Tổng quan luận án

Luận án tiến sĩ mang tiêu đề "Phát triển năng lực tự học cho sinh viên ngành Kỹ thuật điện trong phương thức đào tạo B-Learning" do nghiên cứu sinh Vũ Thị Kim Nhung thực hiện tại Đại học Bách khoa Hà Nội, dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS. Ngô Tự Thành. Luận án thuộc chuyên ngành Lý luận và phương pháp dạy học (mã số: 9140110), hoàn thành và bảo vệ năm 2024. Công trình là một nghiên cứu thuộc lĩnh vực khoa học giáo dục, đi sâu vào phương pháp dạy học kỹ thuật - công nghệ với cách tiếp cận phương pháp hỗn hợp (kết hợp nghiên cứu lý luận, điều tra khảo sát thực trạng, lấy ý kiến chuyên gia và thực nghiệm sư phạm có đối chứng trên môi trường số).

Tính cấp thiết và khoảng trống nghiên cứu

Trong bối cảnh cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ tư (CMCN 4.0) và xu hướng chuyển đổi số mạnh mẽ trong giáo dục, việc chuyển đổi từ nền giáo dục nặng tính hàn lâm, truyền thụ một chiều sang phát triển năng lực cho người học là một định hướng trọng tâm. Các chủ trương lớn của Nhà nước đã chỉ rõ định hướng này, tiêu biểu là Nghị quyết số 29-NQ/TW của Hội nghị Trung ương 8 khóa XI về "Đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo" (chú trọng dạy cách học, cách nghĩ, phát huy tính tự chủ và năng lực tự học của người học) và Quyết định số 131/QĐ-TTg ngày 25/01/2022 của Thủ tướng Chính phủ phê duyệt Đề án "Tăng cường ứng dụng công nghệ thông tin và chuyển đổi số trong giáo dục và đào tạo giai đoạn 2022 - 2025, định hướng đến năm 2030" (đặt mục tiêu đưa việc dạy và học trên môi trường số thành hoạt động thiết yếu hàng ngày).

Đối với khối ngành kỹ thuật công nghệ, đặc biệt là ngành Kỹ thuật điện, khối lượng tri thức chuyên môn rất lớn (bao gồm hệ thống điện, điện tử, điện từ, hệ thống điều khiển, xử lý tín hiệu) và công nghệ kỹ thuật thay đổi liên tục. Thời lượng giảng dạy trực tiếp và số giờ thực hành trên lớp có giới hạn, do đó sinh viên cần có năng lực tự học (NLTH) để tự cập nhật tri thức và làm chủ công nghệ. Phương thức đào tạo truyền thống bộc lộ hạn chế về không gian, thời gian và tính cá nhân hóa; trong khi phương thức đào tạo trực tuyến thuần túy (E-Learning) đối mặt với thách thức về duy trì động lực, thiếu tương tác trực tiếp và hỗ trợ kỹ thuật kịp thời. Phương thức đào tạo kết hợp (Blended Learning - B-Learning) tích hợp ưu điểm của cả hai hình thức, tạo môi trường học tập linh hoạt và hỗ trợ cá nhân hóa quá trình học tập.

Khoảng trống nghiên cứu mà tác giả chỉ ra là: Các công trình nghiên cứu trước đây tại Việt Nam về B-Learning chủ yếu tập trung ở bậc trung học phổ thông hoặc các môn khoa học cơ bản, sư phạm; chưa có công trình luận án tiến sĩ nào nghiên cứu một cách hệ thống việc vận dụng mô hình, phương thức đào tạo B-Learning nhằm phát triển năng lực tự học cho sinh viên đại học ngành Kỹ thuật điện.

