Sử dụng phương pháp mô phỏng trong dạy học mô đun điện tử công suất tại trường cao đẳng nghề lào cai

LỜI CAM ĐOAN
Tên tôi là Nguyễn Thị Thanh Tú, học viên lớp cao học 2013B.SPKT Điện
tử. Sau 2 năm học tập, nghiên cứu tại Trường Đại học Bách khoa Hà nội, được sự
hướng dẫn và giúp đỡ của các thầy cô giáo, đặc biệt là sự giúp đỡ của giáo viên
hướng dẫn tốt nghiệp PGS.TS. Thái Thế Hùng, tôi đã đi đến cuối chặng đường để
kết thúc khóa học.
Với đề tài Luận văn tốt nghiệp là: “Sử dụng phương pháp mô phỏng trong
dạy học mô đun “Điện tử công suất” tại trường Cao đẳng nghề Lào Cai”. Tôi
xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi dưới sự hướng dẫn của
PGS.TS. Thái Thế Hùng và chỉ tham khảo các tài liệu được liệt kê, tôi không sao
chép công trình của các cá nhân khác dưới bất kì hình thức nào. Nếu có tôi xin chịu
hoàn toàn trách nhiệm.
Người cam đoan

Nguyễn Thị Thanh Tú

Nguyễn Thị Thanh Tú

i


LỜI CẢM ƠN
Sau thời gian học tập và nghiên cứu nghiêm túc, khẩn trương với sự giúp đỡ
hướng dẫn tận tình của PGS.TS. Thái Thế Hùng cùng với sự chỉ bảo của các thầy,
cô trong Viện Sư Phạm Kỹ Thuật - Đại học Bách Khoa Hà Nội. Luận văn “Sử
dụng phương pháp mô phỏng trong dạy học mô-đun Điện tử công suất tại
trường Cao đẳng nghề Lào Cai ” đã hoàn thành.
Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS. Thái Thế Hùng đã trực tiếp hướng dẫn
tôi hoàn thành luận văn này.
Tôi xin được gửi lời cảm ơn chân thành đến tập thể thầy, cô giáo trong Viện
Sư phạm Kỹ thuật, Viện đào tạo sau đại học - Đại học Bách Khoa Hà Nội, các thầy,

cô trong ban Giám hiệu, ban chủ nhiệm khoa và tập thể giáo viên khoa Điện – Điện
tử trường Cao đẳng nghề Lào Cai, đã tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi nghiên cứu,
thực hiện, để hoàn thành luận văn đúng tiến độ, cùng tập thể bạn bè đồng nghiệp đã
tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tham gia đóng góp nhiều ý kiến quý báu cho tác giả từ
những công việc đầu tiên và trong suốt thời gian nghiên cứu và hoàn thành luận văn
này.
Tuy đã rất cố gắng và nỗ lực nhưng do thời gian có hạn vì vậy luận văn
không tránh khỏi những thiếu sót và hạn chế. Tôi mong nhận được những ý kiến
đóng góp, bổ sung của Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp và bạn đọc để luận văn
được hoàn thiện hơn.
Tôi xin trân trọng cảm ơn!
Hà Nội, ngày …. tháng …. năm 2015

Nguyễn Thị Thanh Tú

ii


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN .......................................................................................................... ii
MỤC LỤC ............................................................................................................... iii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ................................................................................v
DANH MỤC CÁC BẢNG ...................................................................................... vi
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ............................................................................... vii
PHẦN MỞ ĐẦU .......................................................................................................1
CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VIỆC SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP MÔ
PHỎNG TRONG DẠY HỌC MÔ ĐUN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT ......................4
1.1 KHÁI NIỆM VỀ QUÁ TRÌNH DẠY HỌC.................................................4
1.1.1 Lý luận dạy học là gì ..............................................................................4

1.1.2 Quá trình dạy học ..................................................................................5
1.1.3 Phương tiện dạy học ..............................................................................6
1.2 NỘI DUNG DẠY HỌC ...............................................................................7
1.3 TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP MÔ PHỎNG .....................................8
1.3.1 Khái niệm về phương pháp mô phỏng và sử dụng phương pháp mô
phỏng trong dạy học. ..........................................................................................8
1.3.2. Khả năng ứng dụng và hạn chế của PPMP trong dạy học kỹ thuật .....9
1.3.3. Ứng dụng mô phỏng trong phương pháp dạy học kỹ thuật hiện nay .11
1.4 MÔ HÌNH ...................................................................................................12
1.4.1 Khái niệm và phân loại ........................................................................12
1.4.2 Tính chất và đặc trưng của mô hình.....................................................16
1.5. Một số phần mềm mô phỏng sử dụng trong dạy học mô đun Điện tử
công suất. ..............................................................................................................17
1.5.1. Matlab/Simulink .................................................................................17
1.5.2. Phần mềm TINA (Toolkit for Interative Netword Analysis) .............17
1.5.3 Phần mềm PSPICE (Power Simulation Program with Intergrated
Circuit Emphases) .............................................................................................18
1.5.4. Phần mềm PSIM (Power electronics simulation software) ................19
KẾT LUẬN CHƯƠNG I ........................................................................................33

Nguyễn Thị Thanh Tú

iii


CHƯƠNG II: THỰC TRẠNG VIỆC SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP MÔ
PHỎNG TRONG DẠY HỌC MÔ ĐUN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT TẠI
TRƯỜNG CĐN LÀO CAI .....................................................................................34
2.1 KHÁI QUÁT VỀ TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ LÀO CAI ..................34
2.1.1 Sơ lược lịch sử phát triển của trường Cao đẳng nghề Lào Cai. ...........34

2.1.2 Sơ đồ tổ chức bộ máy nhà trường ........................................................39
2.2. THỰC TRẠNG CỦA VIỆC SỬ DỤNG PPMP TRONG DẠY HỌC MÔ
ĐUN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT TẠI TRƯỜNG CĐN LÀO CAI. ........................40
2.2.1. Thực trạng dạy học mô đun Điện tử công suất tại trường CĐN Lào Cai..40
2.2.2. Thực trạng của việc sử dụng PPMP trong dạy học mô đun Điện tử
công suất tại trường CĐN Lào Cai ....................................................................43
KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 .......................................................................................45
CHƯƠNG 3: SỬ DỤNG MÔ PHỎNG TRONG DẠY HỌC MÔ ĐUN ĐIỆN
TỬ CÔNG SUẤT TẠI TRƯỜNG CĐN LÀO CAI .............................................46
3.1 SỬ DỤNG MÔ PHỎNG TRONG DẠY HỌC MÔ ĐUN ĐIỆN TỬ CÔNG
SUẤT. ...................................................................................................................46
3.1.1 Yêu cầu đối với mô phỏng trong dạy học mô đun Điện tử công suất .46
3.1.2 Thiết kế bài giảng trong mô đun Điện tử công suất.............................48
3.2 KIỂM NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ..............................................................70
3.2.1 Mục đích, nhiệm vụ, phương pháp thực nghiệm .................................70
3.2.2. Điều kiện thực nghiệm ........................................................................71
3.2.3. Tiến trình thực nghiệm........................................................................72
3.3. KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM .....................................................................72
3.3.1. Kết quả kiểm tra của học sinh sau bài học ..........................................72
3.2.2. Kết quả thu được từ phiếu điều tra GV, HS tham dự tiết học ............73
KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 ...................................................................................77
KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ ................................................................................78
TÀ I LIỆU THAM KHẢO .................................................................................81
PHỤ LỤC 1 .........................................................................................................83
PHỤ LỤC 2 .........................................................................................................96

