Ứng dụng điện toán đám mây trong dạy học tin học đại cương cho sinh viên cao đẳng sư phạm tt

ĐTĐM mang đến cho các nhà trường, cơ sở giáo dụcCSGD giải pháp công nghệ với năng lực xử lí mạnh mẽ cùng khả năng cậpnhật linh hoạt theo nhu cầu người dùng và chi phí sử dụng hợp lý để t

NGUYỄN VIỆT DŨNG

ỨNG DỤNG ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY

TRONG DẠY HỌC TIN HỌC ĐẠI CƯƠNG

CHO SINH VIÊN CAO ĐẲNG SƯ PHẠM

Chuyên ngành: LL và PPDH bộ môn Kĩ thuật công nghiệp

Mã số: 9.14.01.11

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

HÀ NỘI – 2020 LUẬN ÁN ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI

Người hướng dẫn khoa học: 1 PGS.TS Lê Huy Hoàng

2 PGS.TS Lê Thị Thu Hiền

Phản biện 1: PGS.TS Trần Khánh Đức

Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

Phản biện 2: PGS.TS Mạc Văn Tiến

Viện Nghiên cứu Khoa học dạy nghề

Phản biện 3: PGS.TS Trần Đăng Hưng

Trường Đại học Sư phạm Hà Nội

Luận án được bảo vệ trước Hội đồng cấp Trường họp tại

Trường Đại học Sư phạm Hà Nộivào hồi … giờ …, ngày … tháng … năm …

Có thể tìm đọc luận án tại:

- Thư viện Quốc gia;

- Thư viện Trường Đại học Sư phạm Hà Nội

MỞ ĐẦU

1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Trong thời đại ngày nay, với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹthuật, việc ứng dụng các công nghệ hiện đại, các thành tựu công nghệ thôngtin (CNTT) vào quá trình giáo dục là xu thế tất yếu, là công cụ đắc lực hỗ trợđổi mới phương pháp dạy và học Nghị quyết số 29-NQ/TW của Ban Chấphành Trung ương Đảng Cộng sản Việt Nam khóa XI đã chỉ rõ: “Đẩy mạnhứng dụng CNTT và truyền thông trong dạy và học là một trong những nhiệm

vụ, giải pháp thực hiện để đổi mới căn bản toàn diện giáo dục và đào tạo đápứng yêu cầu phát triển của đất nước”

Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư hay còn được gọi là cách mạng4.0 là kỷ nguyên công nghiệp lớn lần thứ tư kể từ cuộc cách mạng côngnghiệp lần đầu tiên từ thế kỷ XVIII Với cuộc cách mạng 4.0, sáng chế đượccoi là đột phá chính là ĐTĐM (ĐTĐM) với các trung tâm dữ liệu khổng lồmang mọi thứ vào trong tầm tay chỉ với một thiết bị kết nối Internet (AstridTuminez, 2017) ĐTĐM mang đến cho các nhà trường, cơ sở giáo dục(CSGD) giải pháp công nghệ với năng lực xử lí mạnh mẽ cùng khả năng cậpnhật linh hoạt theo nhu cầu người dùng và chi phí sử dụng hợp lý để triểnkhai hệ thống CNTT phục vụ hoạt động giáo dục, giúp các CSGD tập trungđược tối đa nguồn lực để thực hiện nhiệm vụ trọng tâm là đào tạo và nghiêncứu khoa học; đồng thời, ĐTĐM là nền tảng để thiết lập môi trường học tậptrực tuyến mở giúp kết nối cộng đồng các nhà trường, người dạy và ngườihọc, cung cấp cho người dạy và người học khả năng khai thác không giới hạncác dịch vụ CNTT để có thể tổ chức hoạt động dạy học ở mọi lúc, mọi nơitheo những hình thức tổ chức dạy học hiện đại, góp phần xây dựng xã hộihọc tập Với xu thế phát triển của ĐTĐM trong giáo dục, nghiên cứu về ứngdụng ĐTĐM trong dạy học đã trở thành một lĩnh vực nhận được sự quan tâm

từ các nhà khoa học, các cơ quan, tổ chức giáo dục ở nhiều quốc gia trên thếgiới, đặc biệt trong giai đoạn một thập kỉ trở lại đây với nhiều kết quả quantrọng đã được công bố Tại Việt Nam, hướng nghiên cứu này mới bước đầunhận được sự quan tâm nghiên cứu của một số các chuyên gia, nhà khoa học.Tuy vậy, ở cấp độ luận án tiến sĩ, chưa có công trình nghiên cứu nào ở ViệtNam nghiên cứu về đề tài ứng dụng ĐTĐM trong dạy học

