Đang tải... (xem toàn văn)
MỞ ĐẦU1. Lý do chọn đề tài Trong trường đại học, việc học tập của sinh viên không thể là thụ động tiếp thu bài giảng của GV, mà phải là sự tham gia tích cực vào các hoạt động học tập, độc lập sáng tạo, tích cực tham gia các hoạt động tập thể để có thể tham gia vào các hoạt động sản xuất và xã hội sau này. Việc dạy của GV không chỉ là cung cấp kiến thức, mà phải tạo cho sinh viên có cơ hội tham gia khám phá thế giới thực, phân tích và giải quyết vấn đề. Kết quả cần rèn luyện cho sinh viên là tính năng động cá nhân, tư duy sáng tạo, năng lực thực hành giỏi, khả năng hợp tác, khả năng giải quyết các vấn đề mà thực tiễn đặt ra.Dựa trên phân tích đặc điểm nội dung kiến thức chúng tôi nhận thấy những ứng dụng của Vật lí trong kỹ thuật chưa được quan tâm đúng mức mặc dù có nhiều cơ hội để thực hiện điều đó. Đối chiếu với mục tiêu chương trình đào tạo, để rèn luyện năng lực giải quyết các bài toán gắn với thực tiễn chuyên ngành đào tạo thì cần đưa SV vào các tình huống để giải quyết các vấn đề thực tiễn trên cơ sở vận dụng các kiến thức đã học.Như vậy, để tạo sự khớp nối giữa kiến thức Vật lí đại cương với kiến thức chuyên ngành thì cần tổ chức dạy Vật lí đại cương theo hướng gắn với chuyên ngành, trong đó việc tổ chức dạy học dự án có nhiều ưu thế để thực hiện điều này.Đó là lí do chúng tôi chọn đề tài: “Tổ chức dạy học dự án trong dạy học Vật lí đại cương nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo và phát triển tư duy kỹ thuật của sinh viên ngành kỹ thuật”.2. Mục đích nghiên cứu Tổ chức dạy học dự án một số nội dung kiến thức phần “Cơ học chất điểm, Điện trường và vật dẫn, Từ trường và cảm ứng điện từ” chương trình Vật lí đại cương nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo và phát triển tư duy kỹ thuật cho SV ngành kỹ thuật khi giải quyết các vấn đề thực tiễn gắn với chuyên ngành.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Hoạt động dạy của giảng viên và hoạt động học tập, nghiên cứu của sinh viên trường Đại học GTVT theo tiến trình dạy học dự án khi dạy học một số nội dung kiến thức phần “Cơ học chất điểm, Điện trường và vật dẫn, Từ trường và cảm ứng điện từ” chương trình Vật lí đại cương. 4. Giả thuyết khoa học Nếu vận dụng cơ sở lý luận của DHDA cùng với việc phân tích đặc điểm nội dung kiến thức cần dạy thì có thể tổ chức DHDA trong dạy học một số kiến thức Vật lí đại cương phần “Cơ học chất điểm, Điện trường và vật dẫn, Từ trường và cảm ứng điện từ”chương trình Vật lí đại cương nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo và phát triển tư duy kỹ thuật cho SV ngành kỹ thuật.5. Nhiệm vụ nghiên cứu Nghiên cứu cơ sở lý luận của dạy học dự án và điều tra thực tiễn dạy học Vật lí đại cương tại trường ĐH GTVT (khảo sát, điều tra, phân tích khó khăn, thuận lợi,..). Từ đó đề xuất tiến trình DHDA cho SV ngành kỹ thuật. Phân tích đặc điểm nội dung kiến thức phần “Cơ học chất điểm, Điện trường và vật dẫn, Từ trường và cảm ứng điện từ”giáo trình Vật lí đại cương cho SV ngành kỹ thuật. Đề xuất nội dung các dự án và thiết kế tiến trình dạy học dự án theo hướng gắn với chuyên ngành một số kiến thức phần “Cơ học chất điểm, Điện trường và vật dẫn, Từ trường và cảm ứng điện từ” chương trình Vật lí đại cương nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo và phát triển tư duy kỹ thuật cho SV trong quá trình học tập. Tiến hành thực nghiệm sư phạm các tiến trình đã thiết kế để đánh giá tính khả thi và hiệu quả của nó đối với việc phát huy tính tích cực, sáng tạo và phát triển tư duy kỹ thuật cho SV ngành kỹ thuật.6. Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu các tài liệu về tâm lí học, lý luận dạy học đại học, lý luận dạy học hiện đại, lý luận dạy học Vật lí, các văn kiện đại hội Đảng về đổi mới giáo dục, các bài báo, tạp chí có liên quan... Nghiên cứu giáo trình Vật lí đại cương, trọng tâm là các kiến thức phần “Cơ học chất điểm, Điện trường và vật dẫn, Từ trường và cảm ứng điện từ” và tài liệu khoa học liên quan. Nghiên cứu việc ứng dụng các kiến thức Vật lí đại cương vào trong thực tiễn ngành kỹ thuật tại trường ĐHGTVT Nghiên cứu các tài liệu liên quan đến việc tích hợp công nghệ, sử dụng các phần mềm tin học hỗ trợ, nhằm phát huy tối đa hiệu quả của dạy học. Điều tra bằng phiếu và phỏng vấn về thực trạng dạy học kiến thức phần “Cơ học chất điểm, trường tĩnh điện, từ trường và cảm ứng điện từ” thuộc chương trình Vật lí đại cương của giảng viên và sinh viên trường Đại học GTVT. Tiến hành thực nghiệm sư phạm trên đối tượng là sinh viên trường Đại học GTVTcơ sở 2.7. Những điểm mới của luận án Đề xuất được tiến trình DHDA cho SV đại học ngành kỹ thuật và chứng tỏ tính khả thi của nó trong quá trình TNSP tại trường ĐH GTVT cơ sở 2 Phân tích đặc điểm nội dung kiến thức phần “Cơ học chất điểm, Điện trường và vật dẫn, Từ trường và cảm ứng điện từ” thuộc chương trình Vật lí đại cương cho SV ngành kỹ thuật để chỉ ra những ứng dụng kỹ thuật của Vật lí có thể vận dụng giải quyết các bài toán thực tiễn chuyên ngành. Thiết kế được dự án gắn với chuyên ngành xây dựng dân dụng và công nghiệp, dự án gắn với chuyên ngành xây dựng công trình giao thông, dự án giáo dục bảo vệ môi trường trong GTVT theo tiến trình DHDA cho SV ngành kỹ thuật đã đề xuất.
1 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Trong trường đại học, việc học tập sinh viên thụ động tiếp thu giảng GV, mà phải tham gia tích cực vào hoạt động học tập, độc lập sáng tạo, tích cực tham gia hoạt động tập thể để tham gia vào hoạt động sản xuất xã hội sau Việc dạy GV không cung cấp kiến thức, mà phải tạo cho sinh viên có hội tham gia khám phá giới thực, phân tích giải vấn đề Kết cần rèn luyện cho sinh viên tính động cá nhân, tư sáng tạo, lực thực hành giỏi, khả hợp tác, khả giải vấn đề mà thực tiễn đặt Dựa phân tích đặc điểm nội dung kiến thức nhận thấy ứng dụng Vật lí kỹ thuật chưa quan tâm mức có nhiều hội để thực điều Đối chiếu với mục tiêu chương trình đào tạo, để rèn luyện lực giải toán gắn với thực tiễn chuyên ngành đào tạo cần đưa SV vào tình để giải vấn đề thực tiễn sở vận dụng kiến thức học Như vậy, để tạo khớp nối kiến thức Vật lí đại cương với kiến thức chun ngành cần tổ chức dạy Vật lí đại cương theo hướng gắn với chuyên ngành, việc tổ chức dạy học dự án có nhiều ưu để thực điều Đó lí chúng tơi chọn đề tài: “Tổ chức dạy học dự án dạy học Vật lí đại cương nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo phát triển tư kỹ thuật sinh viên ngành kỹ thuật” Mục đích nghiên cứu Tổ chức dạy học dự án số nội dung kiến thức phần “Cơ học chất điểm, Điện trường vật dẫn, Từ trường cảm ứng điện từ”- chương trình Vật lí đại cương nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo phát triển tư kỹ thuật cho SV ngành kỹ thuật giải vấn đề thực tiễn gắn với chuyên ngành Đối tượng phạm vi nghiên cứu Hoạt động dạy giảng viên hoạt động học tập, nghiên cứu sinh viên trường Đại học GTVT theo tiến trình dạy học dự án dạy học số nội dung kiến thức phần “Cơ học chất điểm, Điện trường vật dẫn, Từ trường cảm ứng điện từ”- chương trình Vật lí đại cương Giả thuyết khoa học Nếu vận dụng sở lý luận DHDA với việc phân tích đặc điểm nội dung kiến thức cần dạy tổ chức DHDA dạy học số kiến thức Vật lí đại cương phần “Cơ học chất điểm, Điện trường vật dẫn, Từ trường cảm ứng điện từ”-chương trình Vật lí đại cương nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo phát triển tư kỹ thuật cho SV ngành kỹ thuật Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu sở lý luận dạy học dự án điều tra thực tiễn dạy học Vật lí đại cương trường ĐH GTVT (khảo sát, điều tra, phân tích khó khăn, thuận lợi, ) Từ đề xuất tiến trình DHDA cho SV ngành kỹ thuật - Phân tích đặc điểm nội dung kiến thức phần “Cơ học