Từ cách mạng công nghiệp 4.0 đến giáo dục 4.0

Kỹ thuật - Công nghệ NGHIÊN CỨU TRAO ĐỔI TỪ CÁCH MẠNG CÔNG NGHIỆP 4.0 ĐẾN GIÁO DỤC 4.0 TS Hồng Xn Thảo * Tóm tắt: Sứ mạng giáo dục nói chung giáo dục đại học đào tạo nguồn lao động cấp cao cho xã hội Cách mạng công nghệp 4.0 đề yêu cầu nguồn nhân lực Bài viết giới thiệu yêu cầu nêu lên hàng loạt nhiệm vụ giáo dục 4.0, trình bày phương thức thực thi nhiệm vụ Từ khóa: Cách mạng cơng nghiệp 4.0, giáo dục 4.0, chuyển đổi số Abstract: The mission of general education and higher education is to educate high-class labor resources for society The Fourth Industrial Revolution has set new requirements for human resources The article introduces these requirements and outlines the numerous tasks of Education 4.0, as well as a description of how to implement them Keywords: Industrial Revolution 4.0, education 4.0, digital transformation Nhân loại trải qua ba công nghiệp: công nghiệp lần thứ phát triển dựa đặc trưng Máy nước; công nghiệp lần thứ hai – Điện” công nghiệp lần thứ ba – Điện tử Tin học Sự xuất công nghiệp gắn liền với cách mạng công nghiệp tương ứng Hiện nhân loại cách mạng công nghiệp lần thứ tư (viết tắt CMCN 4.0) Ở công nghiệp, nhu cầu nguồn nhân lực khác nhau, Trường học nơi tiên phong đào tạo nguồn nhân lực theo yêu cầu công nghiệp Tất nhiên, để đáp ứng yêu cầu nguồn nhân lực cho CMCN 4.0, trường học, đại học, giữ vị trí quan trọng * Chủ nhiệm Khoa Công nghệ thông tin, Trường ĐH KD&CN Hà Nội I Cách mạng công nghiệp 4.0 CMCN 4.0 diễn phạm vi toàn cầu, mang đến hội thay đổi chất kinh tế Nó hy vọng “đột phá” doanh nghiệp Việt Nam, nắm bắt sóng Khái niệm “CMCN 4.0” xuất lần đầu báo cáo phủ Đức Tiếp đó, giới thiệu nhiều tài liệu khác Tựu trung lại, theo nhà nghiên cứu, CMCN 4.0 có số đặc trưng bật sau: - CMCN 4.0 tiếp nối từ cách mạng công nghiệp lần thứ ba, giao thoa công nghệ, mà đỉnh cao kỹ thuật số, kỹ thuật ảo giao thoa với thực, trí tuệ nhân tạo (Artificial Intelligence - AI) truyền thông internet kết nối vạn vật (Interbet of Things - IoT); Tạp chí Kinh doanh Công nghệ Số 07/2020 43 NGHIÊN CỨU TRAO ĐỔI - CMCN 4.0 tiến triển theo hàm mũ, không theo cấp số cộng thông thường cách mạng cơng nghiệp trước Nó dần xố sổ hầu hết ngành công nghiệp quốc gia cung cách sản xuất quản trị; - CMCN 4.0 dựa tảng công nghệ số nhằm xây dựng giới kết nối tích hợp với từ công nghệ đặc trưng tương tác chúng môi trường ảo, giao thoa ảo thực (hay gọi tương tác môi trường ảo (Vỉrtual Interaction - VI), trí tuệ nhân tạo AI IoT - Sự khác CMCN 4.0 cách mạng công nghiệp hệ trước môi trường tương tác cách thức tương tác Ở CMCN 4.0, tương tác mơi trường ảo chính, cịn trước tương tác mơi trường thực Tương tác mơi trường ảo có tốc độ ánh sáng, cịn tương tác mơi trường thực có tốc độ học, tốc độ chẳng hạn Môi trường ảo thực chất môi trường liệu số hóa, “tương tác” mơi trường ảo, thực chất logic xử lý (hay nói cụ thể hơn, phần mềm) Hãy