I. Vì Sao Dạy Học Cơ Điện Tử Dựa Trên Dự Án Lại Cần Thiết
Trong kỷ nguyên bùng nổ thông tin và công nghệ, khoảng cách giữa lý thuyết và ứng dụng trong kỹ thuật ngày càng thu hẹp. Sự xuất hiện của các công nghệ mới đòi hỏi nguồn nhân lực có năng lực cao, thúc đẩy các trường đại học đổi mới phương pháp đào tạo. Mô hình giáo dục 4.0 đang trở thành xu hướng tất yếu, yêu cầu các trường phải cải cách và cạnh tranh. Cách mạng công nghiệp 4.0 đòi hỏi giáo dục phải trang bị cho người học những kỹ năng và kiến thức cơ bản, tư duy sáng tạo và khả năng thích ứng với các thách thức công việc, tránh bị đào thải. Thực tế này đòi hỏi sự đổi mới mạnh mẽ và toàn diện nền giáo dục, trong đó đổi mới phương pháp dạy học có vai trò then chốt. Trường đại học không chỉ trang bị kiến thức mà còn bồi dưỡng năng lực vận dụng kiến thức một cách sáng tạo vào thực tiễn. Việc chuyển từ truyền thụ thụ động sang hướng dẫn người học chủ động tư duy, tự học và tự thu nhận thông tin trở nên cấp thiết. Tăng cường tính chủ động và tự chủ của sinh viên trong học tập và các hoạt động xã hội là một mục tiêu quan trọng. Chiến lược phát triển giáo dục 2011-2020 nhấn mạnh việc đổi mới phương pháp dạy học và đánh giá kết quả theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và năng lực tự học của người học [11]. Đề án Đổi mới giáo dục đại học Việt Nam (2006-2020) cũng nhấn mạnh đến việc trang bị cách học phát huy tính chủ động của người học và sử dụng công nghệ thông tin trong dạy và học [4].
1.1. Tầm quan trọng của Dạy Học Cơ Điện Tử trong CMCN 4.0
Cách mạng công nghiệp 4.0 tạo ra những thay đổi chóng mặt, đòi hỏi giáo dục phải cung cấp cho người học các kỹ năng và kiến thức nền tảng, tư duy sáng tạo và khả năng thích nghi cao. Việc trang bị cho sinh viên kỹ năng mềm để thích ứng với môi trường làm việc thay đổi nhanh chóng là vô cùng quan trọng. Giáo dục kỹ thuật cần phải bắt kịp xu hướng để đáp ứng nhu cầu của thị trường lao động.
1.2. Thực trạng Phương Pháp Dạy Học Cơ Điện Tử tại Việt Nam
Phương pháp dạy học hiện nay vẫn còn nặng tính thông báo và tái hiện, chưa khai thác hết tiềm năng của việc tăng cường vai trò chủ thể của người học. Các chương trình đào tạo và trang thiết bị hiện có chưa được sử dụng một cách hiệu quả để khuyến khích sinh viên chủ động giải quyết các vấn đề thực tế. Đổi mới phương pháp dạy học cơ điện tử là cần thiết để khắc phục những hạn chế này.
II. Dạy Học Dựa Trên Dự Án Giải Pháp Đột Phá Cho Cơ Điện Tử
Dạy học dựa trên dự án (DVDA) là một chiến lược dạy học hiệu quả, có nhiều ưu điểm trong việc kết nối các lĩnh vực liên môn và liên ngành. Nó thúc đẩy sự gắn kết giữa lý thuyết và thực hành, tư duy và hành động, nhà trường và xã hội. DVDA phát huy năng lực làm việc tự lực, sáng tạo, giải quyết các vấn đề phức hợp, tinh thần trách nhiệm và khả năng cộng tác của người học. DVDA được sử dụng rộng rãi trong các cơ sở giáo dục đại học trên thế giới, đặc biệt ở các nước phát triển. Việc áp dụng DVDA vào đào tạo sinh viên ngành công nghệ kỹ thuật cơ điện tử là rất phù hợp. Tuy nhiên, lý luận về DVDA vẫn chưa được chú ý nhiều trong lý luận dạy học đại học nói chung và đào tạo sinh viên ngành cơ điện tử nói riêng ở Việt Nam. DVDA nhằm xây dựng những cơ sở lý luận ban đầu cho việc vận dụng DVDA trong đào tạo kỹ sư ngành công nghệ kỹ thuật cơ điện tử, góp phần nâng cao chất lượng đào tạo.