Mục tiêu và câu hỏi/giả thuyết nghiên cứu

  • Mục đích chung: Nghiên cứu, kiểm tra tác động của phương thức đào tạo B-Learning đến sự phát triển năng lực tự học của sinh viên ngành Kỹ thuật điện.
  • Mục tiêu cụ thể (được đánh số theo văn bản luận án):
    1. Nghiên cứu phát triển khung lí luận về phát triển năng lực cho sinh viên trong phương thức đào tạo B-Learning.
    2. Xây dựng khung năng lực tự học cho sinh viên ngành Kỹ thuật điện trong phương thức đào tạo B-Learning.
    3. Đề xuất các giải pháp hỗ trợ phát triển năng lực tự học cho sinh viên ngành Kỹ thuật điện trong phương thức đào tạo B-Learning.
    4. Thiết kế khóa học B-Learning phát triển năng lực tự học cho sinh viên ngành Kỹ thuật điện, thí điểm đối với học phần Thiết kế hệ thống nhúng.
  • Giả thuyết khoa học: Nếu xây dựng được khung năng lực tự học phù hợp và đề xuất các giải pháp hỗ trợ phát triển năng lực tự học làm cơ sở để thiết kế khóa học B-Learning học phần Thiết kế hệ thống nhúng ngành Kỹ thuật điện trong phương thức đào tạo B-Learning, sẽ phát triển được NLTH cho sinh viên ngành Kỹ thuật điện, qua đó góp phần nâng cao hiệu quả của phương thức đào tạo B-Learning và nâng cao chất lượng đào tạo bậc đại học ngành Kỹ thuật điện.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

  • Khách thể nghiên cứu: Năng lực tự học của sinh viên ngành Kỹ thuật điện tại các trường đại học.
  • Đối tượng nghiên cứu: Phát triển năng lực tự học cho sinh viên ngành Kỹ thuật điện trong phương thức đào tạo B-Learning.
  • Phạm vi nội dung: Thiết kế khóa học B-Learning phát triển NLTH cho sinh viên ngành Kỹ thuật điện, thí điểm đối với học phần Thiết kế hệ thống nhúng.
  • Phạm vi không gian (địa bàn): Giảng viên và sinh viên ngành Kỹ thuật điện của Trường Đại học Hải Dương cùng một số trường đại học có đào tạo ngành Kỹ thuật điện trên địa bàn tỉnh Hải Dương và các tỉnh lân cận.
  • Phạm vi thời gian: Quá trình nghiên cứu và thu thập số liệu thực nghiệm được thực hiện từ năm 2021 đến năm 2023.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Luận án đã tổng thuật và phân loại lịch sử nghiên cứu thành 3 nhóm vấn đề chính ở cả phạm vi quốc tế và Việt Nam:

Nhóm nghiên cứu Công trình / Tác giả quốc tế tiêu biểu Công trình / Tác giả Việt Nam tiêu biểu
1. Tự học và phát triển năng lực tự học • Tư tưởng cổ đại: Aristote, Socrate, Heraclitus, Khổng Tử.
• Cận - hiện đại: N. Rubakin, Smith (1982), J. H. Stronge (2007), M. Ortega Viera (2014), M. Shayer & P. Adey (2002), Raja Roy Singh (1991), R. J. Marzano (1992, 2007).		 • Tư tưởng Hồ Chí Minh về tự học.
• Dương Huy Cẩn, Nguyễn Thị Nguyệt, Thái Duy Tuyên, Nguyễn Cảnh Toàn và cộng sự, Phan Trọng Luận, Hoàng Anh & Đỗ Thị Châu, Trịnh Quốc Lập, Đặng Thị Oanh, Đặng Thị Thanh Mai & Nông Thị Hà, Nguyễn Văn Hiền, Phạm Thị Hồng Tú & Bùi Thị Minh Thu, Phan Thị Hồng Vinh & Nguyễn Đức Giang.
2. Dạy học trên môi trường số và B-Learning • Khái niệm môi trường số: Dawn Garbett & Alan Ovens.
• Khái niệm & mô hình B-Learning: Friesen, Chew - Jones - Turner, C. R. Graham, H. Staker & M. B. Horn, Harvey Singh, Randy D. Garrison & Heather Kanuka.		 • Nguyễn Văn Hiền, Trần Huy Hoàng & Nguyễn Kim Đào, Lê Thanh Huy & Nguyễn Thị Huyền Trang, Phạm Thị Thu Huyền, Vũ Thị Thu Minh, Lê Văn Nhượng.
3. Phát triển năng lực tự học trong B-Learning • Purnima Valiathan (các mô hình học tập kết hợp).
• Gunawan Setiadi, Soetarno Joyoatmojo, Sajidan & Soeharto (phát triển NLTH qua B-Learning).		 • Nguyễn Thị Phương Liên & Lưu Thanh Tuấn, Nguyễn Mậu Đức (lớp học đảo ngược).
• Luận án tiến sĩ của Nguyễn Thị Lan Ngọc (2021), Luận án tiến sĩ về dạy học trải nghiệm môn Toán ứng dụng tại ĐH Hàng hải Việt Nam (2023).

