TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 4(39).2010 SỬ DỤNG PHẦN MỀM CROCODILE TECHNOLOGY 3D NHẰM NÂNG CAO NĂNG LỰC TỰ HỌC CỦA SINH VIÊN HỌC MÔN VẬT LÍ Ở CÁC TRƯỜNG ĐẠI HỌC USING THE CROCODILE TECHNOLOGY 3D SOFTWARE TO ENHANCE STUDENTS’ SELF- STUDY CAPACITY IN LEARNING PHYSICS AT UNIVERSITIES Nguyễn Bảo Hoàng Thanh Lê Phước Hải Trường ĐH Sư phạm, ĐH Đà Nẵng Trường ĐH Sư phạm, ĐH Huế TÓM TẮT Xã hội ngày phát triển phát triển không ngừng, để đáp ứng yêu cầu người lao động người cần phải tự học hỏi, tự nghiên cứu để trau dồi kiến thức cho thân Bài báo nêu lên đặc điểm, vai trò việc tự học sinh viên trường đại học Từ đưa biện pháp nhằm nâng cao lực tự học cho sinh viên việc học môn vật lí Đồng thời giới thiệu tiến hành khai thác phần mềm Crocodile Technology 3D sử dụng việc dạy học vật lí trường đại học nhằm nâng cao lực tự học cho sinh viên ABSTRACT Society is developing more and more, so new requirements have emerged from labor markets As a result, everybody should know how to manipulate self-study and self-research to improve his/her knowledge In this practical issue, the article deals with the characteristics and roles of students’ self study at universities, from which appropriate methods are suggested to enhance their competence of learning physics in universities In addition, introduction and presentation of the Crocodile Technology 3D Software with the purpose of applying it to the teaching of Physics in universities to perfect students’ self-study competence will also be mentioned in this article Đặt vấn đề Tự học (TH) có vai trò quan trọng trình học sinh viên (SV) trường đại học, cốt lõi định đến chất lượng giáo dục đào tạo Việc khuyến khích SV TH, tự nghiên cứu vấn đề nhiều nhà giáo dục, nhiều trường đại học (ĐH) quan tâm Tuy nhiên thực trạng việc dạy học nhiều điều phải đổi mới, có phương pháp (PP) hướng dẫn SV TH, tự nghiên cứu Tự học-Vì phải tự học? Tự học hiểu hoạt động độc lập, SV tích cực chủ động tự động não, suy nghĩ, sử dụng lực trí tuệ lẫn bắp với phẩm chất để chiếm lĩnh kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo kinh nghiệm cho thân SV Tự học hoạt động nhận thức mang tính tích cực, chủ động, tự giác, phát huy cao độ vai trò SV với hợp tác thầy cô, bạn bè điều kiện học tập Năng 93 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 4(39).2010 lực TH thể qua việc SV tự xác định đắn động học tập cho mình, có khả tự quản lí việc học mình, có thái độ tích cực hoạt động để tự làm việc, điều chỉnh hoạt động học tập đánh giá kết học tập Với phát triển mạnh mẽ tất lĩnh vực xã hội khối lượng tri thức loài người tăng lên cách nhanh chóng Với cách giảng dạy theo mô hình truyền tải kiến thức thể nhiều bất cập, lượng kiến thức mà SV truyền đạt trường học lại so với khối lượng kiến thức đồ sộ nhân loại Vì không tự chiếm lĩnh kiến thức SV không đáp ứng nhu cầu xã hội Mỗi không học suốt đời mình, mà kiến thức cung cấp không đủ sử dụng cho đời Vì vậy, SV cần trang bị kĩ cần thiết để TH tập suốt đời Do phụ thuộc vào thời gian chương trình đào tạo mà giảng viên (GV) tập trung giảng dạy mảng kiến thức đó, SV lại muốn quan tâm thêm đến vấn đề khác Để đáp ứng yêu cầu xã hội SVcần phải tự hình thành phát triển lực TH cho Khi TH, SV phải sử dụng thao tác tư để giải vấn đề, tư rèn luyện cách thường xuyên Các nhiệm vụ đặt ngày cao với lượng kiến thức, kĩ năng, lực