Xây dựng và sử dụng tài liệu điện tử về các phương pháp và kỹ thuật vật lý ứng dụng trong y học hỗ trợ dạy học môn lí sinh y học cho sinh viên ngành y

1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

NGUYỄN MINH TÂN

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG TÀI LIỆU ĐIỆN TỬ VỀ
“CÁC PHƯƠNG PHÁP VÀ KỸ THUẬT VẬT LÍ
ỨNG DỤNG TRONG Y HỌC” HỖ TRỢ DẠY HỌC
MÔN LÍ SINH Y HỌC CHO SINH VIÊN NGÀNH Y

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

THÁI NGUYÊN - 2014


2

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

NGUYỄN MINH TÂN

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG TÀI LIỆU ĐIỆN TỬ VỀ
“CÁC PHƯƠNG PHÁP VÀ KỸ THUẬT VẬT LÍ
ỨNG DỤNG TRONG Y HỌC” HỖ TRỢ DẠY HỌC
MÔN LÍ SINH Y HỌC CHO SINH VIÊN NGÀNH Y
Chuyên ngành: Lí luân và phương pháp dạy học bộ môn Vật lí
Mã số: 62 14 01 11

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
PGS.TS. NGUYỄN VĂN KHẢI
PGS.TS. TÔ VĂN BÌNH

Thái nguyên – 2014


3

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan những nội dung trình bày trong luận án này là kết quả đạt
được trong quá trình nghiên cứu của tôi và chưa từng được ai công bố trong bất kì
một công trình khoa học nào khác.
Tác giả

Nguyễn Minh Tân


4

LỜI CẢM ƠN

Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới tập thể cán bộ hướng dẫn đã
tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn
thành luận án.
Tác giả cũng xin trân trọng cảm ơn các tập thể và cá nhân đã quan
tâm và tạo điều kiện để tác giả hoàn thành luận án này.
Tác giả cũng chân thành cảm ơn các chuyên gia giáo dục, các thầy cô

giáo, bạn bè, đồng nghiệp đã và đang công tác tại các trường đại học, cơ sở
giáo dục, thư viện và trung tâm học liệu, đã ủng hộ, động viên, cộng tác
và giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình thực hiện luận án.
Tác giả


5

CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN ÁN
BDNLTH

Bồi dưỡng năng lực tự học

BGĐT

Bài giảng điện tử

CNTT

Công nghệ thông tin

CSDL

Cơ sở dữ liệu

DH

Dạy học

DHTCSVĐ

Dạy học trên cơ sở vấn đề

ĐH

Đại học

ĐHTN

Đại học Thái Nguyên

GDĐH

Giáo dục đại học

GDĐT

Giáo dục và Đào tạo

GQVĐ

Giải quyết vấn đề

GV

Giảng viên

HCTC

Học chế tín chỉ

KTS

Kĩ thuật số

LSYH

Lí sinh y học

NLTH

Năng lực tự học

NVĐ

Nêu vấn đề

PPDH

Phương pháp dạy học

PPDHTC

Phương pháp dạy học tích cực

PHGQVĐ

Phát hiện và giải quyết vấn đề

PPKTVLY

Các phương pháp và kĩ thuật vật lí
ứng dụng trong y học

SV

Sinh viên

TLDH

Tài liệu dạy học

TLĐT

Tài liệu điện tử

TLĐTDH

Tài liệu điện tử dạy học

TNSP

Thực nghiệm sư phạm


MỤC LỤC
PHẦN MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài ................................................................................................ 1
2. Mục đích nghiên cứu .......................................................................................... 2
3. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu của đề tài ......................................................... 2

4. Giả thiết khoa học .............................................................................................. 2
5. Nhiệm vụ nghiên cứu ......................................................................................... 2
6. Phương pháp nghiên cứu.................................................................................... 2
7. Kết quả và đóng góp mới của luận án ................................................................ 3
8. Cấu trúc của luận án ........................................................................................... 3
Chương 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG VÀ
SỬ DỤNG TÀI LIỆU ĐIỆN TỬ TRONG DẠY HỌC MÔN LÍ SINH Y HỌC .. 4
1.1.

Tổng quan về các vấn đề nghiên cứu .......................................................... 4

1.1.1. Bồi dưỡng năng lực tự học trong giáo dục đại học ..................................... 4
1.1.2. Tổng quan về TLĐTDH và các nghiên cứu về TLĐTDH trên thế giới ..... 5
1.1.3. Các nghiên cứu về xây dựng và sử dụng TLĐTDH ở Việt Nam ................ 11
1.1.4. Nghiên cứu về TLĐTDH môn Lí sinh y học trên thế giới .......................... 13
1.1.5. Nghiên cứu về TLĐTDH môn Lí sinh y học ở Việt Nam........................... 15
1.2.

Phương tiện dạy học số và tài liệu điện tử dạy học ..................................... 18

1.2.1. Phương tiện dạy học số................................................................................ 18
1.2.2. Tài liệu điện tử dạy học ............................................................................... 18
1.3.

Dạy học trong môi trường máy tính và internet .......................................... 23

1.3.1. Dạy học dựa trên máy tính........................................................................... 23
1.3.2. Dạy học qua mạng (internet) ....................................................................... 23
1.3.3. Sử dụng internet phối hợp với hình thức dạy học truyền thống ..................
25

1.4.

