Tài liệu Luận án dạy học định hướng phát triển năng lực sáng tạo kĩ thuật cho sinh viên sư phạm kĩ thuật tt

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI NGUYỄN THỊ MAI LAN DẠY HỌC ĐỊNH HƢỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO KĨ THUẬT CHO SINH VIÊN SƢ PHẠM KĨ THUẬT Chuyên ngành: LL và PPDH bộ môn Kĩ thuật công nghiệp Mã số: 9.14.01.11 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC HÀ NỘI – 2019 LUẬN ÁN ĐƢỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: 1. PGS.TS ĐẶNG VĂN NGHĨA 2. TS. NGUYỄN THANH TÙNG Phản biện 1: PGS.TS Tạ Tri Phƣơng Trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội 2 Phản biện 2: PGS. TS Trần Khánh Đức Trƣờng Đại học Bách khoa Hà Nội Phản biện 3: PGS.TS Đỗ Anh Tuấn Trƣờng Đại học Sƣ phạm kỹ thuật Hƣng Yên Luận án đƣợc bảo vệ trƣớc Hội đồng cấp trƣờng họp tại Trƣờng đại học Sƣ phạm Hà Nội vào hồi…...giờ…..., ngày…...tháng…...năm 2019 Có thể tìm đọc luận án tại: - Thƣ viện Quốc gia; - Thƣ viện Trƣờng đại học Sƣ phạm Hà Nội 1 MỞ ĐẦU 1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Trong thời đại ngày nay, con ngƣời không chỉ cần có năng lực tƣ duy mà còn phải có năng lực tƣ duy sáng tạo (TDST) nhằm tạo ra những giá trị mới về vật chất, tinh thần để thỏa mãn các nhu cầu chính đáng của cá nhân mình, đồng thời thỏa mãn các nhu cầu để xã hội tồn tại và phát triển. Chính vì vậy, trong quá trình hình thành nền kinh tế tri thức ở nƣớc ta cần phát huy và nâng cao năng lực sáng tạo của con ngƣời, giúp họ có khả năng hành động sáng tạo và độc lập để trở thành những ngƣời lao động có trí tuệ đáp ứng yêu cầu của xã hội. Do đó vấn đề phát triển năng lực sáng tạo (NLST) cho ngƣời học ngay từ khi đang ngồi trên ghế nhà trƣờng là một đòi hỏi cấp thiết, định hƣớng việc đổi mới chƣơng trình giáo dục hiện nay. Chính vì vậy, Nghị quyết số 29-NQ/TW của Đảng (hội nghị Trung ƣơng 8 khóa XI) về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo và Chiến lƣợc phát triển giáo dục 2011-2020 đã khẳng định phát triển NLST cho ngƣời học đƣợc xác định là một trong những mục tiêu quan trọng của công cuộc đổi mới chƣơng trình giáo dục hiện nay. Phát triển NLST là một trong những mục tiêu quan trọng của đào tạo giáo viên. Ngành Sƣ phạm kĩ thuật (SPKT) đƣợc xây dựng nhằm đào tạo giáo viên/ giảng viên dạy Công nghệ ở trƣờng phổ thông hoặc chuyên ngành kĩ thuật tại các cơ sở giáo dục nghề nghiệp thì mục tiêu đó chủ yếu là phát triển năng lực sáng tạo kĩ thuật (NLSTKT). NLSTKT sẽ hỗ trợ rất nhiều cho nhiệm vụ dạy học kĩ thuật và sự phát triển nghề nghiệp của SV sau này. Tuy nhiên, đổi mới phƣơng pháp dạy học ở các trƣờng đại học đào tạo ngành SPKT hiện nay còn gặp nhiều khó khăn, chƣa có sự chuyển biến rõ rệt theo định hƣớng phát triển NLSTKT. Xuất phát từ yêu cầu xã hội hiện đại và thực tiễn dạy học kĩ thuật cho SV SPKT thì việc đổi mới phƣơng pháp dạy học theo định hƣớng 2 phát triển NLSTKT là yêu cầu cấp thiết hiện nay. Vấn đề này cần phải thực hiện dựa trên những nghiên cứu có cơ sở khoa học về lí luận và thực tiễn. Tuy nhiên hiện chƣa có công trình nào nghiên cứu sâu đề cập tới việc dạy học định hƣớng phát triển NLSTKT cho SV ngành SPKT. Vì những lý do trên, tác giả lựa chọn đề tài “Dạy học định hướng phát triển năng lực sáng tạo kĩ thuật cho sinh viên sư phạm kĩ thuật”. 2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn về dạy học định hƣớng phát triển NLSTKT, trên cơ sở đó đề xuất biện pháp dạy học các học phần Kĩ thuật điện tử nhằm phát triển NLSTKT cho SV SPKT, góp phần nâng cao chất lƣợng dạy học kĩ thuật. 