lấy ví dụ đơn giản Giả sử ta cần in câu có chứa chữ “trăng” Truyện Kiều Ta cầm Truyện Kiều (Truyện Kiều thực), đọc câu (“đọc câu” thực) xác định xem câu có chữ “trăng” hay khơng (cũng thực) Nếu có, viết câu đó, khơng đọc câu khác Q trình tiếp tục lặp lại hết Truyện Kiều Cũng tốn ấy, mơi trường ảo xử lý nào? Trước hết, ta chuyển nội dung Truyện Kiều thành tín hiệu nhị phân lưu vào vùng nhớ (vùng nhớ ứng với Truyện Kiều, ảo) “Đọc” từ Kỹ thuật - Công nghệ chồng lên chữ “trăng” Nếu trùng khít, chữ “trăng” (quy trình thao tác ảo) in câu Kiều đó, v.v - Phần mềm liệu số hóa theo logic lại trí tuệ, AI (nếu logic phần mềm giống tư người) AI tảng để điều khiển, nhận biết, phân tích, kết luận, v.v hoạt động Đây điều kiện để phân biệt đâu “4.0 thực” đâu “4.0 mang tính phong trào” (GS H Brand) Đi kèm với CMCN 4.0, người ta khoác cho ngành cụ thể đuôi 4.0, giáo dục 4.0, ngân hàng 4.0, y học 4.0, nông nghiệp 4.0, v.v Dưới đây, ta xem giáo dục 4.0 gì? II Giáo dục 4.0 Như nói trên, giáo dục có nhiệm vụ đào tạo nguồn nhân lực cho CMCN 4.0 Theo GS H Kers, người lao động CMCN 4.0 phải có kiến thức kỹ sau đây: Biết cách chuyển đổi đối tượng thực sang đối tượng ảo: chuyển văn bản, âm thanh, đồ họa, số, v.v , từ môi trường thực sang mã nhị phân nằm môi trường ảo công cụ chuyển đổi thông minh, máy ảnh số, máy quét, Google Dịch, Biết cách chuyển đổi đối tượng môi trường ảo môi trường thực thông qua thiết bị nhâp xuất liệu Biết cách thiết kế đối tượng thực môi trường ảo điều khiển để thiết bị sản sinh đối tượng thực (như máy in 3D chẳng hạn) Biết cách truyền thông môi trường ảo (như IoT chẳng hạn) Đặc biệt, biết cách tạo sử dụng “tập tương tác” (Software nói chung AI nói riêng) để tự động hóa hoạt động Tạp chí Kinh doanh Cơng nghệ Số 07/2020 44 Kỹ thuật - Công nghệ Trên hết tạo dựng ý tưởng khởi nghiệp môi trường CMCN 4.0 Phương thức xử lý vấn đề môi trường 4.0 khác xa với phương thức xử lý mơi trường trước Đơn cử ví dụ: Giả sử bạn muốn biết loại dịch “CoVid-19” hay “H5N1” bùng phát mạnh giới? Theo cách thức trước (trước CMCN 4.0), phủ nước thống kê loại dịch báo cho Tổ chức Y tế giới (WHO), sau WHO thống kê lại có kết luận Với cách “tiếp cận” này, giới sau dịch (nghĩa thống kê xong tình trạng dịch khác, tốc độ thống kê tốc độ môi trường thực, học) Nhưng dùng cơng cụ CMCN 4.0 hồn tồn khác Ví dụ, thấy từ khóa “CoVid-19” nhiều truy cập vào Google com (109.000.000 từ khóa “CoVid-19” xuất ngày 07/02/2020 lúc 13h) so với từ khóa “H5N1” (15.000.000 lúc 13h02 ngày 07/02/2020) kết luận “CoVid-19” có khả bùng phát Để có kết luận đó, người rà soát tập liệu lớn (Big Data) để rút “chân lý có độ tin cậy cao” Rõ ràng, ly mơi trường ảo ly tương tác môi trường ảo “4.0”, dù ơng thầy có viết chữ đẹp bảng giọng nói quyến rũ khơng đến chân lý Một ví dụ khác dễ hiểu hơn: Bạn đọc câu Kiều: “Hương gây mùi nhớ ” bạn quên từ sau Nếu bạn tiếp cận môi trường thực, bạn phải mở Truyện Kiều lần đến câu