Dạy học bồi dưỡng năng lực tự học ở đại học với sự hỗ trợ của tài

liệu điện tử .............................................................................................................. 25
1.4.1. Một số đặc điểm dạy học ở đại học ............................................................. 25
1.4.2. Quá trình dạy học bồi dưỡng năng lực tự học .............................................
29
1.4.3. Dạy học bồi dưỡng năng lực tự học với sự hỗ trợ của TLĐTDH ............... 34


1.5.

Xây dựng và sử dụng tài liệu điện tử dạy học bồi dưỡng năng lực tự học

cho sinh viên ........................................................................................................... 49
1.5.1. Xây dựng tài liệu điện tử dạy học................................................................ 49
1.5.2. Sử dụng tài liệu điện tử................................................................................ 54
1.6.

Thực trạng xây dựng và sử dụng tài liệu điện tử dạy học tại một số cơ sở

đào tạo.....................................................................................................................
58
1.6.1. Mục đích ...................................................................................................... 58
1.6.2. Đối tượng khảo sát....................................................................................... 58
1.6.3. Phương pháp khảo sát.................................................................................. 58
1.6.4. Nội dung khảo sát ........................................................................................ 59
1.6.5. Kết luận và đánh giá .................................................................................... 59
KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 ....................................................................................... 63

Chương 2: XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG TÀI LIỆU ĐIỆN TỬ DẠY HỌC VỀ “ CÁC
PHƯƠNG PHÁP VÀ KỸ THUẬT VẬT LÍ ỨNG DỤNG TRONG Y HỌC” BỒI DƯỠNG
NĂNG LỰC TỰ HỌC CHO SINH VIÊN .......................... 64
2.1. Chương trình, nội dung các kiến thức về “Các phương pháp và kỹ thuật vật
lý ứng dụng trong y học” ........................................................................................ 64
2.1.1. Phân tích chương trình, nội dung các kiến thức về “Các phương pháp và
kỹ thuật vật lí ứng dụng trong y học” ..................................................................... 64
2.1.2. Phân tích cấu trúc nội dung “Các phương pháp và kỹ thuật vật lí ứng
dụng trong y học” ...................................................................................................
65
2.2. Xây dựng tài liệu điện tử dạy học về “Các phương pháp và kỹ thuật vật lý
ứng dụng trong y học” bồi dưỡng năng lực tự học cho sinh viên ..........................
67
2.2.1. Các nghiên tắc xây dựng Tài liệu điện tử dạy học nội dung “Các phương
pháp và kỹ thuật vật lí ứng dụng trong y học” .......................................................
67
2.2.2. Qui trình xây dựng TLĐTDH nội dung “Các phương pháp và kỹ thuật vật
lí ứng dụng trong y học”......................................................................................... 71
2.2.3. Thiết kế cấu trúc cơ sở dữ liệu của TLĐTDH nội dung “Các phương pháp


và kỹ thuật vật lý ứng dụng trong y học” ............................................................... 81
2.3. Sử dụng tài liệu điện tử về “Các phương pháp và kỹ thuật vật lí ứng dụng
trong y học” bồi dưỡng năng lực tự học cho sinh viên ..........................................
83


2.3.1. Tiến trình sử dụng TLĐTDH trong dạy học thuyết trình phát hiện và giải
quyết vấn đề nội dung “Các phương pháp và kỹ thuật vật lí ứng dụng trong y
học” định hướng BDNLTH .................................................................................... 84

2.3.2. Tiến trình dạy học trên cơ sở vấn đề thông qua hình thức seminar nội
dung “Các phương pháp và kỹ thuật vật lí ứng dụng trong y học” định hướng
BDNLTH với sự hỗ trợ của TLĐTDH ................................................................... 90
KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 ....................................................................................... 95
Chương 3: KIỂM NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ ....................................................... 96
3.1. Mục đích kiểm nghiệm và đánh giá ................................................................ 96
3.2. Phương pháp thực nghiệm sư phạm ................................................................ 96
3.2.1. Mục đích, đối tượng, phương pháp thực nghiệm sư phạm .......................... 96
3.2.2. Tiến trình tổ chức hoạt động dạy học ........................................................... 98
3.2.3. Đánh giá kết quả TNSP ................................................................................ 107
3.3. Phương pháp và kết quả khảo sát trực tuyến ................................................... 118
3.3.1. Mục đích ....................................................................................................... 118
3.3.2. Đối tượng xin ý kiến..................................................................................... 118
3.3.3. Nội dung và phương pháp tiến hành ............................................................ 118
3.4. Phương pháp xin ý kiến chuyên gia ................................................................ 122
3.4.1. Mục đích của phương pháp đánh giá qua ý kiến chuyên gia ....................... 122
3.4.2. Cách thức tiến hành ...................................................................................... 123
3.4.3. Kết quả khảo sát và ý kiến chuyên gia ......................................................... 123
KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 ....................................................................................... 125
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................ 126
CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN TỚI LUẬN ÁN ................... 129
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 131
CÁC PHỤ LỤC
Phụ lục 1. Phiếu phỏng vấn giáo viên .................................................................... 1-PL
Phụ lục 2. Mô tả các thao tác cơ bản quy trình thiết kế TLĐTDH ........................ 2-PL
Phụ lục 3. Phiếu phỏng vấn sau đợt TNSP............................................................. 18-PL


