Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội
LỜI NÓI ĐẦU
***
Trong thời đại phát triển khoa học, công nghệ thông tin và truyền thông
(ICT), con người và tất cả những gì xung quanh cuộc sống của con người
đều có sự thay đổi dưới tác động của sức mạnh công nghệ.
Trong đó, giáo dục cũng là một trong số các lĩnh vực ứng dụng
hiệu quả công nghệ thông tin và các thành tựu khoa học – kỹ thuật. Việc ứng
dụng thành công các thiết bị kỹ thuật số: máy tính, máy chiếu, phần mềm…
đã mang đến cho giáo dục những điều kiện phát triển thuận lợi. Trong dạy
học, dựa trên xu hướng sử dụng môi trường thực tại ảo (VR), các nhà giáo
dục đã nghiên cứu xây dựng và sử dụng thành công công nghệ này trong quá
trình dạy và học.
Trong nội dung đồ án, em không đi sâu vào nghiên cứu thực tại ảo và
công nghệ thực tại ảo mà chỉ tìm hiểu một hình thức thể hiện là thí nghiệm –
thực hành ảo và ứng dụng thí nghiệm – thực hành ảo trong dạy học thực
hành Kỹ thuật số. Việc tìm hiểu nội dung này không chỉ giúp em có được
những hiểu biết xung quang vấn đề thí nghiệm – thực hành ảo, mà còn có
thể thu được những kiến thức bổ ích trong công việc sau này.
Kết thúc thời gian làm đồ án, em xin chân thành cảm ơn thầy Bùi
Ngọc Sơn ( Bộ môn Công nghệ dạy học – Khoa Sư phạm kỹ thuật – Trường
Đại học Bách Khoa Hà Nội ) – đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em trong suốt
quá trình thực hiện đề tài. Sự chỉ bảo và định hướng của thầy là nền tảng
vững chắc giúp em có thể hoàn thành đề tài một cách tốt nhất. Một lần nữa,
em xin cảm ơn và kính chúc thầy sức khỏe, niềm vui và thành đạt!
Cảm ơn các thầy cô khoa Sư phạm kỹ thuật và các bạn bè đã tạo điều
kiện, động viên và giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện đề tài.

Nông Thị Hiền – SPKT Điện Tử K50 Thí nghiệm – Thực hành ảo
1
Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội

2.2.2. Đòi hỏi về đổi mới nội dung–phương tiện dạy học thực
hành…………………………………………………………………81
2.2.3. Nâng cao trình độ đội ngũ giáo viên và cơ sở vật chất dạy
học thực hành……………………………………………………….83
2.3. Khả năng ứng dụng TN – TH ảo trong dạy học thực hành…… 84
2.3.1. Ưu điểm của TN – TH ảo so với TH – TH thực…………… 84
2.3.2 Hiệu quả ứng dụng công nghệ thông tin…………….……… 87
CHƯƠNG III – ỨNG DỤNG TN – TH ẢO TRONG DẠY
THỰC HÀNH KỸ THUẬT SỐ……………………………………………94
3.1. Ứng dụng TN – TH ảo trong dạy học thực hành………………….94
3.1.1. Nguyên tắc sử dụng TN – TH ảo trong dạy thực hành… … 95
3.1.2. Quy trình sử dụng TN – TH ảo trong dạy thực hành…………98
3.2. Ứng dụng TN – TH ảo trong dạy thực hành Kỹ thuật số……….103
3.2.1. Đặc điểm và phạm vi ứng dụng của Kỹ thuật số……….… 103
3.2.2. Giới thiệu một số phần mềm để xây dựng và sử dụng TN – TH
ảo………………………………………………………………… 109
3.2.3. Ứng dụng xây dựng một bài dạy thực hành cụ thể
môn Kỹ thuật số - có sử dụng TN – TH ảo……………………… 115
KẾT LUẬN……………………………………………………………….122
TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………… 123
Nông Thị Hiền – SPKT Điện Tử K50 Thí nghiệm – Thực hành ảo
3
Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội
DANH SÁCH HÌNH VẼ
***
Hình 1.1. Giao diện làm việc của YouTube……………………………… 15
Hình 1.2. Thẻ nhớ SlotMusic và máy nghe nhạc Sansa slotMusic……… 16
Hình 1.3. Apple iPod Touch (16GB)………………………………………17
Hình 1.4. Giao diện khới động của trò chơi……………………………… 19
Hình 1.5. Không gian phòng nhảy Audition……………………………….20

