Chương 1: Cơ sở lý luận sử dụng phương pháp mô phỏng trong dạy học chuyên ngành -_ Chương 2: Tổng quan về việc đào tạo môn hoc Ludi dién hiện nay tại trường Cao IDẳng nghề Iiện. - Chương 3: Sử đụng phân mềm Powerworld trong giảng dạy môn học Tuoi điện. 14 CHUONGT CƠ SỞ LÝ LUẬN VỆ SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP MÔ PHÒNG TROK DẠY HỌC CHUYÊN NGÀNH 1.1 Tổng quan về phương pháp mô nhúng 1.1 Một số khái niệm 1.1 Phương pháp Phương pháp có nghĩa là con đường, cách thức đề giải quyết những nhiệm vụ nhật định và đạt mục đích để ra Phương pháp bao giờ cũng được chủ thể xây đựng trên cơ sở của những đối tượng nhất định, để đạt raục đích nhất định, hay nói cách khác, đối tượng nào phương pháp ây. Mặc đâu có những phương pháp cá thế áp đựng cho nhiều đối tượng (được gọi là các phương pháp chung) nhưng không có phương pháp vạn năng chờ mọi di tượng, Sprmnza [4] di noi Phuong pháp hữu hiệu là phương pháp vạch ra cho người ta thấy phải định hướng trí tuệ như thể nảo cho phủ hợp với chuẩn mực gửa một bự Lưởng chân thực cho Irước” 1.2 Mô hình (ModcD) Mô hình là một thuật ngữ được dùng rộng rãi rong nhiều nghành khoa học.
Thỏng thường, mô hình dược coi như là cái màu mà các đổi tượng cần nghiền cứu tượng ứng it nhiều với nó, nhưng không hoàn toàn đồng nhất với nở. Một mô hình chỉ phản ánh một số tỉnh chất của đối tượng. Nhiên khi cùng một đối trọng phải dùng nhiều mỏ hình mới giải thích dược Theo từ điển tiếng Việt [5], mô hình là vật cùng hình dạng nhưng được thu nhỗ, mô phỏng câu tạo và hoạt động của một vật khác để trình bảy và nghiên cứu. Lotov [23] coi mé hinh là một đổi tượng bỏ trợ để nghiên cửu giản tiếp một đổi tượng khác Đẩy đủ hơn, mô hình là một thể hiện bằng thực lễ (substance) tay bằng khái niệm mệt số thuộc tính và quan hệ đặc trung của dỗi tượng nào dó (gọi là nguyên.
hinh- prototype) nhằm rnụe đích nhận thức: đừng làm đổi tượng quan sát thay cho 15 nguyên hình hoặc dùng làm dỗi tượng nghiên cứu (thục nghiệm hay suy diễn) về Việc chọu những thuộc tính nào và quan hệ nảo của đối lượng là đặc tung tuy thuộc vào người nghiên cửu dời hỏi ở họ một suy nghĩ dung din, sang tao. lan Stewari nhận định [6]: “ Thiết lập mê hình là một nghệ thuật hơn lả một khoa học. No yéu câu kinh nghiệm, thiên hướng và suy nghĩ không luôn sáo” L thuyết mô hình có nhiệm vụ xác định: - Mô hình thoả mãn các điều kiện cho trước của bài toán về nguyên hình - “tu cách đại diện” hay ch hợp thức (validity) của mô hình - Các phép biến đổi kết quá rừ mô hình thành kết quả tương ứng về nguyên hình Tiện chua có một lý thuyết tổng quát về mô hình nói chưng, mnà chỉ có những lý thuyết được xây dựng cho từng loại mô hình. Việc phân loại mỗ hình sẽ dựa trên cơ sở lý thuyết này.
a) Phân loại mô hình Mô hình được sứ dụng để nghiên cửu hệ thống có thể được phân loại theo nhiều cách khác nhau như: Phân loại mỏ hình theo nhóm tính chất ( Elnh 1.1) 16 Mô hình (MII) MII vat lý MII khdi nim ¥ MH MH MH MH MH trich trich Trích He Can mẫn. mẫn mẫn thức trúc Ỷ MH MH Hình động học hình.1: Phân loại mô hình theo nhóm tính chất của mô hình ~ Mồ hình vật lý ( mô hình thực thể ) Mê hình vật lý là một hệ thống được thục hiện qua một câu trúc vật chất, hệ thống đó phân ánh những thuộc tính bản chất của đối tượng nghiên cứu hoặc tải tạo. nó, bởi vậy việc nghiên cửu mô hình sẽ cung cấp ch ta những thông tin mới về đối tượng. Ví đụ mô hình thang máy, mô hình dao động.
