC TRẠNG DẠY HỌC PHẦN CƠ SỞ KỸ THUẬT THEO HƯỚNG QUY
NẠP TRONG ĐÀO TẠO NGÀNH CƠ KHÍ TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG
1.1. Tổng quan nghiên cứu vấn đề
1.1.1 Các nghiên cứu trên thế giới về dạy học và dạy học theo hướng quy nạp:
Trong suốt chiều dài lịch sử phát triển giáo dục, trải qua nhiều thời kỳ có rất
nhiều phát biểu, nghiên cứu của các nhà triết học, nhà khoa học, nhà giáo dục đã phản
ánh tầm quan trọng của dạy học và dạy học theo hướng quy nạp.
a. Các nghiên cứu về dạy học.
J.A.Comenxki (1592-1670) là nhà giáo Tiệp Khắc yêu nước, nhà sư phạm lỗi lạc
của thế giới, được người đời thừa nhận là ông tổ của nền giáo dục cận đại. Cuốn Lý
luận dạy học vĩ đại (1632) của ông đã đi vào lịch sử như một mốc đánh dấu sự ra đời
của lý luận giáo dục nhà trường hiện đại. Trong tác phẩm đó, ơng đã khẳng định vai
trị quan trọng của người dạy, môi trường mà đặc biệt là người học, chỉ đề cập đến
tương tác 3 đối tượng chưa khai thác thiết bị hiện đại.
Jean - Jacques Rousseau (1712-1778) là một triết gia nổi tiếng của dòng Triết học,
một nhà văn nổi tiếng, một nhà giáo dục lớn của Pháp và thế giới thế kỉ XVIII. Quan
điểm giáo dục của ông được thể hiện tập trung trong cuốn Emile (1762). Ông xây dựng
phương pháp gọi là “phương pháp tiêu cực”. Bản chất của nó là tìm cách ngăn cản tật
xấu đột nhập vào trái tim con người, nhằm hoàn thiện con người trước khi bước vào đời,
chuẩn bị cho họ đấu tranh chiến thắng các thói hư tật xấu [dẫn theo 2 tr35].
Lý thuyết dạy học biện chứng của nhà Tâm lý học L.X.Vygotsky (1896-1915) có
tác động khơng nhỏ tới các trường phái giáo dục hiện đại. Ông cho rằng sự phát triển
nhận thức diễn ra tốt nhất nơi người học vượt qua “Vùng cận phát triển” thông qua
việc hợp tác với bạn và với thầy. Cơ chế của việc học là cơ chế kết hợp giữa học cá
nhân và học hợp tác, dạy học chính là sự hợp tác hai chiều, thầy hướng dẫn, đạo diễn
và trò tự giác, tích cực, độc lập, sáng tạo. Quan điểm dạy học tương tác phát triển của
L.X.Vygotsky đã mở ra một trào lưu dạy học mới - dạy học tích cực hay nói khác là
phương pháp dạy học tích cực [dẫn theo 3 tr8].
Các nhà giáo dục Xô Viết như N.V.Savin, T.A.I lina, P.P.Êxipốp, Iu.K.Babanski
với hệ thống lý thuyết dạy học đã xác định tính chất nhiều yếu tố của hoạt động dạy
học và mối quan hệ qua lại giữa các yếu tố, đặc biệt nổi lên mối quan hệ của người dạy
và người học, tam giác sư phạm: người dạy - người học - nội dung [dẫn theo 4 tr7].
Như vậy, tư tưởng của các nhà giáo dục từ cuối thế kỉ XIX đến giữa thế kỉ XX đã sớm
thấy được vai trò quan trọng của người học trong dạy học và mối quan hệ của thầy
tương ứng là tập trung vào người học, phát huy tính tích cực, thúc đẩy người học tham
gia vào quá trình học tập. Bên cạnh đó, các nghiên cứu chủ yếu tập trung vào mối quan
hệ tương tác người dạy - người học và chưa bao quát được hết cấu trúc, chức năng của
từng yếu tố, nhất là yếu tố môi trường chưa thực sự được quan tâm nghiên cứu nhiều.
b. Các nghiên cứu về dạy học theo hướng quy nạp.
- Quy nạp đã được đề cập trong các tác phẩm của nhà triết học Hi Lạp cổ đại
Aristote (384-322 TCN): "Người học học được bằng cách trải nghiệm, bắt trước,
làm và bằng cách trải nghiệm, bắt trước, làm, họ sẽ hiểu rõ lý thuyết." Vấn đề này
được các nhà triết học - tự nhiên học kinh nghiệm chủ nghĩa thế kỷ 17 – 18 đặc biệt
quan tâm. Bêcơn F. (F. Bacon), Galilê G. (G. Galilei), Niutơn I. (I. Newton), Mim J.X.
