Nghiên cứu và Ứng Dụng Phần Mềm Hóa Học trong Giảng Dạy và Khoa Học tại Đại Học Tây Bắc

Tài liệu nghiên cứu Luận văn nghiên cứu ứng dụng và phát triển một số phần mềm hóa học phục vụ cho công tác giảng dạy, tổng hợp lý thuyết và thực hành, cung cấp kiến thức chuyên

• Tác giả: Nguyễn Văn A
• Người hướng dẫn: PTS. Nguyễn Văn D
• Trường học: Đại học Tây Bắc
• Chuyên ngành: Hóa học
• Đề tài: Nghiên cứu và phát triển phần mềm hóa học phục vụ giảng dạy và nghiên cứu tại Đại học Tây Bắc
• Loại tài liệu: Luận văn
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Sơn La

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• 1. PHẦN I: MỞ ĐẦU
• 1.1. Lý do chọn đề tài
• 1.2. Giả thuyết khoa học
• 1.3. Mục đích nghiên cứu
• 1.4. Nhiệm vụ nghiên cứu
• 1.5. Phương pháp nghiên cứu
• 1.5.1. Phương pháp nghiên cứu lí luận
• 1.5.2. Phương pháp thực nghiệm sư phạm
• 1.5.3. Phương pháp điều tra, quan sát
• 1.6. Những đóng góp của đề tài
• 2. PHẦN II: NỘI DUNG
• 2.1. CHƯƠNG 1: CÁC VẤN ĐỀ VỀ CƠ SỞ LÍ THUYẾT
• 2.1.1. Công nghệ giáo dục (Educational Technology) và việc áp dụng CNTT trong Dạy - Học
• 2.1.1.1. Vai trò của phương tiện dạy học
• 2.1.1.2. Quy trình thiết kế bài dạy học hoá học bằng MS - Powerpoint

Tóm tắt

I. Giới thiệu về phần mềm hóa học

Phần mềm hóa học đóng vai trò quan trọng trong giảng dạy hóa học và nghiên cứu hóa học tại Đại học Tây Bắc. Việc phát triển phần mềm hóa học không chỉ giúp sinh viên tiếp cận kiến thức một cách dễ dàng mà còn nâng cao hiệu quả giảng dạy. Các công cụ này cho phép người dùng mô phỏng các phản ứng hóa học, phân tích dữ liệu và thực hiện các thí nghiệm ảo. Theo một nghiên cứu gần đây, việc sử dụng phần mềm hóa học trong giảng dạy đã cải thiện đáng kể khả năng hiểu biết của sinh viên về các khái niệm hóa học phức tạp.

1.1. Tầm quan trọng của phần mềm trong giảng dạy

Sự phát triển của công nghệ giáo dục đã tạo ra nhiều cơ hội cho việc áp dụng phần mềm hóa học trong giảng dạy hóa học. Các ứng dụng này không chỉ giúp sinh viên học tập một cách chủ động mà còn khuyến khích sự sáng tạo trong nghiên cứu. Một nghiên cứu cho thấy rằng sinh viên sử dụng phần mềm giáo dục có khả năng giải quyết vấn đề tốt hơn so với những sinh viên không sử dụng. Điều này chứng tỏ rằng công cụ giảng dạy hiện đại có thể tạo ra sự khác biệt lớn trong quá trình học tập.

II. Phát triển phần mềm hóa học tại Đại học Tây Bắc

Quá trình phát triển phần mềm hóa học tại Đại học Tây Bắc được thực hiện với sự hợp tác giữa các giảng viên và sinh viên. Mục tiêu chính là tạo ra một nền tảng học tập tương tác, giúp sinh viên có thể thực hành và áp dụng lý thuyết vào thực tế. Các phần mềm này được thiết kế để phù hợp với chương trình giảng dạy hiện tại, đồng thời đáp ứng nhu cầu nghiên cứu của sinh viên. Việc phát triển phần mềm giáo dục không chỉ dừng lại ở việc cung cấp kiến thức mà còn khuyến khích sinh viên tham gia vào quá trình sáng tạo và phát triển sản phẩm.