Nói chung các mô hình này được đăng trong quả trình thực nghiện: Dựa trên tiêu chuẩn cùng chất, giống nhau vẻ chất, khác nhau về chất giữa. nguyên hình và mỏ hình, mô hình thực thế được chia làm ba loại: mồ hình trích mẫu, muô hình đồng dạng và mô hình tương tự - Mã hình khái niệm Mô hình khải niệm là hệ thống những ký hiệu dùng với tư cách là mồ hình Tỉnh vẽ, sơ để, đồ thị, chữ cải, các ông thúc, phương trình toán học. Mô hình khải niệm khác với mô hình vật chất ở chỗ dây là các mô hình cỏ các tỉnh chất hình thức, trừu tượng. Diễn hinh của loại rô hình này là các mồ hình toán học.
Ngoai ra theo G. Gordon, mô hình được phân loại trước hết thành mé hình vật lý và mô hình toán học, Mô hình vật lý dựa trên sự tương tự giữa những hệ thống cœ vả điện hoặc những hệ thống điện và thuỷ lục hay khí nén. Mô bình toán hoe thi sit dung những ký biện và phương trình toán học để biểu thị một. hệ thống, các tính chất của hệ thống được biểu diễn bằng các biển và hoạt động của hệ thông được biếu diễn bằng các hàm toán học gắn kết các biển.
Ở cấp thủ lại mồ hình được phân thành mô hình tĩnh và mô hình động: Mô hình tĩnh chỉ cho những giá trị của hệ thông khi cản bằng, còn mô hình động có thẻ cho những giá trị của hệ thông thay đối theo thời gian qua hoạt động cña mô hinh. Trong mô hình toán, cấp thứ ba trong phần kơại mồ hình dược phân biệt theo cách biểu diễn mô hình, đỏ là các biển đại diện cho đặc diểm của hệ thống, ta cỏ mô trnh tương tự và mỗ hình số. b) Tính chất dặc trưng của mô hình Mô hình cần thoả mãn các tỉnh chất đặc trưng sau đây: * Tính giống với “vật gấc” theo một nghĩa nào đó. Một hệ thống chí có thể dược coi là mô hình của vật gốc khi có thế chuyên được những kết quả nghiên cứu trên mô hình sang vật gốc.
Nghĩa là có sự tương tự giữa mô hình và vật gốc. * 1ĩnh lý tưỡng Tỉnh lý tưởng của mô hình khác với tính đơn giản ở chỗ, khi mỏ hình hoa Trgười I4 không thể xây dựng được các tính chất giống hệt với nguyễn hình. Như vậy mô hình nào cũng có tỉnh chất lý tướng Ít hay nhiều. Nỏi cách khác không có mê hình nào giảng hệt thực tiễn bởi nêu như vậy thì nó không càn tính cách là vật đại diện, thay thế nữa.
18 * Tỉnh chủ quan Mỗi khi tạo ra một mô hình dé nghiên cứu, người nghiên cửu cần phải có sẵn. sự hình dung trong óc về đối tượng cần tghiên cứu của họ theo nhiing quan dém riêng của mình, Trên thực tế mỗi người nhìn nhận một vấn dễ trên những khia cạnh, góc độ khác nhau, do vậy sự quyết định tính chất và mỏi quan hệ cơ bản của đối tượng có khác nhau. Điều này dan đến cùng một đổi tượng nghiên cứu, mỗi người xây dựng cho minh một mö binh khác nhau, đó là tình chủ quan của mô hinh, 1.3 Mô phỏng (Simulation) Mô phỏng từ lâu đã được sử đựng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như: kỹ thuật, kinh tế, xã hội. Nó được sử dựng khi không thể, không cần hay không nên Thực nghiệm trên đổi tượng thục Có nhiều khái niệm mô phông khác nhau Theo từ diễn tiếng Việt [5], mé phống là phòng theo, Nancy Roberts vả đếng nghiệp [19] giải thích: Mô phông có nghia là bắt chuốc.
