Đại dịch COVID19: Phát huy hiệu quả phương pháp E-learning 4.0 - truyền cảm hứng giáo dục tại Khoa Công nghệ thông tin, Robot & Trí tuệ nhân tạo - Trường Đại học Bình Dương
Duy Hồ
Khoa FIRA - Trường Đại học Bình Dương
Tóm tắt
E-Learning đã và đang trở thành một xu thế học tập tích cực Việt Nam và nhiều nước trên thế giới, môi trường học tập E-Learning tạo ra cơ hội cho học viên khi tham gia các khóa học được tự do lựa chọn trình độ, thời gian, và địa điểm thích hợp để học tập thông qua các ứng dụng của công nghệ thông tin và truyền thông hiện đại dưới các hình thức đa dạng và phong phú như văn bản, âm thanh, hình ảnh, mô phỏng. Đặc biệt, triển khai E-Learing với hình thức học tương tác trực tuyến, giúp người học và người dạy dễ dàng giao tiếp với nhau như e-mail, thảo luận trực tuyến (chat), diễn đàn (forum), hội thảo trực tuyến (video conferrence)… thông qua kết nối hệ thống mạng trực tuyến. Thậm chí, chúng còn cung cấp chức năng nghe được giọng nói và nhìn thấy hình ảnh, tương tác trực tuyến với nhau trên màn hình. Trong bài báo này tác giả trình bày cấu trúc của một hệ thống E-Learning thông minh dựa trên phương pháp dạy học tích cực và hiện thực ứng dụng hệ thống E-Learning tương tác trực tuyến được nghiên cứu và phát triển tại Khoa Công Nghệ Thông Tin, Robot và Trí tuệ nhân tạo - Trường Đại học Bình Dương dựa trên nền tảng số.
Từ khóa: E-Learning, blended learning, learning management system, adaptive learning, auto answer, integrations learning.
Xu hướng chuyển đổi số trong công tác giảng dạy
Ngày nay, khi chúng ta đang chứng kiến sự tiến bộ về công nghệ đáng kinh ngạc, cũng như những thay đổi nhanh chóng trong "Đổi mới tư duy" và và cách tiếp cận “Đổi mới lần 2”, hiện đại sau cuộc đổi mới lần một vào cuối thập kỷ 80 thế kỷ 20. Các thuật ngữ thời thượng gần đây xuất hiện càng nhiều như “Chuyển đổi số (Digital Transformation)”; “Cách mạng công nghiệp 4.0 (IR 4.0)”, “Dữ liệu lớn (Big Data)”; “trí tuệ nhân tạo (AI)”, “Điện toán đám mây (Cloud computing)”, “Internet Vạn Vật (Internet of Things)”. Chính vì thế trách nhiệm của mỗi nhà giáo dục là phải luôn cập nhật, sử dụng các phương pháp giảng dạy hiệu quả nhất “Công nghệ sẽ không bao giờ thay thế được những giáo viên tuyệt vời, nhưng công nghệ trong tay của những giáo viên vĩ đại là điều có thể biến đổi”, dịch chuyển theo xu hướng từ “Học trước - Làm sau” sang khái niệm mới “Học - Làm - Học tiếp”
Bên cạnh đó, khi đại dịch COVID-19 xảy ra, khiến tất cả bị rơi vào tình thế bất khả kháng và ngành giáo dục cũng không ngoại lệ. Để đối phó trước tình hình đó, dạy học trực tuyến lại càng chứng minh tác dụng, rõ ràng “chuyển đổi số giáo dục” không còn là giải pháp ngẫu nhiên mà đang là phương án “toàn diện”, không chỉ ngăn chặn nguy cơ lây nhiễm mà còn giúp các em học sinh không bị gián đoạn kiến thức. Để làm rõ vấn đề này, bảng thống kê lợi ích ứng dụng chuyển đổi số trong công tác giảng dạy: Khóa học trực tuyến (E-learning); Phương pháp học tập thông qua các dự án; Phương pháp học bằng ứng dụng thực tế ảo; và các lớp học STEM, STEAM, lập trình, toán tư duy hay tiếng Anh công nghệ được chúng tôi tóm tắt trong bảng sau:
|
|
Ngành giáo dục đang tích cực thúc đẩy sự tái phát triển công nghệ và quy trình làm việc trong ngành giáo dục theo hướng online, đẩy mạnh ứng dụng thành tựu công nghệ: lưu trữ mọi kiến thức lên không gian mạng (Big data); quản lý, giám sát theo dõi hành vi người học (IoT); hay áp dụng công nghệ an toàn quản lý hồ sơ giáo dục hợp nhất, chia sẻ và lưu trữ dữ liệu lịch sử học tập, bảng điểm để đảm bảo thông tin dữ liệu được đồng nhất, minh bạch trong không gian số (Blockchain).
