Thiết kế hướng dẫn giảng dạy để sử dụng mô phỏng trong các khóa học robot bậc đại học: nghiên cứu thí điểm

( 0 đánh giá )
Miễn phí

Bối cảnh: Mô phỏng 3D và phòng thí nghiệm ảo ngày càng được dùng trong dạy học kỹ thuật, nhưng hiệu quả chưa đồng nhất do thiếu hướng dẫn cho giảng viên về cách lồng ghép.  

Nền tảng nghiên cứu: mô phỏng robot công nghiệp (cánh tay nhiều bậc tự do) trong MATLAB/Simulink với thư viện Simscape Multibody, gồm 4 phần: nhập tham số, thiết lập DH và ma trận biến đổi, mô phỏng động học, hiển thị kết quả. Cho phép sinh viên so sánh kết quả tính toán tay với mô phỏng, quan sát chuyển động 3D của robot và các hệ trục.

 

Thí nghiệm: 3 giảng viên >5 năm kinh nghiệm, dạy cùng nội dung động học thuận DH, cùng bài tập và thời lượng.  

  • Nhóm A/B: giảng viên được huấn luyện dùng phần mềm nhận hướng dẫn 4 bước tích hợp: (1) đảm bảo SV nắm lý thuyết, (2) hiểu khái niệm bậc tự do và mô phỏng từng khớp, (3) phân tích động học thuận trên nền tảng và quan sát, (4) dùng nền tảng để kiểm chứng quy trình giải và kết quả.  
  • - Nhóm C: giảng viên chỉ học cách dùng phần mềm, tự quyết định tích hợp.

Đánh giá: SV làm bài kiểm tra trước và sau khi dùng mô phỏng. Các nhóm A/B cải thiện điểm trung bình đáng kể (A: ~36,5→85,6; B: ~46,9→72,2), khác biệt có ý nghĩa thống kê; nhóm C giảm nhẹ (~58,0→44,7). Kết quả cho thấy nếu không có hướng dẫn sư phạm, công nghệ có thể trở thành yếu tố gây nhiễu, giảm hiệu quả học tập.

 

Khuyến nghị: ngoài đào tạo kỹ thuật, cần cung cấp hướng dẫn sư phạm cụ thể; tổ chức buổi riêng để SV làm quen công cụ; đảm bảo SV hiểu kết quả mô phỏng và cách dùng như công cụ hỗ trợ; duy trì động lực học tập.