Tải bản đầy đủ (.doc) (149 trang)

Công nghệ dạy học và vận dụng vào dạy học thực hành kỹ thuật điều khiển lập trình

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (920.27 KB, 149 trang )

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các kết quả
nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được công bố trong bất kỳ công
trình nào khác.
Xin trân trọng cảm ơn !
Tác giả luận án

Nguyễn Đức Hỗ


LỜI CẢM ƠN
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn trân trọng tới:
Quí Thầy, Cô hướng dẫn khoa học:
1. PGS.TS Trần Sinh Thành
2. TS. Nguyễn Thị Thu Hà
đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tác giả nhiều năm để hoàn thành luận án này.
Bộ môn Phương pháp dạy học Kỹ thuật Công nghiệp; Khoa Sư phạm Kỹ
thuật; Phòng sau đại học; Ban Giám hiệu trường Đại học Sư phạm Hà Nội và
các trường:
Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Nam Định;
Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Hưng Yên;
Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vinh;
Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh;
Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội ;
Trường Đại học Kinh tế Kỹ thuật Công nghiệp ;
Trường Đại học Công nghiệp Tp HCM cơ sở tại thành phố Thái Bình ;
Trường Cao đẳng Công nghiệp Nam Định ;
đã giúp đỡ, tạo mọi điều kiện cho tác giả trong học tập, tham quan, khảo sát
và nghiên cứu để hoàn thành luận án.
Các Cán bộ quản lý, Giảng viên, Giáo viên một số trường Đại học, Cao đẳng


và các cơ sở đào tạo nghề; cùng bạn bè, đồng nghiệp đã quan tâm, tạo điều kiện
giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thành luận án.
Tác giả luận án

Nguyễn Đức Hỗ


MỤC LỤC
Trang phụ bìa
Lời cam đoan
Mục lục
Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt
Danh mục các bảng
Danh mục các hình vẽ, đồ thị
LỜI CAM ĐOAN...............................................................................................1
Nguyễn Đức Hỗ...................................................................................................1
LỜI CẢM ƠN 2
Nguyễn Đức Hỗ...................................................................................................2
MỤC LỤC

3

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT.........................................10
DANH MỤC CÁC BẢNG.................................................................................11
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ..............................................................18
MỞ ĐẦU

1

1. Lý do chọn đề tài...........................................................................................1

1.1. Tác động phát triển khoa học công nghệ đến giáo dục và đào tạo..........1
1.2. Quan điểm định hướng phát triển giáo dục và đào tạo............................2
1.3. Thực trạng dạy học thực hành kỹ thuật điều khiển lập trình tại trường
Đại học Sư phạm Kỹ thuật Nam Định............................................................2
2. Mục đích nghiên cứu.....................................................................................3
3. Khách thể, đối tượng và phạm vi nghiên cứu...............................................3
3.1. Khách thể.................................................................................................3
3.2. Đối tượng nghiên cứu..............................................................................3
3.3. Phạm vi nghiên cứu.................................................................................4
4. Giả thuyết khoa học.......................................................................................4
5. Nhiệm vụ nghiên cứu....................................................................................4


5.1. Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn của công nghệ dạy học...............4
5.2. Triển khai công nghệ dạy học vào dạy học thực hành kỹ thuật điều
khiển lập trình.................................................................................................4
5.3. Kiểm nghiệm và đánh giá kết quả của đề tài nghiên cứu........................5
6. Các phương pháp nghiên cứu........................................................................5
6.1. Các phương pháp nghiên cứu lý luận......................................................5
6.2. Các phương pháp nghiên cứu thực tiễn...................................................5
6.3. Phương pháp thống kê toán học..............................................................6
7. Những đóng góp mới của luận án.................................................................6
7.1. Xây dựng, phát triển và làm phong phú thêm cơ sở lý luận của công
nghệ dạy học...................................................................................................6
7.2. Xây dựng biện pháp vận dụng công nghệ dạy học vào dạy học thực
hành kỹ thuật điều khiển lập trình..................................................................6
8. Cấu trúc của luận án......................................................................................7
Chương I

8


CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ CÔNG NGHỆ DẠY HỌC......................8
1.1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu....................................................................8
1.1.1. Giai đoạn đầu thế kỷ XX- 1950............................................................8
1.1.2. Giai đoạn 1950-1960............................................................................9
1.1.3. Giai đoạn 1960-1980..........................................................................10
1.1.4. Giai đoạn 1980-1990..........................................................................10
1.1.5. Giai đọan từ sau 1990.........................................................................11
1.2. Công nghệ................................................................................................14
1.2.1. Khái niệm công nghệ..........................................................................14
1.2.2. Cấu trúc, thành phần của công nghệ...................................................17
Hình 1.1. Cấu trúc và các thành phần của công nghệ sản xuất.......................17
1.2.3. Đặc điểm cơ bản của công nghệ.........................................................19


