Luận án Tiến sĩ: Dạy học phần Cơ sở Kỹ thuật ngành Cơ khí theo hướng Quy nạp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ---------------- TRẦN VĂN VIỆT DẠY HỌC PHẦN CƠ SỞ KỸ THUẬT THEO HƯỚNG QUY NẠP TRONG ĐÀO TẠO NGÀNH CƠ KHÍ TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC KỸ THUẬT Hà Nội - 2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ---------------- TRẦN VĂN VIỆT DẠY HỌC PHẦN CƠ SỞ KỸ THUẬT THEO HƯỚNG QUY NẠP TRONG ĐÀO TẠO NGÀNH CƠ KHÍ TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG Ngành: Lý luận và Phương pháp dạy học Mã số: 9140110 LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1.TS Thái Thế Hùng 2.TS Nguyễn Xuân Lạc Hà Nội - 2020 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa có ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Hà Nội, ngày tháng 10 năm 2020 GV hướng dẫn Tác giả luận án PGS.TS Thái Thế Hùng GS.TS Nguyễn Xuân Lạc Trần Văn Việt i LỜI CẢM ƠN Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành: Quý thầy hướng dẫn: 1.TS Thái Thế Hùng, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội 2.TS Nguyễn Xuân Lạc, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tác giả hoàn thành luận án này. Ban Giám hiệu Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, quý Thầy (Cô) Viện Sư phạm kỹ thuật, Phòng Đào tạo Trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã giúp đỡ tạo điều kiện cho tác giả trong việc học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án.

Các cơ sở đào tạo nơi tác giả khảo sát và thực nghiệm sư phạm thành công. Toàn thể bạn bè và đồng nghiệp đã quan tâm, động viên tác giả để hoàn thành luận án. Tác giả luận án Trần Văn Việt ii MỤC LỤC MỞ ĐẦU…………………………………………………………………………. Lý do lựa chọn đề tài.

Mục đích nghiên cứu. Khách thể, đối tượng và phạm vi nghiên cứu. Khách thể nghiên cứu. Đối tượng nghiên cứu.

Phạm vi nghiên cứu. Giả thuyết khoa học. Nội dung và nhiệm vụ nghiên cứu. Nội dung nghiên cứu.

Nhiệm vụ nghiên cứu. Phương pháp nghiên cứu. Nhóm phương pháp nghiên cứu lý luận. Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn.

Nhóm các phương pháp hỗ trợ. Đóng góp của luận án. Cấu trúc của luận án. 4 CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA DẠY HỌC KỸ THUẬT HƯỚNG QUY NẠP VÀ THỰC TRẠNG DẠY HỌC PHẦN CƠ SỞ KỸ THUẬT THEO HƯỚNG QUY NẠP TRONG ĐÀO TẠO NGÀNH CƠ KHÍ TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG.

Tổng quan nghiên cứu vấn đề. Các nghiên cứu trên thế giới về dạy học và dạy học theo hướng quy nạp. Các nghiên cứu ở Việt Nam về dạy học và dạy học theo hướng quy nạp. Những nhận xét rút ra từ tổng quan nghiên cứu vấn đề và nhận định cho nghiên cứu của luận án.

Cơ sở lý luận của dạy học phần Cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp. Một số khái niệm. Lý luận về dạy học kỹ thuật hiện đại. Lý luận về dạy học kỹ thuật theo hướng quy nạp.

Quy trình dạy học phần Cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp. Đặc điểm của các học phần cơ sở kỹ thuật. Dạy học phần Cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp trong đào tạo ngành cơ khí trình độ cao đẳng. Phương pháp và quy trình dạy học theo hướng quy nạp.

Phương tiện dạy học theo hướng quy nạp. Thực trạng dạy học phần Cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp trong đào tạo ngành cơ khí trình độ cao đẳng. Mục đích khảo sát. Thiết kế phương pháp khảo sát.

Đối tượng và địa bàn khảo sát……………………………………… 28 1. Nội dung, công cụ và quy mô khảo sát…………………………. 31 Kết luận chương 1. 32 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ CÁC BÀI GIẢNG DẠY HỌC PHẦN CƠ SỞ KỸ THUẬT THEO HƯỚNG QUY NẠP TRONG ĐÀO TẠO NGÀNH CƠ KHÍ TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG.

