Cụ thể trong bài tham luận của Bộ trưởng PhùngXuân Nhạ tại Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ XIII, ngành giáo dục vẫncòn một số hạn chế, bất cập như sau Nguyễn Thị Hải Yến, 2022: Trang 16
INTERNET VẠN VẬT IOT
IoT là gì
IoT (Internet of Things) hay Internet vạn vật là hệ thống kết nối giữa các thiết bị tính toán, máy móc, và con người, cho phép truyền dữ liệu qua mạng mà không cần tương tác giữa người và máy tính Công nghệ IoT sử dụng cảm biến và phần mềm để các đồ vật và thiết bị có thể thu thập và trao đổi dữ liệu với nhau, mở rộng lợi ích của internet tới mọi đồ vật được kết nối, không chỉ giới hạn ở máy tính.
Tổng quan về IoT
1.2.1 Sự hình thành và phát triển của IoT
Năm 1982, đã có những ý tưởng thảo luận được đưa ra về việc tổ chức và xây dựng một mạng lưới các thiết bị thông minh.
Năm 1999, tại buổi thuyết trình của công ty Procter &
Gamble, nhà khoa học Kevin Ashton là người đầu tiên đề cập đến thuật ngữ Internet of Things.
Từ năm 2000 đến 2013, Internet vạn vật (IoT) đã được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, bao gồm thiết bị chăm sóc sức khỏe và đồ gia dụng Đến năm 2014, số lượng thiết bị máy móc và di động kết nối Internet đã vượt qua cả dân số toàn cầu.
1.2.2 Cấu trúc của một hệ thống IoT
Các thiết bị kết nối Internet bao gồm cảm biến, thiết bị di động, máy tính và nhiều loại thiết bị khác, cho phép người dùng tương tác và thu thập dữ liệu một cách hiệu quả.
Trạm kết nối (Gateways): Trạm kết nối đóng vai trò như một cầu nối giữa các thiết bị và hạ tầng mạng.
Hạ tầng mạng (Network and Cloud): Hạ tầng mạng và điện toán đám mây cung cấp khả năng lưu trữ và xử lý dữ liệu từ các thiết bị.
The Data Analysis and Processing Module (Services-Creation and Solution Layers) focuses on analyzing and processing data received from the network infrastructure to develop various services and solutions.
Các thành phần này làm việc cùng nhau để tạo nên một hệ thống IoT hoạt động hiệu quả.
Các thành phố toàn cầu đang triển khai IoT nhằm giảm tắc nghẽn giao thông, tối ưu hóa quy trình thu gom rác và theo dõi chất lượng không khí.
Home): IoT cho phép bạn hoàn toàn tự do cá nhân hóa ngôi nhà của mình theo ý muốn.
(Smart Vehicles): Xe thông minh hay xe tự lái có thể được gọi là phụ thuộc khá nhiều vào IoT.
(Smart Agriculture): Với IoT, những người nông dân sử dụng những công nghệ mới, giúp việc canh tác và nuôi trồng dễ dàng hơn.
Quản lý năng lượng: IoT giúp quản lý năng lượng một cách hiệu quả hơn.
IOT TRONG LĨNH VỰC GIÁO DỤC
Thực trạng ngành giáo dục hiện nay
Giáo dục đào tạo là động lực quan trọng thúc đẩy sự phát triển kinh tế, không chỉ ở Việt Nam mà còn trên toàn thế giới Việt Nam đặc biệt coi trọng việc nâng cao chất lượng giáo dục, với nỗ lực củng cố một nền giáo dục vững mạnh Trong những năm qua, Đảng và nhà nước đã chú trọng đầu tư mạnh mẽ vào lĩnh vực giáo dục để đảm bảo sự phát triển bền vững.
Hình 2.1.1 Sinh viên trong ngày lễ tốt nghiệp Đại Học
Trong những năm qua, giáo dục Việt Nam đã có những bước tiến quan trọng, góp phần nâng cao tri thức và đào tạo nguồn nhân lực cho sự phát triển đất nước Tuy nhiên, nền giáo dục vẫn tồn tại nhiều yếu kém và bất cập, được chỉ ra rõ ràng trong bài tham luận của Bộ trưởng Phùng Xuân Nhạ tại Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ XIII Những hạn chế này cần được khắc phục để nâng cao chất lượng giáo dục và đáp ứng nhu cầu phát triển của xã hội.
Công tác quản lý nhà nước và quản trị nhà trường hiện vẫn còn nhiều bất cập, với trách nhiệm chưa được phân định rõ ràng Việc kiện toàn Hội đồng trường tại các cơ sở giáo dục đại học diễn ra chậm, dẫn đến hoạt động chưa thực chất và chưa phát huy hiệu quả vai trò của Hội đồng trường.
Tình trạng thừa, thiếu giáo viên cục bộ vẫn chưa được khắc phục triệt để ở một số địa phương, dẫn đến chất lượng đội ngũ giáo viên không đồng đều Nhiều giáo viên chưa đáp ứng được yêu cầu đổi mới, và có trường hợp giáo viên vi phạm đạo đức nghề nghiệp, gây bức xúc trong xã hội.
