Mô hình giáo dục truyền thống đang đứng trước cơ hội và thách thức chưa từng có là phải thay đổi. Sự bùng nổ các khóa học và làm việc trực tuyến, sử dụng các thiết bị điện tử như tablet, smartphone, máy tính nhúng,… trong các buổi họp, giảng dạy và học tập đã giúp người dạy và người học tiết kiệm thời gian và chi phí. Là trường đại học về kỹ thuật công nghệ, do đó trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Vĩnh Long (VLUTE) đã ứng dụng điện toán đám mây trong các hoạt động quản lý và đào tạo.

Sự cần thiết của điện toán đám mây

Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4 đang diễn ra mạnh mẽ hơn bao giờ hết và tác động đến nhiều lĩnh vực kinh tế, văn hóa, xã hội. Với giáo dục, những phương pháp giảng dạy truyền thống đang dần được thay thế bằng các ứng dụng công nghệ nhằm mang đến cho cả giảng viên và sinh viên sự tiện lợi hơn trong dạy và học. Công nghệ điện toán đám mây là một thành tựu khoa học có tính chất đột phá, mang lại hiệu quả kinh tế to lớn, cung cấp phương tiện để chia sẻ phần cứng, phần mềm, cơ sở hạ tầng lưu trữ. Mọi người có thể truy cập và sử dụng các dịch vụ công nghệ thông tin (CNTT) tồn tại trong “đám mây”. Ứng dụng công nghệ điện toán đám mây trong giáo dục đã được các nước tiên tiến áp dụng, được đánh giá là giải pháp tối ưu, mang lại hiệu quả kinh tế cao.

Ở Việt Nam, việc áp dụng điện toán đám mây đang trở thành xu thế đặc biệt trong lĩnh vực giáo dục. Cụ thể, Bộ Thông tin và Truyền thông đã ban hành văn bản số 1145/BTTTT-CATTT ngày 3/4/2020 về việc “Hướng dẫn bộ tiêu chí, chỉ tiêu kỹ thuật để đánh giá và lựa chọn giải pháp nền tảng điện toán đám mây (ĐTĐM) phục vụ Chính phủ điện tử/chính quyền điện tử (CPĐT/CQĐT). Theo đó, phạm vi áp dụng của văn bản này là đưa ra các hướng dẫn bộ tiêu chí, chỉ tiêu kỹ thuật để đánh giá và lựa chọn giải pháp nền tảng điện toán đám mây phục vụ CPĐT/CQĐT. Các cơ quan, tổ chức căn cứ vào hướng dẫn này làm cơ sở để đánh giá, lựa chọn giải pháp hoặc thuê dịch vụ nền tảng điện toán đám mây phục vụ phát triển CPĐT/CQĐT. Đối tượng áp dụng là các cơ quan, tổ chức nhà nước xây dựng, triển khai giải pháp nền tảng điện toán đám mây phục vụ CPĐT/CQĐT; Doanh nghiệp cung cấp giải pháp, dịch vụ nền tảng điện toán đám mây phục vụ CPĐT/CQĐT; Khuyến khích cơ quan, tổ chức khác tham khảo xây dựng, triển khai giải pháp nền tảng điện toán đám mây. Điểm đáng chú ý của hướng dẫn này là đưa ra khuyến nghị việc triển khai nền tảng điện toán đám mây có thể triển khai theo 2 phương án: tự xây dựng và quản lý, vận hành hoặc thuê dịch vụ chuyên nghiệp của doanh nghiệp.

Khoa CNTT tập huấn ứng dụng ĐTĐM và E-Learning cho giảng viên ĐH Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long

