Cấu trúc môi trường học tập số gồm những lớp nào?

Vì vậy, không có một tiêu chuẩn quốc tế quy định mọi môi trường học tập số bắt buộc phải có đúng một số lượng “lớp” cố định. Để phân tích cấu trúc môi trường học tập số theo cách dễ quan sát và triển khai, có thể quy các thành phần chức năng thành 5 lớp: hạ tầng và truy cập; nền tảng và dịch vụ số; tài nguyên và dữ liệu học tập; trải nghiệm học tập và con người; quản trị, hỗ trợ và liên thông. Các lớp này không hoạt động độc lập mà tạo thành một chuỗi hỗ trợ việc học.

Mô hình 5 lớp cho thấy các thành phần liên kết với nhau thế nào?

Có thể hình dung cấu trúc theo trình tự từ nền kỹ thuật đến kết quả học tập:

1.    Lớp hạ tầng và truy cập tạo điều kiện để người học kết nối với môi trường số

2.    Lớp nền tảng và dịch vụ cung cấp không gian và công cụ để tổ chức việc học

3.    Lớp tài nguyên và dữ liệu cung cấp nội dung, thông tin và dấu vết học tập

4.    Lớp trải nghiệm học tập và con người biến công nghệ thành hoạt động dạy, học, tương tác và đánh giá thực tế

5.    Lớp quản trị, hỗ trợ và liên thông duy trì toàn hệ thống an toàn, nhất quán và có khả năng phối hợp

Cách phân lớp này là mô hình chức năng, không phải thứ tự kỹ thuật tuyệt đối. Chẳng hạn dữ liệu xuất hiện ở lớp tài nguyên và dữ liệu nhưng quyền truy cập, bảo vệ dữ liệu và chính sách sử dụng lại thuộc chức năng quản trị. Tương tự, giáo viên và người học sử dụng lớp nền tảng nhưng chính hoạt động sư phạm của họ mới tạo ra trải nghiệm học tập.

Điểm quan trọng là không nên đánh giá một môi trường học tập số chỉ bằng việc “có LMS hay chưa”. OECD đặt LMS, hệ thống thông tin người học, nền tảng đánh giá, tài nguyên học tập số, thiết bị và kết nối trong một hạ tầng số rộng hơn; điều đó cho thấy một công cụ riêng lẻ chỉ giải quyết một phần của hệ sinh thái.

Lớp 1: Hạ tầng và truy cập tạo nền móng cho việc học số

Lớp đầu tiên bao gồm những điều kiện kỹ thuật giúp người học và giáo viên thực sự tiếp cận được môi trường số: kết nối mạng, thiết bị, phần mềm nền, tài khoản, cơ chế xác thực và khả năng truy cập trên các điều kiện thiết bị khác nhau.

Cơ chế của lớp này khá trực tiếp. Nếu người học không thể kết nối ổn định, không có thiết bị phù hợp hoặc nền tảng chỉ hoạt động tốt trên cấu hình cao, các lớp phía trên dù có nội dung tốt đến đâu cũng khó chuyển hóa thành hoạt động học. Vì thế, UNESCO xem kết nối và hạ tầng là một trong những trụ cột của chuyển đổi số giáo dục; OECD cũng dành riêng phần hạ tầng số cho kết nối và thiết bị.

Tuy nhiên, “có Internet” chưa đồng nghĩa với “có khả năng tiếp cận học tập số”. Khả năng truy cập còn phụ thuộc vào thiết kế của dịch vụ. Hiến chương UNESCO–UNICEF–ITU về nền tảng học tập số công nhấn mạnh nền tảng cần hỗ trợ khả năng tiếp cận, thiết bị giá thấp và cả tình huống kết nối không liên tục.

Vì vậy, chức năng của lớp hạ tầng không phải trực tiếp tạo ra kiến thức cho người học. Nó loại bỏ các rào cản kỹ thuật ban đầu để hoạt động dạy và học ở những lớp phía trên có thể diễn ra liên tục.

Lớp 2: Nền tảng và dịch vụ số tổ chức không gian học tập

Trên nền hạ tầng là lớp nền tảng và dịch vụ. Đây là nơi các chức năng số được tập hợp thành môi trường mà người học và giáo viên có thể sử dụng: LMS, hệ thống quản lý lớp học, công cụ giao tiếp, nền tảng đánh giá, hệ thống quản lý nội dung, hệ thống thông tin người học hoặc các dịch vụ hỗ trợ khác.

Vai trò cốt lõi của lớp này là điều phối quá trình học. Một LMS có thể phân phối bài học, nhận bài tập, ghi nhận tiến độ và hỗ trợ trao đổi; một nền tảng đánh giá xử lý hoạt động kiểm tra; hệ thống thông tin người học quản lý dữ liệu ở cấp cơ sở hoặc toàn hệ thống. OECD mô tả hệ sinh thái giáo dục số thực tế có nhiều loại công cụ như hệ thống thông tin học sinh, quản lý tuyển sinh, đánh giá số, chứng chỉ số, LMS, hệ thống quản lý nội dung và tài nguyên học tập số.

Điều này cũng giải thích một hiểu nhầm phổ biến: LMS không đồng nghĩa với toàn bộ môi trường học tập số. LMS là một thành phần quan trọng ở lớp nền tảng, nhưng nó vẫn phụ thuộc vào hạ tầng để hoạt động, cần học liệu để có thứ cho người học tiếp nhận, cần giáo viên thiết kế hoạt động và cần cơ chế quản trị để dữ liệu, quyền truy cập và các hệ thống khác phối hợp được với nhau.

Nền tảng tốt vì thế không chỉ cần nhiều tính năng. UNESCO–UNICEF–ITU khuyến nghị nền tảng học tập số phải được định hướng bởi nhu cầu giáo dục thay vì sự mới lạ của công nghệ, đồng thời cần hỗ trợ chuẩn mở và khả năng liên thông với hạ tầng số rộng hơn.

Lớp 3: Tài nguyên và dữ liệu cung cấp “nguyên liệu” cho quá trình học

Nếu nền tảng là không gian tổ chức thì lớp tài nguyên và dữ liệu cung cấp những gì được lưu trữ, truyền tải và sử dụng trong không gian đó.

Tài nguyên học tập có thể gồm bài đọc, video, bài giảng, mô phỏng, câu hỏi, bài tập hoặc các tài nguyên số khác. Chúng mang nội dung mà người học cần tiếp cận. UNESCO đưa “nội dung và giải pháp” vào các trụ cột của chuyển đổi số giáo dục, còn OECD xem tài nguyên dạy và học số là một thành phần riêng của hạ tầng giáo dục số.

Dữ liệu học tập lại phản ánh những gì diễn ra trong quá trình sử dụng môi trường: hồ sơ người học, hoạt động trên hệ thống, kết quả đánh giá, tiến độ hoặc thông tin quản lý. Dữ liệu có thể giúp giáo viên và tổ chức giáo dục quan sát quá trình học, nhưng giá trị của nó chỉ xuất hiện khi dữ liệu có thể được diễn giải và sử dụng đúng mục đích.

Hai nhóm này cần được phân biệt. Học liệu trả lời câu hỏi “người học học bằng gì?”, còn dữ liệu giúp trả lời “điều gì đang xảy ra trong quá trình học?”.

Dữ liệu cũng làm phát sinh một giới hạn quan trọng: càng nhiều công cụ được sử dụng, dữ liệu càng dễ bị phân tán. OECD lưu ý rằng khi các công cụ không liên thông, việc liên kết và chia sẻ dữ liệu trở nên tốn công, dễ sai sót và có thể buộc các bên phải nhập lại thông tin nhiều lần.

Lớp 4: Trải nghiệm học tập và con người biến công nghệ thành việc học

Đây là lớp gần mục tiêu giáo dục nhất. Thành phần trung tâm không còn là máy chủ hay phần mềm mà là người học, giáo viên và các hoạt động sư phạm diễn ra thông qua môi trường số.

Một nền tảng có thể cung cấp chức năng thảo luận, nhưng việc thảo luận có tạo ra học tập hay không phụ thuộc vào cách giáo viên thiết kế câu hỏi và cách người học tham gia. Hệ thống có thể tự động chấm một bài kiểm tra, nhưng giá trị giáo dục phụ thuộc vào việc bài kiểm tra đo đúng mục tiêu học tập và kết quả được sử dụng như thế nào.

Vì thế, cơ chế hỗ trợ học tập có thể mô tả theo chuỗi:

Tài nguyên → hoạt động học → tương tác → phản hồi → đánh giá → điều chỉnh việc học

Công nghệ hỗ trợ từng mắt xích, nhưng không tự động thay thế quá trình sư phạm. OECD nhấn mạnh con người là một trong ba thành phần của hệ sinh thái giáo dục số và chính con người làm cho các công cụ trở nên sống động, có ý nghĩa. UNESCO–UNICEF–ITU cũng xác định nền tảng số phải mang tính sư phạm, do nhu cầu giáo dục dẫn dắt, đồng thời bổ trợ chứ không mặc nhiên thay thế trường học và giáo viên trực tiếp.

Đây là lý do một môi trường có công nghệ hiện đại vẫn có thể tạo trải nghiệm học tập kém nếu thiết kế hoạt động không phù hợp. Ngược lại, mục tiêu của cấu trúc số không phải tối đa hóa số lượng công cụ mà là giúp người học tiếp cận nội dung, thực hiện nhiệm vụ, tương tác, nhận phản hồi và theo dõi tiến bộ thuận lợi hơn.

Lớp 5: Quản trị, hỗ trợ và liên thông giữ toàn bộ môi trường hoạt động như một hệ thống

Lớp cuối cùng bao gồm những cơ chế giúp các thành phần phía dưới không trở thành những “đảo công nghệ” riêng biệt. Nó liên quan đến quản trị tài khoản và quyền truy cập, bảo vệ dữ liệu, hỗ trợ người dùng, tiêu chuẩn kỹ thuật, tích hợp hệ thống, khả năng trao đổi dữ liệu và các nguyên tắc vận hành.

Trong sơ đồ 5 lớp, quản trị được đặt ở lớp cuối để dễ nhận diện, nhưng về bản chất đây là lớp cắt ngang toàn bộ môi trường. Chính sách bảo mật ảnh hưởng đến nền tảng; chuẩn dữ liệu ảnh hưởng đến khả năng kết nối các hệ thống; hỗ trợ kỹ thuật ảnh hưởng đến khả năng sử dụng; còn quy định quyền truy cập tác động trực tiếp đến người học và giáo viên.

Khả năng liên thông đặc biệt quan trọng khi môi trường có nhiều hệ thống. OECD định nghĩa interoperability là khả năng kết hợp và sử dụng dữ liệu từ các công cụ số khác nhau một cách thuận lợi, nhất quán và hiệu quả. Trong khảo sát hệ sinh thái giáo dục số của OECD, chỉ 10 trong 29 quốc gia hoặc vùng tài phán, khoảng một phần ba, yêu cầu một số tiêu chuẩn kỹ thuật đối với một số công cụ số. Con số này cho thấy việc có nhiều nền tảng chưa đồng nghĩa với việc chúng đã hoạt động như một hệ sinh thái thống nhất.

UNESCO–UNICEF–ITU vì vậy đặt tính mở, khả năng liên thông, độ tin cậy và quản trị vào các nguyên tắc quan trọng của nền tảng học tập số công. Một cấu trúc bền vững cần cho phép các thành phần trao đổi với nhau mà vẫn bảo vệ quyền và dữ liệu của người sử dụng.

Giá trị của cấu trúc nhiều lớp nằm ở mối quan hệ giữa các lớp

Điểm cốt lõi của cấu trúc môi trường học tập số không nằm ở việc đếm có bao nhiêu phần mềm. Giá trị xuất hiện khi năm lớp tạo thành một chuỗi hỗ trợ thống nhất.

Hạ tầng cho phép truy cập. Nền tảng biến khả năng truy cập đó thành một không gian có tổ chức. Tài nguyên cung cấp nội dung để học, còn dữ liệu ghi lại những gì diễn ra. Giáo viên và người học biến các khả năng kỹ thuật thành hoạt động sư phạm. Cuối cùng, quản trị và liên thông giúp toàn bộ các thành phần tiếp tục vận hành an toàn và phối hợp được với nhau.

Mối quan hệ này cũng cung cấp một cách thực tế để nhận diện điểm yếu. Nếu người học không vào được hệ thống, cần kiểm tra lớp truy cập trước khi thay đổi học liệu. Nếu có nhiều tài nguyên nhưng mức độ tham gia thấp, vấn đề có thể nằm ở thiết kế hoạt động thay vì số lượng nội dung. Nếu cùng một thông tin phải nhập nhiều lần ở nhiều hệ thống, trọng tâm nên chuyển sang tích hợp và liên thông. Đây chính là lợi ích của tư duy theo lớp: xác định đúng vị trí của vấn đề trước khi chọn giải pháp.

Một môi trường học tập số hoàn chỉnh vì thế có thể được nhìn như 5 lớp chức năng liên kết: hạ tầng và truy cập; nền tảng và dịch vụ; tài nguyên và dữ liệu; trải nghiệm học tập và con người; quản trị, hỗ trợ và liên thông. Số lớp có thể được nhóm khác đi tùy mô hình phân tích, nhưng bản chất không đổi: công nghệ chỉ hỗ trợ việc học khi các điều kiện kỹ thuật, nội dung, hoạt động sư phạm, con người, dữ liệu và quản trị được kết nối thành một hệ thống. Cách nhìn này phù hợp với quan niệm hệ sinh thái giáo dục số của OECD và với cách UNESCO tiếp cận chuyển đổi số giáo dục theo nhiều trụ cột có quan hệ phụ thuộc lẫn nhau.