Khoảng trống luận án lựa chọn giải quyết

Mặc dù các nghiên cứu trong nước và quốc tế đã khẳng định tính hiệu quả của B-Learning đối với việc nâng cao kết quả học tập và rèn luyện kỹ năng tự học, các công trình chủ yếu dừng lại ở bậc giáo dục phổ thông hoặc đào tạo ngành sư phạm, khoa học tự nhiên cơ bản. Luận án xác định khoảng trống thực tiễn: Chưa có nghiên cứu chuyên sâu về xây dựng khung năng lực tự học, đề xuất giải pháp sư phạm và thiết kế tiến trình dạy học kết hợp B-Learning gắn với dạy học dự án cho học phần chuyên ngành kỹ thuật (học phần Thiết kế hệ thống nhúng) thuộc chương trình đào tạo kỹ sư Kỹ thuật điện.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Cơ sở lý thuyết và khung phân tích

Luận án xây dựng khung phân tích dựa trên sự tích hợp của các lý thuyết học tập nền tảng và các khái niệm cốt lõi:

  • Các lý thuyết học tập nền tảng:
    1. Thuyết nhận thức (Jean Piaget): Nhấn mạnh quá trình xử lý, cấu trúc thông tin của người học, quá trình đồng hóa và điều ứng nhận thức; kết hợp thang đo nhận thức Bloom (nhớ, hiểu, vận dụng, phân tích, đánh giá, sáng tạo) để định hướng thiết kế bài giảng số theo mức độ tư duy sâu.
    2. Thuyết kiến tạo (B. Vico, J. Piaget, Trần Tuyến, Hoàng Bách Việt): Khẳng định tri thức được người học chủ động kiến tạo thông qua tương tác với môi trường và hoạt động giải quyết vấn đề.
    3. Thuyết hành vi (B.F. Skinner): Vận dụng cơ chế kích thích - phản ứng và củng cố hành vi trong dạy học chương trình hóa, chia nhỏ đơn vị kiến thức thành các mô-đun trên máy tính có kiểm tra phản hồi thường xuyên.
    4. Thuyết kết nối (Connectivism - Siemens, 2005): Định hướng việc học tập trong kỷ nguyên số là quá trình kết nối các nút thông tin, khai thác học liệu số và tương tác trong mạng lưới học tập.
    5. Thuyết kiến tạo xã hội (L. Vygotsky, Gauvain): Xác định học tập là sự tương tác xã hội trong "Vùng phát triển gần" (Zone of Proximal Development - ZPD) thông qua sự hợp tác giữa sinh viên với giảng viên và giữa sinh viên với nhau.
    6. Mô hình học tập trải nghiệm của Kolb, mô hình LIPE và mô hình diễn đàn C5 (từ TOPICA UNI).
  • Khái niệm và cấu trúc năng lực tự học: Kế thừa quan niệm của Malcolm Knowles, Cruchetxki, Nguyễn Cảnh Toàn, Trịnh Quốc Lập, Taylor (cấu trúc 16 thành tố thuộc 3 nhóm: thái độ, tính cách, kỹ năng) và Candy (cấu trúc 12 biểu hiện thuộc 2 nhóm: tính cách, phương pháp học). Tác giả định nghĩa: Năng lực tự học là thuộc tính cá nhân (kiến thức, kỹ năng, động cơ, hứng thú, ý chí...) thể hiện ở khả năng tự xác định nhiệm vụ, tự đặt mục tiêu, nỗ lực thực hiện, áp dụng phương pháp học tập hiệu quả, tự điều chỉnh và tìm kiếm sự hỗ trợ khi gặp khó khăn.
  • Mô hình B-Learning: Tiếp cận 4 mô hình cơ bản của Horn & Staker (Rotation/Xoay vòng, Flex/Linh hoạt, Enriched virtual/Ảo phong phú, A la carte/Tự pha trộn), 4 mức độ kết hợp và 6 nguyên tắc thiết kế nội dung B-Learning (chuẩn hóa kiến thức, linh hoạt - cập nhật, tính tương tác cao, lưu trữ tiến trình học tập, phân hóa đối tượng, phản hồi kịp thời).