chất điểm, Điện trường vật dẫn, Từ trường cảm ứng điện từ”-giáo trình Vật lí đại cương cho SV ngành kỹ thuật 2 - Đề xuất nội dung dự án thiết kế tiến trình dạy học dự án theo hướng gắn với chuyên ngành số kiến thức phần “Cơ học chất điểm, Điện trường vật dẫn, Từ trường cảm ứng điện từ” - chương trình Vật lí đại cương nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo phát triển tư kỹ thuật cho SV trình học tập - Tiến hành thực nghiệm sư phạm tiến trình thiết kế để đánh giá tính khả thi hiệu việc phát huy tính tích cực, sáng tạo phát triển tư kỹ thuật cho SV ngành kỹ thuật Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu tài liệu tâm lí học, lý luận dạy học đại học, lý luận dạy học đại, lý luận dạy học Vật lí, văn kiện đại hội Đảng đổi giáo dục, báo, tạp chí có liên quan - Nghiên cứu giáo trình Vật lí đại cương, trọng tâm kiến thức phần “Cơ học chất điểm, Điện trường vật dẫn, Từ trường cảm ứng điện từ” tài liệu khoa học liên quan - Nghiên cứu việc ứng dụng kiến thức Vật lí đại cương vào thực tiễn ngành kỹ thuật trường ĐHGTVT - Nghiên cứu tài liệu liên quan đến việc tích hợp cơng nghệ, sử dụng phần mềm tin học hỗ trợ, nhằm phát huy tối đa hiệu dạy học - Điều tra phiếu vấn thực trạng dạy học kiến thức phần “Cơ học chất điểm, trường tĩnh điện, từ trường cảm ứng điện từ” thuộc chương trình Vật lí đại cương giảng viên sinh viên trường Đại học GTVT -Tiến hành thực nghiệm sư phạm đối tượng sinh viên trường Đại học GTVT-cơ sở Những điểm luận án - Đề xuất tiến trình DHDA cho SV đại học ngành kỹ thuật chứng tỏ tính khả thi q trình TNSP trường ĐH GTVT- sở - Phân tích đặc điểm nội dung kiến thức phần “Cơ học chất điểm, Điện trường vật dẫn, Từ trường cảm ứng điện từ” thuộc chương trình Vật lí đại cương cho SV ngành kỹ thuật để ứng dụng kỹ thuật Vật lí vận dụng giải toán thực tiễn chuyên ngành - Thiết kế dự án gắn với chuyên ngành xây dựng dân dụng công nghiệp, dự án gắn với chuyên ngành xây dựng cơng trình giao thơng, dự án giáo dục bảo vệ mơi trường GTVT theo tiến trình DHDA cho SV ngành kỹ thuật đề xuất 3 Chương 1: TỔNG QUAN LỊCH SỬ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Trong chương chúng tơi trình bày lịch sử hình thành DHDA số hướng nghiên cứu DHDA giới Việt Nam Thông qua nghiên cứu báo khoa học, luận án tiến sĩ, luận văn thạc sĩ liên quan đến DHDA cho thấy nghiên cứu DHDA phong phú đa dạng, rải từ cấp tiểu học đến bậc đại học Tuy nhiên chưa có cơng trình nghiên cứu, xây dựng tiến trình DHDA phù hợp với đặc thù sinh viên đại học ngành kỹ thuật, đặc biệt dạy học Vật lí đại cương theo hướng gắn với chuyên ngành, nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo phát triển tư kỹ thuật cho SV Từ lâu, DHDA nhà sư phạm danh tiếng nước có giáo dục tiên tiến giới quan tâm nghiên cứu, phát triển lí luận hiệu DHDA thực tiễn bước đầu thu kết khả quan Ở Việt Nam năm qua, DHDA sở đào tạo nhà sư phạm quan tâm nghiên cứu, vận dụng thu kết định Song nhiều VĐ bỏ ngõ, cần tiếp tục nghiên cứu, hoàn thiện như: - Thực trạng vận dụng DHDA thực tiễn dạy học Vật lí đại cương trường đại học, cao đẳng - Vấn đề phát huy tính sáng tạo rèn tư kỹ thuật cho SV DHDA mơn Vật lí đại cương trường đại học ngành kỹ thuật - Các tiến trình DHDA tác giả nước đề xuất tiến trình chung để dạy tất mơn, bên cạnh có số tác giả nghiên cứu xây dựng tiến trình DHDA để dạy mơn Vật lí Tuy nhiên, nghiên cứu tập trung chủ yếu cho đối tượng học sinh THCS THPT, cần xây dựng tiến trình DHDA riêng, phù hợp với đặc thù SV ngành kỹ thuật dạy học mơn Vật lí đại cương để GV dễ dàng vận dụng vào thực tiễn DHVL trường đại học ngành kỹ thuật điều kiện DH Việt Nam - Chưa có cơng trình nghiên cứu việc tổ chức DHDA số kiến thức Vật lí đại cương cho SV đại học ngành kỹ thuật để phát huy tính tích cực, sáng tạo phát triển tư kỹ thuật cho sinh viên Như vậy, lí luận thực tiễn cho thấy việc thực đề tài: “Tổ chức dạy học dự án dạy học Vật lí đại cương nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo phát triển tư kỹ thuật sinh viên ngành kỹ thuật” cấp thiết, đồng thời đáp ứng đòi hỏi thực tiễn việc đổi PPDH trường đại học 4 Chương 2: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ VIỆC TỔ CHỨC DẠY HỌC DỰ ÁN TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ ĐẠI CƯƠNG CHO SINH VIÊN KỸ THUẬT Trong chương đề cập đến vấn đề mang tính lí luận như: đặc điểm tâm lí lứa tuổi niên – sinh viên, đặc điểm hoạt động nhận thức Vật lí SV đại học ngành kỹ thuật, chất hoạt động dạy học đại học ngành kỹ thuật, tính tích cực sáng tạo hoạt động nhận thức SV, đặc trưng tư kỹ thuật, biện pháp rèn tư kỹ thuật cho SV đại học ngành kỹ thuật, đề xuất tiến trình DHDA dạy học Vật lí đại cương cho SV ngành kỹ thuật theo hướng phát huy tính tích cực, sáng tạo phát triển tư kỹ thuật cho SV Ngồi chúng tơi cịn đề cập đến thực trạng dạy học Vật lí đại cương cho SV ngành kỹ thuật trường đại học GTVT 2.1 Đặc điểm tâm lý lứa tuổi niên – sinh viên Lứa tuổi niên- sinh viên có nét tâm lý điển hình, mạnh họ so với lứa tuổi khác như: tự ý thức cao, có tình cảm nghề nghiệp, có lực tình cảm trí tuệ phát triển (khao khát tìm mới, thích tìm tịi, khám phá), có nhu cầu, khát vọng thành đạt, nhiều mơ ước thích trải nghiệm, dám đối mặt với thử thách 2.2 Đặc điểm nhận thức SV ngành kỹ thuật Hoạt động nhận thức độc đáo có tính chất nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật, tiến hành vai trò tổ chức điều khiển GV nhằm thực tốt nhiệm vụ dạy học đại học ngành kỹ thuật 2.3 Bản chất hoạt động dạy học đại học ngành kỹ thuật - Hoạt động học sinh viên ngành kỹ thuật hoạt động nhận thức mang tính chất nghiên cứu khoa học - Hoạt động học sinh viên ngành kỹ thuật trình vận dụng kiến thức lý thuyết vào thực tiễn liên quan đến nghề nghiệp GV dạy môn đại cương trường đại học ngành kỹ thuật phải đóng vai trị định hướng sinh viên vào tiến trình tìm tịi, giải vấn đề liên quan đến thực tiễn nghề nghiệp sở kiến thức khoa học Qua rèn luyện cho sinh viên tư kỹ thuật hình thành lực kỹ thuật, tạo say mê hứng thú cho sinh viên trình học tập 2.4 Dạy học dự án sinh viên ngành kỹ thuật 2.4.1 Đặc trưng dạy học dự án DHDA có đặc trưng như: Dự án gắn với thực tiễn; tính tự lực cao người học; kết hợp lý thuyết thực hành; định hướng sản phẩm; tính liên mơn; làm việc nhóm; đánh giá đa dạng, thường xun; cơng nghệ đại hỗ trợ thúc đẩy việc học 2.4.2 Tầm quan trọng dạy học dự án sinh viên ngành kỹ thuật Dạy học dự án có nhiều ý nghĩa thiết thực sinh viên ngành kỹ thuật như: - Thiết lập mối liên hệ nội dung học tập với sống học đường, hướng tới vấn đề thực tiễn nghề nghiệp - Phát triển kỹ phát giải vấn đề thực tiễn - Tạo hội cho sinh viên tự tìm hiểu mình, tự khẳng định - Phát triển kỹ sống - Phát triển kỹ tư bậc cao: phân tích, so sánh, tổng hợp, đánh giá - Tạo điều kiện cho nhiều phong cách, tiềm học tập khác nhau, tạo môi trường cho hỗ trợ, thúc đẩy lẫn người học phát triển tồn diện, nhiệm vụ học tập tới tất sinh viên 2.4.3 Tiến trình dạy học dự án sinh viên ngành kỹ thuật Tiến trình DHDA sinh viên ngành kỹ thuật phù hợp với tiến trình chung dạy học dự án: định chủ đề DA, lập kế hoạch, thực hiện, kết thúc dự án Tuy nhiên, có đặc thù riêng đối tượng thực SV–những người bước đầu có khả thực nghiên cứu khoa học; nội dung dự án gắn với vấn đề thực tiễn ngành nghề kỹ thuật Tiến trình DHDA cho SV ngành kỹ thuật đề xuất gồm giai đoạn: chuẩn bị dự án; Thực dự án; kết thúc dự án Vấn đề thực tiễn ngành kỹ thuật Nội dung kiến thức môn học Nhu cầu nhận thức SV ngành kỹ thuật Ý tưởng dự án Nghiên cứu tổng quan dự án Khơng khả thi Phân tích tính khả thi dự án Thời gian Nguồn lực Tài Duyệt dự án ký hợp đồng Triển khai dự án Hoạch định Lập tiến độ Tổ chức thực Giám sát, kiểm soát Kết thúc dự án Báo cáo sản phẩm DA Đánh giá