Luận án tiến sĩ về dạy học theo tiếp cận CDIO trong ngành công nghệ kỹ thuật điện điện tử

Luận án tiến sĩ giáo dục phân tích dạy học theo tiếp cận cdio và vận dụng trong đào tạo ngành công nghệ kỹ thuật điện điện tử trình độ, xây dựng cơ sở lý luận, kiểm chứng thực

• Tác giả: Hoàng Thị Hồng
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Tiến Long
• Trường học: Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
• Chuyên ngành: Lý luận và Phương pháp dạy học
• Đề tài: Dạy Học Theo Tiếp Cận CDIO Trong Đào Tạo Công Nghệ Kỹ Thuật Điện - Điện Tử
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu về CDIO và dạy học theo tiếp cận CDIO
• 1.2. Các khái niệm cơ bản liên quan đến đề tài
• 1.2.1. Tiếp cận CDIO
• 1.2.2. Chuẩn đầu ra (CĐR)
• 1.2.3. Dạy học tiếp cận năng lực/CĐR
• 1.2.4. Học tập trải nghiệm
• 1.2.5. Dạy học tích cực
• 1.2.6. Các tiêu chuẩn CDIO
• 1.2.7. Dạy học theo tiếp cận CDIO trong giáo dục kỹ thuật
• 1.3. Mục tiêu của dạy học theo tiếp cận CDIO
• 1.4. Các phương pháp dạy học tiếp cận CDIO
• 1.5. Tiến trình tổ chức dạy học theo tiếp cận CDIO
• 1.6. Thực trạng dạy học theo tiếp cận CDIO trong đào tạo ngành Công nghệ kỹ thuật Điện - Điện tử trình độ đại học
• 1.6.1. Đối tượng khảo sát
• 1.6.2. Phương pháp khảo sát
• 1.6.3. Nội dung khảo sát
• 1.6.4. Kết quả và đánh giá
• 1.7. Một số yếu tố ảnh hưởng tới quá trình thực hiện dạy học theo tiếp cận CDIO
• 1.8. Kết luận chương 1
• 2. CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ DẠY HỌC THEO TIẾP CẬN CDIO TRONG ĐÀO TẠO NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN - ĐIỆN TỬ TRÌNH ĐỘ ĐẠI HỌC
• 2.1. Nguyên tắc dạy học theo tiếp cận CDIO
• 2.1.1. Đảm bảo tính thực tiễn
• 2.1.2. Đảm bảo thống nhất giữa chuẩn đầu ra với các hoạt động dạy học và đánh giá
• 2.1.3. Đảm bảo tiếp cận CDIO
• 2.1.4. Đảm bảo sự thống nhất giữa lí thuyết và thực hành
• 2.2. Phân tích chương trình đào tạo ngành Công nghệ kỹ thuật Điện - Điện tử bậc đại học
• 2.2.1. Đặc điểm ngành Công nghệ kỹ thuật Điện - Điện tử
• 2.2.2. Chuẩn đầu ra ngành Công nghệ kỹ thuật Điện - Điện tử
• 2.2.3. Chuẩn đầu ra môn học/học phần (CLOs)
• 2.2.4. Phân tích chương trình đào tạo ngành Công nghệ kỹ thuật Điện - Điện tử tại ĐH Công nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh
• 2.3. Các biện pháp dạy học học phần chuyên ngành Công nghệ kỹ thuật Điện - Điện tử tại Trường ĐH Công nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh theo tiếp cận CDIO
• 2.3.1. Biện pháp 1: Sử dụng các các phương pháp dạy học tích cực để tích cực hoá hoạt động của sinh viên
• 2.3.2. Biện pháp 2: Dạy học kết hợp phù hợp với các hoạt động trải nghiệm theo tiếp cận CDIO cho sinh viên
• 2.3.3. Biện pháp 3: Sử dụng lớp học đảo ngược trong dạy học thực hành để phát huy năng lực tự học, chủ động cho sinh viên
• 2.4. Thiết kế mô hình dạy học tiếp cận CDIO trong đào tạo ngành Công nghệ kỹ thuật Điện - Điện tử tại Trường ĐH Công nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh
• 2.4.1. Môi trường và phương tiện dạy học
• 2.4.2. Điều kiện về người dạy và người học
• 2.4.3. Phương pháp và công cụ kiểm tra đánh giá. Đánh giá mức độ đạt chuẩn đầu ra học phần của người học
• 2.4.4. Khảo sát lấy ý kiến người học
• 2.4.5. Thực tiễn dạy học tại Trường ĐH Công nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh
• 2.4.5.1. Dạy học học phần “Mạch điện tử” và “Thực tập điện tử” theo tiếp cận CDIO trong đào tạo ngành Công nghệ kỹ thuật Điện - Điện tử
• 2.4.5.2. Xây dựng ý tưởng
• 2.4.5.3. Thiết kế khoá học
• 2.5. Kết luận chương 2
• 3. CHƯƠNG 3: KIỂM NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ
• 3.1. Mục đích, đối tượng và phương pháp kiểm nghiệm
• 3.1.1. Mục đích kiểm nghiệm
• 3.1.2. Đối tượng kiểm nghiệm
• 3.1.3. Phương pháp kiểm nghiệm
• 3.2. Kiểm nghiệm bằng phương pháp chuyên gia
• 3.2.1. Nội dung và tiến trình thực hiện
• 3.2.2. Kết quả kiểm nghiệm
• 3.3. Kiểm nghiệm bằng phương pháp thực nghiệm sư phạm
• 3.3.1. Mục đích, đối tượng và phương pháp thực nghiệm
• 3.3.2. Kết quả thực nghiệm
• 3.4. Phương pháp khảo sát ý kiến SV
• 3.4.1. Mục đích và đối tượng khảo sát
• 3.4.2. Nội dung và phương pháp tiến hành
• 3.4.3. Kết quả đánh giá
• 3.5. Kết luận chương 3
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Giới thiệu về tiếp cận CDIO

