Mô hình và giải pháp phát triển hệ sinh thái: Từ Trường học số (Digital School) đến Trường học thông minh (Smart School)

Trong bối cảnh chuyển đổi số đang diễn ra mạnh mẽ, việc phân định rõ ràng và xây dựng lộ trình phát triển từ Trường học số (Digital School) tiến tới Trường học thông minh (Smart School) là yêu cầu cấp thiết đối với các cơ sở giáo dục. Bài viết này tập trung phân tích các đặc điểm cốt lõi, so sánh sự tương đồng và khác biệt giữa hai mô hình dựa trên các tiêu chí về vận hành, phương pháp dạy học và cơ chế quản trị. Kết quả nghiên cứu cho thấy Trường học số đóng vai trò nền tảng thông qua việc số hóa dữ liệu và quy trình, trong khi Trường học thông minh là bước phát triển nâng cao với trọng tâm là khai thác dữ liệu lớn (Big Data) và trí tuệ nhân tạo (AI) để tối ưu hóa ra quyết định. Trên cơ sở đó, nhóm tác giả đề xuất các giải pháp trọng tâm về hạ tầng số, học liệu số và phát triển năng lực số nhằm kiến tạo hệ sinh thái giáo dục hiện đại, lấy người học làm trung tâm.

1.Mở đầu

Trong bối cảnh Cách mạng công nghiệp 4.0, việc ứng dụng Công nghệ thông tin (CNTT) và công nghệ số vào công tác quản trị, giảng dạy và học tập đã trở thành xu thế tất yếu của nền giáo dục hiện đại. Mục tiêu sâu xa của hành trình chuyển đổi số không chỉ dừng lại ở việc công cụ hóa các hoạt động thủ công, mà là kiến tạo một hệ sinh thái giáo dục toàn diện. Tại đó, công nghệ đóng vai trò nền tảng cốt lõi để tối ưu hóa hiệu suất quản trị, nâng cao chất lượng giảng dạy và hiện thực hóa sứ mệnh phát triển năng lực cá nhân hóa cho từng học sinh.

Bài viết này tập trung phân tích đặc điểm, so sánh và tổng hợp các kinh nghiệm thực tiễn trong quá trình triển khai công nghệ giáo dục (EdTech), nhằm cung cấp một khung tham chiếu hệ thống về các mô hình phần mềm phục vụ Trường học số và Trường học thông minh.

2/Nội dung và Kết quả nghiên cứu

2.1. Đặc điểm của trường học số

Về bản chất và mục tiêu vận hành: Trường học số tập trung vào việc số hóa quy trình và tài nguyên giáo dục. Mục tiêu cốt lõi là chuyển đổi phương thức lưu trữ và xử lý thông tin từ định dạng vật lý (giấy tờ) sang nền tảng số. Dữ liệu trong mô hình này được số hóa, xử lý và lưu trữ tập trung, đóng vai trò là nguồn thông tin đầu vào cho mọi hoạt động của nhà trường.

Về phương pháp dạy và học: Mô hình này áp dụng phương pháp học tập kết hợp (Blended Learning), đan xen giữa dạy học trực tiếp và trực tuyến. Các hoạt động kiểm tra, đánh giá được thực hiện trên các nền tảng phần mềm. Tuy nhiên, mức độ cá nhân hóa đối với người học trong mô hình này thường chỉ dừng lại ở mức trung bình, chủ yếu dựa trên sự chủ động của người học trong việc khai thác kho học liệu.

Về góc nhìn quản trị: Công tác quản lý (giáo viên, học sinh, hồ sơ, điểm số, tài chính...) được thực hiện trên các phần mềm có tính liên thông một phần hoặc kết nối chưa đồng bộ. Việc ra quyết định quản trị chủ yếu dựa trên các báo cáo tổng hợp theo biểu mẫu chuẩn hóa và quy chế hiện hành. Công tác dự báo xu thế tương lai phần lớn vẫn dựa vào kinh nghiệm quản lý kết hợp với dữ liệu lịch sử.

Vai trò của các tác nhân: Giáo viên là người sử dụng thành thạo công nghệ; học sinh là đối tượng tiếp cận và khai thác tài nguyên số (học liệu, ngân hàng câu hỏi); nhà quản lý thực hiện điều hành dựa trên các công cụ số hóa.