3. KHÁCH THỂ, ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 3.1 Khách thể nghiên cứu: Quá trình đào tạo giáo viên ngành SPKT. 3.2 Đối tượng nghiên cứu: Các yếu tố ảnh hƣởng đến sự hình thành và phát triển NLSTKT của SV. Các biện pháp dạy học các học phần chuyên ngành kĩ thuật định hƣớng hƣớng phát triển NLSTKT cho SV. 3.3 Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu NLSTKT, quá trình dạy học Kĩ thuật điện tử cho SV SPKT. Khảo sát một số trƣờng đại học có đào tạo ngành SPKT và kiểm nghiệm sƣ phạm tại trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội. 4. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC Nếu đề xuất và áp dụng một số biện pháp dạy học định hƣớng phát triển NLSTKT một cách hợp lí trong dạy học các học phần về Kĩ thuật điện tử sẽ góp phần phát triển NLSTKT cho SV ngành SPKT, qua đó nâng cao đƣợc chất lƣợng dạy học kĩ thuật. 5. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU - Nghiên cứu cơ sở lí luận về dạy học định hƣớng phát triển NLSTKT cho SV 3 - Điều tra thực trạng dạy học kĩ thuật định hƣớng phát triển NLSTKT ở một số trƣờng đại học có đào tạo ngành SPKT - Nghiên cứu quá trình dạy học các học phần về Kĩ thuật điện tử trong chƣơng trình đào tạo giáo viên ngành SPKT. - Nghiên cứu các biện pháp dạy học các học phần Kĩ thuật điện tử tác động vào các yếu tố ảnh hƣởng đến sự hình hành và phát triển NLSTKT của SV. -Kiểm nghiệm đánh giá tính khả thi và hiệu quả của các biện pháp dạy học đã đề xuất. 6. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - Các phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết nhƣ: phân tích, tổng hợp, phân loại, hệ thống hóa…nhằm nghiên cứu các công trình có liên quan về về tâm lý học sáng tạo, lý luận dạy học về dạy học kĩ thuật định hƣớng phát triển NLSTKT để xây dựng cơ sở lí luận của đề tài. - Các phƣơng pháp nghiên cứu thực tiễn nhƣ: điều tra, thực nghiệm sƣ phạm, phƣơng pháp chuyên gia nhằm khảo sát thực tế, kiểm nghiệm và đánh giá các biện pháp đã đề xuất. -Phƣơng pháp thống kê toán học để xử lí số liệu trong khảo sát thực trạng và kiểm nghiệm, đánh giá các biện pháp dạy học đã đề xuất. 7. ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN - Về mặt lí luận, đề xuất quan niệm khoa học về dạy học định hƣớng phát triển NLSTKT cho SV, trong đó tập trung vào: hệ thống khái niệm về sáng tạo kĩ thuật và NLSTKT; cách thức đánh giá NLSTKT; bản chất và các biện pháp dạy học định hƣớng phát triển NLSTKT. Về mặt thực tiễn, kết quả khảo sát dạy học kĩ thuật dƣới góc độ phát triển NLSTKT cho thấy có khả năng phát triển NLSTKT cho SV SPKT thông qua nhóm học phần Kĩ thuật điện tử. 4 - Đề xuất và triển khai 03 biện pháp dạy học cụ thể phát triển NLSTKT cho SV SPKT thông qua nhóm học phần Kĩ thuật điện tử. Đề xuất quy trình chung tổ chức dạy học Kĩ thuật điện tử phát triển NLSTKT cho SV. - 03 biện pháp dạy học Kĩ thuật điện tử này đƣợc kiểm nghiệm đánh giá bằng phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm và phƣơng pháp chuyên gia, đã khẳng định tính khả thi, hiệu quả trong việc phát triển NLSTKT cho SV SPKT. Kết quả nghiên cứu đề tài có thể triển khai áp dụng trong dạy học kĩ thuật cho nhiều đối tƣợng SV khác nhau 8. CẤU TRÚC CỦA LUẬN ÁN Ngoài phần mở đầu, kết luận chung và khuyến nghị, phụ lục, cấu trúc của luận án bao gồm 3 chƣơng sau: Chƣơng 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn về dạy học định hƣớng phát triển năng lực sáng tạo kĩ thuật Chƣơng 2: Dạy học Kĩ thuật điện tử cho sinh viên sƣ phạm kĩ thuật định hƣớng phát triển năng lực sáng tạo kĩ thuật Chƣơng 3: Kiểm nghiệm và đánh giá NỘI DUNG CHÍNH CỦA LUẬN ÁN Chƣơng 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ DẠY HỌC ĐỊNH HƢỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO KĨ THUẬT 1.1. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ DẠY HỌC ĐỊNH HƢỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO KĨ THUẬT Nội dung này trình bày khái quát, ngắn gọn các công trình của các nhà nghiên cứu trong và ngoài nƣớc về sáng tạo và sáng tạo kĩ thuật, về phát triển NLST và NLSTKT cho SV. Kết quả nghiên cứu cho thấy những nghiên cứu về bản chất, thuộc tính, cấu trúc tâm lý... của sáng tạo, sáng tạo kĩ thuật khá đầy đủ, là cơ sở để nghiên cứu vận dụng vào quá 5 trình dạy học để phát triển NLSTKT. Một số nghiên cứu đã làm sáng tỏ cơ sở lí luận, thực tiễn về phát triển NLST cho ngƣời học nhƣng chủ yếu cho đối tƣợng học sinh hoặc SV thông qua môn khoa học cơ bản. Đến nay chƣa có đề tài nào nghiên cứu hệ thống về vấn đề dạy học kĩ thuật phát triển NLSTKT cho SV, đặc biệt là SV ngành SPKT. 1.2. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1.2.1. Kĩ thuật Có nhiều định nghĩa khác nhau về kĩ thuật. Trong luận án này, khái niệm “kĩ thuật” đƣợc hiểu theo nghĩa rộng của Từ điển Bách khoa Việt Nam, kĩ thuật bao hàm các phương tiện, máy móc và các phương pháp, cách thức tiến hành hoạt động của con người. 1.2.2. Sáng tạo và sáng tạo kĩ thuật Có nhiều quan điểm khác nhau về sáng tạo theo các góc độ và có thể chia thành các nhóm: Nhóm định nghĩa sáng tạo nhƣ là hoạt động của con ngƣời tạo ra cái mới; Nhóm định nghĩa sáng tạo dƣới góc độ quá trình tạo ra cái mới có giá trị hay giá trị mới. Qua phân tích các khái niệm sáng tạo khác nhau, sáng tạo có thể đƣợc hiểu là thuộc tính của những quá trình tạo ra cái mới hoặc cách giải quyết mới, có giá trị mà không bị phụ thuộc vào cái đã có. Vậy sáng tạo kĩ thuật là sáng tạo được diễn ra trong lĩnh vực hoạt động kĩ thuật và môi trường kĩ thuật. 1.2.3. Năng lực Có rất nhiều quan niệm khác nhau về năng lực, chia 2 nhóm: (1) quan niệm năng lực là khả năng; (2) quan niệm năng lực là thuộc tính tâm lý. Quan niệm thứ 2 mang lại cách hiểu đầy đủ hơn về năng lực. Nhƣ vậy năng lực có thể hiểu là thuộc tính tâm lí và sinh lí của cá nhân, cho phép vận dụng kiến thức, kĩ năng và thái độ để thực hiện 6 thành công các hoạt động, nhiệm vụ xác định trong những tình huống, bối cảnh nhất định. 1.2.4. Năng lực sáng tạo, năng lực sáng tạo kĩ thuật - Năng lực sáng tạo (NLST): Dựa trên định nghĩa về năng lực, phân tích bản chất của sáng tạo và quan điểm NLST của nhiều nhà nghiên cứu có thể thấy NLST có đặc điểm: (1) Mang đặc điểm chung của năng lực là những thuộc tính tâm lí và sinh lý của cá nhân, điểm hội tụ của các yếu tố kiến thức, kĩ năng và thái độ; (2) Hình thành thông qua hoạt động giải quyết vấn đề mới đặt ra một cách sáng tạo, để tạo ra ra cái mới và có giá trị với con ngƣời. Nhƣ vậy, năng lực sáng tạo (NLST) là năng lực tạo ra cái mới (ý tưởng mới, giải pháp mới, sản phẩm mới) hoặc giải quyết vấn đề một cách mới mẻ và có giá trị với con người. - Năng lực sáng tạo kĩ thuật (NLSTKT): Khái niệm NLSTKT đƣợc xây dựng dựa trên khái niệm “năng lực sáng tạo” và “kĩ thuật”. Vậy năng lực sáng tạo kĩ thuật (NLSTKT) chính là năng lực sáng tạo được diễn ra trong lĩnh vực hoạt động kĩ thuật và môi trường kĩ thuật. 1.2.5. Một số khái niệm khác - Tƣ duy là quá trình phản ánh gián tiếp, mang tính khái quát với mục đích tìm ra cách giải quyết các tình huống được này sinh trong hoạt động thực tiễn của con người. -Tƣ duy kĩ thuật (TDKT) là một loại tư duy của con người khi giải quyết các vấn đề đặt ra trong lĩnh vực hoạt động kĩ thuật. - Tƣ duy sáng tạo (TDST) là loại tư duy đột phá tiến hành theo các bước nhảy, có sự tham gia phối hợp của yếu tố trực giác và yếu tố logic, nhằm giải quyết vấn đề mới một cách hiệu quả để tạo ra ý tưởng mới, giải pháp mới, cách giải quyết mới. 7 1.3. DẠY HỌC KĨ THUẬT ĐỊNH HƢỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO KĨ THUẬT CHO SINH VIÊN 1.3.1. Bản chất dạy học định hướng phát triển NLSTKT - Khái niệm dạy học định hƣớng phát triển NLSTKT: Dạy học định hƣớng phát triển NLSTKT cho SV là quá trình GV sử dụng các biện pháp, các cách thức dạy học phù hợp để tổ chức các hoạt động giải quyết vấn đề học tập mới một cách sáng tạo nhằm nâng cao mức độ hoàn thiện NLSTKT của