Dạy học trực tuyến trong thời đại Cách mạng công nghiệp 4.0

Tóm tắt: Cuộc CMCN 4.0 dẫn đến hình thành nền “Giáo dục 4.0”, có nhiều thay đổi so với giáo dục truyền thống.

Hệ thống giáo dục 4.0 áp dụng những thành tựu khoa học công nghệ tiên tiến, trên 3 ứng dụng: Một là, sử dụng các thiết bị thông minh để hỗ trợ cho giáo dục và đào tạo. Hai là, tổ chức các khóa học trực tuyến thông qua mạng Internet. Ba là, ứng dụng sáng tạo mở, kết hợp người học và máy tính để thực hiện các nhiệm vụ học tập sáng tạo.

Dạy học trực tuyến đã được chứng minh là phương thức đào tạo có hiệu quả nguồn nhân lực có chất lượng cao, đồng thời góp phần thực hiện mục tiêu xây dựng xã hội học tập, mỗi người tự học thường xuyên, học suốt đời.

Dạy học trực tuyến phù hợp với phương thức đào tạo theo tín chỉ của các trường đại học, cao đẳng…ở trình độ đào tạo cử nhân, thạc sĩ, tiến sĩ và bồi dưỡng nghiệp vụ chuyên môn cho người lao động có nhu cầu học tập.  

1. Cách mạng công nghiệp 4.0

Nhân loại đã trải qua 4 cuộc cách mạng công nghiệp (CMCN), đã tạo nên những bước nhảy vọt về mọi mặt của đời sống kinh tế, văn hóa, xã hội.
Cuộc cách mạng công nghiệp thứ nhất diễn ra vào cuối thế kỷ 18, đánh dấu bằng việc phát minh và sử dụng năng lượng nước làm động cơ chạy máy.

Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ hai diễn ra vào đầu thế kỷ 20 nhờ phát minh ra động cơ đốt trong và sử dụng điện năng để cơ giới hóa sản xuất.

Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ ba xuất hiện vào đầu những năm 1970, nhờ phát minh ra máy tính điện tử và sử dụng công nghệ thông tin để tối ưu hóa và tự động hóa sản xuất.

 Cuộc cách mạng công nghiệp lần 4 (CMCN 4.0) là bước tiếp theo của ba cuộc cách mạng đã qua, được thực hiện nhờ bốn phát minh có tính đột phá đó là: Internet tốc độ cao, trí tuệ nhân tạo (artificial intelligence - AI), tự động hóa, sử dụng phân tích dữ liệu lớn (big date) và công nghệ đám mây.

Bản chất của CMCN 4.0 là dựa trên nền tảng công nghệ số và tích hợp các công nghệ thông minh để tối ưu hóa quy trình sản xuất. Nhà máy thông minh với hệ thống máy móc tự động, kết nối với nhau, tổ chức và quản lý sản xuất tạo nên năng suất cao, sản phẩm đa dạng và chất lượng tốt.

CMCN 4.0 là cuộc cách mạng công nghiệp lớn nhất trong lịch sử nhân loại, nó có ảnh hưởng trực tiếp đến sự phát triển của tất cả mọi lĩnh vực của đời sống xã hội, trong đó có giáo dục và đào tạo.

Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư có những đặc điểm sau đây:

      - Công nghệ sản xuất phát triển theo cấp số nhân làm biến đổi sâu sắc toàn bộ nền sản xuất công nghiệp hiện đại.

      - Cách mạng CN 4.0 diễn ra trên phạm vi toàn cầu, làm thay đổi toàn bộ hệ thống sản xuất, quản trị, dịch vụ, cho đến việc nghỉ ngơi, giải trí… của con người.

      - Công nghệ 4.0 dựa trên trí tuệ nhân tạo, nền sản xuất linh hoạt, kết hợp các khâu từ thiết kế, đến thử nghiệm, sản xuất, dịch vụ, thương mại đáp ứng nhanh nhất các nhu cầu của thị trường, thậm chí phục vụ nhu cầu đến từng cá nhân.

      - Cơ cấu lao động được chuyển dịch từ lao động chân tay sang lao động trí óc, nhà máy thông minh, tự động hóa sản xuất.

      - Cách mạng công nghiệp lần thứ tư mở ra kỷ nguyên sản xuất bằng robot thông minh, giải phóng con người khỏi lao động nặng nhọc, trong môi trường nguy hiểm, độc hại của các lò phản ứng hạt nhân, dưới đáy biển, trên núi cao, miệng núi lửa, thậm chí trong cơ thể con người.