5
Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội
DANH SÁCH BẢNG BIỂU
***
Bảng 1.1. Một số phần mềm/trò chơi ứng dụng trong dạy học…………….66
Bảng 2.1. Bảng số liệu thiết bị đã cấp cho các trường thực hành THCS….75
từ tháng 4/2005 đến tháng 12/2008
Bảng 3.1.Một số phần mềm TN - TH ảo hỗ trợ cho dạy học…………… 114
Nông Thị Hiền – SPKT Điện Tử K50 Thí nghiệm – Thực hành ảo
6
Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội
DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT
***
Viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt
ICT Information and communication
technology
Công nghệ thông tin và
truyền thông
IT Information technology Công nghệ thông tin
VR Virtual Reality Thực tại ảo
CBT Computer Base Training Dạy học dựa vào máy tính
CAD Computer – Aided Design Phần mềm thiết kế với sự
trợ giúp của máy tính
VLab Virtual Laboratory Phòng thực hành ảo
TN – TH Thí nghiệm – thực hành
CNTT Công nghệ thông tin
Nông Thị Hiền – SPKT Điện Tử K50 Thí nghiệm – Thực hành ảo
7
Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội
MỞ ĐẦU

ứng dụng đang ngày càng phổ biến thì trong dạy học cũng phải có những
thay đổi để có thể bắt kịp với nhịp độ phát triển giáo dục trong khu vực cũng
như trên thế giới.
Bên cạnh đó, trên cơ sở thực tế, sự có mặt và phạm vi ứng dụng của
công nghệ số ngày càng khẳng định vai trò cũng như những đóng góp quan
trọng của nó trong hầu hết các lĩnh vực. Chính vì vậy, việc giảng dạy kỹ
thuật số đã và đang được quan tâm phát triển trong các trường chuyên
nghiệp hiện nay. Đặc biệt là trong vấn đề dạy học thực hành, là giai đoạn
hình thành và phát triển những kiến thức, tri thức kỹ năng, kỹ xảo cơ bản tạo
nền tảng cho sự phát triển nghề nghiệp sau này của người học.
Chính vì vậy, trong đồ án của mình, em lựa chọn đề tài “Ứng dụng thí
nghiệm - thực hành ảo trong dạy thực hành kỹ thuật số” để minh họa và làm
rõ hơn cho tác dụng của việc sử dụng thí nghiệm – thực hành ảo trong quá
trình dạy học thực hành nói chung và dạy thực hành kỹ thuật số nói riêng.
Hy vọng, với sự đóng góp của thí nghiệm – thực hành ảo trong dạy và
học sẽ đem đến một phong cách giảng dạy, học tập mới chất lượng và lý thú.
Góp phần giúp người học, đặc biệt là các em học sinh chủ động, tích cực tìm
hiểu và nắm bắt tri thức công nghệ trong các môn học có tính ứng dụng thực
tiễn cao như môn học kỹ thuật số.
3. Đối tượng và mục tiêu nghiên cứu
a) Đối tượng nghiên cứu:
Thí nghiệm – thực hành ảo và quá trình sử dụng thí nghiệm –
thực hành ảo trong dạy thực hành môn Kỹ thuật số.
b) Mục tiêu nghiên cứu:
Nông Thị Hiền – SPKT Điện Tử K50 Thí nghiệm – Thực hành ảo
9
Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội
 Đặc điểm thí nghiệm - thực hành ảo
 Đánh giá tác dụng của thí nghiệm - thực hành ảo trong:
• Dạy học