|
|
Phát triển học liệu số, hỗ trợ hoạt động dạy - học
|
Ứng dụng triệt để công nghệ số trong công tác quản lý, giảng dạy và học tập; số hóa tài liệu, giáo trình; xây dựng nền tảng kết nối và chia sẻ tài nguyên dạy và học giữa các địa phương, nhà trường.
|
|
Chủ động thời gian, không gian
|
|
|
Tiết kiệm chi phí
|
Học tập hiệu quả và chất lượng hơn: chủ động lựa chọn những khóa học phù hợp với bản thân; tham gia các khóa học E-learning, khóa học đại trà trực tuyến
|
|
Mạng lưới chia sẻ thông tin giáo dục
|
Ứng dụng mạng xã hội để chia sẻ giữa cơ quan quản lý nhà nước - nhà trường - gia đình, giáo viên - học sinh (có sự kiểm soát và định hướng thống nhất)
|
Tiếp tục đổi mới cách dạy và học trên cơ sở áp dụng công nghệ số, khuyến khích và hỗ trợ áp dụng các mô hình giáo dục đào tạo mới dựa trên các nền tảng số. Trong phạm vi bài viết này, chúng tôi chỉ đề cập đến ứng dụng phương pháp E-learning 4.0 phát huy hiệu quả ứng phó đại dịch Covid. Tiếp theo, để có cái nhìn tổng quan xu hướng đào tạo trực tuyến sẽ được trình bày.
Xu hướng phát triển đào tạo trực tuyến:
Hệ thống E-Learning là một hệ thống học tập trực tuyến qua môi trường mạng Internet, dựa trên nền tảng công nghệ web [1], để thực hiện việc học tập, sử dụng tài liệu học tập, tương tác với học liệu điện tử, giao tiếp giữa người học với nhau và với giảng viên. Trong đó, có thể nói đến như:
Mục đích học tập trực tuyến để tăng cường ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông trong dạy và học, giảm số giờ học lý thuyết trên lớp học truyền thống, phát triển năng lực tự học, tự nghiên cứu và đáp ứng nhu cầu học tập mọi lúc, mọi nơi của người học, nhờ vào việc sử dụng, khai thác hiệu quả học liệu điện tử (phương tiện điện tử phục vụ dạy và học, sách giáo trình, sách giáo khoa, tài liệu tham khảo, bài kiểm tra đánh giá, bản trình chiếu, bảng dữ liệu, âm thanh, hình ảnh, video, bài giảng điện tử, phần mềm dạy học, thí nghiệm ảo...). Hệ thống E-Learning được tác giả thống kê cụ thể trong Bảng 1, các ưu điểm với người học như sau [2]:
|
STT
|
Chức năng
|
Nội dung
|
|
01
|
Dễ tiếp cận và truy nhập ngẫu nhiên:
|
Danh mục bài giảng cho phép học viên lựa chọn các tài liệu một cách tuỳ ý: theo trình độ, theo hình thức và mô hình học. Học viên chủ động thể hiện, phát triển các kĩ năng học phù hợp với nguồn tài nguyên trực tuyến.
|
|
02
|
Không giới vị trí địa lý
|
Do sự phổ cập rộng rãi của Internet, khoá học E-Learning được chuyển tải qua mạng tới người học bất cứ lúc nào và bất cứ nơi đâu.
|
|
03
|
Tính cập nhật
|
Nội dung khoá học thường xuyên được cập nhật và đổi mới nhằm đáp ứng và phù hợp tốt nhất kiến thức theo sự phát triển của xã hội.
|
|
04
|
Tính linh hoạt
|
Phục vụ theo nhu cầu người học, không theo một thời gian biểu cố định. Người học chủ động điều chỉnh quá trình học, lựa chọn cách học phù hợp nhất.
|
|
05
|
Tính hấp dẫn:
|
Ứng dụng tích hợp các công nghệ Multimedia, hình ảnh minh hoạ, âm thanh tăng thêm tính hấp dẫn của bài học.
|
|
06
|
Học tích cực
|
Trao đổi dễ dàng trong quá trình học giữa các học viên và giảng viên. Hỗ trợ tích cực cho quá trình học tập của học viên.
