Các biện pháp đưa nội dung mô phỏng lên mạng trong dạy học ngành tin học

- 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI.
- TRẦN QUANG TÙNG CÁC BIỆN PHÁP ĐƯA NỘI DUNG MÔ PHỎNG LÊN MẠNG TRONG DẠY HỌC NGÀNH TIN HỌC CHUYÊN NGÀNH: SƯ PHẠM KĨ THUẬT LUẬN VĂN THẠC SỸ SƯ PHẠM KĨ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS.
- øng dông thµnh tùu cña c«ng nghÖ th«ng tin vµo lÜnh vùc gi¸o dôc – ®µo t¹o nh»m n©ng cao chÊt l−îng vµ hiÖu qu¶ d¹y häc a néi dung m« pháng lªn m¹ng lµ mét vÊn ®Ò kü thuËt cÇn ®−îc gi¶i quyÕt .
- Ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu.
- Cấu trúc nội dung luận văn.
- tæng quan vÒ ph−¬ng ph¸pm« pháng trªn m¸y tÝnh.
- 18 1.2 CÊu tróc cña ph−¬ng ph¸p m« pháng.
- 23 1.3 Ph−¬ng ph¸p m« pháng trong d¹y häc.
- 24 1.4 Ph−¬ng ph¸p m« pháng trªn m¸y tÝnh.
- 31.4.1 Quá trình mô phỏng số trên máy tính.
- 4.2 Các yêu cầu đối với mô hình (nội dung mô phỏng) xây dựng trên máy tính.
- 28 1.4.3 Quy trình xây dựng nội dung mô phỏng trên máy tính.
- 30 1.5 TÝnh −u viÖt cña viÖc d¹y häc b»ng ph−¬ng ph¸p m« pháng trªn m¸y tÝnh.
- 32 Ch−¬ng 2: d¹y - häc tõ xa qua m¹ng.
- 35 2.1 Qu¸ tr×nh ph¸t triÓn c¸c hÖ thèng d¹y häc.
- 35 2.2 Kh¸i niÖm vÒ d¹y – häc tõ xa qua m¹ng.
- 39 2.2.2 C¸c ®Æc ®iÓm chung cña d¹y – häc tõ xa qua m¹ng.
- 41 2.2.3 KiÕn tróc hÖ thèng d¹y – häc tõ xa qua m¹ng.
- 41 2.2.4 C¸c ®èi t−îng tham gia trong d¹y – häc tõ xa qua m¹ng.
- 43 2.2.5 C¸c ®¬n vÞ häc tËp cña d¹y – häc tõ xa qua m¹ng.
- 44 2.2.6 C¸c c«ng cô sö dông trong d¹y – häc tõ xa qua m¹ng.
- 47 2.3 T×nh h×nh ¸p dông c¸c ph−¬ng ph¸p vµ ph−¬ng tiÖn d¹y häc hiÖn ®¹i trong d¹y vµ häc ë ViÖt Nam hiÖn nay.
- 59 2.4 C¬ së vËt chÊt phôc vô cho viÖc d¹y – häc tõ xa qua m¹ng ë ViÖt Nam.
- 64 2.5.1 Khó khăn về cơ sở vật chất.
- 66 2.5.3 Khó khăn đối với giáo viên.
- c¸c biÖn ph¸p ®−a néi dung m« pháng lªn m¹ng trong d¹y häc ngµnh tin häc.
- 69 3.1 Đề xuất các giải pháp giúp giáo viên lựa chọn phần mềm thích hợp để xây dựng nội dung mô phỏng.
- 69 3.2 Đề xuất các giải pháp chuyển đổi các tập tin mô phỏng đã được tạo từ trước đạt yêu cầu dạy – học từ xa qua mạng.
- 74 3.2.1 Chuẩn Media của E-Learning quy định đối với định dạng file ảnh.
- 77 3.2.3 Chuẩn Media của E-Learning quy định đối với định dạng file video.
- 80 3.3 Một số giải pháp giúp cho việc tăng tốc độ upload, download nội dung mô phỏng theo yêu cầu của dạy – học từ xa qua mạng.
- 83 3.4 Đề xuất giải pháp đưa nội dung mô phỏng lên mạng.
- 5LỜI CẢM ƠN Sau sáu tháng nghiên cứu và làm việc khẩn trương với sự giúp đỡ, hướng dẫn tận tình của TS.