sản phẩm DA Kết luận DA Mở rộng xem lại DA Hình 2.1 Sơ đồ tiến trình DHDA sinh viên ngành kỹ thuật 2.5 Tính tích cực hoạt động nhận thức sinh viên ngành kỹ thuật Trong luận án, tính tích cực hiểu: Là trạng thái tâm lý sẵn sàng người học, thể mong muốn giải vấn đề gắn với thực tiễn nghề nghiệp sở tạo hứng thú- động nỗ lực nhận thức cá nhân 2.6 Tính sáng tạo hoạt động nhận thức sinh viên ngành kỹ thuật Trong luận án, sáng tạo hiểu sau: Sáng tạo trình hoạt động người việc phát vấn đề tìm cách thức để giải vấn đề đạt hiệu Kết sản phẩm tinh thần hay vật chất có tính mới, có ý nghĩa xã hội, có giá trị” Chúng tơi sơ đồ hóa tính sáng tạo sau: SÁNG TẠO PHÁT HIỆN VẤN ĐỀ, ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP VÀ GIẢI QUYẾT HIỆU QUẢ + SẢN PHẨM - có tính - có giá trị - có ý nghĩa xã hội Hình 2.2 Sơ đồ cấu trúc tính sáng tạo hoạt động nhận thức sinh viên 2.7 Tư kỹ thuật đặc trưng tư kỹ thuật Tư kỹ thuật phản ánh khái quát nguyên lý kỹ thuật, trình kỹ thuật, hệ thống kỹ thuật nhằm giải nhiệm vụ thực tiễn liên quan đến ngành nghề kỹ thuật Đó loại tư xuất lĩnh vực lao động kỹ thuật nhằm giải tốn có tính chất kỹ thuật (nhiệm vụ hay tình có vấn đề kỹ thuật) Tư kỹ thuật có đặc trưng bật sau : - Tư kỹ thuật có tính chất lý thuyết - thực hành - Tư kỹ thuật có mối liên hệ chặt chẽ thành phần khái niệm hình tượng (hình ảnh) hoạt động 2.8 Điều tra thực trạng dạy học Vật lí đại cương trường Đại học GTVT Chúng tiến hành điều tra phiếu hỏi, vấn GV trực tiếp dạy Vật lí đại cương, GV dạy mơn sở chuyên ngành, GV dạy chuyên ngành trường đại học GTVT (cơ sở phía Bắc phía Nam); SV học xong Vật lí đại cương SV chuẩn bị học Vật lí đại cương sở phía nam trường ĐHGTVT nhằm thu thập thơng tin thực trạng vận dụng DH tích cực nói chung, DHDA nói riêng DH số kiến thức Vật lí đại cương Trên sở phân tích kết điều tra, đưa nhận định nguyên nhân tương ứng thực trạng, từ đề xuất số giải pháp nhằm khắc phục hạn chế DH VLĐC trường ĐHGTVT sau: - Đưa SV vào tiến trình tìm tịi, giải vấn đề thực tiễn liên quan đến nghề nghiệp, nhằm làm cho việc học Vật lí SV trở nên có ý nghĩa hơn, khơi dậy hứng thú học tập SV - Làm rõ thêm sở lí luận thực tiễn DHDA việc phát huy tính tích cực, sáng tạo phát triển tư kỹ thuật cho SV - Đề xuất tiến trình DHDA DH Vật lí đại cương cho SV ngành kỹ thuật - Thiết kế PP kiểm tra ĐG DHDA - Yêu cầu SV xây dựng lắp ráp mơ hình vật chất kỹ thuật, thơng qua SV hiểu sâu nắm vững kiến thức Vật lí - Cấu trúc lại nội dung chương trình Vật lí đại cương, khơng nên chia nhỏ thành chương mà nên hệ thống thành chủ để lớn nhằm trang bị kiến thức giúp SV vận dụng vào giải toán thực tiễn đó, thể gắn kết chặt chẽ kiến thức Vật lí đại cương kiến thức chuyên ngành Các kết nghiên cứu chương cho thấy: - Đặc điểm tâm lí tuổi niên – sinh viên phù hợp với phong cách học tập DHDA, phát huy mạnh DHDA như: gắn với thực tiễn, tính tự lực cao người học, kết hợp lý thuyết thực hành, tính liên mơn, đánh giá đa dạng thường xuyên, kết hợp công nghệ đại hỗ trợ việc học, - Quá trình tổ chức DHDA theo tiến trình đề xuất giúp SV phát huy tính tích cực, sáng tạo phát triển tư kỹ thuật Thực tiễn DH cho thấy tổ chức DHDA dạy học Vật lí đại cương trường đại học khả thi thiết thực, đáp ứng nhu cầu SV vận dụng kiến thức vào thực tiễn ngành nghề, gắn kết kiến thức Vật lí đại cương với kiến thức chuyên ngành Chương 3: TỔ CHỨC DẠY HỌC DỰ ÁN NỘI DUNG KIẾN THỨC VẬT LÍ ĐẠI CƯƠNG CHO SINH VIÊN NGÀNH KỸ THUẬT 3.1 Phân tích đặc điểm nội dung kiến thức Vật lí đại cương cho SV ngành kỹ thuật Chương trình bậc đại học biên soạn mức độ cao mặt định lượng so với chương trình phổ thơng, với kiến thức toán học trang bị đầy đủ nên kiến thức Vật lí giúp SV sâu vào tìm hiểu chất vật lí ứng dụng 3.1.1 Động học động lực học chất điểm - Trong kỹ thuật xây dựng cơng trình giao thơng vận tốc, gia tốc, qng đường đại lượng đặc trưng lý thuyết dịng giao thơng, giúp nghiên cứu điều kiện xe chạy an tồn, ổn định khả thơng hành, xác định đại lượng đặc trưng cho dòng xe lưu thơng đường như: vận tốc trung bình tự do, vận tốc dòng xe hỗn hợp, quãng đường giảm tốc, mật độ trung bình dịng xe, mật độ ùn tắc giao thơng, khổ động học, tầm nhìn đường nhánh cho xe, khả thông hành, hiệu số chiều dài hãm xe, tốc độ tối ưu cho khả thông xe lớn nhất, chiều dài đường cong chuyển tiếp - Trong thiết kế đường ô tô, kiến thức động lực học chất điểm vận dụng nhiều khảo sát, thiết kế đường ô tô như: lực cản lăn, lực cản khơng khí, lực cản qn tính, lực kéo, lực cản lên dốc, lực bám bánh xe với mặt đường, hệ số bám, độ đốc dọc, độ dốc ngang, bán kính đường cong nằm, thiết kế siêu cao, hệ số lực ngang, lực quán tính ly tâm, điều kiện xe chạy ổn định chống lật chống trượt, 3.1.2 Điện trường vật dẫn Trong thực tế, kiến thức điện trường, điện liên quan nhiều ứng dụng kỹ thuật như: lọc bụi tĩnh điện, cột thu lơi, sơn tĩnh điện, lị vi sóng, lồng Faraday, Việc thực chống sét cho cơng trình xây dựng đòi hỏi nhiều đến kiến thức cường độ điện trường, điện thế, hiệu điện thế, hiệu ứng mũi nhọn vật dẫn cân tĩnh điện, q trình ion hóa khơng khí, cường độ dịng điện, Đó ứng dụng quan trọng chuyên ngành xây dựng dân dụng cơng nghiệp Bên cạnh đó, q trình ion hóa hạt bụi máy lọc bụi tĩnh điện nhằm làm khơng khí ứng dụng điển hình điện trường, ứng dụng để lọc bụi chốt giao thông có nhiều bụi, góp phần hạn chế nhiễm mơi trường phương tiện GTVT gây 3.1.3 Từ trường cảm ứng điện từ Kiến thức phần Từ trường Cảm ứng điện từ có nhiều ứng dụng thực tế, đặc biệt có liên quan đến công việc nghề nghiệp sinh viên sau Chẳng hạn, sinh viên ngành Cơ khí ôtô, Máy xây dựng, Cơ giới hoá xây dựng giao thơng phần kiến thức ứng dụng nhiều phận máy phát điện, động điện, rơ le điều khiển, rơ le đèn báo rẽ, hãm từ, loa điện động…; hay SV ngành Điện-Điện tử, Kỹ thuật viễn thơng kiến thức ứng dụng cảm biến (biến tử), điện kế, đồng hồ kiểu điện từ…; sinh viên ngành Cơng trình giao thơng cần có hiểu biết định ứng dụng như: máy biến thế, máy dò kim loại, máy phát điện, phanh từ, Bên cạnh đó, SV cần biết ứng dụng quan trọng khác có liên quan đến sống ngày như: đầu đọc đĩa từ, bếp từ, la bàn, súng dùng ray, máy dò kim loại, ghi ta điện, ống phóng điện tử…và ứng dụng cơng nghệ kính hiển vi điện tử, chụp ảnh cắt lớp cộng hưởng từ hạt nhân, máy gia tốc, xe điện nâng từ… 3.2 Dạy học dự án Vật lí đại cương theo hướng gắn với chuyên ngành Từ phân tích gắn kết kiến thức Vật lí đại cương với kiến thức chuyên ngành kỹ thuật trường ĐH GTVT, chúng tơi thấy thiết kế số dự án học tập dạy học Vật lí đại cương theo hướng gắn với chuyên ngành cho sinh viên Yêu cầu chung dạy học dự án theo hướng gắn với chuyên ngành kỹ thuật là: - Tìm thấy thực tiễn vấn đề liên quan đến chuyên ngành cần giải - Các dự án đòi hỏi vận dụng tổng hợp kiến thức SV mà không kiến thức phần mơn học (ví dụ: dự án ngơi nhà an tồn thơng minh có kiến thức học, điện, từ, ) vận dụng kiến thức liên mơn (ví dụ: dự án nhiễm mơi trường phương tiện GTVT gây có kiến thức Vật lý, hóa học, sinh học, ) Sau dự án gắn với chuyên ngành mà thiết kế bảng 3.1 Bảng 3.1 Các dự án gắn với chuyên ngành kỹ thuật DA chống sét cho cơng trình xây dựng Xây dựng dân dụng DA thiết kế nhà chống bão DA báo trộm cho nhà công nghiệp DA báo cháy cho cơng trình xây dựng Dự án DA thiết kế nhà chống lũ gắn Xây DA hạn chế TNGT nút giao thông khác dựng cơng trình mức Trạm II nút giao thơng khác mức Cát Lái giao thông TPHCM DA hạn chế ô nhiễm bụi GTVT DA hạn chế ô nhiễm không khí GTVT DA hạn chế ô nhiễm tiếng ồn GTVT 10 DA hạn chế ô nhiễm nước GTVT 11 DA sản xuất điện nhờ rung lắc xe buýt 12.DA sản xuất điện nhờ hệ thống thơng gió đường hầm Các dự án cụ thể dạy cho SV theo hướng gắn với chuyên ngành thiết kế tổ chức theo quy trình dạy học dự án