Dạy học cho sinh viên ngành Công nghệ Thông tin với sự hỗ trợ của công nghệ Trí tuệ nhân tạo

Dạy học cho sinh viên ngành Công nghệ Thông tin với sự hỗ trợ của công nghệ Trí tuệ nhân tạo.Dạy học cho sinh viên ngành Công nghệ Thông tin với sự hỗ trợ của công nghệ Trí tuệ nhân tạo.Dạy học cho sinh viên ngành Công nghệ Thông tin với sự hỗ trợ của công nghệ Trí tuệ nhân tạo.Dạy học cho sinh viên ngành Công nghệ Thông tin với sự hỗ trợ của công nghệ Trí tuệ nhân tạo.Dạy học cho sinh viên ngành Công nghệ Thông tin với sự hỗ trợ của công nghệ Trí tuệ nhân tạo.Dạy học cho sinh viên ngành Công nghệ Thông tin với sự hỗ trợ của công nghệ Trí tuệ nhân tạo.Dạy học cho sinh viên ngành Công nghệ Thông tin với sự hỗ trợ của công nghệ Trí tuệ nhân tạo.Dạy học cho sinh viên ngành Công nghệ Thông tin với sự hỗ trợ của công nghệ Trí tuệ nhân tạo.Dạy học cho sinh viên ngành Công nghệ Thông tin với sự hỗ trợ của công nghệ Trí tuệ nhân tạo.Dạy học cho sinh viên ngành Công nghệ Thông tin với sự hỗ trợ của công nghệ Trí tuệ nhân tạo.Dạy học cho sinh viên ngành Công nghệ Thông tin với sự hỗ trợ của công nghệ Trí tuệ nhân tạo.Dạy học cho sinh viên ngành Công nghệ Thông tin với sự hỗ trợ của công nghệ Trí tuệ nhân tạo.Dạy học cho sinh viên ngành Công nghệ Thông tin với sự hỗ trợ của công nghệ Trí tuệ nhân tạo.Dạy học cho sinh viên ngành Công nghệ Thông tin với sự hỗ trợ của công nghệ Trí tuệ nhân tạo.Dạy học cho sinh viên ngành Công nghệ Thông tin với sự hỗ trợ của công nghệ Trí tuệ nhân tạo.Dạy học cho sinh viên ngành Công nghệ Thông tin với sự hỗ trợ của công nghệ Trí tuệ nhân tạo.Dạy học cho sinh viên ngành Công nghệ Thông tin với sự hỗ trợ của công nghệ Trí tuệ nhân tạo.Dạy học cho sinh viên ngành Công nghệ Thông tin với sự hỗ trợ của công nghệ Trí tuệ nhân tạo.Dạy học cho sinh viên ngành Công nghệ Thông tin với sự hỗ trợ của công nghệ Trí tuệ nhân tạo.Dạy học cho sinh viên ngành Công nghệ Thông tin với sự hỗ trợ của công nghệ Trí tuệ nhân tạo.Dạy học cho sinh viên ngành Công nghệ Thông tin với sự hỗ trợ của công nghệ Trí tuệ nhân tạo.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ VÀ ĐÀO TẠO ĐẠIGIÁO HỌC DỤC BÁCH KHOA HÀ NỘI ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI -oo0oo - Đinh Thị Mỹ Hạnh ĐINH THỊ MỸ HẠNH DẠY HỌC CHO SINH VIÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA CÔNG NGHỆ TRÍ TUỆ NHÂN TẠO ỨNG DỤNG CƠNG NGHỆ AI HỖ TRỢ DẠY HỌC CHO SINH VIÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ THƠNG TIN LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÍ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÍ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC Hà Nội – 2023 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Đinh Thị Mỹ Hạnh DẠY