Tiếp cận CDIO (Conceive, Design, Implement, Operate) là một phương pháp giáo dục hiện đại, nhằm phát triển năng lực thực hành cho sinh viên trong lĩnh vực công nghệ kỹ thuật điện - điện tử. Mục tiêu chính của tiếp cận này là giúp sinh viên không chỉ nắm vững lý thuyết mà còn có khả năng áp dụng kiến thức vào thực tiễn. Theo đó, việc dạy học cần được thiết kế sao cho sinh viên có thể tham gia vào các hoạt động thực hành, từ đó phát triển các kỹ năng mềm và kỹ năng thực hành cần thiết. Việc áp dụng tiếp cận CDIO trong giáo dục kỹ thuật không chỉ giúp sinh viên có được kiến thức chuyên môn mà còn trang bị cho họ những kỹ năng cần thiết để đáp ứng yêu cầu của thị trường lao động.

1.1. Các khái niệm cơ bản về CDIO

Các khái niệm cơ bản liên quan đến CDIO bao gồm việc xác định chuẩn đầu ra (CĐR) cho từng chương trình đào tạo. Chuẩn đầu ra này không chỉ bao gồm kiến thức chuyên môn mà còn các kỹ năng như kỹ năng giao tiếp, kỹ năng làm việc nhóm và kỹ năng giải quyết vấn đề. Việc xác định rõ ràng các chuẩn đầu ra sẽ giúp các giảng viên có cơ sở để thiết kế các hoạt động dạy học phù hợp, từ đó nâng cao chất lượng đào tạo. Hơn nữa, việc áp dụng học tập trải nghiệm trong quá trình dạy học cũng là một yếu tố quan trọng, giúp sinh viên có cơ hội thực hành và áp dụng kiến thức vào thực tiễn.

II. Phương pháp dạy học theo tiếp cận CDIO

Phương pháp dạy học theo tiếp cận CDIO bao gồm nhiều hình thức khác nhau, từ dạy học truyền thống đến các phương pháp dạy học tích cực. Các phương pháp này được thiết kế để khuyến khích sinh viên tham gia tích cực vào quá trình học tập. Một trong những phương pháp hiệu quả là học tập dựa trên dự án, nơi sinh viên được giao nhiệm vụ thực hiện một dự án cụ thể, từ đó phát triển các kỹ năng cần thiết. Việc áp dụng công nghệ thông tin trong dạy học cũng là một yếu tố quan trọng, giúp sinh viên tiếp cận với các công cụ và phần mềm hiện đại trong lĩnh vực công nghệ kỹ thuật điện - điện tử.

2.1. Tiến trình tổ chức dạy học

Tiến trình tổ chức dạy học theo tiếp cận CDIO bao gồm các bước như xác định mục tiêu học tập, thiết kế hoạt động học tập, thực hiện và đánh giá kết quả. Mỗi bước trong tiến trình này đều cần được thực hiện một cách đồng bộ và liên kết chặt chẽ với nhau. Việc đánh giá kết quả học tập không chỉ dựa trên điểm số mà còn cần xem xét đến sự phát triển của các kỹ năng mềm và khả năng áp dụng kiến thức vào thực tiễn. Điều này giúp đảm bảo rằng sinh viên không chỉ đạt được kiến thức mà còn có khả năng thực hành và giải quyết vấn đề trong môi trường làm việc thực tế.

III. Thực trạng và đánh giá việc áp dụng CDIO

Việc áp dụng tiếp cận CDIO trong đào tạo ngành công nghệ kỹ thuật điện - điện tử hiện nay đang gặp nhiều thách thức. Một số giảng viên vẫn còn giữ thói quen dạy học truyền thống, chưa thực sự chuyển đổi sang các phương pháp dạy học tích cực. Hơn nữa, cơ sở vật chất và trang thiết bị phục vụ cho việc thực hành cũng chưa đáp ứng đủ yêu cầu. Tuy nhiên, một số trường đại học đã bắt đầu áp dụng thành công tiếp cận CDIO, từ đó nâng cao chất lượng đào tạo và đáp ứng tốt hơn nhu cầu của thị trường lao động.

3.1. Đánh giá kết quả học tập

Đánh giá kết quả học tập theo tiếp cận CDIO không chỉ dựa vào điểm số mà còn cần xem xét đến sự phát triển của sinh viên trong các kỹ năng thực hành và kỹ năng mềm. Việc sử dụng các công cụ đánh giá đa dạng như phỏng vấn, khảo sát ý kiến sinh viên và đánh giá dự án sẽ giúp có cái nhìn toàn diện hơn về kết quả học tập của sinh viên. Điều này không chỉ giúp sinh viên nhận ra điểm mạnh và điểm yếu của bản thân mà còn giúp giảng viên điều chỉnh phương pháp dạy học cho phù hợp.

Nội dung chính

Tổng quan luận án

Luận án tiến sĩ "Dạy học theo tiếp cận CDIO và vận dụng trong đào tạo ngành Công nghệ kỹ thuật Điện - Điện tử trình độ đại học" được tác giả Hoàng Thị Hồng thực hiện tại Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, thuộc ngành Lý luận và Phương pháp dạy học (mã số: 9 140110), dưới sự hướng dẫn khoa học của TS. Nguyễn Tiến Long và PGS.TS. Phạm Văn Bình. Công trình được hoàn thành và bảo vệ vào năm 2023.