Phân tích trường hợp chương trình đào tạo ngành/nghề cơ khí trình độ Cao đẳng. Định hướng lựa chọn nội dung soạn các bài giảng trong học phần Cơ sở kỹ thuật dạy học theo hướng quy nạp trong đào tạo. Quy trình soạn các bài giảng trong các học phần cơ sở kỹ thuật ngành cơ khí theo hướng quy nạp. 41 Kết luận chương 2.

109 CHƯƠNG 3: KIỂM NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ. Mục đích, nội dung, đối tượng kiểm nghiệm và đánh giá. Mục đích kiểm nghiệm và đánh giá. Nội dung kiểm nghiệm và đánh giá.

Đối tượng kiểm nghiệm. Phương pháp kiểm nghiệm và đánh giá. Phương pháp chuyên gia. Cách thực hiện.

Phương pháp thực nghiệm sư phạm. Nội dung thực nghiệm. Thành phần và đối tượng. Cách thực hiện.

114 Kết luận chương 3. 119 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. Quá trình nghiên cứu đạt được. Hướng nghiên cứu tiếp của đề tài.

Một số kiến nghị. 120 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 121 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN. 126 v DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TT Viết tắt Viết đầy đủ 1 B1,.

Bước 1,… 2 CNTT&TT Công nghệ thông tin và truyền thông 3 CNDH Công nghệ dạy học 4 CBQL Cán bộ quản lý 5 GV Giáo viên 6 ĐC Đối chứng 7 HHHH Hình học họa hình 8 HDDH Hướng dẫn dạy học 9 HĐDH Hoạt động dạy học 10 HW Phần cứng 11 MHH&MP Mô hình hóa và mô phỏng 12 MT Môi trường 13 ND Nội dung 14 NH Người học 15 PP Phương pháp 16 PPDH Phương pháp dạy học 17 QTDH Quy trình dạy học 18 QĐSPTT Quan điểm sư phạm tương tác 19 SGK Sách giáo khoa 20 SW Phần mềm 21 SV Sinh viên 22 SPKT Sư phạm kỹ thuật 23 SPTT Sư phạm tương tác 24 TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam 25 TN Thực nghiệm 26 VR Thực tế ảo 27 VKT Vẽ kỹ thuật 28 WIMP Windows, Icons, Menus, Pointers 29 2D, 3D Không gian vi DANH MỤC CÁC HÌNH Tên hình Trang Hình 1.1 Định hướng các lĩnh vực học thuật theo phương thức học 9 tập Hình 1.2 Hồ sơ vai trò của nhà giáo dục 10 Hình 1.3 Các thành tố cơ bản của quá trình dạy học 15 Hình 1.4 Công nghệ dạy học của Seels and Richey (1994) 15 Hình 2.1 Hình cắt đứng 44 Hình 2.2 Vật thể bị cắt nhiều mặt phẳng cắt 44 Hình 2.3 Hình biểu diễn véc tơ 45 Hình 2.4 Mặt phẳng ngẫu lực 46 Hình 2.5 Ngẫu lực được biểu diễn bằng vectơ mômen ngẫu lực 46 Hình 2.6 Hai lực cân bằng 47 Hình 2.7 Mô tả định luật thêm bớt hai lược cân bằng 47 Hình 2.8 Quy tắc tìm đặc trưng của các phản lực liên kết 48 Hình 2.9 Phản lực tựa 48 Hình 2.10 Khớp bản lề di dộng 49 Hình 2.11 Khớp bản lề cố định 49 Hình 2.12 Liên kết cối 49 Hình 2.13 Liên kết ngàm 50 Hình 2.14 Giao diện eDrawings 58 Hình 2.15 Mô hình hóa 58 Hình 2.16 Vật thể được di chuyển 59 Hình 2.17 Vật thể bị cắt theo phương chiếu đứng XZ 59 Hình 2.18 Vật thể bị cắt theo phương chiếu bằng 60 Hình 2.19 Vật thể bị cắt theo phương chiếu cạnh 60 Hình 2.20 Mô hình hóa bị cắt vị trí bất kỳ 61 Hình 2.21 Vật thể bị ẩn/hiện 61 Hình 2.22 Puly định hướng 62 Hình 2.23 Puly định hướng (tách rời chi tiết) 62 Hình 2.24 Vật thể bị cắt nhiều mặt phẳng cắt 63 Hình 2.25 Vật thể bị xoay 63 Hình 2.26 Vật thể khung lưới 64 vii Hình 2.27 Vật thể thu nhỏ, phóng to 64 Hình 2.28 Thuộc tính của mô hình.29 Giao diện chính của GeoGebra 66 Hình 2.30 Tam giác ABC và đường tròn ngoại tiếp.31 Giao diện Cabri 3Dv2 68 Hình 2.32 Hình chiếu xuyên tâm 68 Hình 2.33 Hình chiếu song song 69 Hình 2.34 Hình chiếu vuông góc 69 Hình 2.35 Hình chiếu trục đo 70 viii DANH MỤC CÁC BẢNG Tên Bảng Trang Bảng 1.1 Cách học của học sinh 31 Bảng 2.1 Thành phần hoá học của một số nhãn hiệu thép hợp kim dụng cụ 51 Bảng 3.1 Thành phần và đối tượng thực nghiệm 113 Bảng 3.2 Kết quả kiểm tra của những lớp đối chứng và thực nghiệm 115 Bảng 3.3 Bảng phân phối Fi.4 Bảng tầng suất fi 116 Bảng 3.5 Bảng số liệu để tính phương sai, độ lệch chuẩn và hệ số biến thiên 117 của những lớp đối chứng Bảng 3.6 Bảng số liệu để tính phương sai, độ lệch chuẩn và hệ số biến thiên 117 của những lớp thực nghiệm Bảng 3. 7 Bảng số liệu để tính phương sai, độ lệch chuẩn và hệ số biến thiên 118 của những lớp thực nghiệm DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ Tên Sơ đồ Trang Sơ đồ 1.1 Các bước học theo vòng quy nạp 25 DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ Tên Biểu đồ Trang Biểu đồ 1.1 Đồ thị phân bố phương pháp giảng dạy 29 Biểu đồ 1.2 Đồ thị phân bố phương tiện trong giảng dạy 30 Biểu đồ 1.3 Đồ thị phân bố ứng dụng phần mềm 30 ix MỞ ĐẦU 1. Lý do lựa chọn đề tài Đề tài “Dạy học phần Cơ sở kỹ thuật theo hướng quy nạp trong đào tạo ngành cơ khí trình độ cao đẳng” được tác giả chọn nhằm đổi mới phương pháp dạy học để góp phần nâng cao chất lượng, hiệu quả dạy học trong các trường Cao đẳng kỹ thuật với các lý do như sau: Một là, thực hiện theo Nghị quyết số 29-NQ/TW ngày 04 tháng 11 năm 2013 Hội nghị lần thứ 8 BCH Trung ương khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa, hiện đại hóa trong điều kiện kinh tế thị trường, định hướng xã hội chủ nghĩa và hội nhập quốc tế [1]. Trong các nội dung đổi mới như: Chương trình đào tạo, phương pháp dạy và học theo hướng hiện đại, phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức, kỹ năng của người học.

Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở để người học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kỹ năng, phát triển năng lực. Chuyển từ học chủ yếu trên lớp sang tổ chức hình thức học tập đa dạng, chú ý các hoạt động xã hội, ngoại khóa, nghiên cứu khoa học. Đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông trong dạy và học, thay đổi hình thức và phương pháp kiểm tra, thi và đánh giá kết quả giáo dục và đào tạo bảo đảm trung thực, khách quan, chính xác, theo yêu cầu phát triển năng lực, phẩm chất người học, giáo dục nghề nghiệp., nghiên cứu ứng dụng công nghệ thông tin trong công tác quản lý và hoạt động giáo dục, đào tạo và dạy nghề (đặc biệt là ứng dụng công nghệ 4.0 vào các hoạt động Giáo dục nghề nghiệp).