Nghiên cứu xây dựng bài giảng điện tử trong dạy học môn PLC s7 300 ứng dụng mô phỏng bằng phần mềm SPS visu tại trường cao đẳng công nghiệp hưng yên
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.38 MB, 82 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
--------------------------------------NGUYỄN TIẾN
NGUYỄN TIẾN
LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP
DẠY HỌC
NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ
TRONG DẠY HỌC MÔN HỌC PLC S7 300
ỨNG DỤNG PHẦN MỀM MÔ PHỎNG SPS - VISU
TẠI TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP HƯNG YÊN
LUẬN VĂN THẠC SĨ - SƯ PHẠM KỸ THUẬT
Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy học
Chuyên sâu: Sư phạm kỹ thuật Điện Tử
2010 – 2013
Hà Nội – Năm 2013
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
--------------------------------------NGUYỄN TIẾN
NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ
TRONG DẠY HỌC MÔN HỌC PLC S7 - 300 ỨNG DỤNG PHẦN MỀM MÔ PHỎNG
SPS - VISUTẠI TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP HƯNG YÊN
Chuyên ngành : LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC
LUẬN VĂN THẠC SĨ – SƯ PHẠM KỸ THUẬT
Chuyên sâu: SƯ PHẠM KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC :
TS. PHẠM CÔNG HÙNG
Hà Nội – Năm 2013
Luận văn thạc sĩ
LỜI CẢM ƠN
Trong suốt quá trình làm luận văn, tơi ln nhận được sự quan tâm, góp ý của
thầy giáo TS.Phạm Công Hùng. Nhân dịp này tôi xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành
và sâu sắc tới thầy, người đã trực tiếp hướng dẫn và dành nhiều thời gian cơng sức
giúp đỡ tác giả hồn thành luận văn.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn tới các thầy cô Khoa Sư phạm kỹ thuật, các
thầy cô Viện Sau Đại Học, Trường Đại Học Bách khoa Hà Nội, đã tạo mọi điều
kiện cho tôi học tập, nghiên cứu và hồn thành luận văn đúng thời hạn.
Tơi cũng xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, cán bộ, giáo viên và sinh viên
Trường Cao đẳng Công nghiệp Hưng Yên đã giúp đỡ tơi trong q trình nghiên cứu
và làm việc, thu thập thơng tin để hồn thành luận văn.
Trong quá trình nghiên cứu, mặc dù đã rất cố gắng nhưng luận văn khơng tránh
khỏi thiếu sót nhất định. Rất mong nhận được sự chỉ dẫn và góp ý kiến của hội đồng
chấm luận văn tốt nghiệp, của các bạn đọc quan tâm đến đề tài của luận văn, để đề
tài được hoàn thiện hơn.
Hà Nội, ngày 26 tháng 2 năm 2013
Tác giả
Nguyễn Tiến
1
Luận văn thạc sĩ
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan, những gì viết trong luận văn này là do sự tìm hiểu, nghiên
cứu của bản thân cùng với sự hướng dẫn tận tình của TS. Phạm Cơng Hùng. Mọi
kết quả nghiên cứu cũng như ý tưởng của tơi nếu có trong luận văn này đều được
trích dẫn nguồn gốc cụ thể.
Luận văn này cho đến nay chưa được bảo vệ tại bất kỳ một hội đồng bảo vệ
luận văn thạc sỹ nào và chưa được công bố trên bất kỳ một phương tiện thơng tin
nào.
Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm về những gì mà tơi đã cam đoan
Hà Nội, ngày 26 tháng 2 năm 2013
Tác giả
Nguyễn Tiến
2
Luận văn thạc sĩ
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ......................................................................................................... 1
LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................... 2
MỤC LỤC ............................................................................................................... 3
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU,CHỮ VIẾT TẮT ................................................. 7
DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ.............................................................. 8
DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU ......................................................................... 10
PHẦN MỞ ĐẦU ..................................................................................................... 11
1.Tên đề tài: “Nghiên cứu xây dựng bài giảng điện tử trong dạy học môn PLC
S7 300 ứng dụng mô phỏng bằng phần mềm SPS – VISU tại trường Cao đẳng
Công nghiệp Hưng Yên”
2.Lý do chọn đề tài ................................................................................................. 11
3. Mụcđích và nhiệm vụ nghiên cứu ..................................................................... 14
4.Giả thiết khoa học ............................................................................................... 14
5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ..................................................................... 14
5.1. Đối tượng nghiên cứu ...................................................................................... 15
5.2. Phạm vi nghiên cứu ......................................................................................... 15
6. Nhiệm vụ nghiên cứu .........................................................................................
7.Phương pháp nghiên cứu .................................................................................... 15
7.1.Phương pháp nghiên cứu lý luận ....................................................................
7.2. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm .........................................................
8. Đóng góp mới của đề tài ....................................................................................
9. Cấu trúc của luận văn ........................................................................................
CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG
VÀ SỬ DỤNG BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ TRONG DẠY HỌC ............................. 18
1.1.Tổng quan về vấn đề nghiên cứu .................................................................... 18
1.2.Công nghệ dạy học hiện đại ........................................................................... 19
1.2.1.Công nghệ ....................................................................................................... 19
1.2.2.Công nghệ dạy học .........................................................................................
3
Luận văn thạc sĩ
1.2.3.Bản chất của công nghệ dạy học ................................................................... 19
1.2.4.So sánh bản chất của khái niệm công nghệ và quá trình dạy học .............. 20
1.2.5.Các thành phần của công nghệ dạy học ....................................................... 21
1.2.6. Tác dụng của công nghệ dạy học ................................................................ 21
1.2.7.Bài giảng theo công nghệ dạy học hiện đại ................................................ 22
1.3.Phương tiện dạy học và vai trò của phương tiện dạy học ............................ 23
1.3.1.Phương tiện dạy học ...................................................................................... 23
1.3.2.Vai trò của phương tiện dạy học ................................................................... 23
1.3.3.Các yêu cầu đối với phương tiện dạy học ..................................................... 24
1.4.Bài giảng điện tử ............................................................................................... 25
1.4.1.Khái niệm ........................................................................................................ 25
1.4.2.Một số đặc trưng của bài giảng điện tử ........................................................ 25
1.4.3.Các yêu cầu khi thiết kế bài giảng điện tử .................................................... 26
1.4.4.Bài tập điện tử ................................................................................................ 27
1.4.5.Biên soạn bài giảng điện tử ...........................................................................