- Köhler (trường đại học tổng hợp kỹ thuật Dresden, khoa Khoa Học Giáo Dục, viện Sư Phạm Nghề) luận văn “Các biện pháp đưa nội dung mô phỏng lên mạng trong dạy học ngành tin học” đã cơ bản hoàn thành.
- Köhler đã trực tiếp hướng dẫn tôi hoàn thành luận văn này.
- Tôi cũng xin được gửi lời cảm ơn chân thành đến các thầy, cô trong khoa Sư Phạm Kĩ Thuật, trung tâm đào tạo và bồi dưỡng sau đại học trường đại học Bách Khoa – Hà Nội, các thầy trong ban giám hiệu và khoa Công Nghệ Thông Tin trường cao đẳng Công Nghiệp Nam Định đã giúp đỡ tôi rất nhiều về kiến thức chuyên môn, tài liệu nghiên cứu để tôi có thể hoàn thành luận văn.
- 6DANH MỤC BẢNG BIỂU VÀ HÌNH VẼ Sơ đồ 1.1: Sơ đồ phân loại mô hình Sơ đồ 1.2: Quá trình mô phỏng Sơ đồ 1.3 : Cấu trúc PPMP trong dạy học Sơ đồ 1.4: Quá trình mô phỏng số Sơ đồ 1.5: Quy trình xây dựng nội dung mô phỏng trên máy tính Bảng 2.1: Các hệ thống dạy học qua sự thay đổi quá trình khách thể hóa Bảng 2.2: Các hệ thống dạy – học ( Cấu trúc dạy – học – Loại hình phần mềm ) Hình 2.3: Kiến trúc hệ thống dạy – học từ xa qua mạng Hình 2.4: Các đối tượng tham gia trong dạy – học từ xa qua mạng Hình 2.5: Các đơn vị học tập của dạy – học từ xa qua mạng Hình 2.6: Các công cụ sử dụng trong dạy - học từ xa qua mạng Hình 2.7: Công cụ lưu trữ, quản lý và phân phối nội dung Hình 2.8: Thông tin cung cấp trong chuẩn trao đổi thông tin Hình 3.1: Giao diện mô phỏng thuật toán sắp xếp nổi bọt Hình 3.2: Giao diện phần mềm Graphic Convertor Pro Hình 3.3: Giao diện công cụ MP3 maker Hình 3.4: Giao diện phần mềm FairStar Audio Convertor Hình 3.5: Giao diện phần mềm Silisoft PSP Converter Hình 3.6 : Giao diện công cụ chuyển đổi định dạng File AVI thành MPEG.
- 7DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BC-VT Bưu chính – Viễn thông CAI Computer Assisted (Aided) Instruction CBT Computer Based Training CMS Content Management System CNTT Công nghệ thông tin CNTT&TT Công nghệ thông tin & truyền thông GD-ĐT Giáo dục – đào tạo IE Internet Explorer LCMS Learning Content Management System LMS Learning Management System WWW World Wide Web.
- Cuộc cách mạng khoa học – công nghệ tiếp tục phát triển với những bước tiến nhảy vọt đã tác động tới tất cả các lĩnh vực, làm biến đổi nhanh chóng và sâu sắc đời sống vật chất, tinh thần của xã hội.
- Khoảng cách giữa các phát minh khoa học – công nghệ và áp dụng vào thực tiễn ngày càng thu hẹp lại, kho tàng kiến thức của nhân loại ngày càng đa dạng, phong phú và tăng theo cấp số nhân[9].
- Giáo dục là nền tảng của sự phát triển khoa học – công nghệ, phát triển nguồn nhân lực đáp ứng nhu cầu của xã hội hiện đại và đóng vai trò chủ yếu trong việc nâng cao ý thức dân tộc, tinh thần trách nhiệm và năng lực của các thế hệ hiện nay và mai sau[9].
- Đổi mới giáo dục đang diễn ra trên quy mô toàn cầu.
- Bối cảnh trên đã tạo nên những thay đổi sâu sắc trong giáo dục, từ quan niệm về chất lượng giáo dục, xây dựng nhân cách người học đến cách tổ chức quá trình và hệ thống giáo dục.
