VIỆN NCTK TRƯỜNG HỌC VÀ GIÁO DỤC STEM – PHẦN 2: GIẢI PHÁP TỐI ƯU NGUỒN LỰC VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ GIÁO DỤC NỘI ĐỊA

        Bằng việc chủ động nghiên cứu và làm chủ công nghệ lõi, Viện Nghiên cứu Thiết kế Trường học đã phát triển hệ sinh thái STEM thuần Việt nhằm đáp ứng các tiêu chuẩn quốc tế, đồng thời giải quyết triệt để bài toán tối ưu hóa chi phí cho các trường phổ thông trên khắp cả nước.

        1. Thực trạng kinh tế của hệ thống STEM nhập khẩu

        Qua hoạt động khảo sát thực tế tại nhiều trường, Viện Nghiên cứu Thiết kế Trường học ghi nhận một thực trạng đáng lưu ý: Nhiều phòng học STEM dù được đầu tư ngân sách lớn nhưng chỉ sau một thời gian ngắn đã rơi vào trạng thái ngừng hoạt động hoặc hiệu suất khai thác thấp. Nguyên nhân cốt lõi nằm ở việc nhập khẩu phần cứng đơn thuần mà chưa làm chủ được hệ sinh thái đi kèm.

          - Chi phí vận hành và bảo trì lớn: Các bộ linh kiện (kit) ngoại nhập thường ràng buộc người dùng với chi phí bản quyền phần mềm định kỳ khá cao. Bên cạnh đó, khi xảy ra sự cố, việc chờ đợi linh kiện thay thế từ nước ngoài gây gián đoạn tiến trình học tập và đẩy chi phí bảo dưỡng lên nhiều lần.

          - Gia tăng khoảng cách tiếp cận: Chi phí triển khai công nghệ cao khiến học sinh tại các vùng nông thôn, vùng sâu, vùng xa gặp nhiều bất lợi và có nguy cơ tụt hậu trong tiến trình chuyển đổi số giáo dục.

        2. Công nghệ Digital Twin: Lời giải cho bài toán ngân sách trường học

        Để giải quyết căn bản vấn đề này, Viện Nghiên cứu Thiết kế Trường học cùng các đối tác đã tích hợp thành công công nghệ Digital Twin (Mô phỏng trực quan 3D) vào nền tảng quản lý học tập OpenSTEM LMS. Đây có thể xem là bước đột phá trong việc tối ưu hóa nguồn lực đầu tư:

          - Thực hành chuyên sâu không phụ thuộc vào phần cứng: Nền tảng thực hành ảo cho phép học sinh tiến hành viết mã lệnh (code), lắp ráp và thử nghiệm chuyên sâu về robot, camera AI hoặc hệ sinh thái IoT ngay trên trình duyệt web. Giải pháp này phù hợp cho các mô hình lớp học đại trà khi ngân sách chưa thể trang bị đầy đủ thiết bị cho từng học sinh.

          - Mô hình tối ưu hóa kép: Hệ sinh thái cung cấp hai tùy chọn linh hoạt gồm: thiết bị phần cứng thương hiệu Việt với giá thành hợp lý và môi trường mô phỏng ảo 3D. Sự linh hoạt này giúp các nhà trường chủ động xây dựng phương án triển khai dựa trên điều kiện tài chính thực tế mà không làm ảnh hưởng đến chất lượng giáo dục.

        3. Định hướng module hóa: Đầu tư hiệu quả, kế thừa lâu dài

        Hệ sinh thái STEM được nghiên cứu và thiết kế dựa trên nguyên lý module hóa, đảm bảo tính kế thừa xuyên suốt 12 năm học, hạn chế tối đa tình trạng thiết bị lỗi thời:

          - Kéo dài vòng đời sử dụng của thiết bị: Một bo mạch vi điều khiển (ví dụ: Yolo:Bit) được trang bị ở cấp THCS hoàn toàn có thể tái sử dụng để học lập trình Python chuyên sâu, kết nối với hệ thống Nông nghiệp thông minh (Smart Farm) hoặc Nhà thông minh (Smart Home) ở cấp THPT.

          - Bộ cấu kiện thi đấu liên thông ORC: Các bộ phụ kiện lắp ráp Robotics phục vụ giải đấu ORC được thiết kế đồng bộ để sử dụng liên thông từ cấp THCS (phiên bản ORC Explorer) lên cấp THPT (phiên bản ORC Master). Giải pháp này giúp các nhà trường giảm thiểu chi phí mua sắm phát sinh hàng năm.

        4. Chuẩn hóa danh mục đầu tư công cùng Viện Nghiên cứu Thiết kế Trường học

        Với vị thế là đơn vị sự nghiệp khoa học trực thuộc Bộ Giáo dục và Đào tạo có bề dày gần 50 năm kinh nghiệm, Viện Nghiên cứu Thiết kế Trường học đóng vai trò định hướng nhằm nâng cao hiệu quả và ngăn chặn lãng phí trong đầu tư công lĩnh vực giáo dục:

          - Xây dựng danh mục thiết bị chuẩn hóa: Viện đã nghiên cứu và xây dựng danh mục thiết bị khuyến nghị chi tiết, bám sát khung chương trình của từng cấp học. Các danh mục vật tư từ máy in 3D, cấu kiện robot đến hệ thống sa bàn đều được đánh giá kỹ lưỡng về mặt công năng, tránh tình trạng mua sắm dư thừa, sai mục đích.

          - Sân chơi Open Robotics Challenge (ORC) phi lợi nhuận: Viện chủ trì tổ chức giải đấu ORC với chính sách hỗ trợ mượn robot và sa bàn thi đấu hoàn toàn miễn phí. Đây là nỗ lực nhằm xây dựng một cộng đồng công nghệ bình đẳng, loại bỏ rào cản và áp lực tài chính đối với phụ huynh và nhà trường.

        5. Tầm nhìn quốc tế: Từ tự cường nội địa hướng tới xuất khẩu công nghệ giáo dục

        Nhiều quốc gia đang phát triển cũng đang đối mặt với bài toán tối ưu chi phí giáo dục tương tự như Việt Nam. Với giải pháp này của Viện Nghiên cứu Thiết kế Trường học về chương trình giáo dục STEM liên thông 12 năm đi kèm hệ thống bài học bài bản, tự chủ từ phần cứng, phần mềm cho đến nền tảng giả lập Digital Twin, ngành giáo dục nước nhà hoàn toàn có cơ sở để tự tin hướng tới mục tiêu xuất khẩu giải pháp EdTech, dịch chuyển vị thế từ một nước nhập khẩu thiết bị sang một quốc gia cung ứng giải pháp công nghệ giáo dục cho khu vực và thế giới.