đó, phát ra: “trà khan giọng tình” Nhưng làm việc NGHIÊN CỨU TRAO ĐỔI môi trường ảo, bạn cần vào google com gõ “Hương gây mùi nhớ” có câu: “Hương gây mùi nhớ, trà khan giọng tình” (làm phép so sánh, thấy môi trường ảo nhanh gấp hàng triệu lần so với môi trường thực) Do đó, “Giao dục 4.0” có cách truyền thụ kiến thức khác xa với cách truyền thụ cổ điển (trước 4.0) Ta có quyền đặt cho phương tiện dạy học Giáo dục 4.0 tên “Phương tiện dạy học 4.0” Và khác biệt lớn Giáo dục 4.0 Vậy Phương tiện dạy học 4.0 gì? III Phương tiện dạy học 4.0 Một tiết dạy mơi trường thực (trước CMCN 4.0) phải có đối tượng sau đây: Người thầy (đối tượng A) Học trò (đối tượng B) Giáo án (đối tượng C) Bảng phấn (đối tượng D) Một số đồ dùng minh họa khác mà ta hay gọi “giáo cụ trực quan” (đối tượng E) Phòng học (đối tượng F) Một tiết dạy thực tiết dạy mà người thầy thuyết trình viết lên bảng nội dung ngắn gọn, yêu cầu học trò lắng nghe chép lại Trong tiết dạy, có hội thoại thầy trị Tóm lại, tương tác đối tượng A, B, C, D, E, F tương tác thực (tạm hiểu sờ thấy được) Trong tập Q = [A, B, C, D, E, F ] xẩy tương tác chúng bị giới hạn: - Chỉ xẩy không gian hẹp F, khơng lan tỏa ngồi F; - Kiến thức truyền thụ giới hạn C, khó khỏi mơi trường C; - Tương tác thầy trò bị giới hạn A (“kiến thức cá tính thầy”), B (“hứng thú người học”) E (“số lượng đồ dùng dạy học có hạn tương tác mơi trường thực”); Tạp chí Kinh doanh Cơng nghệ Số 07/2020 45 NGHIÊN CỨU TRAO ĐỔI - Việc “huy động tổng lực thành viên người học” để tìm thêm kiến thức ngồi A C khơng khả thi; - Khơng mơ tả nhiều q trình động kiến thức hữu hạn cách mơ tả; - Đặc biệt, trò nhận biết kiến thức phụ thuộc vào A (thầy trò vậy) thầy chẳng có thêm kiến thức khác, kiến thức học (mà kiến thức học thường bị lỗi thời theo năm tháng), ; - Việc thầy viết lên bảng trò chép lại khơng dễ, “lo viết” “mất nghe” Ngồi ra, tốc độ viết môi trường thực tốc độ học, nên chậm Nếu ta thêm “đối tượng ảo” G, H, I, K vào tập Q*, Q* = [A, B, C, D, E, F, G, H, I, K], đó: G thầy trị có máy tính nối kết Internet; H trang Web có tính tương tác, Google com, FaceBook.com, (thực chất phần mềm); I giáo án định hướng (mô tả kiến thức nằm không gian ảo) K số công cụ hỗ trợ cho truyền thông để tương tác vào mơi trường cần, Cloud Computing (Điện toán đám mây), BlockChain, BigData, AppStore, Youtube.com, v.v Kỹ thuật - Cơng nghệ Ta quan sát hình nhận cung cách truyền thụ gián tiếp, nghĩa là: Nếu thầy tương tác với trị (A >B), A B tương tác gián tiếp với G, H, I, K tính đắn từ A từ B (cùng rút từ tập {G, H, I, K}) Vậy A B vừa thầy lại vừa trò Vậy thầy đây? Tất nhiên A A phải B hai điều: là, kiến thức nhận biết xác định đối tượng môi trường ảo và, hai là, cung cách tìm kiếm tối ưu mơi trường ảo Đó điều khác cung cách truyền thụ theo phong cách trước Giáo dục 4.0 Nói cách cụ thể hơn, Giáo dục 4.0, A định hướng để B tự xây dựng học, A khơng độc thuyết trình tự khẳng định theo nhận