Nội dung chương này trình bày về tình hình ứng dụng công nghệ
thông tin và truyền thông hiện nay và một số khái niệm liên quan đến thí
nghiệm – thực hành ảo, dạy học thực hành.
CHƯƠNG II
CƠ SỞ THỰC TIỄN
Bao gồm các vấn đề liên quan đến thực trạng dạy và học thực hành ở
nước ta trong giai đoạn hiện nay, những đòi hỏi đặt ra cho dạy học thực
hành. Trên cơ sở đó, xem xét khả năng ứng dụng của thí nghiệm – thực hành
ảo trong dạy và học thực hành.
CHƯƠNG III
ỨNG DỤNG THÍ NGHIỆM – THỰC HÀNH ẢO TRONG DẠY THỰC
HÀNH KỸ THUẬT SỐ
Trên nền tảng cơ sở thực tiễn đưa ra ở phần trên, nội dung chương này
là sự trình bày các nguyên tắc, quy trình sử dụng thí nghiệm – thực hành ảo
trong việc dạy thực hành và ứng dụng sử dụng cho một bài thực hành cụ thể
trong dạy thực hành Kỹ thuật số. Qua đó, thể hiện rõ vai trò, vị trí và hiệu
quả sử dụng thí nghiệm – thực hành ảo trong quá trình dạy học thực hành.
 KẾT LUẬN
 TÀI LIỆU THAM KHẢO
8. Dự kiến kết quả nghiên cứu
Nông Thị Hiền – SPKT Điện Tử K50 Thí nghiệm – Thực hành ảo
11
Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội
 Đưa ra được một số tiêu chuẩn chung nhất trong việc ứng dụng
thí nghiệm – thực hành ảo trong dạy thực hành.
 Xây dựng mẫu một bài thí nghiệm - thực hành ảo cụ thể trong
dạy thực hành Kỹ thuật số
9. Lĩnh vực ứng dụng
Ứng dụng trong dạy thực hành kỹ thuật số và trong các nội dung học
tập yêu cầu tính trực quan, sinh động, đặc biệt là trong dạy và học thực hành

13
Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội
suy luận, sắp xếp thông tin phục vụ cho lợi ích của con người. Bằng cách
sử dụng máy tính, internet, phần mềm…công nghệ thông tin đã khẳng định
vị trí và vai trò to lớn trong du lịch, giải trí và các lĩnh vực khác của đời sống
xã hội.
 Trong giải trí
Công nghệ thông tin và truyền thông thể hiện khả năng ứng dụng nổi
bật trong các hình thức thư giãn hiệu quả: xem tin tức, nói chuyện qua mạng
(chat), nghe nhạc, xem phim trực tuyến (phim online),…đặc biệt là trong các
trò chơi điện tử. Ngày nay, cùng với sự phát triển kinh tế và nhu cầu giải trí
trong thời đại mới, mạng internet ra đời đã mang đến cho con người một thế
giới giải trí vừa đa dạng về thể loại, nội dung vừa sinh động về hình thức thể
hiện. Một cách cụ thể:
+ Trong phim ảnh và ca nhạc:
Sự ra đời của một loạt các trang nhạc số đã cung cấp cho người nghe
một thư viện nhạc khổng lồ. Trong các trang này, chỉ với một vài thao tác
nhấp chuột đơn giản, bạn có thể thưởng thức trực tiếp hoặc tải về máy một
cách nhanh chóng các bài nhạc mà mình yêu thích. Hơn thế nữa, trong
trường hợp bạn không muốn phải chen chúc trong đam đông khán giả hoặc
không có thời gian theo dõi trực tiếp các buổi ca nhạc, hài kịch,…thì công
nghệ kết nối internet sẽ mang đến trong chiếc máy tính của bạn đầy đủ
những hình ảnh và không khí sôi động này. Điển hình với việc sử dụng từ
khóa “youtube” bạn có tìm kiếm và thưởng thức được phần lớn các đoạn
phim, các clip ca nhạc, thời trang… mà bạn quan tâm.
Nông Thị Hiền – SPKT Điện Tử K50 Thí nghiệm – Thực hành ảo
14
Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội
Hình 1.1. Giao diện làm việc của YouTube
1