      - Nền sản xuất không chỉ dựa vào “môi trường cộng sinh” giữa con người với robot thông minh mà còn tạo ra "môi trường cộng sinh” với thế giới ảo. Trí tuệ nhân tạo giúp con người kết nối thông tin nhanh để giải quyết kịp thời mọi vấn đề mới nảy sinh.

      - Cách mạng công nghiệp lần thứ tư mở ra kỷ nguyên công nghệ sản xuất khép kín không có phế thải, không gây ô nhiễm môi trường.

    - Cách mạng công nghiệp lần thứ tư làm thay đổi mọi mặt của đời sống nhân loại:

Đối với kinh tế: Cách mạng công nghiệp lần thứ tư làm thay đổi phương thức sản xuất truyền thống. Công nghệ thông minh được sử dụng từ nhà máy công nghiệp, đến các trang trại nông nghiệp... Máy móc, con người được kết nối và được điều khiển trực tuyến qua không gian mạng. Hệ thống thông tin được xử lý dựa trên phân tích các dữ liệu, tự động ra các quyết định mà không cần có sự tham gia của con người.

Đối với chính trị: Cách mạng công nghiệp lần thứ tư cho ra đời thành phố thông minh, chính quyền điện tử, công dân điện tử… Người dân không cần phải đến các cơ quan nhà nước để giải quyết các thủ tục hành chính, mà chỉ cần một thiết bị thông minh nối mạng mọi việc sẽ được giải quyết một cách nhanh chóng.

Đối với đời sống xã hội: Vạn vật kết nối đã giúp con người tiếp nhận, chuyển tải và xử lý thông tin nhanh hơn. Công chức có thể làm việc tại nhà, dịch vụ taxi được thay thế bằng uber, grab... Dịch vụ bán lẻ được thực hiện bằng thương mại điện tử. Phương thức giải trí cũng thay đổi, phim chiếu rạp được thay bằng phim trực tuyến, sách giấy được thay thế bằng ebook, thư viện điện tử…

Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư cũng tạo ra nguy cơ bất bình đẳng trong thu nhập. Lợi nhuận đến từ kiến thức, kỹ năng công nghệ cao và chỉ những ai có kiến thức, kỹ năng này mới có cơ hội tăng thu nhập. Ngược lại, những người lao động không thích ứng được với những yêu cầu của công nghệ 4.0 sẽ bị loại ra khỏi guồng máy và trở nên thất nghiệp.

Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4 có tốc độ phát triển rất nhanh, các phát minh mới xuất hiện từng ngày, thông tin khoa học đồ sộ, để bắt kịp với những thay đổi đó không phải dễ dàng đối với tất cả mọi người.

Cuộc CMCN 4.0 đem lại những cơ hội lớn cho phát triển giáo dục và đào tạo, nhưng đồng thời cũng tạo ra nhiều thách thức mà ngành giáo dục và đào tạo phải đối mặt, giải quyết.

Trong cuộc CMCN 4.0 nguồn lực con người chất lượng cao là nguồn lực chủ yếu cho sự phát triển kinh tế văn hóa, xã hội. CMCN 4.0 phá vỡ thị trường lao động truyền thống, thiết lập một thị trường lao động mới với sự cạnh tranh của tri thức, sự sáng tạo và nền giáo dục chất lượng cao.

Cuộc CMCN 4.0 đã làm thay đổi nhu cầu về nguồn nhân lực, về cơ cấu ngành nghề và trình độ đào tạo. Trong thực tế, các cuộc cách mạng công nghiệp vừa qua đã làm mất đi một số ngành nghề, nhưng lại tạo ra nhiều ngành nghề mới, nhiều việc làm mới.

Người lao động phải được đào tạo để có đủ năng lực thích ứng với những thay đổi của thị trường lao động và môi trường sản xuất hiện đại, được trang bị máy móc thông minh. Người lao động phải có năng lực tự học để sáng tạo, để cạnh tranh và để tiến kịp trước những phát triển mới của thời đại.

Cuộc CMCN 4.0 dẫn đến hệ quả tất yếu đó là hình thành nền “Giáo dục 4.0”.  Giáo dục 4.0 có tầm nhìn mới, khác biệt căn bản so với nền giáo dục truyền thống. CMCN 4.0 làm thay đổi từ mục tiêu, nội dung chương trình đến phương thức tổ chức giáo dục và đào tạo.