5
(J.S. Mill), ... là những người có cơng hiến lớn trong nghiên cứu các vấn đề của phương
pháp quy nạp
- Socrates (469-399 TCN): “Người ta phải học bằng cách làm và họ sẽ tự tin nếu
được tự tay làm”
- Khổng Tử (551- 479 TCN): “Tôi nghe, tôi quên. Tôi thấy, tôi nhớ. Tôi làm, tôi
hiểu”.
- John Locke (1632-1704) là nhà triết học và giáo dục Anh thế kỉ XVII. John
Locke là người kế thừa “Thuyết duy cảm” trong trường phái triết học của Becon và áp
dụng vào giáo dục. Ông đánh giá rất cao ảnh hưởng của môi trường đối với nhân cách
của trẻ và coi trọng sự trải nghiệm thực tiễn của trẻ. Ơng cho rằng khơng được nhồi
nhét vào trí nhớ của trẻ những điều mà chúng khơng thích, phải khơi dậy lịng ham mê
hiểu biết cái mới, phát triển khả năng độc lập suy nghĩ, chủ động trong học tập. Qua
đây chúng ta thấy, không phải cho tới ngày nay, khi mà sinh lý học thần kinh có những
tiến bộ vượt bậc và góp phần to lớn vào việc làm rõ cơ chế hoạt động của hệ thần kinh
người ta mới quan tâm tới dạy học trải nghiệm, quan tâm tới môi trường dạy học, quan
tâm tới động cơ, hứng thú học tập của người học... Mà những vấn đề này - những vấn
đề cơ bản được đề cập trong dạy học quy nạp ngày nay đã được các nhà giáo dục lớn
trên thế giới nói tới cách đây vài thế kỷ.
Kinh nghiệm đưa đến sự thay đổi quan niệm của con người. Chúng ta học tập xuất
phát từ kinh nghiệm, hay nói đúng hơn là chúng ta phải học tập từ kinh nghiệm [4].
Sự thay đổi giáo dục trong những năm cuối thế kỷ XIX đầu thế kỉ XX đã mở ra
nhiều hướng đổi mới dạy học tập trung vào hoạt động của người học và khai thác môi
trường dạy học.
Đi tiên phong trong phong trào vận động cải cách giáo dục có một số nhà thực
dụng chủ nghĩa có tên tuổi như: Peirce (1839-1915), James (1842-1910), Schilles
(1864-1887). Trong số họ, J.Dewey (1859-1952) là một nhà giáo dục thực dụng nổi
tiếng của Mĩ, triết lý giáo dục của ông được hoan nghênh và ứng dụng rộng rãi ở Mĩ
và có ảnh hưởng lớn tới nhiều nước ở châu Âu và châu Á. Ông xem con người là cái
được hình thành dưới sự tác động của nó với môi trường tự nhiên và xã hội, trong
những điều kiện, tình huống xã hội cụ thể. Nếu thiếu một trong hai yếu tố, con người
và xã hội thì khó có thể xem xét các vấn đề giáo dục một cách đúng đắn. Ông chủ
trương xây dựng “nhà trường hoạt động” - “dạy học qua việc làm”, tư tưởng giáo dục
tiến bộ của ông đã hình thành một phong trào giáo dục hiện đại trên khắp thế giới. Đặc
biệt là ở các nước châu Âu và châu Mỹ trong tư tưởng giáo dục của Deway có một
luận điểm quan trọng được xem là tiền đề cho chiến lược dạy học này, đó là sự ảnh
hưởng của các “tương tác xã hội” trong dạy học.
Đến những năm 70 của thế kỷ XX, nhóm tác giả thuộc Viện Đại học Đào tạo
Giảng viên, Giáo viên (IUFM) ở Greonoble, là Guy Brousseau, Claude Comiti,
M.Artigue, R.Douady, C.Margolinas… nghiên cứu về lý thuyết tình huống đã đặt cơ
sở khoa học cho những tác động sư phạm thúc hoạt động học của người học lên mức
cao nhất mà vẫn không làm lu mờ hay hạ thấp vai trò của người dạy với tư cách là
người “khởi xướng” và cũng là người “kết thúc” một tình huống dạy học. Trong các
công trình nghiên cứu, các tác giả đã phân tích một số vấn đề cơ bản của dạy học dựa
vào tương tác như sau [dẫn theo 5]:
+ Một là, xác nhận cấu trúc hoạt động dạy và học gồm bốn nhân tố: Học - Dạy Kiến thức - Môi trường.
6
+ Hai là, Phân tích các vai trị khác nhau của người dạy trong tình huống dạy
học: đề xuất tình huống và tổ chức cho người học giải quyết tình huống để tìm thấy
kiến thức và tạo điều kiện để người học chính xác hóa kiến thức (kết quả của sự tìm
tòi) thành tri thức khoa học (các tác giả gọi là ủy thác một tình huống và thể chế hóa
kiến thức); phân loại tình huống dạy học và mức độ can thiệp của thầy giáo trong từng
loại tình huống dạy học.