cho sinh viên ngành kỹ thuật (Hình 2.1) 3.3 Thiết kế dự án gắn với chuyên ngành xây dựng dân dụng công nghiệp 3.3.1 Chuẩn bị dự án Nhằm giúp SV định hướng việc vận dụng kiến thức Điện trường, Từ trường cảm ứng điện từ nói riêng Vật lý đại cương nói chung để giải tốn đảm bảo an tồn cho cơng trình xây dựng nhà cửa, GV đưa câu hỏi định hướng để SV thảo luận Câu hỏi khái quát: Trong xây dựng dân dụng cần quan tâm đến vấn đề an tồn cho cơng trình, làm để xây dựng ngơi nhà an tồn cho người sử dụng? Câu hỏi giúp định hướng SV thảo luận việc đảm bảo an tồn cho ngơi nhà Để đảm bảo an tồn cho ngơi nhà cần phải có hệ thống chống sét, báo trộm, báo cháy… có thiên tai xảy hạn chế thiệt hại nên cần xây dựng nhà chống bão, chống lũ… Câu hỏi học: Làm chống sét cho ngơi nhà nhằm đảm bảo an tồn tính mạng tài sản? Làm báo cháy cho ngơi nhà giúp người an tồn chữa cháy kịp thời? Làm báo động cho chủ nhà biết có kẻ trộm đột nhập lúc đêm khuya? Chúng ta thiết kế ngơi nhà chống lũ nào? Chúng ta thiết kế ngơi nhà chống bão nào? Mỗi câu hỏi học giúp SV thảo luận đến dự án cụ thể, vậy, SV hình thành ý tưởng dự án sau: Dự án chống sét cho nhà; Dự án báo cháy cho nhà; Dự án báo trộm cho nhà; Dự án nhà chống lũ; Dự án nhà chống bão 3.3.2 Tổ chức thực đánh giá dự án 3.3.2.1 Dự án chống sét cho nhà Ý tưởng dự án: Tại khu giảng đường sở 2-Trường ĐHGTVT bao gồm nhiều cơng trình xây dựng (Nhà C2, Nhà thư viện, dãy nhà E2, E3,., E9) Ngày 12/5/2009, đợt mưa giông, sét đánh làm hư hỏng phần mái nhà E3 Điều gây lo lắng cho SV GV có trời mưa giơng Vấn đề đặt cho kỹ sư xây dựng dân dụng: Bằng cách nào 10 đảm bảo an toàn cho cơng trình tính mạng người bên cơng trình có sét? Thực dự án: Nghiên cứu tài liệu liên quan đến kiến thức sét, chống sét cho cơng trình nhà cửa; Nghiên cứu tác hại, mức độ nguy hiểm sét cơng trình nhà cửa; Đề xuất giải pháp chống sét hiệu cho cơng trình nhà cao tầng: kim thu sét, cọc nối đất, dây dẫn sét, điện trở đất; Thực thiết kế mơ hình chống sét cho ngơi nhà; Thực nghiệm chống sét cho cơng trình cụ thể; đánh giá ưu, nhược điểm phương pháp khác nhau, đề xuất phương pháp chống sét tối ưu Kết thúc dự án: Sản phẩm dự án bao gồm: - Bài báo cáo toàn văn dạng trình diễn đa phương tiện biện pháp chống sét cho nhà gồm: chất tượng sét, nguyên nhân gây sét, tác hại sét cơng trình, ngun lý chống sét, kỹ thuật chống sét cho nhà (kim thu sét, dẫn sét, tiếp đất), thể q trình hoạt động làm việc tích cực nhóm - Thiết kế mơ hình ngơi nhà chống sét, thực nghiệm khảo sát thiết kế kỹ thuật chống sét cho nhà cụ thể - Bài báo dự án chống sét cho cơng trình xây dựng 3.3.2.2 Dự án báo cháy cho nhà Ý tưởng dự án: Thời gian gần liên tiếp xảy nhiều vụ cháy nhà, khu chung cư, nhà máy xí nghiệp, gây thiệt hại lớn người tài sản Các kỹ sư xây dựng giải vấn đề để hạn chế thiệt hại hỏa hoạn gây ra? Thực dự án: Nghiên cứu tài liệu liên quan đến kiến thức cháy, tác nhân gây cháy, báo cháy, ; Đánh giá tác hại, mức độ nguy hiểm xảy cháy cơng trình xây dựng, nhà cửa, khu cơng nghiệp, chợ; Đề xuất giải pháp báo cháy hiệu cho nhà, cơng trình xây dựng, khu cơng nghiệp; Thiết kế, chế tạo mơ hình sản phẩm báo cháy cho ngơi nhà; đánh giá ưu, nhược điểm phương pháp khác nhau, đề xuất phương pháp báo cháy tối ưu Kết thúc dự án: Sản phẩm dự án bao gồm: - Bài báo cáo tồn văn dạng trình diễn đa phương tiện biện pháp báo cháy cho nhà gồm: tác nhân gây cháy, nguyên nhân gây cháy, nguyên lý báo cháy, kỹ thuật báo cháy cho nhà (cảm biến phát cháy, chuông báo cháy), thể q trình hoạt động làm việc tích cực nhóm - Thiết kế, chế tạo thiết bị báo cháy cho nhà - Bài báo dự án báo cháy 3.3.2.3 Dự án báo trộm cho nhà Ý tưởng dự án: Thời gian gần liên tiếp xảy nhiều vụ trộm đột nhập vào nhà phá két sắt, trộm đồ đạc gia chủ, gây mát lo sợ cho nhiều gia đình Vào ban đêm người ngủ say hội để tên trộm đột nhập vào nhà , lấy tài sản có giá trị Các kỹ sư xây dựng làm để đảm bảo an tồn cho chủ nhà trước nạn trộm cắp đột nhập lúc nhà ngủ say? Thực dự án: Nghiên cứu tài liệu liên quan đến kiến thức báo trộm như: rơ le điện từ, nam châm điện, chuông điện, ; Đề xuất giải pháp báo trộm cho ngơi nhà; Thiết kế, chế tạo mơ hình sản phẩm báo trộm cho nhà; Đánh giá ưu, nhược điểm phương pháp khác nhau, đề xuất phương pháp báo trộm tối ưu Kết thúc dự án: Sản phẩm dự án bao gồm: 11 - Bài báo cáo tồn văn dạng trình diễn đa phương tiện biện pháp báo trộm cho nhà gồm: nguyên lý báo trộm, kỹ thuật báo trộm cho nhà (cảm biến phát trộm, chuông báo trộm), thể trình hoạt động làm việc tích cực nhóm - Thiết kế, chế tạo thiết bị báo trộm cho nhà - Bài báo dự án báo trộm 3.3.2.4 Dự án nhà chống lũ Ý tưởng dự án: Khu vực đồng sông Cửu Long thường xảy lũ mùa nước nổi, gây thiệt hại nhà cửa tính mạng người dân Các kỹ sư xây dựng giải vấn đề để giúp người dẫn đỡ vất vả mùa nước lũ? Thực dự án: Tìm hiểu thực trạng lũ lụt xảy Việt Nam; Nghiên cứu tài liệu liên quan đến kiến thức lũ như: chất lưu, dòng chảy, áp suất chất lỏng, đường dòng, ống dịng, xốy nước, nổi, sức cản chất lưu,.; Đánh giá hậu tác hại lũ lụt đến đời sống, sinh hoạt người dân; Thiết kế mơ hình ngơi nhà chống lũ Kết thúc dự án: Sản phẩm dự án bao gồm: - Bài báo cáo tồn văn dạng trình diễn đa phương tiện biện pháp chống sét cho nhà gồm: thực trạng lũ lụt xảy tỉnh Đồng sông Cửu Long, lý thuyết nổi, lý thuyết sức cản, lý thuyết cân động, nguyên lý ngơi nhà chống lũ - Mơ hình ngơi nhà chống lũ - Bài báo dự án nhà chống lũ 3.3.2.5 Dự án nhà chống bão Ý tưởng dự án: Người dân tỉnh miền trung thường xuyên chịu nhiều thiên tai gió bão, gây thiệt hại lớn người của, nhà cửa tốc mái, chí đổ sập, mạnh bão số vào năm 2008 làm sập nhiều nhà Các kỹ sư xây dựng giải vấn đề để giúp bà miền trung yên tâm mùa mưa bão? Thực dự án: Tìm hiểu thực trạng gió bão xảy Việt Nam, tỉnh miền trung; Nghiên cứu tài liệu liên quan đến kiến thức gió bão như: chất lưu, dịng chảy, áp suất chất khí, đường dịng, ống dịng, lốc xốy, sức cản khơng khí; Đánh giá hậu tác hại gió bão đến đời sống, sinh hoạt người dân; Thiết kế mô hình ngơi nhà chống bão Kết thúc dự án: Sản phẩm dự án bao gồm: - Bài báo cáo tồn văn dạng trình diễn đa phương tiện biện pháp chống sét cho nhà gồm: thực trạng gió bão tỉnh miền trung VN, nguyên nhân gây bão, nguyên lý thiết kế nhà chống bão - Mơ hình ngơi nhà chống bão - Bài báo dự án nhà chống bão 3.4 Thiết kế dự án gắn với chun ngành xây dựng cơng trình giao thơng 3.4.1 Chuẩn bị dự án Nhằm giúp SV định hướng việc vận dụng kiến thức Động học động lực học chất điểm để giải toán “Giải pháp hạn chế số vụ TNGT xảy nút giao thông khác mức”, GV đưa câu hỏi định hướng để SV thảo luận Câu hỏi khái quát: Làm để hạn chế số vụ TNGT đường xảy ngày gia tăng TPHCM? 