 VLUTE với đội ngũ giảng viên công nghệ thông tin có nhiều kinh nghiệm và năng lực để xây dựng, quản lý, vận hành, duy trì và bảo đảm an toàn thông tin nên chọn phương án tự triển khai, quản lý vận hành mô hình đám mây riêng (VLUTE-Cloud) đáp ứng yêu cầu linh hoạt trong quản lý và đào tạo của nhà trường, đồng thời tuân thủ các quy định của pháp luật về bảo đảm an toàn hệ thống thông tin theo cấp độ theo quy định tại tại Luật An toàn thông tin mạng, Nghị định 85/2016/NĐ-CP ngày 01/7/2016 và các văn bản khác theo quy định. Thông qua điện toán đám mây, trường có thể giải quyết bài toán xây dựng cơ sở hạ tầng, phần mềm, và lưu trữ dữ liệu. VLUTE-Cloud cung cấp giải pháp công nghệ với năng lực xử lí mạnh mẽ, linh hoạt và chi phí hiệu quả để triển khai hệ thống công nghệ thông tin (CNTT) phục vụ hoạt động giáo dục, giúp nhà trường tập trung tối đa nguồn lực để thực hiện nhiệm vụ trọng tâm là dạy học và nghiên cứu.

Nhờ điện toán đám mây có thể xây dựng dịch vụ sử dụng một lần và sau đó sử dụng nhiều lần cho các giảng viên và sinh viên theo nhu cầu của họ. Điện toán đám mây là một lựa chọn tốt cho trường sử dụng hiệu quả kinh phí đầu tư máy tính, không chỉ lợi cho người học còn giúp trường xây dựng cơ sở hạ tầng đa năng, tính toán thường xuyên. Lợi ích chính của VLUTE-Cloud là hiệu quả chi phí của nó, khoản đầu tư cho phần cứng, phần mềm khi sử dụng điện toán đám mây là tối ưu do đáp ứng các nhu cầu cơ sở hạ tầng của sinh viên, giảng viên, người nghiên cứu với một số cấu hình phần cứng, phần mềm cụ thể cho các nhiệm vụ cụ thể. VLUTE-Cloud không chỉ cung cấp cho giảng viên và người học những phần mềm chuyên ngành đắt tiền khó tìm trên mạng mà còn giải phóng người học khỏi gánh nặng chi phí các phần mềm bản quyền. Nó hỗ trợ người dùng truy cập vào các ứng dụng, cơ sở hạ tầng và nội dung bất kỳ lúc nào từ bất cứ nơi nào; giúp sinh viên cởi mở với các công nghệ mới, đồng thời bảo vệ môi trường bằng công nghệ xanh do tiết kiệm năng lương điện và hạn chế thải ra năng lượng có hại cho sức khoẻ. Bên cạnh đó, bằng cách triển khai các công cụ phần mềm dựa trên đám mây, giảng viên và người học sẽ có được quyền truy cập liên tục vào các môi trường hợp tác khác nhau và thực hiện các nhiệm vụ công việc quan trọng. 

Phòng máy tính ảo trên nền điện toán đám mây riêng VLUTE-Cloud

Điện toán đám mây và ứng dụng trong đào tạoNhiều tổ chức, nhà nghiên cứu đưa ra khái niệm “điện toán đám mây” theo các góc độ tiếp cận khác nhau. Trong phạm vi bài viết này, chúng tôi đề cập khái niệm về ĐTĐM của Huỳnh Quyết Thắng: “ĐTĐM là mô hình điện toán mà mọi giải pháp liên quan đến CNTT đều được cung cấp dưới dạng các dịch vụ qua mạng Internet, giải phóng người sử dụng khỏi việc phải đầu tư nhân lực, công nghệ và hạ tầng để triển khai hệ thống; từ đó, ĐTĐM giúp tối giản chi phí và thời gian triển khai, tạo điều kiện cho người sử dụng nền tảng ĐTĐM tập trung được tối đa nguồn lực vào công việc chuyên môn”. Theo viện tiêu chuẩn và công nghệ quốc gia của Mỹ (NIST) đã định nghĩa: Điện toán đám mây là mô hình điện toán cho phép truy cập qua mạng để lựa chọn và sử dụng tài nguyên tính toán (ví dụ: mạng, máy chủ, lưu trữ, ứng dụng và dịch vụ) theo nhu cầu một cách thuận tiện và nhanh chóng; đồng thời cho phép kết thúc sử dụng dịch vụ, giải phóng tài nguyên dễ dàng với nhà cung cấp.         