1.4.6.Quy trình thiết kế bài giảng điện tử .............................................................. 28
CHƯƠNG II: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÀO
TẠO MÔN PLC S7 300
2.1. Đặc điểm chung và các phương pháp dạy học môn PLC S7 300 ..............
2.1.1.Đặc điểm chung của môn học ....................................................................... 33
2.1.2.Các phương pháp dạy học môn PLC S7 300 hiện nay .............................
2.2.Đặc điểm và phương pháp dạy học môn PLC S7 300 ở trường Cao đẳng
Công nghiệp Hưng Yên ......................................................................................... 33
2.2.1.Đặc điểm môn học trong chương trình đào tạo của nhà trường .............. 33
2.2.2.Mục tiêu, nội dung chương trình và điều kiện đáp ứng của mơn học ..... 36
2.2.3.Phương pháp dạy học môn PLC S7 300 trong nhà trường hiện nay ...... 37
CHƯƠNG III:NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ TRONG
DẠY HỌC MÔN HỌC PLC S7 300 ƯNG DỤNG MÔ PHỎNG BẰNG PHẦN
MỀM SPS – VISU TẠI TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP HƯNG YÊN
4
Luận văn thạc sĩ
3.1Giới thiệu khái quát về trường Cao đẳng Cơng nghiệp Hưng n .............. 39
3.2. Chương trình và nội dung môn học ............................................................. 39
3.3. Giới thiệu chung về thiết bị logic khả trình PLC S7-300.............................46
3.4. Các chương trình phần mềm để xây dựng bài giảng điện tử và mô phỏng
.................................................................................................................................. 50
CHƯƠNG IV: BIÊN SOẠN MINH HỌA BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ MÔN HỌC
PLC S7 300 ỨNG DỤNG MÔ PHỎNG BẰNG PHẦN MỀM SPS – VISU TẠI
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP HƯNG YÊN..................................... 65
4.1.Các bước thiết kế, xây dựng bài giảng điện tử ............................................. 65
4.1.1.Xác định mục tiêu của bài học ..................................................................... 65
4.1.2.Lựa chọn các kiến thức cơ bản và trọng tâm của bài học ......................... 65
4.1.3.Hình thành ý tưởng ....................................................................................... 65
4.1.4.Sử dụng các chương trình cơng cụ để thiết kế bài giảng điện tử .............. 65
4.1.5.Thể hiện bài dạy thành chương trình .......................................................... 66
4.2.Minh họa bài giảng điện tử ............................................................................ 67
4.3.Thực nghiệm sư phạm ..................................................................................... 68
4.3.2. Đối tượng và thời gian tiến hành thực nghiệm ......................................... 68
4.3.2.1. Đối tượng tiến hành thực nghiệm ............................................................ 68
4.3.2.2. Thời gian thực hiện ................................................................................... 68
4.3.3.Cách thức tiến hành thực nghiệm................................................................ 69
4.3.4.Kết quả thực nghiệm ..................................................................................... 70
4.3.4.1.Kết quả điều tra của giáo viên .................................................................... 70
4.3.4.2.Kết quả điều tra của học sinh ..................................................................... 72
4.3.4.3.Kết quả các bài kiểm tra của quá trình thực nghiệm................................73
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .............................................................................. 76
1.Kết luận ................................................................................................................ 76
2.Kiến nghị .............................................................................................................. 77
3.Hướng phát triển của đề tài ............................................................................... 77
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 79
5
Luận văn thạc sĩ
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
- BGĐT
: Bài giảng điện tử
- PLC S7-300: Programmable Logic Controller Step7-300
- QTDH
: Quá trình dạy học
- ĐPT
: Đa phương tiện
- PTDH
: Phương tiện dạy học
- PPGD
: Phương pháp giảng dạy
- PPDH
: Phương pháp dạy học
- CNDH
: Công nghệ dạy học
- CNTT
: Công nghệ thông tin
-LLDH
: Lý luận dạy học
- LAN
: Local Area Networks
- WAN
: Wide Area Networks
- GV
: Giáo viên
- HS
: Học sinh
- GDĐT
: Giáo dục đào tạo
- ĐC
: Đối chứng
- TN
: Thực nghiệm
- SGK
