Bạn sinh ra là một nguyên bản. Đừng chết đi như một bản sao (Khuyết danh)

MỘT VÀI SUY NGHĨ VỀ HOẠT ĐỘNG NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN

ĐỖ QUỐC TUẤN

Hoạt động nghiên cứu khoa học (NCKH) của sinh viên không phải là đề tài mới, nhưng chưa bao giờ cũ trong các trường đại học. Bên cạnh phương pháp luận chung, ở mỗi một ngành học, hoạt động NCKH của sinh viên còn có những đặc thù riêng. Bài viết của tác giả sẽ cung cấp cho độc giả cái nhìn tổng quan về hoạt động NCKH của sinh viên trong lĩnh vực Kỹ thuật hàng không (KTHK) – một lĩnh vực còn khá mới mẻ đối với chúng ta.

Để từng bước nâng cao khả năng NCKH của sinh viên, ở nhiều trường đại học trong và ngoài nước đã có rất nhiều hình thức hướng dẫn sinh viên phát triển tính sáng tạo trong học tập, nâng cao khả năng nghiên cứu như: Cải tiến phương pháp học tập, làm các bài tập lớn, đồ án tốt nghiệp… Tất cả các công việc đều theo quy trình, thứ tự cụ thể và mang bản chất riêng. Bài viết đề cập đến một số vấn đề thực tế khi tiến hành công việc nghiên cứu trong lĩnh vực KTHK và khái quát mối tương quan giữa các khâu trong quá trình nghiên cứu của sinh viên.

Trong lĩnh vực KTHK, sinh viên có thể tham gia các công việc như: Cải tiến nâng cao chất lượng của hệ thống, thiết kế chế tạo hệ thống mới… Để tham gia và đạt hiệu quả cao, sinh viên phải có trình độ ngoại ngữ nhất định (đọc và dịch tài liệu một cách thông thạo, mở rộng và cập nhật được những kiến thức mới). Tính hiệu quả và sự thành công của sản phẩm nghiên cứu phụ thuộc rất lớn vào việc lựa chọn đề tài, cách thức tổ chức công việc, trong đó phải tính đến các thao tác phân tích, hình thành các thuật toán, rút ra những kết luận có tính quyết định cho từng giai đoạn nghiên cứu, đó là những vấn đề khái quát chung, trong thời gian tiến hành công việc có thể phát sinh nhiều vấn đề đòi hỏi người nghiên cứu phải nhanh nhạy, chuyển đổi cho phù hợp với yêu cầu thực tế.

Trong lĩnh vực KTHK việc nghiên cứu, thiết kế, cải tiến các hệ thống lớn là quan trọng và cần thiết. Không những thế, công nghệ của nó còn liên quan đến nhiều lĩnh vực khác như: Kỹ thuật điện – điện tử; radio; laser; cơ học ứng dụng; kỹ thuật tự động hoá… Cấu trúc của hệ thống KTHK bao gồm rất nhiều khâu, hoặc các máy kết hợp lại. Trong hệ thống, phần cứng là thiết bị nhỏ lẻ liên kết với nhau, còn phần mềm có thể coi là những thuật toán cho mối quan hệ giữa các khâu, chương trình nằm trong các vi mạch điều khiển hoặc các phương trình điều khiển của hệ thống. Để cải tiến được hệ thống kỹ thuật, người nghiên cứu phải có khả năng nắm rõ hệ thống và có sáng kiến phù hợp, tương xứng với trình độ khoa học và công nghệ mới. Một vấn đề đặt ra là trình độ nghiên cứu của sinh viên, nhất là khả năng thông thạo ngoại ngữ, cũng như kinh nghiệm trong công việc, điều kiện cơ sở vật chất và các nguồn lực phục vụ cho quá trình nghiên cứu còn hạn chế. Xét chung về mặt bằng kiến thức, sinh viên chưa đủ điều kiện trong tất cả các lĩnh vực, do đó đòi hỏi phải có phương pháp phù hợp khi tiến hành công việc nghiên cứu.

