Dạy học xác suất và thống kê cho học viên chuyên ngành trinh sát kỹ thuật tại học viện khoa học quân sự theo hướng tích hợp với lý thuyết thông tin tt
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.45 MB, 229 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
VIỆN KHOA HỌC GIÁO DỤC VIỆT NAM
-----------------------------------
NGUYỄN VĂN ĐẠI
DẠY HỌC XÁC SUẤT VÀ THỐNG KÊ CHO
HỌC VIÊN CHUYÊN NGÀNH TRINH SÁT KỸ THUẬT
TẠI HỌC VIỆN KHOA HỌC QUÂN SỰ THEO HƢỚNG
TÍCH HỢP VỚI LÝ THUYẾT THÔNG TIN
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC
HÀ NỘI - 2020
1
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
VIỆN KHOA HỌC GIÁO DỤC VIỆT NAM
-----------------------------------
NGUYỄN VĂN ĐẠI
DẠY HỌC XÁC SUẤT VÀ THỐNG KÊ CHO
HỌC VIÊN CHUYÊN NGÀNH TRINH SÁT KỸ THUẬT
TẠI HỌC VIỆN KHOA HỌC QUÂN SỰ THEO HƢỚNG
TÍCH HỢP VỚI LÝ THUYẾT THÔNG TIN
Chuyên ngành: Lý luận và Phƣơng pháp dạy học bộ môn Toán
Mã số: 9 14 01 11
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC
NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC
1. PGS.TS ĐỖ TIẾN ĐẠT
2. TS PHAN THỊ LUYẾN
HÀ NỘI - 2020
LỜI CAM ĐOAN
Tác giả xin cam đoan luận án “Dạy học Xác suất và thống kê cho học viên
chuyên ngành Trinh sát Kỹ thuật tại Học viện Khoa học Quân sự theo hướng tích hợp
với Lý thuyết thông tin” là công trình nghiên cứu của riêng tác giả. Các số liệu, kết quả
nghiên cứu trong luận án là mới, trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ
công trình nào khác trước đó.
Hà Nội, ngày tháng năm 2020
Tác giả luận án
Nguyễn Văn Đại
LỜI CẢM ƠN
Tác giả xin chân thành cảm ơn đến lãnh đạo Viện Khoa học Giáo dục Việt
Nam, Trung tâm đào tạo và bồi dưỡng cùng các phòng ban chức năng của Viện Khoa
học Giáo dục Việt Nam đã hỗ trợ, giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi trong thời gian tác
giả làm nghiên cứu sinh.
Tác giả xin gửi lời cảm ơn các thầy cô thuộc chuyên ngành Lý luận và Phương
pháp dạy học bộ môn toán, các thầy cô ở hội đồng các cấp đã tận tình dạy dỗ, giúp đỡ
tác giả hoàn thành luận án.
Nhân dịp này, tác giả cũng xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS. Đỗ
Tiến Đạt, TS. Phan Thị Luyến, TS. Đặng Chiểu, những thầy, cô đã tận tình hướng dẫn,
dìu dắt tác giả trong suốt thời gian qua.
Tác giả xin chân thành cảm ơn đến Ban Giám đốc, Ban Chủ nhiệm khoa Khoa
học Cơ Bản của Học viện Khoa học Quân sự đã hết sức tạo mọi điều kiện thuận lợi để
tác giả chuyên tâm vào làm luận án.
Cuối cùng, tác giả xin chân thành cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp và gia đình luôn
động viên, giúp đỡ để tác giả hoàn thành luận án này.
Hà Nội, ngày tháng năm 2020
Tác giả
Nguyễn Văn Đại
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU
Trang
1
1. Lí do chọn đề tài.....................................................................................
1
2. Mục đích nghiên cứu của luận án.........................................................
4
3. Nhiệm vụ nghiên cứu.............................................................................
4
4. Phạm vi nghiên cứu...............................................................................
4
5. Khách thể và đối tƣợng nghiên cứu.....................................................
4
6. Giả thuyết khoa học..............................................................................
5
7. Các phƣơng pháp nghiên cứu..............................................................
5
8. Dự kiến những đóng góp mới của luận án...........................................
5
9. Các vấn đề đƣa ra bảo vệ.......................................................................
6
10. Cấu trúc luận án....................................................................................
6
Chƣơng 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN................................................
7
1.1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu...........................................................
7
1.1.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới....................................................
7
1.1.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam.....................................................
10
1.2. Những nét chính về học viên chuyên ngành Trinh sát Kỹ thuật
13
1.2.1. Nhiệm vụ, mục tiêu đào tạo, định hướng đổi mới về nội dung và
phương pháp dạy học tại Học viện Khoa học Quân sự...........................................
13
1.2.2. Đặc điểm tâm sinh lý của học viên chuyên ngành Trinh sát Kỹ thuật…….
14
1.2.3. Đặc điểm về học tập của học viên chuyên ngành Trinh sát Kỹ thuật……..
14
1.2.4. Đặc điểm nghề nghiệp của người lính Trinh sát Kỹ thuật………..
15
1.2.5. Kỹ năng nghề nghiệp của người lính Trinh sát Kỹ thuật………….
15
1.3. Một số vấn đề cơ bản về Lý thuyết thông tin và vai trò của Lý
thuyết thông tin trong Trinh sát Kỹ thuật
21
1.3.1. Một số khái niệm ..............................................................................
21
1.3.2. Mô hình thông tin liên lạc ..................................................................
27
1.3.3. Vai trò của Lý thuyết thông tin trong Trinh sát Kỹ thuật ………….
1.4. Nội dung, chƣơng trình giảng dạy Xác suất và thống kê cho học viên
chuyên ngành Trinh sát Kỹ thuật tại Học viện Khoa học Quân sự và vai trò
30
31
của Xác suất và thống kê với lý thuyết thông tin
1.4.1. Nghiên cứu nội dung, chương trình giảng dạy Xác suất và
31
Thống kê ở một số Học viện đào tạo nghề nghiệp có Lý thuyết thông tin
1.4.2. Nội dung, chương trình giảng dạy Xác suất và thống kê cho học viên
32
chuyên ngành Trinh sát Kỹ thuật tại Học viện Khoa học Quân sự
1.4.3. Vai trò của Xác suất và thống kê trong Lý thuyết thông tin và trong
việc rèn luyện kỹ năng nghề nghiệp cho người lính Trinh sát Kỹ thuật
35
1.5. Vấn đề dạy học tích hợp trong đào tạo nghề nghiệp cho học viên
43
chuyên ngành Trinh sát Kỹ thuật
1.5.1. Tích hợp...........................................................................................
43
1.5.2. Dạy học tích hợp...............................................................................
44
1.5.3. Căn cứ lựa chọn dạy học Xác suất và thống kê theo hướng tích hợp
với Lý thuyết thông tin cho học viên chuyên ngành Trinh sát Kỹ thuật
1.5.4. Quan niệm và cách thức dạy học Xác suất và thống kê theo hướng
tích hợp với Lý thuyết thông tin cho học viên chuyên ngành Trinh sát Kỹ thuật
1.5.5. Quy trình thiết kế và tổ chức dạy học tích hợp Xác suất và thống kê
với Lý thuyết thông tin theo chủ đề
47
50
51
1.5.6. Kiểm tra, đánh giá kết quả học tập của quá trình dạy học tich hợp
liên môn Xác suất và thống kê với Lý thuyết thông tin
1.5.7. Đề xuất các kỹ năng nghề nghiệp cần rèn luyện cho học viên
chuyên ngành Trinh sát Kỹ thuật thông qua dạy học Xác suất và thống kê theo
hướng tích hợp với Lý thuyết thông tin
53
1.6. Thực trạng dạy học Xác suất và Thống kê cho học viên chuyên
ngành Trinh sát Kỹ thuật tại Học viện Khoa học Quân sự theo hƣớng tích hợp
với Lý thuyết thông tin
1.6.1. Mục đích, nội dung, đối tượng và phương pháp khảo sát…………
58
1.6.2. Kết quả khảo sát và phân tích……………………………………..
1.6.2.1. Thực trạng về việc dạy học Xác suất và Thống kê theo hướng tích
hợp với Lý thuyết thông tin của giảng viên
1.6.2.2. Thực trạng vấn đề lĩnh hội kiến thức Xác suất và Thống kê, nhận
thức của học viên về vai trò của Xác suất và Thống kê đối với các môn học về
Lý thuyết thông tin và thực tiễn công việc
53
58
59
59
60
1.6.2.3. Đánh giá của giảng viên chuyên ngành về mức độ và hiệu quả sử
62
dụng Xác suất và Thống kê trong học tập các môn học về Lý thuyết thông tin
của học viên
1.6.2.4. Thực trạng việc rèn luyện các kỹ năng nghề nghiệp của học viên
thông qua dạy học Xác suất và Thống kê
63
KẾT LUẬN CHƢƠNG 1.....................................................................................