Hình 1.2. Sơ đồ sự tác động giữa Khoa học - Công nghệ...............................20
1.2.4. Năng lực công nghệ............................................................................24
1.2.4.1. Khái niệm.............................................................24
1.2.4.2. Quy trình hình thành năng lực công nghệ............25
1.2.5. Một số loại công nghệ........................................................................27
1.2.5.1. Công nghệ thông tin.............................................27
1.2.5.2. Công nghệ tự động hoá........................................28
Hình 1.3. Cấu trúc cơ bản của hệ thống tự động hoá sản xuất........................30
Hình 1.4. Sơ đồ khối cấu trúc một hệ thống điều khiển..................................31
Hình 1.5. Cấu trúc bộ xử lý của thiết bị lập trình............................................32
Hình 1.6. Cấu trúc phần cứng của bộ PLC......................................................33
Hình 1.7. Ghép nối các modules của PLC trên thanh cài................................33
1.3. Công nghệ dạy học...................................................................................34
1.3.1. Công nghệ hóa dạy học là một tất yếu...............................................34
1.3.1.1. Công nghệ - nội dung học vấn trong quá trình đào

tạo..........................................................................................34
1.3.1.2. Công nghệ hóa dạy học, thực hiện một trong bốn
trụ cột của giáo dục thế kỷ XXI..............................................36
1.3.1.3. Dạy học mang tính công nghệ.............................36
Bảng 1.1. Các yếu tố của công nghệ và quá trình dạy học..............................37
1.3.2. Khái niệm công nghệ dạy học............................................................41
1.3.3. Bản chất của công nghệ dạy học........................................................47
Hình 1.8. Sơ đồ bản chất công nghệ dạy học..................................................48
1.3.4. Cấu trúc của công nghệ dạy học.........................................................49
Hình 1.9. Cấu trúc của công nghệ dạy học......................................................49
1.3.5. Vai trò, vị trí và phạm vi vận dụng công nghệ dạy học......................50
1.3.5.1. Vai trò, vị trí của công nghệ dạy học....................50


1.3.5.2. Phạm vi vận dụng công nghệ dạy học vào quá
trình dạy học thực hành kỹ thuật điều khiển lập trình...........52
1.4. Thực trạng dạy học thực hành kỹ thuật điều khiển lập trình theo quan
điểm công nghệ dạy học..................................................................................52
1.4.1. Vai trò, vị trí của môn học..................................................................53
1.4.2. Mục tiêu môn học...............................................................................53
1.4.3. Nội dung chương trình.......................................................................54
1.4.4. Phương pháp dạy học.........................................................................55
1.4.5. Cơ sở vật chất.....................................................................................56
Hình 1.10. Biểu đồ mức độ trang bị điều kiện dạy thực hành PLC................57
1.4.6. Phương tiện dạy học và công nghệ thông tin.....................................58
1.4.7. Giáo viên............................................................................................58
1.4.8. Sinh viên.............................................................................................59
Hình 1.11: Biểu đồ các yếu tố phản ánh quá trình học tập môn học...............60
1.4.9. Kiểm tra đánh giá...............................................................................61
1.4.10. Chất lượng đào tạo...........................................................................62

Kết luận chương I............................................................................................63
Chương II

65

VẬN DỤNG CÔNG NGHỆ DẠY HỌC VÀO DẠY HỌC..................................65
THỰC HÀNH KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH.....................................65
2.1. Chương trình và đặc điểm của môn học thực hành kỹ thuật điều khiển lập
trình.................................................................................................................65
2.1.1. Chương trình môn học........................................................................65
Bảng 2.1. Chương trình tổng quát môn học thực hành PLC (cũ)...................66
2.1.2. Đặc điểm của môn học.......................................................................67
2.2. Một số biện pháp vận dụng công nghệ dạy học vào dạy học thực hành kỹ
thuật điều khiển lập trình.................................................................................68


2.2.1. Hình thành năng lực công nghệ cho sinh viên...................................68
2.2.1.1. Nhận thức công nghệ...........................................68
2.2.1.2. Thực hành công nghệ tại phòng học bộ môn.......69
2.2.1.3. Thực tập công nghệ tại cơ sở sản xuất................69
2.2.2. Phát triển chương trình môn học thực hành KTĐKLT.......................70
2.2.2.1. Quan điểm phát triển chương trình......................70
Hình 2.1. Chu trình phát triển chương trình đào tạo.......................................71
2.2.2.2. Chương trình mới..................................................71
Bảng 2.2: Chương trình tổng quát môn học thực hành PLC (mới).................72
2.2.3. Thiết kế quá trình dạy học thực hành kỹ thuật điều khiển lập trình
theo cấu trúc của công nghệ dạy học............................................................72
2.2.3.1. Đầu vào của quá trình dạy học thực hành KTĐKLT
...............................................................................................72
2.2.3.2. Tác động sư phạm................................................73

Hình 2.2. Sắp xếp vị trí bàn làm việc trong phòng thực hành.........................74
Bảng 2.3. Chú giải các ký hiệu trong hình 2.2................................................75
Hình 2.3. Sơ đồ thực hiện nhiệm vụ thiết kế, thi công...................................77
2.2.3.3. Đầu ra của quá trình dạy học thực hành KTĐKLT. 84
2.2.4. Ví dụ minh họa...................................................................................85
2.2.5. Xây dựng tài liệu hỗ trợ học tập.......................................................101
2.2.5.1. Khái quát............................................................101
2.2.5.2. Website tài liệu hỗ trợ giảng dạy, học tập và
nghiên cứu môn thực hành kỹ thuật điều khiển lập trình....102
Hình 2.4 Hình ảnh Website...........................................................................103
Kết luận chương 2.........................................................................................104
Chương III

106

KIỂM NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ....................................................................106
3.1. Mục đích, nội dung và phương pháp kiểm nghiệm................................106


