Bài giảng Phương pháp nghiên cứu khoa học Chương 6 | Trường Cao đẳng Du lịch Sài Gòn

lOMoARcPSD| 41967345
CHƯƠNG 6. CÁCH MẠNG KHOA HỌC CÔNG NGHỆ THẾ HỆ THỨ TƯ 4.0
Xu thế công nghệ (CN) 4.0 hứa hẹn sẻ mang lại nhiều ảnh hưởng sâu rộng trong
mọi mặt và mọi lĩnh vực của xã hội (XH). Trong đó, lĩnh vực khoa học công nghệ
(KHCN) là lĩnh vực đóng góp tích cực nhất. Nội dung trong chương sẽ giới thiệu chi
tiết về khái niệm về CN 4.0, những công nghệ kỹ thuật chủ chốt, các ứng dụng mới cũng
như cơ hội và thách thức của CN 4.0.
6.1. GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ 4.0
6.1.1. Thế nào là công nghệ 4.0
Công nghệ 4.0 là thuật ngữ thường được sử dụng để chỉ quá trình phát triển trong
quản lý sản xuất và sản xuất dây chuyền. Thuật ngữ Công nghiệp 4.0 lần đầu tiên được
giới thiệu vào năm 2011 là “Industrie 4.0” bởi một nhóm đại diện từ các lĩnh vực khác
nhau (như kinh doanh, chính trị và học thuật) theo sáng kiến nâng cao năng lực cạnh
tranh của Đức trong ngành sản xuất. Chính phủ liên bang Đức đã thông qua ý tưởng
trong Chiến lược công nghệ cao cho năm 2020. Trước khi CN 4.0 xuất hiện, thế giới đã
trải qua ba giai đoạn kỷ nguyên công nghiệp khác như hình bày trong hình 6.1
Hình 6.1. Đặc trưng của các kỷ nguyên công nghiệp (nguồn: Wikipedia)[2], [12], [13], [14]
Ở cuộc cách mạng công nghiệp đầu tiên các thiết bị thủ công được cơ giới hóa
bởi điện và hơi nước, đến các dây chuyền sản xuất và lắp ráp hàng loạt sử dụng điện
trong lần thứ hai, cuộc cách mạng CN 4.0 sẽ bắt đầu từ cách mạng CN thứ ba với việc
sử dụng máy tính và tự động hóa. Và các hệ thống vận hành một cách tự động bởi các
thiết bị được kết nối mạng và học máy. Trong đó, học máy là một hoặc một nhóm các
máy tính phối hợp với nhau và tự ra quyết định mà không cần đến sự điều khiển của con người.
6.1.2. Các công nghệ chủ chốt trong CN 4.0
6.1.2.1. Big data
Sự phát triển bùng nổ của mạng Internet toàn cầu đã kéo theo sự bùng nổ lượng
dữ liệu rất lớn và đã sinh ra ngành khoa học dữ liệu. Nhiệm vụ chính của ngành khoa 1 lOMoARcPSD| 41967345
học dữ liệu là khai phá trong một tập dữ liệu lớn, loại bỏ nhiễu, phân cụm dữ liệu để
trích xuất ra thông tin hữu ích. Việc phân tích dữ liệu lớn giúp đánh xác định xu hướng
hành vi của dân cư. Tuy nhiên, với tốc độ phát triển quá nhanh của lượng thông tin, bao
gồm nguồn tin chính thống và nguồn tin không chính thống, trên mạng làm đe dọa đến
sự an toàn an ninh mạng quốc gia. Do đó, Luật An ninh mạng Việt Nam được Bộ Công
an chủ trì, soạn thảo để khắc phục những tồn tại, hạn chế cơ bản trong công tác bảo vệ
an ninh mạng. Luật này được Quốc hội Việt Nam khóa XIV (2016-2021) biểu quyết
thông qua vào sáng ngày 12 tháng 6 năm 2018.
6.1.2.2. Hệ thống Robot
Trong CN 4.0, việc ứng dụng Robot tự động hóa vào sản xuất, kinh doanh là một
xu hướng tất yếu nhằm tạo ra năng suất lao động cao và giảm chi phí sản xuất. Trên thế
giới đã có nhiều nhà máy sử dụng toàn bộ hệ thống dây chuyền sản xuất tự động hóa,
đưa rô-bốt vào thay thế sức lao động của con người, tạo ra các sản phẩm số lượng lớn
nhưng vẫn đảm bảo chất lượng tốt, độ chính xác cao. Mặc dù việc tự động hóa có ưu
điểm là giải phóng sức lao động, nhưng thực tế để ứng dụng Robot tại Việt Nam, các
doanh nghiệp vẫn còn nhiều khó khăn về vốn đầu tư hệ thống công nghệ, và yêu cầu cao
về nhân sự có trình độ kỹ thuật... Theo báo cáo của Bộ Công thương, hiện nay, số lượng
các doanh nghiệp Việt Nam quan tâm đầu tư, ứng dụng những công nghệ mới, công
nghệ lõi vào quá trình sản xuất còn thấp. Với 97% các doanh nghiệp là vừa, nhỏ và siêu
nhỏ, cho nên luôn gặp khó khăn về nguồn vốn, trình độ khoa học và công nghệ (KH và
CN), nguồn nhân lực và năng lực đổi mới sáng tạo. Rất ít doanh nghiệp có mối liên kết
với các tổ chức khoa học và công nghệ (KHCN), viện nghiên cứu (VNC), khiến họ gặp
thách thức lớn khi muốn ứng dụng công nghệ Robot vào quá trình sản xuất.
6.1.2.3. Internet of Thing (IoT)
Mạng Internet của vạn vật (Internet of things - IoT) là mạng của các thiết bị vật
lý, phương tiện, thiết bị gia dụng và các và các thiết bị khác được nhúng với thiết bị điện
tử, phần mềm, cảm biến, bộ truyền động và kết nối cho phép những thứ này kết nối, thu
thập và trao đổi dữ liệu.