Học phần Tin học đại cương (THĐC) là học phần bắt buộc trongchương trình đào tạo sinh viên (SV) các ngành học tại phần lớn các trường

Cao đẳng Sư phạm (CĐSP) Thực trạng dạy học học phần cho thấy, CNTTchưa thực sự phát huy hết khả năng có thể để hỗ trợ giảng dạy học phần này.Yêu cầu về đổi mới nội dung, phương pháp, hình thức tổ chức dạy học đểnâng cao chất lượng học tập học phần THĐC cho SV trở thành một nhiệm vụcấp thiết đặt ra

Xuất phát từ những lí do trên, tác giả đã lựa chọn đề tài luận án là: Ứng dụng ĐTĐM trong dạy học THĐC cho SV CĐSP”

2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU

Thiết lập mô hình ứng dụng ĐTĐM trong dạy học và vận dụng vào tổchức dạy học học phần THĐC cho SV CĐSP nhằm nâng cao kết quả học tậphọc phần của SV

3 NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU

- Nghiên cứu, tổng hợp, phát triển cơ sở lý luận về ĐTĐM và ứng dụngĐTĐM trong dạy học Từ đó đề xuất mô hình ứng dụng ĐTĐM trong dạy họcphù hợp với thực tiễn GD Việt Nam

- Khảo sát, đánh giá thực trạng và khả năng ứng dụng ĐTĐM trong dạyhọc THĐC cho SV CĐSP

- Vận dụng mô hình đã đề xuất vào thiết kế tiến trình ứng dụng ĐTĐM

tổ chức dạy học THĐC cho SV CĐSP

- Tiến hành thực nghiệm sư phạm (TNSP) và xin ý kiến chuyên gia đểkiểm nghiệm - đánh giá mức độ phù hợp, tính khả thi của các nội dung luận

án đề xuất

4 KHÁCH THỂ, ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

4.1 Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học THĐC tại trường CĐSP 4.2 Đối tượng nghiên cứu: Hoạt động dạy học dựa trên ứng dụng

ĐTĐM

4.3 Phạm vi nghiên cứu: Phạm vi khảo sát: Toàn bộ các trường CĐSP

của khu vực TDVMNPB Phạm vi đối tượng người học: SV các ngành CĐSP không chuyên về Tin học Phạm vi thực nghiệm: Thực nghiệm sư phạm được

tiến hành tại Trường CĐSP Thái Nguyên

5 GIẢ THUYẾT KHOA HỌC

Nếu thiết lập được mô hình ứng dụng ĐTĐM trong dạy học và vận dụngmột cách phù hợp vào tổ chức dạy học THĐC cho SV CĐSP sẽ giúp nângcao kết quả học tập học phần của SV

6 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

6.1 Phương pháp nghiên cứu lý luận: Phân tích, so sánh, tổng hợp,

phân loại, hệ thống hóa các nguồn tài liệu nghiên cứu trên thế giới và ở ViệtNam có liên quan đến các vấn đề thuộc phạm vi, nhiệm vụ nghiên cứu nhằmmục đích xây dựng cơ sở lý luận của đề tài Trên cơ sở đó đề xuất khung lýluận về ứng dụng ĐTĐM trong dạy học

6.2 Nhóm các phương pháp nghiên cứu thực tiễn, gồm: Phương pháp

điều tra bằng phiếu hỏi; phương pháp phỏng vấn; phương pháp quan sát;phương pháp chuyên gia; phương pháp thực nghiệm kiểm chứng nhằm khảosát thực tế, kiểm nghiệm và đánh giá tiến trình dạy học đã đề xuất Phươngpháp thống kê toán học dùng để xử lí số liệu trong khảo sát thực trạng vàkiểm nghiệm, đánh giá tiến trình dạy học đã đề xuất

7 ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN

- Phát triển được hệ thống lý luận về ứng dụng ĐTĐM trong dạy học phùhợp với thực tiễn GD Việt Nam, bao gồm: Xây dựng được khái niệm dạy họcdựa trên ĐTĐM Xác định được vai trò của ĐTĐM trong dạy học, cách thứclựa chọn loại hình dịch vụ ĐTĐM sử dụng trong giáo dục, các hình thức ứngdụng ĐTĐM trong dạy học Thiết lập được mô hình ứng dụng ĐTĐM trongdạy học Xác định được đặc điểm và các điều kiện để tổ chức dạy học dựa trênĐTĐM, những lợi ích và thách thức gặp phải khi ứng dụng ĐTĐM trongCSGD

- Phân tích, đánh giá được thực trạng và khả năng ứng dụng ĐTĐMtrong dạy học THĐC cho SV CĐSP