: Sách giáo khoa
- TLTK
: Tài liệu tham khảo
-ĐHBK
: Đại học Bách Khoa
-ĐHSP
: Đại học Sư phạm
6
Luận văn thạc sĩ
DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
TT
Danh mục các hình vẽ, đồ thị
1
Hình 1-1: Sơ đồ bản chất của cơng nghệ dạy học hiện đại
2
Hình 1-2: Các thành phần của cơng nghệ dạy học
3
Hình 1-3: Mơ hình mối quan hệ dạy và học cơ bản theo Hortsch
4
Hình 2 -1: Bản chất của công nghệ dạy học hiện đại
5
Hình 2-2: Sơ đồ cấu trúc phương pháp mơ phỏng trong dạy học
6
Hình 2-3: Sơ đồ quy trình soạn giáo án PLC S7 300 theo pp mơ phỏng
Hình 2-4:Sơ đồ biên soạn bài giảng theo phương pháp mơ phỏng
8
Hình 3 - 2. Bộ PLC S7-300
9
Hình 3 - 3. Các module trong hệ S7-300
10
Hình 3 - 4. Module xuất/nhập tín hiệu tương tự/số SM
11
Hình 3 - 5. Lắp đặt một trạm PLC S7-300
12
Hình3-6: Giao diện chương trình MS PowerPoint
13
Hình 3-7: Giao diện chương trình Microsoft FrontPage
14
Hình 3- 8: Giao diện chương trình Macromedia Flash
15
Hình 3- 9: Giao diện chương trình Hot Potatoes
16
Hình 3 -10: Giao diện chương trình Simatic Step 7
17
Hình 3 -11: S7 Program
18
Hình 3 -12: Phần mềm mơ phỏng SPS-VISU
19
Hình 3 -13: Cửa sổ Datei , Cửa sổ Bearbeiten
20
Hình 3 – 14: Cửa sổ objekt
21
Hình 3 -15: Cửa sổ Software – SPS và Optionen
22
Hình 4.1. Các bước thiết kế Bài giảng điện tử
23
Hình 4.2. Các hình minh họa Bài giảng điện tử
7
Luận văn thạc sĩ
DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU
Danh sách các bảng biểu
TT
1
Bảng 1-1: Mơ hình giáo dục hiện đại
2
Bảng 1-2: So sánh bản chất của khái niệm công nghệ và quá trình dạy
học
3
Bảng 1-3: So sánh giáo án truyền thống và giáo án điện tử
4
Bảng 2-1: Nội dung chương trình
5
Bảng 2-2: Cơ sở vật chất đáp ứng việc giảng dạy
6
Bảng 4-1: Cặp lớp thực nghiệm – đối chứng
7
Bảng 4-2: Kết quả tính khả thi của đề tài
8
Bảng 4-3: Kết qủa khả năng vận dụng
9
Bảng 4-4: Kết quả khả năng áp dụng
10
Bảng 4-5: Kết quả đánh giá về bài dạy có sử dụng giáo án điện tử
11
Bảng 4-6: Kết quả đánh giá giờ dạy sử dụng giáo án điện tử
12
Bảng 4-7: Kết quả câu 1
13
Bảng 4-8: Kết quả câu 2
14
Bảng 4-9: Kết quả của 4 bài kiểm tra
15
Bảng 4-10: Bảng phân loại kết quả kiểm tra
8
Luận văn thạc sĩ
PHẦN MỞ ĐẦU
1. Tên đề tài
“ Nghiên cứu xây dựng bài giảng điện tử trong dạy học môn PLC S7 300
ứng dụng mô phỏng bằng phần mềm SPS-VISU tại trường Cao đẳng Công
nghiệp Hưng Yên’’
2. Lý do chọn đề tài:
Xuất phát từ yêu cầu thực tế của xã hội trong việc nâng cao chất lượng đào
tạo và đổi mới phương pháp dạy học.
Đất nước ta hiện nay đang chứng kiến những đổi thay trong mọi hoạt động
phát triển kinh tế - xã hội nhờ những thành tựu của khoa học kỹ thuật đã góp phần
quan trọng cho việc tạo ra những nhân tố năng động mới, cho quá trình hình thành
nền kinh tế tri thức và xã hội công nghệ.Trong những năm vừa qua, nền kinh tế
nước ta đã đạt tốc độ tăng trưởng cao, cơ cấu kinh tế có bước chuyển dịch mạnh mẽ.
Từ năm 1986 đến nay, chính sách đổi mới đã thực sự phát huy hết hiệu quả
vào nền kinh tế Việt Nam. Trong vòng hơn hai mươi năm qua, kinh tế Việt Nam đã
đạt được những thành tựu hết sức đáng kể.
Trong nhiều thành tựu kinh tế, chính trị, xã hội phải kể tới những thành tựu
đạt được của ngành Giáo dục - Đào tạo đó chính là cung cấp cho xã hội nguồn nhân
lực dồi dào.
Những năm vừa qua ngành Giáo dục - Đào tạo đã đạt được những thành tựu
nổi bật theo mục tiêu đào tạo nguồn nhân lực có trình độ chuyên môn và kỹ thuật
cho đất nước. Để thực hiện cơng nghiệp hố hiện đại hố, chúng ta rất cần số lượng
lớn đội ngũ lao động tri thức cũng như lao động có tay nghề cao.
Hiện nay lực lượng lao động giản đơn cơ bắp đang được thay thế bằng lực
lượng lao động có trí tuệ có hàm lượng chất xám cao và tay nghề giỏi. Tuy nhiên,
chất lượng đào tạo, phương thức đào tạo và đầu tư của các cơ sở đào tạo cịn ít và
đặc biệt năng lực đào tạo của các cơ sở đào tạo hiện nay còn nhiều hạn chế. Cơ cấu
đào tạo mất cân đối, phương thức quản lý quá trình đào tạo kém hiệu quả. Ngành
9
Luận văn thạc sĩ
nghề đào tạo mang tính truyền thống chưa cập nhật kịp thời với yêu cầu của các cơ
sở sản xuất.
Trong khi đó khoa học kỹ thuật lại phát triển như vũ bão, nguồn lực con
người trở nên vô cùng quan trọng đối với sự phát triển kinh tế xã hội. Sự cạnh tranh
giữa các nước chính là sự chạy đua về giáo dục và giáo dục chính là nhân tố quyết
định sự thành bại của mỗi quốc gia trên trường quốc tế và tiềm năng trí tuệ trở thành
động lực chính của sự tăng tốc, phát triển kinh tế xã hội. Nhận thức rõ vai trò của
giáo dục với sự phát triển kinh tế – xã hội của đất nước.
Đề học sinh, sinh viên dễ tiếp thu, hiểu và hứng thú với môn học; việc sử
dụng bài giảng điện tử đang được nhiều người quan tâm.