SV. Tổ chức dạy học kĩ thuật phát triển NLSTKT giúp SV chiếm lĩnh tri thức kĩ thuật mới, vận dụng sáng tạo tri thức vào giải quyết hiệu quả tình huống gắn với thực tiễn, hình thành cách thức giải quyết sáng tạo các vấn đề kĩ thuật theo hƣớng phát triển hệ kĩ thuật . - Cấu trúc NLSTKT: NLSTKT đƣợc hình thành dựa trên nền tảng các kiến thức (khoa học- kĩ thuật - công nghệ), kĩ năng (quan sát, phân tích, tổng hợp, so sánh, đánh giá…) và đƣợc thúc đẩy bởi thái độ (hứng thú tìm ra cái mới, động cơ làm việc, xúc cảm) để thực hiện thành công hoạt động sáng tạo kĩ thuật, liên quan đến hoạt động trí tuệ với đặc thù là TDST, TDKT và tƣởng tƣợng kĩ thuật (Hình 1.1). Trên cơ sở phân tích hoạt động sáng tạo để tạo ra sản phẩm kĩ thuật mới, NLSTKT gồm các thành phần: Năng lực hình thành ý tƣởng mới; Năng lực đề xuất và lựa chọn giải pháp kĩ thuật phù hợp; Năng lực thực hiện giải pháp kĩ thuật; Năng lực đánh giá sáng tạo kĩ thuật (Hình 1.2). - Các mức độ phát triển của NLSTKT của SV trong học tập: Dựa vào cách phân chia sáng tạo của Taylor DW, NLSTKT của SV đƣợc chia thành 5 mức: Mức độ 1, 2 và 3 tạo ra cái mới có giá trị, có ý nghĩa đối với chính SV. Còn mức độ 4 tạo ra cái mới từ cái cũ có giá trị với SV hoặc giá trị xã hội. Mức độ 5 là đƣa ra cái mới có giá trị xã hội, là đích đến của dạy học định hƣớng phát triển NLSTKT. 8 1.3.2. Đánh giá NLSTKT - Mục đích đánh giá NLSTKT: Cung cấp những thông tin phản hồi để SV điều chỉnh quá trình học tập, thúc đẩy tiến bộ trong việc phát triển NLSTKT; Đánh giá khả năng vận dụng sáng tạo các kiến thức, kỹ năng vào giải quyết các vấn đề học tập liên quan đến chuyên ngành kĩ thuật. - Nguyên tắc cơ bản khi đánh giá NLSTKT của SV: Chia thang đánh giá thành nhiều mức độ đạt đƣợc năng lực thành phần và xác định các tiêu chí và chỉ số đánh giá cụ thể; Tạo cơ hội giải quyết các vấn đề học tập gần giống nhiệm vụ giải quyết vấn đề kĩ thuật mới của nhà sáng chế; Đánh giá tổng hợp kiến thức- kĩ năng và vận dụng vào giải quyết sáng tạo các vấn đề học tập; Đánh giá đa dạng bằng nhiều hình thức, kết hợp nhiều phƣơng pháp đánh giá và sử dụng công cụ đánh giá phù hợp - Một số hình thức đánh giá NLSTKT và bộ công cụ đánh giá tƣơng ứng: đánh giá tính sáng tạo của sản phẩm học tập của SV; đánh giá quá trình giải quyết vấn đề một cách sáng tạo. 1.3.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành và phát triển NLSTKT của SV - Cơ sở triết học: G.S. Altshuller đã phát biểu 8 quy luật phát triển của hệ kĩ thuật để tránh số lƣợng lớn các phép thử-sai. Trong dạy học kĩ thuật, một số quy luật có thể áp dụng giúp định hƣớng TDST cho SV: Quy luật về tính đầy đủ, Quy luật về phát triển lên hệ trên, Quy luật về tính lý tƣởng và Quy luật về tăng tính điều khiển. - Cơ sở tâm lí: + Yếu tố hoạt động của chủ thể: việc hình thành và phát triển NLSTKT của SV chủ yếu thông qua hoạt động học tập và nghiên cứu nhằm giải quyết các vấn đề mới, dƣới các tác động sƣ phạm phù hợp. + Yếu tố tâm lí của chủ thể: gồm tính ì tâm lý (rào cản trí óc, rào cản cảm xúc) và động cơ thực hiện công việc. 9 - Cơ sở xã hội học: Môi trƣờng giáo dục đại học ảnh hƣởng tích cực đến sự hình thành NLSTKT của SV bao gồm: bạn học, đặc điểm tính cách và hành vi của GV, cơ sở vật chất môi trƣờng giáo dục. 1.3.4. Nguyên tắc dạy học định hướng phát triển NLSTKT - SV là chủ thể của hoạt động dạy học, tự mình kiến tạo tri thức thông qua các hoạt động học tập. - Phát triển tập trung vào một số thành phần năng lực cốt lõi của NLSTKT cho SV. - Nhiệm vụ học tập phải gắn với giải quyết các vấn đề kĩ thuật trong thực tiễn sản xuất và cuộc sống. - SV đƣợc lựa chọn thực hiện nhiệm vụ học tập theo khả năng, trình độ và định hƣớng hứng thú học tập. - Đảm bảo tính phù hợp và khả thi 1.3.5. Một số biện pháp dạy học định hướng phát triển NLSTKT cho SV - Xây dựng và sử