2.1. Ưu điểm vượt trội của Mô Hình Dạy Học Dự Án trong đào tạo
Dạy học dự án giúp sinh viên phát triển các kỹ năng như làm việc nhóm, giải quyết vấn đề và tư duy phản biện. Nó cũng khuyến khích sinh viên tự học và tìm tòi kiến thức mới. Ứng dụng dạy học dự án trong cơ điện tử giúp sinh viên hiểu rõ hơn về các ứng dụng thực tế của kiến thức đã học.
2.2. Hạn chế Cần Khắc Phục Khi Áp Dụng Dạy Học Dự Án
Việc triển khai dạy học dựa trên dự án đòi hỏi sự chuẩn bị kỹ lưỡng về tài liệu, trang thiết bị và sự hướng dẫn sát sao từ giảng viên. Việc đánh giá kết quả học tập của sinh viên cũng cần được thực hiện một cách khách quan và công bằng. Cần có các giải pháp để giảm thiểu những khó khăn này.
III. Luận Án Tiến Sĩ Nghiên Cứu Dạy Học Cơ Điện Tử Dựa Trên Dự Án
Luận án tiến sĩ này tập trung nghiên cứu việc tổ chức dạy học ngành công nghệ kỹ thuật cơ điện tử dựa vào dự án ở trường đại học sư phạm kỹ thuật. Nghiên cứu này tập trung vào xây dựng quy trình và thiết kế hệ thống các dự án học tập của tổ hợp liên học phần (Kỹ thuật điện tử, Cơ sở thiết kế máy, Vi điều khiển, Robot công nghiệp) dùng cho sinh viên đại học chính quy của trường đại học sư phạm kỹ thuật. Luận án cũng tiến hành khảo sát, đánh giá thực trạng dạy học ngành công nghệ kỹ thuật cơ điện tử tại một số trường đại học sư phạm kỹ thuật, và tổ chức thực nghiệm sư phạm tại Khoa Cơ khí, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Hưng Yên. Đề tài luận án tiến sĩ cơ điện tử này hướng đến mục tiêu nâng cao tính tích cực, chủ động và sáng tạo của sinh viên trong học tập, qua đó góp phần nâng cao chất lượng dạy học.
3.1. Mục Tiêu và Phạm Vi Nghiên Cứu của Luận Án Tiến Sĩ Cơ Điện Tử
Luận án hướng đến mục tiêu thiết kế hệ thống các dự án học tập, xây dựng tiến trình và các biện pháp dạy học ngành cơ điện tử dựa trên dự án. Phạm vi nghiên cứu giới hạn trong việc tổ chức dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA ở trường đại học SPKT, xây dựng quy trình và thiết kế hệ thống các DAHT cho tổ hợp liên học phần (KTĐT, CSTKM, VĐK, RCN) dùng cho sinh viên đại học chính quy.
3.2. Phương Pháp Nghiên Cứu Được Sử Dụng Trong Luận Án Tiến Sĩ
Luận án sử dụng phương pháp tiếp cận lịch sử và logic học để kế thừa những tư tưởng và cơ sở khoa học từ các nghiên cứu trước đây liên quan đến dạy học dự án. Phương pháp hệ thống hóa và phân tích thống kê được sử dụng để đánh giá hiệu quả của phương pháp dạy học dựa trên dự án.
IV. Quy Trình Thiết Kế Dự Án Học Tập Trong Cơ Điện Tử
Luận án đề xuất quy trình thiết kế hệ thống các dự án học tập trong dạy học ngành công nghệ kỹ thuật cơ điện tử DVDA ở trường đại học sư phạm kỹ thuật. Quy trình này bao gồm các giai đoạn: phân tích, thiết kế, triển khai, đánh giá và phát triển. Giai đoạn phân tích tập trung vào việc xác định mục tiêu học tập, nội dung chương trình và đặc điểm của sinh viên. Giai đoạn thiết kế tập trung vào việc lựa chọn các dự án phù hợp và xây dựng kế hoạch thực hiện dự án. Giai đoạn triển khai tập trung vào việc tổ chức cho sinh viên thực hiện dự án và cung cấp sự hỗ trợ cần thiết. Giai đoạn đánh giá tập trung vào việc đánh giá kết quả học tập của sinh viên và hiệu quả của dự án. Giai đoạn phát triển tập trung vào việc cải tiến quy trình thiết kế và thực hiện dự án.
