Đào tạo giáo viên ngành cơ khí theo hướng tiếp cận CDIO tại ĐHSPKT TP.HCM

Nghiên cứu chương trình và phương pháp giảng dạy đào tạo giáo viên ngành cơ khí máy theo hướng tiếp cận CDIO tại Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM.

• Tác giả: Trương Minh Trí
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Cơ Khí Máy
• Đề tài: Chương Trình và Phương Pháp Giảng Dạy Để Đào Tạo Giáo Viên Ngành Cơ Khí Máy Theo Hướng Tiếp Cận CDIO
• Loại tài liệu: Báo Cáo Tổng Kết Đề Tài Khoa Học và Công Nghệ Cấp Trường
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Thành Phố Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Khái niệm và Ý nghĩa của Phương pháp Tiếp cận CDIO

CDIO là viết tắt của Conceive (Tưởng tượng), Design (Thiết kế), Implement (Thực hiện) và Operate (Vận hành). Đây là một phương pháp giáo dục tiên tiến được phát triển từ Học viện Công nghệ Massachusetts (MIT) để cải thiện chất lượng đào tạo kỹ sư. Chương trình đào tạo giáo viên cơ khí máy theo CDIO tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh áp dụng phương pháp này để giúp sinh viên không chỉ nắm vững kiến thức lý thuyết mà còn phát triển kỹ năng thực tiễn. Ý nghĩa của việc áp dụng tiếp cận CDIO trong giáo dục sư phạm là tạo ra những giáo viên cơ khí máy có năng lực cao, có khả năng ứng dụng kiến thức vào thực tế giảng dạy, đáp ứng nhu cầu của thị trường lao động hiện đại.

1.1. Định nghĩa các thành phần chính của CDIO

Conceive (Tưởng tượng) là khả năng lên kế hoạch, tư duy sáng tạo về các vấn đề cơ khí. Design (Thiết kế) giúp sinh viên hiểu rõ quá trình thiết kế sản phẩm công nghiệp. Implement (Thực hiện) là khả năng chuyển đổi từ lý thuyết sang thực hành, xây dựng các mô hình. Operate (Vận hành) yêu cầu sinh viên biết cách sử dụng, bảo trì và quản lý các sản phẩm kỹ thuật trong môi trường thực tế.

1.2. Tầm quan trọng của CDIO trong đào tạo giáo viên

Áp dụng CDIO trong giáo dục sư phạm giúp sinh viên sư phạm cơ khí máy phát triển toàn diện, kết hợp lý thuyết với thực tiễn. Phương pháp này nâng cao chất lượng chương trình đào tạo, tạo nên những giáo viên có khả năng thiết kế bài giảng hiệu quả, hướng dẫn học sinh qua các dự án thực tế, và chuẩn bị kỹ năng sống cho thế hệ trẻ.

II. Cấu trúc Chương trình Đào tạo Theo CDIO

Chương trình đào tạo giáo viên cơ khí máy theo CDIO được xây dựng theo cấu trúc phân cấp, từ mục tiêu tổng quát đến chi tiết cụ thể. Cấu trúc này bao gồm bốn cấp độ: chuẩn đầu ra chương trình, chuẩn đầu ra theo lĩnh vực kiến thức, chuẩn đầu ra theo học phần, và chuẩn đầu ra chi tiết. Chuẩn đầu ra được thiết kế để đảm bảo sinh viên đạt được năng lực toàn diện sau khi hoàn thành khóa học. Các học phần được tổ chức theo phương pháp luận CDIO, kết hợp giữa các môn học lý thuyết cơ bản và các phương pháp giảng dạy áp dụng thực hành, dự án, và hoạt động tích hợp.

2.1. Các cấp độ của đề cương CDIO

Cấp độ 1 xác định mục tiêu tổng quát của chương trình đào tạo. Cấp độ 2 mô tả các năng lực chính trong bốn lĩnh vực: kỹ thuật, cá nhân, giữa cá nhân và bối cảnh. Cấp độ 3 chi tiết hóa các kết quả học tập cho từng học phần. Cấp độ 4 là những chi tiết cụ thể nhất, sử dụng để thiết kế bài tập, đánh giá và phương pháp giảng dạy.

