Tìm lời giải cho những thách thức đào tạo IoT

IoT đang thay đổi cách chúng ta tương tác với thế giới xung quanh. Đồng hồ thông minh được kết nối có thể cung cấp thông tin thời gian thực về sức khỏe, các thiết bị nhà thông minh như tủ lạnh và đèn được kết nối giúp tăng hiệu quả sử dụng năng lượng, trong khi đèn giao thông được kết nối có thể giúp quản lý lưu lượng giao thông trong giờ cao điểm tốt hơn.Khi ngày càng có nhiều thiết bị được kết nối hơn, chúng ta cần đảm bảo rằng sinh viên, lực lượng lao động trong tương lai, có các kỹ năng cần thiết để thúc đẩy công nghệ này phát triển.

Những thách thức đối với đào tạo IoT

Thiết kế một chương trình đào tạo IoT là một thách thức lớn, vì IoT không phải là một công nghệ độc lập hay một mô hình khoa học. Thay vào đó, nó là sự kết hợp của nhiều lĩnh vực, bao gồm mạng truyền thông, lập trình nhúng, trí tuệ nhân tạo (AI) và bảo mật máy tính. Do đó, các chuyên gia giáo dục phải tìm cách phối hợp các lĩnh vực khá biệt lập này thành một chương trình đào tạo phù hợp để giảng dạy.

Ngoài ra, sinh viên cần có kinh nghiệm thực tế cũng như được trang bị các công cụ và kỹ năng cần thiết để bắt kịp tốc độ phát triển cực nhanh của lĩnh vực này. Với sự bùng nổ của các sản phẩm, công nghệ và tiêu chuẩn mới, những gì được dạy trong quá trình học chắc chắn sẽ bị lạc hậu khi tốt nghiệp. Do đó, một chương trình đào tạo IoT hiệu quả và thành công được xây dựng trên ba khía cạnh: nội dung kỹ thuật, các kỹ năng mềm và mô hình giảng dạy.

Nội dung kỹ thuật

IoT không thực sự là một lĩnh vực khoa học. Thay vào đó, nó là một lĩnh vực kinh doanh hoặc ứng dụng, kết hợp những cải tiến về truyền thông, học máy, phân tích dữ liệu và tính toán nhúng. Do đó, một số nội dung kỹ thuật cốt lõi cần được đưa vào chương trình đào tạo về IoT, bao gồm:

- Giới thiệu chung và các kịch bản ứng dụng.

- Giao tiếp và các giao thức máy tính.

- Bảo mật và mã hóa máy tính. Ở đây, ba chủ đề chính cần được đề cập và thảo luận: là quyền riêng tư dữ liệu, mã hóa và bảo mật IoT.

- Phát triển ứng dụng và lập trình.

- Tạo ra và tiêu thụ năng lượng: Hai chủ đề chính cần được đề cập ở đây là Làm thế nào để tiết kiệm năng lượng bằng thiết kế phần cứng và phần mềm và làm thế nào để thu tạo ra năng lượng một cách bền vững.

- Triển khai và bảo trì IoT. Điều này bao gồm lập kế hoạch, triển khai và duy trì hệ thống IoT, cụ thể đó là việc sử dụng năng lượng, cấu hình các thành phần, theo dõi lỗi, cập nhật phần cứng và phần mềm. Tính toán chi phí cũng rất quan trọng, với các ước tính riêng về chi phí đầu tư và chi phí bảo trì.

- Phân tích dữ liệu và học máy. Các giai đoạn phân tích dữ liệu là: Thu thập dữ liệu và truyền dữ liệu đến một vị trí trung tâm; phân tích dữ liệu; phân tích mức cao và ra quyết định.

- Điện toán đám mây.

Các kỹ năng mềm

Giống như tất cả các kỹ năng khác, các kỹ năng mềm không hoàn toàn có tính chất kỹ thuật, ví dụ: kỹ năng thuyết trình, kiến thức máy tính nói chung hoặc quản lý thời gian. Các kỹ năng mềm ngày càng trở nên quan trọng, nhưng hiếm khi được chú trọng trong chương trình giảng dạy.