Công nghệ chủ đạo: Tập trung vào CNTT và truyền thông cơ bản như: phần mềm họp trực tuyến, Hệ thống quản lý học tập (LMS), và các phần mềm quản lý trường học (SMS) với mức độ tự động hóa cơ bản.

2.2. Đặc điểm của trường học thông minh

Về bản chất và mục tiêu vận hành: Kế thừa nền tảng số hóa quy trình của Trường học số, Trường học thông minh hướng tới việc tăng cường tự động hóa và tối ưu hóa hoạt động giáo dục. Thông qua sự kết nối giữa các nền tảng số và dữ liệu lớn, hệ thống có khả năng đưa ra các gợi ý, tư vấn xử lý cho người dùng. Dữ liệu không chỉ được lưu trữ mà còn phục vụ cho phân tích quản trị thông minh (Business Intelligence).

Về phương pháp dạy và học: Áp dụng phương pháp học tập tương tác đa chiều (Interactive Learning). Hệ thống kiểm tra đánh giá tích hợp khả năng phân tích dữ liệu học tập (Learning Analytics) để đánh giá sâu năng lực người học, từ đó khuyến nghị điều chỉnh nội dung và tiến trình dạy học, đạt mức độ cá nhân hóa cao.

Về góc nhìn quản trị: Quản lý được thực hiện trên nền tảng số tích hợp toàn diện, cho phép điều hành theo thời gian thực (Real-time) thông qua các bảng điều khiển thông minh (Dashboard). Việc ra quyết định dựa trên phân tích Dữ liệu lớn (Big Data) và Trí tuệ nhân tạo (AI), hỗ trợ dự báo xu hướng tương lai với độ chính xác cao hơn, bổ trợ hiệu quả cho tri thức quản lý của đội ngũ lãnh đạo.

Vai trò của các tác nhân: Giáo viên chuyển dịch sang vai trò thiết kế trải nghiệm học tập và làm chủ công nghệ thông minh; học sinh trở thành người học tương tác chủ động; nhà quản lý điều hành linh hoạt dựa trên dữ liệu.

Công nghệ chủ đạo: Ứng dụng các công nghệ tiên tiến của Công nghiệp 4.0 như AI, Big Data, Điện toán đám mây (Cloud Computing), Internet vạn vật (IoT) với mức độ tự động hóa cao và khả năng tích hợp sâu rộng.

2.3. Sự tương đồng của trường học số và trường học thông minh

Hai mô hình tuy có mức độ phát triển khác nhau nhưng đều chia sẻ những nền tảng cốt lõi:

• Mục tiêu chung: Nâng cao chất lượng đào tạo, tối ưu hóa hiệu quả quản trị và cải thiện trải nghiệm người dùng.

• Dữ liệu là trung tâm: Dữ liệu về con người và hoạt động nhà trường là tài sản hạt nhân.

• Đổi mới phương thức: Chuyển dịch từ quản lý thủ công sang phương thức linh hoạt dựa trên công nghệ.

• Định hướng cá nhân hóa: Đều hướng tới cá nhân hóa người học nhưng ở các cấp độ tăng tiến: Trường học số cá nhân hóa việc truy cập tài nguyên; Trường học thông minh cá nhân hóa lộ trình học tập dựa trên dữ liệu dự báo.

• Nền tảng công nghệ: đều sử dụng các công nghệ hiện đại với các mức độ phức tạp tăng dần hướng đến tối ưu quy trình tổ chức, vận hành và quản trị.

2.4. Nhiệm vụ trọng tâm xây dựng trường học số và trường học thông minh

Trong thực tiễn, ranh giới giữa hai mô hình thường có sự đan xen. Để triển khai hiệu quả, các cơ sở giáo dục cần tập trung vào các nhóm nhiệm vụ trọng tâm sau:

a) Nhóm nhiệm vụ về Hạ tầng số: Đây là nền tảng cốt lõi cần được ưu tiên đầu tư. Cần nâng cấp hạ tầng mạng (LAN, WAN) đảm bảo băng thông rộng và an toàn thông tin, đóng vai trò là "mạch máu" truyền dẫn dữ liệu, phủ sóng toàn bộ không gian nhà trường. Đồng thời, đầu tư đồng bộ các thiết bị đầu cuối hiện đại phục vụ cho việc dạy, học và quản trị.

b) Nhóm nhiệm vụ về Học liệu số và Nền tảng dạy học:

• Xây dựng kho học liệu số bám sát chương trình giáo dục, tích hợp công nghệ AI để gợi ý nội dung phù hợp theo từng cấp học, môn học.