3.1.1. Mục đích kiểm nghiệm.....................................................................106
3.1.2. Nội dung kiểm nghiệm.....................................................................106
3.1.3. Các phương pháp kiểm nghiệm........................................................106
3.1.3.1. Phương pháp chuyên gia....................................106
3.1.3.2. Phương pháp thực nghiệm sư phạm..................107
3.2. Kiểm nghiệm và đánh giá kết quả..........................................................107
3.2.1. Lấy ý kiến chuyên gia......................................................................107
3.2.1.1. Lấy ý kiến đánh giá của chuyên gia về nội dung
luận án.................................................................................107
Bảng 3.1. Danh sách các chuyên gia cho ý kiến đánh giá.............................107
3.2.1.2. Lấy ý kiến thông qua tổ chức các buổi dự giờ giảng

.............................................................................................110
Bảng 3.2. Danh sách chuyên gia đại diện các đơn vị đánh giá bài giảng......111
Bảng 3.3. Phân phối tần số kết quả đánh giá bài giảng.................................112
Bảng 3.4. Kết quả phương sai mẫu hiệu chỉnh, độ lệch chuẩn, hệ số biến
thiên, sai số trung bình cộng..........................................................113
Bảng 3.5. Phân bố tần suất fi và tần suất tích luỹ fi......................................114
Hình 3.1. Biểu đồ tần suất của bài giảng ĐC và bài giảng TN.....................115
Hình 3.2. Biểu đồ tần suất tích lũy của bài giảng ĐC và bài giảng TN........115
Bảng 3.6. Phân phối tần số kết quả đánh giá bài giảng.................................115
Bảng 3.7. Kết quả Phương sai mẫu hiệu chỉnh, độ lệch chuẩn, hệ số biến
thiên, sai số trung bình cộng..........................................................117
Bảng 3.8. Phân bố tần suất fi và tần suất tích luỹ fi↑.....................................117
Hình 3.3. Biểu đồ tần suất của bài giảng ĐC và bài giảng TN.....................118
Hình 3.4. Biểu đồ tần suất tích lũy của bài giảng ĐC và bài giảng TN........118
3.2.2. Thực nghiệm sư phạm và đánh giá kết quả......................................119


3.2.2.1 Thời gian, địa điểm và thành phần tham gia thực
nghiệm.................................................................................119
Bảng 3.9. Danh sách thành phần tham gia thực nghiệm sư phạm.................120
3.2.2.2 Nội dung và tiến trình thực nghiệm....................120
Bảng 3.10. Phân phối tần số kết quả bài kiểm tra số 1..................................121
Bảng 3.11. Tần số xếp loại kết quả bài kiểm tra số 1....................................122
Hình 3.5. Biểu đồ tỷ lệ % xếp loại kết quả bài kiểm tra...............................122
3.2.2.3. Kết quả thực nghiệm sư phạm...........................123
Bảng 3.12. Phân phối tần số kết quả bài kiểm tra.........................................123
Bảng 3.13. Kết quả Phương sai mẫu hiệu chỉnh, độ lệch chuẩn, hệ số biến
thiên, sai số trung bình cộng.........................................................124
Bảng 3.14: Tần số xếp loại kết quả bài kiểm tra...........................................126
Hình 3.6. Biểu đồ tỷ lệ % xếp loại kết quả bài kiểm tra..............................127

Bảng 3. 15. Phân bố tần suất fi và tần suất tích luỹ fi...................................127
Hình 3.7. Biểu đồ tần suất kết quả bài kiểm tra của nhóm ĐC và TN..........128
Hình 3.8. Biểu đồ fi kết quả bài kiểm tra của nhóm ĐC và TN....................128
Kết luận chương 3.........................................................................................129
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...........................................................................131
I. Kết luận......................................................................................................131
II. Kiến nghị..................................................................................................132
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ...........................................134
TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................135


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Viết tắt

Viết đầy đủ

CN

Công nghệ

CNDH

Công nghệ dạy học

CPU

Central processing unit – Đơn vị xử lý trung tâm

CNH – HĐH


Công nghiệp hóa – Hiện đại hóa

DH

Dạy học

ĐC

Đối chứng

ĐH

Đại học

ĐHSPKT

Đại học Sư phạm Kỹ thuật

ĐKLT

Điều khiển lập trình

KTĐKLT

Kỹ thuật điều khiển lập trình

I/O

Input/Output – Vào/Ra


PLC

Programmable logic control – Điều khiển khả trình

TN

Thực nghiệm

RAM

Random access memory – Bộ nhớ đọc, viết

ROM

Read only memory – Bộ nhớ chỉ đọc

SX

Sản xuất

A; B; D; E; G; H; I...

Nội dung dạy học

V

Công việc (việc làm)


DANH MỤC CÁC BẢNG

Tên bảng
Trang
LỜI CAM ĐOAN...............................................................................................1
Nguyễn Đức Hỗ...................................................................................................1
LỜI CẢM ƠN 2
Nguyễn Đức Hỗ...................................................................................................2
MỤC LỤC

3

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT.........................................10
DANH MỤC CÁC BẢNG.................................................................................11
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ..............................................................18
MỞ ĐẦU