Chỉ thị số 55/2008/CT-BGDĐT về tăng cường giảng dạy, đào tạo và ứng
dụng CNTT trong ngành giáo dục giai đoạn 2008 – 2012 nêu rõ “CNTT là công cụ
đắc lực hỗ trợ đổi mới phương pháp giảng dạy, học tập và hỗ trợ đổi mới quản lý
giáo dục, góp phần nhằm nâng cao hiệu quả và chất lượng giáo dục. Phát triển
nguồn nhân lực CNTT và ứng dụng CNTT trong giáo dục là một nhiệm vụ quan
trọng có ý nghĩa quyết định sự phát triển CNTT của đất nước... Triển khai áp dụng
CNTT trong dạy và học, hỗ trợ đổi mới phương pháp giảng dạy, tích hợp ứng dụng
CNTT ngay trong mỗi môn học một cách hiệu quả và sáng tạo, phát huy tính tích
cực tự học, tự tìm tịi thơng tin qua mạng Internet của người học...”
Chỉ thị 58- CT/UW của Bộ Chính trị ngày 07 tháng 10 năm 2000 về việc đẩy
mạnh ứng dụng và phát triển CNTT phục vụ sự nghiệp Cơng nghiệp hóa và Hiện
đại hóa đã chỉ rõ trọng tâm của ngành giáo dục là đào tạo nguồn nhân lực về CNTT
và đẩy mạnh ứng dụng CNTT trong cơng tác giáo dục và đào tạo.
Có thể nhận thấy rằng, các báo cáo, các chỉ thị dù đề cập đến việc áp dụng
CNTT hay đổi mới phương pháp giáo dục đều nhằm mục đích nâng cao chất lượng
học tập của học sinh, sinh viên nói chung.
Xuất phát từ nhu cầu và tình hình thực tế, việc nghiên cứu đề tài: “ Nghiên cứu xây
dựng bài giảng điện tử trong dạy học môn PLC S7 300 ứng dụng mô phỏng
bằng phần mềm SPS-VISU tại trường Cao đẳng Công nghiệp Hưng Yên’’ là rất
10
Luận văn thạc sĩ
cần thiết, giúp nhà trường có thể chủ động trong việc tổ chức đào tạo theo công
nghệ dạy học hiện đại nâng cao chất lượng dạy học môn PLC S7 300, làm tiền đề
để triển khai đào tạo theo công nghệ dạy học hiện đại cho các mơn học khác trong
chương trình đào tạo của nhà trường, từng bước đáp ứng nhu cầu của người học và
của xã hội.
3.Mục đích nghiên cứu của đề tài:
Nghiên cứu, xây dựng bài giảng điện tử giảng dạy môn PLC S7 300, góp
phần đổi mới phương pháp giảng dạy và nâng cao chất lượng dạy - học đối với môn
học này.
Trên cơ sở nghiên cứu lý luận và thực tiễn, tiến hành xây dựng và vận dụng
giảng dạy tại Trường Cao đẳng Công nghiệp Hưng Yên.
4. Giả thiết khoa học
Nếu việc nghiên cứu xây dựng bài giảng điện tử trong dạy học môn PLC S7
300 ứng dụng mô phỏng bằng phần mềm SPS-VISU tại trường Cao đẳng Công
nghiệp Hưng Yên thành công và được thực thi, sẽ giúp người học cá nhân hóa học
tập, có kế hoạch lâu dài trong quá trình học cũng như tạo được động cơ, hứng thú
học tập. Đồng thời giúp các giáo viên đổi mới và nâng cao phương pháp giảng dạy,
từ đó chất lượng dạy học được nâng lên.
5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
5.1. Đối tượng nghiên cứu
Hệ thống bài giảng điện tử giảng dạy môn PLC S7 300 tại trường Cao đẳng
Công nghiệp Hưng Yên.
5.2. Phạm vi nghiên cứu
Đề tài tập trung nghiên cứu, xây dựng bài giảng điện tử để chuyển đổi phương
pháp dạy học phấn bảng truyền thống sang phương pháp dạy học hiện đại đối với
môn học PLC S7 300 tại trường Cao đẳng Công nghiệp Hưng Yên.
6. Nhiệm vụ nghiên cứu
11
Luận văn thạc sĩ
- Nghiên cứu lý luận việc xây dựng và sử dụng bài giảng điện tử trong dạy
học.
- Nghiên cứu tổng quan các phương pháp đào tạo môn PLC S7 300
- Nghiên cứu, xây dựng bài giảng điện tử giảng dạy môn PLC S7-300 trong
trường cao đẳng chuyên nghiệp, áp dụng để giảng dạy tại trường Cao đẳng Công
nghiệp Hưng Yên.
- Tiến hành thực nghiệm sư phạm. Xử lý kết quả thực nghiệm để xác định tính
khả thi và hiệu quả của đề tài.
7. Phương pháp nghiên cứu
7.1. Phương pháp nghiên cứu lý luận
Nghiên cứu sách, tài liệu, văn bản pháp quy có liên quan đến đề tài. Trên cơ sở
đó phân tích, đánh giá, tổng hợp, khái quát cơ sở lý luận và kế thừa các kết quả
nghiên cứu của các cơng trình có liên quan để có các dẫn chứng giải quyết vấn đề lý
luận của đề tài đặt ra.
7.2. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm
- Phương pháp chuyên gia:
Tổ chức khảo sát, trao đổi lấy ý kiến của những người có kinh nghiệm trong
thực tiễn đào tạo, sản xuất, ý kiến của các chuyên gia có kinh nghiệm trong việc xây
dựng bài giảng điện tử.
- Phương pháp nghiên cứu thực tiễn:
Nghiên cứu nội dung kiến thức môn học, thông qua thực tế giảng dạy để tiến
hành xây dựng bài giảng điện tử và kiểm nghiệm việc sử dụng này khi giảng dạy
môn PLC S7 300 trong trường cao đẳng chuyên nghiệp.
Thực nghiệm sư phạm: kiểm tra, đánh giá khả năng sử dụng bài giảng điện
tử giảng dạy môn PLC S7 300 trong trường cao đẳng chun nghiệp.
- Phương pháp tốn học, cơng nghệ:
+ Sử dụng phương pháp thống kê toán học để xử lý kết quả thực nghiệm.