dụng các bài toán thiết kế kĩ thuật gắn với giải quyết các vấn đề trong thực tiễn - Thiết kế và thực hiện các dự án tạo ra các sản phẩm cụ thể có tính sáng tạo - Khuyến khích SV phát hiện và giải quyết vấn đề sáng tạo trên cơ sở đặt ngƣời học vào vai trò nhà sáng chế - Tổ chức cuộc thi hoặc trò chơi sáng tạo kĩ thuật để khuyến khích tinh thần hăng say khám phá, sáng tạo của SV - Tạo môi trƣờng thuận lợi khuyến khích SV tham gia hoạt động nghiên cứu khoa học, hoạt động sáng tạo kĩ thuật - Vận dụng các thủ thuật, phƣơng pháp sáng tạo kĩ thuật để giúp SV tự khám phá, tiếp nhận kiến thức một cách sáng tạo 10 1.4 THỰC TRẠNG DẠY HỌC KĨ THUẬT ĐỊNH HƢỚNG PHÁT TRIỂN NLSTKT TRONG MỘT SỐ TRƢỜNG ĐH CÓ ĐÀO TẠO NGÀNH SPKT 1.4.1. Đặc điểm chương trình đào tạo chuyên ngành SPKT Phần này tiến hành phân tích mục tiêu chung của chƣơng trình đào tạo ngành SPKT và đặc điểm quá trình dạy học chuyên ngành kĩ thuật cho SV SPKT, rút ra một số kết luận: - Chƣơng trình đào tạo xác định mục tiêu ngƣời học phải có năng lực thực hiện các công việc thuộc chuyên ngành kĩ thuật đƣợc đào tạo một cách sáng tạo. - Mục tiêu, nội dung, cách thức tổ chức dạy học kĩ thuật nói chung, chuyên ngành kĩ thuật điện tử nói riêng cho SV ngành SPKT và SV các ngành kĩ thuật tƣơng ứng cơ bản là giống nhau. 1.4.2. Khảo sát thực trạng dạy học kĩ thuật định hướng phát triển NLSTKT cho SV Với phƣơng pháp điều tra bằng phiếu hỏi và phỏng vấn 35 GV và 325 SV, đề tài đã khảo sát thực trạng dạy và học các học phần Kĩ thuật điện tử định hƣớng phát triển NLSTKT tại một số cơ sở đào tạo ngành SPKT nhƣ: ĐH SP Hà Nội, ĐH SPKT Hƣng Yên. Kết quả khảo sát định tính và định lƣợng cho thấy: - Việc phát triển NLSTKT cho SV là vấn đề quan trọng và cần thiết Có khả năng phát triển NLSTKT cho SV SPKT thông qua nhóm học phần Kĩ thuật điện tử. - Một số GV đã chú ý đến việc phát huy tính sáng tạo và phát triển NLSTKT cho SV nhƣng mức độ quan tâm và cách thức tổ chức hoạt động dạy học khác nhau, chƣa mang lại hiệu quả cao. Các nhiệm vụ học tập đòi hỏi vận dụng kiến thức, gắn với giải quyết trọn vẹn một vấn đề còn ít, chƣa kích thích hứng thú học tập và khả năng sáng tạo của SV. 11 Kết luận chƣơng 1 Thông qua việc nghiên cứu lí luận và khảo sát thực tiễn dạy học phát triển NLSTKT cho SV SPKT, có thể rút ra một số vấn đề: 1- Xây dựng hệ thống khái niệm về sáng tạo kĩ thuật, NLSTKT. Về mặt cấu trúc NLSTKT gồm 4 năng lực thành phần: Năng lực hình thành ý tƣởng mới; Năng lực đề xuất và lựa chọn giải pháp kĩ thuật phù hợp; Năng lực thực hiện giải pháp kĩ thuật; Năng lực đánh giá sáng tạo kĩ thuật. 2- Phân tích các yếu tố ảnh hƣởng đến sự hình thành và phát triển NLSTKT của SV. NLSTKT có thể phát triển cho SV thông qua hoạt động học tập, chịu sự tác động của các yếu tố tâm lí, yếu tố xã hội và yếu tố phát triển kĩ thuật- công nghệ. NLSTKT của SV có thể đánh giá đƣợc dựa vào đánh giá tính sáng tạo trong sản phẩm học tập hoặc quá trình giải quyết vấn đề một cách sáng tạo khi thực hiện nhiệm vụ học tập. 3- Đề xuất 6 biện pháp dạy học chung định hƣớng phát triển NLSTKT cho SV thông qua học phần chuyên ngành kĩ thuật. 4- Qua phân tích đặc điểm chƣơng trình đào tạo ngành SPKT, khảo sát thực tiễn dạy học Kĩ thuật điện tử cho thấy việc phát triển NLSTKT cho SV là quan trọng nên một số GV đã chú ý nhƣng mức độ quan tâm và cách thức tổ chức hoạt động dạy học khác nhau do chƣa hiểu rõ lí luận về dạy học phát triển NLSTKT. Chƣơng 2: DẠY HỌC KĨ THUẬT ĐIỆN TỬ CHO SINH VIÊN SƢ PHẠM KĨ THUẬT ĐỊNH HƢỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO KĨ THUẬT 2.1. ĐẶC ĐIỂM NỘI DUNG KIẾN THỨC VÀ QUÁ TRÌNH DẠY HỌC CÁC HỌC PHẦN VỀ KĨ THUẬT ĐIỆN TỬ 2.1.1. Khái lược về các học phần Kĩ thuật điện tử trong chương trình đào tạo ngành SPKT Phần này phân tích chƣơng trình các chuyên ngành đào tạo trong chƣơng trình đào tạo