Phụ lục 4. Phiếu xin ý kiến nhận xét trực tuyến ..................................................... 19-PL
Phụ lục 5. Phiếu xin ý kiến nhận xét và góp ý của chuyên gia .............................. 20-PL

Phụ lục 6. Danh sách chuyên gia, nhà khoa học cho ý kiến nhận xét, góp ý
luận án..................................................................................................................... 21-PL
Phụ lục 7. Một số hình ảnh về thực nghiệm sư phạm ............................................ 22PL
DANH MỤC HÌNH TRONG LUẬN ÁN
Hình 1.1. Tiến trình DH thuyết trình PHGQVĐ với sự hỗ trợ của TLĐTDH ....... 37
Hình 1.2. Sơ đồ vận dụng tiến trình thuyết trình theo hướng PHGQVĐ cho một
bài học cụ thể với sự hỗ trợ cảu TLĐTDH............................................................. 40
Hình 1.3. Sơ đồ tiến trình DH TCSVĐ thông qua hình thức tổ chức Seminar với
sự hỗ trợ của TLĐTDH .......................................................................................... 42
Hình 1.4. Sơ đồ tiến trình DHTCVĐ thông qua hình thức Seminar ...................... 48
Hình 1.5. Sơ đồ cấu trúc CSDL của Tài liệu điện tử DH ....................................... 52
Hình 2.1. Một trang giao diện của TLĐTDH được thiết kế theo nguyên tắc
“WYS - WYG” ....................................................................................................... 69
Hình 2.2. Các bước cơ bản trong quy trình xây dựng TLĐTDH ........................... 71
Hình 2.3. Nội dung “PPKTVLY” được xây dựng dưới dạng GTĐT..................... 74
Hình 2.4. BGĐT được xây dựng theo nguyên tắc Dạy học tích cực,.................... 75
Hình 2.5. CSDL bài giảng video clip ..................................................................... 76
Hình 2.6. Video clip về kĩ thuật Laser minh họa cho bài giảng, gắn với các tình
huống thực tế tại phòng bệnh .................................................................................
76
Hình 2.7. Ngân hàng câu hỏi và hướng dẫn ôn tập ...............................................
77
Hình 2.8. Thí nghiệm mô phỏng về ứng dụng của dòng điện trong y học............. 78
Hình 2.9. Forum thảo luận nhóm, chia sẻ, trao đổi thông tin trực tuyến theo
các
chủ đề do người học tự tạo ra trong quá trình học .................................................
79
Hình 2.10. Các cổng thông tin bổ trợ và tài liệu tham khảo...................................
80

Hình 2.11. Cấu trúc CSDL của TLĐTDH.............................................................. 81
Hình 2.12. Cấu trúc CSDL của TLĐTDH.............................................................. 82
Hình 2.13. Quản lí thông tin phát sinh, phản hồi từ người dùng thông qua các
diễn
82

đàn...................................................................................................................


Hình 3.1. Biểu đồ phân bố điểm ............................................................................. 114
Hình 3.2. Đồ thị phân bố điểm ............................................................................... 114
Hình 3.3. Biểu đồ phân bố tần suất điểm ............................................................... 114
Hình 3.4. Đồ thị phân bố tần suất điểm .................................................................. 115
DANH MỤC BẢNG TRONG LUẬN ÁN
Bảng 1.1. Hiện trạng kĩ năng sử dụng phương tiện kĩ thuật số hỗ trợ DH ............ 59
Bảng 1.2. Hiện trạng kĩ năng sử dụng phần mềm xây dựng bài giảng .................. 60
Bảng 1.3. Hiện trạng việc khai thác thông tin học tập trên mạng .......................... 60
Bảng 1.4. Hiện trạng việc xây dựng và sử dụng tài liệu điện tử (bài giảng điện tử,
phần mềm ứng dụng, website cá nhân…) phục vụ DH.......................................... 61
Bảng 3.1. Tác động tích cực của việc sử dụng TLĐTDH trong giảng dạy............ 108
Bảng 3.2. Đánh giá về sự hài lòng của SV sử dụng TLĐTDH trong DH theo
PPDH “nêu và giải quyết vấn đề” định hướng tự học ............................................ 109
Bảng 3.3. Bảng trận câu hỏi đề kiểm tra .............................................................. 113
Bảng 3.4. Bảng thống kê điểm số (Xi) các bài kiểm tra đợt 1 ............................... 113
Bảng 3.5. Bảng thống kê điểm số (Xi) các bài kiểm tra đợt 2 ............................... 113
Bảng 3.6. Bảng thống kê điểm số (Xi) các bài kiểm tra cả 2 đợt TNSP ................ 113
Bảng 3.7. Phân bố tần suất điểm………………………………………………….114

.