Quy hoạch mạng lưới cơ sở giáo dục mầm non và phổ thông tại một số địa phương chưa hợp lý, dẫn đến tình trạng thiếu trường lớp ở khu đô thị và khu công nghiệp Nhiều thành phố lớn đang gặp khó khăn trong việc tìm đất xây dựng trường học, trong khi quy hoạch các cơ sở giáo dục đại học và sư phạm vẫn diễn ra chậm chạp.
Hệ thống quản lý và khai thác dữ liệu trong ngành giáo dục hiện vẫn chưa đồng bộ, ảnh hưởng đến công tác quản lý và dạy học Nhiều khu vực, đặc biệt là vùng sâu, vùng xa và những nơi có điều kiện kinh tế - xã hội khó khăn, còn thiếu hạ tầng công nghệ thông tin và thiết bị kết nối, không đáp ứng được yêu cầu chuyển đổi số.
Công tác truyền thông về giáo dục hiện đang gặp nhiều hạn chế, chưa tạo ra sự đồng thuận cao trong xã hội khi triển khai các chính sách mới Truyền thông nội bộ trong ngành giáo dục cũng chưa hiệu quả, dẫn đến những ý kiến trái chiều ngay trong đội ngũ giáo viên khi thực hiện các chính sách mới.
Những vấn đề và hạn chế trong nền giáo dục Việt Nam không thể được giải quyết chỉ bằng các giải pháp cục bộ và tạm thời Cần có một chiến lược dài hạn, đồng bộ và hệ thống để đi vào bản chất của vấn đề Để khắc phục tình trạng này, lãnh đạo và những người làm giáo dục cần có cái nhìn toàn diện, đầy đủ và khách quan, như đã được nêu trong các văn kiện của Đảng.
Trong thời đại kỹ thuật số hiện nay, ngành giáo dục đang bước vào một kỷ nguyên mới nhờ sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ Xu hướng giáo dục đang chuyển mình theo hướng thông minh hơn, nhanh nhạy hơn và tiết kiệm chi phí hơn, thông qua việc cải tiến phương pháp giảng dạy, nâng cấp thiết bị hỗ trợ học tập và nâng cao trải nghiệm cho học sinh, sinh viên và những người tham gia đào tạo.
Mối liên hệ giữa IoT và ngành giáo dục
Chúng ta đang sống trong thời đại công nghệ, nơi mà các vật thể xung quanh ngày càng trở nên thông minh và kết nối dữ liệu Sự phát triển của internet đã mang lại những thay đổi đáng kể cho tình trạng giáo dục trong những năm gần đây Internet of Things (IoT) đã được áp dụng vào các hoạt động của trường học, cải thiện phương pháp giảng dạy và cơ sở vật chất phục vụ cho quá trình học tập.
IoT đang phát triển mạnh mẽ trong lĩnh vực giáo dục, mang đến những thay đổi đáng kể cho nền giáo dục hiện tại và tương lai Sự ứng dụng của công nghệ IoT không chỉ nâng cao trải nghiệm học tập mà còn cải thiện quản lý giáo dục, tạo ra môi trường học tập thông minh và hiệu quả hơn.
Dựa theo€Nghiên cứu thị trường đã xác minh, quy mô thị trường ước tính của IoT trong giáo dục được đánh giá là
Dự báo thị trường IoT trong giáo dục sẽ tăng từ 6,05 tỷ USD vào năm 2020 lên 26,8 tỷ USD vào năm 2028, với tỷ lệ tăng trưởng hàng năm (CAGR) đạt 20,06% Sự tích hợp công nghệ IoT trong giáo dục hứa hẹn sẽ cải thiện sự tham gia của học sinh và đảm bảo an ninh trong khuôn viên trường IoT không chỉ nâng cao chất lượng giáo dục mà còn mang lại giá trị gia tăng cho cấu trúc và môi trường giáo dục.
Ngành giáo dục đang nhanh chóng áp dụng các thiết bị IoT vào quá trình dạy và học, cho thấy sự thích ứng linh hoạt của mình Các giải pháp IoT trong giáo dục không chỉ nâng cao chất lượng giáo dục toàn cầu mà còn làm cho việc học trở nên đơn giản và dễ tiếp cận cho mọi người Với những lợi ích và tiềm năng to lớn mà IoT mang lại, đầu tư vào lĩnh vực giáo dục là một quyết định đáng giá.
Tác động của IoT đối với ngành giáo dục
2.3.1 Quản lí trường học tiên tiến
Thiết bị IoT đang mang lại hiệu quả cao trong giáo dục, đặc biệt trong việc quản lý an ninh, giám sát nguồn cung cấp, và theo dõi tài sản Việc ứng dụng IoT không chỉ giúp tiết kiệm chi phí cho các trường học mà còn nâng cao chất lượng quản lý và giảng dạy.
Nâng cao hiệu quả quản lý tài sản của trường học
IoT có khả năng nâng cao hiệu quả quản lý tài sản trong trường học thông qua việc giám sát và theo dõi tài sản theo thời gian thực Các thiết bị IoT như cảm biến và hệ thống giám sát có thể được triển khai để theo dõi các tài sản như máy tính, máy chiếu, bàn ghế, sách vở và đồ dùng dạy học, từ đó đảm bảo việc sử dụng tài sản một cách hiệu quả và tiết kiệm.