thức A Vì vậy, thời trước Giáo dục 4.0, “A B vậy” (thầy trị vậy), cịn có B A B biết cách “bơi” mơi trường ảo Cái câu “thầy giáo già hát trẻ” khơng cịn hồn tồn thời đại CMCN 4.0 Để cụ thể hơn, xin mô tả tiết dạy “Điện toán đám mây (ĐTĐM)” sau Bước 1: Muốn xây dựng định nghĩa ĐTĐM, người thầy nói: “Các em, truy cập vào Google.com tìm định nghĩa: Điện toán đám mây” Bước 2: Mấy giây sau người học tìm thấy hàng trăm định nghĩa từ Google.com thầy chọn định nghĩa hợp lý nhất, COPY, PASTE lên máy thầy, chiếu bảng để người học xem Nếu thầy chấp nhận định nghĩa đó, người học COPY PASTE máy họ! Giả sử thầy chấp nhận định nghĩa: “Điện toán đám mây việc phân phối tài nguyên công nghệ thông tin theo nhu cầu qua Internet với sách tốn theo mức sử dụng Thay Tạp chí Kinh doanh Cơng nghệ Số 07/2020 46 Kỹ thuật - Công nghệ mua, sở hữu bảo trì trung tâm liệu máy chủ bạn, bạn cần thuê tài nguyên, máy chủ, hệ điều hành, sở liệu phần mềm hãng có dịch vụ đó, ví dụ dịch vụ đám mây Amazon Web Services (AWS) chẳng hạn Khi đó, người học hiểu Điện tốn đám mây thực chất dịch vụ cho thuê tài nguyên công nghệ thông tin mạng Bước 3: Thầy hỏi tiếp: “Có thể thuê dịch vụ ĐTĐM?” Người học tự xây dựng cú pháp để hỏi Google.com đưa ra, chẳng hạn, dịch vụ Khi đó, thầy chốt lại: Dịch vụ 1: “Thuê máy chủ mạng” (viết tắt tiếng Anh: IaaS - Infrastructure as a Service); Dịch vụ 2: “Thuê hệ điều hành sở liệu mạng” (viết tắt tiếng Anh: PaaS - Platform as a Service) Dịch vụ 3: “Thuê phần mềm mạng” (IaaS Software as a Service) Tiếp đó, thầy chuyển sang bước 4, 5, hết giảng Đây học theo kiểu trực tuyến (Online) Vậy học theo kiểu trực tuyến gì? Có cách: Cách cách trị tự “tìm kiếm kiến thức” mơi trường ảo theo u cầu thầy gom lại thành kết việc truy cập Kết mang tính chất “cơ học” (gom lại, khơng hiểu) Vì thế, thầy hỏi thêm số câu, để khẳng định trị có hiểu Cách đại nhất: xây dựng phần mềm Elearning (P), gồm tương tác: Tương tác thứ để thầy đưa giảng vào P; tương tác thứ hai trò truy cập giảng P để học; tương tác thứ ba để trò truy cập vào P để làm thủ tục khác, lấy thông tin, tranh luận, thi trắc nghiệm tự luận, xin phép, v.v.; tương tác thứ tư tạo cho người quản trị (cùng với P) điều khiển hệ NGHIÊN CỨU TRAO ĐỔI thống Rõ ràng P mơi trường ảo mà thầy, trị, nhà quản trị tương tác theo trật tự mà học phần quy định Cách đơn giản nhất: thầy dùng máy ảnh (có thể máy ảnh điện thoại) để quay lại tiết giảng (khơng thiết đến lớp) đưa lên mạng, Người ta khuyến khích thầy nên đưa tiết dạy lên mạng, tương tự TS Lê Thẩm Dương nhà báo Phan Đăng YouTube Cách làm giúp người học nghe lại giảng, lý họ chưa hiểu Theo cách tương tác trên, có ưu điểm tuyệt vời mà mơi trường thực không làm được: Một là, không thiết thầy trị gặp nhau; hai là, khơng thiết quy định học vào thời điểm đó; ba là, trị chủ động tương tác mơi trưởng ảo (có thể tương tác môi trường thực gom kiến thức lại, chuyển sang môi trường ảo để gửi thầy theo