2.1. Quy trình phát triển phần mềm

Quy trình phát triển phần mềm hóa học bao gồm nhiều bước từ khảo sát nhu cầu, thiết kế, lập trình đến kiểm thử. Mỗi giai đoạn đều có sự tham gia của giảng viên và sinh viên, đảm bảo rằng sản phẩm cuối cùng đáp ứng được yêu cầu thực tiễn. Việc này không chỉ giúp sinh viên hiểu rõ hơn về quy trình phát triển phần mềm mà còn tạo ra một môi trường học tập tích cực. Theo một báo cáo, sinh viên tham gia vào quá trình phát triển phần mềm có khả năng làm việc nhóm và giao tiếp tốt hơn.

III. Ứng dụng phần mềm hóa học trong giảng dạy và nghiên cứu

Việc ứng dụng hóa học trong giảng dạy và nghiên cứu tại Đại học Tây Bắc đã mang lại nhiều lợi ích. Các phần mềm này không chỉ giúp sinh viên thực hành các thí nghiệm mà còn hỗ trợ trong việc phân tích dữ liệu và mô phỏng các phản ứng hóa học. Điều này giúp sinh viên có cái nhìn sâu sắc hơn về các khái niệm hóa học. Hơn nữa, việc sử dụng công nghệ giáo dục trong giảng dạy đã tạo ra một môi trường học tập năng động và sáng tạo. Nghiên cứu cho thấy rằng sinh viên có xu hướng học tốt hơn khi được tiếp cận với các công cụ hiện đại.

3.1. Lợi ích của phần mềm trong nghiên cứu

Trong lĩnh vực nghiên cứu, phần mềm hóa học cung cấp các công cụ mạnh mẽ để phân tích và mô phỏng. Các nhà nghiên cứu có thể sử dụng phần mềm để dự đoán kết quả thí nghiệm, từ đó tiết kiệm thời gian và chi phí. Việc này không chỉ nâng cao hiệu quả nghiên cứu mà còn thúc đẩy sự đổi mới trong lĩnh vực hóa học. Một nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc sử dụng phần mềm hóa học trong nghiên cứu đã giúp các nhà khoa học phát hiện ra nhiều phương pháp mới trong việc tổng hợp các hợp chất hóa học.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh chuyển đổi số mạnh mẽ của ngành giáo dục, việc đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin đã trở thành nhiệm vụ trọng tâm nhằm đổi mới phương pháp dạy và học. Căn cứ theo Chỉ thị số 29/2001/CT-BGDĐT của Bộ Giáo dục và Đào tạo giai đoạn 2001-2005 và Nghị quyết Hội nghị lần thứ 2 Ban Chấp hành Trung ương Đảng Khóa VIII, mục tiêu cốt lõi đặt ra là khắc phục lối truyền thụ một chiều, phát huy tính tích cực, chủ động và tư duy sáng tạo của người học. Hóa học là môn khoa học thực nghiệm có tính trực quan cao với hệ thống khái niệm vi mô trừu tượng như cấu tạo nguyên tử, obitan, mây electron hay các liên kết phân tử phức tạp. Tại khu vực miền núi Tây Bắc giai đoạn 2003-2004, điều kiện cơ sở vật chất phòng thí nghiệm còn nhiều hạn chế, dẫn đến tình trạng dạy học lý thuyết đơn thuần và thiếu hụt hóa chất thực hành.

Đề tài nghiên cứu khoa học mã số KX.2003 do tác giả Nguyễn Huy Cường thực hiện tại Khoa Sinh Hóa, Trường Đại học Tây Bắc dưới sự quản lý của Sở Khoa học và Công nghệ Sơn La trong giai đoạn 2003-2004 đã giải quyết trực tiếp thách thức này. Mục tiêu nghiên cứu tập trung vào việc khảo sát, khai thác, việt hóa và phát triển các phần mềm hóa học chuyên dụng như ChemOffice, ACD/Labs, WebLab, Titration, Orbital Viewer kết hợp ngôn ngữ lập trình Pascal để tính toán số liệu phức chất. Đồng thời, đề tài tiến hành xây dựng hệ thống bài giảng điện tử eLecChem và công cụ trắc nghiệm khách quan Hot Potatoes. Công trình mang lại ý nghĩa thực tiễn to lớn khi nâng tỷ lệ học sinh khá giỏi tại các lớp thực nghiệm lên trên 65%, rút ngắn 80% thời gian xử lý dữ liệu thực nghiệm và triệt tiêu hoàn toàn các nguy cơ độc hại trong phòng thí nghiệm.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên nền tảng lý thuyết Công nghệ Giáo dục (Educational Technology) và lý thuyết truyền thông sư phạm hai chiều. Quá trình dạy học được định nghĩa là sự tương tác liên tục giữa giảng viên và người học thông qua các phương tiện kỹ thuật số trực quan. Các phương tiện dạy học đóng vai trò chuyển tải thông điệp, kích thích đa giác quan và giúp người học dễ dàng tiếp thu các khái niệm trừu tượng. Về mặt sư phạm hóa học, đề tài vận dụng sâu sắc các khái niệm: mô phỏng tương tác (simulation), trực quan hóa không gian ba chiều (visualization) và thí nghiệm ảo (virtual experiment).

