Công nghệ 4.0 trong giáo dục: Tương lai của giáo dục, đào tạo

Giáo dục 4.0 lần đầu tiên được đề cập bởi González (2010) đã tạo nên tiền đề cho những ứng dụng công nghệ 4.0 trong giáo dục sau này. Tạo nên cuộc cách mạng trong việc truyền tải kiến thức và nâng cao chất lượng giảng dạy. 

Sau gần 15 năm được biết đến và triển khai ứng dụng, công nghệ 4.0 đã mang lại những lợi ích gì và tác động đến ngành giáo dục như thế nào? Cùng tìm hiểu qua nội dung bài viết hôm nay!

I. Định nghĩa công nghệ 4.0 trong giáo dục là gì?

Công nghệ 4.0 trong giáo dục hay giáo dục 4.0 là sự chuyển đổi của giáo dục do sự phát triển của công nghệ, nhấn mạnh vào sự phát triển của môi trường, lần đầu tiên được đề cập bởi González (2010). Song, mãi đến sau năm 2017, các nghiên cứu có hệ thống về chủ đề này mới được công bố.

Các nghiên cứu và định nghĩa được công bố ban đầu có mối liên quan chặt chẽ với ngành công nghiệp và nhấn mạnh giáo dục 4.0 là giải pháp để giải quyết các yêu cầu phát sinh từ công nghệ 4.0 (Ciolacu, Svasta, và cộng sự, 2017). Có thể hiểu công nghệ 4.0 trong giáo dục là hệ thống giáo dục áp dụng những thành tựu khoa học công nghệ vượt trội của thời đại công nghệ có tính ưu việt cao vào trong công tác đào tạo, giảng dạy. Giáo dục trở thành một không gian mở mà mọi thứ được liên kết với nhau qua internet và công nghệ lưu trữ đám mây. 

Công nghệ 4.0 trong giáo dục

Quá trình từ giáo dục 2.0 khi công nghệ bắt đầu thâm nhập vào, cả học sinh và giáo viên đều bắt đầu sử dụng công nghệ trong giáo dục theo những cách cơ bản. Đến những tiến bộ về công nghệ, đặc biệt là việc áp dụng rộng rãi internet do người dùng tạo ra, đã dẫn đến sự ra đời của giáo dục 3.0. 

Và hiện nay, giáo dục 4.0 ứng dụng các công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI), robot, VR, AR và Internet vạn vật (IoT) làm chủ đạo. Hướng đến mục tiêu chuyển đổi số giáo dục trong tương lai thông qua công nghệ tiên tiến và tự động hóa. Cuộc cách mạng công nghệ này bao gồm robot, trí tuệ nhân tạo và công nghệ thông minh.

📌 Tìm hiểu về xu thế mới của giáo dục qua bài viết: Những xu thế mới của công nghệ trong giáo dục thời đại số

II. Ứng dụng công nghệ 4.0 trong giáo dục

Có thể trước đây tra cứu thông tin cần phải đến thư viện, hay thông qua tài liệu, sách báo thì giờ đây với công nghệ 4.0. Giờ đây chỉ trong 1 cú click chuột, những thông tin bạn cần đều có. Đó là một ví dụ thực tế khi ứng dụng công nghệ 4.0 trong giáo dục.

Những ứng dụng thực tế nào của công nghệ 4.0 đã và đang mang lại nhiều giá trị cho ngành giáo dục, tiếp tục theo dõi phần tiếp theo dưới đây.

1. Phần mềm quản lý

Ứng dụng công nghệ để tối ưu việc quản lý lớp học, giúp thống kê điểm số, đánh giá sự tiến bộ của từng học viên và phân chia nhóm, quản lý mức độ tham gia của người học. ứng dụng quản lý lớp học nổi bật hiện nay là:

Schoology: Phần mềm được ứng dụng công nghệ cho phép xây dựng hồ sơ, quản lý bài giảng của người dạy cũng như bài tập của người học. Ngoài ra, Schoology còn tạo một mạng xã hội giúp người dạy và người học chia sẻ kiến thức, kỹ năng và tương tác với nhau ngoài lớp học.

Moodle: Hệ thống này giúp gửi thông báo từ trường đến người học nhanh chóng. Bên cạnh đó còn cung cấp các tính năng như thống kê điểm số, giao bài tập, đăng tải bài học, tạo bài thi, bài điều tra, khảo sát,…

myViewBoard: myViewBoard là một nền tảng quản lý giúp đánh giá mức độ tham gia của từng người học, có khả năng chia nhóm để người học trao đổi, thảo luận với nhau. Ngoài ra, người học có thể giơ tay mỗi khi muốn phát biểu, hệ thống sẽ gửi thông báo đến người dạy.