Phương pháp nghiên cứu thực tế

Luận án triển khai hệ thống phương pháp nghiên cứu gồm:

  • Nhóm phương pháp nghiên cứu tài liệu: Phân tích, tổng hợp văn bản quy phạm pháp luật, tài liệu lý luận giáo dục học, chương trình đào tạo ngành Kỹ thuật điện trong và ngoài nước.
  • Phương pháp điều tra, khảo sát bằng phiếu hỏi: Thiết kế 02 mẫu phiếu khảo sát dành cho giảng viên và sinh viên ngành Kỹ thuật điện tại Trường Đại học Hải Dương và các trường lân cận nhằm đánh giá thực trạng tự học, kỹ năng công nghệ thông tin, nhận thức và nhu cầu về B-Learning; sử dụng phiếu tự đánh giá NLTH của sinh viên và phiếu giảng viên đánh giá NLTH của sinh viên trước và sau thực nghiệm.
  • Phương pháp chuyên gia: Lấy ý kiến các chuyên gia thuộc lĩnh vực Kỹ thuật điện, Điện tử và Lý luận & Phương pháp dạy học đại học về tính khoa học của khung NLTH, đề cương chi tiết, kịch bản sư phạm và học liệu số.
  • Phương pháp phỏng vấn, tọa đàm: Trao đổi trực tiếp với giảng viên và sinh viên sau các buổi học trực tiếp, học trực tuyến và quá trình thực hiện dự án nhằm thu thập phản hồi định tính.
  • Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Tổ chức dạy học thực nghiệm có đối chứng trên học phần Thiết kế hệ thống nhúng qua 2 vòng thực nghiệm tại Trường Đại học Hải Dương.
  • Phương pháp thống kê toán học: Xử lý dữ liệu định lượng bằng phần mềm SPSS và Microsoft Excel để tính toán phân bố tần số, điểm trung bình, phương sai, độ lệch chuẩn, kiểm định sự khác biệt giữa nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng.

Nguồn tư liệu và dữ liệu

Dữ liệu khảo sát thực trạng từ phiếu hỏi giảng viên và sinh viên; dữ liệu đánh giá của chuyên gia; dữ liệu tiến trình học tập trên hệ thống quản lý học tập (LMS); kết quả bài tập trắc nghiệm, sản phẩm dự án nhóm và điểm thi kết thúc học phần Thiết kế hệ thống nhúng của các lớp sinh viên ngành Kỹ thuật điện tại Trường Đại học Hải Dương.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1. Cơ sở lí luận về phát triển năng lực tự học trong phương thức đào tạo B-Learning

Chương 1 tập trung xây dựng nền tảng lý luận toàn diện cho đề tài:

  • Hệ thống hóa lịch sử nghiên cứu về tự học, năng lực tự học, dạy học trên môi trường số và phương thức B-Learning ở trong nước và quốc tế.
  • Phân tích các khái niệm cơ sở: tự học, năng lực tự học, đào tạo B-Learning, phát triển năng lực tự học cho sinh viên ngành Kỹ thuật điện trong B-Learning.
  • Làm rõ cấu trúc các thành tố của năng lực tự học dựa trên mô hình của Taylor (Bảng 1.1) và Candy (Bảng 1.2), xác định hai nhóm đặc điểm chính cấu thành NLTH gồm nhóm phương pháp học (kỹ năng bên ngoài) và nhóm tính cách/thái độ (động cơ bên trong).
Cấu trúc NLTH theo Taylor (16 thành tố) Cấu trúc NLTH theo Candy (12 biểu hiện)
Thái độ: Chịu trách nhiệm học tập; Dám đối mặt thách thức; Mong muốn thay đổi; Mong muốn được học; Có động cơ học tập.
Tính cách: Chủ động thể hiện kết quả; Có tính kỷ luật; Tự tin; Hoạt động có mục đích; Thích học.
Kỹ năng: Có kỹ năng thực hiện hoạt động học; Quản lý thời gian; Lập kế hoạch.		 Tính cách: Tính kỷ luật; Tư duy phân tích; Khả năng tự điều chỉnh; Ham hiểu biết; Linh hoạt; Năng lực giao tiếp xã hội.
Phương pháp học: Khả năng tự học; Kỹ năng tìm kiếm, thu thập thông tin; Kiến thức thực hiện hoạt động học; Năng lực đánh giá, xử lý thông tin và giải quyết vấn đề.
  • Phân tích các lý thuyết học tập nền tảng (nhận thức, kiến tạo, hành vi, kết nối, kiến tạo xã hội) và thang nhận thức Bloom, chỉ ra sự chuyển dịch của phương thức B-Learning từ truyền thụ kiến thức thụ động sang phát triển năng lực tư duy bậc cao và khả năng tự chủ học tập.
  • Phân tích các mô hình B-Learning (xoay vòng, linh hoạt, ảo phong phú, tự pha trộn), 4 mức độ kết hợp và 6 nguyên tắc thiết kế nội dung dạy học B-Learning.

