CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN CHUNG VỀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ 4.0 TRONG GIÁO DỤC 1. Khái niệm công nghệ 4.0 Lịch sử nhân loại đã trải qua 4 cuộc cách mạng công nghiệp mang lại nhiều đột phá trong mọi lĩnh vực của đời sống, kinh tế - xã hội. Mỗi cuộc cách mạng công nghiệp đề đặc trưng bởi sự thay đổi trong bản chất của sản xuất nhờ các bước phát triển của khoa học – công nghệ. Nếu cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ nhất sử dụng năng lượng nước và hơi nước để cơ giới hóa sản xuất.
Cuộc cách mạng công nghiệp lần hai diễn ra nhờ ứng dụng điện năng để sản xuất hàng loạt. Cuộc cách mạng công nghiệp lần ba sử dụng điện tử và công nghệ thông tin để tự động hóa sản xuất. Đến năm 2013, cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư là sự tổng hòa, kế thừa và sáng tạo một cách hoàn hảo khi kết hợp các công nghệ lại với nhau, làm mờ ranh giới giữa vật lý, kỹ thuật số và sinh học. Quả thật, cách mạng công nghiệp 4.0 một thành quả của nhân loại mở ra một kỷ nguyên mới với nhiều cơ hội nhưng cũng không ít khó khăn và thách thức.
Sau ba cuộc cách mạng tiên phong, cách mạng công nghiệp lần thứ tư đã mở màn một cách ngoạn mục khi cho ra đời hàng loạt công nghệ thông minh. Những yếu tố cốt lõi của Kỹ thuật số trong Cách mạng công nghiệp 4.0 là: Trí tuệ nhân tạo (AI), Vạn vật kết nối - Internet of Things (IoT) và Big Data. Trên lĩnh vực công nghệ sinh học, Cách mạng Công nghiệp 4.0 tập trung vào nghiên cứu để tạo ra những bước nhảy vọt trong Nông nghiệp, Thủy sản, Y dược, Chế biến thực phẩm, Bảo vệ môi trường, Năng lượng tái tạo, Hóa học và Vật liệu, cuối cùng là lĩnh vực Vật lý với robot thế hệ mới, máy in 3D, xe tự lái, các vật liệu mới (graphene, skyrmions…) và công nghệ nano. Hiện nay có nhiều doanh nghiệp và chính phủ đã kết hợp tất cả các lĩnh vực nhằm nâng cao chất lượng cuộc sống cho con người.
Sự xuất hiện của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư đã giúp xóa nhòa mọi ranh giới giữa vạn vật. Cuộc cách mạng này 5 đang làm biến đổi mọi nền công nghiệp ở mọi quốc gia. Trên thực tế, bề rộng và chiều sâu của những thay đổi này tạo nên sự biến đổi của toàn bộ các hệ thống sản xuất, quản lý. Cách mạng công nghiệp 4.0 tập trung vào công nghệ số.
Từ các cuộc cách mạng vang dội trong lịch sử, cách mạng lần thứ tư được nâng cấp lên một cấp độ hoàn toàn mới với sự hỗ trợ đắc lực của Internet đã cho ra đời các thiết bị công nghệ thông minh, hữu ích cho đời sống xã hội. Nó giúp các doanh nghiệp linh hoạt hơn trong quá trình sản xuất với chuỗi cung ứng theo mô hình thông minh, từ đó cho ra đời các sản phẩm chất lượng, giá thành rẻ, vừa tiết kiệm được thời gian, vừa tiết kiệm được chi phí sản xuất. Đặc biệt cuộc cách mạng 4.0 đã trao quyền cho các chủ doanh nghiệp kiểm soát và hiểu rõ hơn mọi khía cạnh hoạt động của họ, cho phép tận dụng dữ liệu tức thời để tăng năng suất, cải thiện quy trình, thúc đẩy tăng trưởng. Cải thiện chất lượng cuộc sống và nâng cao mức thu nhập cho người lao động, đất nước và rộng hơn là toàn nhân loại và quản trị trên thế giới.