Tính cấp thiết và khoảng trống nghiên cứu

• Cơ sở pháp lý: Nghiên cứu được định hình dựa trên đường lối đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục đại học của Văn kiện Đại hội đại biểu toàn quốc lần thứ XIII và các quy định tại Thông tư số 17/2021/TT-BGDĐT ngày 22/06/2021 của Bộ Giáo dục và Đào tạo về chuẩn chương trình đào tạo, trong đó nhấn mạnh phương pháp giảng dạy lấy người học làm trung tâm và kiểm tra đánh giá dựa trên chuẩn đầu ra (CĐR).
• Cơ sở lý luận và thực tiễn: Bối cảnh Cách mạng công nghiệp lần thứ tư đặt ra yêu cầu đào tạo nguồn nhân lực kỹ thuật vừa nắm vững kiến thức chuyên môn, vừa thành thạo kỹ năng nghề nghiệp và kỹ năng cá nhân. Mô hình CDIO (Conceive - Design - Implement - Operate) đã được nhiều cơ sở giáo dục đại học áp dụng để phát triển chương trình đào tạo (CTĐT). Tuy nhiên, sau 10 năm triển khai CDIO (như tại Trường Đại học Công nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh từ năm 2012), công tác đổi mới phương pháp dạy học (PPDH) và kiểm tra đánh giá ở cấp độ học phần còn nhiều hạn chế: phương pháp giảng dạy nặng tính truyền thống, thiếu thời gian trải nghiệm, thiếu tiến trình tổ chức cụ thể và thiếu các biện pháp sư phạm đồng bộ cho từng môn học. Tại Việt Nam, chưa có công trình nghiên cứu hệ thống về dạy học theo tiếp cận CDIO chuyên biệt cho ngành Công nghệ kỹ thuật Điện - Điện tử trình độ đại học.

Mục tiêu và giả thuyết nghiên cứu

• Mục tiêu nghiên cứu: Nghiên cứu lý luận và thực tiễn dạy học theo tiếp cận CDIO, từ đó thiết kế và vận dụng quy trình, biện pháp dạy học cho các học phần ngành Công nghệ kỹ thuật Điện - Điện tử trình độ đại học nhằm giúp sinh viên (SV) đạt được chuẩn đầu ra mong muốn.
• Giả thuyết khoa học: Nếu giảng viên (GV) thực hiện được phương pháp dạy học và tiến trình dạy học theo tiếp cận CDIO phù hợp với chương trình đào tạo ngành Công nghệ kỹ thuật Điện - Điện tử thì sinh viên sẽ đạt được kết quả học tập của chuẩn đầu ra mong muốn, đáp ứng nhu cầu tuyển dụng của doanh nghiệp.

Khách thể, đối tượng và phạm vi nghiên cứu

• Khách thể nghiên cứu: Hoạt động dạy học theo tiếp cận CDIO trong đào tạo sinh viên ngành Công nghệ kỹ thuật Điện - Điện tử trình độ đại học.
• Đối tượng nghiên cứu:
  1. Tiến trình dạy học theo tiếp cận CDIO các học phần ngành Công nghệ kỹ thuật Điện - Điện tử.
  2. Mô hình và các phương pháp dạy học theo tiếp cận CDIO cho các học phần chuyên ngành Công nghệ kỹ thuật Điện - Điện tử.
  3. Thiết kế và dạy học tiếp cận CDIO các học phần ngành Công nghệ kỹ thuật Điện - Điện tử.
• Phạm vi và giới hạn nghiên cứu:
  1. Khảo sát thực tiễn tại 05 trường đại học có đào tạo chuyên ngành Công nghệ kỹ thuật Điện - Điện tử.
  2. Giới hạn nội dung thực nghiệm tại 02 học phần: Mạch điện tử (lý thuyết) và Thực tập điện tử (thực hành) thuộc CTĐT ngành Công nghệ kỹ thuật Điện - Điện tử hệ chính quy tập trung tại Trường Đại học Công nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh (ĐHCN TP.HCM).
  3. Thời gian nghiên cứu: Từ năm 2017 đến năm 2022.

Nhiệm vụ nghiên cứu

• Về lý luận:
  1. Nghiên cứu cơ sở lý luận về dạy học theo tiếp cận CDIO trong đào tạo ngành Công nghệ kỹ thuật Điện - Điện tử.
  2. Đề xuất tiến trình tổ chức dạy học theo tiếp cận CDIO trong đào tạo ngành Công nghệ kỹ thuật Điện - Điện tử trình độ đại học.
  3. Đề xuất các biện pháp hỗ trợ dạy học tiếp cận CDIO trong đào tạo sinh viên ngành Công nghệ kỹ thuật Điện - Điện tử trình độ đại học.
• Về thực tiễn:
  1. Khảo sát thực trạng dạy và học theo tiếp cận CDIO ngành Công nghệ kỹ thuật Điện - Điện tử trình độ đại học.
  2. Tổ chức dạy học thực nghiệm các học phần chuyên ngành Công nghệ kỹ thuật Điện - Điện tử trình độ đại học.
  3. Đánh giá hiệu quả tác động của dạy học các học phần ngành Công nghệ kỹ thuật Điện - Điện tử đến kết quả học tập đáp ứng chuẩn đầu ra của sinh viên.