IoT mang lại cách thức dạy và học mới, đồng thời giúp quản lý chi phí hiệu quả bằng cách tối ưu hóa việc bảo trì và sửa chữa tài sản hiện có Khi thông tin về tình trạng tài sản của trường học được cập nhật, quản lý có thể tiến hành các biện pháp sửa chữa kịp thời, từ đó gia tăng tuổi thọ và hiệu quả sử dụng của tài sản.
IoT không chỉ đơn thuần cải thiện việc quản lý tài sản trong trường học mà còn mang lại lợi ích tiết kiệm chi phí và tối ưu hóa hiệu quả sử dụng tài sản hiện có.
Tiết kiệm chi phí và tối ưu hóa quy trình quản lý của trường học
IoT giúp trường học tiết kiệm chi phí và tối ưu hóa quy trình quản lý bằng cách:
IoT giúp giảm chi phí năng lượng cho trường học và hạn chế tác động đến môi trường bằng cách tự động điều chỉnh hệ thống điện, ánh sáng và điều hòa không khí dựa trên dữ liệu thu thập được.
Tối ưu hóa quy trình quản lý trong trường học nhờ IoT giúp tự động hóa các hoạt động như kiểm tra an ninh, giám sát môi trường, quản lý tài sản và vận chuyển Điều này không chỉ giảm thời gian và chi phí cho các hoạt động quản lý mà còn nâng cao hiệu quả quản lý, tạo ra môi trường học tập an toàn và tiện nghi hơn cho học sinh và giáo viên.
IoT giúp giảm tỷ lệ hư hỏng và sửa chữa trong trường học bằng cách giám sát và theo dõi các thiết bị, từ đó phát hiện sớm các vấn đề phát sinh.
IoT nâng cao hiệu quả sử dụng tài sản trong trường học bằng cách giám sát và theo dõi các tài sản, đảm bảo chúng được sử dụng đúng cách và kéo dài tuổi thọ.
IoT giúp trường học tiết kiệm chi phí và tối ưu hóa quy trình quản lý, làm cho các hoạt động quản lý trở nên dễ dàng và chính xác hơn.
2.3.2 Tăng mức độ tương tác của sinh viên
Hiện nay, nhiều trường học đang chuyển mình sang áp dụng các kỹ thuật số hiện đại trong dạy học, thay thế cho phương pháp truyền thống Sự hỗ trợ từ các thiết bị IoT giúp lớp học trở nên hiệu quả và hấp dẫn hơn, tạo điều kiện kết nối phản hồi tức thì với sinh viên.
IoT có khả năng kết nối tất cả các trường học và học viện trên toàn cầu, mang đến trải nghiệm học tập sâu sắc hơn cho người học Công nghệ này giúp sinh viên kết hợp lý thuyết với ứng dụng thực tiễn, cho phép họ học theo tốc độ riêng và giao tiếp hiệu quả với bạn bè cũng như giáo viên Sự sáng tạo của giáo viên cũng được nâng cao, giúp họ tập trung vào việc phát triển chương trình giảng dạy Nhờ vào những cơ hội học tập cải thiện, thời gian tiếp thu lý thuyết của học viên giảm thiểu, đồng thời thu hút và khuyến khích học sinh, sinh viên tham gia học tập một cách chủ động, thay vì chỉ đơn thuần "nghe giảng" theo phương pháp truyền thống.
2.3.3 Thúc đẩy trải nghiệm học tập của sinh viên
Công nghệ IoT nâng cao trải nghiệm học tập cho học sinh và giáo viên thông qua việc tạo ra các hoạt động học tập tương tác và phong phú, đồng thời hỗ trợ giáo viên trong việc quản lý và giám sát hiệu quả các hoạt động học tập.
Hình 2.3.3.1 Trải nghiệm của sinh viên ở hội thảo ứng dụng IoT trong lĩnh vực tự động hóa
Với sự phát triển của công nghệ IoT, học sinh có khả năng tương tác tự nhiên hơn với môi trường học tập nhờ vào kết nối giữa các thiết bị và cảm biến Đồng thời, giáo viên cũng có thể quản lý và giám sát hoạt động học tập một cách hiệu quả hơn.
Với sự trợ giúp của công nghệ IoT, giáo viên có khả năng tạo ra những trải nghiệm học tập tương tác và phong phú hơn, đồng thời quản lý và giám sát hiệu quả các hoạt động học tập Điều này không chỉ nâng cao chất lượng giáo dục mà còn cải thiện trải nghiệm học tập cho cả học sinh và giáo viên.
Ngày nay, số lượng sinh viên tại các trường Đại học và Cao đẳng trên toàn quốc ngày càng đông, điều này khiến cho việc giám sát và quản lý từng sinh viên trở nên khó khăn An toàn của sinh viên luôn là ưu tiên hàng đầu của các cơ sở giáo dục Nhờ vào sự hỗ trợ của các thiết bị bảo mật IoT như hệ thống giám sát video và công nghệ định vị 3D, việc theo dõi và đảm bảo an toàn cho học sinh, sinh viên trở nên hiệu quả hơn.