MỞ ĐẦU
1. Lí do lựa chọn đề tài
Giáo dục đại học (GDĐH) coi trọng việc bồi dưỡng ý thức tự lực trong học tập,
năng lực tự học, tự nghiên cứu, phát triển tư duy sáng tạo, rèn luyện kỹ năng thực
hành, tạo điều kiện cho sinh viên (SV) tham gia nghiên cứu, thực nghiệm, ứng dụng.
Việc áp dụng hệ thống đào tạo theo tín chỉ trong các trường đại học phản ánh
quan điểm lấy SV làm trung tâm, trong đó tự học, tự nghiên cứu được coi trọng.
Đây là phương thức đưa GDĐH về với đúng nghĩa: SV tự học, tự nghiên cứu, phát
huy nội lực, chủ động, sáng tạo trong học tập.
Dạy tự học và bồi dưỡng năng lực tự học (BDNLTH) là cốt lõi của phương
thức dạy học (DH) này.
Quan điểm trên có cơ sở là các đặc điểm tâm sinh lí lứa tuổi, đặc điểm
hoạt động học tập trong môi trường đại học và đặc điểm về nội dung, phương
pháp dạy học (PPDH) mang tính định hướng nghề nghiệp ở bậc đại học. [19].
Từ sau ngày đất nước thống nhất đến nay, số các trường đại học, cao đẳng
tăng hàng chục lần, nhưng số lượng các đề tài, nghiên cứu về cơ sở lí luận và đổi
mới PPDH ở đại học còn khiêm tốn, chưa tương xứng với tốc độ và quy mô phát
triển.
Môn Lí sinh y học hiện đang được giảng dạy tại gần 100 trường đại học và cao
đẳng khối ngành y sinh và nông lâm, với những nét đặc thù riêng gắn với thực tế
nghề nghiệp, song các nghiên cứu đổi mới PPDH môn học này còn chưa được quan
tâm đầy đủ.
Một trong những điểm mới của nền giáo dục tiên tiến là xây dựng “Công nghệ
giáo dục” với nội hàm là “Một tập hợp gắn bó chặt chẽ những phương pháp,
phương tiện và kĩ thuật học tập...”. [32], [45].
Nghị quyết số 14/2005/NQ-CP, ngày 02 tháng 11 năm 2005 của Chính phủ đã
xác định mục tiêu đến 2020 là: Đổi mới PPGD đại học theo 3 tiêu chí: Phát huy tính
chủ động của người học; Sử dụng CNTT trong hoạt động dạy và học; Khai thác các

nguồn học liệu giáo dục mở và nguồn học liệu trên mạng Internet... nhằm đưa giáo
dục đại học đạt trình độ tiên tiến trong khu vực và tiếp cận trình độ thế giới”. [40].
Mục tiêu nêu trên chính là sự cụ thể hóa các quan điểm của lí luận dạy học hiện
đại là: biến quá trình đào tạo thành tự đào tạo, chú trọng bồi dưỡng năng lực tự
học, phát huy tính tch cực, tự lực và sáng tạo của người học. [6], [34], [38].


Ứng dụng CNTT, xây dựng và sử dụng TLĐTDH, đổi mới PPDH định hướng
BDNLTH trong DH ở bậc đại học trong đó có môn Lí sinh y học là cần thiết.
Vì lí do trên, chúng tôi lựa chọn đề tài: “Xây dựng và sử dụng tài liệu điện tử về
“Các phương pháp và kĩ thuật vật lí ứng dụng trong y học”, hỗ trợ dạy học môn Lí
sinh y học cho SV ngành y.
2. Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu vận dụng lí luận dạy học hiện đại về bồi dưỡng năng lực tự học để
xây dựng và sử dụng TLĐTDH vào thiết kế tiến trình dạy học các kiến thức phần
“PPKTVLY” (môn LSYH) cho SV ngành y.
3. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu của đề tài
Đối tượng nghiên cứu: Quá trình DH môn Lí sinh y học ở trường Đại học Y
Dược – ĐHTN.
Phạm vi nghiên cứu: Nội dung kiến thức về “PPKTVLY” trong chương trình môn
LSYH ở trường Đại học Y Dược – ĐHTN.
4. Giả thuyết khoa học
Nếu xây dựng được và sử dụng TLĐTDH đã được xây dựng vào thiết kế tiến
trình dạy học các kiến thức phần “PPKTVLY” (môn LSYH) phù hợp với lí luận dạy học
hiện đại về BDNLTH thì sẽ nâng cao được năng lực tự học cho SV ngành Y, từ đó
góp phần nâng cao chất lượng đào tạo.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn của dạy học BDNLTH cho SV.
Đề xuất quy trình xây dựng TLĐTDH về nội dung: “PPKTVLY”.
Đề xuất tiến trình sử dụng TLĐTDH hỗ trợ DH nội dung “PPKTVLY” theo định

hướng BDNLTH cho SV ngành y.
Kiểm nghiệm, thực nghiệm sư phạm, xin ý kiến chuyên gia nhằm đánh giá tính
khả thi và hiệu quả sử dụng TLĐTDH trong DH tại trường đại học Y Dược – ĐHTN.
6. Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp nghiên cứu lí luận: Nghiên cứu các quan điểm đổi mới trong
GDĐH, các PPDH tích cực, dạy học BDNLTH ở bậc đại học.
Phương pháp nghiên cứu thực tiễn: khảo sát, phân tích, đánh giá thực trạng việc
ứng dụng CNTT trong DH đại học nói chung và DH môn Lí sinh y học nói riêng.