---

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Các hướng nghiên cứu quốc tế

• Sự hình thành và phát triển của CDIO: Sáng kiến CDIO được khởi xướng năm 2000 bởi Học viện Công nghệ Massachusetts (MIT) phối hợp cùng ba trường đại học Thụy Điển gồm Đại học Công nghệ Chalmers, Học viện Công nghệ Hoàng gia (KTH) và Đại học Linköping (LiU). Năm 2001, Đề cương CDIO (CDIO Syllabus v1) ra đời; năm 2004 ban hành 12 Tiêu chuẩn CDIO; năm 2007, nhóm tác giả Edward F. Crawley, Johan Malmqvist, Sören Östlund và Doris R. Brodeur công bố công trình "Rethinking Engineering Education: The CDIO Approach".
• Áp dụng dạy học dự án và tích hợp kỹ năng theo CDIO:
  • Marika Saisa, Sanna Maatta và Janne Roslof (2015) nghiên cứu mô hình môi trường học tập "FIRMA" tại Đại học Khoa học Ứng dụng Turku (TUAS), chỉ ra vai trò của dự án trong việc kết nối lý thuyết với thực hành và phát triển kỹ năng làm việc nhóm.
  • Therenlkham Batdorj và cộng sự nghiên cứu mô hình phát triển kỹ năng CDIO qua 4 năm đào tạo theo lộ trình các cấp độ từ DIO đến CDIO.
  • Juan Wang và cộng sự (2018) áp dụng dạy học dự án theo tiếp cận CDIO trong cải cách giảng dạy môn Công nghệ điện tử, ghi nhận 76% sinh viên đồng thuận về hiệu quả nâng cao kỹ năng.
  • Thomas Mejtoft (2014) thực hiện dự án truyền thông kỹ thuật số liên kết với tập đoàn VK Media tại Đại học Umeå (Thụy Điển), khẳng định hiệu quả của việc gắn kết đào tạo với thực tiễn doanh nghiệp.
  • Johan Malmqvist, Lars Almefelt và cộng sự so sánh mức độ hài lòng của sinh viên giữa 20 khóa học dự án CDIO và 235 khóa học truyền thống.
• Đo lường nhận thức và đổi mới hình thức dạy học:
  • Marco Bertoni và Alessandro Bertoni nghiên cứu đo lường nhận thức của người học về các hoạt động CDIO ngoài lớp học thông qua báo cáo phản ánh liên kết với đề cương CDIO.
  • Kamilla Kohn Rådberg (2020) khảo sát mô hình "Challenge Lab" tại Đại học Công nghệ Chalmers.
  • Các nghiên cứu về kết hợp CDIO với lớp học đảo ngược (Flipped Classroom) trong giảng dạy lập trình và kỹ thuật.

Các hướng nghiên cứu trong nước

• Triển khai cấp hệ thống và xây dựng CTĐT: Từ năm 2008-2010, Đại học Quốc gia Hà Nội và Đại học Quốc gia TP.HCM bắt đầu đưa CDIO vào xây dựng chuẩn đầu ra và CTĐT; cuốn sách của Crawley và cộng sự được Hồ Tấn Nhựt và Đoàn Thị Minh Trinh biên dịch năm 2010.
• Nghiên cứu ứng dụng tại các cơ sở giáo dục: Nguyễn Thanh Tùng và Trần Quốc Cường (Trường CĐ Công nghệ Viettronics); Hồ Tấn Sính và ban đề án CDIO (Trường ĐH Ngoại ngữ - Tin học TP.HCM - HUFLIT); Nguyễn Kiều Oanh (quản lý bồi dưỡng nghiệp vụ sư phạm cho GV theo CDIO); Phạm Văn Hải (khảo sát thuận lợi và khó khăn tại ĐH Điện lực); Nguyễn Thị Nhi và cộng sự (2020, xây dựng CTĐT giáo viên 4.0); Phạm Thị Tuyết Nhung (2019, đánh giá kết quả học tập thể chế).
• Nghiên cứu về phương pháp giảng dạy: Nguyễn Thị Uyên và Trần Xuân Sang nghiên cứu phương pháp dạy học chủ động theo khung CDIO; Tien Quoc Le và Thu Thi Anh Do (2019) đề xuất kỹ thuật dạy học tích cực; Phạm Thị Hoàng và cộng sự (2021) nghiên cứu CDIO trong đào tạo giáo viên; Nguyễn Hoàng Tiến (2022) giới thiệu mô hình xưởng kỹ năng giảng dạy ISW (Instructional Skills Workshop); Lê Thị Phương (2022) khảo sát 502 sinh viên tại Trường ĐH Công nghệ Thông tin - ĐHQG TP.HCM về sự tự đánh giá mức độ đạt chuẩn đầu ra.

Khoảng trống nghiên cứu luận án giải quyết

Phần lớn các công trình trong nước tập trung vào phát triển chương trình đào tạo tổng thể, quản lý bồi dưỡng hoặc áp dụng CDIO ngoài khối kỹ thuật. Vẫn thiếu vắng các nghiên cứu lý luận và thực nghiệm chuyên sâu về quy trình tổ chức dạy học, các kỹ thuật sư phạm cụ thể trong từng giờ học, cũng như phương pháp kiểm tra đánh giá tương thích với chuẩn đầu ra học phần (CLO) cho ngành Công nghệ kỹ thuật Điện - Điện tử. Luận án lựa chọn giải quyết khoảng trống này thông qua mô hình và 03 biện pháp dạy học cụ thể.