Nguyễn Thị Thanh Tú

iv

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Giải thích

Chữ viết tắt
BLĐTB-XH

Bộ lao động thương binh-xã hội

CĐN

Cao đẳng nghề

GV

Giáo viên

HS

Học sinh

HSSV

Học sinh sinh viên

SV

Sinh viên

QTDH

Quá trình dạy học

LLDH

Lý luận dạy học

PTDH

Phương tiện dạy học

NDDH

Nội dung dạy học

PTDHHĐ

Phương tiện dạy học hiện đại

PPDHHĐ

Phương pháp da ̣y học hiê ̣n đại

PPMP

Phương pháp mô phỏng

KHCN

Khoa học công nghệ

MP

Mô phỏng

MH

Mô hình

MPMT

Mô phỏng máy tính

MTĐT

Máy tính điện tử

THCS

Trung học cơ sở

THPT

Trung học phổ thông

Nguyễn Thị Thanh Tú

v

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1: Bảng kết quả khảo sát về việc sử dụng phương tiện dạy học ..............42
Bảng 2.2: Bảng kết quả khảo sát về các hình thức học tập của HSSV ................43
Bảng 2.3: Bảng kết quả khảo sát về việc ứng dụng phần mềm trong dạy học ....44
Bảng 3.1. Kết quả kiểm tra bài 1 của nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng ...73
Bảng 3.2. Kết quả kiểm tra bài 2 của nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng ...73
Bảng 3.3. Ý kiến của GV tham dự tiết học ..........................................................74
Bảng 3.4. Ý kiến của học sinh tham dự tiết học...................................................74
Bảng 3.5. Ý kiến của GV về hình thức áp dụng PPMP .......................................75

Nguyễn Thị Thanh Tú

vi


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1. Quá trình mô phỏng trên PSIM ............................................................20
Hình 1.2. Biểu diễn một mạch điện trên PSIM ....................................................20
Hình 1.3. Giao diện của chương trình PSIM ........................................................21
Hình 1.4. Cửa sổ trao đổi tham số trên PSIM ......................................................22
Hình 1.5. Ký hiệu phần tử RLC một pha và ba pha .............................................23
Hình 1.6. Ký hiệu diot, diac và thyristor trong PSIM ..........................................24
Hình 1.7. Ký hiệu tranzito ba trạng thái ...............................................................24
Hình 1.8. Ký hiệu của Gating block. ....................................................................24
Hình 1.9. Ký hiệu các loại máy biến áp một pha ................................................25
Hình 1.10. Ký hiệu các loại biến áp ba pha..........................................................25
Hình 1.11. Môđun chỉnh lưu cầu một pha ............................................................26
Hình 1.12. Môđun chỉnh lưu cầu ba pha ..............................................................26
Hình 1.13. Ký hiệu khối tỷ lệ ...............................................................................26
Hình 1.14. Ký hiệu khối tích phân .......................................................................27

Hình 1.15. Ký hiệu khối tỷ lệ - tích phân .............................................................27
Hình 1.16. Ký hiệu các khối cộng ........................................................................27
Hình 1.17. Ký hiệu các khối nhân và chia ...........................................................27
Hình 1.18. Ký hiệu các khối hàm căn, mũ, luỹ thừa và logarit ............................27
Hình 1.19. Ký hiệu khối so sánh ..........................................................................28
Hình 1.20. Ký hiệu khối hạn chế ..........................................................................28
Hình 1.21. Ký hiệu xung hình thang và xung chữ nhật .......................................28
Hình 1.22. Ký hiệu khối trễ thời gian...................................................................28
Hình 1.23.Ký hiệu các cổng logic ........................................................................29
Hình 1.24. Ký hiệu các khối chuyển đổi A/D và D/A .........................................29
Hình 1.25. Ký hiệu các nguồn DC .......................................................................29
Hình 1.26. Ký hiệu nguồn hình sin một pha nguồn hình sin ba pha ....................30
Hình 1.27. Ký hiệu nguồn sóng chữ nhật .............................................................30
Hình 1.28. Ký hiệu các cảm biến điện áp và dòng điện .......................................30

Nguyễn Thị Thanh Tú

vii


Hình 1.29. ký hiệu của bộ on-off switch controller. ............................................30
Hình 1.30. Ký hiệu của bộ alpha controller. ........................................................31
Hình 2.1. Sơ đồ bộ máy nhà trường .....................................................................39
Hình 3.1. Trường hợp lắp Katot chung ................................................................49
Hình 3.2 Sơ đồ nguyên lý hoạt động ....................................................................50
Hình 3.3: Dạng đồ thị điện áp vào và điện áp ra ..................................................51
Hình 3.4 Dạng đồ thị điện áp vào .........................................................................51
Hình 3.5: Dạng đồ thị điện áp ra ..........................................................................52
Hình 3.6: Sơ đồ nguyên lý mạch ..........................................................................63
Hình 3.7: Đồ thị điện áp vào ................................................................................63

Hình 3.8: Đồ thị điện áp tải UR ............................................................................64
Hình 3.9. Sơ đồ mạch điện ổn áp .........................................................................69
Hình 3.10. Đồ thị điện áp cố định qua tải Rt ........................................................70