ngành SPKT ở một số trƣờng đại học. Qua phân 12 tích rút ra một số nhận xét: Nhóm học phần Kĩ thuật điện tử cung cấp kiến thức cơ sở, cốt lõi, làm nền tảng để tiếp tục học tập các học phần chuyên ngành điện tử có ở nhiều chuyên ngành khác nhau; Thời lƣợng tƣơng ứng của nhóm học phần Kĩ thuật điện tử này phụ thuộc vào ngành đào tạo nhƣng có mục tiêu, nội dung kiến thức cơ bản tƣơng đƣơng. Do đó luận án sẽ tập trung vào nghiên cứu các biện pháp dạy học kĩ thuật định hƣớng phát triển NLSTKT cho SV ở nhóm học phần này. 2.1.2. Nội dung kiến thức các học phần về Kĩ thuật điện tử - Kĩ thuật tƣơng tự (còn gọi là Điện tử tƣơng tự) gồm ba phần: linh kiện bán dẫn và bộ nguồn 1 chiều; khuếch đại; kĩ thuật xung. - Kĩ thuật số (còn gọi là Điện tử số) gồm ba phần: Cơ sở kĩ thuật số; Mạch tổ hợp; Mạch dãy - Thực hành kĩ thuật điện tử: đƣợc tổ chức riêng hoặc đƣợc tích hợp với nội dung giảng dạy lý thuyết Kĩ thuật tƣơng tự hoặc Kĩ thuật số, gồm: thực hành mạch điện tử tƣơng tự; thực hành mạch điện tử số. 2.1.3. Đặc điểm môn học và một số định hướng khai thác phát triển NLSTKT trong dạy học Kĩ thuật điện tử Đặc điểm về nội dung kiến thức và quá trình dạy học thuận lợi để dạy học phát triển NLSTKT cho SV: - Quá trình giảng dạy các học phần Kĩ thuật điện tử tổ chức hoạt động học tập gần giống hoạt động thiết kế sản phẩm của nhà sáng chế. - Cấu trúc nội dung các học phần Kĩ thuật điện tử đƣợc trình bày theo logic khoa học, tiếp cận hƣớng phát triển của hệ kĩ thuật. - Đào tạo tín chỉ khiến thời lƣợng giảng dạy rút ngắn, kiến GV khó có thể đi sâu vào phân tích, hƣớng dẫn SV quá trình tƣ duy giải quyết vấn đề tất cả nội dung học tập theo logic khoa học. - Một số nội dung kiến thức trong nhóm học phần Kĩ thuật điện tử có thể ứng dụng vào thực tiễn để tạo ra sản phẩm cụ thể có tính sáng tạo. 13 2.1.4. Biểu hiện sáng tạo trong hoạt động học tập của sinh viên khi học các học phần Kĩ thuật điện tử Phần này mô tả các biểu hiện sáng tạo trong hoạt động học tập của SV ở mỗi năng lực thành phần cấu thành nên NLSTKT (phụ lục 4). 2.2 MỘT SỐ BIỆN PHÁP DẠY HỌC KĨ THUẬT ĐIỆN TỬ ĐỊNH HƢỚNG PHÁT TRIỂN NLSTKT CHO SV 2.2.1 Xây dựng và sử dụng các bài toán thiết kế kĩ thuật gắn với giải quyết các vấn đề trong thực tiễn - Cơ sở khoa học biện pháp dạy học Bài toán thiết kế kĩ thuật (bài toán TKKT) là bài toán thuộc lĩnh vực kĩ thuật và sản xuất, yêu cầu xây dựng sơ đồ tổng thể, chi tiết kèm theo phần tính toán, vật liệu sử dụng, nguyên tắc hoạt động và những chỉ dẫn cần thiết để xây dựng một qui trình kĩ thuật hoặc chế tạo ra sản phẩm nào đó đáp ứng yêu cầu xác định cho trƣớc. Vai trò bài toán TKKT: trang bị kiến thức mới một cách hệ thống, bền vững và hình thành phƣơng thức giải quyết vấn đề; rèn luyện ý chí, tính kiên nhẫn, tin vào khoa học và rèn luyện tính tích cực, độc lập làm tăng hứng thú nhận thức; hình thành và phát triển TDST cho SV... Nguyên tắc xây dựng bài toán TKKT: Bài toán chứa đựng yếu tố sáng tạo; Gắn với giải quyết trọn vẹn vấn đề trong thực tiễn; Phù hợp với mục đích và nội dung dạy học; Đảm bảo tính khả thi, vừa sức và tạo hứng thú giải quyết cho SV; Diễn đạt rõ ràng các yêu cầu đặt ra. - Quy trình thực hiện: Xây dựng bài toán TKKT sử dụng trong dạy học kĩ thuật thƣờng đƣợc thực hiện theo 3 bƣớc chính: (1) Lựa chọn đối tƣợng kĩ thuật và soạn thảo sơ bộ bài toán; (2) Xác định lời giải bài toán; (3) Biên soạn hoàn thiện nội dung bài toán (Hình 2.1). Bài toán TKKT đƣợc sử dụng quá trình dạy học với mục đích khác nhau (hình thành kiến thức mới, vận dụng và mở rộng kiến thức, kiểm 14 tra đánh giá) theo 3 bƣớc: (1) Chuẩn bị; (2) Thực hiện trên lớp; (3) Rút kinh nghiệm (Hình 2.2). - Ví dụ minh họa: phân tích quá trình xây dựng một số bài toán TKKT dùng trong học phần Kĩ thuật số (Bộ so sánh 2 số nhị phân, DEMUX, MUX, Bộ đếm) và Kĩ thuật tƣơng tự (mạch so sánh). 