thời gian quy định) và, bốn là, trị tương tác với thành nhóm mơi trường ảo, làm việc theo nhóm Chính có bốn lợi mà vừa qua dịch CoVid-19 lan rộng, Bộ Giáo dục Đào tạo khuyến khích trường cho người học học trực tuyến, tránh tập trung đến lớp CMCN 4.0 đặt yêu cầu xây dựng giáo dục 4.0 Giáo dục 4.0 hệ sinh thái mà người học tập lúc, nơi môi trường ảo với thiết bị thực kết nối Nó giao thoa ảo thực Trí tuệ nhân loại mã hóa khơng gian ảo nhân loại tiếp cận thơng qua tương tác có tốc độ ánh sáng Dữ liệu mơi trường thực (trên giấy) chuyển hóa khơng thao tác ấn phím (tương tác ký tự), mà tương tác cụm từ chuyển chúng sang Tạp chí Kinh doanh Cơng nghệ Số 07/2020 47 NGHIÊN CỨU TRAO ĐỔI môi trường ảo gần tức thì, ví dụ “Google Dịch”, Giáo dục trở thành hệ sinh thái, tảng tạo sản phẩm độc đáo, với kiến thức lực siêu phàm mang tính riêng cá nhân Giáo dục 4.0 thay đổi lớn mục tiêu cách thức đào tạo, chuyển từ truyền thụ kiến thức cho số cá thể sang khai phóng tiềm người trao quyền sáng tạo cho cá thể Không gian tương tác Giáo dục 4.0 vô tận, bất chấp khoảng cách địa lý (vì mơi trường ảo tồn cầu), bất chấp hàng rào ngơn ngữ (vì có dịch AI đính kèm), chí, bất chấp kiến thức cịn hạn hẹp người thầy (vì người ngữ cảnh thầy trị) Việc quản lý giáo dục Nó diễn môi trường ảo với công nghệ, AI, Big Data, IoT, Cloud Computing, Block Chain, Tôi đọc tài liệu, người ta viết, đại ý rằng: “Nhân loại tiến đến mơ hình trường đại học ảo (Virtual University - VU), đó, cơng việc – từ đào tạo đến quản lý đào tạo – AI Big Data đảm nhận” Việt Nam quốc gia có tiềm phát triển công nghệ cao, với hàng vạn việc làm lĩnh vực thiến kế gia công phần mềm Khi tự động hóa dần thay nhân lực, người lao động phải thích ứng nhanh với thay đổi Do vậy, trường đại học cung cấp nguồn nhân lực bậc cao cho xã hội phải thay đổi toàn diện nội dung phương thức đào tạo Việt Nam có lợi lớn phổ biến điện thoại thông minh mạng internet Theo thống kê, lượng người sử dụng internet đạt xấp xỉ 71 triệu, chiếm khoảng 74% dân số Hiện có khoảng 60 triệu người, chiếm 64% dân số, sử dụng Kỹ thuật - Cơng nghệ mạng xã hội Đó điều kiện ban đầu giúp Việt Nam thực thi Giáo dục 4.0 cách hiệu IV Đổi giáo dục đại học CMCN 4.0 Một là, nâng cao nhận thức thầy trò tầm quan trọng Giáo dục 4.0 tổng thể chiến lược phát triển quốc gia Các trường đại học cần nâng cao nhận thức thị trường lao động thời CMCN 4.0, sứ mạng vai trò then chốt việc chuẩn bị cung ứng nguồn nhân lực bậc cao cho thị trường lao động toàn cầu Hệ thống giáo dục Việt Nam phải tích cực đổi mới, sáng tạo; hội nhập toàn diện với hệ thống Giáo dục 4.0 giới Hai là, đổi chương trình phương thức đào tạo Mục tiêu đào tạo cần thay đổi theo chuẩn 4.0, nghĩa theo nhu cầu CMCN 4.0, làm quen với tương tác mơi trường ảo chính, đồng thời phải thục môi trường giao thoa, biến ảo thành thực chuyển thực sang ảo; có nhiều chương trình đào tạo định hướng khởi nghiệp tạo dựng ý tưởng khởi nghiệp