Tóm tắt: Môi trường học tập không tự có sẵn mà giáo viên cần phải kiến tạo, phát triển, duy trì và không ngừng nuôi dưỡng nó. Xây dựng môi trường học tập thông minh là những tác động kích hoạt, kích thích đa dạng dựa trên những ứng dụng hiện đại của cách mạng công nghệ 4.0 nhằm đem tới những thay đổi triệt để trong phương pháp dạy và học theo định hướng phát triển năng lực người học và góp phần thực hiện tốt mục tiêu giáo dục-đào tạo đặt ra.
1. Đặt vấn đề
Cách mạng công nghiệp 4.0 là kết quả phát triển của nền văn minh nhân loại, có vai trò quan trọng trong thúc đẩy sự phát triển của xã hội của mỗi quốc gia. Hiện nay, cách mạng công nghiệp 4.0 đã và đang thâm nhập vào mọi lĩnh vực hoạt động của xã hội, tạo ra sự biến đổi to lớn cả trong thực tiễn cuộc sống và trong tư duy. Với những thành tựu kỳ diệu về tự động hóa và trao đổi dữ liệu; mô phỏng hóa (hay thực tế ảo); hội tụ hệ thống; mạng lưới vạn vật kết nối; siêu an ninh mạng; điện toán đám mây; công nghệ sản xuất bồi đắp; công nghệ tương tác thực tế và công nghệ trí tuệ thông minh tạo ra môi trường hoạt động sản xuất, môi trường học tập hiệu quả hơn. Chính vì vậy, xây dựng môi trường giáo dục thông minh nói chung, môi trường học tập thông minh nói riêng là một xu thế tất yếu, vừa là yêu cầu cấp thiết mà tất cả các nền giáo dục hiện đại, các nhà trường phải hướng.
2. Xây dựng môi trường học tập thông minh - Một số vấn đề lý luận và thực tiễn
2.1 Đặc điểm và mục tiêu của môi trường học tập thông minh
Những đặc điểm của môi trường học thông minh được đề cập ở Phần Lan
- Tăng cường cơ hội trải nghiệm học tập và ứng dụng trong học tập;
- Dễ dàng và thuận lợi nhất trong tiếp nhận những hướng dẫn và phản hồi sư phạm;
- Thông tin về kết quả học tập toàn diện và nhanh chóng;
- Nâng cao và cải thiện liên tục chất lượng và hiệu quả học tập;
- Giáo viên và người học đều có cơ hội phát triển liên tục.
Trong Báo cáo của Ủy ban New York năm 2014 các đặc điểm đưa ra cho một môi trường học tập thông minh như sau:
 Cung cấp và mở rộng học tập trực tuyến;
- Sử dụng công nghệ biến đổi để cung cấp các hướng dẫn phù hợp với khả năng và nhu cầu cụ thể của từng học sinh;
- Kết nối mọi trường học với băng thông rộng, tốc độ cao bằng cách sử dụng các tiến bộ và ứng dụng công nghệ;
- Mở rộng kết nối lớp học với các nguồn mở ngoài nhà trường;
- Đảm bảo các thành viên của tập thể sư phạm hội nhập thành công công nghệ vào giảng dạy và học tập để phát triển liên tục nghề nghiệp;
- Tập trung vào các kĩ năng STEM trong dạy học và giáo dục;
- Lãnh đạo và quản lí hiệu quả dựa trên nền tảng công nghệ và năng lực công nghệ.

Mô hình phòng học thông minh

Mặc dù có sự khác nhau nhưng đặc điểm của môi trường học tập thông minh đều dựa trên những ứng dụng hiện đại của cách mạng công nghệ 4.0 nhằm đem tới những thay đổi triệt để trong phương pháp dạy và học, góp phần thực hiện tốt mục tiêu giáo dục-đào tạo đặt ra theo định hướng tiếp cận năng lực người học.
Mục tiêu giáo dục-đào tạo trong môi trường học tập thông minh là hướng vào tạo cơ hội và điều kiện để người học tăng cường năng lực thích ứng, phát triển cân bằng trước những biến đổi nhanh chóng của xã hội; người học được khám phá và kiến tạo tri thức, phát triển năng lực tự chủ và tư duy sáng tạo thông qua những hướng dẫn sư phạm có tính cá biệt hóa, phù hợp với đặc điểm và nhu cầu người học.
Những ứng dụng hiện đại của cách mạng công nghệ 4.0 làm tăng tầm quan trọng, độ tin cậy, tăng tính hữu ích, tính linh hoạt của nội dung chương trình giảng dạy. Việc ứng dụng đó đã định hình lại cảnh quan giáo dục bằng cách chuyển đổi nội dung và phương thức tiếp nhận/cung cấp học tập cũng như cách thức các hướng dẫn, hỗ trợ, tổ chức, quản lí. Nó góp phần quyết định cho sự tập trung vào trọng tâm, vào việc học tập của người học. Vì thế cải thiện cơ sở vật chất, trang bị hoàn thiện môi trường học tập sẽ giúp người học thoải mái, vui vẻ, tạo thêm nhiều hứng thú để lĩnh hội tri thức.