24/7 và mọi sự chuyển động thể được báo cáo lại bất cứ lúc nào (ĐỗTrung Thành, 2023)
Ứng dụng của IoT trong ngành giáo dục
Công nghệ IoT đang được áp dụng hiệu quả trong giáo dục, nâng cao tính năng động trong học tập của học sinh và sinh viên IoT giúp giáo dục trở nên thực tế và hiệu quả hơn, đồng thời phá vỡ rào cản giữa sinh viên và giáo viên, cũng như giữa các trường học Một trong những ứng dụng IoT nổi bật hiện nay trong giáo dục là OhStem Education (2022).
2.4.1 Phương tiện, thiết bị dạy học thông minh
Khi đề cập đến ứng dụng IoT trong giáo dục, sự kết hợp giữa các thiết bị thông minh kết nối Internet và công nghệ kỹ thuật số đóng vai trò quan trọng.
Các nền tảng giáo dục ngày nay đang được điều chỉnh nhờ vào IoT:
Các thiết bị như sách điện tử có thể tải xuống và có sẵn các tính năng thu phóng và lưu
Bảng thông minh là một giải pháp thay thế hiệu quả cho bảng đen truyền thống, cho phép giáo viên không chỉ viết bằng bút dạ mà còn hiển thị hình ảnh và đồ họa liên quan đến chủ đề giảng dạy.
Hệ thống giáo dục truyền thống đang được cải cách nhờ vào các công nghệ hiện đại như hệ thống ra lệnh bằng giọng nói cho giáo viên, ghi chú chuyển lời nói thành văn bản cho học sinh, camera an ninh thông minh, xe buýt học đường với theo dõi GPS, máy tính bảng, máy báo động thiên tai và điện thoại thông minh Những ứng dụng IoT trong giáo dục này đang thay đổi cách thức hoạt động của các trường học, nâng cao hiệu quả giảng dạy và đảm bảo an toàn cho học sinh.
Các ứng dụng IoT trong giáo dục mang lại sự tiện lợi và an toàn cho học sinh, giáo viên và phụ huynh, giúp họ dễ dàng truy cập thông tin và tài nguyên học tập.
2.4.2 Máy điểm danh tự động
Sự chuyên cần của học sinh là một trong những mối quan tâm hàng đầu trong giáo dục Công nghệ IoT có thể cung cấp các giải pháp hiệu quả để ghi lại sự tham dự, chẳng hạn như sử dụng thẻ từ, thẻ thông minh hoặc hệ thống điểm danh bằng nhận diện khuôn mặt Những phương pháp này giúp giáo viên tiết kiệm thời gian và giảm thiểu sai sót trong việc điểm danh Đặc biệt, với các trường có số lượng học sinh lớn, ứng dụng IoT trong giáo dục sẽ là một khoản đầu tư đáng giá.
Hình 2.4.2 Mô phỏng hệ thống điểm danh tự động bằng nhận diện khuôn mặt
Hình 2.4.3.1 Thiết bị báo cháy tự động 2.4.4 Học từ xa
Các hệ thống IoT hỗ trợ lưu trữ và xử lý dữ liệu trên đám mây, cho phép người dùng dễ dàng truy cập từ bất kỳ đâu thông qua ID và mật khẩu do tổ chức cung cấp, giúp việc dạy và học trở nên đơn giản hơn.
2.4.5 Hệ thống trang bị AR (3)
Thực tế ảo là một phiên bản nâng cao của thế giới thực, được tạo ra với sự hỗ trợ của công nghệ máy tính Các thiết bị và hệ thống IoT có thể tối ưu hóa hiệu quả thông qua việc áp dụng công nghệ thực tế tăng cường (AR).
Hình 2.4.5.1 Công nghệ ảo AR - Bước tiến mới trong giáo dục thông minh
AR kết hợp đồ họa và âm thanh cùng hệ thống phần mềm có khả năng cung cấp hình ảnh 3D cho các chủ đề giảng dạy, mang lại hiệu quả cao hơn so với việc chỉ giảng dạy lý thuyết đơn thuần Ứng dụng này giúp nâng cao trải nghiệm học tập và tăng cường sự hiểu biết cho người học.
IoT trong giáo dục này có thể là xu hướng mới trong tương lai của ngành giáo dục.
Các ứng dụng IoT trong ngành giáo dục
Việt Nam đang nỗ lực nâng cao chất lượng giáo dục toàn cầu, giúp việc dạy và học trở nên đơn giản và dễ tiếp cận cho mọi người Sự tương tác giữa các cá nhân ngày càng được cải thiện, nhờ vào những lợi thế và tiềm năng rộng lớn của Internet vạn vật (IoT), điều này cho thấy tầm quan trọng của việc đầu tư vào lĩnh vực này.
TRIỂN KHAI IOT TRONG GIÁO DỤC VỚI SMART CLASSROOM
Khái niệm về smart classroom
Phòng học thông minh là lớp học được trang bị công nghệ giáo dục tiên tiến, mang đến cho sinh viên cơ hội học tập và trải nghiệm trong môi trường hiện đại, điều mà các lớp học truyền thống không thể cung cấp (Kaili Lu, 2021)
Hình 3.1.1: Mô hình lớp học thông minh
Cách thức hoạt động và hệ thống thiết bị để vận hành
Lớp học thông minh hoạt động dựa trên Internet of Things (IoT), kết nối các thiết bị trong phòng học và cho phép điều khiển chúng thông qua giọng nói hoặc các thiết bị thông minh như điện thoại và máy tính.
