Thầy giáo trường nghề thiết kế Mô-đun đánh lỗi thiết bị đào tạo điều khiển từ xa

Vượt qua hơn 500 đối thủ để lọt vào top 5 công trình được trao giải cao nhất tại chương trình "Tri thức trẻ vì giáo dục" năm 2019, ngày 5/6, một lần nữa công trình “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo mô-đun đánh lỗi thiết bị đào tạo điều khiển từ xa” (do nhóm tác giả Nguyễn Trung Kiên, Trần Hoài Nam - Cao đẳng nghề Việt Xô số 1) lại được Trung ương Đoàn TNCS Hồ Chí Minh (đơn vị chủ trì chính Chương trình “Tri thức trẻ vì giáo dục”) lựa chọn hỗ trợ với mong muốn hiện thực hoá các ý tưởng, đưa công trình vào ứng dụng thực tiễn.

Đây là một sự kiện nằm trong buổi Gặp gỡ báo chí giới thiệu Chương trình “Tri thức trẻ vì giáo dục” 2020 do Trung ương Đoàn TNCS Hồ Chí Minh phối hợp với Bộ GD & ĐT và một số đơn vị phối hợp tổ chức vào chiều 5/6.

Chia sẻ với phóng viên về lý do bắt tay thực hiện đề tài thầy giáo Nguyễn Trung Kiên cho biết, trong quá trình giảng dạy thực tế các thiết bị đào tạo trong cơ sở dạy nghề hiện nay rất nhiều nhưng việc tạo ra các bài tập thực hành cho học sinh – sinh viên còn nhiều khó khăn và hạn chế vì khi tạo ra các sai hỏng thì phải tác động trực tiếp vào các thiết bị.

“Điều này có thể làm cho các thiết bị gặp phải nhiều hư hỏng. Vì vậy chúng tôi đã có ý tưởng chế tạo Mô đun đánh lỗi thiết bị đào tạo điều khiển từ xa nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho các nhà giáo thiết kế các bài tập thực hành một cách dễ dàng và sát với thực tế mà không cần tác động trực tiếp vào thiết bị”, thầy Nguyễn Trung Kiên nói.

Vì thế, dù trong quá trình thực hiện công trình không ít lần nhóm gặp khó khăn, bế tắc tưởng chừng như bỏ cuộc nhưng các thầy lại quyết tâm “làm vì chính chúng tôi”. Bởi “là những nhà giáo, chúng tôi hiểu được những khó khăn trong quá trình sử dụng thiết bị dạy và học của các nhà giáo và học sinh – sinh viên trong lĩnh vực đào tạo và học nghề. Chúng tôi mong muốn có những bài tập sát với thực tế hơn nữa để các em học sinh - sinh viên học nghề gần với thực tế nhất“, thầy Nguyễn Trung Kiên chia sẻ.

Và cả nhóm đã “rất bất ngờ”, dĩ nhiên không thể không “vui” khi tác phẩm của nhóm vượt qua hơn 500 công trình để có thể lọt vào tốp 5 công trình được giải cao nhất tại chương trình “Tri thức trẻ vì giáo dục” năm 2019.

Để công trình nghiên cứu “thành hình”, thầy Nguyễn Trung Kiên cho biết đã cùng đồng nghiệp ngoài thời gian trên lớp giảng dạy đã phải nhiều giờ ngồi liên tục trên máy tính vào buổi tối khuya để tìm tài liệu và nghiên cứu.

Theo đó, nhóm đã phân chia công việc từ nghiên cứu đến thiết kế cho phù hợp với khả năng của từng người trong nhóm.

Cụ thể, về quá trình nghiên cứu ngôn ngữ lập trình và các phần mềm nhóm đã thực hiện được các công việc sau: Nghiên cứu một số ngôn ngữ và phần mềm như: PLC, vi điều khiển ..... Xác định được các ưu nhược điểm của một số ngôn ngữ lập trình và phần mềm. Thống nhất lựa chọn ngôn ngữ lập trình và phần mềm để thực hiện. Thiết kế giao diện đánh lỗi cho 2 thiết bị.