Nguyễn Thị Thanh Tú

viii


PHẦN MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Phương thức sản xuất ngày càng phát triển đòi hỏi lực lượng sản xuất cũng
phải đáp ứng được trong đó giáo dục là lực lượng sản xuất trực tiếp, tham gia một
cách quyết định về việc cung ứng những con người có đủ phẩm chất và vững vàng
về tay nghề cho phát triển sản xuất. Đào tạo nghề trong những năm qua đã chứng tỏ
được vai trò và khả năng của mình tuy nhiên để nâng cao được hiệu quả sản xuất
hơn nữa, khẳng định được vai trò của mình hơn nữa, đào tạo nghề phải không
ngừng nỗ lực đổi mới phương pháp dạy phù hợp với đối tượng học, nhu cầu học,
đáp ứng sự thay đổi liên tục của khoa học công nghệ.
Hiện nay GV dạy nghề đã vận dụng linh hoạt các phương pháp giảng dạy
khá tốt, trong đó có ứng dụng phương pháp mô phỏng. Đối với Trường CĐN Lào
Cai đặc thù là một trường miền núi đối tượng học sinh đa phần là dân tộc thiểu số,
trình độ tốt nghiệp THPT hoặc THCS nên việc tiếp cận thông tin hoặc tìm kiếm
thông tin là rất hạn chế. Vì vậy trong quá trình giảng dạy GV gặp khó khăn trong
việc truyền đạt kiến thức, nhất là những kiến thức mang tính trừu tượng như nguyên
lý hoạt động của các mạch điện, điện tử. Đặc biệt mô đun: “Điện tử công suất” lần
đầu tiên được giảng dạy theo chương trình khung của Tổng cục dạy nghề ban hành
nên việc ứng dụng phương pháp mô phỏng trong mô đun này là cần thiết.
2. Đối tượng nghiên cứu:
- Học sinh các lớp Điện Công nghiệp trường Cao đẳng nghề Lào Cai học mô

đun Điện tử công suất.
- Các phần mềm mô phỏng .
- Kết quả học tập mô đun Điện tử công suất của học sinh khi không ứng
dụng phần mềm mô phỏng trong dạy học và khi có ứng dụng phần mềm mô phỏng
trong dạy học.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu:
- Nghiên cứu cơ sở lý luận của PPMP.
- Đánh giá thực trạng dạy học mô đun Điện tử công suất của nghề Điện công
nghiệp tại trường Cao đẳng nghề Lào Cai.

Nguyễn Thị Thanh Tú

1


- Ứng dụng PPMP xây dựng 2 bài giảng trong chương trình môn học Điện tử
công suất của nghề Điện công nghiệp tại trường Cao đẳng nghề Lào Cai.
- Tiến hành thực nghiệm sư phạm để kiểm tra tính đúng đắn của giả thuyết
khoa học đề ra.
4. Giả thuyết nghiên cứu:
Sử dụng PPMP trong dạy học mô đun Điện tử công suất có thể áp dụng tại
trường CĐN Lào Cai, là hướng đi đúng đắn nhằm nâng cao chất lượng dạy học,
tăng cường tính tích cực tư duy, sáng tạo của người học, đa dạng hóa các hình thức
học tập, tạo môi trường tương tác tích cực giữa GV và HS.
5. Phương pháp nghiên cứu:
- Phương pháp nghiên cứu lý luận: Đọc và tham khảo sách, báo, tạp chí về lý
thuyết mô phỏng, các công trình nghiên cứu có liên quan để xác định mục đích,
nhiệm vụ của đề tài.
- Phương pháp quan sát: Tham gia vào các lớp học mô-đun Điện tử công
suất để biết thực trạng dạy và học mô đun này hiện nay tại trường Cao đẳng nghề

Lào Cai.
- Phương pháp mô phỏng: Mô phỏng một lớp học giả định giảng 1 giờ lên
lớp để định hướng nghiên cứu.
- Phương pháp thống kê: thống kê xử lý số liệu để đánh giá thực trạng dạy
học mô-đun Điện tử công suất tại trường Cao đẳng nghề Lào Cai.
6. Cấu trúc luận văn:
Luâ ̣n văn được chia thành 3 phầ n:
PHẦN MỞ ĐẦU
Trình bày về mu ̣c đích, lý do, tính cấ p thiế t của đề tài, nô ̣i dung, phương
pháp nghiên cứu...
PHẦN NỘI DUNG
CHƯƠNG 1: Cơ sở lý luận của việc sử dụng phương pháp mô phỏng
trong dạy học mô-đun “Điện tử công suất”.
CHƯƠNG 2: Thực trạng việc sử dụng phương pháp mô phỏng trong dạy
học mô-đun Điện tử công suất tại trường Cao đẳng nghề Lào Cai

Nguyễn Thị Thanh Tú

2


CHƯƠNG 3: Sử dụng mô phỏng trong dạy học mô đun Điện tử công suất
tại trường CĐN Lào Cai.
KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC

Nguyễn Thị Thanh Tú

3

CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VIỆC SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP
MÔ PHỎNG TRONG DẠY HỌC MÔ ĐUN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT
1.1 KHÁI NIỆM VỀ QUÁ TRÌNH DẠY HỌC
1.1.1 Lý luận dạy học là gì
Lần đầu tiên trong lịch sử thế giới, nhà giáo dục vĩ đại Cômenski J.A ( 1592
– 1670 ) với tác phẩm “ Phép dạy học vĩ đại” (1670 ), đã đặt nền móng cho lý luận
dạy học trong nhà trường. Trong đó, LLDH được ông xác định là một hệ thống tri
thức khoa học về dạy học và ông xem LLDH như là một nghệ thuật chung để dạy
cho tất cả mọi người. Những đóng góp to lớn của Cômenski J.A về hệ thống các
nguyên tắc, phương pháp và hình thức tổ chức dạy học, sự phân chia tuổi học,
những yêu cầu sư phạm đối với người GV cho đến nay vẫn còn giá trị sâu sắc về lý
luận và thực tiễn.
Là hình thức cao nhất của tư duy khoa học, lý luận dạy học là hệ thống tri
thức bao gồm các khái niệm, các phạm trù, các quy luật…phản ánh những thuộc
tính cơ bản của những mối quan hệ hiện tượng (hay quá trình) dạy học.
Lý luận dạy học là một bộ phận của giáo dục hay sư phạm đại cương. Lý
luận dạy học nghiên cứu bản chất dạy học, thiết kế nội dung học vấn, xác định các
nguyên tắc, các phương pháp, phương tiện, các hình thức tổ chức, các kiểu đánh giá
kết quả dạy học theo đúng mục đích, yêu cầu giáo dục.
Lý luận dạy học có nhiệm vụ:
- Nghiên cứu nguồn gốc phát sinh và bản chất của hiện tượng dạy học, các
quy luật chi phối quá trình dạy học.
- Nghiên cứu hoàn thiện và phát triển các nguyên tắc, mục tiêu dạy học, kế
hoạch chương trình dạy học dựa trên cơ sở dự đoán xu hướng phát triển của xã hội
hiện đại, khả năng phát triển của khoa học – kỹ thuật, công nghệ trong tương lai.
- Tìm kiếm những phương pháp, phương tiện và hình thức tổ chức dạy học
trên cơ sở những thành tựu khoa học- kỹ thuật- công nghệ hiện đại nhằm nâng cao
chất lượng và hiệu quả công tác dạy học.