66
Chƣơng 2. BIỆN PHÁP DẠY HỌC XÁC SUẤT VÀ THỐNG KÊ CHO HỌC 67
VIÊN CHUYÊN NGÀNH TRINH SÁT KỸ THUẬT TẠI HỌC
VIỆN KHOA HỌC QUÂN SỰ THEO HƢỚNG TÍCH HỢP VỚI
LÝ THUYẾT THÔNG TIN
2.1. Định hƣớng xây dựng các biện pháp................................................ 67
2.2. Một số biện pháp dạy học Xác suất và Thống kê cho học viên 68
chuyên ngành Trinh sát Kỹ thuật tại Học viện Khoa học Quân sự theo hƣớng
tích hợp với Lý thuyết thông tin
2.2.1. Biện pháp 1: Trang bị cho HV vốn tri thức cơ bản về XSTK theo
hướng gắn với LTTT
2.2.2. Biện pháp 2: Tổ chức dạy học XSTK trên cơ sở TH với LTTT
theo định hướng rèn luyện KNNN cho HV CN TSKT
2.2.3. Biện pháp 3: Tổ chức cho HV các hoạt động luyện tập, thực hành tại
các đơn vị quân đội gắn với CN đào tạo thông qua dự án học tập môn XSTK
69
83
98
2.2.4. Biện pháp 4: Điều chỉnh nội dung và cách thức kiểm tra, đánh giá 104
kết quả học tập theo hướng rèn luyện KNNN cho HV CN TSKT
2.2.5. Biện pháp 5: Đổi mới sinh hoạt chuyên môn để bồi dưỡng cho GV 113
Toán những hiểu biết và KN cần thiết để dạy học XSTK gắn với LTTT
KẾT LUẬN CHƢƠNG 2……………………………………………………… 122
Chƣơng 3. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM..........................................................
123
3.1. Mục đích, yêu cầu, nhiệm vụ, nguyên tắc tổ chức thực nghiệm
3.1.1. Mục đích thực nghiệm……………………………………………...
123
3.1.2. Yêu cầu thực nghiệm……………………………………………….
123
3.1.3. Nhiệm vụ thực nghiệm……………………………………………..
123
3.1.4. Các nguyên tắc tổ chức thực nghiệm
123
3.2. Thời gian, địa điểm và đối tƣợng thực nghiệm sƣ phạm………….
124
3.3. Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm……………………………….
124
3.3.1. Phương pháp điều tra………………………………………………
124
3.3.2. Phương pháp quan sát……………………………………………..
124
123
3.3.3. Phương pháp thống kê Toán học.......................................................
124
3.3.4. Phương pháp nghiên cứu trường hợp................................................
125
3.3.5. Xây dựng phương thức và tiêu chí đánh giá...................................... 125
3.4. Nội dung thực nghiệm........................................................................
135
3.4.1. Tài liệu thực nghiệm sư phạm..........................................................
135
3.4.2. Tập huấn cho giảng viên Toán tại Học viện Khoa học Quân sự về 135
dạy học Xác suất và Thống kê theo hướng tích hợp với Lý thuyết thông tin (thực
nghiệm biện pháp 5)
3.4.3. Cách thức tiến hành thực nghiệm sư phạm....................................... 135
3.5. Kết quả thực nghiệm sƣ phạm..........................................................
136
3.5.1. Kết quả thực nghiệm sư phạm vòng 1.............................................
136
3.5.2. Kết quả thực nghiệm sư phạm vòng 2.............................................
140
3.5.3. Đánh giá sự tiến bộ về nhận thức, khả năng vận dụng kiến thức 146
Xác suất và Thống kê vào trong chuyên ngành học và mức độ thành thạo các kỹ
năng nghề nghiệp của học viên thông qua một số trường hợp điển hình.
KẾT LUẬN CHƢƠNG 3................................................ ................................... 152
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ..............................................................................
153
MỘT SỐ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN 155
ĐỀ TÀI ĐÃ ĐƢỢC CÔNG BỐ
TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................... 156
PHỤ LỤC................................................ ............................................................
160
DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT
Viết đầy đủ
Viết tắt
BPSP
Biện pháp sư phạm
CN
Chuyên ngành
DHTH
Dạy học tích hợp
GQVĐ
Giải quyết vấn đề
GV
Giảng viên
HV
Học viên
HVKHQS
Học viện Khoa học Quân sự
KNNN
Kỹ năng nghề nghiệp
LTM
Lý thuyết mã
LTTT
Lý thuyết thông tin
NL
Năng lực
NN
Nghề nghiệp
PPDH
Phương pháp dạy học
TNSP
Thực nghiệm sư phạm
TH
Tích hợp
TSKT
Trinh sát kỹ thuật
XSTK
Xác suất và thống kê
DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 1.1.
Bảng 1.2.
Bảng 1.3.
Hệ thống các KNNN (cốt lõi) của người lính TSKT
Quan hệ giữa độ bất định và xác suất
Bảng thống kê tần số
18
22
24
Bảng 1.4.
Kết quả khảo sát về số lượng ví dụ và bài tập XSTK có liên
quan với LTTT tại HVKTMM, HVKTQS, HVBCVT
32
Bảng 1.5.
36
Bảng 1.7.
Bảng 1.8.
Bảng phân phối tần suất xuất hiện các ký tự trong tiếng Anh
Bảng phân phối tần suất xuất hiện các ký tự trong tiếng Việt
dạng Telex
Bảng phân phối tần suất xuất hiện các ký chữ cái trong bản mã
Bảng phân phối tần suất xuất hiện các ký chữ cái trong bản mã
Bảng 1.9.
Bảng 1.10.
Đầu các bức điện chiến dịch tháng 4 năm 1951 mạng Uni
Mối quan hệ kiến thức liên môn XSTK – LTTT và những vấn đề
41
47
Bảng 1.6.
Bảng 1.11.
Bảng 1.12.
Bảng 1.13.
TH trong giảng dạy XSTK TH với LTTT.
Các KNNN cần rèn luyện cho HV CN TSKT thông qua dạy học
XSTK theo hướng TH với LTTT
Kết quả điều tra nhận thức của GV dạy XSTK về vai trò của
XSTK trong LTTT và thực trạng về việc dạy học môn XSTK theo
hướng TH với LTTT.
Điều tra mức độ lĩnh hội kiến thức và kỹ năng vận dụng của HV
36
37
39
54
59
60
CN TSKT sau khi kết thúc học phần XSTK.
Bảng 1.14.
Bảng 1.15.
Bảng 1.16.
Vấn đề nhận thức của HV về vai trò của XSTK đối với các môn
học về LTTT và thực tiễn công việc.
Đánh giá của GV CN về mức độ và hiệu quả sử dụng XSTK
trong học tập các môn học về LTTT của HV
Kết quả khảo sát thực trạng việc rèn luyện các KNNN cho HV
61
62
63
CN TSKT thông qua dạy học XSTK
Bảng 1.17.
Bảng 2.1.
Bảng 2.2.
Bảng 3.1.
Bảng 3.2.
Kết quả khảo sát thực trạng việc rèn luyện các KNNN của HV CN
TSKT thông qua dạy học XSTK
Bảng phân phối tần suất xuất hiện các ký chữ cái trong bản mã
63
Bảng mã hóa nguồn Fano
Tiêu chí đánh giá kết quả rèn luyện KNNN của HV thông qua
dự án “Quy luật hành văn của một số văn bản đặc thù”.
Tiêu chí đánh giá kết quả rèn luyện KNNN của HV thông qua
dự án “khám phá mật mã Uni liên quân Mỹ - Hàn Quốc bằng
81
126
75
130
thống kê toán”.
Bảng 3.3.
Tiêu chí và kết quả đánh giá mức độ đạt được trong việc rèn
139
luyện KNNN của HV trong dạy học XSTK theo hướng TH với
LTTT (thông qua dự án “Quy luật hành văn của một số văn bản
đặc thù”).
Bảng 3.4.