IoT liên quan đến việc mở rộng kết nối Internet ngoài các thiết bị tiêu chuẩn,
chẳng hạn như máy tính để bàn, máy tính xách tay, điện thoại thông minh và máy tính
bảng, tới mọi thiết bị vật lý câm hoặc không có internet truyền thống và các vật dụng
hàng ngày. Được nhúng với công nghệ, các thiết bị này có thể giao tiếp và tương tác qua
Internet và chúng có thể được giám sát và kiểm soát từ xa. Ví dụ, khi ở văn phòng làm
việc bạn có thể kiểm tra trạng thái tắt hoặc mở của bóng đèn trong phòng ngủ của bạn
thông qua Internet, bạn cũng có thể điều khiển tắt nó qua Internet. Với sự xuất hiện của
các loại xe không người lái, một nhánh của IoT, tức là Internet của các phương tiện
(Internet of Vehicles) bắt đầu thu hút nhiều sự chú ý hơn. [5] 2 lOMoARcPSD| 41967345
6.1.2.4. Trí tuệ nhân tạo
Trí tuệ nhân tạo hay trí thông minh nhân tạo (Artificial intelligence – AI) là một
ngành thuộc lĩnh vực khoa học máy tính (Computer Science - CS). Là trí tuệ do con
người lập trình tạo nên với mục tiêu giúp máy tính có thể tự động tự ra quyết đinh một
cách thông mình tương tự như con người dựa trên các giải thuật mô phỏng hệ thống
mạng nơ-ron thần kinh (Neuron Network). Trí tuệ nhân tạo khác với việc lập trình logic
trong các ngôn ngữ lập trình ở việc ứng dụng các hệ thống học máy (Machine Learning)
để mô phỏng trí tuệ của con người trong các xử lý mà con người làm tốt hơn máy tính.
Cụ thể, trí tuệ nhân tạo giúp máy tính có được những trí tuệ của con người như: biết suy
nghĩ và lập luận để giải quyết vấn đề, biết giao tiếp do hiểu ngôn ngữ, tiếng nói, biết học
và tự thích nghi. Ví dụ, chúng tôi đã mô phỏng một hế thống mạng nơ-ron nhân tạo
(Artificial Neural Network- ANN) sử dụng để phát hiện gương mặt trong ảnh theo thời
gian thực. Việc sử dụng ANN trong bài toán nhận dạng có ý nghĩa ứng dụng rất quan
trọng trong xây dự đô thị thông mình (Smart City - SC). Trong SC yêu cầu bắt buộc phải
có các thiết bị camera thông mình để thu thập dữ liệu, quản lý cư cân và các phương tiện
giao thông một cách tự động. Chúng tôi sẻ trình bày về SC trong phần kế tiếp.
6.2. CÁC ỨNG DỤNG QUAN TRỌNG CỦA CÔNG NGHỆ 4.0
6.2.1. Nhà máy thông minh
Trong các nhà máy thông minh này, hệ thống vật lý không gian ảo sẽ giám sát
các quá trình vật lý, tạo ra một bản sao ảo của thế giới vật lý. Với IoT, các hệ thống vật
lý không gian ảo này tương tác với nhau, và với con người theo thời gian thực; và thông
qua IoT, người dùng sẽ được tham gia vào chuỗi giá trị thông qua việc sử dụng các dịch
vụ này… Tâm điểm của cuộc CN 4.0 chính là các nhà máy thông minh (Smart Factory).
Thế nhưng, có một thực tế rằng, phần lớn doanh nghiệp tại Việt Nam lại chưa thực sự
chuẩn bị đầy đủ cho việc tiếp cận với cuộc cách mạng được xác định là “thay đổi mạnh
mẽ nền sản xuất của thế giới”. Các nhà sản xuất đang tìm kiếm giải pháp công nghệ hiện
đại trong nền CN 4.0 nhằm mục đích giám sát và tạo ra các nhà máy thông minh của
riêng họ. Đó chính là nhà máy sản xuất nơi mà IoT (Internet of Things) và hệ thống các
mạng thực - ảo (cyber-physical systems) kết hợp với nhau để nâng cao hiệu quả, an toàn
và năng suất lao động. (nguồn: PC World)
6.2.2. Đô thị thông minh
Một thành phố thông minh là một khu vực đô thị sử dụng các loại cảm biến (sensors)
thu thập dữ liệu điện tử khác nhau để cung cấp thông tin được sử dụng để quản lý tài sản
và tài nguyên một cách hiệu quả. Điều này bao gồm dữ liệu thu thập từ công dân, thiết
bị và nội dung được xử lý và phân tích để theo dõi và quản lý lưu lượng truy cập và hệ
thống giao thông, nhà máy điện, mạng lưới cấp nước, quản lý chất thải, thực thi pháp
luật, hệ thống thông tin, trường học, thư viện, bệnh viện và cộng đồng khác [1] [2] [trang
cần thiết] Khái niệm thành phố thông minh tích hợp công nghệ thông tin và truyền thông
(ICT) và các thiết bị vật lý khác nhau được kết nối với mạng (Internet of things hoặc 3 lOMoARcPSD| 41967345
IoT) để tối ưu hóa hiệu quả hoạt động và dịch vụ của thành phố và kết nối với công dân.
[3] [4] Công nghệ thành phố thông minh cho phép các quan chức thành phố tương tác
trực tiếp với cả cơ sở hạ tầng của cộng đồng và thành phố và theo dõi những gì đang xảy
ra trong thành phố và cách thành phố đang phát triển.
6.3. CÁC CƠ HỘI VÀ THÁCH THỨC CỦA CÔNG NGHỆ 4.0
6.3.1. Những cơ hội mà nền công nghiệp 4.0 mang lại
6.3.1.1. Hội nhập
Xu hướng hội nhập giữa các nền kinh tế là yêu cầu tất yếu. Quá trình hội nhập
quốc tế của Việt Nam thể hiện qua việc gia nhập Tổ chức Thương mại (WTO). Sự kiện
này mở ra cơ hội mới cho sự phát triển đất nước và cả những thách thức cần phải vượt
qua khi Việt Nam được tham gia vào tổ chức thương mại lớn nhất toàn cầu (nguồn: Báo
Người lao động). Ngoài ra, Việt Nam còn tham gia các tổ chức khác như hiệp định
thương mại tự do (FTA) và gần đây nhất là Việt Nam đang tích cực xúc tiến tham gia
Hiệp định Đối tác toàn diện và tiến bộ xuyên Thái Bình Dương (CPTPP). Chiều
12/11/2018, Quốc hội đã biểu quyết thông qua Nghị quyết phê chuẩn Hiệp định CPTPP.