+ Ba là, Giải thích sự tác động giữa các nhân tố người dạy và người học trong
tình huống dạy và học.
+ Bốn là, Môi trường là một thành tố thuộc cấu trúc hoạt động dạy học; môi
trường không chỉ ảnh hưởng đến người học, mà quan trọng ở chỗ sự thích nghi của
người học trước những địi hỏi của môi trường đã thay đổi người học, người dạy và
hoạt động của họ và làm thay đổi cả chính môi trường nữa.
Tuy nhiên, trong công trình nghiên cứu của nhóm tác giả này, tác giả nhận thấy ít
đề cập đến sự tác động của thầy nhằm tạo ra nhiều tình huống dạy học để gia tăng tính
tích cực, độc lập, sáng tạo của người học khi lĩnh hội tri thức khoa học. Bên cạnh đó,
mơi trường được các tác giả xem là yếu tố động, có thể thay đổi để đáp ứng cho nhu
cầu người học, song ở đây các tác giả mới chỉ đề cập đến môi trường như những tình
huống dạy học cụ thể, mà chưa bao quát hết hay được nhiều các khía cạnh, các mặt
khác nhau của môi trường dạy học.
Gần đây, hai nhà sư phạm người Canada là Jean – Marc Denommé và Madelein
Roy trong các tác phẩm “Tiến tới một phương pháp sư phạm tương tác” [dẫn theo 6]
và “ Sư phạm tương tác - Một tiếp cận khoa học thần kinh về học và dạy” [7] đã nói
tới một trường phái sư phạm học tương tác cùng nền tảng lý luận khoa học. Trong
công trình nghiên cứu của mình, các tác giả đã đạt được những kết quả như sau: xác
định cấu trúc gồm ba yếu tố Người dạy - Người học - Môi trường. Xác định chức năng
của từng yếu tố, quan hệ qua lại giữa các yếu tố và giữa các bộ phận trong một yếu tố.
Đặc biệt, các tác giả đã phân tích kỹ cơ sở khoa học thần kinh về nhận thức và các điều
kiện khác. Xác nhận các thành phần không thể thiếu của sư phạm tương tác, đó là
hứng thú, hợp tác, thành cơng, các khâu của hoạt động dạy học. Bên cạnh đó yếu tố
mơi trường trong lý luận dạy học các điều kiện này chưa được chú trọng và đánh giá
ảnh hưởng của chúng đến việc tổ chức hoạt động dạy và học của người dạy.
Mặc dù vậy, trong công trình nghiên cứu của hai tác giả nêu trên, chủ yếu ở các
phương diện như sau:
Từ việc phân tích cơ chế hoạt động của bộ máy học của SV, các tác giả đã nêu
bật được vai trò của động cơ, hứng thú trong quá trình nhận thức ở người học, nhưng
vẫn chưa đưa ra được cách thức để tạo động cơ và duy trì hứng thú của người học
trong quá trình lĩnh hội tri thức.
Tóm lại dạy học qua các nhà nghiên cứu và phân tích trên chủ yếu là tương tác
giữa các tác nhân GV – SV – MT, sự tác động qua lại chủ yếu nhấn mạnh về GV –
SV, chưa phân tích nhiều về tác động của MT, đặc biệt là ứng dụng mơi trường
CNTT&TT có sử dụng máy tích để có sự tương tác giữa GV với MT và SV với MT,
các nhà khoa học trên chưa phân tích nhiều.
Ngày nay, do có sự phát triển mạnh mẽ của cơng nghệ thông tin nên thuật ngữ ảo
được dùng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực. Ảo được hiểu một cách chung nhất, “Ảo có
nghĩa là khơng có thật nhưng lại giống như thật”. Theo các chuyên gia, trong những
năm sắp tới, công nghệ thực tế ảo sẽ càng phát triển mạnh mẽ và có được áp dụng
7
nhiều hơn trong thực tế cuộc sống, đặc biệt nó có thể xây dựng thành các phương tiện
dạy học để phục vụ quá trình giảng dạy kỹ thuật theo hướng quy nạp.
Thực tế ảo là một hệ thống giao diện cấp cao giữa Người sử dụng và Máy tính.
Hệ thống này mô phỏng các sự vật và hiện tượng theo thời gian thực và tương tác với
người sử dụng qua tổng hợp các kênh cảm giác. Mọi lĩnh vực "có thật " trong cuộc
sống đều có thể ứng dụng thực tế ảo để nghiên cứu và phát triển hoàn thiện hơn [8].