thu ngày nhiều góp phần nâng cao dần khả tư SV Người biết TH người có khả thu thập xử lí thông tin, biết vận dụng thông tin biết tự kiểm tra, đánh giá hoạt động học tập Vì thế, SV biết TH SV có khả tự giải vấn đề tốt, có khả tự làm giàu kiến thức, kĩ cho Đặc điểm tự học sinh viên trường đại học Đặc điểm TH tự tiếp cận với tri thức GV thường xuyên giảng dạy, cần, SV tìm đến GV họ Việc TH SV đại học sâu vào chuyên ngành để chuẩn bị cho nghề tương lai Do đó, SV phải tự trang bị cho hiểu biết bản, vững vàng nghề đó, đồng thời phải có nhiều hiểu biết khác theo yêu cầu sống Giờ đây, công việc TH SV trở nên quan trọng, cần thiết, trở thành phận cấu thành giáo dục đại học Ở trường đại học GV đóng vai trò người hướng dẫn học tập, lên lớp cung cấp kiến thức nhất, tài liệu bản, việc học tập SV xếp trình tự, thời gian để nghiên cứu nắm tài liệu chuyên ngành tài liệu tham khảo mở rộng Hơn đại học kiểm tra ngày GV nên việc học tập SV phần lớn làTH SV tự đề kế hoạch tự thực kế hoạch Việc TH SV đại học nỗ lực cao, tính tự giác cao, SV phải làm chủ thời gian, phương pháp, phải quan tâm đến chất lượng tự học thân để từ có \phương hướng nâng cao kĩ cho Vật lí môn khoa học thực nghiệm, đòi hỏi phải có kĩ quan sát tinh tế phân tích xác Nhiệm vụ dạy học không giới hạn hình thành kiến thức, kĩ tiếp nhận tri thức đơn mà cần phải hình thành, phát triển SV lực tự học, tự áp dụng kiến thức tình mới, giải thích tượng 94 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 4(39).2010 xãy thực tiễn kĩ sử dụng dụng cụ, lắp đặt tiến hành thí nghiệm Nhờ trình luyện tập hình thành SV lực tự học vật lí Vấn đề phát huy, nâng cao tính tích cực, tự học SV quan tâm từ lâu Tuy nhiên, cách dạy học tồn giáo dục chúng a mà ý thức tích cực SV chưa cao nên việc hưởng ứng “tự học” chưa đạt hiệu mong muốn, SV chưa biết phát huy tính độc lập, sáng tạo việc vận dụng kiến thức vào thực tế; ý thức việc chịu khó, tự ngẫm nghĩ để giải vấn đề Vì vậy, SV tiến hành thí nghiệm, phần lí thuyết thục đối diện với dụng cụ thí nghiệm thực tế lúng túng Làm để phát triển khả tự học cho sinh viên? Giảng viên với PP dạy học tích cực phát triển nội lực, khơi dậy hứng thú học tập để từ kích thích SV tự tìm tòi, tự chiếm lĩnh tri thức Tránh đưa SV đối mặt với khó khăn lớn dễ gây nản lòng Mặc dù không nên giao cho SV nhiệm vụ dễ Điều làm cho SV chủ quan, không hứng thú Cần nhấn mạnh vai trò quan trọng GV, để giúp nâng cao lực TH cho SV, GV phải đổi PP giảng dạy, phải chuẩn bị nội dung hướng dẫn TH, giúp tìm kiếm tài liệu cuối phải theo dõi, kiểm tra kết TH SV Ngoài để việc TH SV thực có hiệu quả, GV phải thường xuyên cập nhật giảng, phải chịu khó từ khâu chuẩn bị giảng, tập đến việc giải đáp, hướng dẫn cho SV kịp thời lớp mạng Sách giáo khoa, giáo trình giữ vai trò nòng cốt Với lối trình bày khoa học chặt chẽ, súc tích đầy đủ, công cụ thay GV SV.Tuy nhiên, GV nên vào thực trạng việc dạy học, mục tiêu đào tạo địa phương, trường để biên soạn lại giáo trình cho phù hợp nhằm phát huy tính TH SV.Phải xây dựng thư viện thư viện điện tử lưu trữ nhiều giảng, giáo trình, công trình nghiên cứu khoa học GV,SV để phục vụ khai thác cho việc TH trường đại học.Tổ chức, hướng dẫn cho SV tự đánh giá biện pháp quan trọng để rèn luyện kĩ TH Tự đánh giá có tác dụng điều chỉnh hành vi, thái độ SV Trong trình tổ chức hoạt động tự học thân, sinh viên phải biết tự kiểm tra, đánh