Theo đó, xây dựng môi trường học tập thông minh là những tác động kích hoạt, kích thích đa dạng dựa trên những ứng dụng hiện đại của cách mạng công nghệ 4.0 nhằm đem tới những thay đổi triệt để trong phương pháp dạy và học, góp phần thực hiện tốt mục tiêu giáo dục-đào tạo đặt ra.
Muốn vậy, công nghệ là yếu tố kết nối, để thực hiện các mục tiêu kiến thức và hình thành kĩ năng nhằm đáp ứng nhu cầu, thách thức của xã hội công nghệ hiện đại; Người học là trung tâm, được cung cấp các nội dung học tập hiện đại và chất lượng; được học phù hợp với nhu cầu, tốc độ, đặc điểm và hoàn cảnh cá nhân; đồng thời công nghệ đóng vai trò quan trọng để xây dựng và duy trì môi trường học tập thông minh đó. Công nghệ gồm phần cứng và phần mềm, trong đó, phần cứng phần lớn là các thiết bị giúp người học học tập hiệu quả và dễ dàng; phần mềm đề cập đến tính linh hoạt và thích ứng … tạo nên tính hấp dẫn, mở rộng cơ hội phát triển, các kỹ năng xử lý tình huống của người học trong môi trường học tập thông minh.
2.2 Kết quả nghiên cứu của một số nhà khoa học trong và ngoài nước trong việc tạo ra một môi trường học tập thông minh
- Chương trình giảng dạy: Linh hoạt, lấy sự phát triển người học làm trung tâm; Phù hợp nhu cầu cá nhân người học; Nội dung tập trung các kĩ năng; mở rộng và không giới hạn.
- Người dạy: Có chiến lược giảng dạy thông minh phù hợp với từng cá nhân người học; Ứng dụng đa dạng các phần mềm, các thiết bị công nghệ thông minh trong dạy học; Thực hiện vai trò là nhà quản lí, nhà giáo dục, nhà tư vấn dựa trên nền tảng ứng dụng công nghệ hiện đại; Bên cạnh năng lực chuyên môn, nghiệp vụ sư phạm, chú trọng phát triển năng lực sử dụng CNTT, năng lực tư vấn, hỗ trợ học tập thông minh.
- Người học: Học tập tự định hướng phù hợp năng lực và đặc điểm của cá nhân mình; Tự tiếp cận với các tài liệu, tài nguyên học tập; Sử dụng các công nghệ đa phương tiện là bắt buộc để học tập; Cơ hội học tập mở rộng.
- Công tác kiểm tra, đánh giá: Khách quan và toàn diện trên nền tảng công nghệ thông minh; Đa chiều và công khai.
- Cơ sở vật chất, trang thiết bị dạy học: Các thiết bị công nghệ thông minh đa dạng, đồng bộ dựa trên nền tảng ICT (bảng thông minh, bục giảng thông minh, máy chiếu, máy tính bảng,..); hệ thống camera giám sát; hệ thống công nghệ giám sát, kết nối Internet băng thông rộng…; Cơ sở dữ liệu, tài nguyên học tập mở, phong phú.
Với các kết quả nghiên cứu vừa nêu trên, chúng ta thấy có sự hội tụ của các yếu tố: sư phạm thông minh, học tập thông minh, môi trường học tập thông minh. Trong sự tương tác của các yếu tố đó, vai trò và phương thức hoạt động của người học, người dạy, của lãnh đạo và quản lí nhà trường đã có sự thay đổi khác biệt so với môi trường học tập truyền thống. Người học là trung tâm và được hỗ trợ, tạo điều kiện để phát triển học tập thông minh. Ứng dụng CNTT, các thiết bị công nghệ thông minh sâu rộng và thấm đẫm trong các hoạt động của môi trường học tập làm tăng tương tác, mở rộng kết nối, nâng cao chất lượng dạy và học, tăng hiệu quả quản lí nhà trường.