Nguyễn Thị Thanh Tú

4


- Nghiên cứu xây dựng các lý thuyết dạy học mới và khả năng ứng dụng
chúng vào thực tiễn dạy học.
Lý luận dạy học có tác dụng chung đối với toàn bộ các hoạt động dạy- học.
Đồng thời lý luận dạy học có vai trò tạo cơ sở khoa học chung trên cơ sở bảo đảm
tính thống nhất trong quan điểm, phương pháp luận đối với quá trình dạy học các
môn học.
Lý luận dạy học có tác dụng định hướng, hỗ trợ cho việc vận dụng, đi sâu
vào quá trình dạy học từng bộ môn với những đặc thù khác nhau mà lý luận dạy
học bộ môn có nhiệm vụ nghiên cứu và phát triển thành các bộ phận lý luận riêng
của lý luận dạy học.
1.1.2 Quá trình dạy học
Quá trình dạy học phải giải quyết 3 vấn đề cơ bản:
- Dạy học nhằm mục đích gì? – Mục đích
- Dạy và học cái gì để đạt mục đích đó?- Nội dung
- Dạy và học như thế nào? – Phương pháp
Mục đích dạy học chỉ đạt được khi và chỉ khi chúng ta xác định đúng đắn
nội dung và phương pháp.
Từ các định nghĩa trên có thể nêu mấy nhận xét như sau: QTDH gồm hoạt
động của thầy và hoạt động của trò. Hai hoạt động này có sự tác động qua lại với
nhau trong đó thầy có chức năng chỉ đạo, hướng dẫn, tổ chức hoạt động học tập của
trò, trên cơ sở đó trò tích cực, chủ động lĩnh hội tri thức cần thiết.
Kết quả tương tác giữa hoạt động của thầy và của trò trong quá trình dạy học
là đạt được mục tiêu dạy học đề ra.
QTDH là cách thức hoạt động của thầy và trò trong mối liên hệ qua lại, thầy

giữ vai trò hướng dẫn, tổ chức hoạt động học tập của trò một cách tích cực, chủ
động nhằm đạt các mục tiêu dạy học đề ra.
Theo định nghĩa này người học đóng vai trò hàng đầu, là tác nhân chính
trong quá trình học của mình, họ có tất cả những khả năng cần thiết để thành công.
Người dạy tác động từ bên ngoài với tư cách là người hỗ trợ, cộng tác. Thể chế,

Nguyễn Thị Thanh Tú

5


chương trình…là những điều kiện khách quan quan trọng, làm cho việc quản lý sư
phạm có tổ chức và hiệu quả hơn.
Người học là trung tâm, là tác nhân chính của quá trình đào tạo. Người dạy
là người hướng dẫn, tổ chức và giúp đỡ. Môi trường ảnh hưởng đến người học và
phương pháp học, đến với người dạy và phương pháp dạy một cách tương hỗ.
1.1.3 Phương tiện dạy học
Thuật ngữ “phương tiện” được dùng nhiều trong đời sống hàng ngày như
phương tiện giao thông, phương tiện truyền thông…một cách chung nhất, “phương
tiện là cái dùng để làm một việc gì, để đạt một mục đích nào đó”.
Phương tiện là tất cả những gì dùng để tiến hành công việc, được cảm nhận
bằng giác quan, nhưng không phải bằng tư duy (tình cảm, tri thức, ...).
Từ phương tiện (media) trong tiếng Anh có gốc la tinh medium có nghĩa là
“ở giữa”, “trung gian” và ngày nay, từ này cũng được gọi là phương tiện truyền
thông, truyền dẫn, bảo quản, khuếch đại thông điệp tùy theo hoàn cảnh. Truyền
thông (communication) là sự thiết lập “cái chung” giữa những người có liên quan
trong quá trình thực hiện một mục tiêu nào đó; nghĩa là tạo nên sự “đồng cảm” giữa
người phát và người thu thông qua những thông điệp (message) được truyền đi.
Quá trình dạy học là một quá trình truyền thông có sự trao đổi thông điệp
giữa hai hay nhiều người đồng thời phát và nhận thông điệp của nhau theo 3 kênh

tương ứng:
- Thông điệp được truyền từ giáo viên đến người học: hướng dẫn, thông tin
để người học hiểu hoặc thực hành.
- Thông tin về sự tiến bộ học tập, mức độ nắm vững kiến thức, kỹ năng từ
người học truyền về giáo viên. Giáo viên tiếp nhận, xử lý và quyết định điều chỉnh
hay tiếp tục thực hiện công việc dạy học của mình.
- Thông tin phản hồi từ giáo viên đến người học (uốn nắn, hướng dẫn, động
viên, …).
Như vậy, lời nói và chữ viết cũng là một loại PTDH. Tuy nhiên, khi tách
khỏi chủ thể của quá trình dạy học là thầy và trò thì PTDH là phần vật chất khách

Nguyễn Thị Thanh Tú

6


quan gồm toàn bộ những trang thiết bị, máy, tài liệu, ... phục vụ việc giảng dạy và
học tập, từ các phương tiện đơn giản như bàn ghế, bảng đen, phấn trắng đến các
thiết bị cơ điện tử, máy tiń h, máy chiế u, bảng tương tác …Phương tiện dạy học
gồm thiết bị dạy học và học liệu.
● Thiết bị dạy học (training equipment)
Thiết bị dạy học là tổng thể nói chung những máy móc, dụng cụ, phụ tùng
cần thiết cho hoạt động dạy và học, chủ yếu đề cập “phần cứng” của phương tiện.
Phần cứng thường có vai trò truyền tin (mô hình tĩnh hoặc động, máy chiếu các
loại, máy tính, camera, máy thu hình, máy ghi âm, ...) hoặc hình thành và luyện tập
kỹ năng (các loại máy, dụng cụ, nguyên vật liệu cho thí nghiệm, thực hành, thực tập
sản xuất, ...).
● Học liệu (teaching and learning materials)
Tài liệu in ấn và/hoặc không in ấn được thiết kế để sử dụng trong dạy học,
chủ yếu đề cập đến “phần mềm” của phương tiện. Nói chung, học liệu thường có

