Nghiên cứu chế tạo mô hình thông minh đa năng ứng dụng trong giảng dạy (07/12/2021)
Đây là giải pháp của nhóm tác giả Trần Tuấn Anh, Trần Thái Hậu, Võ Trương Như Ngọc - Bệnh viện Becamex, Thuận An, Bình Dương đạt giải Nhất Hội thi Sáng tạo Kỹ thuật lần thứ IX (2019-2021)
Như chúng ta đã biết, đất nước chúng ta hiện nay thuộc top 5 nước tăng trưởng công nghệ thông tin nhanh nhất thế giới, Việt Nam có rất nhiều ứng dụng cho ra đời hàng loạt thiết bị thông minh trong nhiều lĩnh vực như: lĩnh vực y tế có mô hình Y tế điện tử e-health, Nông nghiệp thông minh, Thành phố thông minh, Nhà thông minh.
Chỉ thị 29/2001/CT-BGD&ĐT của Bộ trưởng Bộ Giáo dục và Đào tạo cũng đã nêu rõ: “Đối với giáo dục và đào tạo, công nghệ thông tin có tác động mạnh mẽ, làm thay đổi phương pháp, phương thức dạy và học. Công nghệ thông tin là phương tiện để tiến tới một xã hội học tập”.
Qua đó, cho thấy việc ứng dụng công nghệ trong giảng dạy và học tập là xu thế tất yếu của giáo dục từng bước nâng cao chất lượng giảng dạy của giáo viên, chất lượng học tập của học sinh góp phần thúc đẩy nâng cao chất lượng giáo dục và đào tạo.
Nhận thức rõ vai trò, tầm quan trọng và hiệu quả của ứng dụng công nghệ trong dạy học nhóm tác giả chúng tôi đã mạnh dạn tìm tòi, nghiên cứu kết hợp công nghệ số và công nghệ 3 chiều (3D) vào các mô hình giảng dạy vô tri vô giác để biến chúng thành những người thầy đồng hành cùng học sinh-sinh viên nhằm giảm áp lực công việc cho đội ngũ giảng viên, đội ngũ quản lý. Đồng thời giảm chi phí đào tạo và gánh nặng tài chính cho các cơ sở đào tạo từ đó góp phần nâng cao thu nhập, cải thiện đời sống cho giảng viên vốn dĩ đã rất khó khăn…
Nội dung triển khai
Trong chương trình đào tạo khối ngành giáo dục sức khỏe có rất nhiều môn học cần thiết đến những mô hình trực quan để giảng dạy sinh viên. Tuy nhiên trong khuôn khổ Hội thi và thời gian có hạn, nên nhóm chúng em chế tạo một mô hình làm đại diện trong giảng dạy môn Giải phẩu sinh lý Người, môn học mà hầu như tất cả sinh viên chuyên ngành y dược đều phải học, đồng thời độ khó và phức tạp của môn học cũng là một vấn đề cần phải quan tâm vì sự đa dạng về số lượng chi tiết và hình thái của các bộ phận cơ quan cơ thể người, điều mà bắt buộc các em sinh viên phải thuộc, hiểu và nhớ lâu Những mô hình để dạy bộ môn Giải phẩu sinh lý người được nhà Trường cung cấp nói chung rất đẹp, đa tính năng, có thể dạy được đa số chương trình của các lớp hiện hành, phục vụ rất thiết thực trong công tác giảng dạy hiện nay. Tuy nhiên qua thực tiễn giảng dạy chúng tôi cũng có một số nhận xét riêng như sau:
Mô hình giải phẩu người hiện có giá thành rất cao. Khi học sinh-sinh viên học cần phải có sự hiện diện của giảng viên, trợ giảng, người quản lý mô hình, phòng thưc tập và kèm theo sách giáo khoa, giáo trình để tra cứu các chi tiết giải phẩu vì hiện tại các mô hình giải phẩu người bán trên thị trường và tại Trường chúng tôi không có ghi chú tên gọi các chi tiết trên mô hình.
Khi sinh viên cần ôn tập lại hoặc tự học luôn phải phụ thuộc vào người dạy, làm triệt tiêu tính độc lập tự học và sự hứng thú của học sinh-sinh viên.
Việc giảng thực hành thường chủ yếu dựa vào tranh ảnh.