12
Luận văn thạc sĩ
+ Sử dụng công cụ phần mềm để xây dựng và quản lý bài giảng điện tử.
-Kinh nghiệm bản thân:
Phân tích tổng hợp thực tiễn q trình giảng dạy môn PLC S7 300 trong
trường cao đẳng chuyên nghiệp dựa trên hiểu biết về đối tượng người học, kết quả
đạt được nhờ vận dụng kinh nghiệm bản thân để lựa chọn phương án xây dựng đề
tài.
- Điều tra khảo sát bằng phiếu thăm dị.
8. Đóng góp mới của đề tài
- Xây dựng bài giảng điện tử giảng dạy môn PLC S7-300 trong trường cao
đẳng chuyên nghiệp bám sát lý luận về dạy học áp dụng công nghệ dạy học hiện
đại, nhằm giúp cho việc giảng dạy môn học này có hiệu quả hơn.
- Thơng qua thực nghiệm, có thể đưa bài giảng điện tử giảng dạy môn PLC S7300 trong trường cao đẳng chuyên nghiệp, áp dụng khi giảng dạy trong các trường
cao đẳng chuyên nghiệp nói chung và ở trường cao đẳng Cơng ghiệp Hưng n nói
riêng.
9. Cấu trúc của luận văn
Luận văn gồm 4 chương:
Chương I: Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc xây dựng và sử dụng bài giảng
điện tử trong dạy học.
Chương II: Nghiên cứu tổng quan về các phương pháp dạy học môn PLC S7
300
Chương III: Nghiên cứu xây dựng bài giảng điện tử trong dạy học môn học
PLC S7 300 ứng dụng mô phỏng bằng phần mềm PSP-VISU tại trường Cao đẳng
Công Nghiệp Hưng Yên.
Chương IV: Biên soạn minh họa bài giảng điện tử môn học PLC S7 300 ứng
dụng mô phỏng bằng phần mềm SPS-VISU tại trường Cao đẳng Công Nghiệp Hưng
Yên.
13
Luận văn thạc sĩ
CHƯƠNG I:
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG
BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ TRONG DẠY HỌC.
1.1. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu
Trong những năm gần đây, sự phát triển nhanh chóng của CNTT-TT, Internet,
công nghệ truyền thông đa phương tiện (multimedia) đã mang lại nhiều ứng dụng
trong đời sống xã hội như: trao đổi thư tín qua mạng internet: e-mail; dạy học qua
mạng: e-learning; thư viện điện tử: e-libraly; ...Thành tựu CNTT-TT đã tạo ra một
cuộc cách mạng trong hầu hết các lĩnh vực xã hôi, kinh tế... Sự thay đổi không chỉ
thấy trong nền sản xuất công nghiệp, điện tử, viễn thơng mà ngay trong các lĩnh vực
như: Tài chính, ngân hàng, thương mại, quản lý nhà nước, giáo dục. CNTT-TT
không chỉ thay đổi căn bản phương pháp điều hành và quản lý giáo dục (Educcation
Management) [26] mà còn tác động mạnh mẽ làm thay đổi nội dung và phương
pháp dạy học. CNTT-TT đã trở thành một bộ phận giáo dục về khoa học, công nghệ
cho mọi HS.
Tại Hội nghị Quốc tế về giáo dục đại học thế kỷ 21 ”tầm nhìn và hành động“
tại Paris diễn ra từ ngày 5 đến 9 tháng 10 năm 1998 do UNESCO tổ chức đã đưa ra
ba mơ hình giáo dục:
Mơ hình
Vai trị trung tâm
Vai trị người học
Cơng nghệ sử dụng
Truyền thống
GV
Thụ động
Thơng tin
Người học
Chủ động
MTĐT
Tri thức
Nhóm HS
Thích nghi cao độ
MTĐT và mạng
Bảng, tivi, radio,
đèn chiếu
Bảng 1-1: Mơ hình giáo dục
MTĐT đã đóng vai trị quyết định trong việc chuyển từ mơ hình truyền thống
sang mơ hình thơng tin và xuất hiện của mạng máy tính là tác nhân chính để chuyển
từ mơ hình thơng tin sang mơ hình tri thức.
Cơng nghệ đa phương tiện cho phép tích hợp nhiều dạng dữ liệu như văn
bản, biểu đồ, đồ thị, âm thanh, hình ảnh, vi deo... vào bài giảng nhằm giúp HS có
14
Luận văn thạc sĩ
điều kiện tiếp thu bài học qua nhiều kênh thơng tin. Vai trị của CNTT-TT trong
việc tạo ra một môi trường dạy học mới cũng đã được các tác giả Quách Tuấn Ngọc
[27], Đào Thái Lai [26], ... khẳng định.
- CNTT-TT góp phần đổi mới việc dạy học
- CNTT-TT là cơng cụ đắc lực góp phần đổi mới việc chuẩn bị và lên lớp của
người thầy
- Cung cấp cho GV nhiều phương tiện dạy học mới như MTĐT, máy chiếu đa
năng, bảng điện tử...
CNTT-TT đã tạo các mơ hình dạy học mới:
1. Dạy học có sự trợ giúp của máy tính (Computer Based Training – CBT).
2. Dạy học trên nền website (Web Based Training – WBT).
3. Dạy học qua mạng (Online Learning Training – OLT).
4. Dạy học từ xa: GV và học viên không ở cùng một vị trí, khơng cùng thời
gian (Distance Learning).
5. Sử dụng CNTT-TT tạo ra một môi trường ảo để dạy học (E-learning).
Việc ứng dụng CNTT-TT trong dạy học tập trung vào các lĩnh vực sau:
- Sử dụng các thiết bị (phần cứng) với vai trị là phương tiện, cơng cụ dạy học
như: MTĐT (Pcs-personal Computers); Thiết bị hiển thị thông tin (Display):
Large colour monitors, Data Projectors, Interactivie whiteboards, OHP
displays, TV interfaces...; Các thiết bị ngoại vi ghép với MTĐT: máy ảnh kỹ
thuật số, máy quét, graphic calculators...