Phương pháp TNSP và thống kê toán học: tiến hành TNSP và đánh giá tính hiệu
quả
của việc sử dụng TLĐTDH nội dung “PPKTVLY” trong dạy học BDNLTH cho SV.
Phương pháp chuyên gia: xin ý kiến nhận xét, đánh giá của các chuyên gia về
tính khả thi, hiệu quả sử dụng TLĐTDH nội dung “ PPKTVLY”.
7. Kết quả và đóng góp mới của luận án
7.1. Về mặt lí luận
Luận án có những đóng góp mới như sau:
- Đã hoàn thiện và phát triển lí luận về TLĐTDH bằng việc làm rõ khái niệm và
cụ thể hóa các đặc trưng, các chức năng và yêu cầu cơ bản của TLĐTDH.
- Đã hoàn thiện và phát triển lí luận dạy học BDNLTH cho SV trong môi trường
DH sử dụng TLĐTDH bằng việc đề xuất quy trình dạy học BDNLTH với sự hỗ trợ của
TLĐTDH.
- Đã xây dựng được tiến trình DH thuyết trình PHGQVĐ, và tiến trình DHTCSVĐ
thông qua hình thức seminar với sự hỗ trợ của TLĐTDH nhằm BDNLTH cho SV.
7.2. Về mặt thực tễn
Luận án có những đóng góp mới như sau:
- Đã xây dựng được TLĐTDH về nội dung “PPKTVLY” đáp ứng các yêu cầu dạy
học BDNLTH cho SV, đồng thời có thể sử dụng trong môi trường DH điện tử.
- Đã hiện thực hóa một số tiến trình DH BDNLTH các kiến thức về

“PPKTVLY” tương ứng với các mô hình DH thuyết trình PHGQVĐ và mô hình
DHTCSVĐ thông qua hình thức seminar với sự hỗ trợ của TLĐTDH đã xây dựng.
8. Cấu trúc của luận án
Luận án gồm 130 trang nội dung, trong đó có 101 hình vẽ, 18 bảng biểu và sơ đồ.
Chương I: Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc xây dựng và sử dụng TLĐTDH
trong DH các kiến thức môn Lí sinh y học. Trong đó: Phần mở đầu 3 trang, phần
tổng quan 13 trang, cơ sở lý luận và thực tiễn 47 trang.
Chương II: Xây dựng và sử dụng TLĐT về “PPKTVLY” định hướng BDNLTH
cho SV: 33 trang.
Chương III: Kiểm nghiệm và Đánh giá: 33 trang.
Các công trình liên quan đến luận án đã công bố
Tài liệu tham khảo và các phụ lục


Chương 1
CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG
TÀI LIỆU ĐIỆN TỬ TRONG DẠY HỌC `MÔN LÍ SINH Y HỌC
1.1. Tổng quan về các vấn đề nghiên cứu

Trong phần này tác giả trình bày tổng quan các vấn đề nghiên cứu của đề tài,
gồm:
- BDNLTH trong giáo dục đại học.
- TLĐTDH và các nghiên cứu về TLĐTDH trên thế giới.
- Các nghiên cứu về TLĐTDH ở Việt Nam.
- Nghiên cứu TLĐTDH môn Lí sinh y học trên thế giới.
- Nghiên cứu về TLĐTDH môn Lí sinh y học ở Việt Nam.
1.1.1. Bồi dưỡng năng lực tự học trong giáo dục đại học
Các lĩnh vực nghiên cứu về giáo dục đại học rất đa dạng và phong phú, trong đó
các nghiên cứu về đổi mới phương pháp DH theo hướng tích cực, lấy người học làm
trung tâm, chú trọng việc tự học và BDNLTH được đặc biệt chú trọng.

Điển hình cho các nghiên cứu về đổi mới giáo dục, các mô hình phát triển giáo
dục, các phương pháp tiếp cận giá trị trong khoa học giáo dục và những định hướng
cho giáo dục đại học Việt Nam là các công trình nghiên cứu của Thái Duy Tuyên
(Mục tiêu giáo dục và các mô hình giáo dục hiện đại) [45], [46], [47], Nguyễn Cảnh
Toàn (Quá trình dạy - tự học) [43], [44], Phạm Văn Lập (Các cách tiếp cận trong giáo
dục) [7], Lê Thạc Cán (các mô hình giáo dục trong thế kỉ 21) [38], Pai Obanya,
Makigauhi Tsunesaburo, Raja Roy, Zhong Binglin và Zhu Chuali (Các chiến lược phát
triển GDĐH cho thế kỉ 21 và công cuộc cải cách trong giáo dục) [29], [38], [59] và
nhiều chuyên gia hàng đầu về giáo dục khác như: Hoàng Tụy, Phạm Tất Dong,
Nguyễn Ngọc Lanh...
Các công trình nghiên cứu liên quan đến đổi mới phương pháp DH, theo hướng
chú trọng việc tự học và BDNLTH được đặc biệt quan tâm, với sự đóng góp công sức,
trí tuệ của đội ngũ các nhà khoa học, các chuyên gia giáo dục. Chỉ riêng trong lĩnh
vực đổi mới phương pháp DH môn Vật lý, cũng có thể kể ra nhiều nhà khoa học có
đóng góp đáng kể như: Pai Obanya, Juma Shabani, Peter Okebukola, Renikop, A.V.
Perưskin, P.A. Znamenxki, A.V. Muraviep, [29], [59], Lê Khánh Bằng [3], [4], Nguyễn


Đức Thâm, Phạm Xuân Quế [32], Phạm Hữu Tòng [42], Trần Đức Vượng [57], Lê
Công Triêm [56], Nguyễn văn Khải [21], Đỗ Hương Trà [55]...