Mặc dù hiện nay, xây dựng môi trường học tập thông minh cũng đã và đang thực hiện với nhiều đề án khác nhau ở các trường đại học Việt Nam. Song quá trình này cũng có những mặt thuận lợi và khó khăn bất cập. Mặt thuận lợi, có sự quan tâm lãnh đạo, chỉ đạo của các cấp đối với việc ứng dụng thành tựu cách mạng công nghiệp 4.0 vào trong hoạt động giáo dục-đào tạo; đầu tư nguồn lực (tài lực, vật lực, nhân lực) cho sự phát triển. Khó khăn bất cập, các yếu tố tác động kích hoạt cơ bản của xây dựng môi trường học tập thông minh chưa thật sự xác lập rõ ràng, đội ngũ đủ trình độ vận hành hệ thống CNTT nếu áp dụng mô hình trường học thông minh cũng đang thiếu rất nhiều. Ðiều kiện hạ tầng, cơ sở vật chất còn thiếu và yếu, nhất là trình độ CNTT của nhiều giảng viên còn dưới chuẩn. Yêu cầu đặt ra là giảng viên phải sử dụng thành thạo bảng tương tác, thiết kế và thường xuyên áp dụng bài giảng ứng dụng công nghệ cao trong dạy học; khai thác và đóng góp cho kho dữ liệu dạy học mở; ứng dụng phần mềm mô phỏng, phần mềm thực hành, thí nghiệm ảo trong dạy học; dạy học tích hợp; dạy học trực tuyến…Để góp phần khắc phục những khó khăn bất cập cần thực hiện đồng bộ các giải pháp sau:
3. Giải pháp xây dựng môi trường học tập thông minh ở các trường đại học
Một là, xác định mục tiêu phát triển mô hình học tập thông minh. Mục tiêu phát triển mô hình học tập thông minh là căn cứ quan trọng để định hướng mọi tổ chức, cá nhân tích cực đối với mô hình này. Đó là cơ sở để có sự đầu tư về tài chính, chuẩn bị các điều kiện sư phạm cần thiết cho mô hình học tập thông minh. Từ đó, thống nhất ý chí, niềm tin, định hướng và thúc đẩy hành vi cho các nhà quản lí, giảng viên, học viện đối với mô hình học tập thông minh.
Hai là, xây dựng và thiết kế chương trình giảng dạy trong môi trường học tập thông minh. Nhằm tạo ra môi trường tương tác thông minh cho người học, môi trường học tập thông minh cần có chương trình giảng dạy thông minh có tính tổ hợp cao, linh hoạt và có tính mở. Nội dung chương trình đáp ứng yêu cầu cung cấp kiến thức nền tảng, phát triển năng lực người học đáp ứng yêu cầu của học viên trong giai đoạn mới với bối cảnh ứng dụng sâu rộng công nghệ hiện đại và đáp ứng chuẩn năng lực nghề nghiệp sau khi ra trường. Chương trình phải được xây dựng theo hướng làm tăng hứng thú học tập, tăng khả năng học tập cho người học, tăng tính hiệu quả của chương trình. Trên cơ sở đó, tạo ra môi trường học tập tích cực, người học có thể học với các hình thức đa dạng, phong phú, phù hợp với nhu cầu và tốc độ cá nhân.
Ba là, chuẩn bị chu đáo đội ngũ giảng viên đáp ứng yêu cầu của môi trường học tập thông minh. Đội ngũ giảng viên là yếu tố quyết định thành công của môi trường học tập thông minh. Vấn đề đào tạo và phát triển đội ngũ giảng viên đáp ứng yêu cầu môi trường học tập thông minh được đặt ra một cách tất yếu. Các trường đại học trên cả nước cần tiến hành tập huấn, bồi dưỡng và phát triển năng lực giảng viên theo nhiều giai đoạn kế tiếp có tính đến đặc điểm về trình độ, văn hóa,… Cần thiết phải có đánh giá thực trạng giảng viên về số lượng, chất lượng theo các tiêu chuẩn, tiêu chí giảng viên trong môi trường học tập thông minh; xác định nhu cầu và phương thức đào tạo, bồi dưỡng đội ngũ phù hợp với hoàn cảnh hiện tại. Để dạy học hiệu quả trong môi trường học tập thông minh, giảng viên cần phải: có chuyên môn vững vàng, có năng lực sư phạm hiện đại, năng lực công nghệ để sử dụng, phối hợp các thiết bị thông minh trong giảng dạy và hỗ trợ học viên học tập. Bên cạnh đó, giảng viên phải xây dựng các chiến lược giảng dạy và hỗ trợ học tập phù hợp với từng đối tượng chuyên ngành để học viên có thể được học theo tốc độ và nhu cầu phù hợp với các hình thức học tập. Giảng viên cần có phương pháp giảng dạy đa dạng, ưu tiên các phương pháp dạy học tăng tính tình huống, xử trí vấn đề. Bên cạnh đó, giảng viên cần có ý tưởng sáng tạo và luôn khuyến khích học viên sáng tạo, dám nghĩ, dám làm, có kĩ năng cộng tác và truyền thông tốt, có ý thức và không ngừng phát triển nghề nghiệp liên tục.