Việc tham gia hội nhập với các nền kinh tế tiên tiến thế giới giúp Việt Nam thu hút được
nguồn vốn đầu tư FDA. Đặc biệt, chúng ta được tiếp xúc và chuyển giao công nghệ sản
xuất công nghiệp hiện đại từ các nước phát triển.
6.3.1.2. Nâng cao sản lượng và chất lượng sản phẩm
Ngày 25/5, Thủ tướng Chính phủ (TTCP) đã ban hành Quyết định số 604/QĐTTg
phê duyệt Dự án “Nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm, hàng hóa ngành công
nghiệp” thuộc Chương trình Quốc gia “Nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm,
hàng hóa của doanh nghiệp Việt Nam đến năm 2020.” (Nguồn: Báo Kinh tế và Đô thị).
Để đạt được mục tiêu đó một số chương trình đã được đề ra như:
• Xây dựng mới 2.000 TCVN; 60% TCVN của hệ thống tiêu chuẩn quốc gia hài
hòa với tiêu chuẩn quốc tế, tiêu chuẩn khu vực;
• 100% phòng thử nghiệm chất lượng sản phẩm, hàng hóa chủ lực đạt trình độ quốc tế;
• 60.000 doanh nghiệp được hướng dẫn ứng dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật và đổi
mới công nghệ, áp dụng các hệ thống quản lý, mô hình, công cụ cải tiến năng suất và chất lượng;
• Xây dựng phong trào năng suất và chất lượng tại tất cả các tỉnh, thành phố trong cả nước;
• 100% doanh nghiệp sản xuất các sản phẩm, hàng hóa chủ lực xây dựng và thực
hiện các dự án nâng cao năng suất và chất lượng;
• Góp phần nâng tỷ trọng đóng góp của năng suất các yếu tố tổng hợp (TFP) trong
tốc độ tăng tổng sản phẩm trong nước (GDP) lên ít nhất 35% vào năm 2020. 4 lOMoARcPSD| 41967345
(Nguồn: Cổng thông tin Doanh nghiệp của Cục Phát triển Doanh nghiệp, Bộ Kế hoạch và Đầu tư).
6.3.2. Những thách thức mà nền công nghiệp 4.0 mang lại
6.3.2.1. Trình độ con người.
Con người tham gia vào quá trình đào tạo (ĐT) là người giảng dạy, người học, và
người hỗ trợ cho quá trình dạy và học. Trong đó, người giảng dạy và người học là hai
tác nhân chính trong quá trình giảng dạy. Các yếu tố sau đây của các tác nhân có thể gây
ảnh hưởng đến chất lượng của quá trình dạy, học và tự học, như:
6.3.2.2. Rào cản ngôn ngữ
Trình độ ngoại ngữ là điều kiện tiên quyết và cũng là trở ngại lớn nhất để Việt Nam
hội nhập với các nước tiên tiến trên thế giới. Ở Việt Nam, mặc dù tiếng Anh được xem
là ngôn ngữ thứ hai, tuy nhiên mức độ thông thạo thông thạo chưa cao. Nguyên nhân
chính bởi vì mức độ sử dụng tiếng Anh thường xuyên chưa cao trong cả công việc và
cuộc sống hằng ngày. Để khắc phục điểm yếu này chúng ta cần nổ lực lâu dài và đặc
biệt các cơ sở giáo dục phải tạo môi trường học quốc tế tạo điều kiện cho người học
được tiếp cận môi trường chuẩn quốc tế
6.3.2.3. Học tập và tiếp thu công nghệ mới
Người dạy ngoài nhiệm vụ giảng dạy còn có nhiệm vụ học và tự học để nâng cao
trình độ nhằm truyền đạt đến người học các kiến thức mới nhất, những xu hướng công
nghệ trong tương lai. Ví dụ, các giảng viên Khoa Điện tử Viễn thông đã tích cực nghiên
cứu về công nghệ mạng thế hệ kế tiếp (Next Generation Network – 5G) trong hoạt động giảng dạy.
6.3.2.4. Kiến thức phải gắng liền với thực tiễn
Người dạy ngoài truyền đạt kiến thức hàn lâm đến người học còn phải truyền đạt các
kiến thức gắng liền với nghề nghiệp thực tiễn. Để đạt được mục tiêu này, người dạy phải
tích quan hệ hơp tác với doanh nghiệp, nắm bắt được nhu cầu thực tiễn của doanh nghiệp.
6.3.2.5. Tích cực nghiên cứu khoa học
Các giảng viên ngoài nhiệm vụ chính là giảng dạy còn phải nhận thức nghiên cứu
khoa học thông qua các nghiên cứu tham dự hội thảo quốc tế hoặc đăng trên các tạp chí
quốc tế uy tín được xếp hạng SCOPUS hoặc ISI.
6.3.2.6. Cơ sở vật chất
Để ĐT nên nguồn nhân lực chất lượng cao đáp ứng yêu cầu khởi nghiệp trong kỷ
nguyên cách mạng CN 4.0, yêu cầu bắt buộc phải có sự đầu tư trang thiết bị thực hành,
phòng thí nghiệm phù hợp. Trong các lĩnh vực KHCN luôn có sự chuyển động không
ngừng mà đặc biệt là lĩnh vực điện tử viễn thông.
6.3.2.7. Chính sách quản lý
Trong xu hướng ĐT mới lấy người học làm trọng tâm theo sự hướng dẫn của người
dạy. Do đó, các chính sách quản lý cũng cần thay đổi sao cho phù hợp với hướng ĐT 5 lOMoARcPSD| 41967345
mới theo hướng giảm các hồ sơ, văn bản, giấy tờ. Ngoài ra, cần có quy định khen thưởng
xứng đáng cho người học và người dạy có thành tích học tập và nghiên cứu tốt để động viên khích lệ.