Ứng dụng công nghệ DH định hướng BDNLTH cũng phát triển mạnh mẽ: nói
riêng ở bậc đại học, có thể kể ra nghiên cứu của các tác giả: Jef peeraer (2011) về
CNTT cho dạy học tích cực [20], Michiko Kaya (2003) về Hiện đại hóa DH đại học
Nhật bản [24], Lê Khánh Bằng (2000) [4], Tô Văn Bình (2011) [5], Vũ văn Tảo (2000)
[38] về Công nghệ DH và xu thế đổi mới giáo dục Đại học...
Nhiều nghiên cứu gần đây hướng vào các kĩ thuật DH trong đào tạo tín chỉ, điển
hình là các tác giả: Đặng Xuân Hải (2010): Kĩ thuật DH trong đào tạo tín chỉ [11], Lê
Thạc Cán (2000): Mô hình giáo dục đại học Thế kỉ 21 [7], và nghiên cứu của nhiều

tác giả khác như: Phạm Minh Hạc, Đặng Vũ Hoạt, Lê Viết Khuyến [58], Lâm Quang
Thiệp [52], Trần Đức Vượng [57]...
1.1.2.Tổng quan vể TLĐTDH và các nghiên cứu về TLĐTDH trên thế giới

Có nhiều cách hiểu khác nhau về khái niệm TLĐTDH, tác giả sẽ trình bày chi
tiết trong phần sau của luận án.
Tuy nhiên, theo nghĩa thông dụng, TLĐTDH thường được hiểu là một dạng của
phương tiện DH, bao gồm:
- Phương tiện DH số (gọi tắt là phần cứng).
- Cơ sở dữ liệu dạng số hóa, phần mềm DH (gọi tắt là phần mềm).
Phương tiện DH số thông dụng là các thiết bị lưu trữ và xử lí thông tin, các thiết
bị hỗ trợ và phục vụ việc dạy học như: máy tính, máy chiếu, các thiết bị nhúng, mô
hình điện tử, thiết bị lưu trữ thông tin (băng hình, thẻ nhớ, đĩa CD, DVD, USB, ibook,
smartphone…).
Cơ sở dữ liệu dạng số hóa, phần mềm DH thông dụng là nguồn học liệu, tài
nguyên học tập được số hóa dưới dạng các file dữ liệu, các phần mềm ứng dụng,
các bài thí nghiệm ảo, phòng thực hành mô phỏng…
Khái quát một số nét về lịch sử ra đời và quá trình phát triển của TLĐTDH
(phương tiện DH số, chương trình, phần mềm DH) như sau:
Năm 1623, Wilhelm Schickard đã tạo ra chiếc máy tính đầu tiên và mở ra kỷ
nguyên cho các thiết bị sử lí thông tin. Tiếp sau đó là những chiếc máy tính
do Blaise Pascal (1642) và Gotfried Wilhelm von Leibniz (1671) sáng chế ra đời.
Năm 1820, Charles Xavier Thomas đã chế tạo thành công chiếc máy kế toán có


thể cộng, trừ, nhân, chia và năm 1890, chiếc máy tính dạng bảng do Herman
Hollerith thiết kế được ra đời. Chiếc máy tính EDSAD được chế tạo tại đại học
Cambridge vào những năm 1950 là chiếc máy tính đầu tiên được lập trình.
Máy vi tnh xuất hiện lần đầu vào thập niên 1970, có mặt ở khắp mọi nơi vào
thập niên 1980. Chiếc ThinkPad 700 của IBM ra đời vào 1992 khởi đầu của những

chiếc máy tính xách tay rất phổ biến hiện nay.
Những năm 2000 đánh dấu sự phát triển vượt bậc của Internet, kèm theo đó là
việc ra đời các thiết bị mạng và truyền dẫn, đã mở ra kỉ nguyên của máy tính bảng
(Tablet), Ipad, Iphone, Ebook… tích hợp rất nhiều tình năng, với màn hình cảm ứng,
sử dụng các giải pháp mạng không dây và công nghệ điện toán đám mây…
Các chương trình phần mềm đã được các nhà nghiên cứu Mỹ sử dụng trong
giáo dục và đào tạo từ đầu những năm 1940, điển hình là chương trình “the type19
synthetic radar trainer” được xây dựng vào năm 1943.
Từ đó cho đến giữa những năm 1970, phần mềm giáo dục thường được tích
hợp trực tiếp vào các thiết bị kĩ thuật số, mà thông thường là các máy tính lớn,
trong đó dấu ấn quan trọng nhất phải kể đến là hệ thống PLATO và TICCIT được
phát triển tại trường đại học Illinois vào giai đoạn 1960 – 1972, sử dụng ngôn ngữ
lập trình BASIC (phát triển từ 1963) và LOGO (phát triển từ 1967), sau này trở
thành chuẩn
cho phần mềm giáo dục trong các máy tính gia
đình.
Sự xuất hiện của máy tính cá nhân (PC- Personal Computer) vào năm 1975 đã
tạo ra một bước ngoặt trong lĩnh vực ứng dụng các phần mềm trong giáo dục, đào
tạo.
Thay vì phải chia sẻ thời gian sử dụng các máy tính lớn của các trường đại học
hoặc chính phủ, với các máy PC, người sử dụng có thể xây dựng vả sử dụng phần
mềm cho máy tính ở nhà hoặc ở trường.
Những năm 1980, được đánh dấu bằng sự ra đời của các công ty phát triển
phần mềm giáo dục chuyên nghiệp. Broderbund Learning Company và
Minnesota