Phần mềm quản lý myViewBoard

2. Phần mềm giảng dạy online

Công nghệ 4.0 trong giáo dục đã có nhiều bước đột phá trong công cuộc giảng dạy, đặc biệt là giảng dạy online. Một số ưng dụng có thể kể đến như Powerpoint, canva, myViewBoard,...

Powerpoint: Powerpoint là phần mềm đã được sử dụng từ lâu, cho phép người dùng soạn thảo trên những mẫu đồ họa có sẵn hoặc tự sáng tạo. Bài giảng sẽ dễ dàng tích hợp các video, hình ảnh,… giúp minh họa trực quan hơn và thu hút người học.

Zoom: Là một công cụ hội thảo trực tuyến phổ biến, Zoom cho phép giảng viên tổ chức các lớp học trực tuyến với nhiều tính năng như chia sẻ màn hình, phòng thảo luận nhóm, và bảng trắng tương tác. Học sinh cũng có thể đặt câu hỏi qua tính năng trò chuyện.

Canva: Canva chứa những mẫu đồ họa có sẵn thuộc nhiều chủ đề khác nhau, đồng thời cũng có video, hình ảnh, GIF… để minh họa cho bài giảng. Người dùng có thể lưu trữ bài giảng ngay trên Canva hoặc tải về máy dưới dạng Powerpoint.

3. Chấm bài kiểm tra

Công nghệ 4.0 trong giáo dục hỗ trợ các giám thị trong việc giám sát học sinh trong quá trình làm bài kiểm tra. Những phần mềm hỗ trợ giáo viên chấm bài cũng như phát hiện gian lận thường được sử dụng như:

EduNow: EduNow ứng dụng công nghệ sử dụng camera quét khuôn mặt và chứng minh thư để xác nhận danh tính của người thi. Sau đó yêu cầu quét camera 360 độ để tránh trường hợp có người hỗ trợ. Trong quá trình sử dụng công nghệ trong dạy học để kiểm tra, phần mềm sẽ kích hoạt Mic để thu âm quá trình thi, khóa hoàn toàn tính năng sao chép và mở tab mới, nếu có sai phạm thì người thi sẽ nhận được thông báo cảnh cáo từ hệ thống.

Azota: Đây là một phần mềm giúp chấm điểm và trả bài trực tuyến, ngoài ra còn được trang bị tính năng giám sát tự động. Nếu phát hiện người thi chuyển tab, phần mềm sẽ thông báo và ghi lại số lần thoát khỏi trang thi của người học và gửi đến cho giám thị gác thi.

Ứng dụng công nghệ 4.0 trong chấm điểm và trả bài trực tuyến với phần mềm Azota

📌 Có thể bạn quan tâm: Ứng dụng công nghệ trong giáo dục, dạy và học thuộc Series Công nghệ và Giáo dục #1

4. Lưu trữ, chia sẻ tài liệu

Ứng dụng công nghệ trong dạy học như lưu trữ dữ liệu và chia sẻ thông tin giúp tạo một kho tài liệu chung cho cả lớp. Ở đây, người dạy có thể tải lên tài liệu, bài giảng, ghi hình bài giảng,… Các nền tảng thường dùng là:

Google Drive: Nền tảng cho phép người dùng tải tệp lên, sắp xếp dưới dạng các thư mục và có thể tìm kiếm dễ dàng thông qua việc nhập tên tài liệu trên thanh tìm kiếm. Ngoài ra, nền tảng cho phép thiết lập chế độ chia sẻ, người dùng có thể chọn chia sẻ cho những email cố định, chia sẻ cho một tổ chức hoặc cho bất cứ ai có được đường link.

OneDrive: Đây là một nền tảng lưu trữ của Microsoft, cho phép người dùng máy vi tính tải và đồng bộ các tệp tin trong máy lên điện toán đám mây.

FreeCommander: Ứng dụng cho phép đồng bộ dữ liệu máy tính và quản lý dễ dàng dưới dạng cây, hỗ trợ cho nhiều dạng file khác nhau, đặc biệt xử lý tốt file nén.

III. Ví dụ thực tế của công nghệ 4.0 trong giáo dục

1. Sử dụng mô hình lớp học ảo của myViewBoard

Lớp học ảo myViewBoard Classroom được xây dựng dựa theo lớp học thực tế, được cải tiến hơn thông qua việc chèn các tệp đa phương tiện dễ dàng, xây dựng sơ đồ, khối hình đơn giản.