- Nhà trường từ chỗ khép kín chuyển sang mở cửa rộng rãi, đối thoại với xã hội, gắn bó chặt chẽ với nghiên cứu khoa học – công nghệ và ứng dụng, người dạy thay vì chỉ truyền đạt tri thức chuyển sang cung cấp cho người học phương pháp thu nhận thông tin một cách có hệ thống, có tư duy phân tích và tổng hợp.
- “Đất nước ta đang trong thời kỳ xây dựng và phát triển.
- Để có thể đi tắt đón đầu từ một đất nước kém phát triển thì vai trò của giáo dục và khoa học – công nghệ lại càng có tính quyết định.
- Giáo dục phải đi trước một bước, nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực và bồi dưỡng nhân tài để thực hiện thành công các mục tiêu của chiến lược phát triển kinh tế - xã hội” [7].
- Bối cảnh quốc tế và trong nước vừa tạo thời cơ lớn, vừa đặt ra những thách thức không nhỏ cho giáo dục nước ta.
- Sự đổi mới và phát triển giáo dục đang diễn ra trên quy mô toàn cầu tạo cơ hội tốt để giáo dục Việt Nam nhanh chóng tiếp cận với các xu thế mới, tri thức mới, những cơ sở lý luận, phương thức tổ chức, nội dung giảng dạy hiện đại.
- Giáo dục Việt Nam cần tận dụng các kinh nghiệm quốc tế để đổi mới và phát triển, hướng tới một xã hội học tập nhằm đáp ứng nhu cầu đào tạo nguồn nhân lực cho xã hội.
- 1.2 Ứng dông thµnh tùu cña c«ng nghÖ th«ng tin vµo lÜnh vùc gi¸o dôc – ®µo t¹o nh»m n©ng cao chÊt l−îng vµ hiÖu qu¶ d¹y häc Cuộc cách mạng khoa học – công nghệ trên thế giới đang trên đà phát triển với những tiến bộ vượt bậc, đặc biệt là những thành tựu của công nghệ thông tin (CNTT) đã nhanh chóng được ứng dụng vào nhiều mặt đời sống xã hội, trong đó bao gồm cả hoạt động giáo dục và đào tạo.
- Từ thập niên 90 thế kỷ XX, Đảng, Nhà nước và ngành Giáo Dục nước ta đã đặc biệt quan tâm đến vấn đề ứng dụng CNTT nhằm thúc đẩy quá trình đổi mới phương pháp dạy học và góp phần nâng cao hiệu quả đào tạo.
- Sự quan tâm trên thể hiện rõ trong tinh thần của nghị quyết T.Ư II khoa VIII: “Phải đối mới phương pháp giáo dục, đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện thành nếp tư duy sáng tạo của người học.
- Từng bước áp dụng các phương pháp tiên tiến và phương tiện hiện đại vào quá trình dạy.
- Tinh thần này được cụ thể hóa trong các chỉ thị 58 – CT/ TW của bộ Chính trị và chỉ thị 29/2001/ CT – BGD&ĐT của bộ trưởng bộ Giáo Dục & Đào Tạo yêu cầu các cấp quản lý, các cơ sở giáo dục và đào tạo cần nâng cao nhận thức về vai trò của công nghệ thông tin, cụ thể là “Nhận thức rõ nhiệm vụ phát triển nguồn nhân lực CNTT và ứng dụng CNTT trong giáo dục và đào tạo là nhiệm vụ quan trọng có ý nghĩa quyết định tới sự phát triển CNTT của đất nước” [8].
- Đồng thời bộ cũng đề ra mục tiêu cụ thể của ngành trong giai đoạn tới là “Đẩy mạnh ứng dụng CNTT trong giáo dục và đào tạo ở tất cả các cấp học, bậc học, ngành học theo hướng sử dụng CNTT như là công cụ hỗ trợ đắc lực nhất cho đổi mới phương pháp giảng dạy, học tập ở tất cả các môn học” [8].
- Trong những năm gần đây các thành tựu của công nghệ thông tin nói chung, công nghệ dạy học nói riêng đã dần được áp dụng trong quá trình dạy học tại các cơ sở đào tạo.
- Đó chính là việc sử dụng các phương tiện kĩ thuật mới, đặc biệt là sự góp mặt của máy tính cá nhân với nhiều nhiệm vụ khác nhau trong việc dạy học.