Chương 2. Thực trạng và điều kiện phát triển năng lực tự học cho sinh viên ngành Kỹ thuật điện trong phương thức đào tạo B-Learning

Chương 2 trình bày kết quả khảo sát thực trạng và đề xuất các điều kiện sư phạm:

  • Kết quả điều tra thực trạng: Khảo sát trên diện rộng đối với giảng viên và sinh viên ngành Kỹ thuật điện tại Trường Đại học Hải Dương và một số trường lân cận thông qua 19 biểu đồ và bảng số liệu (Hình 2.1 - Hình 2.19, Bảng 2.1 - Bảng 2.2). Kết quả chỉ ra:
    • Cả giảng viên và sinh viên đều nhận thức được tầm quan trọng của tự học và phương thức B-Learning.
    • Sinh viên gặp khó khăn lớn khi tự học các học phần chuyên ngành do kiến thức kỹ thuật trừu tượng, thiếu kỹ năng lập kế hoạch và phương pháp tự học phù hợp.
    • Thói quen sử dụng Internet chủ yếu phục vụ giải trí, tỷ lệ khai thác sâu học liệu số và trao đổi học thuật chuyên ngành chưa cao.
    • Phần lớn giảng viên và sinh viên mong muốn áp dụng mô hình kết hợp với tỷ lệ cân bằng giữa học trực tiếp trên lớp và tự học trực tuyến trên hệ thống số, đồng thời duy trì các buổi gặp mặt trực tiếp để hướng dẫn thực hành và giải đáp vướng mắc.
  • Xây dựng khung năng lực tự học (Bảng 2.3): Đề xuất khung NLTH chuyên biệt cho sinh viên ngành Kỹ thuật điện trong phương thức B-Learning gồm các thành tố năng lực gắn với các tiêu chí đánh giá cụ thể (kỹ năng lập kế hoạch tự học, kỹ năng khai thác tài liệu số, kỹ năng thực hành mô phỏng, kỹ năng tương tác - hợp tác trực tuyến, kỹ năng tự đánh giá và điều chỉnh).
  • Đề xuất các giải pháp hỗ trợ phát triển NLTH:
    • Giải pháp 1: Thiết kế và quản trị khóa học trên hệ thống LMS theo cấu trúc mô-đun linh hoạt.
    • Giải pháp 2: Xây dựng hệ thống học liệu số hóa đa phương tiện, câu hỏi tương tác và bài tập mô phỏng kỹ thuật.
    • Giải pháp 3: Vận dụng các phương pháp dạy học tích cực (dạy học dự án, lớp học đảo ngược) trong tiến trình B-Learning.
    • Giải pháp 4: Đổi mới công cụ kiểm tra, đánh giá quá trình và hỗ trợ người học tự điều chỉnh tiến độ học tập.

Chương 3. Phát triển năng lực tự học cho sinh viên ngành Kỹ thuật điện trong phương thức đào tạo B-Learning, thí điểm đối với học phần Thiết kế hệ thống nhúng, thực nghiệm sư phạm và đánh giá

Chương 3 triển khai thiết kế khóa học mẫu, tổ chức thực nghiệm sư phạm và xử lý kết quả:

  • Thiết kế khóa học B-Learning theo quy trình 5 bước: (1) Lập kế hoạch phát triển khóa học; (2) Xây dựng đề cương môn học (Syllabus) theo chuẩn B-Learning; (3) Lên kịch bản và phát triển học liệu số; (4) Tổ chức các hoạt động học tập trên LMS; (5) Triển khai khóa học trên hệ thống LMS.
  • Thí điểm đối với học phần Thiết kế hệ thống nhúng:
    • Xác định chuẩn đầu ra (Bảng 3.1) và phân phối thời gian giảng dạy học phần (Bảng 3.2).
    • Vận dụng phương pháp Dạy học dự án (DHDA) kết hợp mô hình lớp học đảo ngược: Sinh viên tự nghiên cứu bài giảng video, trả lời câu hỏi trắc nghiệm trực tuyến trước khi lên lớp; thời gian trên lớp dành cho thảo luận nhóm, giải quyết vấn đề và triển khai dự án kỹ thuật.
    • Xây dựng gói học liệu số đồng bộ trên hệ thống LMS của Viện Sư phạm Kỹ thuật - Đại học Bách khoa Hà Nội gồm: 12 video bài giảng thuộc 3 chương (Chương 1: Cấu trúc phần cứng hệ thống nhúng; Chương 2: Phần mềm và kỹ thuật lập trình nhúng; Chương 3: Tổng hợp phần cứng và phần mềm), 08 bài kiểm tra trắc nghiệm có phản hồi đáp án, 03 phiếu giao bài tập thực hành mô phỏng (Bài 1, Bài 2, Bài 3), các mẫu kế hoạch và theo dõi tiến độ dự án nhóm, 03 hệ thống câu hỏi tự ôn tập.
  • Thực nghiệm sư phạm và đánh giá:
    • Địa bàn và đối tượng: Tiến hành trên 03 lớp sinh viên ngành Kỹ thuật điện tại Khoa Kỹ thuật và Công nghệ - Trường Đại học Hải Dương, chia thành nhóm Thực nghiệm (TN) và nhóm Đối chứng (ĐC) qua 2 vòng thực nghiệm sư phạm (Vòng 1 và Vòng 2).
    • Công cụ đánh giá: Phiếu tự đánh giá của sinh viên, phiếu giảng viên đánh giá năng lực tự học, đề thi kết thúc học phần Vòng 1 và Vòng 2, phiếu xin ý kiến chuyên gia.
    • Kết quả định lượng (Bảng 3.3, 3.5, 3.6, 3.7, 3.8): Bảng phân bố tần số điểm kiểm tra và thi kết thúc học phần cho thấy điểm trung bình của nhóm Thực nghiệm cao hơn rõ rệt so với nhóm Đối chứng; phương sai và độ lệch chuẩn của nhóm Thực nghiệm phản ánh sự tiến bộ đồng đều.
    • Đánh giá của chuyên gia: Kết quả khảo sát ý kiến chuyên gia khẳng định quy trình thiết kế khóa học, đề cương, bài giảng điện tử và khung NLTH đạt tính khả thi, tính sư phạm và hiệu quả cao trong việc nâng cao năng lực tự học của sinh viên.

Kết quả và những đóng góp mới

Đóng góp mới về lý luận

  • Hệ thống hóa và làm sáng tỏ cơ sở lý luận về phát triển năng lực tự học cho sinh viên đại học kỹ thuật trong phương thức đào tạo B-Learning trong bối cảnh chuyển đổi số giáo dục.
  • Xây dựng thành công Khung năng lực tự học chuyên biệt cho sinh viên ngành Kỹ thuật điện trong phương thức đào tạo B-Learning kèm theo hệ thống tiêu chí và chỉ báo đánh giá cụ thể, tích hợp đặc thù đào tạo ngành kỹ thuật công nghệ với môi trường học tập số.
  • Làm rõ cơ chế kết hợp giữa dạy học dự án, lớp học đảo ngược với phương thức B-Learning nhằm kích thích động cơ tự học, rèn luyện kỹ năng tư duy phân tích, giải quyết vấn đề kỹ thuật và làm việc nhóm của sinh viên.