HỌC CHO SINH VIÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA CÔNG NGHỆ TRÍ TUỆ NHÂN TẠO Ngành: Lí luận phương pháp dạy học Mã số: 9140110 LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÍ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGÔ TỨ THÀNH Hà Nội – 2023 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận án cơng trình nghiên cứu khoa học riêng tơi Nội dung kết nghiên cứu luận án trung thực, chưa tác giả khác công bố Các liệu tài liệu trích dẫn luận án có nguồn gốc rõ ràng Tơi xin chịu trách nhiệm lời cam đoan Hà Nội, ngày tháng năm 2023 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN NGHIÊN CỨU SINH Ngô Tứ Thành Đinh Thị Mỹ Hạnh Trang i LỜI CẢM ƠN Trong thời gian thực luận án, nhận nhiều động viên từ gia đình; thầy, giáo; đồng nghiệp; bạn bè bạn sinh viên Đây nguồn động lực lớn giúp vượt qua khó khăn, thử thách q trình nghiên cứu đề tài luận án Tôi xin gửi lời cảm ơn trân trọng đến PGS.TS Ngơ Tứ Thành tận tình hướng dẫn tơi suốt q trình học tập, nghiên cứu; trân trọng cảm ơn thầy, cô giáo Viện Sư phạm Kĩ thuật, Đại học Bách khoa Hà Nội – nơi học tập, nghiên cứu; lãnh đạo đồng nghiệp Đại học Đà Nẵng tạo điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành nhiệm vụ học tập Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến đơn vị, cá nhân hỗ trợ tơi q trình thực nghiệm, khảo sát nội dung luận án Tôi xin cảm ơn chân thành tới gia đình, đồng nghiệp, ln sát cánh, giúp đỡ thực thành công nghiên cứu luận án Cuối cùng, xin gửi tới bạn sinh viên lời cảm ơn, lòng yêu quý với hỗ trợ nhiệt tình bạn đợt thực nghiệm cơng trình nghiên cứu TÁC GIẢ LUẬN ÁN Đinh Thị Mỹ Hạnh MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC .iii DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT .vii DANH MỤC CÁC BẢNG .ix DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ xi DANH MỤC CÔNG THỨC .xiii MỞ ĐẦU 1.1 Lí chọn đề tài 1.1.1 Tăng cường ứng dụng Công nghệ Thông tin vào đổi giáo dục, đáp ứng yêu cầu Cách mạng công nghiệp 4.0 1.1.2 Vai trò AI dạy học 1.1.3 Tác động AI dạy học cho sinh viên ngành Công nghệ thông tin 1.2 Câu hỏi nghiên cứu 1.3 Giả thuyết nghiên cứu 1.4 Mục đích nghiên cứu 1.5 Nhiệm vụ nghiên cứu 1.6 Đối tượng khách thể nghiên cứu .6 1.7 Phạm vi nghiên cứu .7 1.8 Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu 1.8.1 Cách tiếp cận 1.8.2 Phương pháp nghiên cứu .7 1.9 Ý nghĩa khoa học luận án 1.9.1 Về lí luận 1.9.2 Về thực tiễn 1.10 Những luận điểm bảo vệ .8 1.11 Những đóng góp luận án 1.12 Cấu trúc luận án 10 CHƯƠNG CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN DẠY HỌC CHO SINH VIÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA CÔNG NGHỆ TRÍ TUỆ NHÂN TẠO 11 Tóm tắt chương 11 1.1 Tổng quan nghiên cứu