3.4.2 Tổ chức thực đánh giá dự án Ý tưởng dự án: 12 - Theo báo công an TPHCM, thời gian qua liên tiếp xảy nhiều vụ TNGT nghiêm trọng đường dẫn đổ dốc cầu vượt Trạm thuộc phường Tân Phú, quận 9, TPHCM Nhiều lần quyền địa phương phản ánh, đến đơn vị quản lý đường chưa có biện pháp khắc phục “Điểm đen” tai nạn giao thông nằm địa bàn Q.9 giáp ranh Q.Thủ Đức Đây cầu vượt quan trọng cửa ngõ Đông Bắc thành phố Với thiết kế xây dựng hệ thống cầu vượt dạng hoa thị với vịng trịn có đường kính 420m khiến cho giao thông qua khu vực trở nên nguy hiểm tiềm ẩn nguy tai nạn Vị trí nguy hiểm khu vực khúc cua nằm phía Q.9, theo hướng từ trường Đại học Nơng lâm ôm cua rẽ phải để khu du lịch Suối Tiên Khúc cua có hình vịng cung xem “điểm tử thần” xảy nhiều tai nạn cướp nhiều tính mạng người đường - Nút giao thông cầu vượt Cát Lái vừa khánh thành xong xảy nhiều vụ lật xe container, gây nguy hiểm cho người đường phương tiện tham gia giao thông bên Sở GTVT TPHCM có biện pháp hạn chế tốc độ cho xe container qua cầu vượt này, nhiên, liên tiếp xảy nhiều vụ lật xe khác Theo thống kê Công an quận (TP HCM), có gần chục vụ lật xe container, thùng xe văng xuống đường cầu vượt Cát Lái kể từ cơng trình đưa vào sử dụng (15/8/2010) Sau tai nạn, nhiều biện pháp triển khai, nhiên tình hình khơng khiến người dân bất an chạy qua cầu vượt Vấn đề đặt ra: Các kỹ sư giao thông làm để hạn chế TNGT xảy nút giao thơng năm tương lai ? Thực dự án: Điều tra, khảo sát trạng nút giao thông Trạm (Cát lái): kỹ thuật, tâm lý dòng xe, nhánh rẽ; Điều tra, tìm hiểu nguyên nhân số vụ TNGT trước xảy nơi này; Nghiên cứu tài liệu liên quan đến kiến thức nút giao thông khác mức, lý thuyết dịng xe; Bố trí nhân để đếm xe nhánh, khảo sát thực tế tâm lý người được, lối rẽ gây nguy hiểm, tầm nhìn nút giao thơng; Đánh giá mức độ an tồn nút giao thơng này; Dự báo tốc độ tăng trưởng lưu lượng năm tương lai (trong vòng 20 năm); Dự báo số vụ TNGT xảy lỗi giải pháp thiết kế (trong vòng 20 năm); Đề xuất giải pháp hạn chế số vụ TNGT xảy năm tương lai Kết thúc dự án: Sản phẩm dự án bao gồm: - Bài báo cáo toàn văn dạng trình diễn đa phương tiện ứng với nút giao thơng Trạm (Cát lái): thực trạng tình hình giao thơng nút, nguyên nhân số vụ TNGT, trình khảo sát, điều tra phương tiện tham gia giao thơng nút, đánh giá mức độ an tồn, dự đoán tốc độ tăng trưởng lưu lượng, dự báo số vụ TNGT xảy lỗi giải pháp thiết kế, đề xuất giải pháp nhằm giảm thiểu số vụ TNGT xảy nút - Bản vẽ thiết kế điều chỉnh nhằm hạn chế số vụ TNGT xảy tương lai (nếu có) - Bài báo dự án hạn chế TNGT nút giao thông khác mức Trạm nút giao thông Cát Lái 3.5 Thiết kế dự án giáo dục bảo vệ môi trường GTVT 13 3.5.1 Chuẩn bị dự án Nhằm giúp SV định hướng việc vận dụng kiến thức Trường tĩnh điện nói riêng Vật lý đại cương nói chung để giải tốn nhiễm mơi trường phương tiện GTVT gây ra, GV đưa câu hỏi định hướng để SV thảo luận Câu hỏi khái quát: Trước thực trạng môi trường ngày nhiễm, có hành động để bảo vệ môi trường? Câu hỏi định hướng cho SV thảo luận vấn đề liên quan đến ô nhiễm môi trường, nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường tác hại Câu hỏi học: - Bằng cách hạn chế ô nhiễm bụi phương tiện GTVT đường gây ra? Bằng cách hạn chế nhiễm khơng khí phương tiện GTVT đường gây ra? Bằng cách hạn chế ô nhiễm tiếng ồn phương tiện GTVT đường gây ra? Bằng cách hạn chế ô nhiễm nguồn nước phương tiện GTVT đường thủy gây ra? Mỗi câu hỏi học giúp SV thảo luận đến dự án cụ thể, vậy, SV hình thành ý tưởng dự án sau: Dự án hạn chế ô nhiễm bụi phương tiện GTVT đường gây ra; Dự án hạn chế nhiễm khơng khí phương tiện GTVT đường gây ra; Dự án hạn chế ô nhiễm tiếng ồn phương tiện GTVT đường gây ra; Dự án hạn chế ô nhiễm nguồn nước phương tiện GTVT đường thủy gây 3.5.2 Tổ chức thực đánh giá dự án 3.5.2.1 Dự án hạn chế ô nhiễm bụi phương tiện GTVT gây Ý tưởng dự án: “Sống chung với bụi” – điều mà người dân TPHCM hàng ngày phải trải qua Bụi trở thành hiểm họa ô nhiễm nghiêm trọng thành phố lớn Việt Nam Theo đánh giá Ngân hàng Thế giới (WB), TPHCM xếp vào 10 thành phố có mức độ nhiễm bụi cao tồn cầu Các kỹ sư giao thơng giải vấn nạn ô nhiễm bụi ? Thực dự án: Tìm hiểu thực trạng nhiễm bụi đường TpHCM; Nghiên cứu tài liệu liên quan đến kiến thức bụi, ô nhiễm bụi; Nghiên cứu tác hại ô nhiễm bụi đến sức khỏe đời sống người dân, người tham gia giao thông gia đình sống cạnh đường có nhiều bụi; Đề xuất giải pháp để hạn chế ô nhiễm bụi phương tiện GTVT gây ra; Chế tạo mơ hình sản phẩm giúp lọc bụi, tạo bầu khơng khí giao thông lành Kết thúc dự án: Sản phẩm dự án bao gồm: - Bài báo cáo toàn văn dạng trình diễn đa phương tiện nhiễm bụi gồm: thực trạng, nguyên nhân, tác hại, đề xuất giải pháp, cho thấy trình hoạt động làm việc tích cực nhóm - Mơ hình sản phẩm máy lọc bụi tĩnh điện để bố trí đường có nhiều bụi TPHCM, kèm theo thuyết minh cho mơ hình, nêu ưu điểm hạn chế mơ hình - Bài báo dự án ô nhiễm bụi 3.5.2.2 Dự án hạn chế ô nhiễm khơng khí phương tiện GTVT gây Ý tưởng dự án: Theo đánh giá chuyên gia, ô nhiễm khơng khí thị giao thơng gây chiếm tỷ lệ khoảng 70%, hầu hết bị ô nhiễm chất khí độc hại CO, HC, NOx, …tác động xấu đến môi trường, gây nguy hại cho sức khoẻ người, làm suy giảm chất lượng sống, biến đổi khí hậu Các kỹ sư giao thông giải vấn nạn ô nhiễm không khí nào? 14 Thực dự án: Tìm hiểu thực trạng nhiễm khơng khí phương tiện GTVT gây đường TpHCM; Nghiên cứu tài liệu liên quan đến kiến thức ô nhiễm không khí; Nghiên cứu tác hại ô nhiễm khơng khí đến sức khỏe đời sống người dân; Đề xuất giải pháp để hạn chế ô nhiễm khơng khí phương tiện GTVT gây ra; Chế tạo mơ hình sản phẩm giúp trung hịa khí xả cho phương tiện GTVT, tạo bầu khơng khí lành Kết thúc dự án: Sản phẩm dự án bao gồm: - Bài báo cáo toàn văn dạng trình diễn đa phương tiện nhiễm khơng khí gồm: thực trạng, nguyên nhân, tác hại, đề xuất giải pháp, cho thấy trình hoạt động làm việc tích cực nhóm - Mơ hình sản phẩm trung hịa khí xả cho phương tiện GTVT đường, kèm theo thuyết minh cho mơ hình, nêu ưu điểm hạn chế mơ hình - Bài báo dự án nhiễm khơng khí 3.5.2.3 Dự án hạn chế ô nhiễm tiếng ồn phương tiện GTVT gây Ý tưởng dự án: Theo Tổ chức Y tế giới (WHO), ba thập niên trở lại đây, nạn ô nhiễm tiếng ồn ngày ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sống người, nước phát triển Ngoài tiếng ồn công nghiệp nhà máy, tiếng ồn phát từ xe cộ làm tổn hại sức khỏe chúng ta, thường gặp chứng ù tai, tập trung, stress…Các kỹ sư giao thơng có biện pháp để hạn chế ô nhiễm tiếng ồn phương tiện GTVT đường gây ra? Thực dự án: Tìm hiểu thực trạng ô nhiễm tiếng ồn phương tiện GTVT gây đường TpHCM; Nghiên cứu tài liệu liên quan đến kiến thức ô nhiễm tiếng ồn; Nghiên cứu tác hại ô nhiễm tiếng ồn đến sức khỏe đời sống sinh hoạt người dân, người tham gia giao thông người dân sống ven đường; Đề xuất giải pháp để hạn chế ô nhiễm tiếng ồn phương tiện GTVT gây ra; Chế tạo mơ hình sản phẩm giúp hạn chế tiếng ồn cho phương tiện GTVT đường Kết thúc dự án: Sản phẩm dự án bao gồm: - Bài báo cáo tồn văn dạng trình diễn đa phương tiện ô nhiễm tiếng ồn gồm: thực trạng, nguyên nhân, tác hại, đề xuất giải pháp, cho thấy trình hoạt động làm việc tích cực nhóm - Mơ hình sản phẩm hệ thống giảm tiếng ồn phương tiện GTVT đường gây (có thể mơ hình sản phẩm vật chất bảng vẽ thiết kế hệ thống trồng xanh), kèm theo thuyết minh cho mơ hình, nêu ưu điểm hạn chế mơ hình - Bài báo dự án nhiễm tiếng ồn 3.5.2.4 Dự án ô nhiễm nguồn nước PTGTVT đường thủy gây Ý tưởng dự án: Theo báo cáo giám sát Uỷ Ban Khoa học, công nghệ môi trường Quốc hội, tỉ lệ khu cơng nghiệp có hệ thống xử lí nước thải tập trung số địa phương thấp, có nơi đạt 15-20%, Vũng Tàu, Vĩnh Phúc Có khu vực, hàm lượng nồng độ NH3 nước vượt gấp 30 lần tiêu chuẩn cho phép Các kỹ sư giao thơng có trách nhiệm vấn nạn ô nhiễm nguồn nước phương tiện GTVT gây Giải pháp hạn chế ô nguồn nước phương tiện GTVT đường thủy gây ra? Thực dự án: Tìm hiểu thực trạng nhiễm nguồn nước phương tiện GTVT gây sông TPHCM; Nghiên cứu tài liệu liên quan đến kiến thức ô nhiễm 15 nguồn nước; Nghiên cứu tác hại ô nhiễm nguồn nước đến hệ sinh thái thủy sinh, đến sức khỏe đời sống sinh hoạt người dân, gia đình sống gần sông; Đề xuất giải pháp để hạn chế ô nhiễm nguồn nước phương tiện GTVT gây ra; Chế tạo mơ hình sản phẩm giúp hạn chế nhiễm nguồn nước cho phương tiện GTVT đường thủy Kết thúc dự án: Sản phẩm dự án bao gồm: - Bài báo cáo tồn văn dạng trình diễn đa phương tiện ô nhiễm nguồn nước gồm: thực trạng, nguyên nhân, tác hại, đề xuất giải pháp, cho thấy q trình hoạt động làm việc tích cực nhóm - Mơ hình sản phẩm hệ thống lọc nước thải dành cho phương tiện GTVT đường thủy, kèm theo thuyết minh mơ hình, phân tích ưu điểm hạn chế mơ hình - Bài báo dự án ô nhiễm nguồn nước 3.6 Công cụ đánh giá dự án - Cơng cụ đánh giá q trình thực dự án gồm: (1) Bảng kiểm quan sát hành vi thái độ SV; (2) Bảng đánh tiêu chí đánh giá dự án - Cơng cụ đánh giá sản phẩm dự án nhóm gồm: (3) Bảng đánh giá trình diễn đa phương tiện dự án trước lớp; (4) Bảng đánh giá mơ hình sản phẩm; (5) Bảng đánh giá báo dự án; ; (6) Bài kiểm tra kết thúc dự án; Trong chương này chúng đã nghiên cứu nội dung kiến thức khoa học phần “Cơ học chất điểm, trường tĩnh điện, từ trường và Cảm ứng điện từ” tḥc chương trình Vật lí đại cương và các tài liệu có liên quan, tiến hành phân tích nội dung kiến thức khoa học và lập sơ đồ cấu trúc logic nội dung nhằm xác định mức độ nội dung kiến thức bản và các kỹ mà người học cần nắm vững Trên cở sở đó, chúng tiến hành thiết kế dự án học tập nhằm giúp sinh viên vận dụng kiến thức Vật lý đại cương vào thực tiễn nghề nghiệp theo định hướng gắn với chuyên ngành mà sinh viên theo học Để đảm bảo việc thực dự án có chất lượng, có thống rõ ràng, chúng tơi thiết lập tiêu chí đánh giá tương ứng với dự án Nhằm hướng dẫn sinh viên thực dự án hiệu quả, chất lượng, chúng tơi thiết kế tiến trình tổ chức dạy học dự án cho sinh viên theo dự án Cuối cùng, chúng xây dựng công cụ đánh giá cho dự án nhằm đánh giá chất lượng nắm vững kiến thức phát huy tính tích cực sáng tạo sinh viên trình học tập Vật lý đại cương qua dạy học dự án Chương THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 4.1 Tổ chức thực nghiệm sư phạm 4.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm TNSP tiến hành nhằm mục đích kiểm tra giả thuyết khoa học luận án: Có thể rèn tư kỹ thuật, phát huy tính tích cực phát triển lực sáng tạo sinh viên ngành kỹ thuật trường đại học GTVT cách tổ chức DHDA số kiến thức Vật lý đại cương phần “Cơ học chất điểm, trường tĩnh điện, từ trường cảm ứng điện từ” 4.1.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm - Đánh giá tính khả thi tiến trình DHDA cho SV ngành kỹ thuật phần sở lý luận - Đánh giá hiệu tiến trình DHDA thiết kế nhằm hình thành tư kỹ thuật, phát huy tính tích cực phát triển lực sáng tạo SV Đánh giá cần thực hai phương diện định tính định lượng 16 4.1.3 Đối tượng thực nghiệm sư phạm TNSP tiến hành đối tượng SV năm thứ trường ĐH GTVT- CS2, TpHCM với lớp sau: - Năm học 2011-2012: Xây dựng dân dụng công nghiệp 1-K52; Cầu đường -K52 - Năm học 2012-2013: Xây dựng dân dụng công nghiệp 1-K53; Cầu đường -K53 4.1.4 Phương án thực nghiệm sư phạm Chúng tơi thực nghiệm vịng lớp chọn, tổ chức cho SV thực dự án song song với thời gian học Vật lí đại cương lớp thời gian tuần 4.2 Đánh giá kết thực nghiệm sư phạm 4.2.1 Đánh giá định tính 4.2.1.1 Tiến trình DHDA gắn với chun ngành xây dựng dân dụng công nghiệp * Phát triển tư kỹ thuật cho sinh viên - Trong trình giải tốn chống sét giúp SV hiểu khái niệm, thuật ngữ chống sét (kim thu sét chủ động, thụ động, độ dây dẫn sét, cực nối đất, nhà mái bằng, nhà mái dốc, lưới chống sét, lớp phủ đỉnh tường, đỉnh mái, lan can kim loại, tần số sét đánh trực tiếp, vùng bảo vệ tương đương cơng trình, cấp bảo vệ), phương tiện hình thành tư kỹ thuật Sinh viên kết hợp chặt chẽ hành động trí óc (hệ thống nguyên lý, cấu tạo, hoạt động) hành động thực hành (lắp ráp vận hành mô hình, khảo sát thực tế, thiết kế vẽ, lên phương án chống sét, lắp ráp hệ thống chống sét cho nhà cụ thể, kiểm tra, bảo dưỡng) - Rèn luyện tư kỹ thuật với sơ đồ nguyên lý hệ thống mạch cảm biến nhiệt báo cháy, cảm biến nhận tín hiệu từ đám cháy chuyển sang tín hiệu điện, tín hiệu chỉnh lưu ồn áp, sau khuếch đại kích cho rơ le hoạt động làm chuông điện reo lên Thực hành cách mắc linh kiện điện tử Role, IC, diot chỉnh lưu, tranzitor, cách đo, kiểm tra chân linh kiện này, thao tác kỹ thuật giúp sinh viên tự tin tiếp cận với thiết bị máy móc kỹ thuật khác - SV biết dựa nguyên lý vật để thực toán xây dựng nhà chống lũ, toán chưa đầy đủ kiện (cần phải tìm tịi ngun lý nổi, lực đẩy Acsimet, sức cản dòng chảy, đường dòng chất lưu) có liên hệ chặt chẽ hành động trí óc (phân tích, tìm hiểu chất tượng nổi, vật liệu nhẹ để xây nhà, dụng cụ tạo lực nâng lớn) hành động thực hành (mua vật liệu làm mơ hình, thiết kế lắp ráp mơ), kinh nghiệm thực tiễn Trong q trình thực dự án, SV tìm hiểu tiêu chuẩn xây dựng nhà nói chung nhà chống lũ nói riêng Điều chứng tỏ hình thành tư kỹ thuật cho sinh viên, thể chỗ từ hiệu ứng, nhiệm vụ ban đầu để tìm nguyên lý vận động tương ứng với hiệu ứng có, phân tích cấu tạo bố phận, tìm kiếm vật liệu xây dựng phục vụ dự án - Tư kỹ thuật hình thành sinh viên dựa nguyên lý tổng hợp lực, liên kết lực,chuyền lực cấu kiện nhà để đảm bảo tính thống liền khối sức chịu đựng ngơi nhà có lực xơ ngang, xốy vịng, bốc lên cao, tác động bão Đồng thời hiểu tiêu chuẩn xây dựng nhà nói chung nhà chống bão nói riêng Hình thành khái niệm, thuật ngữ xây dựng như: liên kết lực, chuyền lực, gia cố tường bao, tủ cột, móng cơng trình, nhà liền khối, chống trượt, xơ nghiêng, kết cấu chịu lực, hệ thống đà kiềng, kèo, bu lơng, phương tiện cho tư kỹ thuật * Phát triển lực sáng tạo cho sinh viên 17 - Trong trình thực giải pháp chống sét giúp sinh viên hình thành phát triển lực sáng tạo, thể chỗ: phát tia sét theo đường ngoằn ngèo, phân nhánh lớp khơng khí cách điện khơng đều; đề xuất dùng lan can kim loại làm phận thu sét, cốt thép làm phận dẫn sét xuống; phát xảy phóng điện cực tiếp đất với phận khác kim loại chênh lệch điện lớn; phát giông sét xảy lan truyền qua đường cáp tín hiệu, mang điện nên cần xây dựng phương án chống sét lan truyền để bảo vệ thiết bị máy móc nhà, Năng lực sáng tạo SV hình thành phát triển có phần nhờ SV sử dụng thành công thủ thuật sáng tạo Triz, cụ thể như: + Nguyên tắc tự phục vụ: dùng vật liệu cốt thép bên cơng trình để làm phận dẫn sét xuống, lan can kim loại, lớp phủ đỉnh tường, đỉnh mái làm phận thu sét; +Nguyên tắc phân nhỏ: chia nhỏ hệ thống chống sét thành phận nhỏ kim thu sét, dây dẫn sét, nối đất, sau phân tích cấu tạo, chức phận để thấy giải pháp tối ưu cho phận - Trong trình tìm kiếm phương án hành động thực hành thiết kế nhà chống lũ, lực sáng tạo sinh viên hình thành phát triển, thể số giai đoạn trình thực dự án, cụ thể như: từ việc phát cần thiết phải thiết kế xây dựng nhà chống lũ, giúp bà vùng Đồng SCL đỡ vất vả vào mùa lũ đến đề xuất chọn vật liệu nhẹ để xây dựng nhà loại vật liệu 3D panel, bên hệ thống dùng thùng phuy chứa khí nhẹ; Năng lực sáng tạo SV hình thành phát triển có phần nhờ SV sử dụng thành cơng thủ thuật sáng tạo Triz, cụ thể : +Nguyên tắc phản trọng lượng: bù trừ trọng lượng nhà cách sử dụng vật liệu nhẹ gắn nhà với hệ thống thùng phuy có lực nâng, hệ thống dây dẫn gắn với rịng rọc trụ, giúp ngơi nhà dễ dàng mặt nước; bù trừ trọng lượng nhà tương tác với môi trường nước giúp nhà nhờ lực đẩy Acsimet mơi trường nước; +Nguyên tắc phân nhỏ: chia nhà chống lũ thành phần độc lập hệ thống nổi, hệ thống bao quanh nhằm giảm lực cản dòng nước, hệ thống lực nâng ròng rọc găn trụ đỡ, khung nhà làm thép nhẹ, hệ thống sàn nhà, tường nhà, mái nhà vật liệu nhẹ; đối tượng tháo lắp di chuyển dễ dàng - Trong trình thực tìm kiếm giải pháp thiết kế nhà chống bão hình thành phát triển lực sáng tạo cho sinh viên: từ việc phát cần thiết phải thiết kế xây dựng nhà chống bão, giúp bà miền trung đỡ vất vả vào mùa mưa bão đến phân tích vấn đề có bão xảy áp suất bên ngồi nhỏ bên ngơi nhà nên dễ tốc mái cần phải giằng mái thật chặt, đủ loại lực từ xơ ngang, xốy vịng hay bốc lên cao, hay xơ bên xong lại đổi chiều xô hướng khác nên cần neo giữ tường, mái vào trụ bê tông chôn chặt đất; đề xuất liên kết phận ngơi nhà để đảm bảo tính liên tục, liền khối: từ móng nhà đến tường bao mái nhà, cột, , Trong trình tìm kiếm giải pháp, SV sử dụng thủ thuật sáng tạo Triz q trình giải tốn kỹ thuật thiết kế nhà