Tại đây, người dạy có thể sử dụng các tính năng:

• Cho phép người học dễ dàng đăng nhập thông qua mã QR.
• Viết, vẽ thoải mái, có thể điều chỉnh màu sắc và độ dày bút viết sao cho thích hợp.
• Được phép chèn ghi chú, có thể ứng dụng trong brainstorming.
• Có thể xây dựng các mô hình 2D, 3D dễ dàng.
• Sử dụng được các công cụ toán học như compa, eke, đồng hồ bấm giờ, thước thẳng, thước đo góc,…
• Cho phép người dạy chia nhóm và giao bài tập độc lập cho từng nhóm.
• Hỗ trợ đánh giá mức độ tập trung của người học.

Lớp học ảo được tổ chức dễ dàng và thuận tiện nhờ những ứng dụng trên. Giúp người học vẫn có thể nắm vững kiến thức từ xa, không gây buồn chán như giáo dục trực tuyến trước kia.

2. Sử dụng công cụ Quizlet

Quizlet là một nền tảng học tập trực tuyến phổ biến, được sử dụng rộng rãi bởi học sinh, sinh viên và giáo viên. Ứng dụng AI để tạo các bộ flashcard và bài kiểm tra nhằm giúp học sinh ôn tập dễ dàng hơn. Quizlet có thể tự động đánh giá và cung cấp phản hồi, giúp học sinh tự học hiệu quả. là một nền tảng học tập trực tuyến phổ biến, được sử dụng rộng rãi bởi học sinh, sinh viên và giáo viên để hỗ trợ quá trình học tập thông qua các bộ flashcard, bài kiểm tra và trò chơi học tập.

Sử dụng công cụ Quizlet tập trực tuyến

Các tính năng chính của Quizlet:

• Thẻ ghi nhớ: để học từ vựng hoặc khái niệm mới. Flashcards bao gồm câu hỏi (hoặc từ) và câu trả lời (hoặc định nghĩa) ở hai mặt của thẻ. Điều này rất hữu ích để ghi nhớ nhanh các thông tin quan trọng.
• Chế độ học tập: Quizlet cung cấp chế độ học tự động với các bước hướng dẫn để ôn luyện các bộ flashcard. Chế độ này sẽ nhắc lại các câu hỏi một cách ngẫu nhiên và thường xuyên cho đến khi người học nhớ được hoàn toàn các thông tin.
• Viết: Ở chế độ này, người dùng cần phải viết câu trả lời chính xác cho câu hỏi xuất hiện, giúp người học nhớ lâu hơn thông qua việc ghi chép và luyện tập.
• Kiểm tra chính tả: Tính năng này hỗ trợ người học luyện tập chính tả. Quizlet sẽ phát âm từ vựng và người học phải nhập lại từ đúng chính tả, rất hữu ích cho việc học ngôn ngữ.

3. Google Expeditions

Ứng dụng VR/AR giúp học sinh tham gia các chuyến tham quan thực tế ảo đến các địa điểm nổi tiếng trên thế giới, hoặc khám phá các chủ đề khoa học như vũ trụ, cơ thể người. Học sinh chỉ cần sử dụng kính VR (như Google Cardboard) kết hợp với điện thoại thông minh để trải nghiệm thế giới xung quanh một cách chân thực và trực quan. 

Mỗi chuyến tham quan được thiết kế với nội dung học tập cụ thể và các hướng dẫn chi tiết, giúp giáo viên dễ dàng giảng dạy và truyền tải kiến thức thông qua hình ảnh sống động.

IV. Lợi ích công nghệ giáo dục 4.0 mang lại

1. Đối với học tập

Nghiên cứu của McKinsey Digital cho thấy 60% tất cả các ngành nghề có khả năng tự động hóa ít nhất một phần ba các hoạt động của họ do cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư. Do đó, nhu cầu áp dụng Giáo dục 4.0 và sử dụng công nghệ trong giáo dục ngày càng tăng. Giáo dục 4.0 mang lại nhiều lợi ích không chỉ dành cho người học, mà còn cho cả giáo viên.

Học sinh được thúc đẩy động lực, sự tham gia và tính độc lập trong hành trình học tập của mình. Họ cũng rèn luyện khả năng sáng tạo, tư duy phản biện và kỹ năng giải quyết vấn đề, chuẩn bị tốt cho những thách thức phía trước.