Educational Computing Consortium là những công ty đi đầu trong giai đoạn này và
đã tạo ra một loạt chức năng mới của máy tính cá nhân với một loạt các phần mềm
mà sau này được phát triển cho Apple II.

Năm 1990, hệ điều hành Windows ra đời và sau đó là một loạt các phiên bản
Win- Me, XP, Vista và hiện tại là Windows 7, Windows 8, cùng với bộ công cụ MS
Ofice


của hãng Microsoft, mà mới nhất là bộ Ofice 365 bắt đầu được sử dụng và phổ cập
ở Việt Nam từ năm 2014 đã đem lại rất nhiều tiện ích cho việc soạn thảo, thiết kế
bài giảng với nhiều định dạng khác nhau (dạng text, trình chiếu, webpage…), tạo ra
một cuộc cách mạng giáo dục thực sự cả về phương pháp luận lẫn công nghệ DH,
mà ở đó, mối quan hệ không gian-thời gian-trật tự thang bậc theo quan điểm giáo
dục truyền thống bị phá vỡ [4].
Với sự phát triển vượt bậc của CNTT, vấn đề dạy và học đã được xem xét một
cách nghiêm túc trên phạm vi toàn cầu, mà UNESCO là tổ chức đề xướng, và được
sự ủng hộ, quan tâm của đông đảo các chuyên gia về giáo dục, đào tạo trên toàn thế
giới, tại các diễn đàn và hội nghị quốc tế như: diễn đàn của Hội đồng Quốc tế về
giáo dục thế kỉ 21, Hội nghị Giáo dục cho mọi người, tổ chức tại Jomtien, Thái Lan
năm 1996.
Hội nghị thế giới về “Giáo dục đại học (GDĐH) thế kỉ 21- tầm nhìn và hành
động”, tổ chức tại Paris năm 1998, với “Tuyên ngôn thế giới về GDĐH thế kỉ 21”, đã
nhấn mạnh: “Cần phải tận dụng đầy đủ các ưu thế của CNTT và viễn thông để đổi
mới GDĐH bằng cách mở rộng và đa dạng hóa cách chuyển tải và phương thức sử
dụng các kiến thức, thông tin một cách rộng rãi”. [18], [38], [58].
Một số loại phần mềm giáo dục cơ bản
Phần mềm giáo dục cho trẻ em và hỗ trợ DH ở nhà
Một phần lớn các phần mềm giáo dục được phát triển từ giữa những năm 1990
đến nay là dành cho giáo dục cho bậc học phổ thông, gắn kết nội dung giáo dục với
các môn học trong nhà trường.
Việc thiết kế các phần mềm giáo dục thường được thiết kế kết hợp giữa giải trí
và giáo dục theo nguyên lí học mà chơi, chơi mà học. Một vài phần mềm khá phổ
biến như: Compris, Knowledge Adventure Jumpstart và Math Blaster, các phần

mềm Zoombinis…
Ở Việt Nam hiện cũng rất phổ biến các phần mềm loại này như: Phần mềm học
vần Tiếng Việt, Gamevui, kể chuyện cho bé, học qua tranh, đố vui, bút thông
minh… [48], [49].
Các phần mềm hỗ trợ DH ở trên lớp


Loại phần mềm giáo dục được thiết kế để sử dụng trong lớp học và thường do
các hãng phần mềm xây dựng, bao gồm các nhà xuất bản sách giáo dục, trong đó


The schoolzone.co.uk Guide to Digital Resources (2005) là một tài liệu hướng dẫn
đầy đủ về 500 sản phẩm được lựa chọn và giới thiệu, được phân loại theo môn
học
của hệ thống các trường học ở Anh là một ví dụ điển hình. [16], [17], [23].
Các phần mềm giải trí mang tnh giáo dục phổ thông
Các chương trình giải trí mang tính giáo dục thường được lồng ghép các trò chơi
và phần mềm giáo dục thành một sản phẩm vừa mang tính giải trí vừa hướng đến
giáo dục và có phần quản lý của cơ quan giáo dục. Chẳng hạn như: phần mềm học
ngoại ngữ, học tin học IBT, bảng tính điện tử luyện âm, các phần mềm giải toán và
thi toán qua mạng cho học sinh tiểu học và trung học hiện đang thu hút sự tham
gia
của hàng triệu học sinh và thày cô giáo…
Các phần mềm tham khảo
Nhiều nhà xuất bản từ điển và sách giáo khoa, nhiều công ty phần mềm đã phát
triển các phần mềm tham khảo cho DH mà điển hình là Microsof. Các sản phẩm
gần đây sử dụng công nghệ internet. Wikipedia và các thành phần của nó (như là
Wikitionary) đã định hướng phát triển phần mềm tham khảo giáo dục. Khái niệm
Wiki cho phép phát triển sự cộng tác của các chuyên gia và những người không
chuyên.