ảnh được xây dựng trên kỹ thuật thiết kế đồ họa 3D, kỹ thuật lập trình máy
tính…). Trong lịch sử điện ảnh, đã có rất nhiều các bộ phim nổi tiếng không
chỉ dựa trên nội dung hay mà còn phải nhờ đến sự đóng góp quan trọng của
kỹ xảo điện ảnh, như: Titanic, Công viên khủng long, Trân Châu Cảng, Xác
ướp Ai Cập, Người Hùng Cùng các hình thức trình chiếu cũng ngày càng
phong phú. Bên cạnh việc theo dõi các tác phẩm điện ảnh và nhiều thông tin
khác trên truyền hình, qua mạng, người dùng còn có thể xem phim, xem
bóng đá…tại bất cứ nơi nào với các máy xem phim di động hiện đại.
2
USB (Universal Serial Bus) là thiết bị lưu trữ thông tin và kết nối với máy tính.
3
/>Nông Thị Hiền – SPKT Điện Tử K50 Thí nghiệm – Thực hành ảo
16
Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội
Hình 1.3. Apple iPod Touch (16GB)
4
Apple iPod Touch có chất lượng hình ảnh tốt, kết nối Wi-Fi internet
thuận tiện cho phép tải phim và nhạc và các thông tin khác
5
.
Với Apple iPod Touch cũng như một số loại máy xem phim di động
khác Archos 605 WiFi (30GB), Archos AV500 Mobile DVR (30GB),
Archos 504 (80GB), Creative Zen Vision W (60GB), người dùng có thể xem
phim trên các kênh ti vi, kết nối mạng không dây cho phép tải phim và nhạc
nhanh chóng…
+ Trong các trò chơi giải trí:
Sự xuất hiện của các trò chơi trên máy tính, trò chơi trực tuyến đã đem
lại cho người chơi một hứng thú mới trong việc khám phá và trinh phục các
mục tiêu ảo. Đặc biệt là sự có mặt của một loạt các game (trò chơi) được
thiết kế, xây dựng trên cơ sở thiết kế đồ họa đặc sắc. Trong các game này,

Trong đó, phải kể đến một số game ứng dụng hiệu quả công nghệ này
như: Trò chơi Nhịp điệu cuộc sống (Audition), Võ lâm truyền kỳ, Hiệp
khách giang hồ, Thiên long bát bộ… Điển hình là trò chơi nhịp điệu cuộc
Nông Thị Hiền – SPKT Điện Tử K50 Thí nghiệm – Thực hành ảo
18
Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội
sống là game có sức thu hút cao và là một trong số các trò chơi lành mạnh,
không mang tính bạo lực.
+ Nhịp điệu cuộc sống (Audition) được biết đến như một Điệu nhảy
thiên đường (Dancing Paradise Server), có nguồn gốc và phổ biến đầu tiên
tại Hàn Quốc và nhanh chóng được lan truyền, phát triển ở nhiều quốc gia
khác: Nhật Bản, Hồng Kong, Trung Quốc, Việt Nam…
6
Nhịp điệu cuộc sống (Audition) là một trò chơi nhảy trực tuyến,
trong đó người chơi có thể tham dự những điệu nhảy tuyệt vời chỉ với những
nút bấm đơn giản là các mũi tên và phím cách trên bàn phím.
Hình 1.4. Giao diện khới động của trò chơi
7
Bằng việc sử dụng công nghệ thiết kế đồ họa 3D và kỹ thuật lập
trình, trong Audition, môi trường cuộc sống vui chơi – giải trí, mua sắm…
được tái hiện sống động như thật. Trong thế giới ảo này, sau khi đăng nhập
làm thành viên của thành phố vũ hội Audition, người chơi có thể tạo nhân
6
Audition,
7
/>Nông Thị Hiền – SPKT Điện Tử K50 Thí nghiệm – Thực hành ảo
19
Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội
vật, lựa chọn trang phục…vào sàn nhảy, lựa chọn bạn nhảy, mua sắm, luyện
tập…giống như khi tham gia một phòng nhảy trên thực tế.