Các nhà cung cấp dịch vụ điện toán đám mây cung cấp các dịch vụ của họ theo ba mô hình cơ bản: a) Cơ sở hạ tầng như một dịch vụ (IaaS - Infrastructure as a service): cung cấp/cho thuê cơ sở hạ tầng như thuê máy chủ...; b) Nền tảng như một dịch vụ (PaaS - Platform as a service): cung cấp nền tảng để phát triển ứng dụng; c) Phần mềm như một dịch vụ (SaaS - Software as a service): cung cấp khả năng truy cập phần mềm linh hoạt như HCM,CRM... Điện toán đám mây được triển khai theo các mô hình: a) Đám mây riêng (Private cloud): dùng trong một doanh nghiệp và không chia sẻ với người dùng ngoài doanh nghiệp đó; b) Đám mây chung (Public cloud): các dịch vụ trên nền tảng điện toán đám mây được dành cho cá nhân, tổ chức cùng thuê và sử dụng chung tài nguyên; c) Đám mây lai (Hybrid cloud): Là mô hình kết hợp (lai) giữa các mô hình Public Cloud và Private Cloud; Ngoài ra còn có một mô hình khác như: Đám mây cộng đồng (Community Cloud) là các dịch vụ do các công ty cùng hợp tác xây dựng và cung cấp các dịch vụ cho cộng đồng sử dụng.

Là trường đại học nghiên cứu, đào tạo trong lĩnh vực khoa học kỹ thuật và công nghệ, bắt đầu từ năm học 2019 – 2020, trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Vĩnh Long là một trong số ít trường tiên phong ứng dụng điện toán đám mây trong đào tạo như phòng máy tính thực hành di động, phòng máy tính mô phỏng, đào tạo trực tuyến E-learning,…

Theo TS. Phan Anh Cang, Trưởng khoa Công nghệ thông tin, đơn vị được giao xây dựng và triển khai các ứng dụng trên nền tảng đám mây riêng VLUTE-Cloud cho biết: VLUTE đã xây dựng thành công mô hình dịch vụ điện toán đám mây riêng giải quyết tốt bài toán về việc cấp phát tài nguyên xử lý dữ liệu lớn (phần cứng và phần mềm), quản trị mạng máy tính, phân bổ không gian lưu trữ một cách thuận tiện. 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 chuyên ngành đắt tiền 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 bản quyền phần mềm, các máy tính cấu hình mạnh,... IaaS và PaaS được sử dụng để đáp ứng các nhu cầu cơ sở hạ tầng của sinh viên, giảng viên, người nghiên cứu với một số cấu hình phần cứng cụ thể cho các nhiệm vụ cụ thể. 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 hiện đại về CNTT.  Vì thế mạnh 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. Trường có thể hợp tác với các cơ sở giáo dục khác để xây dựng một kho lưu trữ thông tin (thư viện số, học liệu, công trình nghiên cứu khoa học,…) theo mô hình lưu trữ tập trung ảo nhằm giảm chi phí lưu trữ để duy trì kho dữ liệu giáo dục.

Sinh viên học trực tuyến với phòng máy ảo trên nền VLUTE-Cloud

Thông qua ĐTĐM VLUTE-Cloud, năm học 2019 – 2020, VLUTE đã triển khai sử dụng các dịch vụ mạng, tính toán, lưu trữ và cấp phát tài nguyên phục vụ giảng dạy và học tập. Cụ thể, Phòng máy tính ảo trên nền VLUTE-Cloud được đưa vào sử dụng tại một số phòng máy thực hành của trường và phòng tra cứu Internet dành cho giảng viên và sinh viên. Theo kế hoạch năm 2020, trường sẽ tiếp tục triển khai cho tất cả phòng máy thực hành tại các khoa chuyên môn. VLUTE-Cloud cung cấp dịch vụ phòng máy tính ảo có thể truy cập mọi lúc mọi nơi và trên bất kỳ thiết bị nào mà giảng viên, sinh viên (GV, SV) sử dụng thông qua mạng Internet. Không giống như một máy tính PC vật lý, một máy ảo có thể được thu nhỏ hay mở rộng cấu hình một cách dễ dàng, cho phép nhanh chóng thay đổi cấu hình, dung lượng lưu trữ cũng như có thêm sự hỗ trợ từ các nhân viên IT mà không cần quan tâm đến việc GV, SV đang ở vị trí nào. Với ĐTĐM riêng của trường, giảng viên, người học có thể dễ dàng kết nối sử dụng các máy tính cấu hình cao và các phần mềm chuyên ngành phục vụ nghiên cứu, giảng dạy và học tập với chi phí thấp khoảng từ 01 đến 03 triệu thông qua thiết bị kết nối nhỏ gọn (Thin Client) hoặc smartphone.