6.4. SỰ TÁC ĐỘNG CỦA CÔNG NGHỆ 4.0 ĐẾN CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO
TẠO CÁC NGÀNH KHOA HỌC KỸ THUẬT
6.4.1. Khái niệm Education 4.0
Cách mạng công nghiệp 4.0 là khái niệm được đề cập rất nhiều tại Việt Nam
trong những năm gần đây, nó được hiểu là một cuộc cách mạng về khoa học, công nghệ
mang tính đột phá mà ở đó sự ra đời của hàng loạt các công nghệ mới như trí tuệ nhân
tạo, Internet vạn vật, công nghệ in 3D, công nghệ nano…sẽ ảnh hưởng, chi phối đến hầu
hết các lĩnh vực của đời sống như kinh tế, công nghiệp, giáo dục [1]…Do đó, đối với
lĩnh vực giáo dục nhất là giáo dục đại học, giáo dục nghề nghiệp việc thích ứng với
những yêu cầu của CMCN 4.0 là điều vô cùng quan trọng và cần thiết đề đào tạo ra
những kỹ sư, người lao động có kỹ năng, chuyên môn, hòa nhập tốt vào các yêu cầu
công việc theo yêu cầu của xã hội.
Khái niệm Education 4.0 [2] đã được các nhà quản lý giáo dục đưa ra để định
hình và xây dựng các phương pháp giảng dạy, điều chỉnh các chương trình đào tạo phù
hợp với xu thế phát triển. Nhà nghiên cứu Johnson Ong Chee Bin [3] tại Đại học Quốc
gia Singapore (NUS) đã đưa ra khái niệm rằng Education 4.0 sẽ làm cho việc học diễn
ra ở khắp mọi nơi trong đó con người, sự vật và máy móc được kết nối để việc học tập
được cá nhân hóa. Hệ sinh thái mới này biến các cơ sở giáo dục thành một hệ sinh thái
đổi mới. Khái niệm trên đã khái quát lên rằng việc dạy và học trong thời đại 4.0 sẽ phải
có sự thay đổi từ các phương pháp dạy, học truyền thống sang mô hình giảng dạy, học
tập chủ động hơn khi mà người học có thể học bất cứ nơi đâu, bất cứ khi nào và các cơ
sở giáo dục cũng phải có sự đổi mới mạnh mẽ để mang lại những điều kiện và sự hỗ trợ
tốt nhất cho người học.
Ví dụ: phương pháp học tập lý thuyết Hình 6 lOMoARcPSD| 41967345
Hình 6.2. Mô tả về phương pháp dạy và học truyền thống
Hình 6.3. Phương pháp học tập trực tuyến
Ví dụ: phương pháp học tập thí nghiệm thực hành
Trong mục tiêu nâng cao chất lượng ĐT thì vai trò của trang thiết bị phục vụ ĐT là
rất quan trọng. Cộng hòa Liên ban Đức là một trong những nước có nhiều kinh nghiệm 7 lOMoARcPSD| 41967345
và ứng dụng công nghệ giảng dạy thực hành theo hướng hiện đại. Mô hình phòng thực
hành được xây dựng theo hướng đa chức năng dựa trên nền tảng hệ thống mạng internet,
xây dựng nội dung theo hướng đa phương tiện bao gồm các công cụ trình chiếu, máy
chủ, các bàn học được nối mạng và có nguồn cung cấp, thiết bị thực hành có máy tính
và các bộ thực hành giao tiếp với máy tính, phần mềm quản lý lớp học. Mô hình hệ
thống mạng được minh họa như hình 3. Cộng hòa Liên ban Đức đã xây dựng hoàn chỉnh
và đưa vào giảng dạy tại Đức cũng như chuyển giao cho nhiều nước trên thế giới về hệ
thống thí nghiệm thực hành chuyên ngành vật lý điện tử, Kỹ thuật điện, điện tử, truyền
thông, cơ điện tử, tự động điều khiển, và điện tử máy tính, tên gọi là hệ thống UniTrain- I.
Hình 6.4. Mô hình phòng thực hành chuẩn Unitrain-I.
Hệ thống UniTrain-I là một hệ thống tổ hợp các bộ thí nghiệm dạy học và thực nghiệm
hữu ích mang tính hướng nghiệp trên cơ sở sử dụng máy tính và đào tạo kỹ sư chuyên
nghiệp nâng cao trong các lĩnh vực kỹ thuật điện, điện tử , truyền thông, cơ điện tử, tự
động điều khiển, và điện tử máy tính, UniTrain-I kết hợp lý thuyết và kết quả thực hành
trong môi trường học tập có hiệu quả và hiệu suất cao có tính đa dạng đa phương tiện.
Hình 6.5. Thiết bị thí nghiệm trong mô hình Unitrain I.
Ưu điểm nổi bật: Hệ thống huấn luyện và thí nghiệm trên môi trường truyền thông
đa phương tiện UniTrain-I sử dụng văn bản tóm tắt và những hình ảnh sinh động được
gói gọn trong một phần mềm có cấu trúc rõ ràng để hướng dẫn các học viên thông qua thí nghiệm. 8 lOMoARcPSD| 41967345
Sự thay đổi các phương pháp học tuyến của SV qua từng giai đoạn trươc kỹ
nguyên công nghệ 4.0 và hiện nay
Hình 6.6. Mô hình thay đổi phương pháp học
6.4.2. Những yêu cầu cần thiết cho người lao động trong thời kỳ CN 4.0
Hình 1.7. Sự thay đổi về các đặc trưng của giáo dục qua các giai đoạn [3] 9 lOMoARcPSD| 41967345
Những yêu cầu đặt ra đối với công tác đào tạo nguồn nhân lực trong mỗi giai đoạn
sẽ có các cách thức triển khai thực hiện khác nhau. Hình 1 là bảng so sánh các đặc điểm
của giáo dục qua các gia đoạn trong đó có thể thấy rằng ở giai đoạn 4.0 này sẽ tập trung
chủ yếu vào sự đổi mới, sáng tạo để tạo ra những giá trị cho xã hội. Trong đó, nhà trường
sẽ trở thành các hệ sinh thái với chương trình đào tạo xuyên ngành và áp dụng các tiến
bộ của công nghệ Internet vạn vật để đào tạo ra nguồn nhân lực là những người lao động
có tinh thần đổi mới, sáng tạo, khởi nghiệp và hơn hết là phải trở thành những công dân
toàn câu chứ không mang tư tưởng cục bộ trong phạm vi nhất định. Đề làm được điều
này các cơ sở giáo dục phải truyền cho người học nguồn cảm hứng phải học tập và học
tập suốt đời (life long learning).