2.2. Nội dung các lĩnh vực kiến thức chính

Lĩnh vực kỹ thuật bao gồm kiến thức về cơ khí, vẽ kỹ thuật, công nghệ gia công. Lĩnh vực cá nhân phát triển tư duy phê phán, sáng tạo, kỹ năng giải quyết vấn đề. Lĩnh vực giữa cá nhân rèn luyện kỹ năng giao tiếp, làm việc nhóm. Lĩnh vực bối cảnh giúp sinh viên hiểu vai trò của kỹ sư/giáo viên trong xã hội, nền kinh tế toàn cầu.

III. Phương pháp Giảng dạy Theo CDIO

Phương pháp giảng dạy theo CDIO là một cách tiếp cận hoàn toàn khác so với phương pháp dạy học truyền thống. Thay vì chỉ truyền đạt kiến thức lý thuyết, các giảng viên cần thiết kế các bài học, dự án và hoạt động thực hành giúp sinh viên trải nghiệm toàn bộ quá trình Conceive, Design, Implement, Operate. Phương pháp luận CDIO khuyến khích sử dụng các hình thức như dự án thực tế, bài tập thí nghiệm, mô phỏng, và học tập hợp tác. Giáo viên không phải là người truyền tải kiến thức duy nhất mà là người hướng dẫn, tạo môi trường giúp sinh viên chủ động khám phá, tích cực xây dựng kiến thức.

3.1. Các hình thức tổ chức dạy học chính

Giảng dạy lý thuyết vẫn cần thiết nhưng kết hợp với bài tập thực hành trực tiếp. Dự án nhóm là hình thức quan trọng, yêu cầu sinh viên thiết kế, xây dựng và vận hành các sản phẩm hoặc giải pháp kỹ thuật. Hội thảo, seminar giúp sinh viên học hỏi từ các chuyên gia, chia sẻ kinh nghiệm. Thực tập doanh nghiệp cung cấp cơ hội áp dụng kiến thức trong môi trường làm việc thực tế.

3.2. Vai trò của giảng viên và sinh viên

Giảng viên cần chuyển đổi từ vai trò truyền tải thành người hướng dẫn, tạo điều kiện cho sinh viên khám phá, thử nghiệm. Phương tiện dạy học hiện đại như công nghệ thông tin, phòng thí nghiệm, xưởng thực hành được tận dụng tối đa. Sinh viên trở thành người chủ động, có trách nhiệm cho quá trình học tập của mình, phát triển khả năng tự học, sáng tạo.

IV. Kết quả và Kiến nghị Từ Chương trình CDIO

Chương trình đào tạo giáo viên cơ khí máy theo CDIO tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh đã mang lại những kết quả đáng khích lệ. Sinh viên tốt nghiệp có năng lực cao trong thiết kế bài giảng, vận dụng công nghệ trong giáo dục, và phát triển dự án giáo dục thực tế. Các kiến nghị từ việc thực hiện đề tài bao gồm: tiếp tục hoàn thiện chuẩn đầu ra, nâng cấp phương tiện dạy học, đầu tư vào nghiên cứu khoa học ứng dụng, và xây dựng mối liên kết mạnh mẽ với doanh nghiệp và nhà trường để tối ưu hóa chương trình đào tạo.

4.1. Những thành tựu đạt được

Sinh viên sư phạm cơ khí máy sau chương trình đào tạo CDIO có khả năng thiết kế bài tập khảo sát, dự án công nghệ, và các hoạt động học tập sáng tạo. Họ hiểu sâu sắc hơn về phương pháp giảng dạy hiện đại, biết cách vận hành công nghệ thông tin trong lớp học. Tỷ lệ thỏa mãn công việc của sinh viên tốt nghiệp tăng cao, nhà trường cho biết các giáo viên này đã làm tốt công việc dạy học và phát triển sáng kiến.