- Nhiều phần mềm trợ giúp học tập đã được xây dựng và đưa vào triển khai ứng dụng, chứng tỏ là công cụ hỗ trợ đắc lực cho quá trình dạy – học, tạo điều kiện cho khả năng mở rộng, đào sâu kiến thức, phát huy tính chủ động, sáng tạo của học sinh.
- Sự tăng nhanh của tri thức nhân loại, của các kiến thức cần thu nhận đã khiến cho việc giảng dạy không không thể chỉ bó hẹp trong các phương pháp và phương tiện dạy học truyền thống.
- Người giáo viên cần phải sử dụng đồng thời nhiều phương pháp phương tiện khác nhau nhằm làm cho giờ học trở nên sinh động, và đặc biệt là hỗ trợ quá trình tư duy, thu nhận kiến thức của học viên.
- Sinh viên ngày nay ngoài việc tiếp thu kiến thức trên lớp cần phải chủ động tìm kiếm các thông tin bổ sung từ kho thông tin khổng lồ của nhân loại, đó chính là mạng thông tin toàn cầu Internet.
- 11 Tuy nhiên do các nguyên nhân chủ quan cũng như khách quan, những khó khăn về cơ sở vật chất cũng như trình độ của đội ngũ giáo viên nên việc ứng dụng các thành tựu của công nghệ thông tin trong quá trình dạy học hiện nay ở nước ta vẫn còn diễn ra chưa thật đồng đều, nhiều khi còn mang tính tự phát cá nhân.
- 1.3 §−a néi dung m« pháng lªn m¹ng lµ mét vÊn ®Ò kü thuËt cÇn ®−îc gi¶i quyÕt Sự tham gia của công nghệ thông tin và truyền thông trong lĩnh vực giáo dục đã tạo ra một sự thay đổi mạnh mẽ.
- Nhiều phương pháp, hình thức giảng dạy mới như đào tạo từ xa, đào tạo trực tuyến đặc biệt là sự ra đời và phát triển của một xu hướng học tập hiện đại E-learning (học tập điện tử) đã mở ra cho người học một không gian học tập vô cùng rộng lớn, mọi người đều có thể học tập ở mọi nơi, mọi lúc tùy thuộc vào nhu cầu và khả năng của bản thân.
- Ngoài ra sự phát triển của khoa học kỹ thuật, sự thay đổi trong môi trường làm việc và xã hội đã đặt ra yêu cầu cho mỗi con người phải luôn tự đào tạo, nâng cao kiến thức của bản thân nhằm đáp ứng nhu cầu công việc.
- Sự xuất hiện và phát triển của các hình thức đào tạo từ xa, đào tạo trực tuyến, E-learning cũng như nhu cầu học tập mọi lúc, mọi nơi của người học đã đặt ra những yêu cầu đối với các cơ sở đào tạo nói chung, đặc biệt đối với mỗi giáo viên phải thay đổi phương pháp giảng dạy sao cho phù hợp.
- Bài giảng của giáo viên cần được xây dựng sao cho không những chỉ phục vụ cho việc giảng dạy giáp mặt mà còn sẵn sàng cho việc giảng dạy từ xa qua mạng Internet.
- Cùng với việc kết nối Internet đến các cơ sở đào tạo, việc xây dựng hệ thống mạng phục vụ cho giáo dục (EduNet) thì khả năng đưa các tài liệu giảng dạy, tài liệu phục vụ học tập lên mạng là rất lớn.
- 12Trường cao đẳng Công Nghiệp Nam Định do nắm bắt được xu thế phát triển của giáo dục và theo đúng mục tiêu của ngành là “đẩy mạnh ứng dụng CNTT trong giáo dục và đào tạo ở tất cả các cấp học, bậc học, ngành học” [8], đến nay Nhà trường đã trang bị 2 máy chủ, 4 phòng máy vi tính mỗi phòng có 30 máy, các phòng ban, các khoa, tổ môn đều được trang bị máy tính, máy in và được kết nối vào mạng nội bộ của trường.
- Nhà trường còn xây dựng trang web đặt tại địa chỉ www.nicoll.edu.net nhằm mục đích quảng bá hình ảnh, giới thiệu các dịch vụ đào tạo của Nhà trường.
- Vấn đề dạy – học từ xa qua mạng đã được khoa công nghệ thông tin thử nghiệm từ năm 2002, hiện nay đã có một số giáo trình ngành tin học được tải lên mạng tại trang web của Nhà trường.