Theo kết quả nghiên cứu được công bố tại Diễn đàn Kinh tế thế giới [4] năm 2016,
10 kỹ năng được dự báo sẽ là những yêu cầu cần thiết cho người lao động vào năm 2020
thể hiện rằng mức độ ưu tiên cao nhất là các nhóm kỹ năng về khả năng giải quyết vấn
đề và tư duy sáng tạo. Nếu như so sánh với 5 năm trước đó, vào năm 2015 thì các kỹ
năng về quản lý nhân sự, về thích ứng với môi trường làm việc được yêu cầu chủ yếu
thì đến năm 2020 có một sự thay đổi mạnh mẽ khi đòi hỏi các kỹ năng về tư duy, sáng
tạo của các cá nhân như mô tả ở Hình 2. Điều nay cho thấy văn hóa làm việc có sự thay
đổi và chất lượng của nguồn nhân lực cũng phải thay đổi để thích ứng với các yêu cầu
ngày càng cao trong thời đại số. Từ đó, các cơ sở giáo dục phải có sự định hướng, đề ra
tầm nhìn và chiến lược mới để đội ngũ giảng viên và sinh viên phải thay đổi tư duy và
phương pháp giảng dạy, học tập trước sự thay đổi của Education 4.0.
Hình 6.8. Đề xuất 10 kỹ năng cần thiết vào năm 2020 so với năm 2015 [5] 10 lOMoARcPSD| 41967345
6.4.3. Trường học thông minh (Smart School)
Với những yêu cầu đặc ra về các kỹ năng cần thiết mà nguồn nhân lực cần phải đạt
được đòi hỏi các đơn vị đào tạo phải từng bước cập nhật, đổi mới các phương pháp giảng
dạy, đầu tư thêm cơ sở hạ tầng, trang thiết bị, cơ sở vật chất, cập nhật công nghệ và bồi
dưỡng kiến thức cho đội ngũ cán bộ viên chức, người lao động để có thể xây dựng thành
công hệ sinh thái trường học thông minh (Smart School). Trong mô hình về Smart
School do Education Quality International (NUS) đề xuất chúng ta thấy được rắng các
nền tảng công nghệ về trí tuệ nhân tạo, tương tác thực tế ảo và nhất là các thiết bị di
động chính là những thành phần quan trọng để xây dựng các lớp học thông minh trên
không gian mạng hay còn gọi là các lớp học ảo trên nền tảng công nghệ số nhằm giúp
người học có thể tiếp cận nhanh nhất, trực quan nhất những nội dung của bài giảng hoặc
tương tác trao đổi với giảng viên, với bạn bè trong lớp. Đây được xem là mô hình có
nhiều tiềm năng phát triển trong tương lai không xa.
Hình 6.9. Mô hình Smart School trong tương lai [3]
Một yêu cầu nữa được đặt ra cho các cơ sở đào tạo chính là việc thay đổi xu hướng
chuyên ngành trong các chương trình đào tạo. Nếu như trước đây các chương trình đào
tạo được xây dựng theo hướng đơn ngành hoặc đa ngành thì nay dưới sự tác động mạnh
mẽ trước những yêu cầu của cuộc CMCN 4.0 thì xu hướng của các ngành đào tạo phải
là xuyên ngành. Bởi vì đối với việc đào tạo xuyên ngành thì người học sẽ không bị bó
buộc vào một lĩnh vực riêng rẽ nào cả mà họ phải rèn luyện cho mình các khả năng về 11 lOMoARcPSD| 41967345
tư duy, sáng tạo để giải quyết các vấn đề thực tế trong cuộc sống từ đó sẽ tích lũy và
phát triển toàn diện được nhiều hơn các kỹ năng cần thiết cho công việc sau khi ra trường.
Lúc này việc triển khai đào tạo các môn học, học phần theo phương pháp Project-based
Learning được mong đợi sẽ mang lại hiệu quả cao cho người học.
Hình 6.10. Mô tả các đặc điểm của các phương pháp đào tạo đơn ngành, đa ngành và xuyên ngành [6]
6.5. ĐỊNH HƯỚNG XÂY DỰNG THÀNH PHỐ THÔNG CỦA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH.
