Khoa Sư phạm

Ngày nay với sự phát triển nhanh chóng về trí tuệ nhân tạo đang thúc đẩy mạnh mẽ nhu cầu về các dịch vụ kỹ thuật số mới để giúp khai thác công nghệ này với tiềm năng cao nhất. Cải thiện các sản phẩm đã có trên thị trường để tất cả chúng ta đưa vào sử dụng trong cuộc sống hàng ngày sẽ là cốt lõi cho tương lai của trí tuệ nhân tạo AI. Vậy AI là gì? Lịch sử hình thành và phát triển của nó như thế nào? có lẽ nhiều người sẽ bất ngờ, cụm từ “Trí tuệ nhân tạo” ra đời vào những năm 1950 khi nghiên cứu ban đầu về khoa học tính toán khám phá các phương pháp tự động hóa đơn giản. Thông qua nghiên cứu này, các nhà khoa học máy tính bắt đầu học cách đào tạo máy tính để bắt chước một số hình thức lý luận của con người, cho phép máy tính và máy móc của chúng ta trở thành những người bạn đồng hành thông minh mà chúng ta biết và hiểu ngày nay. Thực ra trí tuệ nhân tạo AI được ra đời không hề sớm như đã nói, nhưng nó là thành quả tất yếu của sự phát triển khoa học và công nghệ, là giải pháp giải quyết những bài toán khó của sự phát triển loài người trong tương lai. Dưới đây chúng ta cùng điểm lại những cột mốc của lịch sử phát triển trí tuệ nhân tạo AI. Việc tiếp tục nghiên cứu và cải tiến trí tuệ nhân tạo AI về các công nghệ nền tảng đã thể hiện rõ trong các kỹ năng tự động hóa và lý luận có thể được tích hợp trong điện thoại, máy tính và máy móc…. Trí tuệ nhân tạo AI theo cách nào đang trở thành một thực tế nền tảng của thế giới hiện nay.

Nghiên cứu AI sớm vào những năm thập niên 60 đã khám phá các vấn đề mà công nghệ này có thể giải quyết. Vào những năm 1960, Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ đã quan tâm đến loại công việc này và bắt đầu đào tạo máy tính để bắt chước lý luận cơ bản của con người. Ví dụ, Cơ quan Dự án Nghiên cứu Quốc phòng Tiên tiến (DARPA) đã hoàn thành các dự án lập bản đồ đường phố vào những năm 1970. Và DARPA đã sản xuất trợ lý cá nhân thông minh vào năm 2003…

Hiện nay việc ứng dụng của Trí tuệ nhân tạo đã đi vào một số lĩnh vực đã thâm nhập sâu vào nhiều ứng dụng thực tiễn trong xã hội như lĩnh vực chăm sóc sức khoẻ, kinh doanh, giáo dục, quản lý tài chính, pháp luật, sản xuất …

Trong những năm qua, ứng dụng AI  trong giáo dục làm thay đổi đáng kể cách thức dạy và học trên toàn thế giới. Với khả năng tạo nên các bài giảng sinh động, tự động hóa các tác vụ giáo dục cơ bản và thậm chí là cá nhân hóa bài học phù hợp với từng học sinh,... Qua đó, AI đã góp phần nâng cao chất lượng giáo dục và tạo ra môi trường học tập linh hoạt, phù hợp với nhu cầu của từng học sinh. Đồng thời, trở thành công cụ hỗ trợ đắc lực trong quá trình giảng dạy của các thầy, cô.

