Đưa công nghệ hiện đại vào thực hành đào tạo nghề điện, điện tử: Mở rộng cơ hội việc làm cho sinh viên

Trong bối cảnh công nghệ nhà thông minh (Smart Home) ngày càng được ứng dụng rộng rãi, việc cập nhật các giải pháp điều khiển thiết bị điện hiện đại vào chương trình đào tạo nghề đang trở thành yêu cầu cần thiết đối với các cơ sở giáo dục kỹ thuật. Không chỉ giúp người học tiếp cận những công nghệ mới, hoạt động nghiên cứu, chế tạo mô hình thực hành còn góp phần đổi mới phương pháp giảng dạy, nâng cao năng lực thực hành và chuẩn bị kỹ năng nghề nghiệp phù hợp với nhu cầu của thị trường lao động.

Từ yêu cầu đó, năm 2025, nhóm tác giả do Thạc sĩ Phạm Hồng Sơn tại Trường Cao đẳng Kinh tế kỹ thuật, Đại học Thái Nguyên, dẫn đầu, đã triển khai nghiên cứu, thiết kế và lắp đặt hoàn thiện “Mô hình bàn thực hành điều khiển thiết bị điện thông minh”. Công trình hướng đến xây dựng một thiết bị thực hành phục vụ nghiên cứu, giảng dạy và học tập, trên cơ sở ứng dụng các công nghệ điều khiển, truyền thông không dây đang được sử dụng trong lĩnh vực điện dân dụng và công nghiệp.

Đưa công nghệ nhà thông minh vào môi trường thực hành

Theo báo cáo nghiên cứu, đề tài tập trung vào các thiết bị điều khiển điện thông minh, nghiên cứu cấu tạo, cơ chế hoạt động và phương thức kết nối của các thiết bị trong hệ thống nhà thông minh. Trong đó, các công nghệ điều khiển thông qua Bluetooth, Internet và mạng không dây được xác định là những nội dung nghiên cứu quan trọng.

Điểm đáng chú ý của đề tài là việc xây dựng mô hình bàn thực hành từ các thiết bị điện thông minh ứng dụng thực tế, thay vì chỉ dừng lại ở việc nghiên cứu lý thuyết hoặc mô phỏng trên phần mềm. Mô hình được thiết kế nhằm tạo điều kiện để người học trực tiếp tiếp cận thiết bị, tìm hiểu nguyên lý hoạt động, thực hiện lắp đặt và đấu nối hệ thống.

Các thiết bị được nghiên cứu trong báo cáo bao gồm công tắc cảm ứng Wi-Fi, bộ điều khiển hồng ngoại, bộ điều khiển trung tâm, cảm biến cầu thang, công tắc cửa cuốn, công tắc thông minh tích hợp IC thời gian thực, cảm biến nhiệt độ, độ ẩm, cảm biến khói, công tắc điều khiển qua SIM và aptomat thông minh đo năng lượng.

Đây là những thiết bị thể hiện các hướng ứng dụng khác nhau của công nghệ nhà thông minh, từ điều khiển chiếu sáng, quản lý thiết bị điện, tự động hóa theo lịch trình đến giám sát môi trường và quản lý năng lượng.

Chẳng hạn, công tắc cảm ứng Wi-Fi cho phép điều khiển thiết bị điện thông qua ứng dụng trên điện thoại và thiết lập lịch bật, tắt tự động. Bộ điều khiển hồng ngoại Wi-Fi IR Smart hỗ trợ điều khiển các thiết bị sử dụng tín hiệu hồng ngoại như tivi, điều hòa. Trong khi đó, bộ điều khiển trung tâm Hunonic Home Server sử dụng công nghệ Bluetooth Mesh để kết nối, điều phối các thiết bị trong hệ thống.

Cảm biến cầu thang BLE Mesh Hunonic ST02 là một ví dụ về ứng dụng tự động hóa dựa trên khả năng phát hiện chuyển động. Khi có người di chuyển, cảm biến có thể liên kết với công tắc để điều khiển chiếu sáng. Công tắc thông minh Lahu 04 RTC tích hợp chip đồng hồ thời gian thực, cho phép lưu lịch hẹn giờ và thực hiện các chương trình bật, tắt thiết bị ngay cả khi mất kết nối Wi-Fi.

Thiết bị Hunonic là sản phẩm “make in Viet Nam”. Thông qua các thiết bị này, người học có thể tiếp cận những nguyên lý vận hành của hệ thống điện thông minh, đồng thời tìm hiểu cách thức các thành phần kết nối, trao đổi tín hiệu và phối hợp thực hiện chức năng điều khiển.

Việc lựa chọn các thiết bị có khả năng ứng dụng trong dân dụng và công nghiệp cũng giúp mở rộng phạm vi thực hành, tạo điều kiện để người học hình dung rõ hơn về sự chuyển dịch từ hệ thống điện truyền thống sang hệ thống điện có khả năng kết nối, điều khiển và tự động hóa.

Hoàn thiện mô hình, hướng tới ứng dụng trong giảng dạy

Mô hình được nghiên cứu nhằm phục vụ các đối tượng là giảng viên và học sinh, sinh viên các ngành, nghề Công nghệ kỹ thuật Điện, điện tử; Điện tử công nghiệp; Điện công nghiệp và Điện dân dụng.

Về nội dung thực hành, mô hình hướng đến việc lắp đặt các thiết bị ứng dụng, đấu nối dây dẫn và nghiên cứu các mạch điện sử dụng công nghệ điều khiển, truyền thông qua mạng không dây. Quá trình nghiên cứu được triển khai thông qua khảo sát nhu cầu thực tế, kế thừa và thu thập tài liệu, kết hợp phương pháp trực quan.