Trong thực tế, với một môi trường thực tế ảo đầy đủ, người dùng không chỉ nhìn
thấy đối tượng đồ họa 3D nổi, điều khiển (xoay, di chuyển...) được đối tượng trên màn
hình (như trong game), mà còn tương tác và cảm thấy chúng như có thật. Ngồi khả
năng nhìn (thị giác), nghe (thính giác), sờ (xúc giác), các nhà phát triển cũng đã nghiên
cứu để tạo các cảm giác khác như ngửi (khứu giác), nếm (vị giác), tuy nhiên hiện nay
những sản phẩm thực tế ảo mang đến loại cảm giác này vẫn chưa có nhiều.
Đặc điểm của công nghệ thực tế ảo là tương tác (Interactive), đắm chìm
(Immersion) và tưởng tượng (Imagination)
Năm 1938, Antonin Artaud đã mô tả bản chất huyền ảo và giả tưởng của con
người và các vật thể trong bằng cụm từ "la réalité virtuelle " trong cuốn sách Le
Théâtre et son double. Cuốn sách này được dịch sang tiếng Anh vào năm 1958 với tên
gọi The Theater and its Double, và đây được xem là tài liệu xuất bản đầu tiên trên thế
giới sử dụng thuật ngữ thực tế ảo (virtual reality-VR).
Một trong những sản phẩm thực tế ảo đầu tiên trên thế giới là thiết bị mô phỏng
SENSORAMA được phát minh bởi Morton Heilig (Hoa Kỳ) năm 1962. Tuy nhiên
cũng như nhiều ngành kỹ thuật khác, công nghệ này chỉ thực sự được ứng dụng rộng
rãi trong khoảng 10 năm trở lại đây nhờ vào sự phát triển của các sản phẩm phần mềm
và phần cứng. Tại Hoa Kỳ và châu Âu, thực tế ảo đã và đang trở thành một ngành
công nghệ được quan tâm mạnh mẽ nhờ vào khả năng ứng dụng rộng rãi trong mọi
lĩnh vực (nghiên cứu và công nghiệp, giáo dục và đào tạo, du lịch, dịch vụ bất động
sản, thương mại, giải trí và quốc phịng) của nó.
Tuy nhiên thực tế ảo được nghiên cứu đã có rất lâu, nhưng để ứng dụng vào
trong giáo dục và đào tạo chưa được nhiều. Đặc biệt là GV học ứng dụng cơng nghệ
này vào dạy học có sự tương tác ảo lên các đối tượng mô phỏng thông qua máy tính
khơng nhiều, chưa có quy trình tổng q và cụ thể.
Năm 1984, David Allen Kolb công bố nghiên cứu về “Lý thuyết học tập trải
nghiệm” (Experiential Learning Theory) [9], trong đó nhấn mạnh mơ hình mơ tả bốn
giai đoạn học tập gồm: 1/ Trải nghiệm cụ thể (experiencing), 2/ Quan sát phản ánh
(reflecting), 3/ Khái niệm hóa trừu tượng (thinking), 4/ Thử nghiệm tích cực
(doing). Mơ hình này chỉ dẫn khung hành vi của người học trong các thảo luận thiết
kế dạy học theo hướng quy nạp, đồng thời nhấn mạnh đến khái niệm phong cách
(kiểu) học tập (learning style) thể hiện xu hướng học tập của cá nhân và sự phù hợp
với từng lĩnh vực chuyên môn cụ thể. Theo đó, dạy học theo hướng quy nạp là
kiểu học tập chú trọng đến quá trình áp dụng kiến thức từ giai đoạn “Khái niệm hóa
trừu tượng” (thinking) sang “Thử nghiệm tích cực” (doing). Kiểu học này là phù hợp
với người học về lĩnh vực kỹ thuật [10], đặc biệt là lĩnh vực kỹ thuật cơ khí
(mechanical engineering) cũng nhấn mạnh đến phương thức học tập này (xem hình
1.1)
8
Hình 1.1- Định hướng các lĩnh vực học thuật theo phương thức học tập
[Kolb, 1981, p.242]
Những năm tiếp về sau, Kolb và các cộng sự vẫn tiếp tục nghiên cứu mở rộng lí
thuyết học tập trải nghiệm để phát triển những khái niệm mới như: phong cách học tập
(Learning style) và không gian học tập (Learning space), nhà giáo dục về trải nghiệm
(Experiential educator). Năm 2005, Kolb phát triển khái niệm “không gian học tập” để
tăng cường sự tương tác giữa người học và môi trường học tập. Kolb (2005) cho rằng,
một khơng gian học tập tốt chính khơng gian cuộc sống (Life space), nó phải bao gồm
tất cả các sự kiện phụ thuộc lẫn nhau có liên quan chặt chẽ đến vấn đề cần giải quyết
của người học để học có thể hành động theo nhiều cách khác nhau.