vai trò mang tin (chương trình đào tạo, giáo trình, sách báo, sổ tay, tài liệu hướng
dẫn, bảng biểu treo tường, băng đĩa, phần mềm máy tính, ... ). Theo tính chất và
hình thức hỗ trợ có tài liệu tự học (self-instructional materials), tài liệu phát tay
(handout materials), hoặc phần mềm dạy học - học liệu được “số hóa”/học liệu tin
học.
1.2 NỘI DUNG DẠY HỌC
Nội dung dạy học (NDDH) là hệ thống những tri thức, kỹ năng, kỹ xảo có
liên quan đến một ngành nghề nhất định và cách thức hoạt động sáng tạo.
NDDH tạo nên nội dung hoạt động dạy và hoạt động học trong sự thống nhất
với nhau. Nó quy định những hệ thống tri thức, kỹ năng, kỹ xảo của một ngành
nghề nhất định mà HS cần nắm vững, đảm bảo hình thành được ở họ cơ sở thế giới
quan khoa học và phẩm chất đạo đức của con người mới, chuẩn bị cho họ bước vào
cuộc sống và hoạt động lao động.
Mỗi môn học đều có những tính chất, đặc điểm khác nhau (về đối tượng, nội
dung và mức độ phản ánh..) nhưng tổng thể chúng đều cấu trúc bởi các yếu tố sau:

Nguyễn Thị Thanh Tú

7


- Hệ thống tri thức về khoa học kỹ thuật, cách thức hoạt động, giao tiếp và
định hướng giá trị xã hội.
- Hệ thống kỹ năng kỹ xảo nghề nghiệp.
- Hệ thống kinh nghiệm hoạt động sáng tạo.
- Hệ thống thái độ với công việc, với xã hội, với người khác và với chính
bản thân.
NDDH được thể hiện qua từng môn học chuyên ngành và được trình bày
dưới nhiều hình thức. Do đó mỗi bài học cần được sử dụng nhiều phương pháp dạy
học khác nhau cho phù hợp với hình thức vận động bên trong của NDDH.

1.3 TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP MÔ PHỎNG
1.3.1 Khái niệm về phương pháp mô phỏng và sử dụng phương pháp mô
phỏng trong dạy học.
1.3.1.1 Khái niệm về mô phỏng
Mô phỏng bắt đầu từ việc chú ý nhấn mạnh các quy tắc, quan hệ và quá trình
phát triển của đối tượng nghiên cứu cùng với sự thay đổi của chúng. Các quan hệ
này của đối tượng có thể tạo ra các tình huống mới, thậm chí các quy luật mới,
được phát hiện trong quá trình mô phỏng. Trong khoa học và công nghệ, mô phỏng
là con đường nghiên cứu thứ ba, song song với việc nghiên cứu lý thuyết thuần tuý
và nghiên cứu thực nghiệm trên đối tượng thực. Nó được sử dụng khi không thể,
không cần hay không nên thực nghiệm trên đối tượng thực.
Theo Robert. E. Stephenson [16], mô phỏng là nghiên cứu trạng thái của mô
hình để qua đó hiểu được hệ thống thực. Việc mô phỏng bắt đầu việc tạo ra một mô
hình nhờ trí tưởng tượng (có suy nghĩ) của con người về những yếu tố có liên quan
đến hệ thống thực. Đôi khi người ta nhận thấy rằng, giữa mô hình nhận được và
thực tế có mâu thuẫn, song việc khảo sát được bổ sung và tiếp tục cho đến khi thỏa
mãn yêu cầu mà giả thuyết đề ra.
Một cách tổng quát, mô phỏng là quá trình thực nghiệm quan sát được và
điều khiển được trên mô hình của đối tượng khảo sát.
Mô phỏng thuận lợi cho người sử dụng về các mặt:
Nguyễn Thị Thanh Tú

8


- Nhận thức: trực quan hoá, dễ tiếp cận và đo lường, lặp lại được nhiều lần
theo ý muốn, gợi mở tiên đoán, sáng tạo và thử nghiệm......
- Công nghệ (về thiết bị, phương tiện cũng như kỹ năng): khả thi, an toàn,
hiệu quả kinh tế, tiết kiệm thời gian, luyện kỹ năng trước khi tiếp xúc vật thực tế...
1.3.1.2. Phương pháp mô phỏng trong dạy học:

Cùng với sự phát triển công nghệ thông tin, việc đưa máy tính vào các
trường học đã tạo ra bước ngoặt lớn trong việc dạy học. Sử dụng mô phỏng trên
máy tính là phương pháp dạy học tích cực phát huy cao độ tính độc lập, khả năng
làm việc trí tuệ của sinh viên, tạo ra một nhịp độ phong cách trạng thái tâm lí mới
làm thay đổi phương pháp và hình thức dạy học. Đặc biệt, mô phỏng diễn tả những
quá trình động bên trong của các quá trình, các thiết bị mà trước đây không thể thực
hiện trong phạm vi nhà trường. Hiện nay, trong dạy học cũng như nghiên cứu đã
tìm kiếm và đưa vào vận dụng “phòng thí nghiệm và thực hành ảo”.
Phương pháp mô phỏng trong dạy học là phương pháp tiếp cận nhận thức thế
giới thực thông qua mô hình tĩnh hoặc động. Bằng phương pháp mô phỏng, sinh
viên không chỉ tiếp thu kiến thức một cách sâu sắc mà trong quá trình học họ còn
có thể tìm ra cách tiếp cận vấn đề, con đường cách thức để đạt mục tiêu bài học.
Đặc biệt sinh viên còn có thể tạo dựng và điều khiển tại chỗ các đối tượng theo ý
muốn, tìm tòi phát hiện một số quan niệm mới cũng như rèn luyện kỹ năng nghề
nghiệp.
1.3.2. Khả năng ứng dụng và hạn chế của PPMP trong dạy học kỹ thuật
Có nhiều ưu điểm của phương pháp dạy và học với mô phỏng:
- Mô phỏng cung cấp cho sinh viên những kinh nghiệm cụ thể về đối tượng
học tập theo kiểu trải nghiệm gián tiếp. Với khả năng điều khiển đồng thời tất cả
các thành phần như hình ảnh, âm thanh, video, theo năng lực và sở thích của cá
nhân, sinh viên có thể tự trải nghiệm về đối tượng. Điều này không thể có được nếu
như các phương tiện này được thể hiện tuần tự theo một trật tự cố định, một nhịp độ
cố định mà chưa hẳn đã phù hợp với người học. Trong các bài giảng, bằng sự kết
hợp của mô phỏng 3 chiều, của âm thanh nổi, bằng diễn biến tuỳ thuộc vào kỹ năng
Nguyễn Thị Thanh Tú