Hiện nay, tốc độ phát triển và đô thị hóa đang diễn ra nhanh tại nhiều thành phố
trên thế giới. Điều này đã và đang đặt ra nhiều yêu cầu và thách thức cho các quốc gia
phải có những kế hoạch để xây dựng thành phố trở nên thông minh hơn nhằm đáp ứng
ngày càng tốt hơn nhu cầu, điều kiện sống cho người dân. Trong xu thế phát triển đó,
TP. Hồ Chí Minh cũng đang tích cực triển khai các kế hoạch, đề án để từng bước xây
dựng một thành phố thông minh (Smart City). Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4
đang mở ra những điều kiện, cơ hội thuận lợi để các thành phố, vùng miền xây dựng các
mô hình Smart City với các nền tảng công nghệ của IoT, điện toán đám mây, Big data,
trí tuệ nhân tạo, để phục vụ tốt hơn nhu cầu của người dân ở nhiều lĩnh vực khác nhau
như giao thông, năng lượng, nước, môi trường đồng thời góp phần thúc đẩy sự phát triển
kinh tế một cách bền vững, cải thiện cơ sở hạ tầng. 12 lOMoARcPSD| 41967345
Ứng dụng công nghệ thông tin và phát triển hạ tầng viễn thông là một trong những
yếu tố quan trọng để xây dựng các giải pháp cho các vấn đề cần giải quyết về kinh tế,
xã hội, khoa học kỹ thuật theo xu thế của CMCN 4.0 và định hướng thành phố thông
minh. Thế nhưng thực tế hiện nay, tình hình nghiên cứu và triển khai các giải pháp công
nghệ để xây dựng thành phố thông minh vẫn còn mang tính tách rời, thiếu liên kết, thiếu
định hướng để tạo thành một hệ sinh mang tính bền vững. Do đó, các nhà quản lý cần
phải hình thành những chính sách, những khuôn khổ thống nhất để định hướng, kết nối
các thành phần bên trong hệ sinh thái của thành phố thông minh những nhằm khai thác
triệt để các ứng dụng của công nghệ thông tin và truyền thông. Nền tảng cốt lõi để triển
khai thực hiện bao gồm các yếu tố như tốc độ kết nối, khả năng tính toán, xử lý dữ liệu
lớn và hệ thống mạng cảm biến. Do đó, hệ sinh thái của thành phố thông minh sẽ ưu tiên
nghiên cứu và phát triển các phương thức, tiêu chuẩn để các ứng dụng công nghệ thông
tin trực tiếp vào các dịch vụ được cung cấp một cách hiệu quả nhằm đem lại giá trị mới.
Những vấn đề cần ưu tiên nghiên cứu bao gồm: -
Phân tích và xử lý dữ liệu cực lớn nhằm tìm ra hành vi con người, cung
cấp cácdịch vụ được tùy biến cho người dùng cuối. -
Truyền thông và mạng máy tính đáp ứng khả năng kết nối. -
Đàm bảo tính bảo mật và riêng tư với các ứng dụng CNTT sử dụng dịch
vụ cótương tác với các đơn vị kỹ thuật xã hội. -
Cảm biến thông minh có khả năng phân tích, tính toán tự động.
Những yêu cầu đối với thành phố thông minh nêu trên sẽ là yếu tố quan trọng để
các cơ sở đào tạo xem xét lại chương trình đào tạo hiện thời của mình, từ đó sẽ có những
cập nhật, đổi mới chương trình đào tạo giúp nâng cao chất lượng đào tạo, góp phần vào
việc phát triển nguồn nhân lực chất lượng cao cho TP.HCM nói riêng và cho nền công
nghiệp hóa Việt Nam nói chung. 6.6. TÓM TẮT 1.
Công nghệ 4.0 là thuật ngữ thường được sử dụng để chỉ quá trình phát triển
trongquản lý sản xuất và sản xuất dây chuyền. 2.
Thuật ngữ Công nghiệp 4.0 lần đầu tiên được giới thiệu vào năm 2011 là
“Industrie4.0” bởi một nhóm đại diện từ các lĩnh vực khác nhau (như kinh doanh, chính
trị và học thuật) theo sáng kiến nâng cao năng lực cạnh tranh của Đức trong ngành sản xuất. 3.
Nền tảng của cuộc cách mạng công nghiệp thứ nhất (1.0) là ứng dụng thiết bị
độngcớ điện và máy hơi nước. Cuộc cách mạng 2.0 là triển khai các dây chuyền sản
xuất và lắp ráp tự động. Cuộc cách mạng thứ 3.0 là sự tham gia của Robot, sử dụng máy
tính và tự động hóa. Cuộc cách mạng 4.0 là người máy và trí tuệ nhân tạo AI 13 lOMoARcPSD| 41967345 4.
Các công nghệ chủ chốt trong CN 4.0 là: 1. Big data. 2. Hệ thống Robot. 3.
Internet of Thing (IoT). 4. Trí tuệ nhân tạo 5.
Các công nghệ chủ chốt trong CN 4.0 phát triển nhiều ứng dụng như: 1. Nhà máy
thông minh. 2. Đô thị thông minh. 3. Giáo dục thông minh. 4. Doanh nghiệp thông
minh. 5. Ngành nghề thông minh 6.
Những cơ hội mà nền công nghiệp 4.0 mang lại: 1. Hội nhập. 2. Nâng cao sản
lượng và chất lượng sản phẩm. 3. Mô hình quản lý tối ưu. 7.
Khái niệm rằng Education 4.0, do Johnson Ong Chee Bin đưa ra là làm cho việc
họcdiễn ra ở khắp mọi nơi trong đó con người, sự vật và máy móc được kết nối để việc
học tập được cá nhân hóa. 8.
Khái niệm trên đã khái quát lên rằng việc dạy và học trong thời đại 4.0 sẽ phải
có sựthay đổi từ các phương pháp dạy, học truyền thống sang mô hình giảng dạy, học
tập chủ động hơn khi mà người học có thể học bất cứ nơi đâu, bất cứ khi nào và các cơ
sở giáo dục cũng phải có sự đổi mới mạnh mẽ để mang lại những điều kiện và sự hỗ trợ
tốt nhất cho người học. 9.
Theo kết quả nghiên cứu được công bố tại Diễn đàn Kinh tế thế giới [4] năm
2016,nhóm kỹ năng về khả năng giải quyết vấn đề và tư duy sáng tạo là quan trọng nhất
trong 10 kỹ năng cần thiết cho người lao động trong thời kỳ công nghiệp 4.0. 10.
TP. Hồ Chí Minh cũng đang tích cực triển khai các kế hoạch, đề án để từng
bướcxây dựng một thành phố thông minh (Smart City). 11.
Thành phố, vùng miền xây dựng các mô hình Smart City với các nền tảng
côngnghệ của IoT, điện toán đám mây, Big data, trí tuệ nhân tạo, để phục vụ tốt hơn
nhu cầu của người dân ở nhiều lĩnh vực khác nhau như giao thông, năng lượng, nước,
môi trường,…. đồng thời góp phần thúc đẩy sự phát triển kinh tế một cách bền vững,
cải thiện cơ sở hạ tầng. 12.