Tiêu chí và kết quả đánh giá mức độ đạt được trong việc rèn
luyện KNNN của HV trong dạy học XSTK theo hướng TH với
LTTT (thông qua dự án “khám phá mật mã Uni liên quân Mỹ -
145
Bảng 3.5.
Hàn Quốc bằng thống kê toán”.).
Thông tin của 3 HV trong nghiên cứu trường hợp
147
Bảng 3.6.
Kết quả rèn luyện và mức độ đạt được của các KNNN đối với HV
148
Hà Quang T
Bảng 3.7.
Bảng 3.8.
Kết quả rèn luyện và mức độ đạt được của các KNNN đối với HV
Trương Văn Th
Kết quả rèn luyện và mức độ đạt được của các KNNN đối với HV
Nguyễn Văn B
149
149
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1.
Hình 1.2.
Trang
Mô hình LTTT theo quan điểm Shannon………………………… 27
Mô hình LTTT đơn giản …………………………………………. 27
Hình 1.3.
Mô hình tích hợp đa môn ................................................................
45
Hình 1.4. Mô hình tích hợp liên môn .............................................................
Hình 1.5 . Mô hình tích hợp xuyên môn ..........................................................
Hình 1.6. Mô hình TH liên môn giữa XSTK với LTTT .................................
45
46
46
1
MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
1.1. Giáo dục đào tạo có vai trò quan trọng bậc nhất đối với quá trình phát
triển xã hội, là nhân tố quyết định sự thành bại của một quốc gia, nhất là trong giai
đoạn khoa học công nghệ đang phát triển hết sức mạnh mẽ như hiện nay. Từ nhận
thức đó, Đảng và Nhà nước ta đã coi “Phát triển giáo dục là quốc sách hàng đầu. Đổi
mới căn bản, toàn diện nền giáo dục Việt Nam theo hướng chuẩn hoá, hiện đại hoá, xã
hội hoá, dân chủ hóa và hội nhập quốc tế, trong đó, đổi mới cơ chế quản lý giáo dục,
phát triển đội ngũ giảng viên và cán bộ quản lý là khâu then chốt. Tập trung nâng cao
chất lượng giáo dục, đào tạo, coi trọng giáo dục đạo đức, lối sống, NL sáng tạo, KN
thực hành, khả năng lập nghiệp”. Điều 7 của Luật Giáo dục năm 2019 có nêu:
“Phương pháp giáo dục phải khoa học, phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, tư
duy sáng tạo của người học. Đào tạo người học phát triển toàn diện về đức, trí, thể,
mỹ; có tri thức, kỹ năng, trách nhiệm NN; có khả năng nắm bắt tiến bộ khoa học và
công nghệ tương xứng với trình độ đào tạo, khả năng tự học, sáng tạo, thích nghi với
môi trường làm việc; có tinh thần lập nghiệp, có ý thức phục vụ Nhân dân”. Quan
điểm đó khẳng định rằng: Đào tạo phải được gắn với nhu cầu và sự phát triển của xã
hội. Điều này đặt ra yêu cầu cho hệ thống giáo dục nói chung và hệ thống giáo dục cao
đẳng, đại học nói riêng phải có sự thay đổi để đáp ứng yêu cầu và nhiệm vụ đào tạo
nguồn nhân lực có chất lượng phục vụ cho phát triển đất nước.
1.2. Trong giai đoạn hiện nay, tình hình thế giới và khu vực có nhiều biến
động tiêu cực, nhất là tình hình trên biển Đông. Để giữ vững chủ quyền đất nước và
chủ quyền biển đảo thì một trong những điều cần làm là phải hiện đại hóa Quân đội,
tức là hiện đại hóa con người và hiện đại hóa trang thiết bị khí tài quân sự, mà trong
đó lực lượng TSKT đóng góp một vai trò quan trọng. Nhiệm vụ chính của lực lượng
TSKT là khám phá mã truyền tin, thám mã và giải mã để thu thập thông tin đối
phương, từ đó xử lý số liệu, ra tin, kịp thời báo cáo, tư vấn cho cấp trên để cấp trên
có đối sách hợp lý. Nhận thức rõ vai trò của lực lượng TSKT, Quân ủy Trung ương
đã đề ra các Nghị quyết về công tác giáo dục và đào tạo, đặc biệt có nghị quyết về
“Xây dựng lực lượng TSKT trong tình hình mới, trong đó nhấn mạnh tiếp tục đổi
mới chương trình, nội dung đào tạo và nâng cao chất lượng đội ngũ cán bộ ngành
TSKT”. Việc phát triển đội ngũ cán bộ, sỹ quan TSKT có NL đáp ứng yêu cầu và
nhiệm vụ trong tình hình mới là một trong những nhiệm vụ quan trọng của HVKHQS.
Trên cơ sở nhiệm vụ Quân đội giao cho, HVKHQS đã xây dựng và tích cực
thực hiện đề án "Đổi mới quy trình, chương trình, nội dung đào tạo cán bộ các cấp tại
Học viện, trong đó nòng cốt là đào tạo cán bộ CN TSKT". Học viện yêu cầu các GV,
cán bộ tham gia giảng dạy phải cải tiến nội dung chương trình và phương pháp giảng
2
dạy cho phù hợp với đối tượng đào tạo, cần chú ý đến các hoạt động NN của HV, tăng
cường gắn lý thuyết và thực hành với thực tiễn liên quan đến NN để HV hiểu rõ hơn
các thuật ngữ, các sự việc và hiện tượng trong công việc sau khi ra trường.
1.3. HVKHQS có nhiệm vụ đào tạo HV các ngành về Khoa học quân sự, TSKT và
ngoại ngữ phục vụ cho Quân đội. Một trong những nhiệm vụ hàng đầu của trường
HVKHQS trong giai đọan hiện nay là đào tạo và phát triển ngành TSKT. Mục tiêu
đào tạo đội ngũ HV, cán bộ chiến sỹ CN TSKT có phẩm chất bản lĩnh chính trị
vững vàng, tuyệt đối trung thành sự lãnh đạo của Đảng và Quân đội, giỏi về chuyên
môn nghiệp vụ, có NL giải quyết các vấn đề thực tiễn, nhất là thực tiễn chiến đấu và
làm chủ được trang thiết bị, khí tài quân sự, sẵn sàng nhận và hoàn thành mọi nhiệm
vụ được giao để đáp ứng ngày càng cao công cuộc xây dựng và bảo vệ Tổ quốc.
Công việc chính của người lính TSKT là thu thập thông tin đối phương, thám mã,
giải mã tin tức thu thập được, phân tích số liệu, ra tin, báo cáo kết quả cho chỉ huy
cấp trên. Để làm tốt công việc đó, HV CN TSKT cần được trang bị đầy đủ, hệ thống
các kiến thức cần thiết và có sự kết hợp đồng bộ, có khoa học của nhiều môn học, từ
các môn học đại cương đến các môn học CN để nâng cao hiệu quả đào tạo. Điển
hình như kiến thức về Lý thuyết thông tin (Lý thuyết truyền tin, mật mã, thám mã,
giải mã), kiến thức về trang thiết bị, kiến thức về toán học, ngôn ngữ học, công
nghệ thông tin,... mà trong đó XSTK là một trong những học phần đóng vai trò quan
trọng để thực hiện yêu cầu nói trên. XSTK là công cụ chủ yếu nhất để khám phá
mật mã, nhưng đặc thù của những hệ mã khác nhau lại có cách khám phá khác nhau,
do đó đòi hỏi người dạy XSTK phải có phương pháp giảng dạy phù hợp cho từng
đối tượng và dạy cho người học biết cách làm thống kê. Tuy nhiên hiện nay, việc dạy
và học XSTK tại HVKHQS vẫn còn một số hạn chế, chưa đáp ứng được những mục
tiêu trên, quá trình giảng dạy chưa phát huy được tính chủ động sáng tạo của HV, nội
dung kiến thức XSTK chưa có sự gắn kết với kiến thức LTTT và thực tế NN, làm cho
người học không nhận thấy được ý nghĩa thực tiễn của môn học.