- Tuy nhiên qua quá trình soạn bài giảng và đưa tài liệu lên mạng, tác giả nhận thấy một vấn đề mà các giáo viên thường gặp phải đó là do những giới hạn nhất định về mặt kỹ thuật truyền thông, ví dụ như tốc độ đường truyền nên không phải tài liệu nào cũng dễ dàng đưa lên mạng được.
- Đặc biệt là các nội dung mô phỏng thường có dung lượng lớn điều này đã gây rất nhiều khó khăn cho giáo viên trong việc upload các nội dung mô phỏng lên mạng cũng như người học muốn download về để học tập.
- Qua khảo sát đối với giáo viên ở một số các trường đại học, cao đẳng khác thì đưa nội dung mô phỏng lên mạng sao cho đạt yêu cầu của dạy – học từ xa cũng là vấn đề họ đang gặp phải.
- Xuất phát từ những thực tiễn đã trình bày ở trên tác giả luận văn chọn đề tài “Các biện pháp đưa nội dung mô phỏng lên mạng trong dạy học ngành tin học.
- Môc ®Ých vµ nhiÖm vô nghiªn cøu MỤC ĐÍCH Trên cơ sở nghiên cứu nội dung các bài giảng tin học, đề xuất các biện pháp đưa nội dung mô phỏng lên mạng bảo đảm tính khoa học, sư phạm, hiệu quả và kinh tế.
- NHIỆM VỤ − Nghiên cứu về phương pháp mô phỏng trên máy tính.
- Nghiên cứu dạy – học qua mạng, các chuẩn cho bài giảng dạy – học từ xa qua mạng, các tiêu chí cho nội dung mô phỏng.
- Đề xuất các giải pháp giúp giáo viên ngành tin lựa chọn phần mềm phù hợp để xây dựng nội dung mô phỏng.
- Đề xuất các giải pháp chuyển đổi các nội dung mô phỏng đã được xây dựng sẵn phù hợp với yêu cầu dạy – học từ xa qua mạng.
- Đề xuất các giải pháp đưa nội dung mô phỏng lên mạng.
- §èi t−îng vµ ph¹m vi nghiªn cøu ®èi t−îng nghiªn cøu: Quá trình dạy học tin học từ xa qua mạng.
- ph¹m vi nghiªn cøu: Các biện pháp đưa nội dung mô phỏng (của bài giảng ngành tin học) lên mạng theo hình thức dạy – học từ xa.
- ®èi t−îng ¸p dông: Áp dụng cho giáo viên tại các trường đại học, cao đẳng, trung học, dạy nghề ngành công nghệ thông tin ở Việt Nam.
- Gi¶ thiÕt khoa häc Nếu thực hiện được việc lựa chọn chương trình, phần mềm xây dựng nội dung mô phỏng, công cụ chuyển đổi hợp lý sẽ tạo thuận lợi cho việc đưa nội dung mô phỏng lên mạng.
- Ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu − Phương pháp nghiên cứu lý thuyết (tham khảo tài liệu, phân tích, đánh giá, tổng hợp các tài liệu có liên quan đến luận văn.
- Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm (quan sát, xây dựng chương trình thử nghiệm.
- CẤU TRÚC NỘI DUNG LUẬN VĂN Luận văn gồm có 3 chương: Chương 1: Tổng quan về phương pháp mô phỏng trên máy tính Chương 2: Dạy – học từ xa qua mạng Chương 3: Các giải pháp đưa nội dung mô phỏng lên mạng trong dạy học ngành tin học.
- 16CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP MÔ PHỎNG TRÊN MÁY TÍNH 1.1 KHÁI NIỆM 1.1.1 Mô phỏng (Simulation) Mô phỏng từ lâu đã được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như: kỹ thuật, kinh tế, xã hội… Trong khoa học và công nghệ, mô phỏng là con đường nghiên cứu thứ ba, song song với nghiên cứu lý thuyết thuần túy và nghiên cứu thực nghiệm trên đối tượng thực.
- Có nhiều quan điểm xung quanh khái niệm mô phỏng: Theo từ điển tiếng việt [17], mô phỏng là phỏng theo.
- Nancy Roberts và đồng nghiệp (Mỹ) [4] giải thích: Mô phỏng có nghĩa là bắt chước.
- Đặc tính của mô phỏng là bắt chước một cái gì đó

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt