Luận Văn Khai thác và sử dụng phần mềm Pro-engineer 2001 trong dạy học Vẽ kỹ thuật Công nghệ 11 THPT

MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Trong thời đại khoa học kỹ thuật phát triển ngày nay, tri thức đóng vai trò đặc biệt quan trọng. Và dạy học chính là cách hữu hiệu nhất giúp thế hệ trẻ lĩnh hội tri thức, hình thành kỹ năng đáp ứng yêu cầu của xã hội. Để dạy học có thể phát huy vai trò của mình, cần quan tâm đồng bộ đến các thành tố của nó, từ mục tiêu dạy học, nội dung dạy học đến phương pháp, phương tiện dạy học. Sự quan tâm này cần hướng đến người học như là trung tâm của hoạt động dạy học. Chính vì vậy, xác định phương pháp dạy học như là một thành tố của hoạt động dạy học có nghĩa không chỉ đề cập đến phương pháp dạy của thầy mà còn bao gồm phương pháp học của trò. Bởi hoạt động dạy học không chỉ nhằm giúp học sinh lĩnh hội những tri thức khoa học, và hình thành kỹ năng, kỹ xảo tương ứng mà còn nhằm giúp họ lĩnh hội tri thức về chính bản thân hoạt động dạy học.
Trong giai đoạn hiện nay, đổi mới phương pháp giảng dạy là một trong những yêu cầu cấp thiết đối với ngành giáo dục nhằm nâng cao chất lượng giáo dục và đào tạo, là sự sống còn của mỗi cơ sở đào tạo.
Vấn đề đổi mới phương pháp dạy học rất được dư luận quan tâm. Báo chí và các cơ quan truyền thông đã mở nhiều cuộc trao đổi xoay quanh vấn đề này. Đó cũng là những tín hiệu đáng mừng, nó phản ánh chủ trương mạnh dạn xã hội hóa giáo dục và quyết tâm đổi mới giáo dục ở nước ta, trong điều kiện khách quan đã chín muồi: Phải dạy học trong môi trường dân chủ, đa dạng hóa, đa phương hóa để có được khâu đột phá về mặt đào tạo chuyên sâu nguồn nhân lực.
Văn kiện đại hội đại biểu toàn quốc lần thứ IX đã khẳng định: “Con người và nguồn nhân lực là nhân tố quyết định sự phát triển đất nước trong thời kỳ công nghiệp hóa, hiện đại hoá”, “coi phát triển giáo dục và đào tạo khoa học và công nghệ là nền tảng và là động lực của sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hoá”, do đó, nâng cao chất lượng giáo dục và đào tạo là vấn đề mang tính cấp thiết, là giải pháp quan trọng nhất để nền giáo dục ở nước ta trong giai đoạn đầu thế kỷ 21 có thể tiến kịp với sự phát triển của khoa học trên thế giới, đáp ứng yêu cầu hội nhập kinh tế quốc tế hiện nay.
Trong chiến lược phát triển đất nước, Đảng và Nhà nước ta rất quan tâm đầu tư cho giáo dục, coi giáo dục là quốc sách. Nghị quyết Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ X đã xác định việc đầu tư cho giáo dục cũng có nghĩa là đầu tư cho sự phát triển bền vững, là đầu tư cho nguồn nhân lực có chất lượng cao nhằm đưa nước ta thành một nước công nghiệp vào năm 2020.
Trong những năm qua, cùng với sự phát triển của đất nước, nền giáo dục Việt Nam đã có những bước phát triển đáng kể. Tuy nhiên, để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thời kì công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, đòi hỏi giáo dục đại học cần có sự đổi mới toàn diện và sâu sắc. Một trong những giải pháp quan trọng là nhanh chóng đổi mới phương pháp dạy học đại học. Điều 40 của Luật giáo dục 2005 nêu rõ:
“Phương pháp đào tạo trình độ cao đẳng, trình độ đại học phải coi trọng việc bồi dưỡng ý thức tự giác trong học tập, năng lực tự học, tự nghiên cứu, phát triển tư duy sáng tạo, rèn luyện kĩ năng thực hành, tạo điều kiện cho người học tham gia nghiên cứu, thực hành, ứng dụng”.
Để đào tạo ra lớp người đáp ứng được yêu cầu đó, đổi mới phương pháp dạy học (PPDH) theo hướng phát huy tính tích cực chủ động sáng tạo của học sinh, sinh viên (phương pháp dạy học tích cực) là cấp thiết hiện nay. Một công cụ hỗ trợ đắc lực cho phương pháp dạy học tích cực là công nghệ thông tin (CNTT) - một phương tiện dạy học hiện đại, hữu ích và hiệu quả trong dạy học.
Đồng thời trong xã hội hiện nay, với sự phát triển nhanh chống và vượt bậc của khoa học - công nghệ, kéo theo vốn tri thức của nhân loại cũng tăng lên đáng kể. Để bắt kịp được với thời đại, người giáo viên phải cung cấp cho học sinh một vốn kiến thức cần thiết và phù hợp. Nhưng vấn đề đặt ra là trong khi lượng kiến thức đã tăng lên nhưng quỹ thời gian dạy học không thay đổi. Vì vậy, đòi hỏi người giáo viên phải có phương pháp giảng dạy có hiệu quả để khắc phục được vấn đề đó.
Cũng như tất cả các môn học khác ở nhà trường THPT, môn Công nghệ cũng là một môn học mang tính chất trừu tượng. Muốn cho học sinh nắm bắt được nội dung bài học thì trong quá trình truyền đạt kiến thức, người giáo viên phải vận dụng các phương pháp dạy học phù hợp đồng thời cần có sự hỗ trợ của các phương tiện dạy học để kích thích tư duy của học sinh. Phần vẽ kỹ thuật trong môn Công nghệ 11 là một phần điển hình, nội dung các bài học khá trừu tượng, yêu cầu tư duy cao. Khi giảng dạy phần này thì người giáo viên phải kết hợp nhiều phương pháp dạy học, trong đó việc sử dụng các phần mềm vẽ kỹ thuật có tác dụng rất to lớn trong việc hình thành tư duy cho học sinh. Nó không chỉ tăng tính trực quan mà còn thực hiện được việc ứng dụng CNTT tin trong dạy học, phù hợp với xu thế của thời đại; ứng dụng thành tựu của khoa học công nghệ trong dạy học mà còn nhằm nâng cao chất lượng học tập của học sinh và hiệu quả giáo dục. Đó cũng chính là lý do tôi lựa chọn và nghiên cứu đề tài “Khai thác và sử dụng phần mềm Pro-engineer 2001 trong dạy học Vẽ kỹ thuật Công nghệ 11 THPT”.
2. Mục tiêu của đề tài
Khai thác và sử dụng phần mềm Pro-engineer 2001 dạy học một số kiến thức trong phần vẽ kỹ thuật Công nghệ 11.
3. Giả thuyết khoa học
Nếu khai thác và sử dụng phần mềm Pro-engineer 2001 vào dạy học phần vẽ kỹ thuật Công nghệ 11, sẽ góp phần kích thích hứng thú học tập của học sinh qua đó nâng cao hiệu quả dạy hoạch Công nghệ ở trường phổ thông.
4. Nhiệm vụ của đề tài
Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn của việc sử dụng CNTT trong dạy học Công nghệ theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS.
Nghiên cứu khai thác và sử dụng của phần mềm Pro-engineer 2001 vào vẽ một số vật thể dạy phần vẽ kỹ thuật Công nghệ 11.
Phân tích nội dung chương trình phần “vẽ kỹ thuật” Công nghệ 11.
Nghiên cứu phần mềm Pro-engineer 2001.
Khai thác sử dụng phần mềm Pro-engineer 2001 vẽ các vật thể hỗ trợ dạy học vẽ kỹ thuật.
Thiết kế tiến trình dạy học một số bài cụ thể với các vật thể đã được vẽ.
5. Đối tượng nghiên cứu
Hoạt động dạy và học Công nghệ 11 ở trường phổ thông, trong đó đi sâu khai thác và sử dụng phần mềm trong dạy học Công nghệ.
6. Phạm vi nghiên cứu
Đề tài tập trung vào phần “Vẽ kỹ thuật” Công nghệ 11.
7. Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
Phương pháp thực tiễn
8. Lịch sử vấn đề nghiên cứu
Với sự phát triển như vũ bão của khoa học kỹ thuật, nghành công nghệ thông tin cũng đang phát triển một cách rầm rộ, kéo theo sự ra đời của nhiều phần mềm. Trong đó các phần mềm giáo dục cũng đạt được những thành tựu đáng kể như: bộ Office, Cabri, Crocodile, SketchPad/Geomaster SketchPad, Maple/Mathenatica, ChemWin, LessonEditor/VioLet .