- Vận dụng được mô hình ứng dụng ĐTĐM trong dạy học để thiết kếtiến trình tổ chức dạy học THĐC cho SV CĐSP Kiểm nghiệm, khẳng địnhtính khả thi và hiệu quả của tiến trình đề xuất thông qua tổ chức TNSP và xin

ý kiến chuyên gia

8 CẤU TRÚC CỦA LUẬN ÁN

Luận án gồm có phần mở đầu, 03 chương và phần kết luận, khuyến nghị

Chương 1: Cơ sở lý luận về ứng dụng điện toán đám mây trong dạy học Chương 2: Cơ sở thực tiễn của việc ứng dụng điện toán đám mây trong dạy học Tin học đại cương cho sinh viên Cao đẳng Sư phạm

Chương 3: Ứng dụng điện toán đám mây tổ chức dạy học Tin học đại

cương cho sinh viên Cao đẳng Sư phạm

NỘI DUNG CHÍNH CỦA LUẬN ÁN Chương 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN

VỀ ỨNG DỤNG ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY TRONG DẠY HỌC

1.1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU VỀ ỨNG DỤNG ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂYTRONG GIÁO DỤC

Nội dung mục này trình bày một số kết quả nghiên cứu đã công bố củacác nhà nghiên cứu trong và ngoài nước về ứng dụng ĐTĐM trong giáo dục

Từ kết quả nghiên cứu tổng quan có thể khẳng định: Trên thế giới hiện nay đã

có nhiều công trình nghiên cứu về triển khai ứng dụng ĐTĐM trong giáo dụcvới những thành tựu, kết quả nghiên cứu đạt được nhất định Các nhà khoa học

đã đi sâu nghiên cứu một số vấn đề lý luận chung về ứng dụng ĐTĐM tronggiáo dục cũng như tập trung làm rõ những ưu điểm, lợi thế mang lại của việcứng dụng ĐTĐM đối với hoạt động giáo dục các tại nhà trường, CSGD ở cácquốc gia; khẳng định rõ được việc ứng dụng ĐTĐM là xu hướng phù hợp choviệc triển khai ứng dụng CNTT trong dạy học để giúp các nhà trường, ngườidạy và người học đổi mới nội dung, hình thức, phương pháp tổ chức dạy họcgiúp nâng cao hiệu quả hoạt động đào tạo Đặc biệt là với các nhà trường ở cácnước đang phát triển của khu vực châu Á, châu Phi Tuy vậy, kết quả nghiêncứu tổng quan cũng cho thấy, tính đến nay chưa có nhiều các nghiên cứu thựcnghiệm tập trung vào việc sử dụng ĐTĐM trong các tổ chức giáo dục Nhucầu tiếp tục phát triển lý luận về ứng dụng ĐTĐM trong dạy học vẫn rất mạnh

mẽ và cần thiết, đặc biệt là khi sự phát triển của giáo dục gắn liền với những yêucầu đổi mới để phù hợp với bối cảnh cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 như hiệnnay

Trong xu thế chung của thế giới, tại Việt Nam, ứng dụng ĐTĐM tronggiáo dục là hướng nghiên cứu cũng đã nhận được sự quan tâm từ một số cácnhà nghiên cứu Trong số các nghiên cứu đã công bố, tác giả chủ trì thực hiệncác đề tài chủ yếu là các giảng viên (GV), nhóm GV hiện đang trực tiếp làmcông tác giảng dạy tại các trường đại học, cao đẳng Số lượng các nghiên cứu

về ứng dụng ĐTĐM trong giáo dục nói chung và các nghiên cứu do các cơquan, tổ chức giáo dục chủ trì thực hiện nói riêng nhìn chung còn khá khiêmtốn, chưa thực sự tương xứng với sự phát triển mạnh mẽ của ĐTĐM đối vớigiáo dục Nghiên cứu tổng quan cũng cho thấy, tại Việt Nam hiện nay chưa có

luận án tiến sĩ nào nghiên cứu về đề tài: Ứng dụng ĐTĐM trong dạy học THĐC cho SV CĐSP Việc nghiên cứu, kế thừa có chọn lọc các nghiên cứu có

liên quan đến đề tài để xác lập được cơ sở lý luận và thiết kế được mô hình,tiến trình trình ứng dụng ĐTĐM vào dạy học phù hợp với đặc điểm thực tiễncủa hệ thống giáo dục Việt Nam nói chung và đặc điểm dạy học Tin học tại

các nhà trường CĐSP nói riêng là một vấn đề nghiên cứu rất thực tiễn, giúpphát huy một cách triệt để những giá trị mà ĐTĐM đem lại cho lĩnh vực giáodục, góp phần nâng cao chất lượng đào tạo tại các nhà trường