Giáo dục 4.0 khuyến khích học sinh trở nên chủ động hơn trong việc học tập, nhờ vào sự hỗ trợ của các nền tảng học tập trực tuyến và công cụ học tập thông minh. Học sinh có thể tự tìm kiếm thông tin, học hỏi và phát triển kỹ năng tự học thông qua các tài nguyên mở như bài giảng video, e-books và mô hình học tập tương tác.

Công nghệ giáo dục 4.0 cho phép thiết kế các chương trình học tập dựa trên nhu cầu, sở thích và trình độ cá nhân của từng học sinh. Ứng dụng trí tuệ nhân tạo phân tích dữ liệu để đề xuất lộ trình học tập phù hợp, giúp học sinh tiến bộ theo tốc độ của riêng mình. Đồng thời, với các công cụ học trực tuyến và nền tảng giáo dục số, học sinh có thể học ở bất cứ đâu và bất cứ khi nào. Điều này mở ra cơ hội học tập cho những người bận rộn, sinh viên từ xa, hoặc những ai không thể tiếp cận trường lớp truyền thống.

Giáo viên cũng được hưởng lợi từ giáo dục 4.0, với cơ hội phát triển chuyên môn, sự hài lòng trong công việc và sự công nhận. Họ được trang bị tốt hơn để hướng dẫn học sinh và thích ứng với những thay đổi trong giáo dục.

Sử dụng công nghệ trong giáo dục mang lại nhiều lợi ích

2. Đối với giáo dục

Ở quy mô lớn hơn, công nghệ 4.0 trong giáo dục mang lại nhiều lợi ích toàn diện cho hệ thống giáo dục, góp phần cải tiến phương pháp giảng dạy và quản lý, đồng thời thúc đẩy đổi mới trong việc tiếp cận và cung cấp giáo dục. Cho phép giáo viên áp dụng các phương pháp giảng dạy mới, khuyến khích học sinh tham gia tích cực vào quá trình học, thay vì chỉ tiếp nhận thông tin thụ động.

Nhờ vào công nghệ như trí tuệ nhân tạo (AI) và dữ liệu lớn (Big Data), các chương trình giáo dục có thể được điều chỉnh và tối ưu hóa để phù hợp với nhu cầu và trình độ của từng học sinh. Hệ thống phân tích dữ liệu giúp phát hiện ra những lỗ hổng trong quá trình giảng dạy và học tập, từ đó cải thiện chất lượng giáo dục, đào tạo tốt hơn.

Công nghệ giúp xóa bỏ rào cản về địa lý và kinh tế, cho phép mọi người tiếp cận giáo dục từ xa với chi phí thấp hơn. Công nghệ giúp kết nối học sinh và giáo viên từ khắp nơi trên thế giới, thúc đẩy hợp tác quốc tế và giao lưu văn hóa. Các lớp học trực tuyến và dự án hợp tác toàn cầu mang lại cho học sinh cái nhìn đa chiều, giúp họ mở rộng tầm nhìn và kiến thức về các vấn đề toàn cầu.

Với sự phát triển của công nghệ, giáo dục trở nên sáng tạo hơn nhờ vào những giải pháp mới như học tập qua trò chơi (game-based learning), thực tế ảo (VR), thực tế tăng cường (AR) và học tập qua mô phỏng. Điều này tạo ra xu hướng giáo dục ứng dụng công nghệ tiên tiến, tạo nên môi trường học tập sinh động, hấp dẫn và kích thích trí tưởng tượng của học sinh.

📌 Xem thêm: Ứng dụng thực tế ảo trong giáo dục

Công nghệ thực tế ảo (VR) tạo ra nhiều không gian để thực hành, thí nghiệm

V. Tác động của công nghệ 4.0 trong giáo dục

Với tốc độ lan tỏa của cách mạng công nghiệp 4.0 ở mọi lĩnh vực. Yêu cầu đặt ra đối với quá trình giáo dục hiện nay là đáp ứng nhu cầu xã hội, đào tạo ra những lao động có đủ kỹ năng để thích nghi với những biến đổi nhanh chóng của môi trường. 

Nếu trước đây, nội dung đào tạo chỉ chú trọng đến việc truyền tải kiến thức hàn lâm, thì hiện nay, cách mạng công nghiệp 4.0 đòi hỏi học sinh, sinh viên cần có đủ kiến thức cơ bản, các kỹ năng mềm, khả năng tự học để có thể cạnh tranh trong môi trường năng động, sáng tạo. Ứng dụng công nghệ 4.0 đã tác động đến nội dung dạy học cũng như làm thay đổi phướng thức dạy học theo hướng tích cực.