2.2.2. Thiết kế và thực hiện các dự án tạo ra các sản phẩm cụ thể có tính sáng tạo - Cơ sở khoa học biện pháp dạy học Dạy học theo dự án (DHDA) là một phƣơng thức dạy học, trong đó SV phải tự lực thực hiện nhiệm vụ học tập phức hợp gắn liền với thực tiễn, kết hợp nghiên cứu lý thuyết với vận dụng lý thuyết trong hoạt động thực tiễn, thực hành để tạo ra sản phẩm cụ thể. Vai trò DHDA: Rèn luyện tính kiên trì, kích thức động cơ học tập, phát huy tính tự chủ và tự chịu trách nhiệm; Vận dụng tổng hợp các tri thức vào giải quyết vấn đề thực tiễn giúp mở rộng kiến thức chuyên môn; Gắn lí thuyết với hành động, tƣ duy với hành động, học tập với sản xuất khi tạo ra sản phẩm cụ thể đáp ứng nhu cầu thực tiễn. Nguyên tắc vận dụng DHDA: Dự án phải phát huy khả năng sáng tạo của SV trong quá trình thực hiện; Nội dung dự án gắn với giải quyết trọn vẹn vấn đề trong thực tiễn cuộc sống; Định hƣớng hứng thú cho SV; Đảm bảo tính khả thi. - Quy trình thực hiện: Giai đoạn chuẩn bị, lập kế hoạch gồm 4 bƣớc: (1) Lựa chọn nội dung DHDA; (2)Xác định mục tiêu, tình huống và các chủ đề DHDA; (3) Lập kế hoạch thực hiện DHDA; (4) Xây dựng công cụ đánh giá DHDA (Hình 2.12). Giai đoạn thực hiện, gồm các 4 bƣớc: (1) Xác định chủ đề và mục đích dự án; (2) Lập kế hoạch thực hiện; (3) Thực hiện dự án; (4) Báo cáo kết quả và đánh giá dự án (Hình 2.13) 15 - Ví dụ minh họa: phần này trình bày cách thiết kế và tạo ra 2 dự án “Chế tạo robot dò đƣờng tự động” và “Lắp ráp mạch đếm sản phẩm trong dây chuyền đóng gói sản phẩm tự động” (học phần Thực hành kĩ thuật điện tử) 2.2.3. Khuyến khích sinh viên phát hiện và giải quyết vấn đề sáng tạo trên cơ sở đặt người học vào vai trò nhà sáng chế - Cơ sở khoa học biện pháp dạy học Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề sáng tạo là đặt SV vào vị trí nhà sáng chế đang có nhu cầu cải tiến đối tƣợng, tìm kiếm phƣơng án giải quyết mới, qua đó tự khám phá ra tri thức mới theo con đƣờng tƣ duy nhà sáng chế đã làm. Vai trò dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề sáng tạo: Giúp SV hình thành phƣơng pháp tƣ duy, nhận thức khoa học khi thực hiện hoạt động sáng tạo kĩ thuật để đi đến nhƣng phát minh, sáng chế; Tạo hứng thú học tập, gợi nhu cầu nhận thức với SV. Một số phương pháp tạo ra tình huống có vấn đề trong dạy học các học phần Kĩ thuật điện tử nhƣ: tổ chức thí nghiệm hoặc mô phỏng mạch điện tử để tạo ra mâu thuẫn nhận thức, thông qua bài toán kĩ thuật hoặc yêu cầu cải tiến các giải pháp/ sản phẩm kĩ thuật đáp ứng yêu cầu thực tế hoặc xử lí sự cố kĩ thuật. - Quy trình thực hiện: Khuyến khích SV phát hiện và giải quyết vấn đề sáng tạo cần thực hiện các công việc sau: Giai đoạn chuẩn bị (Bƣớc 1- Lựa chọn nội dung dạy học giải quyết vấn đề; Bƣớc 2- Tạo tình huống sƣ phạm và cách thức tổ chức SV phát hiện và giải quyết vấn đề); Giai đoạn thực hiện (Bƣớc 3- Tổ chức hoạt động dạy học, Bƣớc 4- Đánh giá hoàn thiện giải pháp) (Hình 2.17). 16 - Ví dụ minh họa: phần này phân tích cách khuyến khích SV phát hiệnvà giải quyếtvấn đề sáng tạo ở nội dung bài “Bộ nguồn một chiều” và “Mạch tạo dao động RC” (học phần Kĩ thuật tƣơng tự) 2.3 TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC KĨ THUẬT ĐIỆN TỬ PHÁT TRIỂN NLSTKT CHO SV 2.3.1 Qui trình chung tổ chức dạy học Kĩ thuật điện tử định hướng phát triển NLSTKT cho SV Dựa vào một số nguyên tắc dạy học phát triển NLSTKT cho SV, luận án đề xuất quy trình chung tổ chức hoạt động dạy học Kĩ thuật điện tử định hƣớng phát triển NLSTKT cho SV SPKT nhƣ hình 2.24. Quy trình gồm 3 giai đoan, nhƣ sau: - Giai đoạn chuẩn bị lập kế hoạch, thiết kế giáo án: Bƣớc 1- Lựa chọn nội dung bài học và xác định mục tiêu; Bƣớc 2- Lựa chọn phƣơng pháp dạy học; Bƣớc 3-Soạn giáo án bài dạy định hƣớng phát triển NLSTKT; Bƣớc 4-Thử nghiệm và hiệu chỉnh giáo án. - Giai