Thầy giáo sáng chế thiết bị trực quan giúp môn học khô khan trở nên sinh động

GD&TĐ - Xuất phát từ thực tiễn dạy học, với mong muốn sinh viên trường đào tạo nghề được thực hành nhiều hơn, thầy giáo trẻ Hà Quốc Trung – giảng viên Trường Cao đẳng Kĩ thuật công nghệ Bà Rịa – Vũng Tàu đã bắt tay vào nghiên cứu và thiết kế Thiết bị hỗ trợ công tác dạy nghề trong lĩnh vực điều khiển tự động.

Mô hình thiết bị.

Nhờ thiết bị này, sinh viên không chỉ có kiến thức chắc chắn hơn về điều khiển tự động hóa và còn được thực hành, thao tác nhiều hơn, “học đi đôi với hành”.

Từ mong muốn “học đi đôi với hành”...

Nhiệt huyết, yêu nghề, sáng tạo, dám nghĩ dám làm... là những gì miêu tả về thầy Hà Quốc Trung – giảng viên Trường Cao đẳng Kĩ thuật công nghệ Bà Rịa – Vũng Tàu.

Ý thức được sự cần thiết của việc đào tạo đội ngũ sinh viên trường nghề có chất lượng cao nhằm đáp ứng được nhu cầu của các công ty và xí nghiệp hiện nay, thầy Hà Quốc Trung luôn tâm huyết, sáng tạo trong từng bài giảng, tận tình hướng dẫn các sinh viên trong quá trình học.

Tuy nhiên, một vấn đề mà thầy Trung luôn trăn trở đó là để tiếp thu bài hiệu quả nhất, người học còn phải được thao tác trên các thiết bị dạy học trực quan có tính tích hợp cao.

Qua thực tế giảng dạy, thầy Trung thấy rằng sinh viên ít được tiếp cận những thiết bị trong thực tế sản xuất. Các thiết bị hỗ trợ quá trình học của sinh viên trường nghề thường được mua với giá thành cao, ít được các doanh nghiệp lớn tài trợ thiết bị học;

Nhiều khi các trang thiết bị không đáp ứng được nội dung chương trình môn học, chưa có tính đa ứng dụng cho nhiều môn học, nhiều module nói chung và chưa đáp ứng được các giao thức điều khiển thông minh trong lĩnh vực tự động hóa sản xuất nói riêng.

Mong muốn sinh viên được thực hành nhiều, được thao tác nhiều trên thiết bị thực tế luôn thôi thúc thầy Trung cùng sự giúp đỡ của đồng nghiệp, thầy Hà Quốc Trung đã nghiên cứu, chế tạo Thiết bị hỗ trợ công tác dạy nghề trong lĩnh vực điều khiển tự động – một thiết bị vô cùng ý nghĩa với các sinh viên trường đào tạo nghề.

… đến thiết kế từ sự thấu hiểu của thầy giáo trẻ

Dự án của thầy Trung bắt đầu từ tháng 7/2020 và hoàn thành vào tháng 9/2020, hiện đang được áp dụng tại các module nghề Cơ điện tử, Điện tử công nghiệp… tại Trường Cao đẳng Kĩ thuật công nghệ Bà Rịa – Vũng Tàu.

Thiết bị do thầy Trung chế tạo gồm 4 trạm: Trạm cấp phôi tự động, trạm chiết rót tự động, trạm kiểm tra và trạm phân loại sản phẩm. Điều đặc biệt là các trạm này không hoạt động riêng lẻ mà được thiết kế liên kết với nhau thành một dây chuyền sản xuất từ đầu vào cho đến đầu ra sản phẩm.

Khi học trên thiết bị này, sinh viên không chỉ được thao tác nhiều hơn ở các khâu đoạn trên dây chuyền mà sẽ hiểu dây chuyền sản xuất được vận hành như thế nào, sự liên kết giữa các khâu trong dây chuyền.

Trạm cấp phôi

Chi tiết phôi được kiểm tra ở vị trí trong ổ và nút “START” đã được ấn. Xilanh đẩy duỗi ra và đẩy chi tiết phôi ra khỏi ổ chứa hết hành trình xilanh đẩy thu vào.

Trạm chiết rót

Sản phẩm được định lượng bằng loadcell sau đó được vận chuyển đến module đóng nắp bằng mâm xoay. Khi cảm biến phát hiện vật tại vị trí đóng nắp quá trình đóng nắp được thực hiện sau đó bàn xoay tiếp tục xoay một góc 60 độ đến môn đun gạt qua trạm kế tiếp.

Trạm kiểm tra: Khi cảm biến phát hiện tại vị trí kiểm tra, xilanh nâng vật di chuyển lên module kiểm tra chiều cao của vật, sau đó vật gạt sang trạm tiếp theo.

