Điện tóan đám mây trong giáo dục

Điện toán đám mây (CLOUD COMPUTING) chưa hẳn là một công nghệ mới, nhưng nó là một cuộc cách mạng đang làm thay đổi bản chất của công nghệ thông tin và tác động mạnh đến mọi lĩnh vực trong đó có giáo dục. Bài viết sẽ khái quát điện toán đám mây và phác thảo xu thế tất yếu của điện toán đám mây trong giáo dục.

 

1. Công nghệ đang khiến nền giáo dục hiện tại trở nên lỗi thời ra sao?

Từ lúc ra đời cho đến nay, mô hình giáo dục đại chúng của chúng ta đã hầu như không có một thay đổi lớn nào.Về cơ bản mô hình này duy trì giảng dạy dựa trên một giáo trình được chuẩn hóa, và hiệu quả giáo dục được đánh giá dựa trên kết quả của các bài kiểm tra thống nhất trên quy mô lớn, thường là toàn quốc, hay thậm chí là toàn thế giới. Giờ đây mô hình giáo dục này đang đứng trước cơ hội và thách thức chưa từng có là phải thay đổi. Sự bùng nổ các khóa học trực tuyến, sử dụng các thiết bị điện tử như tablet, e-textbook trong giảng dạy và học tập đã giúp người dạy và người học tiết kiệm thời gian và chi phí.

Nếu xây dựng cả một hệ thống máy tính hoặc sử dụng những phần mềm không có bản quyền thì chắc chắn sẽ mất một khoản chi phí rất lớn nên hãy ứng dụng dịch vụ điện toán đám mây cho giáo dục để quản lý hệ thống CNTT nhằm đẩy mạnh chất lượng dạy học, nhanh chóng thoát khỏi tình trạng lạc hậu. Quan trọng hơn thế, điện toán đám mây, một công nghệ có khả năng thu thập và phân tích thông tin phản hồi của người học rất mạnh được dự đoán sẽ thay đổi hoàn toàn cách con người nhìn nhận về việc dạy và học từ trước đến nay.

 

2. Mô hình kiến trúc điện toán đám mây trong giáo dục

Thiết lập kiến trúc đám mây riêng cho một cơ sở giáo dục nào tuỳ thuộc vào mục đích sử dụng và các nguồn tài nguyên hiện có của cơ sở giáo dục đó. Nguồn tài nguyên hiện có trong cơ sở giáo dục có thể được ảo hóa để cung cấp linh hoạt các dịch vụ trừu tượng như IaaS, PaaS. Hình 1 cho thấy kiến trúc của đám mây giáo dục. Cơ sở giáo dục có thể xây dựng các đám mây riêng trên hạ tầng tài nguyên hiện có. Sau đó các trường học hợp tác để xây dựng một đám mây lai nhằm kết hợp tài nguyên với nhau (hình 2). Vì thế các nguồn tài nguyên được kết hợp ngày càng gia tăng, phong phú, dễ dàng linh hoạt xây dựng và hỗ trợ điện toán đám mây cho các ứng dụng trong giáo dục. Trong trường hợp thứ nhất (hình 1) sử dụng mạng cục bộ (LAN) để truy cập vào dịch vụ đám mây, trường hợp hai (hình 2) thường sử dụng mạng công cộng (internet) để truy cập vào dịch vụ đám mây. Trong đám mây giáo dục, các nguồn tài nguyên cần thiết cho hỗ trợ điện toán đám mây cũng có thể được phân phối thông qua các trường hoặc các tổ chức khác nhau.

Mỗi đám mây riêng được xây dựng sẽ giúp cơ sở giáo dục xác định các dịch vụ do mình được cung cấp – “thỏa thuận mức dịch vụ” . Vì vậy, “thỏa thuận mức dịch vụ” là một trong những cơ sở đảm bảo người sử dụng điện toán đám mây giáo dục gắn kết với các dịch vụ được cung cấp từ các đám mây và chuẩn hóa các dịch vụ này ngay ở giai đoạn ban đầu. “Thỏa thuận mức dịch vụ” giúp xác định nhu cầu của người sử dụng, đơn giản hoá vấn đề phức tạp, mở đường giải quyết các tranh chấp của người sử dụng dịch vụ đám mây.