Bên cạnh đó, khung lý thuyết kiểm tra đánh giá dựa trên lịch sử phát triển của lý thuyết trắc nghiệm tâm lý và đo lường giáo dục, khởi nguồn từ Francis Galton thế kỷ XIX, các công trình chuẩn hóa của Alfred Binet và Theodore Simon năm 1905, cùng khái niệm chỉ số thông minh IQ của William Stern năm 1912. Hệ thống trắc nghiệm khách quan (TNKQ) được thiết lập thông qua kỹ thuật lập ma trận hai chiều, phân loại mục tiêu nhận thức theo các mức độ tư duy cụ thể. Về mặt hóa học lý thuyết, đề tài tích hợp các định luật cân bằng ion, định luật tác dụng khối lượng và phương pháp trắc quang nhằm thiết lập phương trình toán học tuyến tính biểu diễn mối liên hệ giữa đại lượng $-\lg B$ và chỉ số $\text{pH}$ trong cơ chế tạo phức đơn ligan và đa ligan.

Phương pháp nghiên cứu

Đề tài kết hợp đồng bộ ba phương pháp nghiên cứu chuyên sâu:

1. Phương pháp nghiên cứu lý luận: Thu thập, phân tích và hệ thống hóa các tài liệu khoa học từ Viện Hàn lâm Khoa học Pháp (CNRS), Viện Hóa học thuộc Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam, cùng Bộ môn Phương pháp giảng dạy Trường Đại học Sư phạm Hà Nội.
2. Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Triển khai dạy học đối chứng tại Khoa Sinh Hóa thuộc Trường Đại học Tây Bắc và các trường phổ thông trên địa bàn tỉnh Sơn La. Cỡ mẫu nghiên cứu gồm 180 học sinh và sinh viên được lựa chọn theo phương pháp chọn mẫu phân tầng ngẫu nhiên, đại diện cho cả khu vực thị trấn trung tâm và các xã vùng cao có điều kiện kinh tế - xã hội khác nhau.
3. Phương pháp điều tra, quan sát định lượng: Thu thập phản hồi từ giáo viên và người học về mức độ tiếp thu, tính hứng thú và hiệu quả bài học thông qua hệ thống phiếu khảo sát và bài kiểm tra trắc nghiệm tiêu chuẩn. Các câu hỏi được kiểm soát nghiêm ngặt với độ phân biệt $E > 0,3$ và độ khó dao động trong khoảng $0,4 < P < 0,6$.

Lý do lựa chọn phương pháp phân tích định lượng kết hợp xử lý dữ liệu phổ trắc quang bằng chương trình máy tính là nhằm tối ưu hóa độ nhạy, loại bỏ hoàn toàn các sai số chủ quan khi vẽ đồ thị thủ công bằng giấy can, đồng thời kiểm định chính xác sự tiến bộ của người học qua các chỉ số thống kê giáo dục.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Nghiên cứu đã ghi nhận những kết quả khoa học và ứng dụng nổi bật:

1. Hệ thống hóa và làm chủ 5 nhóm phần mềm hóa học hiện đại: Khai thác thành công các công cụ mô hình hóa 2D/3D gồm ChemOffice (ChemDraw Ultra, Chem3D), ACD/Labs (với thư viện LabKit gồm hàng trăm cấu trúc hữu cơ chuẩn), WebLab, Orbital Viewer (mô phỏng chi tiết các obitan nguyên tử $4f$ với mật độ hiển thị lên đến 1.000 điểm ảnh) và phần mềm Titration tích hợp 60 kịch bản chuẩn độ axit - bazơ đa dạng.
2. Tự động hóa tính toán cơ chế tạo phức chất: Lập trình thành công thuật toán bằng ngôn ngữ Pascal để xử lý dữ liệu trắc quang. Chương trình tự động giải phương trình tuyến tính $-\lg B = f(\text{pH})$, xác định chính xác số lượng proton bị đẩy ra khỏi phối tử và hằng số bền của phức chất đa ligan kim loại hiếm như Thori và Urani, giúp giảm hơn 80% thời gian tính toán so với phương pháp thủ công.
3. Chuyển đổi số công tác kiểm tra đánh giá: Việt hóa và triển khai phần mềm Hot Potatoes trên nền tảng HTML và Java, cho phép tạo ngân hàng câu hỏi trắc nghiệm đa dạng (Single Choice, Multi Choice, Gap Filling) vận hành mượt mà qua mạng nội bộ LAN và Internet.
4. Nâng cao rõ rệt hiệu quả học tập: Tại các lớp thực nghiệm sử dụng bài giảng điện tử eLecChem, điểm kiểm tra trung bình đạt 7,85 điểm, cao hơn 28,5% so với các lớp đối chứng giảng dạy theo phương pháp truyền thống (đạt 6,11 điểm). Tỷ lệ học sinh đạt loại khá giỏi ở nhóm thực nghiệm đạt 66,7%, trong khi nhóm đối chứng chỉ đạt 38,2%.

Thảo luận kết quả

Khi biểu diễn phổ điểm qua biểu đồ phân bố tần số, đường cong kết quả của nhóm thực nghiệm lệch hẳn về phía thang điểm 8-10, minh chứng cho sự vượt trội của phương pháp trực quan hóa. Nguyên nhân chính của sự tiến bộ này là do các thí nghiệm mô phỏng động đã phá vỡ rào cản trừu tượng của môn Hóa học. Người học được trực tiếp quan sát chuyển động của các nguyên tử, cơ chế bẻ gãy liên kết trong phản ứng của đồng oxit với hiđro, hay sự biến thiên pH qua từng giọt dung dịch nồng độ 0,1M trong thí nghiệm chuẩn độ ảo.

So với các công bố giáo dục truyền thống, việc kết hợp công nghệ giúp giải quyết triệt để tình trạng thiếu hóa chất tinh khiết và trang thiết bị tại các tỉnh miền núi phía Bắc. Đồng thời, giải pháp chuyển giao công nghệ làm bài giảng điện tử trực tiếp cho đội ngũ giảng viên tại chỗ mang lại tính chủ động và bền vững cao hơn hẳn so với việc áp dụng máy móc các phần mềm đóng gói sẵn từ nước ngoài.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả thực nghiệm, nghiên cứu đề xuất 4 nhóm giải pháp chiến lược nhằm tối ưu hóa công tác đào tạo:

1. Đào tạo chuyển giao kỹ năng công nghệ: Sở Khoa học và Công nghệ phối hợp với Sở Giáo dục và Đào tạo Sơn La tổ chức các đợt tập huấn định kỳ trong 12 tháng, mục tiêu 100% giảng viên và giáo viên Hóa học trên địa bàn nắm vững kỹ thuật thiết kế bài giảng eLecChem và sử dụng ChemDraw, Hot Potatoes.
2. Đưa môn Hóa Tin vào chương trình chính quy: Trường Đại học Tây Bắc cần sớm triển khai học phần "Ứng dụng tin học trong hóa học" với thời lượng từ 45 đến 60 tiết cho sinh viên ngành Sư phạm Hóa học và Cử nhân Hóa học, trang bị kỹ năng lập trình xử lý số liệu thực nghiệm và đồ họa hóa học 3D.
3. Chuẩn hóa ngân hàng học liệu số và đề thi: Xây dựng kho tài nguyên học liệu số dùng chung trên máy chủ của nhà trường trong lộ trình 2 năm học, bao gồm ít nhất 1.000 câu hỏi trắc nghiệm khách quan đạt chuẩn chất lượng theo ma trận hai chiều và 60 mô hình thí nghiệm ảo chất lượng cao.
4. Tăng cường đầu tư hạ tầng thiết bị: Ban Giám hiệu nhà trường và các cấp quản lý giáo dục địa phương cần tiếp tục đầu tư nâng cấp hệ thống phòng máy tính nối mạng LAN/Internet tại 100% các đơn vị cơ sở, đảm bảo điều kiện vận hành các phần mềm tính toán lượng tử và đánh giá trực tuyến.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Công trình nghiên cứu mang giá trị học thuật và thực tiễn cao, đặc biệt hữu ích cho 4 nhóm đối tượng chính:

1. Giảng viên và giáo viên Hóa học các cấp: Tham khảo trực tiếp quy trình 5 bước thiết kế bài giảng điện tử eLecChem trên MS PowerPoint XP và phương pháp khai thác 60 bài chuẩn độ ảo để làm sinh động các tiết học lý thuyết và thực hành.
2. Sinh viên và học viên cao học ngành Hóa học: Học tập phương pháp mô hình hóa cấu trúc phân tử bằng Chem3D, WebLab, cũng như ứng dụng ngôn ngữ Pascal để xử lý các phép toán phức tạp trong Hóa học phân tích và Hóa lượng tử.
3. Cán bộ quản lý giáo dục và chuyên viên các Sở GD&ĐT: Tiếp cận mô hình triển khai ứng dụng công nghệ thông tin phù hợp với điều kiện kinh tế - xã hội đặc thù của các tỉnh miền núi, từ đó xây dựng chính sách tin học hóa trường học hiệu quả.
4. Kỹ sư phát triển phần mềm giáo dục: Nghiên cứu các thuật toán trắc nghiệm khách quan nền tảng Java/HTML và nguyên lý xây dựng giao diện tương tác thí nghiệm ảo để phát triển các nền tảng học tập thông minh.

Câu hỏi thường gặp

1. Phần mềm Titration hỗ trợ những dạng thí nghiệm chuẩn độ nào trong dạy học? Phần mềm cung cấp 60 thí nghiệm chuẩn độ ảo hoàn chỉnh giữa các dung dịch axit mạnh, axit yếu, bazơ mạnh, bazơ yếu và các axit đa chức. Hệ thống tự động vẽ đường cong chuẩn độ thời gian thực khi thay đổi thể tích hóa chất nồng độ 0,1M, giúp người học quan sát chính xác bước nhảy pH.

2. Thuật toán Pascal trong luận văn giải quyết bài toán hóa học nào? Chương trình lập trình Pascal giúp tự động hóa quá trình xử lý số liệu trắc quang để xác định cơ chế tạo phức đơn và đa ligan của kim loại hiếm như Thori và Urani, giải phương trình tuyến tính $-\lg B = f(\text{pH})$ và loại bỏ hoàn toàn sai số vẽ đồ thị bằng tay.

3. Tiêu chí nào được sử dụng để đánh giá câu hỏi trắc nghiệm khách quan đạt chuẩn? Câu hỏi đạt chuẩn cần được xây dựng theo ma trận hai chiều, đảm bảo độ phân biệt $E > 0,3$ nhằm phân loại chính xác người học và độ khó nằm trong khoảng $0,4 < P < 0,6$. Đồng thời, đề tài khuyến nghị hạn chế câu hỏi Đúng - Sai do yếu tố may rủi lên tới 50%.

4. Quy trình thiết kế bài giảng eLecChem gồm những bước cơ bản nào? Quy trình gồm 5 bước: xác định mục tiêu bài học; phân chia cấu trúc slide hợp lý; sưu tầm tư liệu thí nghiệm mô phỏng; xử lý sư phạm âm thanh và hình ảnh; nhúng liên kết tư liệu vào MS PowerPoint XP và xuất bản dưới dạng file trình chiếu hoặc định dạng web.

5. Việc ứng dụng thí nghiệm ảo có thay thế hoàn toàn thí nghiệm thực tế không? Thí nghiệm ảo không thay thế hoàn toàn mà đóng vai trò hỗ trợ đắc lực cho thí nghiệm thực tế. Công cụ này phát huy tối đa hiệu quả khi minh họa các hiện tượng vi mô, các phản ứng nguy hiểm, độc hại, dễ cháy nổ hoặc trong điều kiện nhà trường thiếu trang thiết bị và hóa chất đắt tiền.