9
Hình 1.2- Hồ sơ vai trị của nhà giáo dục [Kolb et al, 2014]
Năm 2014, Kolb và cộng sự đã cung cấp một mô hình nhằm hướng dẫn các nhà
giáo dục giảng dạy theo chu trình học tập trải nghiệm, nó mơ tả các vai trị mà nhà
giáo dục trong các phương thức học tập khác nhau gồm:
1/ Người định hướng (Facilitator),
2/ Người chuyên gia (Expert),
3/ Người xác lập tiêu chuẩn và đánh giá (Standardsetter & Evaluator),
4/ Người huấn luyện (Coach)
Nhà giáo dục cần năng động chuyển đổi vai trò để tích ứng với các giai đoạn
khác nhau trong chu trình trải nghiệm. Theo “hồ sơ vai trò của nhà giáo dục”
(Educator role profile) cho thấy, phương thức học bằng làm nhấn mạnh đến vai trò
“người xác lập tiêu chuẩn và đánh giá” của giảng viên. Theo đó, những nhiệm vụ học
tập/ vấn đề học tập cần được giảng viên xác lập tiêu chuẩn rõ ràng, và người học cũng
cần phải biết các tiêu chuẩn mà họ được đánh giá.
Từ khi xuất bản năm 1984 cho đến nay, lý thuyết học tập trải nghiệm của Kolb
(1984) vẫn không ngừng được phát triển mở rộng, được nhiều nhà giáo dục ủng hộ
như là một lý thuyết giáo dục có vai trị trung tâm trong nền giáo dục tiến bộ trong
thế kỉ 21 [11]. Trong quá trình tìm hiểu và nghiên từ các nhà giáo dục đi trước;
qua các công trình của các nghiên cứu sinh, tác giả xem học tập trải nghiệm theo
mơ hình David Allen Kolb là một dạng dạy học quy nạp khơng hồn chỉnh từ đó
nghiên cứu bổ sung những nội dung mang tính quy nạp hồn chỉnh trong dạy học Cơ
sở kỹ thuật và xây dựng khung mô hình dạy học phần cơ sở kỹ thuật theo hướng quy
nạp qua đó sẽ là cách tiếp cận trung tâm để giải quyết vấn đề luận án “Dạy học phần
Cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp trong đào tạo ngành cơ khí trình độ cao đẳng”.
10
1.1.2. Các nghiên cứu ở Việt Nam về dạy học và dạy học theo hướng quy nạp:
a. Các nghiên cứu về dạy học.
Ở Việt Nam nghiên cứu về lĩnh vực dạy học đã có nhiều nhà khoa học, chuyên
gia nghiên cứu trên nhiều phương diện cả về lý luận và phương pháp, kỹ năng dạy học
như trong cuốn "Lý luận và phương pháp dạy học hiện đại" [12] Tác giả Trần Khánh
Đức đưa ra lý luận chung về giáo dục.
Trong cuốn sách với tựa đề “Phát triển năng lực và tư duy kỹ thuật”, tác giả
Nguyễn Trọng Khanh (2011) [13] đã trình bày bản chất của tư duy kỹ thuật, từ đó tiếp
cận các bài tốn kỹ thuật để phát triển tư duy cho người học. Tác giả cho rằng, tư duy
kỹ thuật có cấu trúc gồm ba thành phần: khái niệm, hình ảnh minh họa và thực hành
kiểm chứng, chúng có mối liên hệ tác động qua lại, khơng thể tách rời và đồng đẳng.
Do đó, các bài tốn kỹ thuật chính là các cơng cụ hiệu quả để phát triển tư duy kỹ thuật
cho người học. Các bài toán kỹ thuật thường chứa đựng một hoặc nhiều hơn một vấn
đề hay tình huống thực tế có giới hạn phạm vi tìm kiếm rõ ràng địi hỏi người học
giải quyết.
Trong cuốn “Dạy học hiện đại, lý luận, biện pháp, kỹ thuật” [14] tác giả Đặng
Thành Hưng đã mô tả cách tiếp cận hiện đại về phương pháp dạy học dựa trên các kiểu
học tập của người học. Ông cho rằng, phương pháp học phải thích ứng với các kiểu
học tập cơ bản gồm: Học bằng bắt chước, Học bằng làm (hành động có chủ định), Học
bằng trải nghiệm, Học bằng suy nghĩ.
Những nghiên cứu của tác giả Nguyễn Xuân Lạc về “Lý luận Công nghệ dạy học
hiện đại” [15] đã đưa ra quan điểm tiếp cận lý luận dạy học dưới giác độ mơ hình hóa
và mơ phỏng. Trong đó, tác giả sử dụng khái niệm q trình dạy học theo tiếp cận
công nghệ với hàm ý học bằng làm theo lối tư duy hóa. Theo đó, các nhà trường cần
chuyển hướng từ dạy - học sang dạy cách học – hiểu – hành, tức là cần dạy theo
hướng làm để chú trọng năng lực tự học, tự nghiên cứu và vận dụng kiến thức của
người học.
b. Các nghiên cứu về dạy học theo hướng quy nạp.