1

1. Lý do chọn đề tài...........................................................................................1
1.1. Tác động phát triển khoa học công nghệ đến giáo dục và đào tạo..........1
1.2. Quan điểm định hướng phát triển giáo dục và đào tạo............................2
1.3. Thực trạng dạy học thực hành kỹ thuật điều khiển lập trình tại trường
Đại học Sư phạm Kỹ thuật Nam Định............................................................2
2. Mục đích nghiên cứu.....................................................................................3
3. Khách thể, đối tượng và phạm vi nghiên cứu...............................................3
3.1. Khách thể.................................................................................................3
3.2. Đối tượng nghiên cứu..............................................................................3
3.3. Phạm vi nghiên cứu.................................................................................4
4. Giả thuyết khoa học.......................................................................................4
5. Nhiệm vụ nghiên cứu....................................................................................4
5.1. Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn của công nghệ dạy học...............4

5.2. Triển khai công nghệ dạy học vào dạy học thực hành kỹ thuật điều
khiển lập trình.................................................................................................4
5.3. Kiểm nghiệm và đánh giá kết quả của đề tài nghiên cứu........................5


6. Các phương pháp nghiên cứu........................................................................5
6.1. Các phương pháp nghiên cứu lý luận......................................................5
6.2. Các phương pháp nghiên cứu thực tiễn...................................................5
6.3. Phương pháp thống kê toán học..............................................................6
7. Những đóng góp mới của luận án.................................................................6
7.1. Xây dựng, phát triển và làm phong phú thêm cơ sở lý luận của công
nghệ dạy học...................................................................................................6
7.2. Xây dựng biện pháp vận dụng công nghệ dạy học vào dạy học thực
hành kỹ thuật điều khiển lập trình..................................................................6
8. Cấu trúc của luận án......................................................................................7
Chương I

8

CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ CÔNG NGHỆ DẠY HỌC......................8
1.1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu....................................................................8
1.1.1. Giai đoạn đầu thế kỷ XX- 1950............................................................8
1.1.2. Giai đoạn 1950-1960............................................................................9
1.1.3. Giai đoạn 1960-1980..........................................................................10
1.1.4. Giai đoạn 1980-1990..........................................................................10
1.1.5. Giai đọan từ sau 1990.........................................................................11
1.2. Công nghệ................................................................................................14
1.2.1. Khái niệm công nghệ..........................................................................14
1.2.2. Cấu trúc, thành phần của công nghệ...................................................17
Hình 1.1. Cấu trúc và các thành phần của công nghệ sản xuất.......................17

1.2.3. Đặc điểm cơ bản của công nghệ.........................................................19
Hình 1.2. Sơ đồ sự tác động giữa Khoa học - Công nghệ...............................20
1.2.4. Năng lực công nghệ............................................................................24
1.2.4.1. Khái niệm.............................................................24
1.2.4.2. Quy trình hình thành năng lực công nghệ............25


1.2.5. Một số loại công nghệ........................................................................27
1.2.5.1. Công nghệ thông tin.............................................27
1.2.5.2. Công nghệ tự động hoá........................................28
Hình 1.3. Cấu trúc cơ bản của hệ thống tự động hoá sản xuất........................30
Hình 1.4. Sơ đồ khối cấu trúc một hệ thống điều khiển..................................31
Hình 1.5. Cấu trúc bộ xử lý của thiết bị lập trình............................................32
Hình 1.6. Cấu trúc phần cứng của bộ PLC......................................................33
Hình 1.7. Ghép nối các modules của PLC trên thanh cài................................33
1.3. Công nghệ dạy học...................................................................................34
1.3.1. Công nghệ hóa dạy học là một tất yếu...............................................34
1.3.1.1. Công nghệ - nội dung học vấn trong quá trình đào
tạo..........................................................................................34
1.3.1.2. Công nghệ hóa dạy học, thực hiện một trong bốn
trụ cột của giáo dục thế kỷ XXI..............................................36
1.3.1.3. Dạy học mang tính công nghệ.............................36
Bảng 1.1. Các yếu tố của công nghệ và quá trình dạy học..............................37
1.3.2. Khái niệm công nghệ dạy học............................................................41
1.3.3. Bản chất của công nghệ dạy học........................................................47
Hình 1.8. Sơ đồ bản chất công nghệ dạy học..................................................48
1.3.4. Cấu trúc của công nghệ dạy học.........................................................49
Hình 1.9. Cấu trúc của công nghệ dạy học......................................................49
1.3.5. Vai trò, vị trí và phạm vi vận dụng công nghệ dạy học......................50
1.3.5.1. Vai trò, vị trí của công nghệ dạy học....................50

1.3.5.2. Phạm vi vận dụng công nghệ dạy học vào quá
trình dạy học thực hành kỹ thuật điều khiển lập trình...........52
1.4. Thực trạng dạy học thực hành kỹ thuật điều khiển lập trình theo quan
điểm công nghệ dạy học..................................................................................52
1.4.1. Vai trò, vị trí của môn học..................................................................53


1.4.2. Mục tiêu môn học...............................................................................53
1.4.3. Nội dung chương trình.......................................................................54
1.4.4. Phương pháp dạy học.........................................................................55
1.4.5. Cơ sở vật chất.....................................................................................56
Hình 1.10. Biểu đồ mức độ trang bị điều kiện dạy thực hành PLC................57
1.4.6. Phương tiện dạy học và công nghệ thông tin.....................................58
1.4.7. Giáo viên............................................................................................58
1.4.8. Sinh viên.............................................................................................59
Hình 1.11: Biểu đồ các yếu tố phản ánh quá trình học tập môn học...............60
1.4.9. Kiểm tra đánh giá...............................................................................61
1.4.10. Chất lượng đào tạo...........................................................................62
Kết luận chương I............................................................................................63
Chương II