Hình 1: Giao diện đánh lỗi mô hình hệ thống điều hòa không khí trên ô tô

Hình 2: Giao diện đánh lỗi mô hình hệ thống lái trợ lực điện

Công đoạn lựa chọn thiết bị

Nhóm nghiên cứu lựa chọn các thiết bị, lắp đặt mô đun đảm bảo hoạt động ổn định. Nhóm thực hiện mô đun đánh lỗi điều khiển từ xa đã lựa chọn được các thiết bị điện sau:

Hình 3: Mô đun kết nối Bluetooth HC05

Hình 5: Bộ vi điều khiển ARDUINO R3

Ngoài ra còn một số thiết bị điện nguồn khác nhóm thực hiện nghiên cứu lựa chọn.

Công đoạn nghiên cứu lắp ráp các mô đun điều khiển

Nhóm nghiên cứu thực hiện nghiên cứu ghép nối các chi tiết tạo ra mô đun đảm bảo vận hành tốt, các bộ phận khi điều khiển êm và có độ chính xác cao. Một số hình ảnh khi lắp ghép:

Hình 6: Kết nối bộ vi điều khiển ARDUINO R3

Hình 7: Kết nối ARDUINO R3 với HC05 và Mô đun Rơle

Công đoạn nhập code cho mô đun điều khiển

Công đoạn nghiên cứu phương án đấu nối, đi dây, cách thức kết nối với thiết bị đào tạo

Nội dung nghiên cứu: Nghiên cứu tìm hiểu các các bài tập thực hành của thiết bị đào tạo. Nghiên cứu ứng dụng mô đun đánh lỗi vào các bài tập thực hành. Kết nối mô đun với thiết bị đào tạo.

Từ đó nhóm đã xác định được các bài tập thực hành sát với thực tiễn. Đồng thời kết nối mô đun với thiết bị đào tạo để thực hiện các bài tập thực hành dễ dàng hơn

Công đoạn lắp ráp mô đun điều khiển với thiết bị đào tạo.

Nội dung thực hiện: Nghiên cứu vị trí đặt mô đun trên thiết bị đào tạo sao cho đảm bảo tính thẩm mỹ, tính an toàn và khoa học nhất. Lắp đặt mô đun gắn kết với thiết bị

Công đoạn nghiên cứu và lựa chọn giả lập cho máy tính để chạy chương trình điều khiển.

Quá trình nghiên cứu lựa chọn giả lập cho máy tính, nhóm đã thực hiện được các công việc sau: Nghiên cứu một số giả lập của Androi chạy trên máy tính như: Bluestacks, Droid4X,......Xác định được các ưu nhược điểm của các giả lập.Thống nhất lựa chọn giả lập phù hợp với máy tính

Công đoạn cuối cùng là quy trình vận hành, ứng dụng giải pháp. Bước 1: Khởi động ứng dụng trên giả lập của máy tính hoặc điện thoại. Bước 2: Kết nối máy tính hoặc điện thoại qua Bluetooth với mô đun đánh lỗi.

Bước 3: Thực hiện đánh lỗi thiết bị đào tạo theo các bài tập thực hành đã được xây dựng.

HÌNH ẢNH SẢN PHẨM

Giao diện điều khiển Mô đun

Hội đồng chấm giải đánh giá cao với giá trị mà công trình mang lại đó là Mô đun đánh lỗi có thể sử dụng cho nhiều thiết bị trong các nghề khác nhau như: Công nghệ ô tô; Cơ điện tử; Điện công nghiệp.... Đối tượng được thụ hưởng là các nhà giáo và học sinh-sinh viên trong các trường CĐ, cơ sở giáo dục nghề nghiệp...

Thầy Nguyễn Trung Kiên cho biết, hiện công trình đã được áp dụng để sử dụng cho một số thiết bị đào tạo trong trường Cao đẳng nghề Việt Xô số 1. Nhóm cũng đang dự kiến phát triển sản phẩm để nhiều trường cao đẳng và cơ sở giáo dục nghề nghiệp khác biết đến và áp dụng.

N. Huyền