4.2. Các biện pháp tiếp tục cải thiện

Cần tiếp tục phát triển chương trình đào tạo theo các tiêu chuẩn quốc tế. Tăng cường hợp tác với các trường đại học khác để chia sẻ kinh nghiệm. Đầu tư nâng cấp cơ sở vật chất, xưởng thực hành, phòng thí nghiệm. Khuyến khích nghiên cứu khoa học trong lĩnh vực giáo dục sư phạm kỹ thuật. Xây dựng mô hình thực tập hợp tác giữa nhà trường và doanh nghiệp để nâng cao chất lượng đào tạo giáo viên.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU A. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CƢ́U THUỘC LĨNH VỰC CỦA ĐỀ TÀI Ở TRONG VÀ NGOÀI NƢỚC 1. Các kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước đã công bố * Thế giới: Từ những năm 1980 - 1990, sự tiến bộ mạnh mẽ của kỹ thuật – công nghệ đòi hỏi các nƣớc phát triển phải xem xét lại các chƣơng trình đào tạo kỹ sƣ và cần xây dựng lại theo hƣớng tiếp cận phù hợp hơn. Nhận thức đƣợc tầm quan trọng của một cách tiếp cận mới đối với chƣơng trình đào tạo (CTĐT), trong năm 2000 Học viện kỹ thuật Massachusetts (MIT) đã kết hợp với ba trƣờng đại học công nghệ của Thụy Điển (Đại học Chalmers, Học viện Công nghệ Hoàng gia, Đại học Linköping) để triển khai một dự án mang tên Đề xƣớng CDIO.

Đề xƣớng này mang đến cho sinh viên các ngành kỹ thuật – công nghệ một nền giáo dục nhấn mạnh về nền tảng kỹ thuật trong bối cảnh Hình thành ý tƣởng (Conceive) – Thiết kế (Design) – Triển khai (Implement) – Vận hành (Operate). CDIO có thể áp dụng để xây dựng và phát triển CTĐT cho nhiều lĩnh vực đào tạo khác nhau ngoài ngành kỹ sƣ với những sự điều chỉnh, bổ sung cần thiết. Sau hơn 10 năm phát triển, đến nay chƣơng trình này đã mở rộng hơn 90 trƣờng đại học trên 25 Quốc gia với 70 CTĐT gồm nhiều lĩnh vực khác nhau. [10] * Việt Nam : Chủ trƣơng áp dụng phƣơng pháp luận CDIO ở Việt Nam đƣợc bắt đầu từ ĐHQG TP.HCM với khoa Cơ khí trƣờng Đại học Bách khoa và khoa Công nghệ thông tin trƣờng Đại học Khoa học tự nhiên.

Từ tháng 10/2010, ĐHQG Hà Nội cũng đã ban hành chủ trƣơng về xây dựng CTĐT theo cách tiếp cận CDIO và triển khai tại khoa Kinh tế Quốc tế. Đến nay, ĐHQG TP.HCM đã tổ chức hai hội thảo lớn về CDIO với sự tham gia của Hiệp hội CDIO quốc tế, nhiều trƣờng đại học tại Việt Nam và một số trƣờng đại học của nƣớc ngoài. Nhƣ vậy, có thể thấy đƣợc hiện nay có rất nhiều trƣờng đại học tại Việt Nam quan tâm đến việc xây dựng và phát triển CTĐT theo CDIO. Trƣờng Đại học Sƣ phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ chí Minh (Trƣờng ĐHSPKT – TP.

HCM) đã bắt đầu triển khai đào tạo theo phƣơng pháp luận CDIO từ khóa 2012. “CDIO là một cách tiếp cận mới để xây dựng và phát triển chƣơng trình đào tạo, nó bao gồm một hệ thống các phƣơng pháp và hình thức giúp sinh viên tích lũy kiến thức, phát triển các kỹ năng, thái độ cá nhân và nghề nghiệp, hiểu cách hình thành ý tƣởng, thiết kế, triển khai và vận hành sản phẩm, quy trình, và hệ thống nhằm đáp ứng tốt các nhu cầu của xã hội.” [13] CDIO là một hệ thống phƣơng pháp phát triển CTĐT ngành kỹ sƣ, nhƣng về bản chất đây là một quy trình xây dựng và phát triển CTĐT chuẩn, căn cứ đầu ra để thiết kế đầu vào. Quy trình này đƣợc xây dựng đảm bảo tính khoa học và tính thực tiễn hợp lý, chặt chẽ. Do đó, về tổng thể, phƣơng pháp này mang tính tổng quát, có thể áp dụng để xây dựng quy trình chuẩn cho nhiều lĩnh vực đào tạo khác nhau ngoài ngành kỹ sƣ với những điều chỉnh bổ sung, cần thiết.