Ứng dụng công nghệ thông tin và phát triển hạ tầng viễn thông là một trong
nhữngyếu tố quan trọng để xây dựng các giải pháp cho các vấn đề cần giải quyết về kinh
tế, xã hội, khoa học kỹ thuật theo xu thế của CMCN 4.0 và định hướng thành phố thông minh.
6.7. CÂU HỎI ÔN TẬP
1. Công nghệ 4.0 là thuật ngữ thường được sử dụng để diễn tả cái gì?
2. Thời gian và địa điểm xuất hiện thuật ngữ Công nghiệp 4.0?
3. Trình bày đặc tính của các cuộc cách mạng công nghiệp?
4. Cho biết các công nghệ chủ chốt trong CN 4.0 là gì?
5. Cho biết các ứng dụng quan trọng trong CN 4.0?
6. Cho biết những cơ hội mà nền công nghiệp 4.0 mang lại? 14 lOMoARcPSD| 41967345
7. Trình bày khái niệm Education 4.0?
8. Trình bày về sự thay đổi việc dạy và học trong thời đại 4.0?
9. Cho biết nhóm kỹ năng nào là quan trọng nhất trong 10 kỹ năng cần thiết cho ngườilao
động trong thời kỳ công nghiệp 4.0? 10.
TP. Hồ Chí Minh triển khai đề án để từng bước xây dựng một thành phố
thôngminh với tên gọi là gì? 11.
Thành phố HCM chọn các nền tảng công nghệ ưu tiên nào để xây dựng các môhình Smart City? 12.
Vì sao công nghệ thông tin và hạ tầng viễn thông là một trong những yếu tố
quantrọng để xây dựng thành phố thông minh? 15 lOMoARcPSD| 41967345
TÀI LIỆU THAM KHẢO 16 lOMoARcPSD| 41967345
[1] Mattern, Friedemann; Floerkemeier, Christian (2010). "From the Internet of
Computer to the Internet of Things" (PDF). Informatik-Spektrum. 33 (2): 107–121.
doi:10.1007/s00287-010-0417-7.
[2] Umar Zakir Abdul, Hamid; et al. (2019). Internet of Vehicle (IoV) Applications in
Expediting the Implementation of Smart Highway of Autonomous Vehicle: A
Survey. Performability in Internet of Things. EAI/Springer Innovations in
Communication and Computing. pp. 137–157. doi:10.1007/978-3-319-93557-7_9. ISBN 978-3-319-93556-0.
[3] McLaren, Duncan; Agyeman, Julian (2015). Sharing Cities: A Case for Truly
Smart and Sustainable Cities. MIT Press. ISBN 9780262029728.
[4] Peris-Ortiz, Marta; Bennett, Dag R.; Yábar, Diana Pérez-Bustamante (2016).
Sustainable Smart Cities: Creating Spaces for Technological, Social and Business
Development. Springer. ISBN 9783319408958.
[5] Paskaleva, K (25 January 2009). "Enabling the smart city: The progress of e-city
governance in Europe". International Journal of Innovation and Regional
Development. 1 (4): 405–422(18). doi:10.1504/ijird.2009.022730.
[6] K. Elissa, “Title of paper if known,” unpublished.
[7] R. Nicole, “Title of paper with only first word capitalized,” J. Name Stand. Abbrev., in press.
[8] Y. Yorozu, M. Hirano, K. Oka, and Y. Tagawa, “Electron spectroscopy studies on
magneto-optical media and plastic substrate interface,” IEEE Transl. J. Magn.
Japan, vol. 2, pp. 740-741, August 1987 [Digests 9th Annual Conf. Magnetics Japan, p. 301, 1982].
[9] M. Young, The Technical Writer’s Handbook. Mill Valley, CA: University Science, 1989. PHỤ LỤC
1. Biểu mẫu về phiếu giao nhiệm vụ thiết kế đồ án môn học
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SÀI GÒN
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc THÔNG
PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ THIẾT KẾ VÀ ĐÁNH GIÁ ĐỒ ÁN MÔN HỌC
TÊN MÔN HỌC: …………………………………… Mã số môn học:……….. 17 lOMoARcPSD| 41967345
Giảng viên bộ môm giao nhiệm vụ thiết kế đồ án môn học cho sinh viên/ nhóm sinh thực hiện đề tài đồ án môn học như sau:
1. Danh sách sinh viên: TT Họ và tên Mã sinh viên Nhiệm vụ thực hiện Chữ ký 0 Nhóm …. 1 Sinh viên A
Nhóm trưởng, 2 Sinh viên B
2. Tê đề tài : ………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………..
3. Nội dung thực hiện: 3.1. 3.2. 3.3 3.4.
4.Thời gian thực hiện: Từ ngày: / / . Đến ngày: …../…../…..
5.Ngày nộp đồ án : ……………….. . Ngày chấm báo cáo: …………………. Giảng viên bộ môn
KẾT QUẢ CHẤM ĐỒ ÁN
Ngày chấm báo cáo: …………………. TT Họ và tên Mã sinh Kết quả thực Nhật xét
Điểm thưởng Điểm báo cáo viên hiện (%) (+/-) 0 Nhóm …. 1 Sinh viên A 2 Sinh viên B
Trưởng bộ môn/Khoa Giảng viên chấm thi 1: …….…………………. Giảng viên chấm thi 2:
………………………… 18 lOMoARcPSD| 41967345
2. Biểu mẫu về thiết kế đề tài nghiên cứu cấp bộ
Mẫu 4. Thuyết minh đề tài KH&CN cấp Bộ
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
Đơn vị ...............................
THUYẾT MINH ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP BỘ
1 . TÊN ĐỀ TÀI : 2 . MÃ SỐ:
3 . LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU . L
4 OẠI HÌNH NGHIÊN Tự nhiên CỨU Kỹ thuật Môi trường Kinh tế; Cơ Ứng Triển Nông Lâm ATLĐ XH-NV bản dụng khai Sở hữu trí Giáo dục Y Dược tuệ
5 . THỜI GIAN THỰC HIỆN: ......... tháng
Từ tháng … năm ... ; đến tháng … năm ...