Trong thời gian gần đây có nhiều đề tài nghiên cứu đưa công nghệ thông tin vào dạy học nhằm nâng cao hiệu quả quá trình dạy học ở trường phổ thông hiện nay. Chẳng hạn tác giả Phan Anh Gia Vũ với đề tài: “Nghiên cứu xây dựng và sử dụng phần mềm dạy học cho chương trình động học và động lực học lớp 10 phổ thông trung học”; Ngô Thị Phương Chi đã nghiên cứu đề tài : “Khai thác và sử dụng phần mềm Electronic Workbench vào mô phỏng các mạch khuếch đại công suất và ứng dụng vào dạy học môn công nghệ 12”. Tác giả Nguyễn Thùy Dung đã khai thác và sử dụng phần mềm Violet vào hỗ trợ dạy học chương động cơ đốt trong, thể hiện trong đề tài : “Khai thác và sử dụng phần mềm Violet vào dạy học chương động cơ đốt trong Công nghệ 11 THPT ”. Các tác giả đã sử dụng các phần mềm nhằm mô phỏng các hiện tượng, các quá trình, cũng như hoạt động của các máy móc thiết bị để hỗ trợ quá trình dạy học môn Công nghệ, theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thứac của học sinh. Các đề tài nghiên cứu đều khẳng định vai trò quan trọng của công nghệ thông tin nói chung và các phần mềm nói riêng trong đổi mới phương pháp dạy học môn Công nghệ ở THPT.
Phần vẽ kỹ thuật Công nghệ 11 cũng có nhiều phần mềm hỗ trợ như: AutoCad (hãng AutoDesk – Mỹ), Solidwork, Cimatron (Nhật – Israel), MasterCAM (Mỹ), DENFORD (Anh) .
Chúng ta đã biết CAD xuất hiện vào trước năm 1960, với tư cách là công cụ vẽ (Drafting Tool). Vì vậy, trước đây nó được gọi là "cây bút chì điện tử" (Electronic Pencil). Cho đến những năm 80 của thế kỷ trước, vẽ vẫn là chức năng cơ bản của các phần mềm CAD. Các công cụ vẽ không ngừng được cải tiến, được bổ sung thêm các tiện ích, khiến cho công việc vẽ được tiến hành nhanh chóng hơn, chính xác hơn và giúp cho việc quản lý, trao đổi tài liệu thiết kế được dễ dàng hơn. Với chức năng vẽ thì theo tên gọi ban đầu, CAD chỉ là công cụ trợ giúp vẽ trên máy tính (Computer Aided Drafting).
Pro-engineer 2001 của PTC là một phần mềm tích hợp có ba nhóm chức năng chính đó là: nhóm chức năng thiết kế (CAD), nhóm chức năng phân tích (CAE), nhóm chức năng sản xuất (CAM). Có thể vẽ được những chi tiết máy và vật thể có cấu tạo phức tạp được xem ở chế độ 3D rỏ nét.
9. Cấu trúc khóa luận
Ngoài Mục lục và Tài liệu tham khảo, nội dung khoá luận gồm các phần sau:
· Phần mở đầu
· Phần nội dung
Chương I : Cơ sở lý luận và thực tiễn của việc sử dụng công nghệ
thông tin trong dạy học Công nghệ
Chương II : Khai thác phần mềm Pro-engineer 2001 hổ trợ dạy trong học phần vẽ kỹ thuật công nghệ 11
Chương III : Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức trong phần
“vẽ kỹ thuật” Công nghệ 11
· Phần kết luận và đề nghị

PHẦN NỘI DUNG
Chương 1
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN TRONG DẠY HỌC CÔNG NGHỆ
Từ năm học 2008 – 2009 được chọn là “Năm học đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin trong giáo dục”. Sau hai năm thực hiện, đến năm học 2010 – 2011 nghành giáo dục vẫn định hướng: tiếp tục chú trọng ứng dụng CNTT để đổi mới phương pháp dạy học, đổi mới kiểm tra đánh giá và ứng dụng trong công tác quản lý chuyên môn. Đội ngủ giáo viên trong các nhà trường đã nhận thức được rằng: ứng dụng CNTT để đổi mới phương dạy học, đổi mới kiểm tra đánh giá và ứng dụng trong công tác quản lý chuyên môn là một trong những hướng tích cực nhất, hiệu quả nhất. Song để ứng dụng CNTT hiệu quả trong giảng dạy thì công việc đầu tiên và quan trọng đối với người giáo viên là phải biết thiết kế một bài giảng điện tử (bài giảng có ứng dụng các hiệu ứng âm thanh, hình ảnh và các siêu liên kết . trong giờ dạy).