Kết luận

• Luận văn đã hệ thống hóa và làm chủ thành công 5 phần mềm hóa học chuyên dụng hàng đầu, mở ra giải pháp đột phá cho công tác giảng dạy trực quan tại khu vực miền núi Tây Bắc.
• Xây dựng hoàn chỉnh quy trình 5 bước thiết kế bài giảng điện tử eLecChem và bộ công cụ kiểm tra trắc nghiệm khách quan Hot Potatoes dựa trên tiêu chuẩn đo lường giáo dục hiện đại.
• Tự động hóa thành công quá trình tính toán cơ chế tạo phức chất đa ligan trong Hóa phân tích bằng việc xây dựng phần mềm trên nền ngôn ngữ Pascal.
• Thực nghiệm sư phạm khẳng định tính hiệu quả vượt trội với điểm số trung bình của học sinh tăng 28,5% và tỷ lệ khá giỏi tăng từ 38,2% lên 66,7%.
• Đặt nền móng vững chắc cho việc hình thành môn học mới mang tính liên ngành là Ứng dụng Tin học trong Hóa học (Hóa Tin) tại Trường Đại học Tây Bắc giai đoạn 2004-2006.

Trong giai đoạn tiếp theo, các cơ sở giáo dục cần tiếp tục mở rộng quy mô số hóa học liệu và chuẩn hóa hạ tầng công nghệ thông tin. Quý thầy cô, các nhà nghiên cứu và học viên quan tâm có thể khai thác trực tiếp các quy trình công nghệ trong luận văn để nâng cao chất lượng giảng dạy và nghiên cứu khoa học ngay hôm nay.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG I : CÁC VẤN ĐỀ VỀ CƠ SỞ LÍ THUYẾT I.Công nghệ giáo dục (Educational Technology) và việc áp dụng CNTT trong Dạy -Học Công nghệ thông tin và truyền thông (4T) phát triển như vũ bão nó vừa là hạ tầng vừa là động lực cho sự phát triển kinh tế-văn hoá và giáo dục. Nó đang làm nên sự thay đổi mạnh mẽ trong giáo dục tạo ra Công nghệ giáo đục (Educational Technology). Trong đó việc sử dụng Công nghệ Dạy và Học (Teaching and Learning Technology) dẫn tới làm thay đổi nội dung - phương pháp Dạy và Học với nhiêu hình thức phong phú. Nhờ có công nghệ mà giáo duc có thể thực hiện được tiêu chí : học mọi nơi (znywhere), học mọi lúc (anytime), học một cách mở và học suốt đời (open and ƒflixible learning) Hoá học với đặc thù của một khoa học thực nghiệm đòi hỏi có độ chính xác cao thì yêu cầu của việc UDCNTT càng cấp thiết.

Một trong các vấn đề được chúng tôi quan tâm nghiên cứu trong đề tài này là việc UDCNTT vào thiết kế các thí nghiệm mô phỏng (experimental Simulation) dùng trong giảng day hoá học. Theo môt số các công bố mới đây trên mạng internet về hướng nghiên cứu này cho thấy. Thí nghiệm mô phỏng cung cấp một môi trường cho việc phát hiện ra các khái niệm mới cũng như đạt được sự hiểu biết về ảnh hưởng qua lại giữa các hiện tượng phức tạp kì lạ, cho việc xây dựng các chủ đề nghiên cứu. Mô phỏng cũng là một lĩnh vực mà ở đó công nghệ máy tính phù hợp nhất với vai trò là công cụ cho việc chuyển giao các kinh nghiệm giáo dục.

Những người ủng hộ việc sử dụng mô phỏng coi nó là một trong những đột phá lớn trong giáo duc(Kurt Schmucker-Apple Computer), n6 lam phát triển khả năng tư duy về toán học và khoa học của trẻ (Judah Schwartz- giám đốc trung tâm giáo dục Haward). Máy tính sẽ có thể mô phỏng thế giới cũng như giải thích nó việc tạo ra và sử dụng trong mô phỏng bằng máy tính sẽ là một công cụ vô cùng thuận lợi trong giáo dục vì tiện lợi và tính giáo dục cao (Bill Gate) Những công nghệ mô phỏng đem đến cho sinh viên những cơ hội thú vị để họ phát hiện thông tin, thúc đẩy sự hứng thú của họ, để thí nghiệm và chứng minh những gì họ đã học được (George Lucas- Tổ chức giáo dục quốc tế) Như vậy nói về cải cách giáo dục trong giai đoạn hiện nay nếu như không có sự tham dự của CNTT thì khó có thể đảm bảo được tính hiện đại vì yếu tố 6 thông tin (Điều này được đề cập trong tiêu chí APIEID của UNESCO giai đoạn 2002 - 2007). Nhưng vấn đề đặt ra là việc ứng dụng sẽ được triển khai như thế nào để phù hợp với điều kiện thực tiễn trong nước và nhà trường với đặc thù là một trường Đại học vùng miền núi Tay Bắc? Một điều thật may mắn là với những lợi thế của mình cùng với các bước tiến nhanh về các giải pháp côngnghệ mạng Internet sẽ giúp chúng ta khắc phục được yếu tố bất lợi đó về khoảng cách đặc biệt là sự đầu tư nâng cấp lớn về cơ sở vật chất thiết bị trường Đại học Tây bắc trong lĩnh vực này trong những năm vừa qua. Để thực hiện được mục tiêu đó cần xây dựng được một hệ thống các bài giảng hoá học điện tử với cơ sở đữ liệu phong phú sau đó triển khai việc ứng dụng vào giảng dạy thử nghiệm.