Sinh viên học CTĐT theo cách tiếp cận CDIO cần đạt đƣợc và phát triển toàn diện cả về kiến thức và lập luận ngành; các kỹ năng và phẩm chất cá nhân và nghề nghiệp; các kỹ năng và phẩm chất xã hội; năng lực áp dụng kiến thức vào thực tiễn. Sinh viên khi ra trƣờng sẽ có đƣợc những kỹ năng cứng và mềm cần thiết để đáp ứng yêu cầu, đòi hỏi của xã hội cũng nhƣ bắt nhịp đƣợc với những thay đổi rất nhanh của thực tiễn đời sống xã hội. Nhƣ vậy, có thể nói CDIO là một giải pháp phát triển CTĐT nhằm nâng cao chất lƣợng đào tạo, đáp ứng yêu cầu xã hội trên cơ sở xác định chuẩn đầu ra (CĐR), từ đó thiết kế chƣơng trình và phƣơng pháp đào tạo đạt hiệu quả cao. Dạy học là một hoạt động quan trọng của con ngƣời trong quá trình c ải tạo thực tiễn tự nhiên, xã hội và chính con ngƣời.

Ngƣợc lại, sự phát triển của thế giới chung quanh yêu c ầu hoạt động dạy học phải đổi mới sao cho ngƣời học không chỉ đƣợc trang bị những kiến thức, kỹ năng đã có của TRƢƠNG MINH TRÍ 7 nhân loại mà còn biết cách tìm tòi, chiếm lĩnh kiến thức trong và ngoài trƣờng lớp, vận dụng kiến thức, giải quyết vấn đề phù hợp hoàn cảnh, phát huy óc sáng tạo, học tập trong say mê, hứng thú. Đã có những nghiên cứu của các nhà tâm lý học, nhà giáo dục trong việc xây dựng những thuyết học tập, quan điểm học tập, các môn về dạy học, các phƣơng pháp và kỹ thuật dạy học. Nhà sƣ phạm Mỹ J. Deway (1859-1952) đã đƣa ra phƣơng châm nổi tiếng “học viên là mặt trời, xung quanh nó là mọi phương tiện giáo dục“, đƣợc xem là tuyên ngôn cho quan điểm dạy học rất có giá trị “Học viên làm trung tâm”, ngƣời học giữ vai trò chủ động trong học tập, giáo viên là ngƣời hƣớng dẫn, tổ chức giúp ngƣời học xây dựng, phát triển năng lực và kỹ năng sống.

Nghiên cứu về hoạt động giáo dục luôn diễn ra khắp các nƣớc trên thế giới, vì thành công về giáo dục tác dụng rất to lớn đến kinh tế, chính trị, xã hội. Xu hƣớng quốc tế trong cải cách phƣơng pháp dạy học (PPDH) là nhằm phát huy tính tích cực, tự lực và sáng tạo, phát triển năng lực hành động, năng lực cộng tác làm việc của ngƣời học [17]. Để đáp ứng nhiệm vụ giáo dục trong thực trạng hiện nay việc xây dựng chƣơng trình đào tạo và phƣơng pháp tổ chức giảng dạy các ngành đào tạo cơ khí máy tại Trƣờng ĐHSPKT – TP. HCM là rất cần thiết.

Có nhiều dự án, đề tài nghiên cứu, luận văn dƣới sự hƣớng dẫn của các tiến sĩ, những nhà tâm huyết về nền giáo dục Việt Nam, về xây dựng chƣơng trình đào tạo cũng nhƣ áp dụng phƣơng pháp giảng dạy tiên tiến tại các trƣờng đại học, làm cơ sở cho việc học tập kinh nghiệm cho các đơn vị khác. Thảo luận về tổng quan nghiên cứu Chƣơng trình và phƣơng pháp gi ảng dạy để đào tạo giáo viên ngành cơ khí máy theo hƣớng tiếp cận CDIO tại Trƣờng ĐHSPKT – TP.HCM đƣợc thiết kế 150 tín chỉ, bắt đầu đào tạo từ khóa 2012. Đặc điểm của chƣơng trình dào tạo và phƣơng pháp giảng dạy theo hƣớng tiếp cận CDIO là sinh viên (SV) đƣợc rèn luyện kỹ năng quan sát, kỹ năng tƣ duy trừu tƣợng, kỹ năng tự học,. Tại Trƣờng ĐHSPKT–TP đào tạo theo CDIO; số tín chỉ tuy ít nhƣng SV đƣợc đào tạo theo hƣớng này thì rất cần cho những ngƣời lao động kỹ thuật có tay nghề, có kỹ năng tƣ duy, sáng tạo, cầu tiến, có phẩm chất đạo đức.