- Sử dụng các ngôn ngữ lập trình như Pascal, Logo...; Các phần mềm thơng
dụng: Excel, Winword, Frontpage; Các phần mềm đồ họa (Graph Plotting
Software – GPS); Các phần mềm số học, hệ thống đại số máy tính (Computer
Algebra Sytem – CAS); Các phần mềm hình học động (Dynamic Geometry
Softwarec- DGS); Các phần mềm trình diễn (Data Handling Software –
DHS)...
- Khai thác thông tin trên các CD-ROM và Internet...
15
Luận văn thạc sĩ
Như vậy, việc ứng dụng CNTT-TT trong việc dạy học ở Việt Nam trong thời gian
qua đã đạt được các kết quả chính như sau:
1. Nghiên cứu và khai thác các PMDH trên thế giới;
2. Triển khai thiết kế và xây dựng các PMDH cho các nội dung cụ thể;
3. Tổ chức dạy học với sự hỗ trợ của MTĐT;
4. Thử nghiệm khai thác mạng, Internet để dạy học từ xa;
Đối với môn PLC S7 300: Đây là môn chuyên ngành của nhà trường. Việc ứng
dụng CNTT nhằm xây dựng BGĐT cho mơn học cịn gặp nhiều khó khăn do tính
chất đặc trưng của mơn học. Hiện nay, việc giảng dạy mơn học này tuy đã có sự đổi
mới về nội dung và phương pháp nhưng chưa tạo được sự hứng thú, kích thích được
tính tích cực cho học sinh, sinh vên trong quá trình học tập.
Do đó bài giảng điện tử là một trong các cách giải quyết được vấn đề này, bài
giảng điện tử là hình thức tổ chức bài lên lớp mà ở đó toàn bộ kế hoạch hoạt động
dạy học đều được chương trình hóa, do giáo viên điều khiển thơng qua mơi trường
Multimedia do máy vi tính tạo ra.
1.2.Cơng nghệ dạy học hiện đại :
1.2.1. Công nghệ:
“Công nghệ là một hệ thống phương tiện, phương pháp và kỹ năng nhằm
vận dụng quy luật khách quan, tác động vào một đối tượng nào đó, đạt một hiệu quả
xác định cho con người“ [5, tr1], tài liệu của GS.TS. Nguyễn Xuân Lạc.
1.2.2. Công nghệ dạy học:
Cơng nghệ dạy học nói riêng, cơng nghệ giáo dục và đào tạo nói chung có
nhiều định nghĩa khác nhau:
“Cơng nghệ đào tạo là q trình sử dụng vào giáo dục và dạy học các
phương tiện kỹ thuật và các phương tiện hỗ trợ, nhằm nâng cao chất lượng học tập
của học sinh“ [5, tr.133].
“Công nghệ giáo dục là khoa học về giáo dục, nó xác lập các nguyên tắc hợp
lý của công tác dạy học và những điều kiện thuận lợi để tiến hành quá trình đào tạo,
16
Luận văn thạc sĩ
cũng như xác lập các phương pháp và phương tiện có kết quả nhất để đạt được mục
đích đào tạo...“ [22, tr.110, 111]
Ngày nay, q trình dạy học khơng chỉ được hiểu là một q trình cơng nghệ
mà nó đã phát triển lên một tầm cao mới, đó là cơng nghệ dạy học hiện đại. Cơng
nghệ dạy học hiện đại là một hệ thống phương tiện, phương pháp và kỹ năng mới
tác động vào con người, hình thành một nhân cách xác định.
Như vậy:
Theo nghĩa hẹp, CNDH là quá trình sử dụng các phương tiện kỹ thuật và các
phương tiện hỗ trợ vào việc dạy học nhằm nâng cao chất lượng học tập của HS.
Theo nghĩa rộng, CNDH là hệ thống các phương pháp, phương tiện và kỹ
năng dạy học hỗ trợ quá trình dạy học.
CNDH là một q trình khoa học trong đó các nguồn nhân lực và vật lực
được sử dụng để nâng cao hiệu quả dạy học. Khi đó q trình dạy học có thể được
xem như một q trình cơng nghệ đặc biệt, một quá trình sản xuất những sản phẩm
cao cấp, tinh vi nhất (con người). HS vừa là chủ thể, vừa là khách thể của quá trình
dạy học: HS tiếp thu kiến thức từ GV, tự trau dồi, tìm hiểu, trao đổi với GV để nhận
thức mở rộng kiến thức bản thân.
1.2.3. Bản chất của công nghệ dạy học:
Bản chất của cơng nghệ dạy học hiện đại có thể được mơ tả là sự kết hợp thành
tựu của nhiều khoa học cơng nghệ khác nhau trong việc tổ chức q trình dạy học
bao gồm: đầu ra, đầu vào, điều kiện phương tiện, nội dung đào tạo, phương pháp và
tiêu chuẩn đánh giá nhằm đạt mục đích đào tạo với chi phí tối ưu.
17
Luận văn thạc sĩ
Thành tựu của
KHGD: tâm lý
học, giáo dục
học, kinh tế học
…
Đầu ra (mục
tiêu)
Đầu vào (HS)
Tổ chức
khoa học
quá trình
dạy học
Thành tựu của
các khoa học liên
quan: sinh học,
tin học, điều
khiển học …
Điều kiện PT
dạy học
Nội dung đào
tạo
Đạt mục
đích đào
tạo với
chi phí
tối ưu
Hệ thống
phương pháp
Tiêu chuẩn
đánh giá
Hình 1 -1: Sơ đồ bản chất của công nghệ dạy học hiện đại
1.2.4. So sánh bản chất của khái niệm công nghệ và quá trình dạy học:
TT
1
Khái niệm cơng nghệ
Q trình dạy học
Tính ứng dụng và tính thực tiễn: Nghiên cứu và tiến hành dựa trên cơ
áp dụng các quy luật khoa học vào sở ứng dụng nhiều môn khoa học,
sản xuất và đời sống
HS thu nhận kiến thức để cải biến
thực tế và áp dụng các kiến thức khoa
học vào thực tiễn.