AI AIEd 11 1.1.1 Tình hình nghiên cứu giới 11 1.1.2 Tình hình nghiên cứu nước 18 1.1.3 Một số học kinh nghiệm hướng nghiên cứu 23 1.2 Các khái niệm liên quan đến đề tài 23 1.2.1 Khái niệm công cụ 23 1.2.2 Một số khái niệm khác liên quan .27 1.3 Cơ sở lí luận dạy học với hỗ trợ AI 29 1.3.1 Mơ hình dạy học với hỗ trợ công nghệ 29 1.3.2 Các thành tố trình dạy học 32 1.3.3 Những ứng dụng bật AI hỗ trợ dạy học .34 1.3.4 Tác động thách thức AI việc dạy học giáo dục đại học 35 1.3.5 Một số công cụ dạy học có hỗ trợ AI 38 1.4 Các lí thuyết phương pháp dạy học có liên quan 44 1.4.1 Lí thuyết kết nối .45 1.4.2 Dạy học tương tác 47 1.4.3 Dạy học kết hợp .49 1.5 Điều kiện triển khai dạy học với hỗ trợ AI 50 1.6 Thực trạng dạy học ngành CNTT với hỗ trợ AI 51 1.6.1 Mục đích khảo sát .51 1.6.2 Đối tượng .51 1.6.3 Nội dung 51 1.6.4 Phương pháp .52 1.6.5 Đánh giá thực trạng dạy học với hỗ trợ công nghệ AI 52 Tiểu kết chương 57 CHƯƠNG THIẾT KẾ DẠY HỌC VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA CƠNG NGHỆ TRÍ TUỆ NHÂN TẠO CHO SINH VIÊN NGÀNH CƠNG NGHỆ THƠNG TIN TRÌNH ĐỘ ĐẠI HỌC 59 Tóm tắt chương 59 2.1 Đặc điểm ngành Công nghệ thông tin nhu cầu đào tạo nhân lực ngành Công nghệ thông tin 59 2.1.1 Đặc điểm ngành Công nghệ thông tin 59 2.1.2 Nhu cầu đào tạo nhân lực ngành Công nghệ thông tin 60 2.2 Phân tích chương trình ngành Cơng nghệ thông tin 62 2.2.1 Mục tiêu 62 2.2.2 Chuẩn đầu tra 62 2.2.3 Phương pháp công cụ đánh giá 63 2.3 Nguyên tắc thiết kế dạy học với hỗ trợ AI 64 2.3.1 Đảm bảo tương tác người máy 64 2.3.2 Đảm bảo tính thống khoa học với việc sử dụng phương tiện dạy học khác 65 2.3.3 Đảm bảo tính hiệu 65 2.3.4 Đảm bảo tính gợi mở, định hướng cho người học 65 2.3.5 Đảm bảo nguyên tắc cấu trúc khóa học trực tuyến 65 2.4 Mơ hình dạy học với hỗ trợ AI cho sinh viên ngành Công nghệ thông tin65 2.4.1 Các hình thức dạy học 65 2.4.2 tin Mô hình dạy học với hỗ trợ AI cho sin viên ngành Công nghệ thông 68 2.5 Thiết kế khóa học học phần sở ngành với hỗ trợ AI 72 2.5.1 Môi trường phương tiện dạy học .72 2.5.2 Thiết kế học liệu số .72 2.6 Thiết kế hệ thống dạy học với hỗ trợ AI .77 2.6.1 Thiết kế tiến trình dạy học với hỗ trợ AI 77 2.6.2 Thiết kế website dạy học với hỗ trợ AI 80 2.6.3 Chatbot .84 2.6.4 Cá nhân hóa 94 2.7 Kịch dạy học với hỗ trợ công nghệ AI 101 Tiểu kết chương 103 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ .105 Tóm tắt chương 105 3.1 Mục đích, đối tượng, phương pháp thực nghiệm đánh giá 105 3.1.1 Mục đích thực nghiệm đánh giá 105 3.1.2 Địa điểm, đối tượng thực nghiệm đánh giá 105 3.1.3 Phương pháp thực nghiệm đánh giá 105 3.2 Đánh giá kết thực nghiệm .106 3.2.1 Phương pháp chuyên gia .106 3.2.2 Phương pháp điều tra thông tin 110 3.2.