Theo các chuyên gia, thực tế tăng cường hỗ trợ người học dễ dàng tiếp thu, xử lý và ghi nhớ thông tin, giúp cho việc học trở nên hấp dẫn và thú vị. AR cũng không giới hạn ở một nhóm tuổi hoặc trình độ học vấn, và có thể được sử dụng tốt như nhau trong tất cả các cấp học; từ giáo dục mầm non đến đại học, hoặc thậm chí tại môi trường làm việc.

Hình 1: Thực tế tăng cường trong lĩnh vực giáo dục

Lợi ích của thực tế tăng cường trong giáo dục

- Tài liệu học tập có thể truy cập mọi lúc, mọi nơi. Thực tế tăng cường có tiềm năng thay thế sách giáo khoa giấy, mô hình vật lý, sách hướng dẫn... AR cung cấp tài liệu học tập di động và ít tốn kém hơn. Kết quả là, giáo dục trở nên dễ dàng tiếp cận và linh hoạt hơn.

- Không cần thiết bị đặc biệt. Không giống như thực tế ảo (Virtual Reality - VR), thực tế tăng cường không yêu cầu bất kỳ phần cứng đắt tiền nào. Bởi 73% thanh thiếu niên hiện đang sở hữu điện thoại thông minh, có thể dễ dàng và nhanh chóng đáp ứng việc sử dụng công nghệ AR ngay lập tức.

- Sự tham gia và quan tâm của người học cao hơn. Hoạt động học tập áp dụng AR nâng cao sự tương tác, các trò chơi được số hóa có tác động tích cực đáng kể đến người học. Giúp người học hứng thú với toàn bộ bài học và trải nghiệm học tập trở nên thú vị, dễ dàng hơn.

- Cải thiện khả năng tương tác. Các ứng dụng thực tế ảo tăng cường mang đến nhiều cơ hội để đa dạng hóa và cải thiện các lớp học nhàm chán. Các bài học tương tác, nơi tất cả học sinh cùng tham gia vào quá trình học tập giúp cải thiện kỹ năng làm việc nhóm.

- Một quá trình học tập nhanh hơn và hiệu quả hơn. AR trong giáo dục giúp học sinh đạt được kết quả tốt hơn thông qua hình dung và đắm mình hoàn toàn vào chủ đề. Thay vì đọc lý thuyết về một điều gì đó, học sinh có thể nhìn thấy bằng mắt thường, bằng hành động được tạo ra bởi AR.

- Học thực tế. Ngoài việc đi học, đào tạo chuyên nghiệp cũng có thể được hưởng lợi rất nhiều từ việc sử dụng AR. Ví dụ, việc tái tạo chính xác các điều kiện tại hiện trường có thể giúp nắm vững các kỹ năng thực tế cần thiết cho một công việc nhất định.

- Đào tạo tại nơi làm việc an toàn và hiệu quả. Hãy tưởng tượng người học có thể dễ dàng thực hành phẫu thuật tim hoặc vận hành tàu con thoi mà không khiến người khác gặp nguy hiểm hoặc chịu rủi ro thiệt hại kinh tế nếu có sự cố xảy ra.

- Áp dụng phổ biến cho bất kỳ cấp học và đào tạo nào. Có thể là trò chơi học tập cho trường mẫu giáo hoặc đào tạo tại chỗ, AR không chỉ giới hạn ở một trường hợp sử dụng hoặc một lĩnh vực ứng dụng.

Hình 2: Lợi ích của ứng dụng thực tế tăng cường AR

Những thách thức của thực tế tăng cường trong giáo dục

Bên cạnh những lợi ích mà AR mang lại, cũng cần kể tới những thách thức và hạn chế khi ứng dụng thực tế tăng cường:

- Thiếu sự đào tạo cần thiết. Một số giáo viên có thể gặp khó khăn khi đưa những công nghệ mới này vào thực tế vì chương trình đào tạo cơ bản của họ không cung cấp các kỹ năng cần thiết. Chỉ những giáo viên cởi mở nhất và các tổ chức giáo dục sáng tạo mới sẵn sàng áp dụng các ứng dụng thực tế ảo tăng cường trong giáo dục.

- Sự phụ thuộc vào phần cứng. Sử dụng thực tế tăng cường trong lớp học đòi hỏi một cơ sở tài nguyên nhất định. Ví dụ, không phải tất cả sinh viên đều có điện thoại thông minh có khả năng hỗ trợ các ứng dụng AR.

- Các vấn đề về tính di động của nội dung. Ứng dụng AR cần hoạt động tốt như nhau trên tất cả các nền tảng và thiết bị. Tuy nhiên trên thực tế không thể cung cấp chất lượng nội dung AR giống nhau trên bất kỳ thiết bị nào.

Cách ứng dụng AR trong lĩnh vực giáo dục

AR là một phần của khái niệm Thực tế mở rộng (Extended Reality - XR) lớn hơn, cũng bao gồm các công nghệ VR và MR. Thực tế tăng cường cải thiện môi trường thế giới thực với văn bản, hiệu ứng âm thanh, đồ họa và đa phương tiện. Nói cách khác, AR mang đến cho chúng ta một phiên bản phong phú của môi trường xung quanh chúng ta ngay lập tức bằng cách xếp lớp nội dung kỹ thuật số lên trên phần thể hiện đồ họa của thế giới thực.

Phần cứng để học AR có thể khá cơ bản, chẳng hạn như camera điện thoại thông minh để chơi trò chơi PokemonGo phổ biến, phần cứng trong kính AR như Google Glass, Dream Glass và Vizux Blade sẽ thuận tiện hơn để cung cấp khả năng trình diễn AR cho người dùng.

Tuy nhiên, nội dung AR được tạo bằng phần mềm AR, phần mềm này vẫn chủ yếu được phát triển cho một nhà cung cấp phần cứng AR cụ thể và thường được bán kèm theo bộ phần cứng AR. Thực tế tăng cường trong giáo dục và đào tạo có nhiều cách sử dụng và cho phép những người chấp nhận nó để học khi đang di chuyển bằng cách sử dụng các hướng dẫn thời gian thực.

Một số ví dụ nổi bật về thực tế tăng cường trong giáo dục.

- Ứng dụng AR dành cho trẻ em

Một số ứng dụng giáo dục thực tế tăng cường được khéo léo tạo ra cho những người dùng nhỏ tuổi nhất. Lấy cảm hứng từ sự thành công của trò chơi PokemonGo, các nhà cung cấp AR đang xây dựng các ứng dụng thay đổi cách trẻ em đọc sách, xem tác phẩm nghệ thuật và tranh ảnh, tìm hiểu khoa học và thực hiện các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm trong lớp học. Ứng dụng NarratorAR dạy trẻ em từ 3-5 tuổi tập viết một cách thú vị và hấp dẫn. Các chữ cái được viết ra với các hiệu ứng đặc biệt, sinh động như chữ cái bay ra khỏi trang giấy, làm cho quá trình tập viết trở thành một trải nghiệm thực sự thú vị.

- Thực tế tăng cường trong lớp học

Ứng dụng phổ biến nhất cho thực tế tăng cường trong giáo dục là việc sử dụng các ứng dụng AR trực tiếp trong lớp học. Trong trường hợp này, AR có thể giúp giáo viên giải thích một chủ đề, thể hiện hình ảnh minh họa cho tài liệu và giúp học sinh kiểm tra kiến ​​thức một cách thực tế. Ứng dụng AR được ứng dụng trong nhiều môn học khác nhau như hóa học, hình học, sinh học, ngữ pháp và thậm chí cả lập trình.

- Học từ xa

Bằng cách sử dụng thực tế tăng cường, sinh viên có thể học ngay cả bên ngoài lớp học. Hơn nữa, học trực tuyến hoặc từ xa có thể dễ dàng và hiệu quả hơn với các tài liệu giáo dục có hỗ trợ của AR. Mondly, một ứng dụng học ngôn ngữ, gần đây đã tích hợp một giáo viên ảo dựa trên AR để giúp người dùng thực hành các kỹ năng như thể họ đang ở trong một bối cảnh thực tế ngoài đời sống.

- Quảng bá hình ảnh trong giáo dục

AR được biết đến là một công cụ quảng cáo được rất nhiều lĩnh vực sử dụng hiện nay, và trong giáo dục cũng không phải là ngoại lệ. Một số trường đại học ở Hoa Kỳ đã sử dụng các chuyến tham quan AR để tăng số lượng sinh viên đăng ký học, ngoài ra hỗ trợ sinh viên mới tìm đường, khám phá xung quanh khuôn viên trường. Đại học Cộng đồng Quận Beaver, Pennsylvania, sử dụng thực tế tăng cường để cung cấp nhiều nội dung khác nhau, bao gồm video, âm thanh và các ấn phẩm kỹ thuật số. Do đó, ứng dụng cung cấp một cách thú vị và nhiều thông tin để khám phá lịch sử của trường, khuôn viên, phòng học... Ứng dụng cũng có các yếu tố trò chơi hóa để làm cho trải nghiệm hấp dẫn hơn.

- AR cho bảo tàng

AR ngày càng được sử dụng nhiều hơn để nâng cao trải nghiệm thăm quan bảo tàng. Bằng cách thêm nội dung AR vào các vật thể như tượng và tranh, hiện vật lịch sử, tài liệu và di tích kiến ​​trúc; các bảo tàng có thể gia tăng số lượng khách tham quan và thúc đẩy sự quan tâm của du khách đối với các di sản văn hóa hoặc nghệ thuật. Một tính năng đặc trưng của các ứng dụng AR dành cho bảo tàng là nội dung AR có thể dễ dàng được truy cập thông qua camera của điện thoại thông minh. Ví dụ, vườn thực vật Jardin Botanique Grand Nancy ở Pháp cung cấp cho người dùng khả năng tải xuống một ứng dụng AR cùng tên có sẵn cho Android và iOS. Trong chuyến tham quan được tăng cường AR, du khách có thể xem các loài động vật kỹ thuật số phù hợp liền mạch với khung cảnh vườn bách thảo. Mỗi hình ảnh động kỹ thuật số được đi kèm với nội dung âm thanh giáo dục. Ngoài ra, ứng dụng tích hợp hơn 20 trò chơi thú vị cho trẻ em và người lớn.

- AR để đào tạo chuyên nghiệp

Thời hạn sử dụng trung bình của một chứng chỉ kỹ năng nghề nghiệp cụ thể hiện nay là khoảng 5 năm. Điều này có nghĩa là các tổ chức ở cả khu vực doanh nghiệp và chính phủ phải thường xuyên giáo dục và tái đào tạo lại nhân viên. Do đó các doanh nghiệp trong các ngành đang áp dụng thực tế tăng cường cho giáo dục và đào tạo tại nơi làm việc.

- Thực tế tăng cường trong giáo dục chăm sóc sức khỏe

Nghề y đòi hỏi sự thành thạo và chính xác cao vì bất kỳ sai sót nào xảy ra đều có thể gây ảnh hưởng đến sức khỏe và tinh thần của bệnh nhân. Thực tế tăng cường trong giáo dục y tế thường được áp dụng để giúp người học nghiên cứu thông qua các biểu diễn trực quan tương tác, tạo các hình ảnh mô phỏng nhằm đào tạo sinh viên y khoa, đồng thời thực hành phẫu thuật hoặc các thủ thuật y tế khác trên bệnh nhân ảo. HoloAnatomy là một ứng dụng giáo dục chăm sóc sức khỏe từng đoạt giải thưởng giúp sinh viên y khoa tìm hiểu về cơ thể con người bằng cách sử dụng mô phỏng AR.

- Thực tế tăng cường trong ngành công nghiệp vũ trụ

Trong lịch sử, ngành công nghiệp vũ trụ luôn dẫn đầu trong việc áp dụng công nghệ mới nổi và AR cũng không phải là ngoại lệ. Ngày nay, lĩnh vực vũ trụ thúc đẩy việc học AR để đào tạo các phi hành gia và kỹ sư cách thực hiện các nhiệm vụ phức tạp đòi hỏi kỹ năng kỹ thuật tiên tiến và độ chính xác. Học cách chế tạo một khoang vũ trụ, duy trì một trạm vũ trụ hay thậm chí khám phá bề mặt của các hành tinh chưa được biết đến thật dễ dàng bằng cách sử dụng các chỉ dẫn theo thời gian thực được chiếu qua kính AR. NASA hiện đang sử dụng AR để dạy các phi hành gia đi bộ trên bề mặt sao Hỏa bằng hình ảnh kỹ thuật số.

- Thực tế tăng cường trong huấn luyện quân sự

Ngành quân sự đưa ra một số ví dụ ấn tượng nhất về thực tế tăng cường trong giáo dục. Theo quy định, binh lính phải chuyển đến một địa điểm cụ thể để huấn luyện quân sự, việc này thường mất thời gian và tốn kém chi phí. AR có thể mô phỏng một môi trường gần giống với bối cảnh nơi binh lính dự kiến ​​sẽ hoạt động. Tương tự, AR có thể mô phỏng môi trường chiến đấu bằng cách chiếu hình ảnh kỹ thuật số của vũ khí, kẻ thù và phương tiện lên kính AR mà không khiến binh lính gặp nguy hiểm. Ví dụ, lính thủy đánh bộ Hoa Kỳ đang sử dụng Huấn luyện nhập vai tăng cường (Augmented Immersive Team Trainer - AITT) để giúp họ đạt được các mục tiêu huấn luyện của mình.

- Thực tế tăng cường cho đào tạo sản xuất

Trước đây, việc học cách vận hành máy móc phức tạp đòi hỏi sự chuẩn bị lâu dài và nhiều kiến ​​thức lý thuyết, thì công nhân ngày nay có thể hoàn thành việc tìm hiểu của mình bằng cách sử dụng các hướng dẫn thời gian thực được chiếu trên màn hình AR. Trên hết, các công ty hiện có thể thuê nhân viên có kỹ năng và kinh nghiệm cơ bản và đào tạo họ khi đang di chuyển bằng cách sử dụng các hướng dẫn AR. Ví dụ, Siemens - hãng thiết bị công nghiệp lớn nhất của CHLB Đức và châu Âu sử dụng AR để dạy nhân viên của mình cách hàn bằng cách sử dụng mô phỏng AR.

Kết luận

Có thể thấy, với việc áp dụng công nghệ di động hiện nay và những tiến bộ phần cứng đã giúp thực tế tăng cường ngày càng trở nên dễ tiếp cận và được sử dụng rộng rãi. Tại Việt Nam, AR cũng đã và đang mang lại những trải nghiệm thú vị, mới mẻ và cơ hội đầy tiềm năng trong lĩnh vực giáo dục, xóa dần khoảng cách số trong giáo dục Việt Nam, đặc biệt UNICEF đã triển khai thí điểm việc ứng dụng công nghệ thực tế ảo, thực tế tăng cường ở hai cấp giáo dục: Mầm non và Trung học cơ sở giai đoạn 1 tại 6 trường thuộc 4 địa phương gồm: Lào Cai, Kon Tum, Đồng Tháp, Hà Nội, với ý tưởng đưa công nghệ vào thực tế giảng dạy ở các vùng khó khăn. Thực tế tăng cường có thể mang lại một bước đột phá cho hệ thống giáo dục truyền thống bằng cách chuyển đổi trải nghiệm học tập một cách hoàn chỉnh, tác động đến sự quan tâm của học sinh, giúp cho hoạt động học tập trở nên dễ dàng và hiệu quả hơn. Với những đặc điểm này, AR có thể là tương lai của giáo dục 4.0, mang lại cho ngành giáo dục những sự thay đổi đột phá nhanh chóng hơn nữa trong tương lai.

Nguyễn Phương Nhung

Tham khảo

[1]Augmented Reality Research and Applications in Education (Ezgi Pelin Yildiz)

[2]https://elearningindustry.com/augmented-reality-in-education-staggering-insight-into-future