1.2 MỘT SỐ KHÁI NIỆM CÔNG CỤ

1.2.1 Điện toán đám mây

Trong luận án này, dưới góc độ tiếp cận nghiên cứu về ĐTĐM theo định

hướng ứng dụng, khái niệm ĐTĐM theo tác giả có thể hiểu như sau: ĐTĐM

là giải pháp điện toán cho phép cung cấp qua hệ thống Internet những dịch

vụ về CNTT (gồm: cơ sở hạ tầng công nghệ, nền tảng phát triển ứng dụng, phần mềm ứng dụng) có tính cập nhật một cách linh hoạt theo nhu cầu của người dùng với sự tối giản về chi phí đầu tư và thời gian tiếp cận để sử dụng công nghệ.

1.2.2 Dạy học kết hợp (Blended learning)

Qua một số khái niệm về dạy học kết hợp (Blended learning) được xâydựng bởi các nhà nghiên cứu trong nước và quốc tế, có thể nhận thấy, hìnhthức dạy học kết hợp (Blended learning) có những đặc trưng sau:

Thứ nhất, về mục đích tổ chức dạy học kết hợp: Bổ sung lẫn nhau để

giúp phát huy triệt để các ưu điểm cũng như khắc phục nhược điểm của 2hình thức dạy học giáp mặt và dạy học trực tuyến

Thứ hai, về phương pháp thực hiện: Kết hợp một cách mềm dẻo, linh

hoạt giữa hai hình thức tổ chức dạy học: giáp mặt và trực tuyến Mỗi ngườidạy - gắn với một bối cảnh dạy học cụ thể sẽ là người trực tiếp quyết định tỉ

lệ kết hợp giữa dạy học qua mạng và dạy học giáp mặt để thực hiện có hiệuquả mục tiêu dạy học

Thứ ba, về phương tiện tổ chức dạy học: Hình thức dạy học kết hợp có

sự gắn bó mật thiết với các phương tiện CNTT truyền thông và mạng Internet

để tổ chức hoạt động dạy học

1.2.3 Dạy học dựa trên điện toán đám mây

Dạy học dựa trên ĐTĐM là loại hình dạy học trong đó người dạy sử dụng các dịch vụ về công nghệ thông tin (gồm:cơ sở hạ tầng công nghệ, nền tảng phát triển ứng dụng, phần mềm ứng dụng) được cung cấp qua mạng Internet để hỗ trợ tổ chức hoạt động dạy học cho người học theo một trong các hình thức: giáp mặt, trực tuyến hoặc kết hợp hai hình thức trên Dạy học dựa trên ĐTĐM giúp CSGD tối giản được chi phí đầu tư về công nghệ, hạ tầng, nguồn nhân lực và thời gian để triển khai hệ thống CNTT hỗ trợ dạy học, tạo điều kiện cho người dạy và người học có thể tiếp cận và sử dụng những thành tựu công nghệ thông tin tiên tiến nhất phục vụ hoạt động dạy

học, qua đó góp phần đổi mới nội dung, phương pháp, hình thức tổ chức dạy học và nâng cao hiệu quả giáo dục

Trong nghiên cứu này, “Dạy học dựa trên ĐTĐM” được hiểu tương đương về mặt khái niệm với “Ứng dụng ĐTĐM trong dạy học”.

1.3.1 KHÁI QUÁT VỀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY

1.3.1 Lịch sử ra đời của điện toán đám mây

Khái niệm ĐTĐM ra đời từ những năm 1950 khi máy chủ tính toán quy

mô lớn (large-scale main frame computers) được triển khai tại một số CSGD

và tập đoàn lớn Amazon cung cấp nền tảng Amazon Web Services (AWS)vào năm 2006, đánh dấu việc thương mại hóa ĐTĐM Từ đầu năm 2008,Eucalyptus được giới thiệu là nền tảng ĐTĐM mã nguồn mở đầu tiên, tươngthích với API của AWS Tính tới thời điểm hiện tại, có rất nhiều các sản phẩmĐTĐM được đưa ra như Google App Engine, Microsoft Azure, Nimbus,

1.3.2 Các đặc tính của ĐTĐM

ĐTĐM có các thuộc tính sau: Tự phục vụ theo yêu cầu (on-demand service); Sự truy cập mạng rộng rãi (broad network access); Tập trung tàinguyên; Tính mềm dẻo; Khả năng đo lường

self-1.3.3 Phân loại dịch vụ điện toán đám mây

1.3.3.1 Phân loại theo hình thức triển khai dịch vụ

ĐTĐM có các hình thức triển khai dịch vụ sau: Đám mây công cộng(Public Cloud); Đám mây riêng (Private Cloud); Đám mây lai (HybridCloud); Đám mây cộng đồng (Community Cloud)

1.3.3.2 Phân loại theo loại hình dịch vụ được cung cấp

ĐTĐM có ba loại hình cung cấp dịch vụ, tùy theo các đối tượng kháchhàng như sau: Infrastructure as a Service (IaaS) - Dịch vụ hạ tầng; Platform

as a Service (PaaS) - Dịch vụ nền tảng; Software as a Service (SaaS) - Dịch

vụ phần mềm.