Bên cạnh đó, việc bảo trì và nâng cấp máy tính để bàn, máy tính xách tay cũng như các phần mềm liên quan cho toàn bộ trường dễ dàng với chi phí thấp. Người học sẽ được cấp phát tài nguyên theo yêu cầu (có thể sử dụng như những máy tính cấu hình mạnh nhất với hệ điều hành Winows hoặc Linux). Ngoài ra, các phòng máy tính ảo trên nền VLUTE-Cloud tiết kiệm đáng kể việc sử dụng điện năng góp phần bảo vệ môi trường vì ít thải ra năng lượng độc hại và ít ảnh hưởng đến sức khoẻ người dạy và người học. Kết quả ghi nhận hàng tháng khi đưa vào sử dụng phòng máy ảo này, trường đã tiết kiệm chi phí tiền điện gần 50 triệu đồng/tháng/100 máy tính và vì vậy hàng năm tiết kiệm hơn nửa tỉ đồng tiền điện cho việc sử dụng 100 máy tính chưa kể chi phí bảo trì và các tài nguyên khác. Rõ ràng, đây là ứng dụng thân thiện môi trường khi thực tế đã giảm chất thải giấy, năng lượng độc hại, cải thiện hiệu năng sử dụng.

Giảng viên VLUTE làm chủ công nghệ trong giảng dạy

Đào tạo trực tuyến E-learning trên nền tảng ĐTĐM

Đào tạo trực tuyến E-learning kết hợp điện toán đám mây đang trở thành xu thế do nhu cầu học trực tuyến ngày một tăng cao và càng cấp thiết hơn trong tình hình dịch bệnh do virus Covid.19 diễn biến phức tạp như hiện nay. Trước những diễn biến của dịch Covid-19, càng thấy rõ lợi ích của hệ thống E-learning mang lại. Giảng dạy qua mạng được trường triển khai cho 100% các học phần lý thuyết và một số học phần thực hành từ học kỳ II năm học 2019 – 2020. Đây là một trong những giải pháp được nhà trường triển khai nhằm hướng đến một trường đại học thông minh và thực hiện triết lý giáo dục “VLUTE, nơi không có ranh giới giữa nhà trường và thực tế”. Với việc tổ chức giảng dạy toàn bộ các học phần lý thuyết nhằm thực hiện đúng quy định của Chính phủ và các cấp Bộ ngành trong phòng chống dịch. Mô hình dịch vụ đám mây riêng của VLUTE thích ứng linh hoạt với những thay đổi và có thể hỗ trợ số lượng truy cập của giảng viên và người học từ 2.000 đến 10.000 người một ngày, không bị giới hạn bởi không gian và thời gian, đảm bảo năng lực tính toán cao nhất và ổn định cho hệ thống Elearning.

Thông qua E-learning, giảng viên có thể phát triển các bài học, lớp học trực tuyến, hệ thống bài giảng phù hợp với người học, từ đó giúp người học có thể học tập tại nhà với bài giảng dễ hiểu, ôn tập hiệu quả dù không thể đến lớp như trong giai đoạn dịch bệnh hiện nay.

Trên đây là minh hoạ một trong số ứng dụng triển khai trên nền tảng VLUTE-Cloud nhằm cung cấp nhiều giải pháp thiết thực và hiệu quả như:  Sử dụng tài nguyên theo yêu cầu: Thay vì phải tính toán xem phải đầu tư bao nhiêu máy chủ, máy tính PC hàng năm, thì nay VLUTE chỉ cần đầu tư tập trung hệ thống máy chủ mạnh (siêu máy tính) và bộ phận CNTT chỉ cần cấp tài nguyên máy tính theo yêu cầu sử dụng của người dùng trên hệ thống đám mây. Giảm chi phí để cài đặt, mua bản quyền phần mềm; giảm chi phí bảo trì, bảo dưỡng cũng như giảm thiểu rủi ro và công sức cho việc vận hành hệ thống CNTT trong nhà trường.  Tăng khả năng sử dụng tài nguyên tính toán; tăng sự linh hoạt và khả năng sẵn sàng của hệ thống: Các ứng dụng và dịch vụ được cân bằng động để đảm bảo tính khả dụng. Việc ứng dụng các giải pháp từ điện toán đám mây chính là xu hướng và hiệu quả góp phần tạo nên vị thế dẫn đầu của các trường đại học.