Nhiều xu hướng phát triển giáo dục đang được hình thành đó là xây dựng xã hội học tập, mỗi người phải học thường xuyên, học suốt đời, trên cơ sở tài nguyên giáo dục mở với các thiết bị kỹ thuật hỗ trợ. 

Học mọi nơi, mọi lúc, cá nhân hóa việc học tập, cũng như việc tự do lựa ngành nghề, chọn phương thức học tập, gắn việc học với thực tiễn kinh tế, sản xuất đó là những ưu điểm vượt trội trong nền giáo dục 4.0.

Đối với mỗi cá nhân với các phương tiện kỹ thuật dạy học hiện đại và nguồn lực giáo dục mở tạo ra các cơ hội để phát triển tiềm năng sáng tạo. Giáo dục 4.0 làm thay đổi các mục tiêu học tập, phát triển kỹ năng tư duy sáng tạo, hợp tác, phán đoán, định hướng, cũng như ra quyết định trong những tình huống phức tạp để có thể đáp ứng những yêu cầu của nền sản xuất mới.

Các trường đại học, cao đẳng phải đổi mới phương pháp quản trị, đổi mới chương trình, phương phương thức đào tạo cho phù hợp với xu thế phát triển của CMCN 4.0.

Cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 cung cấp cho nhà trường những thiết bị kỹ thuật hiện đại. Lớp học số hóa, các thiết bị thông minh không dây và đa phương tiện, kỹ thuật số được phát triển mạnh…  

Nền giáo dục phát triển như một hệ sinh thái, mọi yếu tố được liên kết với nhau thông qua không gian mạng. Mọi thông tin, dữ liệu học tập đều có thể tìm thấy trên mạng, giúp cho người học có thể tự học suốt đời, học ở mọi nơi, mọi lúc.

Quan hệ giữa hoạt động dạy và hoạt động học được mở rộng, không chỉ có tương tác thầy - trò, mà người học sinh tương tác với nhau, với nguồn kiến thức mở và thực tế sản xuất…

Giáo dục trong kỷ nguyên mới chuyển từ mục tiêu trang bị kiến thức, sang phát triển năng lực tư duy sáng tạo cho người học.

Vai trò người thầy được thay đổi, chuyển từ vai trò người truyền dạy kiến thức sang vai trò người hướng dẫn phát triển tư duy, giáo dục hình thành tính chủ động, tích cực cho người học. Giáo viên đồng thời là nhà nghiên cứu tìm tòi, cải tiến, sáng tạo ra phương pháp dạy học mới giúp người học học tập có hiệu quả.
         Người học không còn đơn thuần là người tiếp nhận tri thức có sẵn trong sách giáo khoa, trong giáo trình mà phải là người ý thức được những thay đổi của sự tiến bộ của khoa học và công nghệ hiện đại, phải tự học, tự nghiên cứu, tư duy sáng tạo để tiến kịp với sự thay đổi của thị trường lao động.

 Nhà trường phải thay đổi phương thức quản trị từ việc bố trí giảng viên, giảng đường, nhờ vào các mô hình mô phỏng hay mô hình số hoá, cho đến quản trị các nguồn lực giáo dục và các yếu tố tham gia vào quá trình đào tạo.
Với những tác động của cách mạng công nghiệp 4.0, hệ thống giáo dục 4.0 áp dụng những thành tựu khoa học công nghệ, trên 3 ứng dụng:

Một là, sử dụng các thiết bị, công nghệ thông minh để hỗ trợ cho thầy trò giảng dạy và học tập như máy tính, máy chiếu, bảng tương tác hoặc các phần mềm điều khiển từ xa…

Hai là, tổ chức các khóa học trực tuyến thông qua mạng Internet.

Ba là, ứng dụng sáng tạo mở, kết hợp người học và máy tính để thực hiện các nhiệm vụ học tập.

Cách mạng công nghiệp 4.0 tạo ra các giảng đường trực tuyến - đó là  môi trường học tập sáng tạo, người học được hướng dẫn học tập qua mạng. Công nghệ giáo dục 4.0 tạo ra những lớp học, thầy giáo, thiết bị “ảo”, mang tính mô phỏng, bài giảng được số hóa và chia sẻ qua những nền tảng như Facebook, Skype, Meeting, Zoom…
 Nhà trường đánh giá chất lượng đào tạo theo những tiêu chuẩn năng lực đáp ứng các yêu cầu của thị trường lao động.
         Nhà trường đầu tư các trang thiết bị kỹ thuật hiện đại, xây dựng các thư viện điện tử giúp cho người dạy và người học truy cập thông tin, dữ liệu học tập từ bất cứ nơi đâu.
Như vậy, dạy học trực tuyến là hệ quả tất yếu của nền công nghiệp 4.0 và ngược lại nó sẽ phục vụ tích cực cho sự phát triển nguồn nhân lực chất lượng cao của cuộc CMCN 4.0.