9


điều khiển của sinh viên, có thể tạo nên được những trạng thái, cảm xúc hồi hộp,

sung sướng, lo sợ… mà không một bộ phim hay một hình ảnh, âm thanh riêng lẻ
nào có thể tạo nên. Điều quan trọng hơn, đó là từ những trải nghiệm này, sinh viên
có được những kinh nghiệm cụ thể về tư duy, về hành vi, về ứng xử.
- Sức mạnh sư phạm của mô phỏng thể hiện ở chỗ nó huy động tất cả khả
năng xử lý thông tin của sinh viên. Tất cả các cơ quan cảm giác của con người (tay,
mắt, tai …) cùng với bộ não hợp thành một hệ thống có khả năng vô cùng to lớn để
biến những dữ liệu vô nghĩa thành thông tin. “Trăm nghe không bằng một thấy”,
nhưng nếu cái thấy là thực thể vận động thì ý nghĩa còn lớn hơn rất nhiều. Do đó
mô phỏng có khả năng cung cấp một kiến thức tổng hợp và sâu sắc hơn so với chỉ
dùng các giáo trình in kèm theo hình ảnh thông thường.
- Mô phỏng được sử dụng để huấn luyện, cung cấp những kinh nghiệm gián
tiếp trước khi sinh viên thực hành thực tế. Điều này được thực hiện đối với những
công việc có thể gây nhiều nguy hiểm cho con người, ví dụ như việc đóng điện
xung kích MBA hay hòa điện máy phát điện đồng bộ. Với những công việc như
thế, bằng các trải nghiệm gián tiếp tạo ra nhờ kỹ thuật mô phỏng. Nhờ thế, khi bước
vào thực tế (như là một công nhân vận hành máy điện…) sinh viên đã thuần thục
các qui trình, qui tắc cần làm để giảm thiểu tối đa rủi ro có thể gây ra cho con người
và thiết bị.
- Mô phỏng cho phép sinh viên làm việc theo nhịp độ riêng và tự điều khiển
cách học của bản thân, kích thích sự say mê học tập của sinh viên. Mô phỏng giúp
sinh viên học với một người thầy vô cùng kiên nhẫn.
- Giáo viên cũng có thể tìm thấy ở mô phỏng những khả năng độc đáo cho
việc tổ chức giảng dạy, làm cho hoạt động học trở nên tích cực hơn. Ví dụ, giáo
viên có thể tải từ internet một đoạn mô phỏng về hoạt động của một máy phát điện,
hướng dẫn cho sinh viên cách quan sát chuỗi hoạt động trên mô phỏng và sau đó
sinh viên có thể tự mình trình bày lại nguyên lý hoạt động của máy phát điện.
- Mô phỏng giúp giáo viên làm việc một cách sáng tạo, tìm được giải pháp
thay thế những hoạt động học thiếu hiệu quả.

Nguyễn Thị Thanh Tú

10


- Mô phỏng giúp giáo viên tiết kiệm thời gian, nhờ đó có thể khám phá nhiều
chủ đề, tăng cường thời gian giao tiếp, thảo luận với sinh viên.
1.3.3. Ứng dụng mô phỏng trong phương pháp dạy học kỹ thuật hiện nay
Mô phỏng có thể được sử dụng trong mọi tình huống giảng dạy và học tập:
- GV có thể dùng mô phỏng trong phần mở bài để đặt sinh viên trong tình
huống có vấn đề, tạo trạng thái tâm lí sẵn sàng tham gia tích cực vào quá trình lĩnh
hội kiến thức mới.
- GV có thể từ mô phỏng để gợi mở phát triển những ý tưởng mới cho sinh
viên.
- Khi sử dụng mô phỏng để giảng dạy, GV không chỉ giúp SV nắm kiến thức
môn học mà còn phải tìm cách để SV hiểu biết cả con đường đã dẫn đến kiến thức.
Phương pháp này có tính trực quan cao, giúp SV có thể quan sát những hình ảnh
trừu tượng không thể trực tiếp tri giác được.
- Tương ứng với mỗi bài học, GV chọn phương pháp mô phỏng thích hợp
(hình học, động hình học, động lực học). Trong một số trường hợp đối với một số
SV có khả năng cơ bản về lập trình, họ có thể trực tiếp xây dựng những hình ảnh
mô phỏng trên máy tính theo nhiệm vụ GV đặt ra với sự hướng dẫn của GV, qua đó
SV phát huy tính độc lập sáng tạo tìm cách thực hiện nhiệm vụ được giao.
- Với một chương trình mô phỏng được thiết kế tốt, SV có thể tự học mà vẫn
đạt kết quả tốt như học với GV. Điều này tạo điều kiện cho việc cá thể hóa trong
học tập (rất cần thiết khi kiến thức và năng lực nhân cách của SV không đồng đều).
- GV và SV có thể sử dụng mô phỏng như một tài liệu giảng dạy và học tập
độc lập (chủ yếu phục vụ tự học, tự nghiên cứu). Tài liệu học tập kiểu này được
cung cấp trên web hay cung cấp qua đĩa CD.
- GV có thể sử dụng mô phỏng phối hợp với các phần mềm trình chiếu khác
như powerpoint hay giảng dạy trên web.

Tuy nhiên ứng dụng mô phỏng trên MTĐT ta cần lưu ý những điểm sau:
- GV và SV cần có một số kiến thức tin học nhất định, kỹ năng sử dụng máy
tính và các thiết bị kết nối với máy tính.

Nguyễn Thị Thanh Tú

11


- Mô phỏng trên MTĐT không phải là phương pháp vạn năng trong dạy học.
Qua mô phỏng bài giảng trên MTĐT, sinh viên quan sát các hình ảnh được mô hình
hóa mà không quan sát được các hiện tượng và quá trình thực về mặt tâm lý các
biểu tượng về một sự vật mà sinh viên thu được từ quan sát vật thực và từ các hình
ảnh của nó có sự khác nhau về chất. Vì vậy các phương pháp mô phỏng cần kết hợp
với các phương tiện và phương pháp khác.
1.4 MÔ HÌNH
1.4.1 Khái niệm và phân loại
1.4.1.1 Khái niệm:
Mô hình là công cụ đặc biệt để nghiên cứu thực nghiệm, cơ sở là lý thuyết
mô phỏng.
Khái niệm về mô hình được sử dụng rộng rãi trong ngôn ngữ thông thường
hàng ngày với những ý nghĩa rất khác nhau. Trong các giờ khoa học tự nhiên học
sinh thường gặp mô hình tế bào, mô hình lò cao, mô hình động cơ đốt trong tức là
vật có cấu tạo không gian giống như vật thật mà ta cần nghiên cứu. Mô hình phân
tử, mô hình nguyên tử lại mô tả những vật thể mà ta chỉ biết được những tính chất
của chúng chứ không quan sát trực tiếp được. Mô hình quá trình dạy học lại không
phản ảnh một vật thể nào cả mà phản ảnh một sự kiện trừu tượng, mô hình con
người mới lại là mẫu mực mà ta phải vươn tới chứ không phải là phỏng theo một
thực thể đang tồn tại.
Trong vật lý học, V.A Stopho đã định nghĩa “Mô hình là một hệ thống được