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết và khái niệm nền tảng

• Sáng kiến CDIO: Khung giáo dục kỹ thuật dựa trên chu trình vòng đời sản phẩm, quy trình và hệ thống: Hình thành ý tưởng (Conceive) - Thiết kế (Design) - Triển khai (Implement) - Vận hành (Operate), vận hành theo 12 tiêu chuẩn CDIO (trong đó trọng tâm là Tiêu chuẩn 8: Học tập tích hợp và trải nghiệm chủ động).
• Thuyết phát triển nhận thức và Thuyết kiến tạo: Tiếp cận quan điểm của Jean Piaget về các giai đoạn phát triển nhận thức; người học tích cực kiến tạo cấu trúc kiến thức thông qua thử nghiệm và liên hệ kiến thức mới với kinh nghiệm sẵn có.
• Thuyết học tập trải nghiệm của David Kolb (1984): Chu trình học tập 4 giai đoạn: Trải nghiệm cụ thể (Concrete Experience) $\rightarrow$ Quan sát phản ánh (Reflective Observation) $\rightarrow$ Khái quát hóa trừu tượng (Abstract Conceptualization) $\rightarrow$ Thử nghiệm tích cực (Active Experimentation).
• Dạy học tích hợp (Integrated Learning): Cơ chế sử dụng thời gian kép để rèn luyện kỹ năng cá nhân, giao tiếp và kỹ năng nghề nghiệp lồng ghép trực tiếp trong quá trình tiếp thu kiến thức kỹ thuật chuyên ngành.
• Mối liên kết ràng buộc: Sự tương hợp hữu cơ giữa ba thành tố: Chuẩn đầu ra học phần (CLO) - Hoạt động dạy học - Phương pháp và công cụ kiểm tra đánh giá.

Phương pháp nghiên cứu

Luận án sử dụng phương pháp tiếp cận hỗn hợp, kết hợp nghiên cứu lý luận, điều tra thực tiễn và thực nghiệm sư phạm định lượng.

Nhóm phương pháp	Phương pháp cụ thể	Mục đích và công cụ thực hiện
Nghiên cứu lý luận	Phân loại, phân tích - tổng hợp tài liệu	Hệ thống hóa tài liệu về CDIO, PPDH dự án, trải nghiệm, phân tích CTĐT ngành Công nghệ kỹ thuật Điện - Điện tử.
Nghiên cứu thực tiễn	Khảo sát bằng bảng hỏi	Bảng hỏi theo thang đo Likert 5 bậc khảo sát giảng viên và sinh viên tại 05 trường đại học đào tạo ngành Điện - Điện tử.
	Phân tích sản phẩm	Đánh giá sản phẩm dự án/đồ án của sinh viên trong các học phần Thực tập điện nâng cao, Mạch điện tử, Thực tập điện tử và Khóa luận tốt nghiệp.
	Phương pháp chuyên gia	Lấy ý kiến chuyên gia giáo dục và doanh nghiệp để đánh giá độ tin cậy, tính tương hợp của đề cương chi tiết học phần.
Thực nghiệm sư phạm	Thiết kế kiểm định 4 nhóm	02 nhóm thực nghiệm (TN) và 02 nhóm đối chứng (ĐC) với các phép đo trước và sau tác động qua 2 đợt thực nghiệm trên 02 môn học.
Thống kê toán học	Xử lý dữ liệu định lượng bằng phần mềm SPSS 20	Đánh giá độ tin cậy thang đo bằng hệ số Cronbach's Alpha; kiểm định thứ hạng Friedman; kiểm định phân phối F-Test, z-Test; kiểm định sai biệt $t$-Test (Two-Sample Assuming Equal Variances) với độ tin cậy 95% ($\alpha = 0{,}05$); tính toán kích thước ảnh hưởng theo tiêu chí Cohen ($d$).

---

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn về dạy học theo tiếp cận CDIO và vận dụng trong đào tạo ngành Công nghệ kỹ thuật Điện - Điện tử trình độ đại học

Chương 1 hệ thống hóa cơ sở khoa học về CDIO, đồng thời phân tích bức tranh thực tiễn dạy học kỹ thuật:

• Lý luận về phương pháp dạy học theo CDIO: Phân tích bản chất của việc học tập tích hợp và học tập trải nghiệm. Luận án làm rõ các kỹ thuật dạy học tích cực có thể áp dụng trong giờ học kỹ thuật:
  • Phiếu hỏi phản hồi (One-minute paper): Thu thập điểm khó hiểu/chưa rõ của sinh viên vào cuối buổi học để giảng viên điều chỉnh kịp thời.
  • Câu hỏi khái niệm (Concept Tests - Eric Mazur): Các câu trắc nghiệm nhanh kiểm tra sự hiểu biết bản chất hiện tượng kỹ thuật, thúc đẩy thảo luận đồng đẳng (Peer Instruction).
  • Kỹ thuật Đánh dấu (Ticking - KTH): Sinh viên chuẩn bị bài tập ở nhà và tích chọn danh sách câu hỏi sẵn sàng trình bày trước lớp; hoàn thành tối thiểu 75% được tính điểm quá trình.
• Thực trạng dạy học tại 5 trường đại học: Khảo sát cho thấy phần lớn giảng viên vẫn sử dụng các phương pháp truyền thống, mức độ áp dụng dạy học dự án và lớp học đảo ngược còn thấp. Việc kiểm tra đánh giá chủ yếu tập trung vào điểm thi cuối kỳ, chưa chú trọng đánh giá quá trình và đánh giá kỹ năng mềm theo chuẩn đầu ra.

Chương 2: Thiết kế dạy học theo tiếp cận CDIO trong đào tạo ngành Công nghệ kỹ thuật Điện - Điện tử trình độ đại học

Chương 2 tập trung xây dựng mô hình, nguyên tắc và giải pháp sư phạm:

• Bốn nguyên tắc dạy học theo tiếp cận CDIO:
  1. Đảm bảo tính thực tiễn trong nội dung kỹ thuật.
  2. Đảm bảo sự thống nhất giữa chuẩn đầu ra, hoạt động dạy học và kiểm tra đánh giá.
  3. Đảm bảo tiếp cận quy trình CDIO (Hình thành ý tưởng - Thiết kế - Triển khai - Vận hành).
  4. Đảm bảo sự thống nhất giữa lý thuyết và thực hành.
• Hệ thống 03 biện pháp dạy học:
  • Biện pháp 1: Sử dụng các phương pháp dạy học tích cực (phiếu hỏi phản hồi, câu hỏi khái niệm, kỹ thuật đánh dấu, thảo luận nhóm) nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức của sinh viên.
  • Biện pháp 2: Dạy học kết hợp (Blended Learning) phù hợp với các hoạt động trải nghiệm/dạy học dự án theo tiếp cận CDIO, khai thác hệ thống quản lý học tập điện tử (LMS/LCMS).
  • Biện pháp 3: Sử dụng mô hình lớp học đảo ngược (Flipped Classroom) trong dạy học thực hành, chuyển giao đoạn ghi nhớ/thấu hiểu qua video/tài liệu trực tuyến trước giờ lên lớp, dành thời gian tại xưởng/phòng thí nghiệm cho hoạt động vận dụng, phân tích và chế tạo.
• Tiến trình tổ chức dạy học theo tiếp cận CDIO: Xây dựng quy trình khép kín gồm 4 giai đoạn:
  1. Chuẩn bị dạy học: Phân tích CĐR, xây dựng đề cương, thiết kế học liệu số LMS, lập rubric đánh giá.
  2. Tổ chức dạy học: Triển khai các hoạt động dạy học kết hợp, hướng dẫn sinh viên thực hiện dự án/bài thực hành theo quy trình C-D-I-O.
  3. Kiểm tra đánh giá: Thực hiện đánh giá quá trình đa thành phần (tự đánh giá, đánh giá đồng đẳng, đánh giá của GV) kết hợp đánh giá tổng kết dựa trên CLO.
  4. Rút kinh nghiệm, chỉnh sửa hoàn thiện: Phân tích dữ liệu phản hồi để cải tiến nội dung và kế hoạch giảng dạy.
• Vận dụng cụ thể vào 02 học phần: Luận án thiết kế chi tiết đề cương, bảng ma trận CLO, kế hoạch bài dạy và bộ rubric đánh giá cho học phần lý thuyết "Mạch điện tử" và học phần thực hành "Thực tập điện tử" (tiêu biểu với các bài tập/dự án như mạch chỉnh lưu cầu, mạch tự động đóng mở đèn theo ánh sáng).

Chương 3: Kiểm nghiệm và đánh giá

Chương 3 trình bày quy trình và kết quả thực nghiệm sư phạm tại Trường ĐH Công nghiệp TP.HCM:

• Kiểm nghiệm chuyên gia: Lấy ý kiến các chuyên gia giáo dục và đại diện doanh nghiệp về chuẩn đầu ra và đề cương chi tiết học phần; kiểm định độ tin cậy Cronbach's Alpha đều đạt yêu cầu cao về độ tin cậy.
• Thực nghiệm sư phạm: Tổ chức thực nghiệm trên 4 nhóm sinh viên (2 lớp thực nghiệm TN1, TN2 và 2 lớp đối chứng ĐC1, ĐC2) thuộc khóa 14 Khoa Công nghệ Điện:
  • Các lớp đối chứng học theo phương pháp truyền thống; các lớp thực nghiệm học theo tiến trình và 03 biện pháp dạy học tiếp cận CDIO do luận án đề xuất.
  • Tiến hành các bài kiểm tra đánh giá giữa kỳ và cuối kỳ, kiểm tra phân phối chuẩn và kiểm định phương sai ($F$-Test).
  • Kết quả kiểm định $t$-Test cho thấy điểm trung bình của các lớp thực nghiệm cao hơn các lớp đối chứng với mức sai biệt có ý nghĩa thống kê ($p < 0{,}05$).
  • Độ lớn ảnh hưởng (Effect Size - hệ số Cohen's $d$) đạt mức cao, chứng minh tác động tích cực của mô hình dạy học.
• Khảo sát phản hồi của sinh viên: Biểu đồ phân bố đánh giá sau khóa học ghi nhận đa số sinh viên đánh giá tích cực về phương pháp giảng dạy, sự hứng thú học tập và khả năng tự đánh giá đạt các chuẩn đầu ra học phần.

---

Kết quả và những đóng góp mới

Đóng góp mới về mặt lý luận

• Hệ thống hóa và làm sáng tỏ cơ sở lý luận về dạy học theo tiếp cận CDIO chuyên biệt cho ngành Công nghệ kỹ thuật Điện - Điện tử trình độ đại học.
• Xây dựng khung lý thuyết và mô hình dạy học tiếp cận CDIO, chuyển dịch trọng tâm ứng dụng CDIO từ cấp độ phát triển chương trình đào tạo sang cấp độ tổ chức hoạt động dạy học trong lớp học/xưởng thực hành.
• Xác lập cơ sở khoa học cho hệ thống 03 biện pháp dạy học tích hợp (PPDH tích cực, Dạy học kết hợp theo dự án, Lớp học đảo ngược) gắn liền với chu trình học tập trải nghiệm của David Kolb và thang đo nhận thức Bloom.

Đóng góp mới về mặt thực tiễn

• Đề xuất tiến trình tổ chức dạy học 4 giai đoạn cụ thể, hỗ trợ giảng viên kỹ thuật dễ dàng thiết kế và vận hành bài giảng đáp ứng chuẩn đầu ra CDIO.
• Xây dựng bộ tư liệu sư phạm hoàn chỉnh gồm: đề cương chi tiết học phần, kế hoạch dạy học, hệ thống học liệu số trên LMS, các nhiệm vụ dự án kỹ thuật mẫu và bộ công cụ đánh giá (Rubric) cho 02 học phần "Mạch điện tử" và "Thực tập điện tử".
• Kiểm chứng thực nghiệm sư phạm khẳng định tính khả thi và hiệu quả của các giải pháp đề xuất trong việc nâng cao kết quả học tập và phát triển năng lực cho sinh viên ngành Điện - Điện tử.

Khuyến nghị của luận án

• Đối với cơ sở giáo dục đại học: Cần hoàn thiện cơ sở hạ tầng phòng thí nghiệm, không gian làm việc CDIO (không gian ý tưởng, thiết kế, triển khai, vận hành); nâng cấp hạ tầng CNTT-TT và hệ thống LMS/LCMS; tổ chức bồi dưỡng phương pháp giảng dạy kỹ thuật và kỹ năng đánh giá theo chuẩn đầu ra cho giảng viên.
• Đối với giảng viên: Chủ động chuyển đổi vai trò từ truyền thụ thụ động sang người hướng dẫn, thiết kế các bài tập/dự án gắn với thực tiễn sản xuất; sử dụng đa dạng các kỹ thuật đánh giá quá trình.
• Đối với sinh viên: Rèn luyện năng lực tự học qua hệ sinh thái số trước giờ lên lớp; tích cực tham gia thảo luận nhóm và trải nghiệm thực hành trong các dự án kỹ thuật.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

• Hạn chế: Luận án mới chỉ thực hiện thực nghiệm sư phạm trên phạm vi 02 học phần chuyên ngành (Mạch điện tử và Thực tập điện tử) tại 01 cơ sở đào tạo là Trường Đại học Công nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh, chưa có điều kiện mở rộng thực nghiệm đồng thời trên toàn bộ các môn học chuyên ngành khác của CTĐT.
• Hướng nghiên cứu tiếp: Tiếp tục mở rộng phạm vi nghiên cứu, vận dụng mô hình và tiến trình dạy học tiếp cận CDIO cho các học phần cơ sở ngành, các học phần chuyên ngành tự động hóa, kỹ thuật số và giai đoạn đồ án/khóa luận tốt nghiệp tại nhiều trường đại học kỹ thuật trên cả nước.

---

Giá trị tham khảo

• Đối với cán bộ quản lý và nhà phát triển chương trình: Luận án cung cấp căn cứ thực tiễn và phương pháp luận để chuyển tải chuẩn đầu ra chương trình đào tạo (PLOs) thành các chuẩn đầu ra học phần (CLOs) và hoạt động dạy học cụ thể.
• Đối với giảng viên các ngành kỹ thuật: Là tài liệu tham khảo trực tiếp về kỹ thuật tổ chức lớp học đảo ngược, phương pháp dạy học dự án, kỹ thuật đặt câu hỏi khái niệm và xây dựng thang đo Rubric đánh giá năng lực thực hành kỹ thuật.
• Đối với nghiên cứu sinh và học viên sau đại học: Luận án là tài liệu tham khảo về phương pháp luận nghiên cứu kết hợp trong khoa học giáo dục, kỹ thuật thiết kế thực nghiệm sư phạm 4 nhóm và quy trình xử lý dữ liệu thống kê bằng phần mềm SPSS.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Luận án lựa chọn tiêu chuẩn nào trong 12 Tiêu chuẩn CDIO làm trọng tâm nghiên cứu?

Luận án tập trung vào Tiêu chuẩn 8 của sáng kiến CDIO: "Học tập tích hợp và trải nghiệm chủ động", nhằm giúp sinh viên tiếp thu kiến thức kỹ thuật chuyên ngành đồng thời với việc phát triển các kỹ năng cá nhân, giao tiếp và kỹ năng kiến tạo sản phẩm.

2. Ba biện pháp dạy học sư phạm then chốt được luận án đề xuất gồm những gì?

Ba biện pháp gồm:

1. Sử dụng các phương pháp dạy học tích cực (phiếu hỏi phản hồi, câu hỏi khái niệm, kỹ thuật đánh dấu ticking, thảo luận nhóm) để tích cực hóa hoạt động của sinh viên.
2. Dạy học kết hợp phù hợp với các hoạt động trải nghiệm theo tiếp cận CDIO thông qua dạy học dự án và giải quyết vấn đề trên LMS.
3. Sử dụng lớp học đảo ngược trong dạy học thực hành để phát huy năng lực tự học và tính chủ động của người học.

3. Hai học phần nào được lựa chọn để thiết kế bài giảng và thực nghiệm sư phạm?

Luận án lựa chọn 02 học phần thuộc khối kiến thức chuyên ngành Công nghệ kỹ thuật Điện - Điện tử trình độ đại học tại Trường Đại học Công nghiệp TP.HCM: học phần lý thuyết "Mạch điện tử" và học phần thực hành "Thực tập điện tử".

4. Quy trình tiến trình tổ chức dạy học theo tiếp cận CDIO của luận án gồm những giai đoạn nào?

Tiến trình tổ chức dạy học gồm 4 giai đoạn khép kín: (1) Chuẩn bị dạy học $\rightarrow$ (2) Tổ chức dạy học $\rightarrow$ (3) Kiểm tra đánh giá hoạt động dạy học $\rightarrow$ (4) Rút kinh nghiệm, chỉnh sửa hoàn thiện.