65

VẬN DỤNG CÔNG NGHỆ DẠY HỌC VÀO DẠY HỌC..................................65
THỰC HÀNH KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH.....................................65
2.1. Chương trình và đặc điểm của môn học thực hành kỹ thuật điều khiển lập
trình.................................................................................................................65
2.1.1. Chương trình môn học........................................................................65
Bảng 2.1. Chương trình tổng quát môn học thực hành PLC (cũ)...................66
2.1.2. Đặc điểm của môn học.......................................................................67

2.2. Một số biện pháp vận dụng công nghệ dạy học vào dạy học thực hành kỹ
thuật điều khiển lập trình.................................................................................68
2.2.1. Hình thành năng lực công nghệ cho sinh viên...................................68
2.2.1.1. Nhận thức công nghệ...........................................68
2.2.1.2. Thực hành công nghệ tại phòng học bộ môn.......69
2.2.1.3. Thực tập công nghệ tại cơ sở sản xuất................69
2.2.2. Phát triển chương trình môn học thực hành KTĐKLT.......................70


2.2.2.1. Quan điểm phát triển chương trình......................70
Hình 2.1. Chu trình phát triển chương trình đào tạo.......................................71
2.2.2.2. Chương trình mới..................................................71
Bảng 2.2: Chương trình tổng quát môn học thực hành PLC (mới).................72
2.2.3. Thiết kế quá trình dạy học thực hành kỹ thuật điều khiển lập trình
theo cấu trúc của công nghệ dạy học............................................................72
2.2.3.1. Đầu vào của quá trình dạy học thực hành KTĐKLT
...............................................................................................72
2.2.3.2. Tác động sư phạm................................................73
Hình 2.2. Sắp xếp vị trí bàn làm việc trong phòng thực hành.........................74
Bảng 2.3. Chú giải các ký hiệu trong hình 2.2................................................75
Hình 2.3. Sơ đồ thực hiện nhiệm vụ thiết kế, thi công...................................77
2.2.3.3. Đầu ra của quá trình dạy học thực hành KTĐKLT. 84
2.2.4. Ví dụ minh họa...................................................................................85
2.2.5. Xây dựng tài liệu hỗ trợ học tập.......................................................101
2.2.5.1. Khái quát............................................................101
2.2.5.2. Website tài liệu hỗ trợ giảng dạy, học tập và
nghiên cứu môn thực hành kỹ thuật điều khiển lập trình....102
Hình 2.4 Hình ảnh Website...........................................................................103
Kết luận chương 2.........................................................................................104
Chương III


106

KIỂM NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ....................................................................106
3.1. Mục đích, nội dung và phương pháp kiểm nghiệm................................106
3.1.1. Mục đích kiểm nghiệm.....................................................................106
3.1.2. Nội dung kiểm nghiệm.....................................................................106
3.1.3. Các phương pháp kiểm nghiệm........................................................106
3.1.3.1. Phương pháp chuyên gia....................................106
3.1.3.2. Phương pháp thực nghiệm sư phạm..................107


3.2. Kiểm nghiệm và đánh giá kết quả..........................................................107
3.2.1. Lấy ý kiến chuyên gia......................................................................107
3.2.1.1. Lấy ý kiến đánh giá của chuyên gia về nội dung
luận án.................................................................................107
Bảng 3.1. Danh sách các chuyên gia cho ý kiến đánh giá.............................107
3.2.1.2. Lấy ý kiến thông qua tổ chức các buổi dự giờ giảng
.............................................................................................110
Bảng 3.2. Danh sách chuyên gia đại diện các đơn vị đánh giá bài giảng......111
Bảng 3.3. Phân phối tần số kết quả đánh giá bài giảng.................................112
Bảng 3.4. Kết quả phương sai mẫu hiệu chỉnh, độ lệch chuẩn, hệ số biến
thiên, sai số trung bình cộng..........................................................113
Bảng 3.5. Phân bố tần suất fi và tần suất tích luỹ fi......................................114
Hình 3.1. Biểu đồ tần suất của bài giảng ĐC và bài giảng TN.....................115
Hình 3.2. Biểu đồ tần suất tích lũy của bài giảng ĐC và bài giảng TN........115
Bảng 3.6. Phân phối tần số kết quả đánh giá bài giảng.................................115
Bảng 3.7. Kết quả Phương sai mẫu hiệu chỉnh, độ lệch chuẩn, hệ số biến
thiên, sai số trung bình cộng..........................................................117
Bảng 3.8. Phân bố tần suất fi và tần suất tích luỹ fi↑.....................................117

Hình 3.3. Biểu đồ tần suất của bài giảng ĐC và bài giảng TN.....................118
Hình 3.4. Biểu đồ tần suất tích lũy của bài giảng ĐC và bài giảng TN........118
3.2.2. Thực nghiệm sư phạm và đánh giá kết quả......................................119
3.2.2.1 Thời gian, địa điểm và thành phần tham gia thực
nghiệm.................................................................................119
Bảng 3.9. Danh sách thành phần tham gia thực nghiệm sư phạm.................120
3.2.2.2 Nội dung và tiến trình thực nghiệm....................120
Bảng 3.10. Phân phối tần số kết quả bài kiểm tra số 1..................................121
Bảng 3.11. Tần số xếp loại kết quả bài kiểm tra số 1....................................122