6 . CƠ QUAN CHỦ TRÌ ĐỀ TÀI Tên cơ quan: Điện thoại: E-mail: Địa chỉ:
Họ và tên thủ trưởng cơ quan chủ trì:
7 . CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI Họ và tên: Học vị: Chức danh khoa học: Năm sinh: Địa chỉ cơ quan: Địa chỉ nhà riêng: Điện thoại cơ quan: Điện thoại nhà riêng : Di động: Fax: 19 lOMoARcPSD| 41967345 E-mail:
8. NHỮNG THÀNH VIÊN THAM GIA NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI TT Họ và tên Đơn vị công tác và
Nội dung nghiên cứu cụ thể Chữ ký lĩnh vực chuyên môn được giao 1 2 3
9. ĐƠN VỊ PHỐI HỢP CHÍNH Tên đơn vị trong và
Nội dung phối hợp nghiên cứu Họ và tên người đại ngoài nước diện đơn vị
10. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU THUỘC LĨNH VỰC CỦA ĐỀ TÀI Ở TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC 10.1.
Ngoài nước (phân tích, đánh giá tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực của đề tài trên thế giới, liệt
kê danh mục các công trình nghiên cứu, tài liệu có liên quan đến đề tài được trích dẫn khi đánh giá tổng quan) ………………………. 10.2.
Trong nước (phân tích, đánh giá tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực của đề tài ở Việt Nam, liệt kê
danh mục các công trình nghiên cứu, tài liệu có liên quan đến đề tài được trích dẫn khi đánh giá tổng quan)
………………………………………… 10.3.
Danh mục các công trình đã công bố thuộc lĩnh vực của đề tài của chủ nhiệm và những thành
viêntham gia nghiên cứu (họ và tên tác giả; bài báo; ấn phẩm; các yếu tố về xuất bản)
…………………………
11. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
…………………………. 20 lOMoARcPSD| 41967345
12. MỤC TIÊU ĐỀ TÀI
…………………………….
13. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI NGHIÊN CỨU
13.1. Đối tượng nghiên cứu 13.2. Phạm vi nghiên cứu
14. CÁCH TIẾP CẬN, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 14.1. Cách tiếp cận
14.2. Phương pháp nghiên cứu
15. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU VÀ TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN
15.1. Nội dung nghiên cứu (trình bày dưới dạng đề cương nghiên cứu chi tiết) ……………………….
15.2. Tiến độ thực hiện STT Các nội dung, công việc Sản phẩm Thời gian Người thực hiện thực hiện (bắt đầu-kết thúc) 1 2 3 21 lOMoARcPSD| 41967345 16. SẢN PHẨM 16.1. Sản phẩm khoa học
Sách chuyên khảo Bài báo đăng tạp chí nước ngoài
Sách tham khảo Bài đăng kỷ yếu hội nghị, hội thảo quốc tế
Giáo trình Bài báo đăng tạp chí trong nước
16.2. Sản phẩm đào tạo Nghiên cứu sinh Cao học
16.3. Sản phẩm ứng dụng Mẫu Vật liệu Thiết bị máy móc Giống cây trồng Giống vật nuôi Qui trình công nghệ Tiêu chuẩn Qui phạm Sơ đồ, bản thiết kế Tài liệu dự báo Đề án Luận chứng kinh tế Phương pháp Chương trình máy tính Bản kiến nghị Dây chuyền công nghệ Báo cáo phân tích Bản quy hoạch 16.4. Các sản phẩm khác
16.5. Tên sản phẩm, số lượng và yêu cầu khoa học đối với sản phẩm Stt Tên sản phẩm Số lượng Yêu cầu khoa học 1 2 3 22 lOMoARcPSD| 41967345
17. HIỆU QUẢ (giáo dục và đào tạo, kinh tế - xã hội)
18. PHƯƠNG THỨC CHUYỂN GIAO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ ĐỊA CHỈ ỨNG DỤNG
19. KINH PHÍ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI VÀ NGUỒN KINH PHÍ Tổng kinh phí: Trong đó:
Ngân sách Nhà nước: Các nguồn kinh phí khác:
Nhu cầu kinh phí từng năm: - Năm ... - Năm …
Dự trù kinh phí theo các mục chi (phù hợp với nội dung nghiên cứu): Đơn vị tính: đồng Stt
Khoản chi, nội dung chi Thời Tổng Nguồn kinh phí Ghi gian kinh chú Kinh Các thực phí phí từ nguồn hiện khác NSNN I
Chi công lao động tham gia trực tiếp thực hiện đề tài
Chi công lao động của cán bộ khoa học, nhân
viên kỹ thuật trực tiếp tham gia thực hiện đề tài
Chi công lao động khác phục vụ triển khai đề tài II
Chi mua nguyên nhiên vật liệu 23 lOMoARcPSD| 41967345
Chi mua vật tư, nguyên, nhiên, vật liệu, tài liệu,
tư liệu, số liệu, sách, tạp chí tham khảo, tài liệu
kỹ thuật, bí quyết công nghệ, tài liệu chuyên
môn, các xuất bản phẩm, dụng cụ bảo hộ lao
động phục vụ công tác nghiên cứu
III Chi sửa chữa, mua sắm tài sản cố định IV Chi khác Công tác phí Đoàn ra, đoàn vào
Hội nghị, hội thảo khoa học
Văn phòng phẩm, in ấn, dịch tài liệu
Quản lý chung của cơ quan chủ trì Nghiệm thu cấp cơ sở
Phí xác lập quyền sở hữu trí tuệ
Chi khác liên quan trực tiếp đến đề tài Tổng cộng
Ngày…tháng…năm……
Ngày…tháng…năm…… Cơ quan chủ trì
Chủ nhiệm đề tài
( ký, họ và tên, đóng dấu )
( ký, họ và tên )
Ngày…tháng…năm……
Cơ quan chủ quản duyệt
TL. BỘ TRƯỞNG BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
VỤ TRƯỞNG VỤ KHOA HỌC, CÔNG NGHỆ VÀ MÔI TRƯỜNG 24