hình dung trong óc hay được thực hiện một cách vật chất, hệ thống đó phản ánh
những thuộc tính bản chất của đối tượng nghiên cứu hoặc tái tạo nó, bởi vậy việc
nghiên cứu mô hình sẽ cung cấp cho ta những thông tin mới về đối tượng”. Định
nghĩa này chưa nêu bật được tính chủ quan của mô hình. Cùng một đối tượng
nghiên cứu chúng ta có thể xây dựng được nhiều mô hình khác nhau tuỳ thuộc vào
mục đích nghiên cứu và khả năng thể hiện của mỗi người. Việc chọn thuộc tính nào
và quan hệ nào của đối tượng là đặc trưng tuỳ thuộc vào người nghiên cứu.

Nguyễn Thị Thanh Tú

12


Theo nghĩa chung nhất, mô hình được hiểu là một thể hiện bằng thực thể hay
bằng khái niệm một số thuộc tính và quan hệ đặc trưng của một đối tượng nào đó
(gọi là nguyên hình) nhằm mục đích nhận thức sau [15]:
- Làm đối tượng quan sát thay cho nguyên hình.
- Làm đối tượng nghiên cứu (thực nghiệm hay suy diễn) về nguyên hình.
1.4.1.2. Phân loại
Mô hình được chia làm hai loại [07]: mô hình thực thể và mô hình khái niệm
Mô hình thực thể là những mô hình vật chất hoặc vật chất hóa được. Ví dụ
như mô hình động cơ đốt trong, mô hình dao động... Nói chung, các mô hình này
hay được dùng trong quá trình thực nghiệm.
Dựa trên tiêu chuẩn cùng chất, giống về chất, khác về chất giữa
nguyên hình và mô hình, mô hình thực thể được chia làm ba loại: mô hình trích
mẫu, mô hình đồng dạng và mô hình tương tự.
- Mô hình trích mẫu:
Từ tổng thể cần nghiên cứu (nguyên hình) người ta chọn ra một số phần tử
(gọi là tập mẫu hay mô hình trích mẫu), qua phân tích tập mẫu người ta suy ra các
kết luận về tổng thể cần nghiên cứu. Lý thuyết xác suất giải quyết hai yêu cầu của

việc mô hình hóa: tập mẫu phải có dung lượng đủ lớn thỏa mãn độ chính xác và độ
tin cậy cho trước và từ kết quả trên kết quả tập mẫu ta sẽ được các đánh giá hay ước
lượng khác nhau về tổng thể. Mô hình trích mẫu cùng chất với nguyên hình. Ví dụ,
để đánh giá chất lượng của một lô sản phẩm, người ta rút ra một số mẫu một cách
ngẫu nhiên, phân tích rồi rút ra kết luận.
- Mô hình đồng dạng:
Hai thực thể được gọi là đồng dạng khi các đại lượng vật lý cùng tên
của chúng tỷ lệ với nhau:
+ Nếu kích thước tương ứng của chúng tỷ lệ nhau, ta có đồng dạng hình học.
+ Nếu các vận tốc tương ứng của chúng tỷ lệ nhau, ta có đồng dạng động
hình học hoạc động lực học.
Nguyễn Thị Thanh Tú

13


- Mô hình tương tự:
Hai thực thể khác nhau về bản chất vật lý được gọi là tương tự khi trạng thái
của chúng được mô tả cùng một hệ phương trình vi phân với cùng một điều kiện
đơn trị.
Mô hình tương tự là một thực thể có những thông số vật lý khác tên với
nguyên hình (tức là khác chất với nguyên hình) và được xác định theo lý thuyết
tương tự.
Mô hình tương tự thường được gọi tên theo chất liệu của mô hình và nguyên
hình: mô hình tương tự điện cơ, mô hình tương tự điện nhiệt, tương tự điện thủy
lực, tương tự khí thủy lực. Kết quả nhận được từ quá trình dao động của dòng điện
trong mạch điện, theo lý thuyết tương tự có thể dễ dàng suy ra trạng thái dao dộng
tương ứng.
- Mô hình khái niệm:
Mô hình khái niệm khác mô hình thực thể ở chỗ đây là các mô hình có

tính chất hình thức, trừu tượng. Trong các ngành khoa học kỹ thuật, mô hình toán
học là điển hình của loại mô hình này. Mô hình toán học dùng ngôn ngữ toán học
để mô tả đối tượng. Việc nghiên cứu các mô hình toán học thường dựa trên cơ sở
vận dụng các lý thuyết toán học hiện đại kết hợp công nghệ thông tin.
Phân loại mô hình toán học:
- Mô hình hệ thức: Mô hình hệ thức dùng hệ thức để mô tả trạng thái của đối
tượng nghiên cứu.
- Mô hình cấu trúc: Mô hình cấu trúc dùng cấu trúc toán học để mô tả cấu
trúc và trạng thái bên trong của nguyên hình. Một tập hợp nào đó được trang bị một
cấu trúc toán học là một tập hợp trên đó đã cho một hoặc nhiều quan hệ, một hoặc
nhiều luật hợp thành trong hay ngoài, một hoặc nhiều cấu trúc với những tính chất
cơ bản cho trước phát biểu trong những mệnh đề gọi là tiêu đề của cấu trúc. Có ba
loại cấu trúc cơ bản:

Nguyễn Thị Thanh Tú

14


+ Cấu trúc thứ tự: là cấu trúc trong đó quan hệ trước sau, trên dưới... Ví dụ:
dùng một đồ thị có hướng để mô tả tiến trình của một công việc.
+ Cấu trúc đại số: là cấu trúc trong đó có một luật hợp thành (trong hoặc
ngoài). PPMP giúp cho việc tối thiểu hóa hàm logic, đưa chúng từ một dạng bất kỳ
về dạng tối thiểu, điều này mang một ý nghĩa kinh tế kỹ thuật khi tổng hợp các
mạch logic phức tạp.
Trong thực tế ta thường gặp những mô hình là kết hợp của các loại mô hình
trên, ví dụ như mô hình lược tả.
Ngoài cách phân loại theo mô hình, theo cơ sở lý thuyết nói trên, còn có thể
dựa vào tính chất: tĩnh, động, thực, ảo... hoặc mục đích: cấu trúc, ứng xử, diễn
giảng, nghiên cứu, lý thuyết, thực hành... hay ngành khoa học: vật lý, sinh học, kinh

tế... để phân biệt các loại mô hình tương ứng khi cần thiết. Tuy nhiên, cần chú ý
chọn thuật ngữ thích hợp, tránh nhầm lẫn khi không có văn cảnh, chẳng hạn một
thuật ngữ mô hình cấu trúc có thể hiểu là mô hình vật lý thể hiện cấu trúc của một
hệ nào đó hoặc một cấu trúc toán học được dùng để mô hình hóa cấu tạo hay quy
luật hoạt động của đối tượng được xét. Việc gọi tên PPMP có thể dựa trên mô hình
hóa đối tượng.
Qua phân tích trên, có thể thấy rằng mặc dù mô phỏng dựa trên mô hình
nhưng khái niệm mô phỏng không đồng nhất với khái niệm mô hình (mô hình phương tiện nhận thức, mô phỏng - nghiên cứu trên mô hình). Mô hình chỉ có ý
nghĩa khoa học khi nó được nghiên cứu để rút ra kết luận về nguyên hình và việc
xây dựng mô hình phải trên cơ sở mục đích nghiên cứu.
Do đó có thể xem phương pháp mô phỏng trong dạy học là phương pháp
nhận thức thế giới thực thông qua nghiên cứu mô hình của đối tượng mà ta
quan tâm.

Nguyễn Thị Thanh Tú

15


1.4.2 Tính chất và đặc trưng của mô hình
● Tính chất giống với “vật gốc”theo một nghĩa nào đó:
Một hệ thống chỉ có thể được coi là mô hình của vật gốc khi có thể di
chuyển được những kết quả nghiên cứu trên mô hình sang vật gốc. Nghĩa là có sự
tương tự giữa mô hình và nguyên hình.
● Tính lý tưởng:
Tính lý tưởng của mô hình khác với tính đơn giản ở chỗ khi mô hình hóa
người ta không thể xây dựng được các tính chất giống hệt với nguyên hình, ví dụ
như từ trường của dòng điện hay sóng của các loai ánh sáng…Việc đơn giản hóa
mô hình lại là một hoạt động có chủ ý của người xây dựng mô hình nhằm làm cho
việc nghiên cứu được thuận lợi hơn. Như vậy mô hình nào cũng có tính chất lý

tưởng ít hay nhiều. Nói cách khác không có mô hình nào giống hệt thực tiễn bởi
nếu như vậy thì nó không còn tính cách là vật đại diện, thay thế nữa…
Tính chất lý tưởng của mô hình càng cao thì mô hình càng khái quát và càng
giúp ta nhận thức được những nét chung nhất của hiện tượng và bao trùm được một
số càng lớn hiện tượng. Nhưng càng khái quát, càng có tính lý tưởng cao thì khi sử
dụng mô hình để nghiên cứu thực thể càng gặp nhiều khó khăn vì mô hình càng rời
xa thực tế.
● Tính chủ quan:
Mỗi khi tạo ra một mô hình để nghiên cứu, người nghiên cứu cần phải có sẵn
sự hình dung trong óc về đối tượng cần nghiên cứu của họ theo những quan điểm
riêng của mình. Trên thực tế mỗi người nhìn nhận một vấn đề trên những khía cạnh,
những góc độ khác nhau, do vậy sự quyết định tính chất và mối quan hệ cơ bản của
đối tượng khác nhau. Điều này dẫn đến cùng một đối tượng nghiên cứu mỗi người
xây dựng cho mình một mô hình khác nhau, đó là tính chủ quan của mô hình.

Nguyễn Thị Thanh Tú

16


1.5. Một số phần mềm mô phỏng sử dụng trong dạy học mô đun Điện tử công
suất.
1.5.1. Matlab/Simulink
Đây là phần mềm được phổ cập ở mức độ toàn cầu. Hiện nay ở nước ta,
Matlab cũng khá quen thuộc trong lĩnh vực điều khiển và tự động hóa. Tuy nhiên từ
phiên bản 5.3 của matlab mới cho phép thâm nhập vào lĩnh vực điện tử công suất
(power electronic). Đây là phần mềm bổ sung của mục “power system blockset”
nằm trong phần simulink. Trong đó đưa ra mô hình các phần tử bán dẫn là: tiristo,
diot, GTO, MOSFET và ideal switch. Tất cả các phần tử này đều được mô phỏng
như một mạch gồm điện trở mắc nối tiếp điện cảm khi ở trạng thái dẫn dòng điện,

còn khi không dẫn dòng thì tương ứng đứt mạch (tổng trở bằng vô hạn), ngoài ra
luôn có mạch RC đấu song song. Bằng cách ghép từng hình theo một sơ đồ cụ thể
nào đó, có thể thiết lập một thư viện các mạch điện tử công suất theo ý muốn (thí
dụ như mạch chỉnh lưu cầu).
Phần mềm mô phỏng bằng Simulink rất thuận lợi khi cần phân tích và khảo
sát ở khía cạnh hệ thống, nhất là với hệ thống kín, ở đó mạch điện tử công suất chỉ
là một khối của hệ thống. Trong simulink, các van được mô phỏng hoặc như một
khoá lý tưởng, hoặc như một điện trở hai trạng thái. Như vậy, phần tử bán dẫn mô
phỏng không phản ánh chính xác đặc tính Vôn-ampe của chúng nữa song điều đó
không ảnh hưởng đến bản chất của hệ thống được nghiên cứu, mặt khác lại giảm
được đáng kể thời gian tính máy. Lưu ý rằng trong simulink, các xung điều khiển
cho các van là tín hiệu mức logic 0/1, không phải là điện áp điều khiển hay dòng
điều khiển cho van nên không cần chú ý về phương diện cách ly giữa lực và điều
khiển.
1.5.2. Phần mềm TINA (Toolkit for Interative Netword Analysis)
Đây là phần mềm chuyên dụng cho phân tích mạch điện, mạch điện tử dạng
tương tự và xung số mạch điện tử công suất do hãng designsoft đưa ra thị trường.
TINA có thanh công cụ đặc trưng là các phần tử mô phỏng mạch, được chia làm 8
chức năng chính : phần tử cơ bản (basic components), đo lường (meters), nhóm

Nguyễn Thị Thanh Tú

17