Đóng góp mới về thực tiễn

  • Khảo sát, đánh giá toàn diện thực trạng tự học, năng lực tự học, mức độ ứng dụng công nghệ thông tin và nhu cầu học tập B-Learning của giảng viên và sinh viên ngành Kỹ thuật điện tại Trường Đại học Hải Dương và các trường đại học lân cận.
  • Thiết kế hoàn chỉnh khóa học B-Learning thí điểm cho học phần Thiết kế hệ thống nhúng, số hóa đồng bộ hệ thống học liệu (12 video bài giảng 3 chương, 8 bài kiểm tra trắc nghiệm, phiếu bài tập mô phỏng, biểu mẫu dự án, câu hỏi ôn tập) và triển khai vận hành trực tiếp trên hệ thống quản lý học tập LMS.
  • Xây dựng và kiểm chứng bộ công cụ đo lường, đánh giá năng lực tự học (gồm phiếu tự đánh giá của sinh viên, phiếu đánh giá của giảng viên, bảng tiêu chí đánh giá dự án), cung cấp tài liệu tham khảo cho các cơ sở đào tạo đại học kỹ thuật.

Kiến nghị và giải pháp đề xuất

  • Đối với các trường đại học: Cần đầu tư nâng cấp hạ tầng công nghệ thông tin, hoàn thiện hệ thống quản trị học tập (LMS), ban hành quy chế đào tạo kết hợp và chính sách khuyến khích giảng viên số hóa học liệu.
  • Đối với giảng viên: Cần chủ động bồi dưỡng kỹ năng sư phạm số, đổi mới phương pháp dạy học theo hướng tích cực, xây dựng kịch bản dạy học kết hợp chặt chẽ giữa học trực tuyến và thực hành trực tiếp, theo dõi và phản hồi kịp thời tiến độ tự học của sinh viên.
  • Đối với sinh viên: Cần nâng cao ý thức tự giác, rèn luyện kỹ năng lập kế hoạch học tập cá nhân, chủ động khai thác học liệu số và tăng cường trao đổi, hợp tác học tập trên môi trường mạng.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế:
    • Địa bàn khảo sát thực trạng và thực nghiệm sư phạm mới chỉ tập trung chủ yếu tại Trường Đại học Hải Dương và một số trường lân cận, chưa mở rộng ra nhiều vùng miền trên cả nước.
    • Phạm vi học phần thực nghiệm chuyên sâu mới dừng lại ở 01 học phần chuyên ngành (Thiết kế hệ thống nhúng) trong khung thời gian nghiên cứu từ năm 2021 đến năm 2023.
  • Hướng nghiên cứu tiếp:
    • Mở rộng việc vận dụng khung năng lực tự học và quy trình thiết kế B-Learning sang các học phần chuyên ngành khác trong chương trình đào tạo ngành Kỹ thuật điện cũng như các ngành kỹ thuật công nghệ liên quan.
    • Mở rộng quy mô thực nghiệm sư phạm tại nhiều trường đại học đào tạo kỹ thuật trên toàn quốc nhằm kiểm chứng và tối ưu hóa mô hình ở các điều kiện cơ sở vật chất khác nhau.
    • Nghiên cứu ứng dụng thêm các công nghệ số mới (như trí tuệ nhân tạo - AI, thực tế ảo - VR, thực tế tăng cường - AR) trong việc hỗ trợ sinh viên tự học và tự thực hành mô phỏng kỹ thuật trên môi trường số.

Giá trị tham khảo

  • Đối với giảng viên các trường đại học kỹ thuật: Có thể trực tiếp tham khảo quy trình 5 bước thiết kế khóa học B-Learning, phương pháp tổ chức dạy học dự án trên LMS và bộ học liệu số mẫu của học phần Thiết kế hệ thống nhúng để triển khai vào môn học của mình.
  • Đối với nghiên cứu sinh, học viên cao học ngành Lý luận và Phương pháp dạy học / Giáo dục học: Là tài liệu tham khảo có giá trị về phương pháp luận nghiên cứu kết hợp, cách xây dựng khung năng lực chuyên biệt và quy trình tổ chức thực nghiệm sư phạm có đối chứng trên môi trường số.
  • Đối với cán bộ quản lý đào tạo và phát triển chương trình: Cung cấp cơ sở khoa học và thực tiễn để xây dựng đề án chuyển đổi số đào tạo, thiết kế tỷ lệ kết hợp giữa dạy học trực tiếp và trực tuyến trong chương trình đào tạo theo hệ thống tín chỉ.