Mô hình trực quan thường ít được sử dụng do giá thành cao không phù hợp với điều kiện kinh tế một số cơ sở đào tạo (Hình minh họa)
Từ nhận xét đó, qua quan sát và nghiên cứu các bài dạy trong chương trình đào tạo của khối ngành sức khỏe nói riêng và ngành giáo dục nói chung chúng tôi đã có ý tưởng thiết kế một mô hình giảng dạy thông minh ứng dụng công nghệ 4.0 nhằm áp dụng dạy học ở chương trình. Từ đó giúp các em học sinh-sinh viên có nhiều hứng thú trong học tập, tạo động lực thành lập thói quen tự học của các em thông qua mô hình thông minh do nhóm chúng tôi tự tạo.
Đây là mô hình giảng dạy tích hợp bộ nhớ, màn hình hiển thị, bộ phát âm thanh, bộ cảm biến một chạm và sử dụng nguồn 5v.
Để vận hành: sinh viên chỉ cần cắm nguồn mô hình, sau đó chạm tay vào chi tiết nào đó trên mô hình mà sinh viên cần biết. Sau khi chạm, Mô hình sẽ hiển thị tên gọi của chi tiết mà sinh viên mong muốn biết trên màn hinh LCD bằng 2 ngôn ngữ (Tiếng Việt và Tiếng Anh), bên cạnh đó Mô hình còn tiếp tục phát ra âm thanh mô tả chi tiết đó cho sinh viên giúp ích trong vấn đề học nhóm của sinh viên.
- Mô hình hiển thị nội dung chi tiết bằng tiếng Việt và Tiếng Anh
- Mô hình phát ra tiếng nói và bài giảng mô tả chi tiết
- Mô hình cảm biến chạm
- Sử dụng năng lượng sạc Pin 5V nên dễ dàng di chuyển khi giảng bài trên lớp.
- Cổng kết nối USB 2.0 dễ dàng kết nối với các thiết bị khác
- Đầu ra âm thanh 3.5 khi cần phát âm thanh lớn
- Tiết kiệm năng lượng điện
- Vật liệu in 3 D nhẹ, không độc hại môi trường.
- Linh kiện dễ tìm nên dễ dàng nhân rộng trong sản xuất ứng dụng đại trà
- Đã ứng dụng trong giảng dạy bộ môn giải phẩu học tại Đại Học Y Hà Nội.
- Đã ứng dụng hướng dẫn sinh viên thực tập y khoa tại Bệnh viện quốc tế Becamex, Bình Dương
- Mô hình sản xuất với chi phí thấp, linh kiện dễ tìm, dễ nhân rộng trong hệ thống Trường học tại Việt Nam.
- Tiết kiệm chi phí nhân lực trong việc quản lý sinh viên, tăng khả năng tự học cho học Sinh-sinh viên (do mô hình có hiển thị nội dung và có lời giảng kèm theo).
- Có thể thiết lập Thư Viện Thông Minh cho học sinh sinh viên tự học, tăng khả năng hứng thú cho môn học, giảm tải số lượng giáo trình và sách giáo khoa góp phần tiết kiêm chi phí và bảo vệ môi trường
Với ý tưởng bắt mô hình dạy học “lên tiếng”, giảm bớt áp lực cho giảng viên trong giờ thực hành với lượng sinh viên đông đảo. Đồng thời mong muốn nâng cao tinh thần tự học cho các em nên nhóm của chúng tôi đã tiến hành lồng ghép công nghệ điện tử và công nghệ tạo hình 3D vào trong một mô hình với các thông tin truyền tải đến các em đúng trong giáo trình giảng dạy chỉ với một lần chạm vào chi tiết tương ứng trên mô hình. Tương lai gần có thể tích hợp cả quyển giáo trình giải phẩu sinh lý người vào trọn trong một mô hình người.
Mô hình dự thi này cũng mô hình dạy học được chế tạo Demo (thử nghiệm) từ nhu cầu bức thiết trong thực tế quá trình giảng dạy và trước đây chưa có đơn vị nào thực hiện. Vì thời gian có hạn sau khi nhận thông báo dự thi nên nhóm chúng em chỉ có thể chế tạo 1 mô hình mẫu nhằm làm hiện thực hóa ý tưởng thành hiện thực để trình ban giám khảo hội thi xem xét cho ý kiến đóng góp xây dựng nhằm hoàn thiện trong tương lai gần.
Kết quả thực hiện
+ Mô hình in 3D giống cấu trúc thật
+ Hiển thị nội dung chi tiết của mô hình trên màn hình LCD bằng 2 ngôn ngữ Việt-Anh
+ Phát ra âm thanh và phát nội dung bài giảng tương ứng với chi tiết vừa chạm.
+ Tiết kiệm năng lượng qua việc sử dụng nguồn pin 5v qua cổng sạc USB.
+ Cổng phát ra Loa lớn, phù hợp giảng trên môi trường giảng đường rộng lớn
Tuyết Mai