1.4 ỨNG DỤNG ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY TRONG DẠY HỌC

1.4.1 Vai trò của điện toán đám mây trong dạy học

Dịch vụ ĐTĐM về bản chất là các tài nguyên CNTT được phân phối quamạng Internet đến với người dùng nên ĐTĐM sẽ mang đầy đủ vai trò củaCNTT trong dạy học Theo đó, dưới góc độ giáo dục, ĐTĐM đóng các vai

trò nổi bật sau: Thứ nhất, là kho dữ liệu; Thứ hai, là công cụ cho đa phương tiện; Thứ ba, là môi trường mô phỏng; Thứ tư, là công cụ kết nối; Thứ năm,

là môi trường học tập trực tuyến; Thứ sáu, là nội dung học tập.

1.4.2 Lựa chọn loại hình dịch vụ điện toán đám mây sử dụng trong giáo dục

1.4.2.1 Lựa chọn hình thức triển khai dịch vụ điện toán đám mây theo đặc điểm cơ sở giáo dục

- Loại hình đám mây công cộng: Phù hợp với các CSGD có quy mô vừa

và nhỏ, có nguồn lực về hạ tầng, nguồn vốn đầu tư cho phát triển và đội ngũnhân lực CNTT hạn chế

- Loại hình đám mây riêng và đám mây lai: Phù hợp với các CSGD quy

mô lớn, có tiềm lực mạnh về hạ tầng CNTT, về nguồn vốn đầu tư cho pháttriển và đội ngũ nhân lực CNTT, các CSGD có định hướng đào tạo, nghiêncứu chuyên sâu về CNTT

- Loại hình đám mây cộng đồng: Đây là lựa chọn phù hợp nếu giữa cộng

đồng các CSGD cùng chung định hướng phát triển có được sự thống nhất để

sử dụng chung một giải pháp đám mây phục vụ cho hoạt động giáo dục củacác đơn vị trong cộng đồng đó

1.4.2.2 Lựa chọn loại hình cung cấp dịch vụ điện toán đám mây theo đặc điểm cơ sở giáo dục

- Loại hình dịch vụ IaaS: Phù hợp với các tổ chức giáo dục có ngân sách

và đội ngũ nhân lực CNTT hạn chế để xây dựng và duy trì cơ sở hạ tầngCNTT phục vụ cho hoạt động dạy và học

- Loại hình dịch vụ PaaS: Phù hợp với các CSGD chuyên đào tạo và

nghiên cứu về lĩnh vực CNTT Dịch vụ PaaS cung cấp môi trường để trên đóngười học có thể phát triển, thử nghiệm và cung cấp các ứng dụng và dịch vụkhác nhau

- Loại hình dịch vụ SaaS: Phù hợp với nhiều loại hình nhà trường - từ

quy mô phát triển lớn đến vừa và nhỏ có thể lựa chọn để ứng dụng phục vụcông tác giáo dục một cách nhanh chóng, đơn giản và hiệu quả

Tuy vậy, tùy theo đặc điểm, nhu cầu cụ thể của đơn vị mà mỗi CSGD cóthể lựa chọn sử dụng kết hợp các loại hình cung cấp dịch vụ ĐTĐM để ứngdụng cho hoạt động giáo dục tại đơn vị mình sao cho phát huy được tối đanhững ưu thế của ĐTĐM mang lại

1.4.2.3 Lựa chọn loại hình cung cấp dịch vụ điện toán đám mây theo đối tượng người dùng trong cơ sở giáo dục

- Với người dạy, người học và các nhân viên hành chính: Các loại hình

dịch vụ SaaS và IaaS sẽ là lựa chọn để sử dụng cho công việc

- Với các nhà nghiên cứu: Phù hợp với dịch vụ IaaS và PaaS.