2
Tính tổng thể và tích hợp: Sự lồng Q trình dạy học là sự tổng hịa của
ghép mang tính hệ thống của hiểu GV – HS và nội dung học.
biết khoa học làm cơ sở, kỹ thuật -Nội dung môn học được tích hợp của
làm phương tiện, các kỹ năng và nhiều mơn khoa học
phương pháp. Cơng nghệ được
thiết kế điển hình, khái quát có thể
áp dụng cho hàng loạt các đối
18
Luận văn thạc sĩ
tượng cơng nghệ và có thể chuyển
giao được
3
Tính quy trình: Quy trình cơng Q trình dạy học gồm xác định mục
nghệ gồm thiết kế, thi công, mỗi tiêu, xây dựng chương trình và tổ
giai đoạn gồm các công đoạn (mở chức điều khiển dạy học.
đầu, thiết kế và kết thúc)
4
Tính lịch sử: Sự ra đời của cơng -Quá
trình dạy học là quá trình
nghệ mới dựa trên kết quả của truyền đạt những kinh nghiệm tích
khoa học cơ bản, các sáng chế, cải lũy trong lịch sử loài người.
tiến, chế độ chính trị xã hội
-Việc cải cách giáo dục ở mỗi chế độ
kinh tế chính trị.
Bảng 1 – 2: So sánh bản chất của khái niệm công nghệ và q trình dạy học:
1.2.5. Các thành phần của cơng nghệ dạy học:
Thiết bị
Thơng tin
CNDH
Con người
Quản lý
Hình 1 -2: Các thành phần của CNDH
-Phần thiết bị: Bao gồm các phương tiện vật chất như thiết bị trường học, đồ
dùng dạy học, xưởng trường… Đây là phần vật chất, phần cứng của CNDH, giúp
tăng cường năng lực hoạt động giáo dục.
-Phần con người: Bao gồm năng lực CNDH của người quản lý, người thực
hành, thầy giáo và HS. Cụ thể là các kỹ năng, kinh nghiệm, sáng tạo, khả năng lãnh
đạo, sự khéo léo…Phần này phụ thuộc vào trình độ học vấn, vốn kinh nghiệm nghề
nghiệp và lòng say mê với nghề.
19
Luận văn thạc sĩ
-Phần thông tin: Bao gồm tri thức giáo khoa đã được thể thức hóa thành tri
thức tiền dạy học nghĩa là đã được sắp xếp theo một quy trình có thể diễn tả các lý
thuyết, tốt lên phương pháp nhận thức và thang thao tác. Thông tin giúp cho con
người rút ngắn thời gian tiếp nhận, xử lý và tái tạo hiệu quả. Thông tin phải luôn
được bổ xung và cập nhật trong quá trình nhận thức.
-Phần quản lý tổ chức: Bao gồm các hoạt động thể chế, quyền hạn và mối liên
hệ trong quá trình điều khiển. Chức năng của tổ chức là phối hợp tốt ba khâu ở trên
của CNDH.
1.2.6. Tác dụng của công nghệ dạy học.
▪ Ưu điểm:
+ Nâng cao năng suất và hiệu quả của dạy học.
+ Cho phép cá thể hóa giáo dục: Người học có thể học mọi lúc, mọi nơi.
+Tăng cường sự bình đẳng trong giáo dục : Bình đẳng trong quan hệ thầy trị
+ Góp phần làm phong phú và hoàn thiện hơn cơ sở khoa học của dạy học, tạo
cho nó những nền tảng khoa học vững chắc.
▪ Nhược điểm:
+ Phụ thuộc vào điều kiện cơ sở vật chất và con người.
+ Chỉ áp dụng được tốt cho một số môn học cụ thể.
1.2.7. Bài giảng theo công nghệ dạy học hiện đại
Theo tài liệu nghiên cứu của GS.TS Nguyễn Xuân Lạc, giáo viên thường có
thói quen soạn bài như sau [5] :
Phần chữ:
Giáo viên sáng tác một phần dựa vào học vấn và kinh nghiệm dạy học của
mình, phần cịn lại thường đọc và biên soạn theo tài liệu tham khảo như: Sách, báo,
bài giảng với phương tiện thơng dụng là giấy, bút,một số người có dùng phương
tiện sao chụp, ...
Phần hình:
Giáo viên sáng tác một phần theo khả năng của mình, phần cịn lại được biên
soạn theo tài liệu tham khảo với phương tiện thông dụng như giấy, bút, một số
20
Luận văn thạc sĩ
người có dùng các thiết bị Scan, in, sao chụp, các phương tiện nghe nhìn như tranh
treo, phim, băng hình, khơng phải là thành phần trực tiếp của bài soạn, thường được
dùng phối hợp trên lớp.
Một số bài giảng theo cơng nghệ dạy học hiện đại cịn được gọi là bài giảng
điện tử, cần đáp ứng đồng thời hai yêu cầu cơ bản sau:
-
Là một bài giảng giáp mặt đạt chuẩn mực sư phạm;
-
Là một bài giảng từ xa qua mạng, người học có thể tái hiện đầy đủ những gì
giáo viên cung cấp.
Chủ thể
Khách thể
Hoạt động dạy
Học sinh
Giáo viên
Học sinh
Đối tượng lĩnh hội
Hoạt động học
Chủ thể
Khách thể
Hình 1 -3. Mơ hình mối quan hệ dạy và học cơ bản theo Hortsch
1.3. Phương tiện dạy học và vai trò của phương tiện dạy học:
1.3.1. Phương tiện dạy học:
ĐPT có thể hiểu là sự kết hợp các cơng cụ mang thơng tin khác nhau (văn
bản, âm thanh, hình ảnh) thành một hệ thống nhất để truyền thông tin giữa thầy và
trò. Về mặt giao tiếp, ngưởi sử dụng ĐPT không nhận thông tin một cách bị động
mà thông qua ĐPT họ có thể điều khiển,điều chỉnh, tham khảo, khai thác và lựa
chọn thơng tin theo mục đích dạy học.