Tại Việt Nam hiện nay đã có tới 60% các sản phẩm công nghệ giáo dục (EdTech) sử dụng AI (Theo sách Trắng về Công nghệ giáo dục Việt Nam 2024). Hơn hết, chiến lược quốc gia về nghiên cứu, phát triển và ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong giáo dục đã được Chính phủ phê duyệt, hướng đến mục tiêu nâng cao chất lượng giáo dục. Các ứng dụng của trí tuệ nhân tạo trong giáo dục đã mang lại những lợi ích nổi bật có thể kể ra như giảm tải áp lực lên đội ngũ cán bộ giáo dục. Một trong những lợi ích của AI trong giáo dục là giúp giáo viên giảm bớt khối lượng công việc bằng cách tự động hóa các công việc hành chính lặp đi lặp lại. Nhờ đó các thầy cô có thể tập trung vào việc giảng dạy và phát triển chương trình học, nâng cao chất lượng lớp học. Ứng dụng AI trong dạy học có thể tăng cường hiệu quả học tập cho học sinh lên đến 20 - 30% so với cách học truyền thống nhờ vào các công cụ giáo dục cá nhân hóa. Kết hợp cùng các công nghệ thực tế ảo (VR), thực tế ảo tăng cường (AR), AI có thể tạo ra các mô phỏng tình huống thực tế, mang đến những trải nghiệm học tập độc đáo cho từng học sinh. Đồng thời, với AI giáo viên dễ dàng tích hợp yếu tố trò chơi vào bài học giúp việc học không còn nhàm chán, nặng nề. Qua đó, AI cũng góp phần thúc đẩy sự hứng thú, yêu thích học tập cho các em. Các công việc hành chính như chấm điểm, quản lý thời khóa biểu, hồ sơ học sinh,... đều có thể tự động hóa bởi AI, giúp giảm thiểu chi phí nhân sự, thiết bị cho nhà trường. Ngoài ra, các nền tảng học trực tuyến tích hợp AI vừa mang đến những chương trình giáo dục chất lượng, có thể tiếp cận lượng lớn học sinh mà không mất nhiều chi phí. Nhờ vào các ứng dụng như: Giám sát thi cử, phát triển tài liệu học tập và các mô hình học tập mới, trực quan hơn,... AI đã giúp cho chất lượng đào tạo tại nhiều trường học trên thế giới được cải thiện đáng kể. AI cũng giúp học sinh có cơ hội tiếp cận kiến thức một các thực tế, sống động, trong khi thầy cô cũng có thêm nhiều thời gian và công cụ để phát triển kiến thức chuyên môn sâu. Đồng thời, môi trường giáo dục cũng đảm bảo tính minh bạch, lành mạnh nhờ sự giám sát của AI. Hiện nay ứng dụng của AI trong Giáo dục rất đa dạng, từ việc học, giảng dạy cho tới phát triển chương trình, tài liệu, môi trường đào tạo. Mỗi học sinh sẽ có những thế mạnh riêng biệt và khả năng tiếp thu kiến thức của từng em cũng rất khác nhau. Việc áp dụng một chương trình học cố định dành cho tất cả học sinh khiến nhiều em cảm thấy áp lực và không thể bắt kịp. AI đã giải quyết vấn đề này bằng khả năng cá nhân hóa. Trước tiên AI sẽ tiến hành phân tích dữ liệu học tập của học sinh như bảng điểm, khả năng tương tác với bài giảng,... để phát hiện ra năng khiếu, thói quen học tập của từng em. Qua đó, AI sẽ chọn lọc và điều chỉnh phương pháp giảng dạy sao cho phù hợp với điểm mạnh điểm yếu và tốc độ học của mỗi cá nhân.

Ngoài ra, việc tạo nội dung học tập cũng là một trong những ứng dụng quan trọng nhất của AI trong ngành Giáo dục. AI có thể tạo ra các bài tập, tài liệu học,... dựa trên yêu cầu và dữ liệu đầu vào của giáo viên, giúp tiết kiệm đáng kể thời gian và công sức của thầy cô. Đặc biệt, công nghệ AI hiện nay còn có khả năng hình ảnh hóa các thông tin, bài giảng của giáo viên một cách nhanh chóng, biến định dạng nội dung văn bản thông thường thành các định dạng trực quan, sinh động hơn như 2D hoặc 3D. Từ đó, khiến cho nội dung học tập trở nên thú vị và có tính tương tác cao hơn với học sinh.

Với sự phát triển của các thuật toán xử lý ngôn ngữ tự nhiên và học máy, chatbots AI đã trở thành một trợ lý 24/7 rất đắc lực cho học sinh, sinh viên trong quá trình học tập. Thông qua Chatbots AI, học sinh có thể hỏi đáp các vấn đề về bài học, tìm kiếm tài liệu học tập, lên kế hoạch học bài,... một cách nhanh chóng, mọi lúc, mọi nơi, ngay cả khi không có sự đồng hành của giáo viên. Từ đó thúc đẩy quá trình tự học của học sinh được diễn ra hiệu quả hơn. Hiện nay, đã có nhiều hệ thống giáo dục trực tuyến tích hợp Ai và Big Data nhằm phân tích các dữ liệu về học sinh như: thái độ học tập, điểm số, chuyên cần,... để đưa ra dự đoán kết quả học tập của học sinh. Từ đó giáo viên có thể can thiệp, hỗ trợ học sinh kịp thời trước khi tình trạng học của các em trở nên tồi tệ hơn. Việc dự đoán cũng góp phần phát hiện điểm mạnh, điểm yếu của cá nhân trong từng môn học, từ đó giúp phát huy thế mạnh của mỗi học sinh. Việc áp dụng công nghệ AI trong giáo dục hiện đại giúp xây dựng và điều chỉnh chương trình giảng dạy dựa trên thực trạng học tập của học sinh. AI sẽ giúp nhà trường phát hiện các lỗ hổng trong chương trình giảng dạy như những bài học khiến học sinh gặp nhiều khó khăn hoặc các chương trình quá nhàm chán,... Từ đó, đảm bảo các nội dung giáo dục luôn được tối ưu và hiệu quả nhất.