1.4. Lý thuyết thông tin (theo mục tiêu đào tạo tại HVKHQS) bao gồm các lĩnh
vực: Lý thuyết truyền tin, thu tin, mật mã, thám mã, giải mã. LTTT là một trong
những học phần học quan trọng và có vai trò hỗ trợ đắc lực cho công việc của người
lính TSKT. Trong LTTT nói chung và lý thuyết mã hóa nói riêng, thì lý thuyết về
XSTK có vai trò hết sức quan trọng, đóng vai trò là nền móng. Để minh chứng cho
điều này, ta xét một số tình huống sau: Giả sử có một bản tin cần gửi đến nơi nhận, để
đảm bảo tối ưu trong truyền tin, người ta thường sử dụng mã nén, tuy nhiên trước khi
nén, nếu kết quả khảo sát xác suất các tin của nguồn là khá giống nhau thì có nghĩa
việc nén sẽ không có tác dụng. Hoặc xét một bản mã thuộc một hệ mã mật nào đó,
khảo sát xác suất xuất hiện của các ký tự thuộc bản mã là khá sàn đều thì có thể tạm kết
luận hệ mã có độ mật rất cao. Nhờ những ứng dụng của lý thuyết XSTK mà ta có thể
3
đánh giá được chất lượng của một hệ thống mã hóa, hoặc khảo sát, đánh giá nguồn tin
trước khi có những bước xử lý tiếp theo. Một số ứng dụng trực tiếp của lý thuyết
XSTK trong LTTT đó là: Sử dụng XSTK để tính tần suất xuất hiện các chữ cái trong
mỗi ngôn ngữ phục vụ cho công việc thám mã, tính chỉ số trùng hợp của xâu văn bản
để tìm ra quy luật hành văn và nhận dạng thể loại văn bản, sử dụng XSTK để tính độ
bất định của thông tin (Entropy), ứng dụng XSTK vào lập mã nguồn (mã nén dữ liệu)
như mã nguồn thống kê tối ưu của Shannon và Huffman, ứng dụng XSTK để tham mã
và giải mã mật, …
Trong vài thập kỷ trở lại đây, nhờ những ứng dụng mạnh mẽ của khoa học và
công nghệ trong lĩnh vực truyền thông mà nhiều chuẩn truyền tin mới ra đời. Việc
ứng dụng những chuẩn truyền tin mới của các đối tượng trinh sát (địch) đã gây
không ít khó khăn cho ngành TSKT. Để thu thập, xử lý số liệu và ra tin với các
nguồn sử dụng những chuẩn truyền tin thì phải khám phá được các lớp mã truyền
tin trên đó. Khám phá mã truyền tin nằm trong khâu xử lý của lực lượng TSKT,
công tác khám phá mã truyền tin là quá trình tập hợp, phân tích, giải điều chế các
tín hiệu để xác định các đồng bộ, khởi điểm bản mã và khám phá các lớp mã truyền
tin được thực hiện trên đó. Kết quả khám phá mã truyền tin là bản rõ hoặc bản mã
mật nào đó. Công tác khám phá mã truyền tin có vai trò quan trọng đối với lực
lượng TSKT, vì nếu không khám phá được mã truyền tin thì không có số liệu cho
công tác xử lý, ra tin và không có dữ liệu cho công tác thám mã. Nghiên cứu khám
phá mã truyền tin là nhiệm vụ quan trọng, không thể thiếu trong TSKT. Tuy nhiên,
đây là công việc vô cùng khó khăn đối với lực lượng TSKT trên cả phương diện lý
thuyết và thực hành, công việc khám phá mã truyền tin liên quan đến nhiều lĩnh vực
như tin học, ngôn ngữ học, ngoại ngữ và toán học, trong đó có lý thuyết về XSTK.
Đã có nhiều đề tài nghiên cứu về dạy học XSTK cho cả đối tượng THPT, cao
đẳng và đại học. Một số đề tài nghiên cứu tiêu biểu như: “Dạy học Xác suất – Thống
kê ở Đại học Y”; “Dạy học Thống kê ở Trường Đại học Cảnh sát nhân dân theo hướng
gắn với thực tiễn NN”; “Dạy học Xác suất – Thống kê theo hướng tăng cường vận
dụng toán học vào thực tiễn cho sinh viên khối Kinh tế, Kỹ thuật”; “Dạy học Xác suất
và thống kê cho sinh viên ngành Kế toán của các trường Cao đẳng Công nghiệp theo
hướng phát triển NL NN”,...Tuy nhiên, hiện nay vẫn chưa có công trình nào nghiên
cứu về dạy học XSTK gắn với thực tiễn NN cho HV CN TSKT tại HVKHQS. Mặt
khác từ thực tiễn đào tạo NN cho HV CN TSKT tại HVKHQS và đặc điểm NN của
HV đã xuất hiện một số đòi hỏi cần giải quyết, đó là dạy cái gì cho HV, dạy như thế
nào, HV cần trang bị kiến thức gì, những hiểu biết gì để họ làm tốt hơn công việc thực
tế được giao tại đơn vị. Những yêu cầu đó liên quan trực tiếp đến XSTK và LTTT; kiến
thức về XSTK là nền tảng, là công cụ phục vụ cho các môn học về LTTT và có nhiều
ứng dụng trong công việc thực tiễn. Với yêu cầu NN của HV, việc lựa chọn dạy học
4
XSTK theo hướng TH với LTTT là vấn đề cần được quan tâm nghiên cứu đưa vào
giảng dạy nhằm rèn luyện các KNNN cho HV.
Từ những lí do đó, với mong muốn góp phần nâng cao hiệu quả giảng dạy và học tập
XSTK tại HVKHQS, chúng tôi lựa chọn đề tài nghiên cứu: “Dạy học Xác suất và thống kê
cho học viên chuyên ngành Trinh sát Kỹ thuật tại Học viện Khoa học Quân sự theo
hướng tích hợp với Lý thuyết thông tin”.
2. Mục đích nghiên cứu của luận án
Đề xuất một số biện pháp dạy học XSTK cho HV CN TSKT tại HVKHQS theo
hướng TH với LTTT nhằm rèn luyện các KNNN cho HV.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài được thể hiện qua việc trả lời các câu hỏi
nghiên cứu sau:
- Đặc điểm NN của HV và các chuyên gia CN TSKT như thế nào?
- XSTK và LTTT có vai trò gì trong TSKT? Những kiến thức XSTK và LTTT
nào cần thiết cho CN TSKT?
- Căn cứ nào để lựa chọn dạy học XSTK theo hướng TH với LTTT cho HV CN TSKT?
- Với đặc điểm NN của HV CN TSKT thì TH giữa XSTK với LTTT như thế nào?
Cách thức TH? Vấn đề TH?
- Thực trạng dạy học XSTK ở HVKHQS theo hướng TH với LTTT như thế nào?
- Có thể đề xuất được những BPSP nào trong việc dạy học XSTK theo hướng
TH với LTTT nhằm rèn luyện KNNN cho HV CN TSKT ở HVKHQS?
- Những biện pháp đề xuất có khả thi và hiệu quả không? Có đáp ứng mục tiêu
giáo dục và đào tạo ở HVKHQS hay không?
4. Phạm vi nghiên cứu
Đề tài tập trung nghiên cứu việc dạy học XSTK cho HV CN TSKT tại
HVKHQS.
5. Khách thể và đối tƣợng nghiên cứu
5.1. Khách thể nghiên cứu
Quá trình dạy học XSTK tại HVKHQS.
5.2. Đối tượng nghiên cứu
Quá trình dạy học XSTK tại HVKHQS theo hướng TH với LTTT để rèn luyện KNNN
cho HV CN TSKT.
6. Giả thuyết khoa học
Trên cơ sở mục tiêu, nhiệm vụ của học phần XSTK đối với CN TSKT tại
HVKHQS, nếu xây dựng được các biện pháp dạy học XSTK theo hướng TH với LTTT
và sử dụng hợp lí các biện pháp đó trong quá trình dạy học sẽ góp phần rèn luyện các
KNNN cho HV CN TSKT được tốt hơn.
5
7. Các phƣơng pháp nghiên cứu
Đề tài sử dụng một số phương pháp nghiên cứu sau:
7.1. Phương pháp nghiên cứu lý luận
Thu thập, tổng hợp, phân tích, so sánh, nghiên cứu, hệ thống hóa các nguồn tài
liệu về giáo dục đại học, giáo dục NN và các kết quả nghiên cứu liên quan tới đề tài.
Các văn kiện của Đảng, Nhà nước và Quân đội liên quan tới đề tài.
7.2. Phương pháp điều tra, quan sát
- Thu thập, khai thác và xử lí dữ liệu nhằm tìm hiểu thêm về CN TSKT được
đào tạo tại HVKHQS.
- Khảo sát, dự giờ, phân tích thực trạng việc dạy học XSTK theo hướng TH với
LTTT tại HVKHQS trước, trong và sau khi thực hiện các BPSP.