Hệ thống thiết bị cần để hoạt động một lớp học thông minh:
Thiết bị phát sóng wifi, ngoài ra còn cần dây cáp mạng để ổn định đường truyền internet trong phòng học
Thiết bị điểm danh bằng vân tay
Các thiết bị công nghệ hỗ trợ dạy học:
Màn hình tương tác thông Máy tính dành cho học
Hệ thống camera ghi hình, trợ giảng, dự giảng từ xa
Phần mềm dạy học trực tuyến và quản lí học sinh
Tủ sạc máy tính và bảo quản các thiết bị di động
Trong một phòng học thông minh, có một số phần mềm cần thiết để nâng cao hiệu quả giảng dạy và học tập Đầu tiên, phần mềm hỗ trợ soạn thảo và trình bày bài giảng giúp giáo viên tạo ra các bài giảng hấp dẫn và dễ hiểu Tiếp theo, phần mềm hội thảo trực tuyến cho phép tổ chức các buổi học từ xa, kết nối giáo viên và học sinh một cách linh hoạt Ngoài ra, phần mềm quản lý lớp học giúp theo dõi tiến độ học tập và quản lý thông tin của học sinh một cách
Trong lớp học thông minh, việc giảng dạy diễn ra hoàn toàn trên các thiết bị thông minh như máy tính và điện thoại, cho phép giáo viên điều hành và giám sát bài học một cách dễ dàng Giáo viên có thể nhanh chóng chuyển slide từ máy tính của mình sang máy của học sinh, tiết kiệm thời gian và tạo điều kiện thuận lợi cho việc tiếp nhận tài liệu Học sinh tham gia thảo luận và trao đổi nhóm qua phần mềm quản lý lớp học, trong khi dữ liệu học tập được tự động tổng hợp và hiển thị dưới dạng số liệu thống kê và biểu đồ nhờ vào Internet of Things Điều này giúp giáo viên nhận diện những điểm hạn chế trong học tập của học sinh Ngoài ra, camera giám sát sẽ ghi lại hoạt động của học sinh trong phòng thi, thông báo cho giám thị khi phát hiện gian lận và tự động trừ điểm theo mức độ vi phạm đã được cài đặt trước.
Ưu điểm và hạn chế của smart classroom
Năm ưu điểm chính của smart classroom bao gồm:
Kết hợp giữa các không gian học tập “Thực” và “Ảo”
Cung cấp thông tin và các công nghệ giao tiếp, tài nguyên học tập và hỗ trợ tương tác cho nhiều loại hình giáo dục khác nhau
Cho phép lưu trữ, thu thập, tính toán và phân tích dữ liệu học tập của từng học sinh, nhằm cung cấp phương pháp học tập phù hợp nhất cho từng cá nhân.
Tạo ra không gian mở, mang đến cho người học tinh thần học tập thực sự.
Lưu lại bài giảng trong quá trình học giúp học sinh có thể dễ dàng xem lại những phần chưa hiểu (Kaili Lu, 2021)
Smart classroom không chỉ nâng cao sự tương tác giữa giáo viên và học sinh mà còn cải thiện chất lượng dạy học, mang đến cho học sinh những trải nghiệm trực quan hơn Hệ thống này cũng tạo điều kiện thuận lợi cho việc kiểm tra và đánh giá kết quả học tập một cách chính xác.
Hình 3.3.1 Mọi người sẽ ngồi theo nhóm để dễ dàng trao đổiNhược điểm:
Do công nghệ còn khá mới ở một số nước nên sẽ gây khó khăn trong việc sử dụng.
Chi phí đầu tư cho thiết bị công nghệ tốn kém và phức tạp.
Phụ thuộc nhiều vào kĩ năng của giáo viên.
Yêu cầu kết nối mạng do vậy lớp học có thể bị gián đoạn khi sóng yếu.Nhiều thiết bị điện tử khó vận hành.
THỰC TRẠNG HIỆN NAY VÀ GIẢI PHÁP KHẮC PHỤC NHỮNG NHƯỢC ĐIỂM CỦA PHÒNG HỌC THÔNG MINH
Thực trạng hiện nay
Một số quốc gia phát triển, như Hàn Quốc, đang tiên phong trong việc thử nghiệm và áp dụng mô hình Smart Classroom vào giảng dạy Trường tiểu học Charmsaem tại thành phố Sejung là một trong những địa điểm đầu tiên triển khai mô hình này, với các tường kính trong suốt vừa làm màn hình hiển thị vừa là bảng học Những bức tường thông minh này có khả năng lưu trữ và chia sẻ các hoạt động của học sinh trong lớp Mặc dù được thành lập vào năm 2010, trường đã nhanh chóng tạo ra bước ngoặt đáng kể, đưa công nghệ phòng học thông minh đến với cộng đồng toàn cầu.