Hiểu một cách khái quát, Công nghệ 4.0 là sự phổ biến trí thông minh nhân tạo và máy móc tự động hóa đến tất cả mọi mặt của đời sống xã hội. Đây được xem như công cụ đắc lực của các quốc gia trên thế giới để phát triển đất nước, cũng như duy trì lợi thế cạnh tranh của mình trên trường quốc tế. Ứng dụng công nghệ 4.0 trong đời sống Ứng dụng công nghệ 4.0 trong đời sống là việc ứng dụng khéo léo và linh hoạt những thành tựu của ngành công nghiệp 4.0 vào trong mọi lĩnh vực của đời sống, kinh tế - xã hội để tạo ra những hiệu quả tích cực và tạo được sự đồng thuận lớn từ xã hội.1 Ứng dụng công nghệ 4.0 trong nông nghiệp Nông nghiệp 4.0 là sự thay đổi về phương thức quản lý mà, nhờ phương thức này người dân không cần trực tiếp xuất hiện tại vùng sản xuất nhưng vẫn làm tăng năng suất nhiều hơn so với cách trồng cổ điển. Trên thực tế, công nghệ 4.0 áp dụng vào nông nghiệp mang lại những hiệu quả tích cực.
Việc ứng dụng điện toán đám mây nhằm cung cấp sản phẩm đầu ra có chất lượng cao và đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm đồng thời làm giảm chi 6 phí đầu vào, rút ngắn thời gian phát triển sản phẩm. Quả thật, công nghệ sinh học tạo ra những giống cây trồng, vật nuôi mới làm tăng năng suất và chất lượng cây trồng vật nuôi, từ đó làm tăng giá trị gia tăng trong mỗi sản phẩm. Có thể khẳng định rằng Việt Nam là một nước nông nghiệp nhưng quá trình thu hoạch, vận chuyển và xuất khẩu nông sản lại khá thô sơ, thường làm hư hại khoảng 40% sản phẩm nông sản, gây thiệt hại lớn đến nền kinh tế. Không chỉ vậy, hàng hóa gia công, thủy hải sản của Việt Nam khi xuất khẩu sang nước ngoài thường bị trả về do thời gian vận chuyển kéo dài lâu, hàng hóa bị va đập và không chịu được sự thay đổi môi trường, dẫn đến hư hỏng không sử dụng được, gây thiệt hại lớn cho các doanh nghiệp trong nước.
Do đó, việc đưa công nghệ 4.0 áp dụng điện toán đám mây trong vận chuyển nông sản là rất cần thiết, giúp kiểm soát được nhiệt độ trong xe; bảo quản đồ tươi như trái cây, rau củ quả; tránh cho thủy sản không bị hư hỏng trong quá trình vận chuyển.2 Ứng dụng công nghệ 4.0 trong công nghiệp IoT – Internet vạn vật công nghiệp (Industrial Internet of Things) là việc sử dụng các cảm biến và thiết bị truyền động thông minh để nâng cao quy trình sản xuất và công nghiệp. Nó còn được gọi là Internet công nghiệp hoặc Công nghiệp 4.0, IIoT sử dụng sức mạnh của máy móc thông minh và phân tích thời gian thực để tận dụng dữ liệu mà “những cỗ máy vô tri” đã tạo ra trong môi trường công nghiệp trong nhiều năm. Các cảm biến và thiết bị truyền động được kết nối cho phép các công ty phát hiện sớm hơn sự kém hiệu quả và các vấn đề, đồng thời tiết kiệm thời gian và tiền bạc, hỗ trợ các nỗ lực kinh doanh thông minh. Đặc biệt, trong sản xuất, IIoT có tiềm năng lớn về kiểm soát chất lượng, thực hành bền vững, truy xuất nguồn gốc chuỗi cung ứng và nâng cao hiệu quả tổng thể của chuỗi cung ứng.