- Phỏng vấn các chuyên gia, các GV và HV của HVKHQS có liên quan đến CN
đào tạo về tình hình dạy học XSTK theo hướng TH với LTTT và tính hiệu quả của
PPDH đó.
7.3. Phương pháp tổng kết kinh nghiệm
Tổng kết kinh nghiệm của các đồng nghiệp và bản thân trong quá trình dạy học
XSTK theo hướng TH với LTTT cho HV CN TSKT.
7.4. Phương pháp chuyên gia
Xin ý kiến các chuyên gia nhằm làm sáng tỏ một số nhận định về hệ thống các
KNNN của người lính TSKT, chất lượng dạy học XSTK theo hướng TH với LTTT cho HV
CN TSKT và tính đúng đắn của những biện pháp dạy học đã được đề xuất trong luận án.
7.5. Phương pháp nghiên cứu trường hợp
Chọn một số HV hoặc nhóm HV CN TSKT để theo dõi sự phát triển KNNN
trong dạy học XSTK theo hướng TH với LTTT thông qua việc sử dụng các biê pháp
sư phạm đã đề xuất.
7.6. Thực nghiệm sư phạm
Thực nghiệm sư phạm nhằm khẳng định tính khả thi và hiệu quả của các BPSP
đã đề xuất trong luận án.
8. Những đóng góp mới của luận án
Dạy học XSTK gắn với LTTT phục vụ yêu cầu đào tạo NN cho HV CN TSKT tại
HVKHQS.
8.1. Về mặt lý luận
- Luận án phân tích, làm rõ hệ thống các KNNN cần thiết của người lính TSKT
và đề xuất hệ thống 9 KNNN cần được rèn luyện thông qua dạy học XSTK theo hướng
TH với LTTT.
- Luận án làm rõ về mối liên hệ và vai trò của XSTK với LTTT, vai trò của LTTT với
CN TSKT.
- Đề ra cách thức TH, vấn đề TH XSTK với LTTT.
6
- Làm rõ thêm vai trò quan trọng của việc dạy học XSTK theo hướng TH với
LTTT cho HV CN TSKT trong giai đoạn hiện nay.
8.2. Về mặt thực tiễn
- Xây dựng hệ thống lý thuyết và bài tập tình huống về XSTK gắn với LTTT,
góp phần nâng cao NL thực hành, NL vận dụng và rèn luyện các KNNN cho HV.
- Đề xuất cách thức, quy trình thiết kế và tổ chức dạy học XSTK theo hướng TH
với LTTT nhằm rèn luyện KNNN cho HV CN TSKT và thiết kế một số chủ đề, dự án
học tập minh họa cách thức, quy trình nói trên.
- Luận án đề xuất một số biện pháp dạy học XSTK ở HVKHQS theo hướng TH
với LTTT, những biện pháp này được kiểm nghiệm qua thực nghiệm sư phạm.
- Nâng cao chất lượng dạy học XSTK tại HVKHQS, đáp ứng chuẩn đầu ra của HV.
9. Các vấn đề đƣa ra bảo vệ
- Quan niệm về dạy học XSTK theo hướng TH với LTTT nhằm rèn luyện KNNN
cho HV CN TSKT.
- Các KNNN cần rèn luyện cho HV CN TSKT thông qua dạy học XSTK theo
hướng TH với LTTT như đã đề xuất là có cơ sở khoa học và khả thi.
- Các BPSP đã đề xuất trong chương 2 là có tính khả thi trong quá trình dạy học
XSTK tại HVKHQS và hiệu quả trong việc rèn luyện KNNN cho HV CN TSKT.
10. Cấu trúc luận án
Ngoài phần mở đầu, kết luận, các phụ lục và danh mục tài liệu tham khảo, luận
án gồm 3 chương:
Chương 1. Cơ sở lí luận và thực tiễn
Chương 2. Biện pháp dạy học Xác suất và Thống kê cho học viên chuyên ngành
Trinh sát Kỹ thuật tại Học viện Khoa học Quân sự theo hướng tích hợp với Lý thuyết
thông tin
Chương 3. Thực nghiệm sư phạm
7
Chƣơng 1
CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN
1.1. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu
1.1.1. Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài
a) Một số công trình nghiên cứu về DHTH trong đào tạo NN ở nước ngoài
Các nghiên cứu tổng hợp, đôi khi được gọi là nghiên cứu TH hay nghiên cứu
liên ngành, kết hợp nhiều hoạt động khác nhau một cách toàn diện, cho phép sinh viên
phát triển sự hiểu biết sâu rộng về một chủ đề nào đó.
Các nhà giáo dục trên thế giới, đặc biệt là ở các nước tiên tiến như: Mỹ, Anh,
Đức, Thụy Điển, Bỉ, Australia, Trung Quốc, Ấn Độ, Hàn Quốc, Singapore... đã nghiên
cứu về giảng dạy TH cho cả đối tượng học sinh phổ thông và sinh viên đào tạo nghề.
Chẳng hạn như:
Tại Ấn Độ, năm 2010, trong bài báo “introducing integrated teaching in
undergraduate medical curriculum” [55], các tác giả: Dr. Madhuri S. Kate, Ujjwala J.
Kulkarni, Dr. Avinash Supe, Dr. Y.A.Deshmukh đã công bố kết quả nghiên cứu, thiết
kế và thử nghiệm phương pháp DHTH kiến thức theo chiều dọc khóa học cho sinh viên
đại học y khoa. Chương trình giảng dạy TH được thử nghiệm cho 23 sinh viên từ năm
thứ 2 trong CN đái tháo đường của trường đại học Y MGM, Navi Mumbai, Ấn Độ.
Các sinh viên được dạy về khoa học cơ bản, sinh lý học, chẩn đoán, thực hành trong
phòng thí nghiệm và các khía cạnh lâm sàng khác của bệnh đái tháo đường. Kết quả là
phương pháp giảng dạy TH có hiệu quả hơn so với phương pháp truyền thống, được
các GV cũng như sinh viên chấp nhận, sinh viên nắm bệnh lý lâm sàng tốt hơn và nâng
cao kỹ năng chẩn đoán của sinh viên.
Ở Trung Quốc, tại hội nghị Quốc tế lần 3 về quản lý, giáo dục, thông tin và
kiểm soát năm 2015, tác giả Dayong Huo đã trình bày nghiên cứu của mình về phương
pháp giảng dạy TH dựa trên mô phỏng ứng dụng trong đào tạo nghề cho sinh viên CN
kỹ thuật thông qua bài báo “Integrated Teaching Methods based on Simulation
Applied in Technical Colleges” [42]. Theo tác giả, để phát triển NL chuyên môn của
sinh viên, các trường dạy nghề sử dụng phương pháp giảng dạy dựa trên mô phỏng kết
hợp lý thuyết với thực hành thực tiễn, địa điểm giảng dạy có thể trong phòng thí
nghiệm hoặc xuống các cơ sở sản xuất của các công ty.
Trong bài báo “Learning by doing in the integrated teaching and learning
program” [59], tác giả Lawrence E. Carlson của trường Đại học Colorado Hoa Kỳ đã
trình bày nghiên cứu về một chương trình DHTH được bắt đầu vào năm 1992 với sự
tham gia của đội ngũ GV và sinh viên tại trường với tham vọng cải cách giáo dục đại
học theo hướng tạo môi trường học tập đa ngành đa lĩnh vực, kết hợp lý thuyết với kỹ
thuật thực hành thực tiễn, thúc đẩy những kỹ năng GQVĐ sáng tạo và làm việc theo
nhóm. Dự án có sự tham gia của 2400 sinh viên theo học 10 CN của 6 ngành: Khoa học
8
kỹ thuật hàng không vũ trụ; Kỹ thuật hóa học; Dân dụng, môi trường và kiến trúc; Khoa
học máy tính; Kỹ thuật Điện và Máy tính; Kỹ thuật cơ khí.
b) Một số nghiên cứu về Lý thuyết thông tin trên thế giới.
LTTT là một nhánh của toán học ứng dụng và kỹ thuật điện nghiên cứu về đo đạc
lượng thông tin. Ngay từ những ngày đầu, nó đã mở rộng phạm vi ứng dụng ra nhiều
lĩnh vực khác, bao gồm suy luận thống kê, xử lý ngôn ngữ tự nhiên, mật mã học,..