giá trình hoạt động để điều chỉnh, điều khiển hoạt động theo mục đích đề Tự học phát huy tác dụng tốt biết kết hợp với học nhóm Lợi ích việc học nhóm thúc đẩy thành viên chăm Sự ganh đua, hợp tác giúp người cảm thấy việc giải số lượng lớn tập thời gian ngắn đỡ nhàm chán so với TH làm tập Trong trình học nhóm, thành viên nhóm thường xuyên thảo luận trao đổi kiến thức thu qua tự học Một vấn đề phải đổi PP kiểm tra đánh giá, cách đánh giá cho phản ảnh cố gắng,tự lực nắm vững kiến thức SV học thuộc tái lại kiến thức 95 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 4(39).2010 Sử dụng phần mềm Crocodile Technology 3D việc nâng cao lực tự học vật lí cho sinh viên a/ Crocodile Technology 3D (CT) phần mềm thiết kế thí nghiệm (TN) ảo môn công nghệ, vật lí, điện tử Phần mềm tạo lập dựa sở xác mặt vật lí Chương trình có cung cấp sẵn nhiều TN theo chủ đề phần cơ, điện điện tử Ngoài tự thiết kế TN khác phù hợp với yêu cầu người sử dụng Khi xây dựng TN ảo phần mềm CT đưa vào hình ảnh từ vào, xếp dụng cụ TN hoạt cảnh giống không gian phòng TN thật Phần mềm thiết kế gọn nhẹ, hoạt động loại máy vi tính có cấu hình thông thường, có nhiều tính dễ sử dụng Giao diện chương trình trực quan, công cụ có sẵn nên việc thiết kế đơn giản GV, SV kể người có trình độ sử dụng máy tính hạn chế Giao diện chương trình có phần: - Phần không gian thiết kế biểu diễn TN ảo (Hình 1) Hình 1: Giao diện - Trên menu công cụ (Hình 2) Hình 2: Thanh menu công cụ - Bên trái side pane gồm phần Contents, Parts Library Properties (Hình 3) - Phần Contents chứa hướng dẫn để thiết kế TN ảo số TN xây dựng sẵn theo chủ đề - Phần Parts Library chứa dụng cụ TN công cụ hỗ trợ để thiết kế TN ảo - Phần Properties hiển thị điều chỉnh thuộc tính đối tượng Hình 3: Slide pane 96 b/ Khả hỗ trợ phần mềm Crocodile Technology TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 4(39).2010 3D việc tự học môn vật lí SV: Phần mềm CT cho phép thiết kế mô hình động từ đơn giản đến phức tạp, mô hình không gian chiều giả lập không gian chiều mà không cần sử dụng đến ngôn ngữ lập trình phức tạp, có khả minh họa tốt, đồng thời cho phép thể rõ chất nội dung khoa học minh họa Vì vậy, giúp cho SV tự học, tự nghiên cứu kiểm tra kiến thức học có không, từ củng cố, nâng cao nhằm thúc đẩy ý chí tự học Phần mềm CT tạo TN ảo thay cho TN chứng minh, minh họa, mô tả định luật, tượng vật lý TN thực tế khó tiến hành khó quan sát, đặc biệt TN có tính độc hại, gây nguy hiểm Điều giúp SV tiến hành TN điều kiện đến phòng TN điều kiện TN không cho phép Nhờ việc TH SV thuận lợi Với giúp đỡ CT SV có nhiều hội để rà xét lại lỗ hổng phát huy điểm mạnh kiến thức SV sử dụng CT để tìm kết cho tập Thông qua thí nghiệm ảo, CT cho đáp án trực tiếp hình với toán mạch điện, điện tử phức tạp CT giúp SV rèn luyện kĩ thực hành, cách lắp ghép, sử dụng thao tác với dụng cụTN, từ việc tự rèn luyện kĩ thực hành, TN vật lí nâng cao 1.1 c/ Các bước thiết kế thí nghiệm ảo phần mềm CT ⊕ Bước 1: Tạo file mới: Từ thực đơn chọn File/New (Ctrl+N) ⊕ Bước 2: Tạo thiết lập thuộc tính cho không gian thí nghiệm CT có khả hỗ trợ TN ảo không gian chiều lẫn không gian chiều Để tạo TN ảo chiều ta sử dụng chuột kéo không gian chiều từ phần Parts Library vào không gianTN Để thiết lập thuộc tính cho không gian TN, tiến hành bấm chuột phải vào vùng không gian, chọn Space Properties (Edit/Space Properties) bên