Câu hỏi thường gặp

1. Khung năng lực tự học cho sinh viên ngành Kỹ thuật điện trong luận án được xây dựng dựa trên những căn cứ nào?
Trả lời: Khung NLTH được xây dựng dựa trên sự tích hợp các lý thuyết học tập nền tảng (thuyết nhận thức, thuyết kiến tạo, thuyết hành vi, thuyết kết nối, thuyết kiến tạo xã hội), các mô hình cấu trúc NLTH của Taylor (16 thành tố) và Candy (12 biểu hiện), kết hợp với đặc thù chương trình đào tạo ngành Kỹ thuật điện và kết quả điều tra thực trạng giảng dạy tại các trường đại học.

2. Khóa học thí điểm học phần "Thiết kế hệ thống nhúng" trên LMS bao gồm những thành phần học liệu cụ thể nào?
Trả lời: Gói học liệu số hóa đồng bộ trên hệ thống LMS của Viện Sư phạm Kỹ thuật (ĐH Bách khoa Hà Nội) bao gồm: đề cương môn học chi tiết, 12 video bài giảng chia thành 3 chương nội dung, 08 bài kiểm tra trắc nghiệm trực tuyến có đáp án và phản hồi, 03 phiếu giao bài tập thực hành mô phỏng, các biểu mẫu lập và theo dõi kế hoạch dự án nhóm, cùng hệ thống câu hỏi ôn tập 3 chương.

3. Phương pháp dạy học tích cực cốt lõi nào được vận dụng kết hợp trong khóa học B-Learning của luận án?
Trả lời: Dạy học dự án (DHDA) kết hợp mô hình lớp học đảo ngược (Flipped Classroom) là phương pháp cốt lõi. Sinh viên tự học lý thuyết qua video và làm bài trắc nghiệm trên LMS trước giờ học, sau đó tham gia thảo luận nhóm, giải quyết vấn đề kỹ thuật và thực hiện các dự án thiết kế mô phỏng trong các buổi học trực tiếp và làm việc nhóm.

4. Quá trình thực nghiệm sư phạm được tổ chức tại đâu và bằng phương pháp nào?
Trả lời: Thực nghiệm sư phạm được tiến hành trên 03 lớp sinh viên đại học ngành Kỹ thuật điện tại Khoa Kỹ thuật và Công nghệ - Trường Đại học Hải Dương qua 2 vòng thực nghiệm (Vòng 1 và Vòng 2), có phân chia nhóm Thực nghiệm và nhóm Đối chứng để so sánh kết quả học tập và mức độ phát triển các thành tố năng lực tự học.

5. Luận án sử dụng những công cụ và kỹ thuật nào để đánh giá kết quả thực nghiệm?
Trả lời: Luận án kết hợp đánh giá định lượng và định tính thông qua: bài kiểm tra trắc nghiệm quá trình trên LMS, đề thi kết thúc học phần, phiếu tự đánh giá NLTH của sinh viên, phiếu đánh giá NLTH của giảng viên, quan sát tiến trình làm dự án và phiếu xin ý kiến chuyên gia; số liệu được xử lý thống kê bằng phần mềm SPSS và Excel (tính phân bố tần số, điểm trung bình, độ lệch chuẩn, phương sai).

Kết luận

Luận án tiến sĩ của tác giả Vũ Thị Kim Nhung đã giải quyết trọn vẹn mục tiêu nghiên cứu về phát triển năng lực tự học cho sinh viên ngành Kỹ thuật điện trong phương thức đào tạo B-Learning. Bằng cách kết hợp chặt chẽ giữa hệ thống lý luận giáo dục học hiện đại với khảo sát thực tiễn và thực nghiệm sư phạm, công trình đã xây dựng thành công khung năng lực tự học chuyên biệt và thiết kế hoàn chỉnh khóa học mẫu môn Thiết kế hệ thống nhúng trên hệ thống LMS. Kết quả định lượng qua 2 vòng thực nghiệm tại Trường Đại học Hải Dương cùng đánh giá của các chuyên gia đã khẳng định tính hiệu quả và tính khả thi của các giải pháp đề xuất. Công trình là tài liệu tham khảo có giá trị cao cho công tác đổi mới phương pháp dạy học đại học và chuyển đổi số giáo dục trong khối ngành kỹ thuật - công nghệ.