Giảng viên dạy trực tuyến với phòng máy ảo trên nền VLUTE-Cloud

Có thể nói, Điện toán đám mây đang bùng nổ và ngày càng mở rộng phạm vi hoạt động của chúng. Nó là một trong những nền tảng cung cấp nhiều dịch vụ ứng dụng hiệu quả trong nhiều lĩnh vực trong đó có giáo dục. Với khả năng cắt giảm chi phí CNTT đồng thời tạo ra một môi trường hợp tác hiện đại, các doanh nghiệp, cơ sở giáo dục có thể thấy rõ ràng một số lợi ích quan trọng do việc ứng dụng điện toán đám mây đem lại. Hiện đại hóa quá trình học tập và giới thiệu các công nghệ mới nhất trong lớp học khuyến khích người học phát triển các kỹ năng và kiến thức cần thiết để đạt được mục tiêu học tập chuyên nghiệp của họ. Cùng với các hình thức triển khai công nghệ khác, đám mây có thể tăng đáng kể cơ hội học tập cho người học và góp phần trang bị cho các thế hệ tương lai những kỹ năng và năng lực cần thiết cho sự tiến bộ nghề nghiệp quốc tế. 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 nhu cầu của những viện nghiên cứu. Nó sẽ tạo ra một nền tảng chung để triển khai nhiều dịch vụ ứng dụng tạo môi trường làm việc, hợp tác, chia sẻ giữa nhà trường, giảng viên, sinh viên và phụ huynh. Điện toán đám mây sẽ giúp sinh viên thu được các kỹ năng thế kỷ 21 mà họ cần để cạnh tranh và thành công. 

Trước xu thế đổi mới giáo dục đại học, trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long quyết tâm phát triển để trở thành một trong những trường ĐH trọng điểm phát triển theo hướng mô hình đại học hiện đại, thông minh nhằm thực hiện thành công sứ mạng của trường. Việc áp dụng điện toán đám mây vào quản lý và đào tạo của trường đã đem lại nhiều kết quả khả quan. Trong thời gian tới, trường sẽ tiếp tục đẩy mạnh ứng dụng điện toán đám mây vào các hoạt động nghiên cứu, dạy và học nhằm tạo môi trường học tập trực tuyến thân thiện với chi phí thấp để có thể bắt kịp xu hướng CNTT thế giới và tạo cơ hội cho sinh viên được tiếp cận đến công nghệ tiên tiến và hiện đại nhất.

Với truyền thống 60 năm xây dựng và phát triển, đạt tiêu chuẩn kiểm định chất lượng giáo dục theo thông tư số 12 của Bộ GD- ĐT, cùng với việc thực hiện hệ thống quản lý chất lượng ISO 9001:2015 và 5S trong quản lý, trường Đại học SPKT Vĩnh Long là thương hiệu uy tín, gắn liền với chất lượng và thành đạt vì có môi trường tích cực cho sinh viên học tập, tạo cho họ có tư duy sáng tạo, có tầm nhìn thời đại, có khát vọng thực hiện niềm đam mê của mình, sáng tạo khởi nghiệp, đáp ứng nhu cầu thay đổi của thế giới thông qua thực nghiệm và thực hành với các sản phẩm sáng tạo. Đây là địa chỉ được nhiều thế hệ sinh viên, phụ huynh và các địa phương tín nhiệm lựa chọn, gửi gắm con em theo học; là địa chỉ để các doanh nghiệp, cơ sở sản xuất, công ty tin tưởng tuyển dụng.

PGS.TS Cao Hùng Phi

Hiệu trưởng Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long