quốc.
+ Trong du lịch
Thực tại ảo cũng đóng một vai trò quan trọng. Với công nghệ này,
các công ty du lịch có thể cho khách xem trước khách sạn và một phần
quang cảnh địa phương nơi khách sắp đến du lịch. Tại Thành phố Hồ Chí
Minh, công viên văn hóa Đầm Sen – nơi đầu tiên đưa công nghệ thực tại ảo
vào khai thác cho nhu cầu giải trí - đã thu hút lượng lớn khách vào tham
quan, không chỉ có trẻ em mà ngay những người lớn cũng thích nhìn thế giới
của loài khủng long xưa trong thế giới ảo mà như thực…
Tại Nhật Bản, người ta đã xây dựng những “phòng trượt tuyết ảo”.
Tới đó, người chơi không chỉ được trượt tuyết thỏa thích mà còn tha hồ lựa
9
/>Nông Thị Hiền – SPKT Điện Tử K50 Thí nghiệm – Thực hành ảo
21
Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội
chọn những bãi tuyết đẹp trên thế giới. Nếu bạn muốn thử nhảy dù từ một độ
cao thật đáng sợ, VR sẽ giúp bạn trải nghiệm cảm giác đó. VR cũng có thể
đặt chúng ta vào những môi trường giả tưởng, hoàn toàn khác thế giới thực
nhưng lại rất thực theo cảm nhận của các giác quan. Theo hướng này, sự ly
kỳ của những game nhập vai trong thực tại ảo có lẽ chỉ còn phụ thuộc vào
biên độ của trí tưởng tượng
10
.
Du lịch, một trong số những lĩnh vực đã và đang ngày càng đem lại
doanh thu lớn cho kinh tế đất nước. Để góp phần cho du lịch phát triển và
giữ vững vai trò là một trong số những ngành kinh tế mũi nhọn của đất nước
thì bên cạnh các hoạt động dịch vụ thương mại, phải nói đến sự đóng góp to
lớn của sức mạnh công nghệ (Công nghệ bảo tồn, nâng cấp danh lam, thắng
cảnh). Ngày nay, cùng sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ thông tin và
khoa học kỹ thuật, con người có thể thực hiện được nhiều hơn những gì mà

mô hình này trong thời gian thực, phóng to (zoom) sát lại để nhìn ngắm chi
12
/>13
i/vi/Hagia_Sophia
Nông Thị Hiền – SPKT Điện Tử K50 Thí nghiệm – Thực hành ảo
23
Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội
tiết của các bức tranh khảm trên tường hoặc lùi ra xa để quan sát toàn cảnh
nội thất tòa thánh đường.
Từng chi tiết nhỏ như đồ nội thất, màu sắc và kết cấu của các công
trình đều được tạo hình trung thực với lịch sử. Thêm vào đó, khung cảnh,
ánh sáng và âm thanh cũng thay đổi theo vị trí của con trỏ.
Mục đích của dự án là cung cấp một lựa chọn mới thay cho những tấm
ảnh hoặc sơ đồ của các vật thao tác, đồng thời giúp những người muốn tìm
hiểu lịch sử được đắm chìm trong không khí của quá khứ. Nedjma Cadi-
Yazli, thành viên nhóm nghiên cứu Miralab nhận xét: “Công nghệ này cho
phép phục chế những di sản đang gặp nguy hiểm, với bầu không khí và bối
cảnh của các tòa nhà thuộc thời đại đó. Chúng tôi đang cố gắng tạo ra ấn
tượng về sự du hành ngược thời gian Những minh họa này, được thể hiện
với hình ảnh ba chiều và âm thanh nổi trên màn hình lớn, sẽ giúp người xem
cảm thấy như mình đang ở trong tòa nhà”.
Nhóm Miralab cho biết, công trình của họ đưa ra được phương thức
chiêm nghiệm quá khứ với công nghệ thực tại ảo, trong khi việc phục chế
hoàn toàn các di tích sẽ rất tốn kém, mất nhiều thời gian hoặc không thực tế.
Vẫn trong lĩnh vực du lịch, nhằm giới thiệu được nhiều hơn các công
trình mang tính lịch sử cho du khách, ngày càng có nhiều dự án được tiến
hành để phục hồi các di tích một thời nổi tiếng nhưng đã bị tổn hại hoặc phá
hủy do thời gian cũng như các yếu tố tác động khác. Trong đó phải kể đến
công trình của một nhóm các nhà nghiên cứu thuộc Đại học Warwich, Anh,
đã sử dụng công nghệ máy tính hiện đại 3 chiều để tạo ra một mô hình thực

Nông Thị Hiền – SPKT Điện Tử K50 Thí nghiệm – Thực hành ảo
25