|
Bảng 1: Chức năng các hệ thống E- Learning hiện nay
Thực tế đến thời điểm hiện nay, cùng với sự bùng nổ công nghệ thông tin và truyền thông, cũng như sự phát triển mạnh mẽ của trí tuệ nhân tạo, nền tảng các khóa học trực tuyến dựa trên web được trang bị nội dung văn bản, video và âm thanh, ngày càng được đưa lên cấp độ cao hơn, linh hoạt động của E-Learning 3.0 sẽ được tác giả trình bày cụ thể trong phần tiếp theo [3]
Các tính năng của giải pháp phần mềm E-Learning 4.0:
Nói một cách đơn giản, chúng ta có thể hiểu rằng E-Learning 4.0 như một hình thức phát triển cao hơn của E-Learning 3.0 hỗ trợ tương tác giữa giảng viên với học viên, đánh giá, phân tích tâm lý và định hướng học viên phù hợp với năng lực của từng cá nhân, cung cấp các hoạt động nhằm rèn luyện và hình thành kỹ năng cho học viên. Bảng 2 trình bày các đặc trưng của hệ thống E-Learning 4.0 bổ sung thêm nhiều tiện ích hỗ trợ thông minh như sau [5]
|
STT
|
Tính năng
|
Nội dung
|
|
01
|
Hệ thống theo dõi và phân tích hành vi
|
Tính năng theo dõi quá trình học tập, phân tích và đánh giá sự tiến bộ, các hành vi của học viên và qua đó đưa ra các biện pháp khắc phục các điểm yếu của học viên. Tính năng thông minh là phát hiện ra các điểm mấu chốt mà học viên chưa nắm được trong khóa học, từ đó đưa ra các hành động thích hợp nhằm giúp học viên hiểu được các kiến thức của toàn khóa học.
|
|
02
|
Tạo hứng thú các nội dung học tập qua tính năng Game hóa (Trò chơi điện tử)
|
Trò chơi điện tử các nội dung học tập cho học viên dưới nhiều hình thức ưa chuộng và thu hút học viên. E-Learning 4.0 không học tập theo phương pháp truyền thống (đơn thuần là nghe giảng, làm bài tập và thi cử…) mà học viên còn được đóng vai vào các nhân vật trong trò chơi và phải vượt qua các thách thức bằng các kiến thức liên quan đến nội dung của môn học.
|
|
03
|
Hỗ trợ trên các thiết bị di động
|
Hệ thống LMS (learning management system) hỗ trợ cung cấp các chức năng quản lý, vận hành và tương tác quá trình học trực tuyến các thiết bị di động rất cần thiết và hữu ích với học viên.
|
|
04
|
Cá nhân hóa
|
Các nội dung học tập được hướng tới từng học viên cụ thể, không theo hình thức phân tán đến các học viên một cách đồng đều, cơ học. Mục đích tạo ra sự cân bằng giữa các vai trò hệ thống, tự động hóa vai trò cá nhân (giảng viên, trợ giảng, học viên), và ứng dụng phương pháp luận trong hoạt động dạy và học.
|
Bảng 2: Chức năng các hệ thống E- Learning 4.0
Xây dựng hệ thống E-Learning 4.0 tại Khoa Công Nghệ thông tin, Robot và Trí tuệ nhân tạo (FIRA) - Trường Đại học Bình Dương:
Để hỗ trợ học viên học tập tích cực và tương tác trong quá trình học tập, lĩnh hội kiến thức trong từng khóa học, hệ thống E-Learning 4.0 được xây dựng với các thành phần chính là LMS, Auto Answer, và Adaptive Learning và thư viện tích hợp như WordPress, Moodle… [6] được tác giả trình bày trong hình 1.
Hình 1: Tổng quan hệ thống E-Learning 4.0
Hệ thống quản trị học tập (Learning Management System-LMS):
LMS là hệ thống phần mềm cho phép tổ chức, quản lý và triển khai các hoạt động đào tạo qua mạng từ lúc nhập học đến khi người học hoàn thành khóa học qua mạng; giúp cơ sở đào tạo theo dõi và quản lý quá trình học tập của người học; tạo ra môi trường dạy và học ảo; giúp người dạy giao tiếp với người học trong việc giao bài tập, trợ giúp, giải đáp; giúp người học có thể theo dõi được tiến trình học tập, tham gia các nội dung học qua mạng, và kết nối với người dạy và người học khác như hệ thống diễn đàn, chat, hỏi đáp, chia sẻ tập tin…
Hệ thống tự động trả lời (Auto answer)
Hình 2: Mô tả hoạt động Auto answer (Chatbot)
Dựa trên ứng dụng công nghệ trí tuệ nhân tạo, phát triển chức năng hệ thống trả lời tự động các câu hỏi, thắc mắc của người học từ người dùng đưa các thông tin cần truy vấn, hệ thống dựa trên những từ khóa, thuộc tính sẽ phân tích yêu cầu và xác định các thực thể để trả lời tự động, thông minh đáp ứng yêu cầu từ người dùng được thể hiện trong hình 2.