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 115 Tiểu kết chương 122 THẢO LUẬN 124 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .128 Kết luận 128 Kiến nghị 129 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 131 TÀI LIỆU THAM KHẢO 132 PHỤ LỤC 1: PHIẾU ĐIỀU TRA THỰC TRẠNG PHỤ LỤC 2: PHIẾU ĐIỀU TRA THỰC TRẠNG PHIẾU KHẢO SÁT GV PHỤ LỤC 3: PHIẾU KHẢO SÁT SINH VIÊN VỀ VIỆC SỬ DỤNG CHATBOT TRONG HỖ TRỢ HỌC TẬP PHỤ LỤC 4: PHIẾU XIN Ý KIẾN SINH VIÊN VỀ VIỆC AI HỖ TRỢ CÁ NHÂN HOÁ HỌC TẬP PHỤ LỤC 5: PHIẾU XIN Ý KIẾN CHUYÊN GIA .11 PHỤ LỤC 6: DANH SÁCH CHUYÊN GIA XIN Ý KIẾN 13 PHỤ LỤC 7: DANH SÁCH SINH VIÊN LỚP THỰC NGHIỆM NỘI DUNG ỨNG DỤNG CHATBOT HỖ TRỢ DẠY HỌC .16 PHỤ LỤC 8: DANH SÁCH SINH VIÊN LỚP ĐỐI CHỨNG NỘI DUNG ỨNG DỤNG CHATBOT HỖ TRỢ DẠY HỌC .18 PHỤ LỤC 9: DANH SÁCH SINH VIÊN LỚP THỰC NGHIỆM NỘI DUNG ỨNG DỤNG “CÁ NHÂN HOÁ” ĐỂ HỖ TRỢ DẠY HỌC 20 PHỤ LỤC 10: DANH SÁCH SINH VIÊN LỚP ĐỐI CHỨNG NỘI DUNG ỨNG DỤNG “CÁ NHÂN HOÁ” ĐỂ HỖ TRỢ DẠY HỌC 23 DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT * Từ tiếng Việt Từ viết tắt Đọc CNTT Công nghệ Thông tin CMCN Cách mạng công nghệ CTĐT Chương trình đào tạo ĐTĐM Điện tốn đám mây GDĐT Giáo dục đào tạo GV Giảng viên SV Sinh viên PPDH Phương pháp dạy học TTNT Trí tuệ nhân tạo * Từ tiếng Anh Từ viết tắt Viết đầy đủ Nghĩa tiếng Việt AI Artificial Intelligence Trí tuệ nhân tạo AR Augmented Reality tương tác thực ảo AIEd Artificial Intelligence in Education Trí tuệ nhân tạo giáo dục ChatGPT Chat Generative Pre-trained Transformer Tên hệ thống chatbot AI, mắt lần đầu vào tháng 11/2022 DLR Digital Learning Material, Digital Educational Resources hay Digital Learning Resources Thuật ngữ học liệu số IoT Internet of Things Internet vạn vật ICT Information & Communication Technologies Công nghệ Thông tin Truyền thông ITS Intelligent Tutoring Systems Hệ thống dạy học thông minh ML Machine learning Học máy SMAC Social, Mobile, Analytics Cloud Mạng xã hội, điện tốn đám mây, di động, phân tích dựa liệu lớn OLE Online Learning Environment Môi trường học tập trực tuyến OLI Open Learning Initiative Sáng kiến Học tập mở VR Virtual Realtime thực tế ảo STEM Science, Technology, Engineer, Math Một chương trình giảng dạy thiết kế để trang bị cho người học kiến thức kĩ liên quan đến lĩnh vực khoa học (Science), cơng nghệ (Technology), kĩ thuật (Engineer), tốn học (Math) KNN K-nearest Neighbor Tên thuật toán SPSS Statistical Package for the Social Sciences Tên phần mềm thống kê sử dụng phổ biến cho nghiên cứu điều tra xã hội học kinh tế lượng LMS Learner Management System Hệ thống quản trị người học MOOC Massive Open Online Course Khoá đào tạo từ xa OLMs Open Learner Models Mơ hình người học mở RM Recommendation module Module khuyến nghị