Đặo tính của mô phỏng là bắt chước một cái gì đó. Mô phóng được phân loại thánh: mô phỏng vật lý, mô phống khải niệm, mô phông toán học, mô phỏng máy tính Theo Robert. Stêphnson |21J mô phỏng là nghiên cứu trạng thát của mô hình để qua đỏ hiểu được hệ thống thục. Christephe Meroier [18] cho rằng, mô phỏng là tiến bảnh thí nghiệm trên mồ hình.
Đỏ là quá trinh nghiền cứu tiến hành trên vật nhân tạo mô phỏng hiện tượng, ma ngudi nghiên cứu cần để quan sát và làm thực nghiệm từ đó rút ra kết luận Tượng tự vật thật. Woods và Kent L. Lawrence [20] nhin manh việc mô phỏng bằng, các mê hình động ( trạng thái của hệ thêng thay đổi theo thời gian) Một số ở nhà khoa học khác thông qua mô hình để nghiên cứu trạng thái én trong của đôi tượng nghiên cứu. Trong huận văn này, khái niệm mô phống được tổng quát hoá trên các dang, nh Mô phông vật lý, mô phông khái niệm và mô phỏng bằng máy tink.2 Qua trinh mé phéng Quả trình mô phỏng được thể hiện theo hình 1.
Đối tiiợng a) Mô hình @ Kết quả nghiên cứu QB) Hình 1.2: Quá trình mô phẳng Quá trình mẽ phỏng tiến hành theo ba bước: Bước 1: Lựa chọn loại mỗ hình: Từ mục đích nghiên cứu, cần lựa chọn một số tính chất va méi quan hệ chính của đối tượng nghiên cứn đồng thời loại bỏ những tính chất và mối quan hệ thứ yêu để xây dung mỏ hình. ‘Théng thường, do kết quá của sự tương tự người ta đi đến hình dung sơ bộ về sự vật. hiện tượng cần nghiên cứu, tức là đi đên việc lụa chọn loại mô hình sơ bộ, chưa đây đủ Bước 2: Nghiên cứu mỏ húnh (tính toán thực nghiệm.) dễ rút ra những, hệ quả lý thuyết, kết luận về đổi tượng nghiên cứu. Sau khi mỗ hình được xây dựng, cần áp dụng những phương pháp lý thuyết hoặc thực nghiệm khác nhau từ tư duy trên mô hình và thu dược kết quá, những thông tin mới.
Đổi với các mô hình vật chất thì người ta làm thí nghiệm thực trên xnô hình. Bước 3: Dối chiếu kết quã thu được trên mô hình với kết quả thục tiễn đẳng thời xét tính hợp thức của mô hình Trong trường hợp kết quả không phủ hợp với thực tiễn phải chọn lại mô hình. Những mẽ hình đã được kiểm nghiệm trong thực tế là những mô hình hop thức và dùng để phan ánh một số mặt của thực tế khách quan Xó có thê thay đổi, hoàn chỉnh thêm hoặc bị bác bồ khi người ta có thêm thông tin chính xác hơn về đối tương gốc (nguyên hình) Đủ việc mỗ hình hoá đạt hiệu quả, ngoài yêu câu về linh đơn giản và trực quan của mò hình, cản phải chú ý dến tính hợp thức của mỏ hình so với nguyễn hinh:cé thể chuyển các kết quả nhận được khi nghiên cứu mô hình sang đối tượng nghiên cứu. Trong phạm vi nghiên cứu của luận văn tác giả tiến hành di nghiên cửu và xây đụng hệ thống mô phỏng sổ (mô phỏng thông qua sự trợ giúp phần mềm và máy v n) 1.3 Phương pháp đạy học mô phỏng 1.