Người đặt viên gạch đầu tiên để xây dựng LTTT là Hartley Ralph V.L. Năm
1928, trong bài báo “Transmission of information” [58], ông đã đưa ra số đo lượng
thông tin là một khái niệm trung tâm của LTTT. Dựa vào khái niệm này, ta có thể so
sánh định lượng các hệ truyền tin với nhau.
Năm 1933, V.A Kachenhicov chứng minh một loạt những luận điểm quan trọng
của LTTT trong bài báo “Về khả năng thông qua của không trung và dây dẫn trong hệ
thống liên lạc điện”.
Năm 1935, D.V Ageev đưa ra công trình “Lý thuyết tách tuyến tính”, trong đó
ông phát biểu những nguyên tắc cơ bản về lý thuyết tách các tín hiệu.
Năm 1940, Alan Turing, nhà toán học người Anh đã sử dụng những ý tưởng về
phân tích thống kê và kết quả nghiên cứu trước đó của nhà toán học người Ba lan
Marian Rejewski để phá bộ mã Enigma của Đức trong chiến tranh thế giới thứ hai,
Alan Turing đã giải mã được các thông tin tình báo của Không quân, Hải quân Đức và
từ đó thúc đẩy kết thúc sớm chiến tranh. Ngày ấy người Đức coi máy mã Enigma là
tuyệt đối an toàn.
Năm 1946, V.A Kachenhicov thông báo công trình “Lý thuyết thế chống nhiễu‟
đánh dấu một bước phát triển rất quan trọng của LTTT.
Tuy nhiên, LTTT thường được xem là xuất phát từ bài báo quan trọng của Claude
Elwood Shannon (1948) mang tên "A Mathematical Theory of Communication" [50]. Mô hình
trung tâm của LTTT cổ điển là vấn đề kỹ thuật của việc truyền dẫn thông tin trên một
kênh nhiễu. Kết quả cơ bản trong lý thuyết này là định lý mã hóa nguồn của Shannon,
khẳng định rằng tính trung bình số bit cần dùng để mô tả kết quả của một sự kiện ngẫu
nhiên chính là entropy của nó; định lý mã hóa trên kênh nhiễu cũng của Shannon,
khẳng định rằng việc liên lạc không lỗi trên một kênh nhiễu là có thể miễn là tốc độ
truyền dữ liệu là nhỏ hơn một giới hạn nhất định, gọi là dung lượng kênh. Có thể đạt
đến gần dung lượng kênh trong thực tế bằng cách sử dụng các hệ thống mã hóa và giải
mã thích hợp.
Trước Shannon chưa tác giả nào đưa ra được định nghĩa tổng quát về hệ mật,
nhưng Shannon đã đưa ra được định nghĩa tổng quát về một hệ mật và khóa mã, từ đó
ông đã đưa ra khái niệm về độ mật hoàn thiện, là hệ mật mà con người không thể khám
phá ra được cho dù biết không gian bản rõ và không gian khóa mã.
9
Lý thuyết Entropy của Shannon đưa ra nói lên rằng dãy ngôn ngữ không phải là
dãy ngẫu nhiên mà là nó xuất hiện có quy luật, ví dụ trong tiếng Việt thì sau chữ Q
chắc chắn phải là chữ U, hoặc sau chữ A thì không thể là chữ K mà là những chữ nào
đó xuất hiện với một xác suất không hẳn là ngẫu nhiên,…, cái đó gọi là entropy hay độ
bất định, cho nên là đã là ngôn ngữ, ngoài độ bất định thì nó còn có một độ xác định
của nó.
Trong hai năm 1948 – 1949, C.E Shanon công bố một loạt các công trình vĩ đại,
đưa sự phát triển của LTTT lên một bước tiến mới chưa từng có. Trong các công trình
này, nhờ việc đưa vào khái niệm lượng thông tin và tính đến cấu trúc thống kê của tin,
ông đã chứng minh một loạt định lý về khả năng thông qua của kênh truyền tin khi có
nhiễu và các định lý mã hoá. Định lý mã hóa của Shannon dựa trên nguyên tắc dùng
các từ mã có độ dài nhỏ để mã hóa cho tin có xác suất xuất hiện cao hơn, từ đó sẽ làm
cho số các ký hiệu cần thiết để mã hóa cho một chuỗi các tin nhỏ hơn và tính kinh tế
cũng cao hơn. Những công trình này là nền tảng vững chắc của LTTT.
Năm 1949, Robert M. Fano công bố bài báo “Transmission of information” trên
Mit Press, Cambridge, Mass nói về sự truyền tải thông tin và phương pháp mã hóa
Fano. Thuật toán mã hóa của Fano về cơ bản tương tự như thuật toán mã hóa của
Shannon.
Cho đến năm 1950, thuật toán mật mã chỉ được sử dụng cho quân sự và giao
tiếp ngoại giao. Việc giải mã tin nhắn dựa hoàn toàn vào phương pháp thống kê và các
kỹ thuật mật mã cụ thể. Về cơ bản, các bí mật của mật mã mà người gửi dự định giữ bí
mật được áp dụng các phương pháp thống kê sang ngôn ngữ học. Chìa khóa để giải mã
các hệ thống là sử dụng hệ thống chữ cái thay thế đơn giản và chuyển vị.
Năm 1952, David A. Huffman đã phát minh ra mã Huffman, đó là một thuật
toán mã hóa dựa trên xác suất xuất hiện của các ký hiệu. Thuật toán tối ưu theo nghĩa
số ký hiệu nhị phân trung bình để mã hóa cho một ký hiệu của nguồn là cực tiểu.
Phương pháp mã hóa này cho một bộ mã có tính prefix và tất nhiên quá trình giải mã là
duy nhất.
Năm 1955, Peter Elias giới thiệu mã xoắn, là một loại mã sửa lỗi, trong đó mỗi
symbol m bit (chuỗi m bit) được mã hóa thành một symbol n bit, với m/n là tỉ lệ mã
hóa. Mã xoắn thường được dùng để nâng cao chất lượng của hệ thống vô tuyến số, điện
thoại di động, thông tin vệ tinh và Bluetooth.
Ngày nay, với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ thông tin, đặt biệt là sự phát
triển của mạng Internet, cùng với sự xuất hiện của công nghệ xử lý dữ liệu, mã hóa các
tin nhắn được thực hiện bằng máy mã hóa, cấu trúc hay dùng là đại số Galois của
trường số nguyên tố. Đồng hành với sự phát triển của xã hội, ngày càng có nhiều thông
tin được lưu giữ trên máy vi tính và gửi đi trên mạng Internet, do đó xuất hiện nhu cầu
về an toàn và bảo mật thông tin trên máy tính cũng như các thiết bị truyền dẫn thông tin.
10
LTTT hiện nay phát triển theo hai hướng chủ yếu sau:
LTTT toán học: Xây dựng những luận điểm thuần tuý toán học và những cơ sở
toán học chặt chẽ của LTTT. Cống hiến chủ yếu trong lĩnh vực này thuộc về các nhà bác
học lỗi lạc như: N.Wiener, A. Feinstain, C.E Shannon, A.N. Kanmôgorov, A.JA Khintrin.
LTTT ứng dụng: (lý thuyết truyền tin) Chuyên nghiên cứu các bài toán thực tế
quan trọng do kỹ thuật liên lạc đặt ra có liên quan đến vấn đề chống nhiễu và nâng cao độ
tin cậy của việc truyền tin. Các bác học C.E Shannon, S.O RiCe, D. Midleton, W.
Peterson, A.A Khakevich, V. Kachenhicov đã có những công trình quý báu trong lĩnh vực
này.
c) Một số nghiên cứu về XSTK gắn với LTTT
Trong LTTT, thì lý thuyết về XSTK có vai trò hết sức quan trọng. Nhờ những ứng
dụng của lý thuyết XSTK mà ta có thể đánh giá được chất lượng của một hệ thống mã
hóa, hoặc khảo sát, đánh giá nguồn tin trước khi có những bước xử lý tiếp theo.
Trong nghiên cứu của Shannon, Fano và Huffman, các tác giả đã sử dụng xác suất để nén dữ
liệu với mục đích làm giảm dung lượng cho kênh truyền. Nguyên tắc sử dụng để nén dữ liệu
là dựa trên cơ sở độ dài từ mã ni tỷ lệ nghịch với xác suất xuất hiện pi. Nghĩa là các từ mã dài
sẽ dùng để mã hóa cho các tin có xác suất xuất hiện nhỏ và ngược lại [3],[51].
Trong cuốn sách “Probability theory for cryptography” [56], tác giả Firas Kraïem đã
cung cấp một cách nhìn tổng quan về các kiến thức cơ bản của lý thuyết xác suất phục
vụ cho mật mã.