chống bão: +Nguyên tắc biến hại thành lợi: sử dụng tác nhân có hại áp lực bão nhà để thu hiệu ứng có lợi thiết kế mái nhà phù hợp dạng vòm để làm cho mái 18 nhà vững mà không bị tốc mái, biến áp lực tốc mái gió tưởng chừng có hại trở thành áp lực giữ mái có lợi cho ngơi nhà; +Ngun tắc phân nhỏ đồng nhất: chia nhà chống bão thành phần độc lập như: mái, tường, móng, để tính tốn lực tác động gió lên đối tượng Sau đó, đối tượng lại thống liên kết liền khối để đảm bảo chia sẻ lực tác động bão (mái liên kết với tường, tường liên kết với móng, mái giằng với trụ bên giúp tường vững hơn), tạo thành hệ thống chịu lực vững theo phương 4.2.1.2 Tiến trình DHDA gắn với chun ngành xây dựng cơng trình giao thông * Phát triển tư kỹ thuật cho sinh viên Trong trình thực dự án, tư kỹ thuật sinh viên rèn luyện phát triển, thể số điểm sau đây: - Hiểu thuật ngữ chuyên ngành như: nút giao thơng, chuyển tốc, bán kính siêu cao, độ dốc dọc, độ dốc ngang, chiều dài hãm phanh, khoảng cách an toàn xe, mật độ gây ùn tắc giao thơng, vận tốc trung bình tự do, vận tốc ùng tắc,… Đó phương tiện để hình thành tư kỹ thuật - Khảo sát đặc điểm nút giao thông thiết kế, đặc điểm tâm lý người tham gia giao thơng, đặc điểm dịng xe, địa hình, khu dân cư lân cận, giúp sinh viên hình thành lực kỹ thuật nghề nghiệp * Phát triển lực sáng tạo cho sinh viên Trong giai đoạn thực dự án, từ việc nghiên cứu lý thuyết, tiến hành điều tra, khảo sát, đếm phân loại phương tiện giao thơng, đến việc dùng hàm tốn để dự báo tốc độ tăng trưởng lưu lượng số vụ TNGT xảy lỗi giải pháp thiết kế, tất có tính sáng tạo sinh viên, giúp cho dự án đạt hiệu chất lượng, công việc diễn trôi chảy tiến độ Đặc biệt, khâu đề xuất giải pháp hạn chế số vụ TNGT thể tính sáng tạo rõ nét, vẽ thiết kế điều chỉnh, kiến tạo nút giao thơng bảng hiệu đặt vị trí cần thiết, tổ chức phân luồng giao thông hợp lý, 4.2.1.3 Tiến trình DHDA giáo dục bảo vệ mơi trường GTVT * Phát triển tư kỹ thuật cho sinh viên - Trong trình thực dự án ô nhiễm bụi, tư kỹ thuật SV hình thành phát triển, cụ thể chỗ: từ việc phân tích tính chất hạt bụi đến việc làm biến đổi tính chất điện nó, đến việc hình thành nguyên lý hoạt động cấu tạo thiết bị máy lọc bụi tĩnh điện, lọc bụi theo nguyên lý quán trính trọng lực, lọc bụi nước xanh; thiết kế mơ hình máy tính để phân tích ưu nhược điểm phận máy lọc bụi để có cải tiến phù hợp, tư kỹ thuật đại nhằm hạn chế sai sót lãng phí vật nguyên vật liệu; lựa chọn vật liệu phù hợp để tiến hành chế tạo, lắp ráp mơ hình máy lọc bụi tĩnh điện, máy lọc bụi quán trính trọng lực; kết hợp chặt chẽ lý thuyết (bản chất vật lý hạt bụi, nguyên lý lọc bụi) thực hành (mua vật liệu, thiết kế chế tạo mơ hình, khảo sát thực tế) với kinh nghiệm thực tiễn sinh viên (về ô nhiễm bụi ngày, xe phun nước đường) - Tư kỹ thuật sinh viên rèn luyện phát triển q trình thực giải tốn hạn chế ô nhiễm không khí : thực giải pháp trung hịa khí xả giúp SV hình thành ngun lý hoạt động phân tích cấu tạo hệ thống trung hịa khí xả phương tiện giao thơng; Lựa chọn vật liệu phù hợp để tiến hành chế tạo, lắp ráp mơ hình máy lọc bụi tĩnh điện, máy lọc bụi quán trính trọng lực; kết hợp chặt chẽ lý thuyết 19 (tác hại khí xả môi trường sức khỏe, nguyên tắc trung hịa khí độc hại, phản ứng trung hòa) thực hành (mua vật liệu, thiết kế chế tạo mơ hình) với kinh nghiệm thực tiễn sinh viên (về nhiễm khơng khí ngày) - Q trình giải tốn kỹ thuật hạn chế ô nhiễm tiếng ồn giúp SV hình thành nguyên lý hoạt động phận giảm ồn như: ống pơ giảm thanh, phận thu phát sóng thay còi xe, hấp thụ âm xanh; Lựa chọn vật liệu cách âm, tiêu âm, hấp thụ âm để hạn chế tiếng ồn nơi công cộng nút giao thông; kết hợp chặt chẽ lý thuyết (tác hại tiếng ồn môi trường sức khỏe, nguyên tắc giảm ồn) thực hành (mua vật liệu, thiết kế chế tạo mô hình) với kinh nghiệm thực tiễn sinh viên - Tư kỹ thuật sinh viên rèn luyện phát triển thơng qua việc tìm kiếm giải pháp hạn chế ô nhiễm nguồn nước, cụ thể như: phân tích mẫu nước để khẳng định tồn tạp chất, hóa chất có nguồn nước nhiễm sơng kênh, sau tìm hiểu nguyên lý lọc nước để loại bỏ, trung hòa tạp chất, hợp chất gây nhiễm, từ hình thành SV tư phận hệ thống kỹ thuật máy lọc nước; Quá trình tìm kiếm sử dụng nguyên vật liệu để thiết kế chế tạo mơ hình hệ thống máy lọc nước như: cát vàng, đá dăm, than hoạt tính, cát thạch anh, hình thành cho SV liệu ban đầu tư kỹ thuật * Phát triển lực sáng tạo cho sinh viên - Trong trình tìm kiếm giải pháp hạn chế nhiễm bụi hình thành phát triển lực sáng tạo cho sinh viên, thể chỗ: phát việc làm biến đổi tính điện hạt bụi giữ chặt hạt bụi nhờ lực tĩnh điện, từ lên phương án lọc bụi phương pháp tĩnh điện, thực giải pháp chế tạo mơ hình sản phẩm; đề xuất giải pháp lọc bụi đơn giản hiệu dễ ứng dụng, lọc bụi dựa nguyên lý quán tính trọng lực, đặt máy lọc chốt giao thơng phát nơi lượng xe cộ qua lại đơng nên tạo nhiều bụi, gần có sẵn nguồn nước (ống truyền nước để cứu hỏa, ống truyền nước tưới cây) giúp tiết kiệm thêm chi phí vận chuyển nước thay nước hồ chứa nước, nữa, vịng xoay có phần diện tích dư lớn, trồi lên nhiều nên xây dựng hệ thống lọc bụi phần diện tích âm vào bên cơng trình có sẵn (những tháp trung tâm…); lựa chọn vật liệu đơn giản, tận dụng vật liệu rẻ tiền để thiết kế mơ hình máy lọc bụi; đề xuất phương án dùng máy lọc bụi tĩnh điện đơn giản để lọc bụi trục đường có nhiều bụi, từ tiến hành thiết kế mơ hình máy lọc bụi tĩnh điện máy tính, sau mua nguyên vật liệu để lắp ráp vận hành mơ hình; đề xuất phương án dùng nước để làm bụi cho phương tiện giao thông vào trung tâm thành phố: xây dựng hệ thống làm bụi bẩn khu vực như: ngã đường vào thành phố, nút giao thông lớn, trạm thu phí giao thơng, số trạm bán xăng dầu đặc biệt cửa ngõ vào khu vực lớn thi công Một số thủ thuật sáng tạo Triz trình thực dự án để giúp SV thực giải pháp hạn chế ô nhiễm bụi đạt hiệu chất lượng, rèn luyện tư sáng tạo cho sinh viên, cụ thể như: +Nguyên tắc đảo ngược: thực trình ngược lại với trình tạo bụi bẩn cách dùng nước để ngăn phương tiện giao thơng hóa bụi tác nhân bùn, đất, cát 20 +Nguyên tắc rẻ thay cho đắt: sử dụng vật liệu phế liệu (thùng carton, chai nước, quạt máy tính hỏng dùng để hút bụi, thùng xốp, máy hút nước bể cá cảnh, ) để thiết kế mơ hình sản phẩm lọc bụi, + Nguyên tắc thay đổi thông số lý hóa đối tượng: biến hạt bụi từ trạng thái chuyển động (bay lơ lửng) sang trạng thái đứng yên (giữ chặt) cách thay đổi tính chất điện (làm cho hạt bụi từ trạng thái trung hòa trở thành nhiễm điện) - Năng lực sáng tạo SV hình thành phát triển thơng qua việc giải tốn nhiễm khí xả từ phương tiện giao thông, SV đề xuất nhiều phương án khác để hạn chế ô nhiễm không khí như: trung hịa khí xả chất xúc tác, trồng xanh, sử dụng lượng xanh để chạy xe (năng lượng mặt trời, lượng gió), ; thiết kế mơ hình sản phẩm trung hịa khí xả đề xuất phương án gắn trung hịa khí xả vào ống pô xe máy Một số thủ thuật sáng tạo Triz SV sử dụng q trình giải tốn nhiễm khơng khí, cụ thể như: +Nguyên tắc phân hủy tái sinh phần: sau nhiên liệu đốt cháy thải số khí độc hại cho mơi trường CO, NO x, SOx,… nên dùng chất xúc tác để gây phản ứng phân hủy khí tái sinh khí khơng độc N2, O2, CO2, +Nguyên tắc sử dụng vật liệu nhiều lỗ: để khí xả dễ dàng tiếp xúc với chất xúc tác nên sử dụng vật liệu xúc tác có nhiều lỗ nhỏ li ti - Năng lực sáng tạo sinh viên hình thành phát triển trình thực dự án hạn chế ô nhiễm tiếng ồn, thể chỗ: SV đề xuất nhiều phương án giảm ồn như: thiết kế ống pô giảm ồn, trồng xanh, thiết kế thu nhận tín hiệu thay cho cịi xe, lắp vật liêu cách âm, tiêu âm cầu vượt hay đoạn đường hay xảy kẹt xe vào cao điểm đánh giá ưu nhược điểm phương án để lựa chọn phương án tối ưu; đề xuất phương án thay còi xe gồm: phần phát sóng (phát tần số