Phần mềm ứng dụng lĩnh vực đào tạo tập trung và giáo dục đại học
Các phần mềm giáo dục đầu tiên trong lĩnh vực giáo dục đại học được thiết kế
chạy trên máy tính đơn (hoặc các thiết bị cầm tay). Gần đây, các nhà lập trình đã
phát triển phần mềm giáo dục chạy trên sever, truy cập qua mạng internet, phổ
biến nhất là các các phần mềm hỗ trợ thiết kế bài giảng, TLĐTDH.
Năm 1984, Bob Gaskin, trường đại học Berkeley (California), đã sáng tạo ra phần
mềm Presenter, sau này được đổi tên là PowerPoint, cung cấp cho người dùng
trên toàn thế giới một trong những công cụ xây dựng bài giảng điện tử hiệu quả và
nhanh chóng trở nên thông dụng. Theo ước tính của Microsoft, hiện tại, trung bình
mỗi ngày có 30 triệu phiên trình chiếu bằng PowerPoint, trên toàn thế giới!


Internet, bắt đầu được sử dụng ở Hoa Kỳ vào năm 1995 và sau đó được phổ
biến rộng rãi trên toàn thế giới. Cho đến nay, hầu hết các trường đại học đã sử
dụng những chức năng của Internet vào hoạt động DH. [16], [17], [36].
Năm 1998, Bà Sandra Weiss, chủ tịch Hội đồng Khoa học hệ thống các trường
đại học Hoa Kỳ đề xuất các khóa học theo hướng sử dụng các ứng dụng của


Internet, các nguồn tài nguyên học tập và các phần mềm DH, nhằm thay thế
cách dạy và học truyền thống, đánh dấu sự khởi đầu của khái niệm TLĐTDH.
Các nghiên cứu, ứng dụng TLĐTDH thường hướng vào 3 chủ đề: Thiết kế giảng
dạy (Instructional design), phương tiện truyền thông trong DH (Instructional Media)
và Công nghệ DH (Instructional techlonogy), căn cứ kết quả nghiên cứu và thử
nghiệm giáo dục trên cơ sở thị giác, và lý thuyết về truyền thông trong DH, các trào
lưu tâm lý học giáo dục (tâm lý học ứng xử theo mô hình Skinner, tâm lý học nhận
thức mô hình Piaget)... [48], [69].
Nghiên cứu liên quan đến ứng dụng của CNTT và TLĐTDH nói riêng vô cùng đa
dạng và phong phú. Có thể nêu một số hướng nghiên cứu chính như sau:
Xây dựng các bài giảng và giáo trình điện tử, với rất nhiều chức năng tiện ích,

bao gồm cả các nội dung tri thức, học thuật, kĩ năng (kết hợp video và audio), các
loại từ điển ofline và online cài đặt trong máy cá nhân hay tra cứu trực tiếp trên
mạng...
Sử dụng các phần mềm ứng dụng nhằm sử lý số liệu cho các môn học chuyên
ngành hay trong nghiên cứu khoa học (Epi infor, SPSS, MS. Excel), thiết kế và tính
toán trong DH các chuyên ngành kỹ thuật như CAM/CAD, Matlap. [58], [64]...
Xây dựng ngân hàng câu hỏi và các phần mềm trắc nghiệm khách quan, sử
dụng để tổ chức thi và lượng giá trong các phòng máy, thi trực tuyến qua mạng LAN
và mạng Internet (ví dụ phần mềm Item bank. Mr test, Violet...).
Xây dựng các phần mềm mô phỏng và các phòng thí nghiệm ảo. Một số phần
mềm khá thông dụng như: Gambit Mimic Virtual, Lab CCNA (mô phỏng phòng
thực hành LAB CCNA), Crocodile Physics (Thiết kế Phòng thí nghiệm ảo), phần mềm
Macromedia Director và Share3d (Mô phỏng 3D và tính toán hệ cơ - cơ điện tử với
Visual Nastran…). [49], [52].
Một hướng nghiên cứu mới là xây dựng những trang Web học tập, cho phép tổ
chức các hoạt động dạy và học linh hoạt như học tập từ xa, học qua mạng, tạo các
forum hội thảo nhóm, giữa giáo viên với SV, giữa các thành viên cùng lớp và bên
ngoài lớp học, thậm chí mở rộng ra tầm quốc gia và quốc tế.
Các thư viện điện tử hay trung tâm học liệu ngày nay có thể hiểu là một tổ hợp
các TLĐTDH, với rất nhiều chức năng hoàn toàn mới như: thiết lập cơ sở tri thức,