Nguồn tài nguyên, dữ liệu của các cơ sở giáo dục có thể ảo hóa để giải quyết bài toán sử dụng tài nguyên sẵn có sao cho hiệu quả hơn. Nhờ ảo hóa, một máy chủ có thể tạo ra nhiều máy ảo sử dụng như máy chuẩn. Thực hiện nguồn mở không chỉ cung cấp để người dùng linh hoạt thử nghiệm với các công nghệ cao cấp hiện có, mà còn cung cấp cơ hội để điều chỉnh các nhu cầu cụ thể của người dùng.

 

3. Lợi thế của điện toán đám mây trong giáo dục

a. Lý do sử dụng

Trong ngành giáo dục thường xuyên phải sử dụng nhiều đến các cơ sở dữ liệu cùng với các phép tính toán với chi phí không nhỏ. Điện toán đám mây có thể cung cấp cho các cơ sở giáo dục một phương pháp nhằm giúp người học một công cụ tính toán đầy tiềm năng. Thông qua điện toán đám mây, các cơ sở giáo dục giải quyết bài toán xây dựng cơ sở hạ tầng, phần mềm, và lưu trữ dữ liệu. Nhờ điện toán đám mây có thể xây dựng dịch vụ sử dụng một lần và sau đó sử dụng nhiều lần vì đông đảo người dùng theo nhu cầu của họ. Điện toán đám mây là một lựa chọn tốt cho các cơ sở giáo dục sử dụng hiệu quả, không chỉ lợi cho người học còn giúp các trường xây dựng cơ sở hạ tầng đa năng tính toán thường xuyên. Dịch vụ điện toán đám mây thực hiện theo các mô hình dịch vụ khác nhau như nền tảng như một dịch vụ (PaaS), lưu trữ như một dịch vụ hoặc phần mềm như một dịch vụ (SaaS), cơ sở hạ tầng như một dịch vụ (IaaS). SaaS được sử dụng trong các đám mây riêng để cung cấp các phần mềm hỗ trợ cho người học khai thác các phần mềm đắt giá khó tìm trên mạng. Nó không chỉ cung cấp cho họ những phần mềm chất lượng mà còn giải phóng người học khỏi gánh nặng chi phí các phần mềm bản quyền. IaaS và PaaS được sử dụng để đáp ứng các nhu cầu cơ sở hạ tầng của sinh viên, giảng viên, học giả nghiên cứu với một số cấu hình phần cứng cụ thể cho các nhiệm vụ cụ thể.

Trong các lĩnh vực công nghệ cao như trí tuệ nhân tạo, khai phá dữ liệu ... rất cần lưu trữ khối lượng tài nguyên lớn và yêu cầu tốc độ tính toán cao. Để thực hiện cả 2 chức năng lưu trữ và tốc độ tính toán cần phải xây dựng và triển khai các dự án lớn. Nhưng khi hoàn thành, các kết quả và sản phẩm của dự án này không được sử dụng tiếp cho các dự án tương tự, đây là sự lãng phí lớn. Triển khai điện toán đám mây riêng, các cơ sở giáo dục không phải xây dựng cơ sở hạ tầng khác nhau cho các dự án khác nhau vì mọi kết quả nghiên cứu phát triển của các dự án đều được quản lý để tái sử dụng cho dự án sau.

Sử dụng hệ thống đăng nhập đơn giản, sinh viên, các học giả nghiên cứu, giáo viên dễ dàng đưa ra yêu cầu và có thể sử dụng cơ sở hạ tầng hầu như không giới hạn. Vì thế mạnh nhất của điện toán đám mây là mô hình dịch vụ lưu trữ thông tin quy mô lớn. Dữ liệu có liên quan với công việc nghiên cứu khác nhau, dự án hoặc thông tin có thể tái sử dụng, có thể được giao cho các đám mây lưu trữ quản lý và có thể được truy cập theo yêu cầu. Các cơ sở giáo dục hợp tác với nhau để xây dựng một kho lưu trữ thông tin theo mô hình lưu trữ tập trung ảo. Đây là cơ chế hoạt động có hiệu quả nhằm giảm chi phí lưu trữ để duy trì kho dữ liệu giáo dục theo điện toám đám mây.