Trong bài báo “Statistical Methods for Cryptography”, theo tác giả Alfredo Rizzi
[49], có bốn lĩnh vực có vai trò quan trọng trong mật mã học, đó là:
- Ngôn ngữ học, đặc biệt là ngôn ngữ học thống kê.
- Thống kê, cụ thể là lý thuyết phân tích kiểm tra tính ngẫu nhiên khai thác dữ
liệu nguyên thủy.
- Toán học, đặc biệt toán rời rạc (Lý thuyết số, Số học mô đun, vành đa thức, lý
thuyết trường và đại số Galois).
- Lý thuyết thông tin.
1.1.2. Tình hình nghiên cứu và các vấn đề liên quan ở trong nước.
a) Một số công trình nghiên cứu về DHTH trong đào tạo NN ở trong nước.
DHTH đang được xem như một xu thế trong xây dựng chương trình giáo dục ở tất cả
các cấp học. Trong giáo dục NN ở các trường đại học thì việc DHTH giữa kiến thức
đại cương với kiến thức cơ sở ngành và CN càng trở nên cần thiết, giúp cho sinh viên
thấy được ý nghĩa thực tiễn của các môn học, giúp cho người học dễ tiếp cận với thực
tiễn để từ đó phát triển tốt NL NN.
Ở Việt Nam, đã có nhiều nghiên cứu về DHTH đặc biệt là trong lĩnh vực giáo dục phổ
thông, tuy nhiên đến nay DHTH trong lĩnh vực giáo dục NN ít được nghiên cứu.
11
DHTH trong đào tạo nghề cũng có những dấu hiệu bản chất như DHTH ở các bậc đào tạo
khác vì đối tượng nhận thức của người học cũng là nội dung các khoa học, sự hình thành
NL và phát triển toàn diện của người học cũng tuân theo quy luật TH.
Trong bài viết “Một số vấn đề về DHTH trong đào tạo nghề” [45], tác giả Hồ
Ngọc Vinh đã nghiên cứu bản chất, mục tiêu về đào tạo nghề. Theo tác giả, DHTH
trong đào tạo nghề là sự kết hợp một cách hữu cơ, có hệ thống các kiến thức lý thuyết
cần thiết liên quan (môn chung, cơ sở ngành, lý thuyết chuyên môn) và kỹ năng thực
hành nghề tương ứng thành một nội dung kỹ năng nhất định, nhằm đem đến cho người
học các NL thực hiện công việc, nhiệm vụ cụ thể. DHTH trong đào tạo nghề là dạy lí
thuyết kết hợp với dạy thực hành, lí thuyết chuyên môn cần đến đâu cung cấp đến đó,
thực hành được tiến hành ngay; dạy lý thuyết và thực hành trong cùng một không gian,
cùng thời gian.
Trong dự án VN 101, tổng cục dạy nghề phối hợp với Hiệp hội thúc đẩy giáo
dục và đào tạo ở nước ngoài (APEFE) tổ chức Hội thảo “Tổ chức dạy nghề TH - kinh
nghiệm của Bỉ và Việt Nam”. Hội thảo có sự tham gia, chia sẻ kinh nghiệm của các
chuyên gia Bỉ và Việt Nam, kết quả hội nghị khẳng định: Để người học có thể nhanh
chóng hoà nhập thực tế sản xuất, có NL đáp ứng với các tiêu chuẩn của doanh nghiệp,
rút ngắn thời gian đào tạo thì hệ thống dạy nghề phải chuyển sang giảng dạy theo
hướng tiếp cận NL thực hiện hay còn gọi là phương pháp DHTH [45].
b) Một số nghiên cứu về LTTT ở trong nước.
Trong kháng chiến chống Pháp, mật mã Việt Nam chủ yếu dùng phiên bản yếu
của phương thức mã hóa Vigenere (mã cổ điển) với độ dài chìa khóa là 5 (Trong thời
kỳ này, quân đội Pháp ở Đông Dương cũng dùng mật mã Vigenere).
Đội mật mã học thuộc Quân đội Nhân dân Việt Nam được thành lập vào ngày
12/9/1945.
Năm 1948, Việt Minh xuất bản sách hướng dẫn mật mã học mang tên “Mật mã
đại cương” bao gồm những kiến thức căn bản về mật mã.
Năm 1990, chính phủ Việt Nam xuất bản một quyển sách lịch sử mã hóa ở Việt
Nam.
Trong kháng chiến chống Mỹ, từ năm 1961, Việt Nam bắt đầu phát triển những
ý
tưởng và tài liệu mật mã của riêng mình, không còn phụ thuộc vào Liên Xô hay Trung
Quốc, điều đó mang đến vấn đề khó khăn cho Quân đội Mỹ. Do Mỹ đã nghiên cứu hệ
thống mật mã của Trung Quốc và Liên Xô trong nhiều năm, họ có nhiều kinh nghiệm
đối phó với hệ thống mã hóa của 2 nước này. Khi Việt Nam phát triển hệ thống riêng,
Mỹ gặp phải rất nhiều khó khăn. Đặc biệt nữa là Việt Nam thường xuyên thay đổi kỹ
thuật mã hóa, khiến việc giải mã của Mỹ càng thêm rắc rối.
Một số tài liệu viết về LTTT đã được xuất bản gần đây như:
12
Cơ sở mật mã học, Giáo trình mật mã học, Lý thuyết thông tin, của tác giả
Nguyễn Bình [3],[4],[5].
Lý thuyết mã, của tác giả Nguyễn Thúy Vân [44].
Lý thuyết thông tin, của tác giả Đặng Văn Chuyết [8].
Lý thuyết truyền tin, của tác giả Trần Trung Dũng [11].
c) Một số nghiên cứu về dạy học XSTK cho các đối tượng đào tạo NN ở trong nước.
Xác suất và thống kê toán là một ngành khoa học đang giữ vai trò quan trọng và
có nhiều ứng dụng rộng rãi trong đời sống con người. Nhiều khái niệm có bản chất liên
quan đến xác suất và thống kê như: Đánh giá độ tin cậy, dự báo, điều tra dư luận, …
ngày càng trở nên quen thuộc. Cùng với sự phát triển của khoa học và công nghệ, nhu
cầu hiểu biết và sử dụng các công cụ thống kê để xử lý thông tin ngày càng trở nên cần
thiết.
Trong những năm qua, đã có nhiều nghiên cứu về dạy học XSTK cho cả đối
tượng học sinh phổ thông và cho các đối tượng đào tạo NN khác, điển hình có các
nghiên cứu của các tác giả, như:
Tác giả Nguyễn Thế Sơn (2017), đã nghiên cứu đề xuất hình thức tích hợp, quy
trình thiết kế chủ đề tích hợp trong môn Toán, chủ yếu theo tiếp cận phát triển năng lực
người học trong Luận án tiến sĩ Giáo dục học “Xây dựng chủ đề tích hợp trong dạy học
môn toán ở trường trung học phổ thông”[34].
Tác giả Tạ Hữu Hiếu (2010) đã đề xuất được các biện pháp dạy học Thống kê nhằm
nâng cao khả năng vận dụng phương pháp Thống kê toán cho sinh viên các trường đại học
thể dục thể thao trong Luận án tiến sĩ Giáo dục học “ Dạy học môn thống kê toán học theo
hướng vận dụng trong nghiên cứu cho sinh viên các trường đại học thể dục thể thao”[15].
Tác giả Trần Thị Hoàng Yến (2011) đã tập trung nghiên cứu lý luận và đưa ra
tiêu chí lựa chọn nội dung, đưa ra quy trình dạy học theo dự án môn xác suất thống kê
ở trường đại học (CN Kinh tế - Kỹ thuật) trong Luận án tiến sĩ Giáo dục học “Dạy học
theo dự án môn Xác suất và Thống kê ở trường đại học (CN Kinh tế - Kỹ thuật)”[47].
Hoàng Nam Hải (2013) với đề tài “Phát triển NL suy luận Thống kê cho sinh
viên cao đẳng chuyên nghiệp” đã góp phần làm rõ nội hàm của khái niệm suy luận
Thống kê; đề xuất 10 loại hình suy luận thống kê mà sinh viên cao đẳng chuyên nghiệp
thường sử dụng khi tham gia vào một quá trình hoạt động thống kê.