Bốn là, phát triển lãnh đạo, quản lí trong môi trường học tập thông minh. Lãnh đạo và quản lí trong có vai trò quan trọng trong việc truyền cảm hứng, thực hiện chia sẻ tầm nhìn và dẫn dắt, hỗ trợ cho các thành viên chuyển đổi từ sư phạm truyền thống sang sư phạm thông minh. Thực hiện chuyển đổi mô hình môi trường học tập thông minh đòi hỏi lãnh đạo, các nhà quản lí phải công nhận và sử dụng “sức mạnh của công nghệ” để nâng cao hiệu quả học tập của học viên; đồng thời “sử dụng thời gian, tài chính và nhân viên hiệu quả hơn”. Bên cạnh đó, cần làm rõ mô hình nhân cách của lãnh đạo, quản lí; lập kế hoạch trong đó xác định cụ thể mục tiêu và lộ trình cụ thể cho đào tạo và bồi dưỡng lãnh đạo, quản lí.
Năm là, đầu tư cơ sở vật chất, trang thiết bị công nghệ thông minh. Đây là các yếu tố điều kiện quan trọng, ảnh hưởng đến việc triển khai môi trường học tập thông minh, hoạt động sư phạm thông minh, ảnh hưởng đến chất lượng và hiệu quả giảng dạy của giảng viên, học viên cũng như công tác quản lí. Việc đầu tư cơ sở vật chất, trang thiết bị công nghệ thông minh phục vụ môi trường học tập thông minh, hoạt động sư phạm thông minh của nhà trường cần được nghiên cứu, kế hoạch hóa hoạt động đầu tư, xác định và lựa chọn các hạng mục đầu tư để đảm bảo các yếu tố đồng bộ, chất lượng, hiệu quả, bền vững. Hệ thống máy tính có nối mạng Internet (đúng quy định), bảng tương tác, bục giảng thông minh, trung tâm mô phỏng…, hệ thống các phần mềm dạy và học, hệ thống các phần mềm quản lí, hệ thống camera giám sát và điều khiển các hoạt động của Học viện… là những hạng mục cần được xem xét để đầu tư.
Sáu là, xây dựng các chính sách hỗ trợ phát triển môi trường học tập thông minh. Chính sách hỗ trợ phát triển môi trường học tập thông minh là hữu ích cho quá trình hoạt động, duy trì và phát triển bền vững các yếu tố của môi trường học tập thông minh. Đó là chính sách cho quá trình chuẩn bị về nhân lực, vật lực, tài lực để đáp ứng những yêu cầu mới. Do vậy, cần có những chính sách hỗ trợ về pháp lí, chính sách khuyến khích phát triển môi trường học tập thông minh; chính sách hỗ trợ phát triển công nghệ môi trường học tập thông minh, chính sách hỗ trợ phát triển nghề nghiệp cho giảng viên, chính sách phát triển quản lí…
Bảy là, chỉ đạo triển khai các nghiên cứu lí luận và thực tiễn về phát triển môi trường học tập thông minh trong điều kiện hiện nay. Để làm được điều này, các cơ quan quản lí giữ vai trò quan trọng trong chỉ đạo, định hướng, khuyến khích các nghiên cứu về môi trường học tập thông minh trên phương diện lí luận và thực tiễn; Tạo động lực cho giảng viên nghiên cứu đổi mới các phương thức hoạt động sư phạm.
4. Kết luận
Xây dựng môi trường học tập thông minh trong bối cảnh đổi mới toàn diện giáo dục ở Việt Nam là một xu thế, một yêu cầu tất yếu góp phần nâng cao chất lượng nguồn nhân lực đáp ứng cuộc cách mạng công nghiệp 4.0.

Tài liệu tham khảo

[1] Đảng Cộng sản Việt Nam, Văn kiện Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ XII, Nxb Chính trị quốc gia, H. 2016.
[2] https://amber.edu.vn/nhung-dieu-ban-can-biet-ve-e-learning-tuong-lai-nen-giao-duc-so-4-0/
[3] Vũ Thị Thúy Hằng, Trường học thông minh: nguồn gốc, định nghĩa và bài học kinh nghiệm cho Việt Nam, Tạp chí Giáo dục, Số 432 (Kì 2 - 6/2018), tr 6-10; 60.
[4] Niemi, H.- Kynaslahti, H., - Vahtivuori-Hanninen, S. (2012). Towards ICT in everyday life in Finnish schools: seeking conditions for good practices. Learning, Media and Technology, pp.1-15
[5] Geofrey Canada. Constance Evelyn. Eric Schmidt (2014). New York smart schools Commission Report.https://www.ny.gov/sites/ny.gov/files/atoms /files/SmartSchoolsReport.pdf

ThS Hoàng Thị Nguyệt - GV Khoa Sư phạm