Trong môi trường công nghiệp, IIoT là chìa khóa cho các quy trình như bảo trì dự đoán (PdM), dịch vụ hiện trường nâng cao, quản lý năng lượng và theo dõi tài sản.3 Ứng dụng công nghệ 4.0 trong y tế Công nghệ 4.0 trong y tế đang là một xu hướng tất yếu. Bởi công nghệ 4.0 trong y tế đặc biệt quan trọng và cần thiết, không chỉ hỗ trợ đội ngũ y bác sĩ trong chẩn đoán và điều trị bệnh mà còn giúp cho người dân phòng ngừa và bảo vệ sức khỏe. Các ứng dụng công nghệ thông tin đã được áp dụng và tạo ra những bước đột phá mới trong ngành Y. Điển hình như trước dịch bệnh Covid-19, công nghệ 4.0 đã hỗ trợ đắc lực trong việc khai báo y tế.
Người dân có thể khai báo y tế online ngay trên cổng thông tin của Bộ Y Tế, sử dụng các ứng dụng Bluezone, Sổ sức khỏe điện tử,. Để khai báo y tế, theo dõi nguồn lây lan xung quanh cũng như hỏi đáp, tư vấn về tiêm chủng và theo dõi sau tiêm vaccine phòng dịch. Bên cạnh đó, công nghệ 4.0 trong y tế thông qua trí tuệ nhân tạo AI giúp phân tích dữ liệu một cách nhanh chóng và chính xác, đội ngũ y bác sĩ dễ dàng hơn trong việc thu thập và xử lý dữ liệu, hỗ trợ chẩn đoán, đánh giá kết quả, đưa ra phương pháp hay phác đồ điều trị cho từng trường hợp cụ thể. Ứng dụng công nghệ 4.0 trong giáo dục Ứng dụng công nghệ 4.0 trong giáo dục chính là việc vận dụng linh hoạt những thành tựu của ngành công nghệ 4.0 vào trong nền giáo dục nhằm cải thiện và nâng cao chất lượng giảng dạy để đạt hiệu quả tốt hơn.
Giáo dục trong kỷ nguyên số 4.0 là quá trình chuyển đổi giáo dục từ trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện năng lực và phẩm chất người học. Sự vươn lên và phổ biến của IoT đã giúp người học chủ động tiếp cận nguồn tri thức khắp mọi lĩnh vực chỉ với một chiếc điện thoại thông minh có kết nối wifi. Vai trò người thầy đã có sự thay đổi từ người giảng dạy theo cách truyền thống (đọc và chép) sang người hướng dẫn, định hướng nhằm phát huy tối đa tư duy sáng tạo, chủ động của học sinh, sinh viên.0 giúp đơn giản hóa các nguồn tài liệu khiến quá trình học tập trở nên thuận tiện hơn. Sách báo điện tử, thư viện online, từ điển online… chính là những nguồn tài liệu mở giúp học sinh tiếp cận kiến thức dễ dàng và nhanh chóng hơn.
Từ đó người học có thể tìm tòi và chọn lọc thông tin theo nhu cầu 8 của mình. Hơn nữa những ứng dụng giáo dục có thể hỗ trợ đắc lực quá trình dạy và học của học sinh, sinh viên. Những lớp học ảo, thầy giáo ảo, thiết bị ảo có tính mô phỏng, bài giảng được số hóa và chia sẻ qua các trang mạng xã hội như Facebook, Zalo, Google Meeting, Zoom,… sẽ trở thành xu hướng phát triển mới trong quá trình hội nhập. Tác động của công nghệ 4.0 đối với giáo dục Ngày nay, không thể phủ nhận những tác động to lớn của công nghệ 4.0 trong mọi lĩnh vực của cuộc sống con người mà giáo dục cũng không ngoại lệ.0 làm thay đổi mô hình giáo dục Mô hình giáo dục là mô hình khái niệm mà qua đó các phần và các yếu tố của một chương trình giảng dạy được sơ đồ hóa.
Những mô hình này thay đổi theo giai đoạn lịch sử, vì tính hợp lệ và hữu ích của chúng phụ thuộc vào bối cảnh xã hội. Trước khi áp dụng công nghệ 4.