Theo kết quả được nhóm tác giả trình bày, sau thời gian nghiên cứu và thực hiện, “Mô hình bàn thực hành điều khiển thiết bị điện thông minh” đã được thiết kế, lắp đặt hoàn thiện đúng tiến độ. Mô hình cũng được đưa vào ứng dụng chạy thử tại xưởng thực hành của Bộ môn Điện, điện tử, thuộc Khoa Điện, Trường Cao đẳng Kinh tế kỹ thuật, Đại học Thái Nguyên.

Kết quả chạy thử được báo cáo đánh giá là đáp ứng các yêu cầu, mục tiêu của đề tài. Hiện mô hình đã sẵn sàng để nhà trường nghiệm thu và đưa vào ứng dụng trong giảng dạy các mô đun như Lắp đặt điện, Điện cơ bản, Mạch điện chiếu sáng cơ bản cho học sinh, sinh viên các ngành, nghề liên quan.

Bên cạnh chức năng phục vụ đào tạo, mô hình còn được định hướng sử dụng trong hoạt động nghiên cứu, nâng cao trình độ chuyên môn, nghiệp vụ của giảng viên. Đây là yếu tố có ý nghĩa trong việc thúc đẩy quá trình cập nhật kiến thức công nghệ, đổi mới phương pháp giảng dạy và tăng cường năng lực nghiên cứu ứng dụng tại cơ sở giáo dục nghề nghiệp.

Đáng chú ý, nhóm tác giả cũng kiến nghị nhà trường tạo điều kiện chế tạo thêm 3 mô hình để phục vụ công tác dạy và học. Theo báo cáo, mô hình có ý nghĩa thực tiễn, sử dụng các thiết bị theo xu hướng thị trường và có giá thành thấp hơn so với thị trường. Tuy nhiên, báo cáo chưa đưa ra số liệu cụ thể về chi phí chế tạo, hiệu quả đào tạo định lượng hoặc kết quả đánh giá của người học sau quá trình ứng dụng.

Nhóm nghiên cứu đồng thời đề xuất tiếp tục phát triển mô hình theo hướng nâng cao, kết hợp thêm các phụ tải thực tế nhằm đưa người học đến gần hơn với công nghệ sản xuất tiên tiến, tạo hứng thú trong quá trình học tập. Đây là hướng phát triển có thể giúp tăng cường tính thực tiễn của mô hình, mở rộng nội dung thực hành và nâng cao khả năng vận dụng kiến thức của học sinh, sinh viên.

Tăng cường nghiên cứu công nghệ mới, gắn đào tạo với nhu cầu doanh nghiệp

Sự phát triển của công nghệ nhà thông minh đang đặt ra yêu cầu mới đối với nguồn nhân lực thuộc lĩnh vực điện, điện tử. Các hệ thống điện ngày nay không chỉ đòi hỏi kỹ năng lắp đặt, đấu nối truyền thống mà còn cần khả năng tiếp cận thiết bị thông minh, công nghệ truyền thông không dây, điều khiển từ xa và tự động hóa.

Trong bối cảnh đó, việc tăng cường nghiên cứu, ứng dụng các công nghệ mới, hiện đại vào thực tiễn giảng dạy bộ môn Điện, điện tử là hướng đi cần thiết. Những mô hình thực hành được xây dựng từ thiết bị có khả năng ứng dụng thực tế có thể tạo thêm điều kiện để người học hình thành kỹ năng nghề nghiệp, hiểu rõ hơn nguyên lý vận hành của các hệ thống điện hiện đại và từng bước làm quen với môi trường công việc sau đào tạo.

Đối với các cơ sở giáo dục nghề nghiệp, đổi mới hoạt động đào tạo không chỉ nằm ở việc bổ sung kiến thức công nghệ vào chương trình học, mà còn cần chú trọng đầu tư thiết bị thực hành, phát triển các mô hình ứng dụng và nâng cao năng lực chuyên môn của đội ngũ giảng viên. Qua đó, nội dung đào tạo có thể từng bước bám sát hơn với sự thay đổi của công nghệ và yêu cầu thực tế từ doanh nghiệp.

Từ góc độ đào tạo nguồn nhân lực, mô hình bàn thực hành điều khiển thiết bị điện thông minh của nhóm tác giả Trường Cao đẳng Kinh tế kỹ thuật, Đại học Thái Nguyên là một hướng nghiên cứu ứng dụng có ý nghĩa. Việc đưa các thiết bị nhà thông minh vào môi trường thực hành giúp mở rộng nội dung đào tạo, tạo cơ hội cho học sinh, sinh viên tiếp cận công nghệ mới ngay trong quá trình học tập.

Khi được tiếp tục hoàn thiện, mở rộng và ứng dụng hiệu quả, những mô hình tương tự có thể góp phần nâng cao chất lượng đào tạo nghề điện, điện tử, tăng cường sự gắn kết giữa nhà trường với nhu cầu thực tiễn của doanh nghiệp. Đồng thời, việc trang bị kiến thức và kỹ năng liên quan đến công nghệ điều khiển thông minh cũng mở ra thêm cơ hội nghề nghiệp cho người học trong các lĩnh vực lắp đặt, vận hành, bảo trì hệ thống điện, thiết bị thông minh và tự động hóa sau khi rời giảng đường.

Tuy nhiên, để đánh giá đầy đủ hiệu quả của mô hình trong đào tạo, cần có thêm quá trình nghiệm thu, ứng dụng thực tế và đánh giá kết quả học tập của người học. Đây cũng là cơ sở để tiếp tục hoàn thiện thiết bị, bổ sung các nội dung thực hành phù hợp và phát huy giá trị của hoạt động nghiên cứu khoa học trong đổi mới giáo dục nghề nghiệp.