Trong cuốn “Lý luận và phương pháp dạy học” [15] tác giả Trần Khánh Đức đã
nhận định dạy và học thông qua tổ chức các hoạt động học tập của người học là đặc
trưng của các phương pháp dạy học tích cực.
Năm 2014, trong cuốn sách chuyên khảo về “Dạy học dựa vào nghiên cứu
trường hợp ở đại học” [16], tác giả Vũ Thị Lan đã khẳng định, nghiên cứu trường hợp
chính là cầu nối giữa mơ hình lý thuyết ở nhà trường với thực tiễn phong phú của
nghề nghiệp kỹ thuật, mang lại nhiều giá trị thực tiễn cho cả người học lẫn người
dạy.
Tác giả Trần Tuyến (2014) trong nghiên cứu về “Dạy học cơ kỹ thuật theo lý
thuyết học tập kiến tạo trong đào tạo giáo viên công nghệ” [17] đã nhấn mạnh đến hai
mục tiêu dạy học chính là vừa dạy kiến thức và vừa dạy phương pháp chiến lĩnh kiến
thức, việc dạy học phải thường xuyên gắn kiến thức môn học với thực tiễn. Trong các
biện pháp dạy học được đề xuất, tác giả nhấn mạnh đến việc tăng cường năng lực tự
học, sử dụng môi trường học tập qua thí nghiệm thực hành ảo để triển khai dạy học.
Tuy nhiên, các biện pháp dạy học đã đề xuất cùng với bản chất của môn học cơ kỹ
thuật là hướng sinh viên sử dụng lý thuyết để giải thích hiện tượng kỹ thuật hơn là
việc học bằng làm thực tế.
11
Nghiên cứu về dạy học thực hành kỹ thuật, tác giả Nguyễn Cẩm Thanh (2014)
[18] với luận án “Dạy học thực hành kỹ thuật theo tiếp cận tương tác trong đào tạo
giáo viên công nghệ” đã cho rằng, học tập trải nghiệm là phương thức hiệu quả để thiết
kế và tổ chức dạy học thực hành kỹ thuật theo tiếp cận tương tác. Tuy nhiên, tác giả
chưa làm rõ nội hàm của thực hành kỹ thuật, nhiệm vụ của thực hành kỹ thuật và cũng
như chưa làm rõ mơ hình học bằng làm trong dạy học thực hành kỹ thuật.
Tác giả Nguyễn Văn Bảy (2015) bàn về “Dạy học trải nghiệm và vận dụng
trong đào tạo nghề Điện dân dụng cho lực lượng lao động nông thôn” [19]. Tuy
nhiên, sự vận dụng dạy học theo quy nạp trong dạy học kỹ thuật mới chỉ được 3 quá
trình trong dạy học kỹ thuật” [20], Nguyễn Ngọc Tuấn (2018) về “Dạy học hợp tác qua
mạng ở đại học trong dạy học Kỹ thuật điện tử” [21],
Năm 2017, tác giả Nguyễn Văn Hạnh trong bài báo “Học tập trải nghiệm: Một lý
thuyết học tập đóng vai trị trung tâm trong đào tạo theo năng lực” [22] đã tiếp cận mơ
hình cấu trúc năng lực Hiểu – Làm – Cảm của Đặng Thành Hưng (2012) [23], [24]
và mơ hình học tập trải nghiệm của Kolb (1984) [9] để chỉ ra rằng, mơ hình học
bằng làm nhấn mạnh vào áp dụng khái niệm lý thuyết mới để giải pháp vấn đề thực
tế là phù hợp trong đào tạo các chuyên ngành kỹ thuật.
Năm 2018, luận án tiến sĩ của Nguyễn Thị Thanh Huyền về “Thiết kế và sử dụng
bài toán kỹ thuật trong dạy học động cơ đốt trong, ô tô cho sinh viên sư phạm kỹ
thuật” đã khẳng định vai trò, tầm quan trọng của bài toán kỹ thuật với sinh viên đại
học kỹ thuật [25]. Tuy nhiên, tác giả cũng chưa đưa ra được mơ hình học bằng làm
trong q trình thực hiện bài tốn kỹ thuật của sinh viên.