tất phương tiện, khác cường độ mạnh yếu độ dài đường sóng), phần thu sóng (bộ phận có chức thu sóng tần số định phận phát sóng, phần thu sóng liên kết với đồng hồ đo cường độ sóng thu hiển thị đèn led bên cạnh đồng hồ đo tốc độ), phương tiện tham gia giao thông, muốn báo hiệu cho phương tiện phía trước vượt lên hay báo hiệu xin nhường đường, cần nhấn nút (nút đặt vị trí nút kèn chưa lắp thiết bị này), phương tiện phía trước nhận tín hiệu xử lý; đề xuất phương án bao bọc nguồn gây ồn vật liệu cách âm, tiêu âm 4.2.2 Đánh giá định lượng 4.2.2.1 Thái độ tích cực SV DHDA Chúng tơi tiến hành lượng hóa thái độ tích cực SV từ khóa (trích từ viết SV sau thực dự án nhật ký dự án SV) biểu thái độ tích cực SV thơng qua DHDA, sau chọn ngẫu nhiên mẫu: nhóm SV Vật lý đại cương nhóm SV yếu kiến thức Vật lý đại cương, phân chia nhóm dựa kết điểm thi kết thúc học phần Chúng sử dụng phần mềm thống kê Statgraphics để phân tích, kết thu sau: Bảng 4.1 Đánh giá khác biệt thái độ tích cực nhóm nhóm yếu Multiple Range Tests for Col_2 by Col_1 Method: 95.0 percent LSD 21 Col_1 K Y Total Count Average Standard Homogeneous Sig (Trung deviation Groups bình) (Độ lệch chuẩn) (nhóm đồng nhất) X 29 5.58621 1.89957 X 29 6.13793 1.90346 58 5.86207 1.90519 * denotes a statistically significant difference Difference (Sự khác biệt) -0.551724 Mô tả liệu hiển thị: Nếu dấu (X) vị trí khơng thẳng hàng với chứng tỏ có khác biệt nhóm so sánh, cột Sig hiển thị dấu (*) Căn bảng 4.1 cho thấy: với độ tin 95% dấu (X) thẳng hàng, chứng tỏ khơng có khác biệt nhóm nhóm yếu, nghĩa thái độ tích cực DHDA nhóm có tương đồng Điều chứng tỏ DHDA phát huy tính tích cực SV học tập, khơng có khác biệt thái độ tích cực SV SV yếu Vật lý, nên DHDA thú hút SV trình học tập 4.2.2.2 Mối tương quan điểm dự án điểm kiểm tra Để đánh giá mối tương quan hiệu DHDA mức độ nắm vững kiến thức môn Vật lý đại cương kiến thức toán kỹ thuật DA, chúng tơi tính hệ số tương quan Pearson (R) điểm DA SV điểm kiểm tra SV Trong đó: - Điểm DA SV tính từ: đánh giá sản phẩm nhóm (bài trình bày, sản phẩm thật, báo dự án) đánh giá đồng đẳng - Điểm kiểm tra kết thúc DA SV kết mà SV đạt sau thực kiểm tra, bao gồm kiến thức Vật lý đại cương kiến thức toán kỹ thuật DA (xem phụ lục A13, A14, A15) Đối tượng mẫu chọn SV trực tiếp tham gia DA làm kiểm tra Sử dụng thống kê tốn học, ta tính hệ số tương quan R theo công thức sau: n ∑ x y R= i =1 i i − n.x y n n 2 2 ∑ xi − n.( x ) * ∑ yi2 − n.( y ) i =1 i =1 Trong đó: n=118, x = 77.66 , y = 86.58 , xi điểm dự án SV thứ i, yi điểm kiểm tra SV thứ i (phụ lục A17) Kết tính hệ số tương quan R=0.89 , cho thấy mối tương quan điểm dự án SV điểm kiểm tra SV lớn Chúng kết luận rằng: SV làm DA tốt kết kiểm tra tốt Chứng tỏ SV thực DA nghiêm túc, tích cực nắm vững kiến thức Vật lý đại cương kiến thức toán kỹ thuật DA mà SV thực 22 Thơng qua việc phân tích diễn biến TNSP (phân tích định tính định lượng) chứng tỏ: - Khẳng định tính đắn giả thuyết khoa học đề tài là: Có thể hình thành tư kỹ thuật, phát huy tính tích cực phát triển lực sáng tạo sinh viên ngành kỹ thuật trường đại học GTVT cách tổ chức DHDA số kiến thức Vật lý đại cương phần “Cơ học chất điểm, điện trường vật dẫn, từ trường cảm ứng điện từ” - Tiến trình DHDA cho sinh viên ngành kỹ thuật phần sở lý luận khả thi, giúp đưa SV vào tiến trình tìm tịi, nghiên cứu cách tự nhiên Bên cạnh đó, tiến trình cịn có chức giúp SV rèn luyện tư duy, hành động triển khai dự án thật xây dựng - Các tiến trình DHDA thiết kế khả thi, chứng tỏ hiệu trình giúp SV hình thành tư kỹ thuật, phát huy tính tích cực phát triển lực sáng tạo - Vai trò định hướng, hỗ trợ, giám sát GV quan trọng đến chất lượng dự án, giúp SV có trách nhiệm hơn, tự tin trình thực dự án Việc thống tiêu chí đánh giá dự án từ lúc bắt đầu thực dự án góp phần giúp SV thực dự án hiệu chất lượng 23 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Căn mục đích nhiệm vụ nghiên cứu đề tài, khuôn khổ luận án thực đạt kết sau: - Nghiên cứu sở lý luận DHDA, chất hoạt động dạy học đại học sở tâm lý lứa tuổi hoạt động nhận thức SV, đặc biệt SV ngành kỹ thuật - Xây dựng tiến trình DHDA cho SV đại học ngành kỹ thuật chứng tỏ tính khả thi q trình TNSP trường ĐH GTVT- sở - Phân tích đặc điểm nội dung kiến thức phần “Cơ học chất điểm, trường tĩnh điện, từ trường cảm ứng điện từ” thuộc chương trình Vật lí đại cương cho SV ngành kỹ thuật để ứng dụng kỹ thuật Vật lí vận dụng giải tốn thực tiễn chuyên ngành - Thiết kế dự án gắn với chuyên ngành xây dựng dân dụng công nghiệp, dự án gắn với chun ngành xây dựng cơng trình giao thông, dự án giáo dục bảo vệ môi trường GTVT theo tiến trình DHDA cho SV ngành kỹ thuật đề xuất - Xây dựng tiêu chí đánh giá dự án, công cụ đánh giá bảng kiểm quan sát hành vi, quan sát thái độ SV DHDA - Tổ chức TNSP vòng đối tượng SV năm thứ trường ĐH GTVT- sở dự án thiết kế Kết TNSP khẳng định tính đắn giả thuyết khoa học phát biểu Ngoài kết đạt được, đề tài cịn có số hạn chế là: - Số lượng dự án nhiều SV thực dự án đông nên GV chưa giám sát chặt chẽ hành động cụ thể SV trình thực dự án - Thời gian thực dự án song song với thời gian học vật lý đại cương lớp học môn khác, nên SV chưa thể dành nhiều thời gian cho dự án Đó nguyên nhân dẫn đến số dự án chưa thật đạt chất lượng mong muốn - Đối tượng SV năm thứ nên nhiều hạn chế kiến thức chuyên môn, kinh nghiệm thực tiễn chuyên ngành, phần lớn SV yếu kỹ tin học - Một số SV tham gia thực dự án đồng thời phải ôn thi lại số môn nên đầu tư nhiều thời gian cho dự án - Trang thiết bị phục vụ cho trình thực dự án cịn thiếu nhiều, gây khó khăn cho SV thực số dự án, giai đoạn thiết kế chế tạo sản phẩm vật chất Dạy học dự án chứng tỏ tầm quan trọng SV đại học ngành kỹ thuật, từ việc phát vấn đề thực tiễn đến hình thành ý tưởng, lên kế hoạch đánh giá tính khả thi ý tượng, tiến hành hoạch định, lập tiến độ, giám sát, báo cáo, đánh giá dự án thực tự lực SV, hỗ trợ GV đóng vai trị chun gia Qua 24 đó, DHDA hình thành cho SV tư nghề nghiệp, rèn luyện SV trở thành kỹ sư giỏi, chuyên gia giỏi, lãnh đạo tài ba tương lai Các kiến thức Vật lý đại cương tổ chức dạy theo định hướng gắn với chuyên ngành góp phần thúc đẩy việc học SV, giúp SV tích cực hơn, hứng thú nhờ thấy ý nghĩa việc học Vật lý Quá trình thực dự án, đề xuất giải pháp, thực giải pháp, thiết kế mơ hình sản phẩm vật chất giúp SV hình thành tư kỹ thuật, phát huy tính sáng tạo, ý thức tự giác chủ động học tập Kiến nghị Chúng kiến nghị muốn triển khai DHDA thành công cần yếu tố sau: - Người giảng viên môn: + Được huấn luyện kỹ DHDA: kỹ tổ chức, triển khai, kiểm tra, đánh giá + Thay đổi cách đánh giá, đầu tư nhiều vào chuyên mơn - Sinh viên: có cách nhìn nhận đắn việc học mình, học để làm để giải vấn đề thực tiễn xã hội, để giúp ích cho cá nhân, gia đình xã hội - Nhà trường: có chế độ khuyến khích, khen thưởng, động viên kịp thời giảng viên có đổi phương pháp dạy học, mang lại hiệu - Bộ Giáo dục Đào tạo: viết lại chương trình khung Vật lí đại cương cho khối ngành, có triển khai số dự án mẫu, đưa DHDA nội dung bắt buộc mà SV cần thực trình đào tạo ... phù hợp với đặc thù sinh viên đại học ngành kỹ thuật, đặc biệt dạy học Vật lí đại cương theo hướng gắn với chuyên ngành, nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo phát triển tư kỹ thuật cho SV Từ lâu,... thức Vật lí đại cương cho SV đại học ngành kỹ thuật để phát huy tính tích cực, sáng tạo phát triển tư kỹ thuật cho sinh viên Như vậy, lí luận thực tiễn cho thấy việc thực đề tài: ? ?Tổ chức dạy học. .. dự án dạy học Vật lí đại cương nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo phát triển tư kỹ thuật sinh viên ngành kỹ thuật? ?? cấp thiết, đồng thời đáp ứng đòi hỏi thực tiễn việc đổi PPDH trường đại học