Các hệ thống của máy bay, về cơ bản được mô phỏng bằng tổ hợp các hàm truyền và đã được giới thiệu trong các tài liệu trong nước cũng như nước ngoài. Từ trước đến nay, đa số nghiên cứu được tiến hành dựa vào các tài liệu đó, trên cơ sở phân tích các sơ đồ, bảng – biểu. Để đáp ứng được những yêu cầu kỹ thuật trong tình hình mới, đòi hỏi sinh viên phải có phương pháp nghiên cứu, thiết kế, chế tạo tiên tiến, đảm bảo độ chính xác cao và linh hoạt trong khai thác ứng dụng. Một trong những phương pháp tiên tiến là phương pháp mô phỏng, thử nghiệm và kiểm định bằng máy tính. Nhiều phần mềm được phổ biến rộng rãi như Simulink trong Matlab hoặc VisSim… ứng dụng các phần mềm đó, người nghiên cứu có thể dễ dàng mô phỏng được hệ thống hoặc thay đổi cấu trúc hệ thống bằng các thao tác đơn giản dễ hiểu. Ngoài ra, nó cho phép đánh giá kết quả cũng như chất lượng ở mọi vị trí trên hệ thống, từ đó có thể đưa ra những quyết định phù hợp cho quá trình xây dựng, thay đổi cấu trúc cũng như thuộc tính của hệ thống. Mô phỏng bằng thời gian thực khi sử dụng các gói phần mềm khác của Matlab, ví dụ như gói Stateflow cho phép nhìn thấy quá trình thay đổi tín hiệu theo thời gian, và có thể điều chỉnh thời gian cho quá trình xảy ra nhanh hay chậm nếu cần thiết. Công cụ mô phỏng bằng Matlab cho phép lập trình và thiết lập hệ thống ảo, có thể cảm nhận được bằng trực quan qua hình ảnh 2D hoặc 3D, đồng thời có thể chuyển đổi sang hệ thống kỹ thuật số, làm nền tảng cơ bản cho quá trình ứng dụng công nghệ kỹ thuật số để nâng cao chất lượng hệ thống. Tác dụng của phương pháp mô phỏng là giảm chi phí cho quá trình thí nghiệm, làm phong phú thêm và phát triển tính năng ưu việt của hệ thống, đem lại kết quả sát với thực tế khi tiến hành trên hệ thống thật, cũng như đánh giá được sự ảnh hưởng giữa các cơ cấu, từ đó có sự thay đổi chính xác tiết kiệm thời gian và công sức.

Đối với các hệ thống điện – điện tử của máy bay, đa số được trang bị bởi rất nhiều vi mạch điều khiển. Sự phát triển trong việc thiết lập các vi mạch điều khiển ngày nay cho phép người nghiên cứu dễ dàng tư duy và tiếp cận với bản chất làm việc của các vi mạch. Cụ thể là, các ngôn ngữ lập trình bậc cao và các phần mềm hỗ trợ giúp người lập trình cho hệ thống đi sâu hơn vào khai thác bản chất của hệ thống và vai trò của vi mạch điều khiển đó trong hệ thống. Sau khi chương trình được viết và biên dịch sang mã máy nhờ các phần mềm, mã máy sẽ được tích hợp dễ dàng lên chíp nhờ bộ nạp. Thị trường vi mạch phong phú và đa dạng có thể cung cấp linh kiện phù hợp về giá thành cũng như yêu cầu kỹ thuật. Việc thay đổi linh kiện đó cũng được tiến hành ngay trong quá trình làm việc với phần mềm, dựa trên các thư viện linh kiện ảo có trong phần mềm đó.

Đa số công việc NCKH của sinh viên nói chung được tiến hành dưới sự hướng dẫn của giáo viên hoặc của người đang tiến hành công việc nghiên cứu. Tiến trình nghiên cứu được biểu thị theo sơ đồ dưới đây:

Tiến trình này bao gồm nhiều khâu có quan hệ với nhau bằng các quá trình trao đổi vật chất và thông tin để phục vụ cho nghiên cứu. Khối “người hoặc nhóm nghiên cứu” đóng vai trò trung tâm và có mối quan hệ mật thiết với khối khác. Tiến trình công việc được bắt đầu từ những yêu cầu thực tế, hoặc của các tổ chức quan tâm đến kết quả nghiên cứu và khả năng đầu tư nghiên cứu. Các yêu cầu này được chuyển đến người hướng dẫn trực tiếp hoặc tổ chức phụ trách nghiên cứu. Người hướng dẫn nắm vững yêu cầu của công việc cần làm và phải đánh giá được khả năng thực hiện công việc của mình cũng như nhóm nghiên cứu do mình phụ trách và có trách nhiệm với công việc đó. Sau đó người hướng dẫn truyền đạt và phân tích những yêu cầu của công việc, nhấn mạnh mục đích và cung cấp những thông tin cần thiết ban đầu cho người nghiên cứu hoặc nhóm nghiên cứu đó.