Việc sử dụng các bài giảng có ứng dụng CNTT không những thực hiện chủ đề của năm học do Nghành Giáo dục đưa ra mà còn góp phần nâng cao chất lượng và hiệu quả giảng dạy, góp phần rút ngắn quãng đường tiếp cận nội dung bài giảng một cách ngắn gọn và dễ hiểu nhất.
Việc sử dụng đúng cách các tiết dạy có ứng dụng CNTT có những ưu điểm sau:
Đối với giáo viên:
Triển khai bài giảng và cụ thể hóa nội dung bằng các hình ảnh, âm thanh hoặc các siêu liên kết phù hợp,chings xác sẽ giúp học sinh dễ nhận biết, dễ hiểu.
Có nhiều thời gian để hướng dẫn học sinh khai thác sâu những kiến thức trọng tâm.
Đối với học sinh:
Dễ hiểu, dễ ghi nhớ và khắc sâu kiến thức bằng những hình ảnh, âm thanh minh chứng cho nội dung kiến thức.
Bớt tư duy trừ tượng, đơn giản hóa cách tiếp nhận kiến thức.
Đối với tiết học:
Gây hứng thú, tạo không khí sôi nổi, hào hứng cho học sinh, tiết học được hổ trợ các âm thanh hình ảnh động sẽ bớt đi nhàm chán, khô khan.
1.1. Tích cực hóa hoạt động nhận thức hóa trong dạy học trường THPT
1.1.1. Tính tích cực
Tính tích cực (TTC) là một phẩm chất vốn có của con người, bởi vì để tồn tại và phát triển con người luôn phải chủ động, tích cực cải biến môi trường tự nhiên, cải tạo xã hội. Vì vậy, hình thành và phát triển TTC xã hội là một trong những nhiệm vụ chủ yếu của giáo dục.
Trước hết, tích cực ở đây được hiểu theo nghĩa là hoạt động, chủ động; trái nghĩa với thụ động chứ không hàm ý trái nghĩa với tiêu cực và tích cực ở đây là nói đến tích cực nhận thức là thái độ cải tạo của chủ thể đối với đối tượng nhận thức. Trong tâm lí học, tích cực nhận thức đặc trưng trong quá trình thay đổi liên tục bên trong của các mô hình tâm lí trong cấu trúc của hoạt động nhận thức của chủ thể nhằm cải tạo khách thể theo mục tiêu, nhiệm vụ đặt ra.
Tích cực nhận thức được biểu hiện ở: khả năng định hướng tới mục tiêu đề ra; hứng thú với nhiệm vụ được giao; sự tập trung chú ý và cố gắng cao về hoạt động trí tuệ cũng như hành động vật chất; có ý trí khắc phục khó khăn để hoàn thành nhiệm vụ; khả năng linh hoạt trong giải quyết các vấn đề nảy sinh trong học tập
Tích cực nhận thức trong học tập liên quan trước hết với động cơ học tập. Động cơ học tập là cái mà vì nó khiến người ta học tập (trí tò mò, ham hiểu biết, muốn làm vừa lòng người thân, muốn được tôn trọng, muốn được khẳng định mình ).
Tính tích cực học tập về thực chất là TTC nhận thức, đặc trưng ở khát vọng hiểu biết, cố gắng trí lực và có nghị lực cao trong qúa trình chiếm lĩnh tri thức. TTC nhận thức trong hoạt động học tập liên quan trước hết với động cơ học tập.
Động cơ đúng tạo ra hứng thú. Hứng thú là tiền đề của tự giác. Hứng thú và tự giác là hai yếu tố tâm lý tạo nên tính tích cực. Tính tích cực sản sinh nếp tư duy độc lập. Suy nghĩ độc lập là mầm mống của sáng tạo. Ngược lại, phong cách học tập tích cực, độc lập sáng tạo sẽ ph