Hình 3.5. Biểu đồ tỷ lệ % xếp loại kết quả bài kiểm tra...............................122
3.2.2.3. Kết quả thực nghiệm sư phạm...........................123
Bảng 3.12. Phân phối tần số kết quả bài kiểm tra.........................................123
Bảng 3.13. Kết quả Phương sai mẫu hiệu chỉnh, độ lệch chuẩn, hệ số biến
thiên, sai số trung bình cộng.........................................................124
Bảng 3.14: Tần số xếp loại kết quả bài kiểm tra...........................................126
Hình 3.6. Biểu đồ tỷ lệ % xếp loại kết quả bài kiểm tra..............................127
Bảng 3. 15. Phân bố tần suất fi và tần suất tích luỹ fi...................................127
Hình 3.7. Biểu đồ tần suất kết quả bài kiểm tra của nhóm ĐC và TN..........128
Hình 3.8. Biểu đồ fi kết quả bài kiểm tra của nhóm ĐC và TN....................128
Kết luận chương 3.........................................................................................129
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...........................................................................131
I. Kết luận......................................................................................................131
II. Kiến nghị..................................................................................................132
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ...........................................134
TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................135


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Tên hình
Trang
LỜI CAM ĐOAN...............................................................................................1
Nguyễn Đức Hỗ...................................................................................................1
LỜI CẢM ƠN 2
Nguyễn Đức Hỗ...................................................................................................2
MỤC LỤC

3

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT.........................................10
DANH MỤC CÁC BẢNG.................................................................................11
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ..............................................................18
MỞ ĐẦU

1

1. Lý do chọn đề tài...........................................................................................1
1.1. Tác động phát triển khoa học công nghệ đến giáo dục và đào tạo..........1
1.2. Quan điểm định hướng phát triển giáo dục và đào tạo............................2
1.3. Thực trạng dạy học thực hành kỹ thuật điều khiển lập trình tại trường
Đại học Sư phạm Kỹ thuật Nam Định............................................................2
2. Mục đích nghiên cứu.....................................................................................3
3. Khách thể, đối tượng và phạm vi nghiên cứu...............................................3
3.1. Khách thể.................................................................................................3
3.2. Đối tượng nghiên cứu..............................................................................3
3.3. Phạm vi nghiên cứu.................................................................................4
4. Giả thuyết khoa học.......................................................................................4
5. Nhiệm vụ nghiên cứu....................................................................................4
5.1. Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn của công nghệ dạy học...............4

5.2. Triển khai công nghệ dạy học vào dạy học thực hành kỹ thuật điều
khiển lập trình.................................................................................................4
5.3. Kiểm nghiệm và đánh giá kết quả của đề tài nghiên cứu........................5


6. Các phương pháp nghiên cứu........................................................................5
6.1. Các phương pháp nghiên cứu lý luận......................................................5
6.2. Các phương pháp nghiên cứu thực tiễn...................................................5
6.3. Phương pháp thống kê toán học..............................................................6
7. Những đóng góp mới của luận án.................................................................6
7.1. Xây dựng, phát triển và làm phong phú thêm cơ sở lý luận của công
nghệ dạy học...................................................................................................6
7.2. Xây dựng biện pháp vận dụng công nghệ dạy học vào dạy học thực
hành kỹ thuật điều khiển lập trình..................................................................6
8. Cấu trúc của luận án......................................................................................7
Chương I

8

CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ CÔNG NGHỆ DẠY HỌC......................8
1.1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu....................................................................8
1.1.1. Giai đoạn đầu thế kỷ XX- 1950............................................................8
1.1.2. Giai đoạn 1950-1960............................................................................9
1.1.3. Giai đoạn 1960-1980..........................................................................10
1.1.4. Giai đoạn 1980-1990..........................................................................10
1.1.5. Giai đọan từ sau 1990.........................................................................11
1.2. Công nghệ................................................................................................14
1.2.1. Khái niệm công nghệ..........................................................................14
1.2.2. Cấu trúc, thành phần của công nghệ...................................................17
Hình 1.1. Cấu trúc và các thành phần của công nghệ sản xuất.......................17

1.2.3. Đặc điểm cơ bản của công nghệ.........................................................19
Hình 1.2. Sơ đồ sự tác động giữa Khoa học - Công nghệ...............................20
1.2.4. Năng lực công nghệ............................................................................24
1.2.4.1. Khái niệm.............................................................24
1.2.4.2. Quy trình hình thành năng lực công nghệ............25


1.2.5. Một số loại công nghệ........................................................................27
1.2.5.1. Công nghệ thông tin.............................................27
1.2.5.2. Công nghệ tự động hoá........................................28
Hình 1.3. Cấu trúc cơ bản của hệ thống tự động hoá sản xuất........................30
Hình 1.4. Sơ đồ khối cấu trúc một hệ thống điều khiển..................................31
Hình 1.5. Cấu trúc bộ xử lý của thiết bị lập trình............................................32
Hình 1.6. Cấu trúc phần cứng của bộ PLC......................................................33
Hình 1.7. Ghép nối các modules của PLC trên thanh cài................................33
1.3. Công nghệ dạy học...................................................................................34
1.3.1. Công nghệ hóa dạy học là một tất yếu...............................................34
1.3.1.1. Công nghệ - nội dung học vấn trong quá trình đào
tạo..........................................................................................34
1.3.1.2. Công nghệ hóa dạy học, thực hiện một trong bốn
trụ cột của giáo dục thế kỷ XXI..............................................36
1.3.1.3. Dạy học mang tính công nghệ.............................36
Bảng 1.1. Các yếu tố của công nghệ và quá trình dạy học..............................37
1.3.2. Khái niệm công nghệ dạy học............................................................41
1.3.3. Bản chất của công nghệ dạy học........................................................47
Hình 1.8. Sơ đồ bản chất công nghệ dạy học..................................................48
1.3.4. Cấu trúc của công nghệ dạy học.........................................................49
Hình 1.9. Cấu trúc của công nghệ dạy học......................................................49
1.3.5. Vai trò, vị trí và phạm vi vận dụng công nghệ dạy học......................50
1.3.5.1. Vai trò, vị trí của công nghệ dạy học....................50