5. Dữ liệu thực nghiệm sư phạm được xử lý bằng công cụ và các kiểm định thống kê nào?

Dữ liệu được xử lý bằng phần mềm SPSS 20 thông qua hệ số Cronbach's Alpha (đo độ tin cậy bảng hỏi), kiểm định thứ hạng Friedman (phân tích khảo sát thực trạng), kiểm định $F$-Test, $z$-Test, kiểm định $t$-Test (so sánh điểm trung bình giữa nhóm thực nghiệm và đối chứng với mức ý nghĩa 95%) và tính toán kích thước ảnh hưởng theo chuẩn Cohen ($d$).

---

Kết luận

Luận án tiến sĩ của tác giả Hoàng Thị Hồng đã hoàn thiện hệ thống cơ sở lý luận và thực tiễn về dạy học theo tiếp cận CDIO trong đào tạo ngành Công nghệ kỹ thuật Điện - Điện tử trình độ đại học. Công trình đã đề xuất thành công mô hình dạy học, tiến trình tổ chức 4 giai đoạn và hệ thống 03 biện pháp sư phạm đồng bộ, được minh chứng cụ thể qua 02 học phần chuyên ngành Mạch điện tử và Thực tập điện tử. Kết quả kiểm nghiệm chuyên gia và thực nghiệm sư phạm với các kiểm định thống kê toán học khẳng định tính khả thi và hiệu quả của các giải pháp trong việc nâng cao kết quả học tập đáp ứng chuẩn đầu ra của người học. Luận án là tài liệu tham khảo hữu ích cho công tác đổi mới phương pháp giảng dạy và kiểm tra đánh giá tại các cơ sở giáo dục đại học khối ngành kỹ thuật - công nghệ.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn về dạy học tiếp cận CDIO và vận dụng trong đào tạo ngành Công nghệ kỹ thuật Điện - Điện tử trình độ ĐH. Chương 2: Thiết kế dạy học theo tiếp cận CDIO và vận dụng trong đào tạo ngành Công nghệ kỹ thuật Điện - Điện tử trình độ ĐH. Chương 3: Kiểm nghiệm và đánh giá. 9 luan an Chƣơng 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ DẠY HỌC THEO TIẾP CẬN CDIO VÀ VẬN DỤNG TRONG ĐÀO TẠO NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN - ĐIỆN TỬ TRÌNH ĐỘ ĐẠI HỌC 1.

Tổng quan tình hình nghiên cứu về CDIO và dạy học theo tiếp cận CDIO 1. Ở nước ngoài Vào những năm 80 của thế kỷ XX, các trường ĐH ở các nước phát triển bắt đầu nhận ra khoảng cách ngày càng lớn giữa năng lực của những kỹ sư mới tốt nghiệp với những yêu cầu thực tế của các ngành kỹ thuật. Sự tiến bộ mạnh mẽ của kỹ thuật đòi hỏi người kỹ sư phải có những năng lực trí tuệ và kỹ năng đặc thù của nghề nghiệp cần thiết để làm chủ được sự tiến bộ đó. Để đạt được điều này, các CTĐT cần phải được xây dựng lại theo hướng tiếp cận phù hợp hơn, nhấn mạnh nền tảng kỹ thuật trong bối cảnh Hình thành Ý tưởng - Thiết kế - Triển khai - Vận hành (Conceiving – Designing – Implementing – Operating => CDIO) các hệ thống và sản phẩm thực tế [33].

Các chương trình giáo dục kỹ thuật trong suốt thế kỷ XX đã cung cấp cho SV những trải nghiệm thực hành phong phú. Nhưng khi xã hội phát triển và kiến thức khoa học kỹ thuật được mở rộng, việc giảng dạy thực hành kỹ thuật chỉ dựa trên lí thuyết ngày càng ít được chú trọng. Kết quả là, ngành Công nghiệp trong những năm gần đây đã phát hiện ra rằng, SV tốt nghiệp thông thạo về lí thuyết nhưng thiếu nhiều kĩ năng cần thiết trong các tình huống thực tiễn. Các công ty lớn đã tạo ra danh sách các khả năng mà họ muốn kỹ sư của họ sở hữu (Ví dụ: Các thuộc tính mong muốn của một kỹ sư của Boeing).

Để khuyến khích các trường học đáp ứng nhu cầu thực tế và suy nghĩ lại các chiến lược giáo dục của họ, Hội đồng Kiểm định Kỹ thuật và Công nghệ (ABET - Accreditation Board for Engineering and Technology) đã liệt kê các kỳ vọng của mình đối với các kỹ sư tốt nghiệp. Ngành công nghiệp và ABET đã xác định được sự cần thiết phải thiết lập một kế hoạch và lộ trình giáo dục nhằm hướng đến dạy học từ lí thuyết đến thực tiễn hay việc áp dụng khoa học kỹ thuật vào thực tiễn. Cuối cùng, các nhà giáo dục đã chấp nhận thách thức để cải cách giáo dục kỹ thuật với nỗ lực xây dựng CDIO (Conceive - Design - Implement - Operate) trên toàn thế giới. Nhiệm vụ đầu tiên trong việc thiết kế chương trình giáo dục mới là biên soạn một danh sách các khả năng cần thiết của các kỹ sư.

Để làm được điều này, các nhóm đối tượng liên quan gồm đại diện ngành, GV kỹ thuật và các học giả khác, ủy ban đánh giá trường đại học và cựu SV đã được thành lập. Câu hỏi chính được đặt ra cho các nhóm đối tượng này là: "Kiến thức, kỹ năng và thái độ mà kỹ sư tốt nghiệp cần có là gì?".