Ngồi ra, vấn đề dạy học kỹ thuật còn được làm sáng tỏ dưới nhiều khía cạnh
khác nhau như: Nhữ Thị Việt Hoa (2019) bàn về “Dạy học Công nghệ ở THPT theo
hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề sáng tạo” [26], Phạm Hồng Khoa (2017)
về “Đánh giá quá trình trong dạy học kỹ thuật ở đại học” [20], Nguyễn Ngọc Tuấn
(2018) về “Dạy học hợp tác qua mạng ở đại học trong dạy học Kỹ thuật điện tử” [21],
nhiều tác giả nghiên cứu trong luận án tiến sĩ [27], [28] với cách tiếp cận quan điểm
dạy học trải nghiệm được nghiên cứu, ứng dụng ở những khía cạnh khác nhau với
những đối tượng người học khác nhau; các công trình nghiên cứu của các tác giả đều
khẳng định khả năng ứng dụng quan điểm dạy học này vào quá trình dạy học ở nhiều
môn học với nhiều đối tượng nhất là những đối tượng người học trong đào tạo nghề
đem lại hiệu quả. “Các nguyên tắc chủ yếu nhất của quá trình dạy học hiện đại bao
gồm: nguyên tắc tương tác, nguyên tắc tham gia hoạt động học tập của người học,
nguyên tắc tính vấn đề của dạy học”. Những phân tích của tác giả về các triết lý dạy
học hiện đại như triết lý kiến tạo triết lý hợp tác, triết lý dạy học dựa vào vấn đề, triết
lý hiện sinh [29] là tiền đề vô cùng quan trọng để xây dựng cơ sở lý thuyết cho dạy
học kỹ thuật hướng quy nạp.
Tuy vậy các tác giả trên còn mang nặng lý luận, chủ yếu nghiên cứu và phân tích
chiến lược dạy học này ở bình diện vĩ mô, ở mô hình lý thuyết mà chưa đi vào cụ thể,
chưa thực sự và chưa có điều kiện gắn với thực tiễn dạy học trong nhà trường Việt
Nam.
Trong khi đó, để cụ thể hóa từ khung lý thuyết thành những biện pháp và kỹ
thuật dạy học của một quan điểm hay tư tưởng dạy học nào đó là cả một vấn đề lớn,
cần nhiều công sức của những người làm công tác giáo dục nói chung, trong đó có cả
12
Giảng viên, Giáo viên đứng lớp chứ không chỉ riêng các nhà lý luận, chuyên gia
nghiên cứu.
1.1.3. Những nhận xét rút ra từ tổng quan nghiên cứu vấn đề và nhận định cho nghiên
cứu của luận án.
Các nghiên cứu về dạy học theo hướng quy nạp từ trước đến nay chủ yếu tập
trung vào các lĩnh vực toán học, hình học.
Trong lĩnh vực kỹ thuật mới có một số nghiên cứu “Dạy học cơ kỹ thuật theo lý
thuyết học tập kiến tạo trong đào tạo giáo viên công nghệ”; hoặc như tác giả Nguyễn
Văn Bảy bàn về “Dạy học trải nghiệm và vận dụng trong đào tạo nghề Điện dân
dụng cho lực lượng lao động nông thôn”; hoặc như Nguyễn Ngọc Tuấn nói về “Dạy
học hợp tác qua mạng ở đại học trong dạy học Kỹ thuật điện tử”… Ở Việt Nam một số
nhà toán học đã áp dụng phương pháp quy nạp này để giải các bài toán hình học. Tuy
nhiên các nghiên cứu trong dạy học kỹ thuật theo hướng quy nạp còn rất hạn chế. Đặc
biệt là trong các học phần cơ sở kỹ thuật ngành cơ khí chưa có một nghiên cứu nào
nghiên cứu về giảng dạy các học phần này theo hướng quy nạp.
Do đó luận án này tập trung nghiên cứu đến các vấn đề dạy học, dạy học kỹ
thuật, dạy các học phần cơ sở kỹ thuật ngành cơ khí ở các trường cao đẳng theo hướng
quy nạp.
1.2. Cơ sở lý luận của dạy học phần Cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp
1.2.1. Một số khái niệm.
+ Dạy học:
Dạy học là hai mặt của một quá trình luôn tác động qua lại, bổ sung cho nhau,
quy định lẫn nhau, thâm nhập vào nhau thông qua hoạt động công tác nhằm tạo cho
người học khả năng phát triển trí tuệ, góp phần hồn thiện nhân cách.
+ Dạy học kỹ thuật:
Dạy học kỹ thuật là quá trình tác động qua lại giữa giáo viên giảng dạy kỹ thuật
với người học. Quá trình tác động đó giúp người học lĩnh hội được các kiến thức, kỹ
năng (kỹ năng về các nguyên lý vật lý, toán học, khoa học vật liệu và kỹ thuật ứng
dụng thiết kế) để vận dụng vào các vấn đề thực tiễn, góp phần hồn thiện nhân cách.