4.1. Giai Đoạn Phân Tích Xác Định Nhu Cầu và Mục Tiêu Dạy Học
Giai đoạn này tập trung vào việc phân tích chương trình đào tạo, xác định các kiến thức và kỹ năng cần thiết cho sinh viên. Việc xác định rõ mục tiêu học tập giúp sinh viên có định hướng rõ ràng trong quá trình thực hiện dự án. Mục tiêu dạy học cơ điện tử cần phù hợp với yêu cầu của thị trường lao động.
4.2. Giai Đoạn Thiết Kế Xây Dựng Kế Hoạch Chi Tiết Cho Dự Án
Trong giai đoạn này, giảng viên và sinh viên cùng nhau xây dựng kế hoạch chi tiết cho dự án. Kế hoạch cần bao gồm các hoạt động cụ thể, thời gian thực hiện, nguồn lực cần thiết và phương pháp đánh giá. Công cụ dạy học cơ điện tử cần được lựa chọn phù hợp với nội dung và mục tiêu của dự án.
V. Thực Nghiệm Sư Phạm Đánh Giá Hiệu Quả Dạy Học Dự Án
Luận án tiến hành thực nghiệm sư phạm tại Khoa Cơ khí, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Hưng Yên để đánh giá hiệu quả của phương pháp dạy học ngành công nghệ kỹ thuật cơ điện tử dựa trên dự án. Thực nghiệm được thực hiện trên các nhóm sinh viên khác nhau, với các dự án khác nhau. Kết quả thực nghiệm cho thấy rằng phương pháp dạy học dự án giúp sinh viên nâng cao tính tích cực, chủ động và sáng tạo trong học tập, cũng như phát triển các kỹ năng làm việc nhóm và giải quyết vấn đề. Kết quả này cũng cho thấy rằng phương pháp dạy học dự án có hiệu quả hơn so với các phương pháp dạy học truyền thống.
5.1. Phương Pháp và Đối Tượng Tham Gia Thực Nghiệm
Thực nghiệm sư phạm được thực hiện trên các nhóm sinh viên thuộc Khoa Cơ khí. Các nhóm được chia thành nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng. Nhóm thực nghiệm được dạy theo phương pháp dạy học dựa trên dự án, trong khi nhóm đối chứng được dạy theo phương pháp truyền thống.
5.2. Kết Quả Phân Tích và Đánh Giá Sau Thực Nghiệm
Kết quả phân tích cho thấy rằng sinh viên trong nhóm thực nghiệm đạt kết quả học tập cao hơn so với sinh viên trong nhóm đối chứng. Sinh viên trong nhóm thực nghiệm cũng thể hiện sự tích cực, chủ động và sáng tạo hơn trong quá trình học tập. Đánh giá hiệu quả dạy học dự án dựa trên các tiêu chí cụ thể và khách quan.
VI. Kết Luận và Hướng Phát Triển Dạy Học Cơ Điện Tử
Luận án đã xây dựng cơ sở lý luận và thực tiễn cho việc dạy học ngành công nghệ kỹ thuật cơ điện tử dựa trên dự án ở trường đại học sư phạm kỹ thuật. Luận án cũng đề xuất quy trình thiết kế và thực hiện các dự án học tập hiệu quả. Kết quả thực nghiệm sư phạm cho thấy rằng phương pháp dạy học dự án có tiềm năng lớn trong việc nâng cao chất lượng đào tạo kỹ sư ngành công nghệ kỹ thuật cơ điện tử. Trong tương lai, cần có thêm nhiều nghiên cứu để hoàn thiện quy trình dạy học dự án và mở rộng phạm vi áp dụng phương pháp này.
6.1. Tóm Tắt Những Đóng Góp Mới Của Luận Án
Luận án đã góp phần xây dựng cơ sở lý luận cho việc dạy học ngành CNKT Cơ điện tử DVDA và đề xuất một quy trình thiết kế các dự án học tập hiệu quả. Kết quả nghiên cứu có thể được sử dụng để cải tiến chương trình đào tạo và nâng cao chất lượng sư phạm kỹ thuật cơ điện tử.
6.2. Đề Xuất Các Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo Về Dạy Học Dự Án
Cần có thêm các nghiên cứu về việc dạy học online cơ điện tử dựa trên dự án và việc áp dụng phương pháp này trong các môn học khác của ngành cơ điện tử. Nghiên cứu về việc phát triển chương trình cơ điện tử theo hướng tiếp cận năng lực cũng cần được quan tâm.