Trạm phân loại

Vật được vật chuyển trên băng tải, cảm biến phát hiện sản phẩm. Khi đếm đủ sản phẩm xilanh duỗi ra đẩy vật vào thùng.

Mô hình này thực hiện được hầu hết các bài tập trong module PLC (Programmable Logic Controller – Bộ điều khiển logic có thể lập trình được) cơ bản, kĩ thuật cảm biến, bảo trì hệ thống cơ điện tử, PLC nâng cao.

Khi thao tác trên mô hình này, sinh viên được củng cố kiến thức về tự động hóa, hình thành tư duy về điều khiển lập trình; được thực hành đấu nối các thiết bị, lập trình và thiết kế hệ thống giám sát, đáp ứng được ứng dụng tự động hóa trong sản xuất.

Thứ hai, mô hình này được thầy Trung thiết kế dựa trên sự thấu hiểu điều kiện thực tế.

Trong điều kiện kinh phí đầu tư trang thiết bị học tập còn hạn chế, các thiết bị trong nước và nước ngoài có giá thành cao, mô hình này hoàn toàn phù hợp bởi mức kinh phí dự kiến là 30.000.000đ.

Những dự định tương lai

Trong quá trình chế tạo mô hình, thầy Trung gặp không ít khó khăn, đặc biệt là các vấn đề về cơ khí. Thầy đã kết hợp với đồng nghiệp để khắc phục khó khăn này.

Thầy cũng thẳng thắn chia sẻ về một số hạn chế của mô hình: “Một số chi tiết trong thiết bị là do tôi tận dụng chế tạo, tuy kinh phí rẻ hơn nhưng độ vận hành trơn tru lại bị hạn chế. Nếu kinh phí cho phép, tôi sẽ mua các thiết bị về lắp ráp, mô hình sẽ vận hành trơn tru hơn”.

Tuy con đường phía trước con nhiều khó khăn nhưng thầy giáo trẻ Hà Quốc Trung rất lạc quan. Thầy cũng ấp ủ dự định tương lai : “Nếu kinh phí nhiều hơn, tôi sẽ thiết kế thêm màn hình giám sát nhằm giúp sinh viên phân loại sản phẩm bị lỗi. Trong năm nay, tôi sẽ mở thêm 2 trạm kiểm tra lỗi và xác định lỗi”.

Đánh giá về công trình này, ông Diệp Bảo Tịnh – Giám đốc Công nghệ Tập đoàn Thiên Long chia sẻ: “Công trình này có điểm hay là thiết kế trực quan, tạo được sự hứng thú cho sinh viên những năm đầu làm quen với kiến thức về tự động hóa. Sinh viên có cơ hội được học và thực hành trên cơ cấu, thiết bị thực tế, được tự do nghiên cứu, khám phá và nâng cấp theo tư duy, sự sáng tạo của bản thân, từ đó, kích thích sự hứng thú, nâng cao hiệu quả của việc dạy và học.

Song, ý tưởng này cần được đầu tư hơn nữa về tính thẩm mĩ, và tính an toàn. Ví dụ, khối điều khiển trung tâm và khối thiết bị chấp hành nên tách biệt nhau, để dễ dàng tháo lắp theo yêu cầu bài học. Đồng thời, lắp đặt nhiều module hiện đại hơn nữa như: màn hình điều khiển, giám sát HMI, Servo Motor, Camera... để hướng đến xa hơn là tạo thành một kết cấu hoàn thiện, một mô hình chuyên nghiệp và gần hơn với thực tế sản xuất tự động hóa trong các doanh nghiệp hiện nay".

Tính ứng dụng, những đóng góp của mô hình “Thiết bị hỗ trợ công tác dạy nghề trong lĩnh vực điều khiển tự động” đã được thể hiện trong quá trình giảng dạy của thầy trò Trường Cao đẳng Kĩ thuật công nghệ Bà Rịa – Vũng Tàu. Nếu được quan tâm, đầu tư hợp lí, mô hình sẽ gặt hái được nhiều thành công, được nhân rộng giúp sinh viên thực hành, thao tác nhiều hơn, đồng thời cũng là nguồn cảm hứng cho người trẻ sáng tạo, đóng góp cho giáo dục nước nhà.

“Thiết bị hỗ trợ công tác dạy nghề trong lĩnh vực điều khiển tự động” của thầy Hà Quốc Trung là một trong những công trình thu hút sự chú ý tại chương trình “Tri thức trẻ vì giáo dục” năm 2020 do T.Ư Đoàn TNCS Hồ Chí Minh phối hợp Bộ Giáo dục và Đào tạo, Tập đoàn Thiên Long phối hợp tổ chức. Đây là sân chơi cho các tri thức trẻ sáng tạo, thể hiện các công trình góp phần cải tiến giáo dục.