• Phát triển ngân hàng câu hỏi số lượng lớn, phục vụ ôn tập và kiểm tra đánh giá tự động, kèm theo các báo cáo phân tích năng lực học sinh.

• Triển khai hệ thống LMS tích hợp LCMS (Learning Content Management System) để quản trị tổng thể nội dung và tiến trình học tập.

• Ứng dụng các nền tảng mô phỏng 3D/VR/AR cho các môn khoa học tự nhiên (Toán, Lý, Hóa...) và xã hội, đặc biệt là các nội dung khó thực nghiệm trong thực tế (Hàng không, Vũ trụ, Sinh học phân tử...).

• Triển khai các nền tảng học ngoại ngữ tích hợp AI để tăng cường tương tác hai chiều và luyện tập phản xạ cho học sinh.

• Đầu tư phòng học thông minh, phòng học STEM/STEAM, Robotics để phát huy tư duy sáng tạo và kỹ năng thực hành.

c) Nhóm nhiệm vụ về Quản trị nhà trường: Vận hành hệ thống quản trị toàn diện, liên thông dữ liệu giữa các phân hệ: hồ sơ nhân sự, học tập, thư viện số, tài chính, cơ sở vật chất. Tăng cường kết nối Nhà trường - Gia đình qua các kênh điện tử, cung cấp thông tin tư vấn điều chỉnh hành vi học tập cho học sinh.

d) Nhóm nhiệm vụ về Năng lực số: Tập huấn nâng cao năng lực số cho đội ngũ giáo viên và cán bộ quản lý nhằm làm chủ công nghệ. Xây dựng chương trình lồng ghép kỹ năng số và an toàn không gian mạng vào chương trình học chính khóa, xây dựng văn hóa số trong nhà trường.

3.Kết luận

Việc triển khai Trường học số và Trường học thông minh không chỉ là một yêu cầu mang tính kỹ thuật thuần túy, mà là một quá trình đổi mới toàn diện mô hình quản trị và phương pháp sư phạm. Trường học số đóng vai trò nền móng thông qua việc số hóa dữ liệu và quy trình; trong khi đó, Trường học thông minh nâng tầm giá trị bằng việc khai thác dữ liệu để tối ưu hóa việc ra quyết định.

Quá trình chuyển đổi này cần được thực hiện theo lộ trình phù hợp với điều kiện thực tiễn, đảm bảo tính đồng bộ giữa công nghệ, con người và quy trình. Chỉ khi chuyển đổi số được tiếp cận như một chiến lược dài hạn, đặt người học và giáo viên làm trung tâm, mô hình giáo dục mới thực sự phát huy hiệu quả, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục trong kỷ nguyên mới.

Từ khóa: Trường học số, Trường học thông minh, Chuyển đổi số giáo dục, Công nghệ giáo dục (EdTech), Quản trị nhà trường.

Keywords: Digital School, Smart School, Digital Transformation in Education, Educational Technology (EdTech), School Administration.

Tài liệu tham khảo

1. Choomsri, C., & Chansirisira, P. (2023). The Smart School Development Model in the Digital Age. Journal of Multidisciplinary in Humanities and Social Sciences

2. Mustafa, M. (2024). Building a Digital Learning Culture; Strategic Educational Leadership in Smart School Ecosystems. Journal of Research in Educational Management.

3. Nguyễn Thị Quỳnh, Đỗ Thị Thu Hằng (2024). Quản trị trường học thông minh trong bối cảnh chuyển đổi số tại Việt Nam. Tạp chí Giáo dục

4. Nguyễn Minh Tuấn (2025). Mô hình “Trường học thông minh” ở Việt Nam: Quan niệm, cấu trúc và phân loại mức độ thông minh. Tạp chí Giáo dục.

5. TS. Hoàng Sỹ Tương, GS.TS Nguyễn Thị Mỹ Lộc & TS. Nguyễn Thị Loan (2022). “Chuyển đổi số trong Giáo dục”. Nhà xuất bản Thông tin và Truyền thông.

Tác giả: Thạc sỹ Bùi Thế Phương, Thạc Sỹ Nguyễn Đức Anh