đoạn thực hiện trên lớp: Bƣớc 5- Tổ chức hoạt động dạy học; Bƣớc 6-Tổng kết hoạt động dạy học. -Giai đoạn tổng kết rút kinh nghiệm: Bƣớc 7- Đánh giá và rút kinh nghiệm; Bƣớc 8- Điều chỉnh quá trình tổ chức dạy học. 2.3.2. Một số giáo án minh họa trong dạy học Kĩ thuật điện tử Phần này trình bầy một số giáo án minh họa dạy học phát triển NLSTKT cho SV. - Giáo án số 1 “Bộ so sánh 2 số nhị phân, MUX và DEMUX” (học phần Kĩ thuật số), minh họa cho biện pháp 1 “xây dựng và sử dụng bài toán TKKT gắn thực tiễn”. - Giáo án số 2 “Dự án chế tạo robot dò đƣờng tự động” (học phần Thực hành kĩ thuật điện tử), minh họa cho biện pháp 2 “thiết kế và thực hiện các dự án tạo ra các sản phẩm cụ thể có tính sáng tạo” 17 - Giáo án số 3 “Bộ nguồn một chiều” (học phần Kĩ thuật tƣơng tự), minh họa cho biện pháp 3 “khuyến khích SV phát hiện và giải quyết vấn đề sáng tạo trên cơ sở đặt ngƣời học vào vai trò nhà sáng chế”. Kết luận chƣơng 2 Qua nghiên cứu chƣơng trình, và nội dung dạy học về Kĩ thuật điện tử; nghiên cứu các biện pháp dạy học Kĩ thuật điện tử định hƣớng phát triển NLSTKT, có thể rút ra một số nhận định sau: 1. Các học phần Kĩ thuật điện tử là nhóm học phần bắt buộc, cơ sở ngành ở nhiều chuyên ngành khác nhau trong chƣơng trình đào tạo ngành SPKT ở nhiều trƣờng đại học. Do đó nghiên cứu các biện pháp dạy học phát triển NLSTKT thông qua các học phần này có phạm vi áp dụng rộng cho nhiều đối tƣợng, nhiều trƣờng đại học khác nhau. 2. Phát triển NLSTKT cho SV SPKT trong dạy học Kĩ thuật điện tử có thể thực hiện bằng 3 biện pháp: (1) Xây dựng và sử dụng các bài toán TKKT gắn với giải quyết các vấn đề trong thực tiễn; (2) Thiết kế và thực hiện các dự án tạo ra các sản phẩm cụ thể có tính sáng tạo; (3) Khuyến khích SV phát hiện và giải quyết vấn đề sáng tạo trên cơ sở đặt ngƣời học vào vai trò nhà sáng chế. Mỗi biện pháp đều phân tích cơ sở khoa học, xây dựng quy trình thực hiện và phân tích một số ví dụ trong dạy học Kĩ thuật điện tử . 3. Đề xuất quy trình chung tổ chức hoạt động dạy học Kĩ thuật điện tử định hƣớng phát triển NLSTKT SV SPKT. Quy trình đƣợc chia làm giai đoạn: Giai đoạn chuẩn bị lập kế hoạch, thiết kế giáo án; Giai đoạn thực hiện trên lớp; Giai đoạn tổng kết rút kinh nghiệm. Dựa trên quy trình chung tác giả tiến hành xây dựng 3 giáo án minh họa một số nội dung khác nhau ở học phần Kĩ thuật tƣơng tự, Kĩ thuật số và Thực hành kĩ thuật điện tử tƣơng ứng các biện pháp đã đề xuất. 18 Chƣơng 3: KIỂM NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ 3.1. MỤC ĐÍCH, NHIỆM VỤ, PHƢƠNG PHÁP VÀ ĐỐI TƢỢNG KIỂM NGHIỆM 3.1.1. Mục đích kiểm nghiệm Mục đích chung là kiểm tra tính đúng đắn của giả thuyết khoa học mà đề tài đã nêu. Mục đích cụ thể của kiểm nghiệm là: Đánh giá tính đúng đắn, khả thi và hiệu quả các biện pháp dạy học; Đánh giá hiệu quả và khả thi các giáo án dạy học do đề tài xây dựng . 3.1.2. Nhiệm vụ kiểm nghiệm - Lựa chọn nội dung và phƣơng pháp kiểm nghiệm để đánh giá chính xác tính hiệu quả và khả thi của các biện pháp dạy học phát triển NLSTKT cho SV. Chọn đối tƣợng để tổ chức kiểm nghiệm - Tiến hành kiểm nghiệm các giáo án đã đƣợc lựa chọn. Thu thập và tổng hợp ý kiến sau kiểm nghiệm. - Xử lí, phân tích, đánh giá kết quả kiểm nghiệm để chứng minh tính khả thi của biện pháp dạy học trong phát triển NLSTKT cho SV 3.1.3. Phương pháp kiểm nghiệm Đề tài đã sử dụng: phƣơng pháp chuyên gia (PPCG), phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm (TNSP) 3.1.4. Đối tượng kiểm nghiệm - Đối tƣợng thực nghiệm sƣ phạm: SV sƣ phạm kĩ thuật ở khoa SPKT trƣờng ĐHSP Hà Nội, mỗi biện pháp dạy học đƣợc tiến hành thành 2 đợt. Tổng số SV các lớp đối chứng (ĐC) và thực nghiệm (TN) là: 162 và 182. - Đối tƣợng của phƣơng pháp chuyên gia: luận án tham khảo ý kiến của 38 GV đang giảng dạy về Điện tử và nghiên cứu về Giáo dục kĩ