Đồng thời, khi đề cập tới các ứng dụng của AI trong giáo dục chắc chắn phải kể đến khả năng tạo bài kiểm tra và chấm điểm tự động dựa trên các tiêu chí đã thiết lập sẵn. Điều này giúp giáo viên vừa tiết kiệm thời gian vừa đảm bảo tính công bằng và chính xác trong việc đánh giá học sinh. Trong thời đại giáo dục trực tuyến "lên ngôi", AI trở thành một giám thị ảo hữu ích giúp giáo viên có thể theo dõi quá trình học tập của từng học sinh từ xa. Đồng thời, các công nghệ AI cũng có thể tạo phụ đề cho các bài giảng theo thời gian thực, phản hồi tự động trong lớp học,... giúp cho các giờ học online trở nên sống động hơn.

Khác với cách dạy truyền thống AI cũng là một thay thế hữu dụng trong giảng dạy vì học sinh có thể tiếp thu kiến thức thông qua các trò chơi giáo dục được thiết kế dựa trên AI. Các trò chơi này không chỉ giúp học sinh học một cách tự nhiên và thú vị, mà còn kích thích khả năng tư duy sáng tạo, giải quyết vấn đề và tương tác trong môi trường học tập. AI có thể cung cấp các giải pháp học tập phù hợp với các học sinh có nhu cầu đặc biệt, điển hình như chuyển văn bản thành giọng nói cho học sinh khiếm thị, hoặc chuyển giọng nói thành văn bản cho học sinh khiếm thính. Qua đó giúp mọi học sinh đều có cơ hội học tập, phát triển thuận lợi, tối ưu nhất.

Ứng dụng AI trong giáo dục giúp nâng cao tính hiệu quả của hệ thống quản lý học tập (LMS) bằng cách phân quyền và bảo mật thông tin. Hiện nay, công nghệ AI và blockchain cũng được ứng dụng phổ biến hơn nhằm bảo vệ thông tin học sinh và hỗ trợ trường học trong việc tổ chức và quản lý dữ liệu học tập an toàn. Từ sau giai đoạn COVID-19, việc dạy và học trực tuyến ngày càng phổ biến hơn, điều này đặt ra lo ngại về tính trung thực trong việc thi cử, đánh giá học sinh. Các nhà nghiên cứu đã phát triển các công nghệ AI trong giáo dục có khả năng giám sát, phân tích hành vi, phát hiện gian lận, đảm bảo tính công bằng, minh bạch cho các kỳ thi.  Các ứng dụng học ngôn ngữ như Duolingo sử dụng AI vừa giúp cải thiện kỹ năng ngôn ngữ của học sinh vừa tạo ra môi trường giáo dục thoải mái, thú vị. Thông qua việc cung cấp phản hồi về phát âm, ngữ pháp, từ vựng một cách lập tức cũng như đa dạng bài học, cấp độ, các ứng dụng này nhận được rất nhiều sự quan tâm, yêu thích của học viên trên toàn cầu. AI cũng có thể đóng vai trò như một “người bạn” để cùng trò chuyện hoặc nhắn tin với người học, giúp họ rèn luyện phát âm, ngữ điệu, tự tin hơn khi giao tiếp,…

Mặc dù, ứng dụng AI trong giáo dục mang lại nhiều cơ hội và tiềm năng cải tiến cho ngành nhưng việc triển khai công nghệ này cũng đối diện với không ít thách thức. Ứng dụng AI trong giáo dục yêu cầu đầu tư vào cơ sở hạ tầng công nghệ hiện đại và đội ngũ nhân lực có chuyên môn cao. Chi phí ban đầu cho phần mềm, phần cứng cùng các hệ thống AI thường rất lớn nên sẽ gây ra khó khăn với các trường học có điều kiện tài chính hạn chế. Ngoài ra, việc duy trì và nâng cấp các hệ thống này cũng tốn nhiều chi phí thời gian nên không phải trường học nào cũng có khả năng triển khai AI trong dạy học. Việc hệ thống AI thu thập và xử lý dữ liệu cá nhân của học sinh không đảm bảo có thể gây ra các rủi ro về bảo mật thông tin hoặc sử dụng sai mục đích. Vì vậy, các trường học và tổ chức giáo dục cần đảm bảo tuân thủ các quy định về bảo mật để bảo vệ quyền riêng tư của học sinh và giáo viên. Một trong những thách thức lớn của ứng dụng AI trong dạy học là liệu trí tuệ nhân tạo có thay thế vai trò của giáo viên hay không. Mặc dù AI mang lại nhiều lợi ích cho công tác giảng dạy nhưng việc quá phụ thuộc vào công nghệ sẽ làm giảm tương tác giữa thầy cô và học sinh cũng như làm mất đi giá trị nhân văn trong giáo dục. Cần có sự cân bằng giữa công nghệ và vai trò của giáo viên để đảm bảo rằng AI hỗ trợ chứ không thay thế con người. Không phải tất cả các trường học hoặc khu vực đều có đủ điều kiện về cơ sở hạ tầng và tài chính để triển khai AI. Điều này dẫn đến sự bất bình đẳng trong việc áp dụng công nghệ giáo dục tiên tiến, đặc biệt là đối với những học sinh có hoàn cảnh khó khăn. Việc này có thể tạo ra sự phân hóa trong chất lượng giáo dục và cơ hội tiếp cận công nghệ. Để triển khai và vận hành hiệu quả các hệ thống AI, giáo viên cần có kiến thức và kỹ năng chuyên sâu về công nghệ. Tuy nhiên, nguồn nhân lực có trình độ cao về AI trong giáo dục hiện nay còn hạn chế, dẫn đến khó khăn trong việc phát triển và duy trì hệ thống AI. Bên cạnh đó, giải pháp đào tạo và nâng cao kỹ năng cho giáo viên đòi hỏi thời gian và chi phí đáng kể. Hiện nay, sử dụng trí tuệ nhân tạo để gian lận trong học tập cũng là một thách thức lớn của việc ứng dụng AI trong giáo dục. Học sinh có thể nhờ các phần mềm AI viết luận văn, nghiên cứu khoa học hoặc nhận trợ giúp quá mức từ hệ thống tư vấn học tập. Điều này sẽ khiến học sinh phụ thuộc vào AI, giảm tính sáng tạo và chủ động nghiên cứu, tìm tòi kiến thức. Ứng dụng AI trong giáo dục không chỉ thay đổi cách thức giảng dạy truyền thống mà còn mở ra một tương lai giáo dục đầy tiềm năng nhờ vào các xu hướng đáng chú ý. Vì vậy, ngày càng có nhiều doanh nghiệp đầu tư và mở rộng các ứng dụng AIEdu như robot,... đến các công nghệ như thị giác máy tính và học máy, NLP,... trong giáo dục. Trong tương lai, xu hướng AI trong giáo dục sẽ tập trung vào việc phân tích dữ liệu lớn và sử dụng các thuật toán thông minh để tạo ra những trải nghiệm học tập cá nhân hóa sâu sắc hơn. Đặc biệt, các ông nghệ như thực tế tăng cường (AR), thực tế ảo (VR) sẽ được phát triển mạnh mẽ hơn nữa nhằm tạo nên những trải nghiệm học nhập vai sống động, hiệu quả hơn cho học sinh. Phần mềm Chatbots AI trong Giáo dục cũng sẽ được chú trọng nhiều hơn, giúp giải đáp, hỗ trợ giảng dạy cho học sinh 24/7, giảm bớt sự phụ thuộc vào giáo viên. Đồng thời các nền tảng học tập từ xa tích hợp AI cũng là một xu hướng được chú trọng nhờ vào sự tiện lợi, tiết kiệm không gian học tập.  Ngoài ra, yếu tố về bảo mật thông tin và quyền riêng tư cũng sẽ là một xu hướng quan trọng khi ứng dụng AI trong Giáo dục thời gian tới. Các doanh nghiệp cung cấp dịch vụ AI cần tăng cường mức độ an toàn thông tin để chinh phục niềm tin của học sinh, giáo viên cũng như nhà trường. Điển hình như, tập đoàn công nghệ OpenAI đã cho ra mắt phiên bản ChatGPT Edu vào tháng 5/2024 chuyên dành cho các trường đại học với khả năng về bảo mật và quyền riêng tư vượt trội hơn. Nhìn chung, ứng dụng AI trong giáo dục không chỉ giúp tối ưu hóa quá trình học tập mà còn mở ra một tương lai giáo dục thông minh, linh hoạt và công bằng hơn. Dù còn nhiều thách thức cần phải vượt qua, đặc biệt là về chi phí và bảo mật dữ liệu nhưng tiềm năng mà AI mang lại cho ngành giáo dục là vô cùng lớn. Với sự phát triển không ngừng của công nghệ, tin rằng AI sẽ là một phần quan trọng trong quá trình chuyển đổi và phát triển giáo dục toàn cầu./.