Đây là vấn đề khó khăn cho GV và SV. TÍNH CẤP THIẾT 1. Do nhu cầu cấp thiết của xã hội trong bối cảnh hội nhập và chuyển sang nền kinh tế tri thức 2. Đào tạo đạt hiệu quả cao cho SV theo nhu cầu của xã hội Mặt khác, so với các nƣớc tiên tiến, SV chúng ta chƣa có thói quen tìm tòi, sáng tạo, nghiên cứu tài liệu, kiến thức thƣờng do giảng viên (GV) cung cấp trên lớp.

Đặc biệt đối với SV các em thƣờng có nhiều khó khăn trong trong phƣơng pháp học, khi phải học đồng thời nhiều môn của chƣơng trình đào tạo, các em gần nhƣ bị quá tải, dẫn đến thái độ thụ động, chán học, bỏ học. Do đó việc thực hiện các biện pháp dạy-học hiệu quả để giúp SV đáp ứng nhu cầu của xã hội hiện nay và khả năng tự đào tạo để trở thành ngƣời GV, cập nhật trong công việc tƣơng lai là vô cùng cấp thiết. MỤC TIÊU Với mục tiêu nghiên cứu chƣơng trình đào tạo và phƣơng pháp giảng dạy của ngành cơ khí máy tại Trƣờng ĐHSPKT-TP.HCM, đề tài có các nhiệm vụ nghiên cứu sau: 1. Nghiên cứu mô hình đào tạo theo hƣớng tiếp cận CDIO cho SV có chuyên môn giỏi 2.

Nghiên cứu các mô hình đào tạo theo hƣớng CDIO của các nƣớc phát triển 3. Đƣa ra các phƣơng án tiếp cận CDIO đào tạo đạt chất lƣợng cao 4. Đào tao các nguồn nhân lực nồng cốt tiếp cận CDIO để phát triển nền kinh tế, khoa học kỹ thuật của đất nƣớc. CÁCH TIẾP CẬN Tác giả tiếp cận, trực tiếp giảng dạy một số môn của ngành đào tạo cơ khí máy (Hình họa – Vẽ kỹ thuật, Thiết kế sản phẩm công nghiệp, Đồ họa kỹ thuật trên máy tính (CAD), Auto CAD căn bản, Đồ án Nguyên lý chi tiết máy, Đồ án tốt nghiệp,…) tại Trƣờng ĐHSPKT-TP.

PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - Phương pháp tham khảo tài liệu TRƢƠNG MINH TRÍ 8 Nghiên cứu tài liệu để đƣa ra cơ sở lý luận, cơ sở khoa học cho việc thực hiện đề tài. Tham khảo các nghiên cứu liên quan đã đƣợc tiến hành để có kinh nghiệm. -Phương pháp chuyên gia Tích lũy ý kiến quý giá từ kiến thức, kinh nghiệm chuyên môn, kinh nghiệm thực tiễn của các chuyên gia sƣ phạm, GV có kinh nghiệm xây dựng chƣơng trình đào tạo ngành cơ khí máy trong và ngoài trƣờng. -Phương pháp quan sát Dự giờ lên lớp của GV và SV ngành cơ khí máy tại Trƣờng ĐHSPKT-TP.HCM để biết thực trạng dạy học theo định hƣớng của phiếu dự giờ.

-Phương pháp điều tra khảo sát Thu nhập các thông tin thực tiễn về hoạt động giảng dạy của GV và SV ngành cơ khí máy tại Trƣờng ĐHSPKT-TP.HCM từ các phiếu khảo sát và câu hỏi phỏng vấn trực tiếp. -Phương pháp thực nghiệm Thực hiện tổ chức kiểm định chƣơng trình đào tạo ngành công nghệ kỹ thuật cơ điện tử của Trƣờng ĐHSPKT-TP.HCM nhằm kiểm nghiệm giả thiết. -Phương pháp thống kê Phân tích kết quả thực nghiệm. Sử dụng phƣơng pháp phân tích tổng hợp, so sánh, điều tra mẫu, thống kê số liệu.

ĐỐI TƢỢNG và PHẠM VI NGHIÊN CỨU Đối tƣợng nghiên cứu là các chƣơng trình đào tạo ngành cơ khí máy c ủa Trƣờng ĐHSPKT – TP. Bên cạnh đó nghiên cứu các phƣơng pháp giảng dạy tiên tiến theo hƣớng tiếp cận CDIO có hiệu quả cao nhất. Phạm vi nghiên cứu là sinh viên khóa 2012 đƣợc đào tạo theo phƣơng pháp luận CDIO.