2. Dạy học trực tuyến
Dạy học trực tuyến (E-Learning) là phương thức dạy học Online, thông qua các thiết bị điện tử có kết nối Internet và phần mềm lưu trữ bài giảng điện tử với các công cụ hỗ trợ thông minh. Dạy học trực tuyến có 2 hình thức:

- Dạy trực tiếp trên mạng: Giáo viên giảng dạy, tương tác với học sinh trong giờ học, thông qua công cụ như Zoom, Skype, Google Meet,…

- Dạy các bài học lưu trữ trên không gian mạng: Giáo viên thực hiện các bài học qua video có chứa các nội dung đã soạn trên phần mềm để học sinh có thể tự học bất cứ lúc nào. Hình thức này giúp học sinh học ở mọi nơi, mọi lúc, tiết kiệm thời gian và mở rộng kiến thức.

 Ưu điểm của dạy học trực tuyến:
       - Giáo viên chỉ cần một căn phòng với diện tích vừa đủ để kê đặt các trang thiết bị dạy học là đã có thể tiến hành quá trình dạy học.
       - Giáo viên và học sinh không mất thời gian, công sức và sử dụng phương tiện hàng ngày đến trường.
       - Học sinh có thể học mọi lúc, mọi nơi chỉ cần có mạng Internet, đồng thời có thể tham gia nhiều khóa học khác nhau tùy theo nhu cầu và khả năng của mỗi cá nhân.

      - Người học có thể tham khảo nhiều tài liệu trên thư viện điện tử để bổ sung hoàn thiện và nâng cao kiến thức, phù hợp với phương thức đào tạo theo tín chỉ hiện nay ở các trường đại học.
       Nhược điểm của việc dạy học trực tuyến:

     - Người học và người dạy đều cần có các thiết bị như: laptop, máy quay, thiết bị ánh sáng, phần mềm thực hiện video,... Do vậy, sẽ tốn kém về tài chính hơn so với dạy học truyền thống.
      - Giáo viên khó quan sát trực tiếp và khó giao tiếp với tất cả học sinh cùng một thời điểm qua một màn hình.
      - Giáo viên khó biết đươc trạng thái tập trung chú ý của học sinh, khó  đánh giá trực tiếp việc học của học sinh.

      - Người học thiếu khả năng tập trung chú ý, thiếu kiên trì, không có động cơ đúng sẽ không có hiệu quả.

      - Dạy học trực tuyến không phù hợp với học sinh nhỏ tuổi, chưa có đủ kiến thức cơ bản, chưa có kỹ năng sử dụng máy tính, địa phương không có đủ trang thiết bị dạy học và đặc biệt là nông thôn, miền núi, vùng sâu, vùng xa chưa có mạng Internet…

Để dạy học trực tuyến có hiệu quả  người dạy cần phải có:

      - Năng lực chuyên môn vững vàng, có kiến thức đầy đủ và chính xác liên quan đến bài học, môn học, khóa học.
      - Sử dụng thành thạo máy tình và các công cụ trong phần mềm và các ứng dụng dạy học online như Zoom, Skype, tính năng chat, nhắn tin, thu âm, lưu trữ bài giảng.
      - Kỹ năng soạn bài logic chặt chẽ, dễ hiểu, có sử dụng hình ảnh, video để minh họa nhằm thu hút sự chú ý của học sinh, giúp bài học sinh động.

      - Biết ngoại ngữ để giao tiếp với máy tính và thu thập các nguồn thông tin nước ngoài phục vụ cho việc dạy học.

      - Phương pháp dạy phải phù hợp với các loại đối tượng người học, linh hoạt xử lý các tình huống có thể xảy ra.

      - Phương pháp giao tiếp phải mềm dẻo để động viên, khích lệ học sinh tích cực học tập.

Để dạy học trực tuyến có hiệu quả người học phải có:

      - Kỹ năng tự học, tự nghiên cứu.

      - Mục đích, động cơ học tập rõ ràng.

      - Đủ kiến thức cơ bản để tiếp thu bài học mới.