 

b. Lợi thế sử dụng điện toán đám mây trong giáo dục

- Giúp nhà trường tham gia cộng đồng điện toán đám mây của Google. Đây là cơ hội tốt cho giáo dục, đặc biệt với 3 đối tượng nhà trường, giảng viên và sinh viên. Để phục vụ giáo dục, ngoài những ứng dụng miễn phí thông thường như email, calendar (lịch hẹn), talk (tán gẫu), Google còn cung cấp một loạt các hỗ trợ miễn phí khác như Docs (duyệt văn bản), Site (website nội bộ), Video, Group (trao đổi nhóm)... nhằm giúp cho môi trường học tập thêm đa dạng và phong phú. Các ứng dụng này được xây dựng dựa trên nền tảng điện toán đám mây, phần mềm như là dịch vụ (software as a service – SaaS) nên mang lại nhiều tiện ích cho nhà trường như không cần phải đầu tư hệ thống máy chủ, không cần mua bản quyền hay thực hiện bảo trì, bảo dưỡng cũng như giảm thiểu rủi ro và vận hành hệ thống CNTT trong nhà trường.

- Giúp các trường có thể tự đánh giá chất lượng giáo dục của mình một cách dễ dàng, chính xác và nhanh chóng, không thiên vị để từ đó tìm ra những thiếu sót cần bổ sung, nâng cao chất lượng đồng thời giúp cho các trường quản lý tốt hơn về chế độ chính sách đối với sinh viên, đặc biệt là tuyển sinh, đào tạo, quản lý nhân sự, tư vấn việc làm, rèn luyện, lưu trữ hồ sơ v..v.. nhằm nâng cao chất lượng cho trường. Thông qua các dịch vụ giáo dục này, các trường càng hoàn thiện mình hơn, thể hiện bản lãnh của chính mình qua tự đánh giá thẩm định chất lượng do các dịch vụ mang lại, đảm bảo công bằng về đẳng cấp các trường tham gia trong hệ thống giáo dục trong bối cảnh hội nhập quốc tế...

- Các dịch vụ đám mây quản lý giáo dục cũng là công cụ phục vụ cho trường khẳng định thương hiệu, thông qua các dịch vụ này, trường có thể công bố về chất lượng, sự phát triển, và các thành tựu của trường ra ngoài xã hội như: sinh viên, học sinh, giảng viên... để có thể thu hút nguồn lực.

- Các dịch vụ cũng đóng vai trò là cầu nối giữa các trường với nhau mà thông qua đó các trường có thể đóng góp ý kiến vào khung mẫu chung nâng cao chất lượng giáo dục tại Việt Nam.

 

4. Kết luận

Điện toán đám mây có khả năng cách mạng hóa dễ dàng các cơ sở tính toán nhằm giúp sinh viên của họ học hiệu quả nhưng chi phí thấp so với không dùng đám mây. Ngày nay hầu hết các cơ sở giáo dục đều được kết nối mạng internet tốc độ cao với nhau. Vì vậy, nếu tập trung các cơ sở hạ tầng điện toán đám mây sẽ có thể đáp ứng tất cả các cơ sở hạ tầng liên quan đến nhu cầu của những viện nghiên cứu. Nó sẽ tạo ra một nền tảng chung được chia sẻ giữa các khoa, các sinh viên thuộc các tổ chức khác nhau để tái sử dụng. Điện toán đám mây sẽ giúp sinh viên trên toàn cầu thu được các kỹ năng thế kỷ 21 mà họ cần để cạnh tranh và thành công trong xã hội thông tin toàn cầu.

 

(Cnth theo Tạp chí thnh)