1.2.2. Lý luận về dạy học kỹ thuật hiện đại.
Lý luận dạy học có thể hiểu là môn khoa học nghiên cứu bản chất, mục đích,
các quy luật và các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình dạy học nhằm tìm ra cơ sở khoa
học của việc dạy tốt, học tốt, trên cơ sở đó đưa ra hệ thống những biện pháp hữu hiệu
để nâng cao chất lượng của dạy và học. Có thể nói lý luận dạy học là là lý thuyết
của dạy và học. Logic của q trình dạy học lại có thể diễn ra theo các con đường
khác nhau:
- Con đường diễn dịch hoặc quy nạp
- Con đường phân tích hoặc tổng hợp
Mục tiêu dạy học: là yếu tố quyết định đến chất lượng của quá trình dạy học.
Mục tiêu đặt ra đúng đắn, phù hợp với nhu cầu phát triển của xã hội thì chất lượng
của quá trình dạy học sẽ được nâng cao. Trong QTDH, căn cứ vào mục tiêu dạy
học người ta sẽ xác định được các nội dung cần truyền đạt, phương pháp dạy học
tương ứng, phương tiện dạy học phù hợp và cách thức thích hợp để kiểm tra và đánh
giá kết quả của quá trình dạy học đó một cách khách quan và chính xác nhất.
13
Nội dung dạy học: là yếu tố xác định xem cần phải truyền thụ cái gì cho
người học trong suốt thời gian quá trình dạy học diễn ra. Nội dung dạy học không
phải được lựa chọn một cách bừa bãi mà phải phù hợp với mục tiêu đã đề ra.
Phương pháp dạy học: là yếu tố xác định cách thức, phương thức hiệu quả để
Người thầy có thể truyền đạt được Nội dung dạy học cho Người học, sao cho
Người học có thể chủ động, tích cực và sáng tạo chiếm lĩnh được nội dung đó, biến nó
thực sự thành kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo của bản thân, qua đó và bằng cách đó
hình thành và phát triển nhân cách của Người học theo mục tiêu đã đề ra.
Phương tiện dạy học: là yếu tố xác định các công cụ, phương tiện cần thiết
được sử dụng trong quá trình dạy học để trợ giúp cho Người thầy có khả năng diễn
đạt được Nội dung dạy học sáng sủa, dễ hiểu hơn, tạo điều kiện thuận lợi cho quá
trình lĩnh hội của Người học nhằm đạt tới mục tiêu dạy học đã được đặt ra.
Kiểm tra đánh giá quá trình dạy học: là yếu tố để đảm bảo chất lượng của q
trình dạy học thơng qua hai nhiệm vụ cơ bản: Kiểm tra đánh giá để củng cố, nâng cao
kiến thức cho người học; Kiểm tra đánh giá nhằm xem xét một cách khoa học Quá
trình dạy học với mục tiêu đã đề ra để từ đó có những biến đổi phù hợp nhằm nâng
cao chất lượng của dạy và học.
Các điều kiện dạy học: là yếu tố xác định các điều kiện bên ngoài (khách
quan) như cơ sở vật chất, kỹ thuật, vị trí địa lý, văn hố xã hội … và điều kiện
bên trong (chủ quan) như động cơ học tập, hứng thú học tập, năng lực nhận thức, tâm
sinh lý học của người học … ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp tới quá trình dạy
học. Đây là yếu tố rất quan trọng không thể xem nhẹ trong quá trình dạy học, đặc
biệt đối với Người thầy nếu không xác định rõ yếu tố này sẽ gặp rất nhiều khó
khăn trong q trình giảng dạy và có thể chất lượng học tập sẽ không cao.
Trong cuốn “Lý luận và phương pháp dạy học phát triển năng lực và tư duy sáng
tạo” [12] tác giả Trần Khánh Đức đã đưa ra một cách ngắn gọn mục tiêu dạy học chính
là các kết quả học tập cần đạt sau một quá trình dạy học. Thông thường mục tiêu dạy
học của bài học góp phần thực hiện mục tiêu dạy học của môn học/học phần và các
mục tiêu dạy học cụ thể là các thành tố tạo nên mục đích dạy học. Việc đề ra mục tiêu
dạy học là phải tạo cho người học có tri thức, kỹ năng, thái độ từ đó hình thành các
phẩm chất, năng lực cụ thể nhưng trong thực tế giáo viên thường chưa chú ý thích
đáng đến một số yêu cầu khi xác định mục tiêu dạy học, đó là:
- Mục tiêu xác định phải hướng vào người học: Thật sự họ có thể làm được sau
khi học (thường gọi là mục tiêu học tập).
- Mục tiêu đó có thể mơ tả tường minh và có thể quan sát được;
- Mục tiêu đó có thể lấy làm bằng chứng cho kết quả học tập và đo lường
được theo các cấp độ nhận thức, thái độ và kỹ năng hành động.
- Mục tiêu đó gắn với phương pháp dạy học và điều kiện để đạt được nó.
Theo PGS Trần Khách Đức thì dạy học được xem như một quá trình với sự
tương tác qua lại của nhiều thành tố. Các thành tố cơ bản của quá trình dạy - học như:
14