- Với các nhà phát triển phần mềm dành cho giáo dục: Dịch vụ nền tảng

PaaS sẽ là lựa chọn dành cho công việc của họ

1.4.3 Các hình thức ứng dụng điện toán đám mây trong dạy học

Dựa trên cơ sở khái niệm “Dạy học dựa trên ĐTĐM” được trình bày ởmục 1.3, phát triển từ mô hình 3 xu hướng ứng dụng CNTT trong dạy học

của tác giả Nguyễn Văn Hiền, luận án đề xuất các hình thức cụ thể để ứngdụng ĐTĐM trong dạy học như sau:

- Hình thức 1: Ứng dụng ĐTĐM vào dạy học giáp mặt

Hình thức này bao gồm 2 mức độ Ở mức độ 1: Việc dạy học được thực

hiện trong môi trường giáp mặt, người dạy sử dụng ĐTĐM để tìm hiểu thôngtin, tài nguyên, thiết kế các nội dung hỗ trợ dạy học, cũng như để nâng caochuyên môn và nghiệp vụ của bản thân; người học được tham gia các hoạtđộng do người dạy tổ chức với sự hỗ trợ của ĐTĐM mà không sử dụng

ĐTĐM như là một công cụ hỗ trợ việc học tập Ở mức độ 2: Việc dạy học

được thực hiện trong môi trường giáp mặt Ngoài những tương tác và ý nghĩa

đã mô tả trong hình thức 1, người học còn sử dụng ĐTĐM như là một công

cụ hỗ trợ quá trình học tập của mình

- Hình thức 2: Ứng dụng ĐTĐM vào dạy học trực tuyến

Hình thức ứng dụng ĐTĐM trong dạy học này gắn liền với các hìnhthức tổ chức dạy học trong môi trường mạng Cả người dạy và người học đều

sử dụng ĐTĐM trong hoạt động dạy - học của mình theo phương thức trựctuyến, không giáp mặt Hình thức này giúp việc tổ chức dạy học có thể diễn

ra ở mọi lúc, mọi nơi và đi liền với đó là yêu cầu cao về sự chủ động, tích cựchọc tập của người học

- Hình thức 3: Ứng dụng ĐTĐM vào dạy học kết hợp.

Cả người dạy và người học đều sử dụng dịch vụ ĐTĐM trong hoạt độngdạy học của mình theo hình thức kết hợp giữa dạy học trực tuyến trên môitrường ĐTĐM với dạy học giáp mặt trên lớp Khi dạy học trực tuyến, ĐTĐMđóng vai trò tạo lập môi trường và cung cấp công cụ để tiến hành hoạt độngdạy học Khi thực hiện dạy học giáp mặt, các dịch vụ ĐTĐM sẽ trở thành

công cụ hỗ trợ cho quá trình dạy học của người dạy và người học Tác giả sử dụng hình thức này để thiết kế mô hình ứng dụng ĐTĐM trong dạy học

1.4.4 Mô hình ứng dụng điện toán đám mây trong dạy học

1.4.4.1 Cơ sở khoa học của việc đề xuất mô hình ứng dụng điện toán đám mây trong dạy học

(1) Ứng dụng ĐTĐM trong dạy học là xu thế xuất phát từ nhu cầu vàđiều kiện thực tiễn của CSGD

(2) Cơ sở mô hình TPACK

(3) Cơ sở sư phạm tương tác

(4) Cơ sở mô hình lớp học đảo ngược

1.4.4.2 Mô hình đề xuất

Kế thừa kết quả nghiên cứu của tác giả Lê Huy Hoàng (2013), luận án

đề xuất mô hình ứng dụng ĐTĐM trong dạy học như Hình 1.9.

Với mô hình ứng dụng ĐTĐM trong dạy học, việc ứng dụng ĐTĐMtrong dạy học được thực hiện theo hình thức kết hợp giữa hoạt động dạy học

trong môi trường trực tuyến được vận hành trên nền tảng ĐTĐM với hoạtđộng dạy học trong môi trường giáp mặt trên lớp Cụ thể, ĐTĐM được ứng

dụng vào dạy học với hai chức năng: thứ nhất, được sử dụng làm nền tảng để thiết lập và vận hành môi trường dạy học trực tuyến; thứ hai, là phương tiện,

công cụ để hỗ trợ tổ chức hoạt động dạy học trực tuyến và dạy học giáp mặt.Dạng thức tổ chức dạy học kết hợp được sử dụng là lớp học đảo ngược

Hình 1.9 Mô hình ứng dụng ĐTĐM trong dạy học

1.4.5 Đặc điểm dạy học dựa trên điện toán đám mây

Từ đặc điểm cốt lõi của ĐTĐM, có thể thấy việc tổ chức dạy học dựatrên ĐTĐM có một số đặc điểm riêng, khác biệt với dạy học có ứng dụngCNTT thông thường Cụ thể là:

- Thứ nhất, ĐTĐM mang lại cho người dạy và người học khả năng tiếp

cận và thực hiện hoạt động dạy học không giới hạn về không gian, thời gian,

số lượng người học

- Thứ hai, thời gian tiếp cận sử dụng công nghệ của người dạy và người

học để phục vụ hoạt động dạy học là nhanh chóng, các dịch vụ có độ sẵnsàng cao, yêu cầu về thiết bị để sử dụng được dịch vụ tương đối đơn giản

- Thứ ba, dạy học dựa trên ĐTĐM tạo cho người dạy và người học cơ

hội sử dụng các dịch vụ công nghệ thông tin được cập nhật thường xuyên,liên tục để hỗ trợ dạy học với chi phí tối giản, tiết kiệm

- Thứ tư, dạy học dựa trên ĐTĐM cho phép người dạy và người học có

thể cộng tác làm việc một cách linh hoạt, tăng cường khả năng tương tác, hợptác trong quá trình dạy học - đặc biệt là khi dạy học trực tuyến không giápmặt, thúc đẩy người học tích cực, chủ động học tập

- Thứ năm, dạy học dựa trên ĐTĐM giúp đẩy nhanh việc sử dụng các

công nghệ mới nhất để đáp ứng nhu cầu giáo dục cả trong và ngoài lớp học

- Thứ sáu, dạy học dựa trên ĐTĐM có sự liên quan mật thiết đến chất

lượng mạng Internet và các nhà cung cấp dịch vụ để tổ chức hoạt động dạyhọc Từ đó, dạy học dựa trên ĐTĐM gặp phải một số thách thức nhất định, lànhững vấn đề mà người dạy cần quan tâm, cân nhắc khi tổ chức dạy học,như:

+ Hoạt động dạy học có thể bị gián đoạn do: Sự cố về thiết bị, chấtlượng đường truyền Internet từ phía người dạy và người học; Sự cố từ phíanhà cung cấp dịch vụ; Vấn đề thay đổi điều khoản sử dụng dịch vụ giữanhà cung cấp và người dùng

+ Nguy cơ mất mất an toàn dữ liệu có thể xảy ra

+ Trong giai đoạn tổ chức dạy học trực tuyến, người dạy có thể khôngđánh giá được hoàn toàn chính xác về quá trình học tập của người học vàngược lại, người học có thể không nhận thức được chính xác về nhiệm vụhọc tập được giao

1.4.6 Điều kiện tổ chức dạy học dựa trên điện toán đám mây

Mục này trình bày những yêu cầu về điều kiện để tổ chức dạy học dựatrên ĐTĐM, bao gồm: Điều kiện của nhà trường, điều kiện của người dạy -người học

1.4.7 Lợi ích và thách thức khi ứng dụng điện toán đám mây trong

cơ sở giáo dục

1.4.7.1 Lợi ích khi ứng dụng điện toán đám mây trong cơ sở giáo dục

- ĐTĐM cung cấp khả năng mở rộng, co giãn linh hoạt với mô hình chiphí hiệu quả cho hệ thống CNTT mà không buộc các trường phải chi cáckhoản đầu tư lớn cho cơ sở hạ tầng và các ứng dụng

- ĐTĐM cung cấp sự linh hoạt để đáp ứng các yêu cầu cập nhật liên tụctrong sử dụng phần mềm của người dạy và người học

- ĐTĐM cho phép chuẩn hóa phần mềm, chia sẻ các ứng dụng sử dụngtrong nhà trường hoặc cả một khu vực, bảo trì dễ dàng hơn thông qua cấpphép và cập nhật tập trung

- ĐTĐM cho phép các nhà trường phát triển và triển khai các giải phápCNTT phức tạp một cách nhanh chóng mà không cần đòi hỏi phải có chuyênmôn sâu về CNTT

- ĐTĐM có thể giúp các nhà trường loại bỏ những gánh nặng tài chínhtrả trước đối với việc triển khai công nghệ mới thông qua một mô hình pay-as-you-go (chi tiêu tùy theo khả năng).