Các kỹ năng mềm quan trọng nhất đối với các chuyên gia IoT trong tương lai bao gồm:

- Khả năng tìm kiếm thông tin về các sản phẩm, công nghệ và các mô hình mới mà không cần sự trợ giúp từ bên ngoài;

- Khả năng nắm bắt các công nghệ và mô hình mới một cách nhanh chóng và có thể so sánh chúng với các công nghệ hiện có;

- Khả năng nhìn nhận và hiểu các mối liên kết giữa các công nghệ và mô hình khác nhau;

- Khả năng quản lý các dự án phát triển lớn.

Các mô hình giảng dạy

Các nội dung đào tạo IoT chỉ nên được đưa vào từ cấp đại học và cao hơn, dựa trên nền tảng kỹ thuật vững chắc của sinh viên về khoa học máy tính, kỹ thuật điện, kỹ thuật máy tính hoặc tương tự.

Chúng ta không thể chỉ dựa vào hệ thống bài giảng/hướng dẫn/ bài kiểm tra truyền thống để đào tạo IoT thành công. Ví dụ, khi quan sát tại Đại học Bremen (Đức), sinh viên không thể làm theo hướng dẫn và giải thích lý thuyết được chia sẻ dựa trên kinh nghiệm của các chuyên gia, khi sinh viên phải đối mặt với vấn đề họ không thể chuyển tải các tài liệu giảng dạy để giải quyết vấn đề của họ. Vì thế, kinh nghiệm thực hành là rất quan trọng và nên chiếm ít nhất 2/3 chương trình giảng dạy IoT.

Các công cụ và mô hình thành công để dạy IoT là những công cụ luôn thay đổi theo xu hướng công nghệ. Chúng có thể bao gồm:

- Bài giảng kỹ thuật ngắn. Các bài giảng ngắn, truyền thống bao gồm các vấn đề kỹ thuật phức tạp, vẫn thể hiện một phương pháp giảng dạy hiệu quả, nhưng các sinh viên phải được tương tác và thảo luận với giảng viên.

- Thảo luận mở trên lớp

- Bài tập và bài kiểm tra trên lớp: Lồng ghép giữa các bài giảng dài là các bài tập, để thảo luận và xử lý ngay các vướng mắc nhằm cung cấp hiểu biết sâu sắc hơn về chủ đề này.

- Bài tập ôn tập: Hơi khác với các bài tập thông thường, đầu tiên sinh viên được yêu cầu tự làm bài tập và nộp kết quả. Sau đó, các sinh viên được yêu cầu làm việc theo nhóm để cùng giải quyết bài tập đó và gửi kết quả của họ lại một lần nữa. Cuối cùng, cả hai kết quả được đưa ra trình bày và thảo luận.

- Bài tập trong phòng thí nghiệm rất quan trọng trong chương trình đào tạo IoT. Thông thường, các giáo viên chuẩn bị một thiết lập phần cứng/phần mềm, cho phép sinh viên nhanh chóng kiểm thử. Các chủ đề bao gồm các môi trường lập trình và các công cụ khác nhau, các thành phần phần cứng và giao thức truyền thông.

- Tham gia các dự án: Đây là một cách rất phù hợp để tổng hợp và kết hợp tất cả các kiến thức mới trong khoảng thời gian dài hơn.

- Học tập kết hợp nhiều phương thức, như video và bài tập trực tuyến.

Phát triển chương trình đào tạo IoT

Sự kết hợp của các mô hình trên giúp sinh viên linh hoạt và nắm bắt kiến thức nhanh hơn, đồng thời dạy họ cách nhanh chóng thích nghi với các quy tắc mới trong lĩnh vực IoT.

Tuy nhiên, cho đến nay, các nỗ lực giảng dạy và đào tạo IoT vẫn chưa không được tổ chức tốt. Các chương trình đào tạo chủ yếu tập trung vào nội dung lý thuyết, kỹ thuật để giúp sinh viên nắm bắt thị trường nhanh chóng - không tập trung nhiều vào việc hỗ trợ họ tiếp tục phát triển trong lĩnh vực này.

Do đó, một chương trình đào tạo IoT thành công nên kết hợp nền tảng kỹ thuật với kinh nghiệm thực tế, đồng thời trang bị cho sinh viên các kỹ năng mềm cần thiết, tạo hành trang quan trọng để phát triển trong lĩnh vực IoT.