Việc ứng dụng CNTT để xây dựng các bài giảng phải do chính GV những người sẽ thuyết trình tự mình thiết kế các ý tưởng của chính cá nhân mình. Vấn đề này đã được trình bày trong báo cáo của TS Quách Tuấn Ngọc- Giám đốc trung trân CNTT Bộ GD&ĐT tại hội nghị về UDCNTT trong GD toàn quốc HN 2003 : “Việc áp dụng CNTT phải linh hoạt không vận dụng một cách máy móc cứng nhắc không được áp đặt. Phải tạo ra sự hứng thú của giáo viên với CNTT vì phương pháp giảng dạy tốt là do giáo viên quyết định. Cần cho giáo viên tự xây dựng công cụ giảng dạy với sự hỗ trợ của chuyên gia CNTT.

Cần chuyển giao công nghệ làm phần mêm dạy học tới giáo viên để học có thể tự sản xuất lấy chương trình (†s Quách Tấn Ngọc )ˆ Để có được các bài giảng sinh động và hiệu quả việc trước tiên sau khi người GV đã có ý tưởng khoa học phải nắm được cách sử dụng các phần mềm dùng thuyết trình các bài giảng. Hiện nay phần mềm MS Powerpoint được dùng phổ biến trong việc thuyết trình quảng cáo cũng như thể hiện các ý tưởng khoa học do tính phổ biến và dễ sử dụng (Đáy là một phần mêm ứng dụng trong bộ OFFICES của Microsoft). Tuy nhiên trên thế giới cũng như trong nước thì việc sử dụng nó làm các báo cáo và các thuyết trình quảng cáo hoặc hội thảo là chủ yếu việc sử dụng nó làm công cụ trợ giảng chưa được nghiên cứu một cách hệ thống và đây đủ. Cho đến nay chưa có một công trình nào hướng dẫn một cách cụ thé va chi tiết các quy trình để thiết kế các bài giảng cho các môn học nói chung và môn hoá học nói riêng.

Do vậy chúng tôi tổ chức nghiên cứu MS Powerpoint XP, do khả năng đồ họa trong MS Powerpoint cao và đáp ứng được các yêu cầu xây dựng các mô phỏng (Có tương tác động : animation, Aimulation ) của hoá học nên chúng tôi sử dụng tiện ích này cho các bài giảng 7 thông tin (Điều này được đê cập trong tiêu chí APIEID của UNESCO giải đoạn 2002 - 2007). Nhưng vấn đẻ đặt ra là việc ứng dụng sẽ được triển khai như thế nào để phù hợp với điều kiện thực tiễn trong nước và nhà trường với đặc thù là một trường Đại học vùng miền núi Tay Bấc? Một điều thật may mắn là với những lợi thế của mình cùng với các bước tiến nhanh về các giải pháp côngnghệ mạng Internet sẽ giúp chúng ta khấc phục được yếu tố bất lợi đó về khoảng cách đặc biệt là sự đầu tư nâng cấp lớn về cơ sở vật chất thiết bị trường Đại học Tây bắc trong lĩnh vực này trong những năm vừa qua. Để thực hiện được mục tiêu đó cần xây dựng được một hệ thống các bài giảng hoá học điện tử với cơ sở dữ liệu phong phú sau đó triển khai việc ứng dụng vào giảng dạy thử nghiệm. Việc ứng dụng CNTT để xây dựng các bài giảng phải do chính GV những người sẽ thuyết trình tự mình thiết kế các ý tưởng của chính cá nhân mình.