Tác giả Nguyễn Thị Thu Hà (2014) đã đưa ra những biện pháp giảng dạy môn
xác suất thống kê trong các trường Đại học khối kinh tế, kỹ thuật với việc tăng cường
vận dụng toán học vào thực tiễn trong Luận án tiến sĩ Giáo dục học “Dạy học xác suất
- thống kê theo hướng tăng cường vận dụng toán học vào thực tiễn cho sinh viên khối
kinh tế, kỹ thuật”[13].
Tác giả Đào Hồng Nam (2014) với Luận án tiến sĩ Giáo dục học "Dạy học xác
suất - thống kê ở trường Đại học Y" bàn về vai trò, ứng dụng của kiểm định giả thuyết
13
thống kê, phân phối chuẩn trong Y học và nghiên cứu dạy các mảng kiến thức đó theo
hướng didactic.
Tác giả Nguyễn Thanh Tùng (2015) với luận án tiến sĩ giáo dục ” Dạy học xác
suất thống kê theo hướng vận dụng vào nghiệp vụ y tế cho sinh viên ngành Y- Dược”.
Luận án đề xuất một phương án dạy học XSTK cho SV ngành Y tế ở trường Đại học Y
– Dược theo hướng tăng cường vận dụng vào nghiệp vụ Y tế, nhằm góp phần nâng cao
NL vận dụng Toán học vào thực tiễn NN tương lai cho sinh viên.
Tác giả Phạm Thị Hồng Hạnh (2016) với luận án tiến sĩ giáo dục ”Dạy học Xác
suất và Thống kê cho sinh viên ngành Kế toán của các trường Cao đẳng Công nghiệp
theo hướng phát triển NL NN”[14]. Luận án đã xây dựng khái niệm NL nghề kế toán và
biểu hiện của 11 thành tố NL nghề kế toán mà sinh viên trường Cao đẳng Công nghiệp
được hình thành và phát triển thông qua quá trình học môn Xác suất và Thống kê .
Tác giả Võ Thị Huyền (2016) với luận án tiến sĩ giáo dục “Dạy học Thống kê ở
Trường Đại học Cảnh sát nhân dân theo hướng gắn với thực tiễn NN” [22]. Luận án
đã đưa ra những giải pháp nâng cao hiệu quả dạy học Thống kê ở Trường Đại học
Cảnh sát nhân dân theo hướng gắn với thực tiễn NN, góp phần trang bị cho sinh viên
Trường Đại học Cảnh sát nhân dân một số NL NN đáp ứng tốt yêu cầu của thực tiễn
sau này.
Tóm lại, qua tìm hiểu các công trình đã nghiên cứu trong nước thì hầu hết các
nghiên cứu về dạy học XSTK cho đối tượng đào tạo NN đều hướng đến phát triển NL
NN và khai thác mối liên hệ giữa kiến thức XSTK với kiến thức CN đào tạo của sinh
viên. Tuy nhiên hiện nay vẫn chưa có công trình nghiên cứu cụ thể nào về vấn đề dạy
học XSTK theo hướng TH với LTTT. Việc khai thác các yếu tố trong dạy học XSTK
và dạy TH với LTTT cho HV Quân sự trong trường HVKHQS thì chưa có một công
trình nào đề cập đến.
1.2. Những nét chính về học viên chuyên ngành Trinh sát Kỹ thuật.
1.2.1. Nhiệm vụ, mục tiêu đào tạo, định hướng đổi mới về nội dung và phương
pháp dạy học tại HVKHQS.
- HVKHQS có nhiệm vụ đào tạo HV các ngành về Khoa học Quân sự, TSKT, Quan hệ
Quốc tế về Quốc phòng và ngoại ngữ phục vụ cho Quân đội. Một trong những nhiệm
vụ hàng đầu của trường HVKHQS trong giai đoạn hiện nay là đào tạo và phát triển
ngành TSKT. Trên tinh thần đó, HVKHQS đã xây dựng và tích cực thực hiện đề án
"Đổi mới quy trình, chương trình, nội dung đào tạo cán bộ các cấp tại Học viện,
trong đó nòng cốt là đào tạo cán bộ CN TSKT".
- Mục tiêu đào tạo những thanh niên, quân nhân có đủ tiêu chuẩn theo quy định của
Bộ quốc phòng, trở thành cán bộ sỹ quan có trình độ đại học các ngành về KHQS, TSKT,
Quan hệ Quốc tế về Quốc phòng và Ngoại ngữ phục vụ cho Quân đội; có bản lĩnh chính
trị vững vàng, phẩm chất đạo đức tốt, có thể lực tốt, giỏi về chuyên môn nghiệp vụ, biết
14
vận dụng linh hoạt kiến thức đã được đào tạo vào công việc cụ thể tại đơn vị, đáp ứng yêu
cầu nhiệm vụ được giao. HV tốt nghiệp ngành TSKT phải đảm bảo tốt chức năng nhiệm
vụ ban đầu như: Thu thập, nghiên cứu, xử lý tin, ra tin, báo cáo cho cấp trên.
- Theo nghị quyết của Đảng ủy Học viện về công tác giáo dục và đào tạo giai
đoạn 2015 – 2020, so với trước, quan điểm giáo dục tại học viện có sự thay đổi, phương
châm đào tạo từ cơ bản, hệ thống, thống nhất đến chuyên sâu và gắn với thực tế, giảm
thời gian học lý thuyết, tăng thời lượng thực hành. Phát huy dân chủ, tính tự giác, tích
cực, sáng tạo của người học. Kết hợp chặt chẽ giữa lý thuyết và thực hành, chú trọng
thực hành phù hợp với mục tiêu và đối tượng đào tạo. Trong giáo dục đào tạo luôn gắn
với truyền thụ kinh nghiệm chiến đấu, truyền thống tốt đẹp của dân tộc và Quân đội nhân
dân Việt Nam cho người học. Nội dung chương trình môn học phải được xây dựng theo
định hướng phát triển NL và KNNN của người học. Vị trí môn học XSTK thuộc khối
kiến thức cơ sở ngành, yêu cầu nội dung giảng dạy tinh gọn, đảm bảo tính logic, hệ
thống, nâng khả năng tư duy và có liên hệ mật thiết với CN đào tạo của HV [43].
1.2.2. Đặc điểm tâm sinh lý của học viên chuyên ngành Trinh sát Kỹ thuật.
Trước khi thi vào HVKHQS, đa số HV đều đã tự tìm hiểu hoặc có sự tư vấn của
gia đình, nhà trường về ngành TSKT, về môi trường đào tạo trong Quân đội. Sau khi
nhập trường, HV CN TSKT đã được trải qua khóa huấn luyện bộ đội 5 tháng tại Học
viện Lục Quân, đây là giai đoạn HV được làm quen với môi trường Quân đội để nâng
cao bản lĩnh chính trị và tư tưởng, họ phát triển tương đối hoàn chỉnh về thể chất, tinh
thần cũng như trí tuệ và kinh nghiệm sống. Vì vậy, HV có hiểu biết và có khả năng đánh
giá bản thân để chủ động điều chỉnh sự phát triển của chính mình cho phù hợp với môi
trường đào tạo trong Quân đội và xu thế chung của xã hội. Như vậy, ở mỗi HV đã hình
thành động cơ đối với NN, đó là động lực giúp họ học tập một cách chăm chỉ, sáng tạo.
Đây là điều kiện thuận lợi để HV học XSTK và kiến thức các môn học của CN TSKT.
1.2.3. Đặc điểm về học tập của học viên chuyên ngành Trinh sát Kỹ thuật.
HV CN TSKT được xét tuyển thông qua sơ tuyển về sức khỏe và qua kì thi
trung học phổ thông Quốc gia, với điểm xét tuyển đầu vào khối A và A1 khá cao (dao
động từ 22 đến 25 điểm). Có thể nói HV CN TSKT có trình độ nhận thức và kiến thức
phổ thông tương đối vững chắc. Đây là điều kiện thuận lợi cho việc tiếp thu kiến thức
trong chương trình đào tạo của HVKHQS.
HV CN TSKT có đặc thù về NN sau đào tạo là làm việc trong môi trường Quân
đội, có tính kỷ luật cao, công việc liên quan đến thám mã, giải mã, thu tin, nhận tin và
nhiều máy móc thiết bị kỹ thuật hỗ trợ khác. Vì vậy cần trang bị cho HV những kiến
thức về XSTK sát với thực tiễn NN để giúp HV có cơ hội hình thành và phát triển các
NL NN cần thiết, đáp ứng mục tiêu đào tạo.