môn học Tăng tiết dạy trực tuyến, đồng thời xây dựng phương thức đào tạo trực tuyến hiệu Tăng cường chất lượng số tiết số ngành tảng 4.0 AI, Big Data Cloud Computing, Thay giảng dạy đơn điệu, chuyển sang mơ hình: lý thuyết, thực hành mơ hình thực hành theo hướng tạo dựng ý tưởng khởi nghiệp Nâng cao đào tạo kỹ tương tác mơi trường ảo, tìm kiếm thông tin, cập nhật phần mềm, lưu trữ liệu, sử dụng thiết bị cảm biến, làm việc với robot, sử dụng công nghệ, Cloud Computing, Blockchain Tăng cường tranh luận phản biện, Tạp chí Kinh doanh Công nghệ Số 07/2020 48 NGHIÊN CỨU TRAO ĐỔI Kỹ thuật - Công nghệ Ba là, đẩy nhanh trình chuyển đổi số Theo Gartner, chuyển đổi số việc sử dụng công nghệ số để thay đổi mơ hình kinh doanh, tạo hội, doanh thu giá trị Trong Giáo dục 4.0 vậy, người thầy không dùng công nghệ số, khơng có mơi trường ảo, khơng có tương tác ảo, khơng có cơng nghệ AI, IoT, chẳng có Giáo dục 4.0 Muốn chuyển đổi số, phải: - Trao quyền cho người thầy yêu cầu người thầy phải gấp rút học tập để tự chuyển đổi số, coi nhiệm vụ số Giáo dục 4.0 - Trường cần tổ chức lớp học chuyển đổi số Hiện nay, có nhiều cơng nghệ cho việc chuyển đổi số, sử dụng máy tính, máy chiếu, giảng điện tử, bảng điện tử thông minh, sách giáo khoa điện tử, phần mềm dạy học (E-learning ), dịch tự động ngôn ngữ A sang ngôn ngữ B, cú pháp tìm thơng tin, cơng cụ văn bản, đồ họa âm thanh, xây dựng mơ hình trường quay thu nhỏ, phịng học ảo, phịng thí nghiệm ảo, thiết bị ảo, thư viện ảo, Trường phải biết chọn lọc để tổ chức khóa học phù hợp, tránh lãng phí thời gian tiền bạc - Trường phải rà soát học phần, xem học phần cần chuyển đổi số hết xây dựng tiến trình chuyển đổi số cho học phần mà trường cần dạy - Tận dụng chuyển đổi số xã hội cách cho người học tiếp cận với công nghệ doanh nghiệp theo cách đưa người học thăm quan thực hành doanh nghiệp xã hội - Tăng cường hợp tác hội nhập quốc tế đào tạo, tìm hội cho trường trao đổi chất lượng công cụ chuyển đổi số, tạo điều kiện trang bị đào tạo chuyển đổi số hướng./ Tài liệu tham khảo Rất nhiều trang web nói CMCN 4.0 TS Lê Thẩm Dương, Phan Đăng, R.Langer Rudoft Một số giảng Youtube TS Hoàng Xuân Thảo Các Giáo trình Tin học TS Nguyễn Khắc Lịch Giáo trình AI Dr Roner Blockhain Dr H Heler Cloud Computing Tạp chí Kinh doanh Công nghệ Số 07/2020 49 ... phân biệt đâu ? ?4.0 thực” đâu ? ?4.0 mang tính phong trào” (GS H Brand) Đi kèm với CMCN 4.0, người ta khoác cho ngành cụ thể đuôi 4.0, giáo dục 4.0, ngân hàng 4.0, y học 4.0, nông nghiệp 4.0, v.v Dưới... ta xem giáo dục 4.0 gì? II Giáo dục 4.0 Như nói trên, giáo dục có nhiệm vụ đào tạo nguồn nhân lực cho CMCN 4.0 Theo GS H Kers, người lao động CMCN 4.0 phải có kiến thức kỹ sau đây: Biết cách chuyển... “Giao dục 4.0? ?? có cách truyền thụ kiến thức khác xa với cách truyền thụ cổ điển (trước 4.0) Ta có quyền đặt cho phương tiện dạy học Giáo dục 4.0 tên “Phương tiện dạy học 4.0? ?? Và khác biệt lớn Giáo