Người dạy có thể tạo trò chơi từ bảng trắng kỹ thuật số Whiteboard, tăng tính sinh động cho lớp học.

1. Tác động đối với nội dung dạy học

Công nghệ 4.0 tạo ra các nền tảng và công cụ học tập tương tác, giúp học sinh trải nghiệm nội dung thông qua thực hành trực tiếp thay vì chỉ tiếp thu lý thuyết. Các ứng dụng như Zoom, Quizlet, Google Meet... hỗ trợ quá trình học trực tuyến của học sinh, sinh viên.

Ứng dụng AI tạo nội dung học tập được cá nhân hoá theo trình độ của từng học sinh, sinh viên. Thiết kế để học sinh có thể tiếp cận bài giảng phù hợp, nâng cao chất lượng học tập. Khuyến khích học sinh tự khám phá, thử nghiệm và giải quyết vấn đề thực tiễn thông qua các công cụ mô phỏng và bài tập dựa trên tình huống thực tế.

Nội dung dạy học cũng phải mở rộng để bao gồm các môn học và kỹ năng mới liên quan đến Công nghệ 4.0, chẳng hạn như phân tích dữ liệu, lập trình AI, an ninh mạng, và quản lý hệ thống tự động. Nội dung dạy học trong thời kỳ Công nghệ 4.0 tập trung nhiều hơn vào việc phát triển các kỹ năng tư duy phản biện, tư duy sáng tạo, và khả năng giải quyết vấn đề phức tạp, thay vì chỉ tập trung vào việc ghi nhớ kiến thức.

Học sinh được khuyến khích suy nghĩ và áp dụng kiến thức để giải quyết các thách thức thực tế thông qua dự án học tập hoặc các hoạt động ngoại khóa sử dụng công nghệ.

2. Tác động đối với phương pháp dạy học và hình thức tổ chức lớp học

Đối với phương pháp dạy học, công nghệ 4.0 đã có những tác động tích cực để giúp người học được tiếp cận nhanh với công nghệ mới. Quá trình dạy học và đào tạo giúp giáo viên trở thành chuyên gia am hiểu công nghệ. Không đơn thuần triển khai bài giảng trên giấy bút hay theo hình thức lớp học truyền thống. Với sự hỗ trợ của các thiết bị công nghệ, cho phép giáo viên tạo ra môi trường học tập tự học, tự tư duy, tự tiến bộ.

Các nền tảng học tập trực tuyến cung cấp dữ liệu chi tiết về tiến trình học tập, giúp học sinh, sinh viên có thể tiếp cận nội dung bài giảng nhanh chóng, chủ động trong việc tiếp thu kiến thức ở bất kỳ đâu, bất kỳ lúc nào. Lớp học không còn giới hạn trong không gian vật lý, thay vào đó là các mô hình lớp học linh hoạt với sự kết hợp của nhiều hình thức học khác nhau.

Công nghệ 4.0 trong giáo dục giúp đổi mới phương pháp tổ chức dạy học

Ứng dụng công nghệ 4.0 đổi mới phương pháp tổ chức dạy học, giáo viên có thể tập trung các bài giảng với nội dung thực hành để rèn luyện các kỹ năng mềm cho học sinh. Học sinh chủ động học lý thuyết thông qua các bài giảng được cung cấp ở nhà, thời gian lên lớp sẽ thực hiện các bài tập, tình huống, thực hành... Bên cạnh đó, ứng dụng công nghệ 4.0 làm thay đổi hình thức tổ chức học tập, thi cử. Học sinh có thể tham gia lớp học ảo, tại đây giảng viên ảo có thể giải đáp những câu hỏi với độ chính xác cao. Tham gia các bài kiểm tra ảo với các phần mềm chóng gian lận, đảm bảo kết quả kiểm tra phản ánh đúng năng lực của học sinh.
 
Công nghệ 4.0 trong giáo dục nói riêng, cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4 nói chung đã tạo ra nhiều chuyển biến trong ngành giáo dục. Những lớp học, thiết bị đều có thể xây dựng trên môi trường  “ảo”, mang tính mô phỏng, bài giảng được số hóa và chia sẻ qua những nền tảng như Facebook, meeting, zoom… dần trở thành xu hướng phát triển mới trong quá trình hội nhập số. Công nghệ 4.0 trong giáo dục sẽ giúp chúng ta tiến gần hơn với mục tiêu phát triển và xây dựng công dân toàn cầu - công dân số.