Với chức năng “trợ lý ảo thông minh” của hệ thống sẽ tự động trả lời ngay lập tức, thông qua việc mô tả hệ thống gồm các thành phần chính như sau:
Hệ thống hỗ trợ học tập thích ứng (Adaptive Learning System - ALS)
Sử dụng công nghệ ứng dụng trí tuệ nhân tạo, ALS hỗ trợ định hướng tốt hơn cho học viên học tập trong quá trình học tập, cung cấp các nội dung dựa trên nhu cầu, phương pháp, năng lực…cho học viên. Hệ thống ALS cũng sẽ thực hiện phân tích các hành vi, đánh giá quá trình tiếp thu, lĩnh hội kiến thức của học viên trên lớp học trực tuyến, để tự động điều chỉnh kế hoạch, nội dung, và phương pháp nhằm cải thiện một cách tốt nhất thông qua mô hình hệ thống các chiến lược tiếp cận, trình bày học liệu, mức động lĩnh hội kiến thức phù hợp với từng lịch trình học tập dựa vào các tương tác và hệ thống kiểm tra và đánh giá theo năng lực cho từng học viên[7]. Hệ thống nội dung học tập được thiết kế trên hệ thống mạng tuân thủ Nghị định số 72/2013/NĐ-CP ngày 15/7/2013 của Chính phủ quy định về việc quản lý, cung cấp, sử dụng dịch vụ Internet và thông tin trên mạng
Hệ thống ALS gồm các phân hệ quản lý chính là: Học viên; nội dung kiến thức và thích ứng.
Một số hình ảnh minh họa ứng dụng mô hình E-learning 4.0 tại Khoa Công nghệ thông tin, Robot và Trí tuệ nhân tạo - Trường Đại học Bình Dương
Tiếp tục đẩy mạnh, triển khai theo Thông tư - Nghị quyết của Chính phủ theo Quyết định số 117/QĐ-TTg ngày 25/01/2017 phê duyệt Đề án "Tăng cường ứng dụng công nghệ thông tin trong quản lý và hỗ trợ các hoạt động dạy - học, Nghiên cứu khoa học góp phần nâng cao chất lượng giáo dục và đào tạo giai đoạn 2016 - 2020, định hướng đến 2925".
Một số hình ảnh phát huy hiệu quả phương pháp E-Learning 4.0 - truyền cảm hứng giáo dục cho sinh viên học online, tránh trường hợp cho sinh viên “kỳ nghĩ dài ngày”, tại Khoa Công nghệ thông tin, Robot & Trí tuệ nhân tạo - Trường Đại Học Bình Dương đã xây dựng hoàn thiện hệ thống đào tạo LMS tích hợp học liệu số, trong đào tạo, đánh giá kết quả học tập của sinh viên thông qua hệ thống tương tác trực tuyến.
|
Chức năng LMS
|
|
|
Giao diện học tương tác E-Learning 4.0
|
|
|
Giao diện quản lý học liệu
|
|
|
Giao diện ngân hàng câu hỏi
|
|
|
Giao diện thi trắc nghiệm
|
|
|
Giao diện đánh giá môn học
|
|
|
Giao diện tích hợp ảo hóa các phần mềm dùng chung
|
|
|
Giao diện tích hợp đa dạng trắc nghiệm online
|
|
|
Tương tác trong quá trình học tập trực tuyến
|
|
|
|
|
|
|
|
Zacharis, N. Z. (2015). A multivariate approach to predicting student outcomes in web-enabled blended learning courses. Internet and Higher Education, 27, 44–53
Hrastinski, S (2019), What Do We Mean by Blended Learning?TechTrends, 63(5), 564–569.
Tan, M., & Hew, K. F. (2016). Incorporating meaningful gamification in a blended learning research methods class: Examining student learning, engagement, and affective outcomes. Australasian Journal of Educational Technology, 32(5), 19–34.
Cross, J. (2006). Foreword. In C. J. Bonk & C. R. Graham (Eds.), The Handbook of Blended Learning: Global Perspectives, Local Designs (pp. xvii–xxiii). San Francisco: Pfeiffer.