Trả lời câu hỏi của phỏng vấn của VietNamNet, ông Đinh Trung Đức, Phó Giám đốc điều hành Nexta cho biết, chi phí để đầu tư một 4
Smart classroom gồm máy tính bảng cho học sinh, thiết bị giảng dạy cho giáo viên và bảng tương tác thông minh sẽ rơi vào khoảng từ 200 -
300 triệu đồng Mỗi lớp học sẽ phục vụ được cho khoảng 40 học sinh.
Khảo sát của Nexta tại Trường tiểu học Chu Văn An (Hà Nội) cho thấy 97% học sinh cảm thấy hứng thú khi học tập trong lớp học thông minh Sự sáng tạo của các em cũng được nâng cao, với khối lượng luyện tập trong các lớp học thông minh gấp 3 lần so với lớp học truyền thống.
Theo ông Đinh Trung Đức, lớp học chuyển đổi số sẽ trở thành xu hướng nổi bật tại Việt Nam Trong thời gian tới, nhiều trường học sẽ nghiên cứu và áp dụng mô hình này để đáp ứng nhu cầu giáo dục hiện đại.
Mặc dù mô hình lớp học thông minh đang ngày càng được chú ý, nhưng việc triển khai vẫn gặp khó khăn do thiếu định nghĩa rõ ràng về lớp học chuyển đổi số, gây khó khăn cho các trường trong việc xác định hướng đầu tư Trong khi các thành phố lớn đã quen thuộc với mô hình này, thông tin về lớp học chuyển đổi số tại các tỉnh vẫn còn hạn chế, dẫn đến sự hiểu biết không đầy đủ và không chính xác về mô hình này.
Lớp học chuyển đổi số không chỉ đơn thuần là việc trang bị laptop và tablet cho lớp học; mà còn cần có sự hướng dẫn cụ thể cho giáo viên và học sinh trong việc ứng dụng công nghệ vào giảng dạy và học tập Ông Đinh Trung Đức nhấn mạnh tầm quan trọng của các mô hình Smart classroom hoàn chỉnh để giải quyết vấn đề này.
Giải pháp khắc phục
4.2.1 Các vấn đề cần khắc phục
Các giai đoạn lắp đặt các thiết bị số trong phòng học:
Lắp đặt các thiết bị thông minh trong lớp học không hề đơn giản, vì cần đảm bảo sự kết nối và hỗ trợ lẫn nhau để tối ưu hóa hiệu quả sử dụng Điều này không chỉ giúp giáo viên và sinh viên dễ dàng tiếp cận công nghệ mà còn là mối quan tâm hàng đầu của các nhà quản trị giáo dục.
Yêu cầu về trình độ và kĩ năng chuyên môn, sử dụng công nghệ thông tin của giáo viên
Trong quá trình thử nghiệm và áp dụng phương pháp giảng dạy mới, nhiều giáo viên, đặc biệt là những người lớn tuổi, gặp khó khăn do thiếu kiên nhẫn hoặc đã quen với phương pháp truyền thống Điều này tạo ra thách thức trong việc thích nghi với các phương pháp giảng dạy hiện đại.
Phòng học thông minh kết hợp các công cụ dạy và học thông qua việc kết nối các thiết bị số như máy tính và máy chiếu Để tận dụng hiệu quả các thiết bị này, giáo viên cần thành thạo các kỹ năng mềm về công nghệ thông tin và áp dụng chúng vào quá trình giảng dạy.
Tăng cường kiểm tra các thiết bị trong phòng học, bảo trì các phần mềm, bảo vệ thiết bị
Các thiết bị điện tử công nghệ có thể gặp hỏng hóc hoặc bị tấn công bởi virus trong quá trình sử dụng, do đó, việc kiểm tra và bảo trì định kỳ là rất cần thiết để đảm bảo không làm gián đoạn quá trình dạy học Hơn nữa, khả năng phủ sóng internet trong phòng học và việc sử dụng dây cáp mạng cũng đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì chất lượng giảng dạy.
Phòng học thông minh không thể thiếu internet, vì tất cả các thiết bị và thao tác đều phụ thuộc vào kết nối mạng Tuy nhiên, một thách thức lớn là mạng không phải lúc nào cũng đáp ứng đủ cho số lượng máy móc lớn trong lớp học Do đó, cần đề ra các phương án và giải pháp để khắc phục nhược điểm này, đảm bảo máy móc hoạt động bình thường và quá trình học tập diễn ra hiệu quả.
Kiểm soát âm học là một yếu tố quan trọng trong thiết kế phòng học thông minh Việc quản lý thời gian âm vang và tiếng ồn từ bên ngoài cũng như bên trong lớp học giúp giảm thiểu hiệu ứng tiếng vang, từ đó nâng cao chất lượng âm thanh và trải nghiệm học tập cho học sinh.
Các phòng học cần được chiếu sáng đầy đủ, có thể sử dụng ánh sáng tự nhiên hoặc nhân tạo Cường độ ánh sáng và nhiệt độ màu cần được điều chỉnh phù hợp với từng hoạt động trong lớp học, nhằm tạo ra bầu không khí học tập hiệu quả Ví dụ, ánh sáng ấm giúp tạo cảm giác thoải mái cho các hoạt động nhóm, trong khi ánh sáng xanh lạnh giúp duy trì sự chú ý trong các bài giảng.