1.3.2. Vai trò của phương tiện dạy học:
Ngày nay, với sự hỗ trợ của máy tính và các phương tiện hiện đại khác, vai
trò của ĐPT trong dạy học các môn kỹ thuật ngày càng tỏ rõ ưu thế. Cụ thể là ĐPT
đã và đang mở ra hướng mới trong việc thiết kế và thực hiện các bài giảng, đặc biệt
21
Luận văn thạc sĩ
các nội dung mang tượng . PTDH giúp HS dễ hiểu bài, hiểu bài sâu hơn và nhớ bài
lâu hơn. PTDH giúp làm sinh động nội dung học tập, nâng cao hứng thú học tập bộ
môn. PTDH còn giúp cho HS phát triển năng lực nhận thức, đặc biệt là khả năng
quan sát, tư duy (phân tích, tổng hợp, rút ra những kết luận có độ tin cậy cao…).
PTDH giúp cho GV tiết kiệm được thời gian trên lớp trong mỗi tiết học, điều khiển
được hoạt động nhận thức của HS, kiểm tra và đánh giá kết quả học tập của các em
được thuận lợi và có hiệu suất cao.
1.3.3. Các yêu cầu đối với phương tiện dạy học:
Tính khoa học sư phạm: Tính khoa học sư phạm là một chỉ tiêu
chính về chất lượng phương tiện dạy học. Chỉ tiêu này đặc trưng cho sự liên hệ giữa
mục tiêu đào tạo và giáo dục, nội dung phương pháp dạy học với cấu tạo và nội
dung của phương tiện.
Tính thẩm mỹ: các PTDH phải phù hợp với các tiêu chuẩn về tổ chức mơi
trường sư phạm.
Tính khoa học kỹ thuật: các PTDH phải có cấu tạo đơn giản, dễ điều khiển,
chắc chắn, có khối lượng và kích thước phù hợp, công nghệ chế tạo hợp lý và phải
áp dụng những thành tựu của khoa học kỹ thuật mới đặc biệt là đảm bảo các yêu
cầu về độ an tồn và khơng gây độc hại cho thầy và trị.
Tính kinh tế:
-Nội dung và đặc tính kết cấu của PTDH phải được tính tốn để với một số
lượng ít, chi phí nhỏ vẫn đảm bảo hiệu quả cao nhất.
-PTDH phải có tuổi thọ cao và chi phí bảo quản thấp.
1.4. Bài giảng điện tử
1.4.1. Khái niệm
Theo Vương Đình Thắng, BGĐT được hiểu là toàn bộ kế hoạch hoạt động
dạy học của giáo viên và hoạt động học tập của học sinh cùng các phương tiện dạy
và học (như tranh ảnh, biểu bảng, biểu đồ các video-clip …) của một tiết học, được
số hóa và cài đặt vào máy tính dưới dạng một chương trình nhằm thực hiện mục
đích của quá trình dạy học đã đặt ra [23, tr.103].
22
Luận văn thạc sĩ
Theo tác giả Lê Công Triêm, BGĐT là một hình thức tổ chức dạy học mà ở đó
tồn bộ kế hoạch hoạt động dạy học của giáo viên và học sinh đều được "chương
trình hóa" do giáo viên điều khiển thông qua môi trường Multimedia do máy vi tính
tạo ra [24, tr.44].
Từ các khái niệm trên đã được trình bầy ở trên, có thể nhận xét và đánh giá
như sau:
- Các điểm chung : Các tác giả đều cho rằng, BGĐT là bài giảng đã được
chương trình hóa và đưa vào máy vi tính.
1.4.2. Một số đặc trưng của bài giảng điện tử
Bài giảng điện tử là mơt chương trình hỗ trợ đồng thời cho hoạt động dạy
của thầy và hoạt động học của trò. Sự hỗ trợ đấy tạo điều kiện thuận lợi để giáo viên
có thể tổ chức và điều khiển tốt hoạt động nhận thức của HS-SV, để HS-SV phát
huy được tính tích cực, độc lập, sáng tạo chiếm lĩnh tri thức hình thành kỹ năng, kỹ
xảo.
Nội dung bài giảng điện tử bao gồm hệ thống các tri thức được trình bầy
dưới dạng văn bản (những sự giải thích, minh họa, chỉ dẫn, các câu hỏi và câu trả
lời), tranh, ảnh, hình vẽ, phim, biểu bảng, biểu đồ, đồ thị. Những văn bản, tranh ảnh
… đó lần lượt xuất hiện theo tiến trình giảng dạy nhờ vào thao tác đơn giản (nháy
chuột trái). Nhờ vậy, giáo viên được giảm nhẹ việc thuyết giảng, tiếp kiệm được
thời gian ở trên lớp. HS-SV không phải chờ giáo viên viết bảng quá lâu hay vẽ bản
vẽ hay thuyết trình mơ tả ngun lý làm việc... Tất cả thời gian của tiết học được
giáo viên sử dụng vào việc tổ chức thảo luận với người học; nêu thêm các câu hỏi
phụ để đào sâu, mở rộng vấn đề; tổ chức cho HS-SV tham gia xây dựng bài, hoạt
động của từng nhóm, từng cá thể HS-SV; hướng dẫn gợi mở HS-SV phát hiện hay
giải quyết các vấn đề đặt ra trong quá trình học tập.
Nét đặc trưng cơ bản của Bài giảng điện tử để phân biệt với bài giảng truyền
thống, đó là các kiến thức trong bài giảng được trình bầy dưới dạng văn bản, sơ đồ,
tranh ảnh, video – clip... và được liên kết giữa các đối tượng trong bài giảng.
23