1.3.5.2. Phạm vi vận dụng công nghệ dạy học vào quá
trình dạy học thực hành kỹ thuật điều khiển lập trình...........52
1.4. Thực trạng dạy học thực hành kỹ thuật điều khiển lập trình theo quan
điểm công nghệ dạy học..................................................................................52
1.4.1. Vai trò, vị trí của môn học..................................................................53


1.4.2. Mục tiêu môn học...............................................................................53
1.4.3. Nội dung chương trình.......................................................................54
1.4.4. Phương pháp dạy học.........................................................................55
1.4.5. Cơ sở vật chất.....................................................................................56
Hình 1.10. Biểu đồ mức độ trang bị điều kiện dạy thực hành PLC................57
1.4.6. Phương tiện dạy học và công nghệ thông tin.....................................58
1.4.7. Giáo viên............................................................................................58
1.4.8. Sinh viên.............................................................................................59
Hình 1.11: Biểu đồ các yếu tố phản ánh quá trình học tập môn học...............60
1.4.9. Kiểm tra đánh giá...............................................................................61
1.4.10. Chất lượng đào tạo...........................................................................62
Kết luận chương I............................................................................................63
Chương II

65

VẬN DỤNG CÔNG NGHỆ DẠY HỌC VÀO DẠY HỌC..................................65
THỰC HÀNH KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH.....................................65
2.1. Chương trình và đặc điểm của môn học thực hành kỹ thuật điều khiển lập
trình.................................................................................................................65
2.1.1. Chương trình môn học........................................................................65
Bảng 2.1. Chương trình tổng quát môn học thực hành PLC (cũ)...................66
2.1.2. Đặc điểm của môn học.......................................................................67

2.2. Một số biện pháp vận dụng công nghệ dạy học vào dạy học thực hành kỹ
thuật điều khiển lập trình.................................................................................68
2.2.1. Hình thành năng lực công nghệ cho sinh viên...................................68
2.2.1.1. Nhận thức công nghệ...........................................68
2.2.1.2. Thực hành công nghệ tại phòng học bộ môn.......69
2.2.1.3. Thực tập công nghệ tại cơ sở sản xuất................69
2.2.2. Phát triển chương trình môn học thực hành KTĐKLT.......................70


2.2.2.1. Quan điểm phát triển chương trình......................70
Hình 2.1. Chu trình phát triển chương trình đào tạo.......................................71
2.2.2.2. Chương trình mới..................................................71
Bảng 2.2: Chương trình tổng quát môn học thực hành PLC (mới).................72
2.2.3. Thiết kế quá trình dạy học thực hành kỹ thuật điều khiển lập trình
theo cấu trúc của công nghệ dạy học............................................................72
2.2.3.1. Đầu vào của quá trình dạy học thực hành KTĐKLT
...............................................................................................72
2.2.3.2. Tác động sư phạm................................................73
Hình 2.2. Sắp xếp vị trí bàn làm việc trong phòng thực hành.........................74
Bảng 2.3. Chú giải các ký hiệu trong hình 2.2................................................75
Hình 2.3. Sơ đồ thực hiện nhiệm vụ thiết kế, thi công...................................77
2.2.3.3. Đầu ra của quá trình dạy học thực hành KTĐKLT. 84
2.2.4. Ví dụ minh họa...................................................................................85
2.2.5. Xây dựng tài liệu hỗ trợ học tập.......................................................101
2.2.5.1. Khái quát............................................................101
2.2.5.2. Website tài liệu hỗ trợ giảng dạy, học tập và
nghiên cứu môn thực hành kỹ thuật điều khiển lập trình....102
Hình 2.4 Hình ảnh Website...........................................................................103
Kết luận chương 2.........................................................................................104
Chương III


106

KIỂM NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ....................................................................106
3.1. Mục đích, nội dung và phương pháp kiểm nghiệm................................106
3.1.1. Mục đích kiểm nghiệm.....................................................................106
3.1.2. Nội dung kiểm nghiệm.....................................................................106
3.1.3. Các phương pháp kiểm nghiệm........................................................106
3.1.3.1. Phương pháp chuyên gia....................................106
3.1.3.2. Phương pháp thực nghiệm sư phạm..................107