Kiểm soát chất lượng không khí, bao gồm mức O2, nhiệt độ và độ ẩm, là yếu tố quan trọng trong lớp học thông minh Để đảm bảo môi trường học tập hiệu quả, cần duy trì các thông số này trong phạm vi mong muốn, vì nếu lớp học quá nóng, quá lạnh hoặc thiếu O2, sẽ ảnh hưởng tiêu cực đến khả năng tiếp thu bài giảng của học sinh và làm giảm hiệu suất của các thiết bị công nghệ.
4.2.2 Giải pháp khắc phục trong tương lai Để tăng cường ứng dụng công nghệ phòng học thông minh trong hoạt động giảng dạy hiệu quả, cần có cơ chế, chính sách phù hợp sau:
Tổ chức các lớp tập huấn, bồi dưỡng kiến thức và nâng cao năng lực ứng dụng công nghệ thông tin.
Xây dựng kế hoạch, kiểm tra về trình độ sử dụng phần mềm thông qua đó đánh giá được chất lượng giáo viên.
Sử dụng mạng không dây:
Kết nối internet hiệu quả giúp học sinh và giảng viên truy cập tài liệu và phương tiện trực tuyến dễ dàng hơn Giảng viên có thể sử dụng ứng dụng trực tuyến để giảng dạy, trong khi học sinh thuận tiện tiếp cận tài nguyên từ giáo viên mà không gặp sự cố khi không có dây cáp mạng.
Để bảo vệ an toàn cho học sinh và sinh viên, việc cài đặt các thiết bị bảo mật cùng với chính sách bảo mật nghiêm ngặt là rất cần thiết Điều này giúp ngăn chặn xâm nhập và mất dữ liệu hiệu quả.
Cải thiện cơ sở vật chất là rất quan trọng, bao gồm việc sử dụng bàn ghế học tập gọn nhẹ có thể gấp lại để dễ dàng vận chuyển và tạo không gian thoải mái cho phòng học Bên cạnh đó, lắp đặt đèn ánh sáng trắng mát với nhiệt độ từ 4600K - 6500K sẽ giúp tăng cường khả năng nhìn bài rõ ràng và giảm thiểu tác hại cho mắt.
Để cải thiện chất lượng âm thanh, việc cài đặt hệ thống âm thanh tốt là rất quan trọng Đồng thời, xây dựng tường chắn tiếng ồn cũng cần thiết để ngăn chặn tiếng ồn từ bên ngoài, giúp việc phát biểu và giảng dạy trở nên dễ dàng hơn, mang lại cảm giác thoải mái cho người nghe.
Lắp đặt các thiết bị số theo sơ đồ sẽ không làm tốn thời gian cho việc sắp xếp các thiết bị số cho khoa học.
Phòng học thông minh gặp nhiều khó khăn và hạn chế trong quá trình triển khai Do đó, việc sử dụng và làm việc với mô hình này cần được thực hiện từng bước và trong một khoảng thời gian dài để đạt hiệu quả tối ưu.
QUẢN TRỊ RỦI RO VÀ TƯƠNG LAI PHÁT TRIỂN CỦA SMART CLASSROOM
Quản trị rủi ro
Smart Classroom là một giải pháp giáo dục tiềm năng, mang lại nhiều lợi ích cho quá trình học tập Tuy nhiên, việc triển khai công nghệ này cũng tiềm ẩn những rủi ro từ nhiều khía cạnh khác nhau.
Một trong những mối lo ngại lớn nhất khi sử dụng thiết bị Smart Classroom là vấn đề bảo mật và quyền riêng tư Việc kết nối nhiều phần mềm trên hệ thống đám mây có thể dẫn đến rủi ro xâm nhập trái phép và tấn công mạng Điều này ảnh hưởng nghiêm trọng đến việc quản lý thông tin cá nhân trong các trường học Do đó, việc đảm bảo an toàn dữ liệu cá nhân và xây dựng kế hoạch dự phòng cho các cuộc tấn công mạng là điều cần thiết.
Việc triển khai Smart Classroom yêu cầu một khoản đầu tư lớn cho thiết bị phần cứng, phần mềm quản lý và cơ sở hạ tầng Điều này đặc biệt quan trọng đối với các trường học trọng điểm Quốc gia và các trường chuyên.
Nhiều trường học ở nông thôn và vùng sâu vùng xa vẫn gặp khó khăn trong việc đáp ứng chi phí sử dụng thiết bị công nghệ Hơn nữa, chi phí bảo trì hệ thống cũng là một thách thức lớn.
Việc triển khai lớp học thông minh yêu cầu đội ngũ quản lý trường học có trình độ kỹ thuật cao để đảm bảo việc quản lý và bảo trì hiệu quả các thiết bị IoT.
Một số giảng viên vẫn gặp khó khăn trong việc ứng dụng công nghệ thông tin, gây ra bất cập trong quá trình giảng dạy Do đó, các trường học cần xây dựng kế hoạch dài hạn nhằm nâng cao kỹ năng cho đội ngũ quản lý và giảng viên, giúp họ cập nhật theo xu hướng công nghệ mới nhất Điều này sẽ đảm bảo hệ thống Smart Classroom của trường hoạt động hiệu quả trong tương lai.
5.1.2 Vấn đề của sinh viên gia đình, đặc biệt là các hộ gia đình ở nông thôn có điều kiện kinh tế thấp, thu nhập còn hạn chế, không đủ khả năng kết nối internet thì sinh viên sẽ không thể học tập bằng thiết bị này được Hay ở những nơi có đường truyền thấp việc học sẽ bị gián đoạn, không thể truy cập khiến việc tiếp thu kiến thức của các bạn sinh viên không có chất lượng, trở nên khó khăn.
Thời gian sử dụng thiết bị công nghệ trong học tập đang trở thành mối quan tâm lớn cho phụ huynh và học sinh Việc sử dụng kéo dài có thể ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe, dẫn đến tình trạng thiếu tập trung, mệt mỏi, căng thẳng và hoa mắt.
“nghiện” và rút ngắn khoảng cách giữa sinh viên và các thành viên trong gia đình.
Việc học cần sự kết hợp giữa lý thuyết và thực hành, bao gồm các bài tập thực hành, thí nghiệm và các môn học yêu cầu kỹ năng thao tác Học qua Smart Classroom có thể làm giảm kỹ năng vận động và thao tác của sinh viên, đồng thời gây khó khăn trong việc truyền đạt và đánh giá cảm xúc, thái độ cũng như ý tưởng Ngoài ra, một số vấn đề cần thảo luận sẽ khó được giải quyết và trao đổi một cách thỏa đáng trong môi trường này.
Thái độ của sinh viên hiện nay cho thấy sự phụ thuộc vào các thiết bị kết nối Internet để học tập và giải trí, điều này làm tăng nguy cơ tiếp cận với nội dung độc hại Nhiều sinh viên dễ bị ảnh hưởng bởi các trang web chứa đựng nội dung đồi trụy hoặc thông tin phản động Bên cạnh đó, một số sinh viên còn thể hiện sự lười biếng và thiếu trách nhiệm trong việc học, thường đổ lỗi cho các yếu tố như đường truyền kém, tiếng ồn, hay bài giảng khó hiểu.
Tương lai phát triển
Smart Classroom, hay "phòng học thông minh", là mô hình giáo dục đang phát triển mạnh mẽ trên toàn cầu, đặc biệt tại Việt Nam, nơi nhiều trường học đã thử nghiệm và nhận được phản hồi tích cực từ học sinh và giáo viên Trong bối cảnh bình thường mới, Smart Classroom cho thấy hiệu quả rõ rệt trong việc kết hợp học trực tiếp và trực tuyến, giúp học sinh linh hoạt tham gia vào buổi học và đảm bảo chất lượng đào tạo trong thời gian dịch bệnh Với sự phát triển không ngừng của công nghệ, Smart Classroom được dự đoán sẽ trở thành mô hình lớp học của tương lai.
Xu hướng ứng dụng công nghệ thông tin trong giáo dục ngày càng gia tăng, đặc biệt với sự ảnh hưởng mạnh mẽ của Internet of Things (IoT) Các tổ chức giáo dục đang tích cực áp dụng hệ sinh thái IoT cùng với các kỹ thuật như thực tế tăng cường và điện toán đám mây Nhờ vào việc tích hợp công nghệ IoT, môi trường học tập trở nên thông minh và kết nối hơn bao giờ hết Khi nhắc đến IoT trong giáo dục, ta có thể hình dung đến những lớp học thông minh tiên tiến, bảng kỹ thuật số và hệ thống điều khiển bằng giọng nói.
Hiện nay, mô hình phòng học thông minh (Smart Classroom) đang phát triển mạnh mẽ và mang lại hiệu quả rõ rệt cho ngành giáo dục Đây là giải pháp giáo dục kết nối các thiết bị tiên tiến, được quản lý bởi phần mềm hiện đại với nhiều tính năng thông minh, phù hợp với môi trường giáo dục Trong bối cảnh bình thường mới, lớp học thông minh cho phép học sinh linh hoạt tham gia học trực tiếp kết hợp trực tuyến, góp phần đảm bảo chất lượng đào tạo trong thời gian dịch bệnh Với sự phát triển không ngừng của công nghệ, Smart Classroom dự đoán sẽ trở thành mô hình lớp học phổ biến trong tương lai.
Bài tập lớn này nghiên cứu ứng dụng của IoT trong giáo dục, đặc biệt là hệ thống phòng học thông minh (Smart classroom) Nhóm chúng tôi đã tổng quan về IoT trong đời sống và giáo dục, sau đó tìm hiểu chi tiết về cách thức hoạt động của Smart classroom, giới thiệu các thiết bị điều khiển, và phân tích ưu nhược điểm của công nghệ này Chúng tôi cũng nêu ra các giải pháp khắc phục và tiềm năng phát triển trong tương lai Hy vọng bài báo cáo sẽ bổ sung kiến thức về IoT và giá trị của nó đối với nền giáo dục, đồng thời thúc đẩy sự phổ biến và phát triển của hệ thống Smart classroom tại Việt Nam.