- ĐTĐM hỗ trợ nhiều nền tảng cho người dùng cả trong và ngoài cơ sở

hạ tầng của trường học

- ĐTĐM giúp các CSGD giảm thiểu tác động đến môi trường

- ĐTĐM giúp CSGD tập trung thực hiện nhiệm vụ trọng tâm về giáo dục

và nghiên cứu mà không cần phải bận tâm nhiều về hệ thống và các dịch vụCNTT của đơn vị

1.4.7.2 Thách thức khi ứng dụng điện toán đám mây trong cơ sở giáo dục

- Vấn đề bảo mật dữ liệu

- Vấn đề kiểm soát truy cập

- Vấn đề về xây dựng quy định sử dụng dịch vụ ĐTĐM tại CSGD

- Vấn đề kết nối mạng

- Sự phụ thuộc cơ sở hạ tầng với CSGD sử dụng mô hình triển khai dịch

vụ đám mây lai và đám mây riêng

Ứng dụng ĐTĐM trong dạy học là xu thế xuất phát từ nhu cầu và điềukiện thực tiễn của CSGD Dạy học dựa trên ĐTĐM giúp CSGD tối giản đượcchi phí đầu tư về công nghệ, hạ tầng, nguồn nhân lực và thời gian để triểnkhai hệ thống CNTT hỗ trợ dạy học, tạo điều kiện cho người dạy và ngườihọc có thể tiếp cận và sử dụng những thành tựu CNTT tiên tiến nhất phục vụhoạt động dạy học Dạy học dựa trên ĐTĐM theo hình thức kết hợp giữa dạyhọc giáp mặt và dạy học trực tuyến là giải pháp giúp đổi mới nội dung, hìnhthức, phương pháp tổ chức dạy học, góp phần nâng cao hiệu quả đào tạo tạicác CSGD

Dựa trên việc nghiên cứu, kế thừa có chọn lọc các kết quả nghiên cứu cóliên quan đến đề tài, Chương 1 của luận án đã góp phần phát triển hệ thống lýluận về ứng dụng ĐTĐM trong dạy học phù hợp với thực tiễn GD Việt Nam,bao gồm: Xây dựng được khái niệm dạy học dựa trên ĐTĐM Xác định đượcvai trò của ĐTĐM trong dạy học, cách thức lựa chọn loại hình dịch vụĐTĐM sử dụng trong giáo dục, các hình thức ứng dụng ĐTĐM trong dạyhọc Thiết lập được mô hình ứng dụng ĐTĐM trong dạy học Xác định được

đặc điểm và các điều kiện để tổ chức dạy học dựa trên ĐTĐM, những lợi ích

và thách thức gặp phải khi ứng dụng ĐTĐM trong CSGD Kết quả nghiêncứu thu được từ Chương 1 của luận án là tiền đề quan trọng để kết hợp vớikết quả nghiên cứu cơ sở thực tiễn được trình bày ở nội dung Chương 2 phục

vụ nghiên cứu thiết kế tiến trình ứng dụng ĐTĐM tổ chức dạy học THĐCcho SV CĐSP một cách phù hợp nhằm nâng cao chất lượng dạy học họcphần cho SV

Chương 2 CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA VIỆC ỨNG DỤNG

ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY TRONG DẠY HỌC TIN HỌC

ĐẠI CƯƠNG CHO SINH VIÊN CAO ĐẲNG SƯ PHẠM

2.1 THỰC TRẠNG ỨNG DỤNG ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY TRONG DẠYHỌC TIN HỌC ĐẠI CƯƠNG CHO SINH VIÊN CAO ĐẲNG SƯ PHẠM

2.1.1 Tổ chức khảo sát thực trạng

2.1.1.1 Mục đích khảo sát thực trạng

Nhằm đánh giá thực trạng và khả năng ứng dụng ĐTĐM trong dạy họcTHĐC cho SV CĐSP, tạo cơ sở thực tiễn cho việc xây dựng các nguyên tắc

và tiến trình ứng dụng ĐTĐM trong dạy học THĐC cho SV CĐSP

2.1.1.2 Nội dung khảo sát thực trạng

- Thực trạng ứng dụng ĐTĐM trong dạy học THĐC cho SV CĐSP

- Thực trạng các điều kiện thực tiễn liên quan về: đặc điểm chương trìnhdạy học THĐC, cơ sở hạ tầng, nguồn nhân lực CNTT của các nhà trường cùngcác điều kiện của GV, SV để đánh giá khả năng ứng dụng ĐTĐM tổ chức dạyhọc THĐC cho SV CĐSP

2.1.1.3 Khách thể, quy mô khảo sát thực trạng

hợp lệ thu về

1 SV các ngành đào tạo CĐSP chính quy không chuyên về

Tin học đã học xong THĐC 1323

2 GV giảng dạy bộ môn Tin học tại các nhà trường 36

3 Cán bộ phụ trách CNTT của các nhà trường Mỗi trường

khảo sát 01 cán bộ phụ trách chính 8

2.1.1.4 Thời gian và địa bàn khảo sát thực trạng

- Thời gian khảo sát: Tháng 5, 6 năm 2018

- Địa bàn khảo sát: Tất cả các trường CĐSP vùng TDVMNPB

2.1.1.5 Phương pháp khảo sát thực trạng