3.2. Kiểm nghiệm và đánh giá kết quả..........................................................107
3.2.1. Lấy ý kiến chuyên gia......................................................................107
3.2.1.1. Lấy ý kiến đánh giá của chuyên gia về nội dung
luận án.................................................................................107
Bảng 3.1. Danh sách các chuyên gia cho ý kiến đánh giá.............................107
3.2.1.2. Lấy ý kiến thông qua tổ chức các buổi dự giờ giảng
.............................................................................................110
Bảng 3.2. Danh sách chuyên gia đại diện các đơn vị đánh giá bài giảng......111
Bảng 3.3. Phân phối tần số kết quả đánh giá bài giảng.................................112
Bảng 3.4. Kết quả phương sai mẫu hiệu chỉnh, độ lệch chuẩn, hệ số biến
thiên, sai số trung bình cộng..........................................................113
Bảng 3.5. Phân bố tần suất fi và tần suất tích luỹ fi......................................114
Hình 3.1. Biểu đồ tần suất của bài giảng ĐC và bài giảng TN.....................115
Hình 3.2. Biểu đồ tần suất tích lũy của bài giảng ĐC và bài giảng TN........115
Bảng 3.6. Phân phối tần số kết quả đánh giá bài giảng.................................115
Bảng 3.7. Kết quả Phương sai mẫu hiệu chỉnh, độ lệch chuẩn, hệ số biến
thiên, sai số trung bình cộng..........................................................117
Bảng 3.8. Phân bố tần suất fi và tần suất tích luỹ fi↑.....................................117

Hình 3.3. Biểu đồ tần suất của bài giảng ĐC và bài giảng TN.....................118
Hình 3.4. Biểu đồ tần suất tích lũy của bài giảng ĐC và bài giảng TN........118
3.2.2. Thực nghiệm sư phạm và đánh giá kết quả......................................119
3.2.2.1 Thời gian, địa điểm và thành phần tham gia thực
nghiệm.................................................................................119
Bảng 3.9. Danh sách thành phần tham gia thực nghiệm sư phạm.................120
3.2.2.2 Nội dung và tiến trình thực nghiệm....................120
Bảng 3.10. Phân phối tần số kết quả bài kiểm tra số 1..................................121
Bảng 3.11. Tần số xếp loại kết quả bài kiểm tra số 1....................................122


Hình 3.5. Biểu đồ tỷ lệ % xếp loại kết quả bài kiểm tra...............................122
3.2.2.3. Kết quả thực nghiệm sư phạm...........................123
Bảng 3.12. Phân phối tần số kết quả bài kiểm tra.........................................123
Bảng 3.13. Kết quả Phương sai mẫu hiệu chỉnh, độ lệch chuẩn, hệ số biến
thiên, sai số trung bình cộng.........................................................124
Bảng 3.14: Tần số xếp loại kết quả bài kiểm tra...........................................126
Hình 3.6. Biểu đồ tỷ lệ % xếp loại kết quả bài kiểm tra..............................127
Bảng 3. 15. Phân bố tần suất fi và tần suất tích luỹ fi...................................127
Hình 3.7. Biểu đồ tần suất kết quả bài kiểm tra của nhóm ĐC và TN..........128
Hình 3.8. Biểu đồ fi kết quả bài kiểm tra của nhóm ĐC và TN....................128
Kết luận chương 3.........................................................................................129
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...........................................................................131
I. Kết luận......................................................................................................131
II. Kiến nghị..................................................................................................132
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ...........................................134
TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................135


1


MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
1.1. Tác động phát triển khoa học công nghệ đến giáo dục và đào tạo
Bước sang thế kỷ XXI, thế giới đang tiếp tục chứng kiến cuộc cách
mạng khoa học công nghệ với những bước tiến nhảy vọt, đưa thế giới từ kỷ
nguyên công nghiệp sang kỷ nguyên thông tin và phát triển kinh tế tri thức,
đồng thời tác động đến tất cả các lĩnh vực, làm biến đổi nhanh chóng và sâu
sắc đời sống vật chất và tinh thần của xã hội. Khoa học công nghệ trở thành
động lực cơ bản của sự phát triển kinh tế, xã hội.
Nước ta đang trong thời kỳ hội nhập và phát triển kinh tế. Sự tác động
của khoa học công nghệ đến mọi mặt của xã hội càng trở nên mạnh mẽ và sâu
sắc hơn. Đối với sản xuất, khoa học công nghệ phát triển làm cho sản xuất
thường xuyên phải thay đổi công nghệ, thay đổi phương thức sản xuất cũng
như tổ chức lao động. Để hội nhập và phát triển, nhà sản xuất phải luôn đổi
mới thiết bị công nghệ đi đôi với việc sử dụng nguồn nhân lực có chất lượng
cao, nhằm tạo ra sản phẩm có tính cạnh tranh. Đối với giáo dục và đào tạo, sự
phát triển nhanh chóng của khoa học công nghệ, một mặt tạo ra những điều
kiện, tiền đề mới cho sự phát triển giáo dục đào tạo như không ngừng bổ sung
nội dung và nâng cao trình độ khoa học công nghệ của các hoạt động giáo dục
đào tạo, hiện đại hóa trang thiết bị dạy học…mặt khác sự phát triển của khoa
học công nghệ đặt ra những yêu cầu ngày càng cao hơn về trình độ đào tạo và
cơ cấu ngành nghề của đội ngũ nhân lực nói chung và nhân lực khoa học công
nghệ nói riêng. Khoa học công nghệ là nhân tố cơ bản của nội dung giáo dục
và đào tạo. Ngược lại giáo dục và đào tạo là nền tảng của sự phát triển khoa
học công nghệ, phát triển nguồn nhân lực đáp ứng nhu cầu của xã hội.
Như vậy sự phát triển của khoa học công nghệ, sự tiến bộ của sản xuất
đã tác động mạnh mẽ đến giáo dục và đào tạo. Trước những thời cơ và thách



×