phần Slide pane lên thuộc tính, muốn thay đổi thuộc tính bấm vào mục tương ứng ⊕ Bước 3: Lựa chọn dụng cụ thí nghiệm Muốn chọn dụng cụ cần di chuyển trỏ đến biểu tượng dụng cụ đó, bấm giữ chuột trái di chuyển từ phần Parts Library đến vị trí cần đặt không gian TN thả chuột ⊕ Bước 4: Thiết lập thuộc tính cho đối tượng Muốn thay đổi thuộc tính cho đối tượng chọn đối tượng đó, sau bấm chuột phải chọn Properties (Edit/Properties) Khi đó, phần Properties bên trái giao diện chương trình xuất thuộc tính đối tượng ta thay đổi ⊕ Bước 5: Kết nối dụng cụ lại với thành thí nghiệm Sau lựa chọn thay đổi thuộc tính cho dụng cụ tiến hành kết nối chúng lại với để tạo thành mộtTN ⊕ Bước 6: Hoàn chỉnh thí nghiệm Sau kết nối đối tượng lại với lựa chọn công cụ hỗ trợ phần Presentation chèn nút điều khiển, đồ thị, hình ảnh để hoàn chỉnh 97 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 4(39).2010 TN Chọn chế độ hiển thị không gian chiều, thay đổi kích thước cho dụng cụ cho phù hợp với không gianTN ⊕ Bước 7: Chạy thử TN chỉnh sửa, lưu thí nghiệm Sau thiết kế xong cần chạy thử xem TN có sai sót không? Kết TN xác chưa? Từ có thay đổi thích hợp để tạo thành TN hoàn chỉnh Để lưu TN ta vào menu File, chọn Save (Ctrl+S) D/ Một số thí nghiệm ảo thiết kế phần mềm CT - Phần điện học Hình 4: Chỉnh lưu dòng điện xoay chiều Hình 5: Mạch nguồn nối tiếp - Phần điện tử Hình 6: Mạch ổn áp tuyến tính nối tiếp Hình 7: Mạch Op-amp bão hòa Kết luận Kết luận: Năng lực tự học khả tự tìm tòi, nhận thức vận dụng kiến thức vào tình tương tự với chất lượng cao Năng lực tự học lực quan trọng mà sinh viên cần phải có Từ thực trạng dạy học việc tự học vật lí sinh viên trường đại học cần phải có nhiều biện pháp để nâng cao lực tự học cho sinh viên Đối với môn học thực nghiệm vật lí việc sử dụng thí nghiệm quan trọng Với phát triển mạnh mẽ công nghệ thông tin việc sử dụng thí nghiệm ảo để nâng cao lực tự học cho sinh viên biện pháp tốt cần phát huy 98 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 4(39).2010 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Thái Duy Tuyên (2003), Bồi dưỡng lực tự học cho học sinh, Tạp chí Giáo dục, số 74, năm 2003, tr22-23 [2] Lê Công Triêm (2001), Bồi dưỡng lực tự học, tự nghiên cứu cho sinh viên đại học, Tạp chí Giáo dục, số 8, năm 2001, tr17-18 [3] http://www.thuvienkhoahoc.com; http://www.mediafire.com/tb4bez4uf4esbb1 [4] Nguyễn Bảo Hoàng Thanh, Lê Thanh Huy (2009), E-Learning việc đổi PP DH bậc ĐH đào tạo theo học chế tín chỉ, Tạp chí KH & CN Đại học Đà Nẵng, số (35) 2009, tr 120-125 [5] Nguyễn Bảo Hoàng Thanh, Nguyễn Việt Cường (2010), Sử dụng FRONTPAGE VÀ RELOAD- EDITOR xây dựng Bài giảng điện tử tích hợp lên hệ thống quản lý học tập MOODLE, Tạp chí KH& CN, ĐH Đà Nẵng, số (39) 2010 99 ... TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 4(39).2010 Sử dụng phần mềm Crocodile Technology 3D việc nâng cao lực tự học vật lí cho sinh viên a/ Crocodile Technology 3D (CT) phần mềm thiết... luận: Năng lực tự học khả tự tìm tòi, nhận thức vận dụng kiến thức vào tình tương tự với chất lượng cao Năng lực tự học lực quan trọng mà sinh viên cần phải có Từ thực trạng dạy học việc tự học vật. .. trạng dạy học việc tự học vật lí sinh viên trường đại học cần phải có nhiều biện pháp để nâng cao lực tự học cho sinh viên Đối với môn học thực nghiệm vật lí việc sử dụng thí nghiệm quan trọng Với