      - Kỹ năng sử dụng máy tính và các công cụ kỹ thuật hỗ trợ.

      - Khả năng tập trung chú ý trong học tập, trong nghiên cứu tài liệu.

      - Ý thức kiên trì, vượt khó trong học tập.

      - Năng lực tư duy sáng tạo, kỹ năng tổng hợp thông tin để rút ra kết luận.

      - Kỹ năng học tập độc lập và khả năng tự ra các quyết định dựa trên cơ sở phân tích dữ liệu.

      - Có độ tuổi và khả năng học tập phù hợp với việc học trực tuyến.

3. Kết luận:

 Giáo dục 4.0 là hệ quả tất yếu của cuộc CMCN 4.0, dạy học trực tuyến là một xu hướng đang được sử dụng phổ biến ở các nước phát triển và đã xuất hiện ở Việt Nam. Dạy học trực tuyến đã được chứng minh là có hiệu quả trong đào tạo nguồn nhân lực có chất lượng cao của thời đại mới.

Dạy học trực tuyến là một phương thức đào tạo góp phần thực hiện mục tiêu xây dựng xã hội học tập, mỗi người tự học thường xuyên, học suốt đời.

Dạy học trực tuyến phù hợp với mục tiêu, phương thức và năng lực đào tạo của các trường đại học, cao đẳng…ở trình độ cử nhân, thạc sĩ, tiến sĩ, bồi dưỡng nâng cao trình độ chuyên môn cho những người có nhu cầu và động cơ học tập đúng, có kiến thức cơ bản và kỹ năng sử dụng công nghệ thông tin, có trình độ ngoại ngữ và đặc biệt là phục vụ cho phương thức đào tạo theo tín chỉ đang được áp dụng ở các trường đại học Việt Nam hiện nay.

Tuy nhiên dạy học trực tuyến chưa phù hợp với học sinh nhỏ tuổi, chưa có ý thức chủ động học tập, chưa có khả năng tập trung chú ý, nhu cầu và động cơ học tập chưa rõ ràng, đặc biệt là với học sinh lớp 1 ở các địa phương, nhà trường, gia đình thiếu cơ sở vật chất kỹ thuật, không có máy tính, không có mạng Internet, người dạy chưa làm chủ được công nghệ thông tin, phụ huynh học sinh chưa có đủ khả năng để hỗ trợ cho con em học tập…

Tài liệu tham khảo

1. Lưu Văn An: Giáo dục đại học Việt Nam trong bối cảnh cách mạng công nghiệp 4.0. Học viện Báo chí và Tuyên truyền
2. Phạm Tuấn Anh, Huỳnh Thành Công, Phạm Minh Khôi: “Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư : toàn cảnh, các xu thế lớn và những mẫu sản phẩm nổi bật ”, Tạp chí Tự động hóa thời nay, số 5

3. Alvin Toffler: Thăng trầm quyền lực, Nxb. Thông tin Lý luận, Hà Nội, 1992,

4. “Cuộc cách mạng Công nghiệp lần thứ 4”, Cục Thông tin KH&CN Quốc gia, website:http://dastic.vn/index.php?act=newss&gr=134&view=3346

5. Hoàng Chí Cương, "Cách mạng công nghiệp 4.0: Thời cơ, thách thức và những tác động tới chính phủ, doạnh nghiệp và người lao động", Báo cáo  tại Hội thảo Khoa học HPU.

6. “Định nghĩa về công nghiệp 4.0”, website: http://news.zing.vn/cach-mang-cong-nghiep-40-la- gi-post750267.html (truy cập ngày 25/9/2017).

7. Phạm Thị Hạnh:  Phát triển, nâng cao chất lượng nguồn nhân lực trong bối cảnh cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ tư. Tạp chí Cộng sản ngày 21-02-2020
8. Mai Văn Tỉnh, "Công nghệ 4.0 - Các giá trị cốt lõi, GDĐH 4.0 - Thách thức đổi mới", Báo cáo tại Hội thảo Khoa học HPU.
9. “What is Industry 4.0?”, website: http://english.bdi.eu/article/news/what-is-industry-40

10. “Industry 4.0: Definition, Design Principles, Challenges, and the Future of Employment”, website: https://www.cleverism.com/industry-4-0/

11. Nguyễn Viết Thảo, Cách mạng công nghiệp lần thứ tư, Tạp chí Lý luận chính trị, số 5/2017.

PGS.TS. Phạm Viết Vượng - Trường ĐHSP Hà Nội