Vấn đề này đã được trình bày trong báo cáo của TS Quách Tuấn Ngọc- Giám đốc trung trâm CNTT Bộ GD&ĐT tại hội nghị về UDCNTT trong GD toàn quốc HN 2003 : “Việc áp dụng CNTT phải linh hoạt không vận dụng một cách máy móc cứng nhắc không được áp đặt. Phải tạo ra sự hứng thú của giáo viên với CNTT vì phương pháp giảng dạy tốt là do giáo viên quyết định. Cân cho giáo viên tự xây dựng công cụ giảng dạy với sự hỗ trợ của chuyên gia CNTT. Cân chuyển giao công nghệ làm phần mêm dạy học tới giáo viên để học có thể tự sản xuất lấy chương trÌ"Ì (rs Quách Tấn Ngọc )ˆ Để có được các bài giảng sinh động và hiệu quả việc trước tiên sau khi người GV đã có ý tưởng khoa học phải nắm được cách sử dụng các phần mềm dùng thuyết trình các bài giảng.

Hiện nay phần mềm MS Powerpoint được dùng phổ biến trong việc thuyết trình quảng cáo cũng như thể hiện các ý tưởng khoa học do tính phổ biến và dễ sử dụng (Đây là một phần mêm ứng dụng trong bộ OFFICES cta Microsoft). Tuy nhiên trên thế giới cũng như trong nước thì việc sử dụng nó làm các báo cáo và các thuyết trình quảng cáo hoặc hội thảo là chủ yếu việc sử dụng nó làm công cụ trợ giảng chưa được nghiên cứu một cách hệ thống và đây đủ. Cho đến nay chưa có một công trình nào hướng dẫn một cách cụ thể và chi tiết các quy trình để thiết kế các bài giảng cho các môn học nói chung và môn hoá học nói riêng. Do vậy chúng tôi tổ chức nghiên cứu MS Powerpoint XP, do khả năng đồ họa trong MS Powerpoint cao và đáp ứng được các yêu cầu xây dựng các mô phỏng (Có tương tấc động : animafion, Simulation ) cua hod học nên chúng tôi sử dụng tiện ích này cho các bài giảng 7 của mình.

Để sử dụng nó người học cần được tập huấn chung về MS Powerpoint để nắm được các kiến thức cơ bản trước khi đi vào phần thiết kế cụ thể cho bài giảng hoá học điện tử (Được gọi là : eLecChem).Vai trò của phương tiện dạy học : Quá trình dạy học là một quá trình truyền thông hai chiều. -Người thày giáo truyền đạt các thông điệp khác nhau (các thông tin mà người học phải được học và hiểu hay phải thực hành được một số nhiệm vụ) -Người học truyền đạt lại cho thầy giáo những tiến bộ về mặt nhận thức, mức độ nắm bắt các kỹ năng đã được thày giáo dạy. -Những thông tin này được thày giáo tiếp nhận và xử lý quyết định điều chỉnh hay tiếp tục thực hiện công việc dạy học của mình -Thày giáo phản hồi thông tin (uốn nắn, hướng dẫn, động viên .người học ). Quá trình dạy học có thể trình bày theo sơ đồ sau : Các thông tin để học Các thông tin về sự tiến bộ học tập Thay giáo Các thông tin phản hồi (uốn nắn, hướng dẫn) `.

Trong qua tru vay aye miu yuan uy giua Lae wai pudn tham gla qua trình dạy học, thông tin hai chiều được phương tiện dạy học truyền tải theo một phương pháp cụ thể nào đó, phương tiện dạy học có thể đóng vai trò trong quá trình dạy học. Các phương tiện dạy học thay thế cho những sự vật hiện tượng và các quá trình xảy ra trong thực tiễn mà cả giáo viên và học sinh đều không thể tiếp cận được .Chúng giúp cho giáo viên phát huy tất cả các giác quan của học sinh trong quá trình truyền thụ kiến thức, do đó giúp người học nhận biết được các mối quan hệ giữa các sự vật hiện tượng và tái hiện được những khái niệm, quy luật là cơ sở cho việc đúc rút kinh nghiệm và áp dụng kiến thức đã học vào thực tế sản xuất.