Dựa trên cơ sở kiến thức sẵn có cùng với sự hỗ trợ về điều kiện cơ sở vật chất từ bên ngoài theo các quá trình (8-9-10-11-13 minh hoạ trên sơ đồ), người hoặc nhóm nghiên cứu hình thành các phương án giải quyết (quá trình 4). Sự hỗ trợ này không phải là hoàn toàn mà đòi hỏi người nghiên cứu phải nỗ lực tìm tòi và say mê, tâm huyết với công việc, đó chính là nguồn tài liệu dồi dào trong các thư viện, thư viện điện tử. Ngoài ra, còn đòi hỏi người nghiên cứu phải kiên trì trong quá trình tiến hành các thực nghiệm hoặc thí nghiệm kiểm tra, bên cạnh đó phải tận dụng có hiệu quả các trang bị kỹ thuật có sẵn để phục vụ cho nghiên cứu. Sau khoảng thời gian nhất định, các phương án giải quyết được đưa ra thảo luận chung cùng người hướng dẫn để tìm ra phương án tối ưu. Trong quá trình tìm tòi thu thập thông tin và đề xuất các phương án trong từng giai đoạn, người hướng dẫn có trách nhiệm theo dõi và gợi mở tạo hướng tư duy cho sinh viên. Tiếp theo đó là các bước nghiên cứu sâu và tiến hành các thí nghiệm lớn cũng như kiểm định kết quả nghiên cứu. Kết quả sẽ được đánh giá, nếu đáp ứng yêu cầu sẽ được phân bổ theo các quá trình (16-17-18-19) đến các tổ chức liên quan. Ngoài ra, nhóm nghiên cứu có thể mổ xẻ vấn đề và giao nhiệm vụ cho các thành viên trên cơ sở năng lực, thế mạnh của từng cá nhân. Và khi có sự kết hợp nhuần nhuyễn giữa các thành viên, việc nghiên cứu sẽ tiến triển nhanh hơn, có nhiều phương án giải quyết và chất lượng hiệu quả cao hơn.

Nếu nghiên cứu độc lập, người nghiên cứu phải có cách nhìn tổng quát trước tiên về hệ thống, thu thập, xử lý thông tin liên quan, sau đó rút ra các vấn đề cần bổ sung và nghiên cứu chi tiết. Có thể việc thu thập thông tin chỉ đơn giản như nắm bắt được tính ưu việt trong các lĩnh vực khác liên quan tới vấn đề nghiên cứu, hoặc khả năng giải quyết các bài toán đặt ra, nhưng rất hiệu quả trong phân tích đánh giá tìm ra hướng đi đúng cho nghiên cứu hệ thống lớn. Có thể kết hợp được nhiều nguồn thông tin đã chọn lọc, tạo mối liên hệ giữa các thành phần của hệ thống, từ đó đi sâu hơn vào các mắt xích của hệ thống, công việc cải tiến hay làm mới có thể được hình thành từ những mắt xích này. Thường thì nghiên cứu độc lập đòi hỏi người nghiên cứu phải có khả năng tư duy rất cao, cùng với nghị lực và tính kiên trì, khi đó mới có thể vượt qua khó khăn để đi đến đích.

NCKH đem lại sự đam mê, phát triển sự sáng tạo và nâng cao tầm hiểu biết. Chính vì vậy, việc tư duy logic, khoa học cùng với sự đánh giá tối ưu cho các quá trình hoặc các vấn đề khi nghiên cứu sẽ đem lại hiệu quả thiết thực, tránh lãng phí thời gian và đáp ứng được yêu cầu thực tế đặt ra. Đây chỉ là ý kiến, nhận định có tính chất tham khảo trên cơ sở quan sát phương pháp giảng dạy và hướng dẫn NCKH ở nước ngoài, sau đó khái quát lại để có cơ sở đánh giá vai trò, vị trí của mỗi khâu trong tiến trình nghiên cứu nói chung và trong lĩnh vực hàng không nói riêng, nhằm sử dụng và phát triển tối ưu khả năng nghiên cứu của sinh viên, đem lại kết quả cao nhất đáp ứng nhu cầu đặt ra.

SOURCE: TẠP CHÍ HOẠT ĐỘNG KHOA HỌC 6/2006

Advertisements

Gửi phản hồi

Học luật để biết luật, hiểu luật, vận dụng luật và hoàn thiện luật
%d bloggers like this: