Nguyễn Phương Duy

Hoàng Thị Hà

Trường Đại học Kinh doanh và Công nghệ Hà Nội

Tóm tắt

Hiện nay, công nghệ thực tế ảo ngày càng được quan tâm như một giải pháp tiên tiến và đột phá nhằm nâng cao chất lượng đào tạo đại học, đặc biệt là trong các lĩnh vực yêu cầu trực quan cao, như: y khoa, huấn luyện, kỹ thuật. Tại Việt Nam, mặc dù công nghệ thực tế ảo đã bắt đầu được đề cập trong giáo dục đại học, nhưng việc ứng dụng mới chỉ ở mức thử nghiệm nhỏ lẻ trong một số trường đại học, do thiếu mô hình triển khai chuẩn hóa và chưa có đánh giá về hiệu quả và kinh tế. Nghiên cứu này trình bày và phân tích các giá trị mà mô hình lớp học sử dụng công nghệ thực tế ảo trong giảng dạy giải phẫu có thể mang lại, qua đó hỗ trợ các nhà quản lý trong việc quyết định, quản trị nguồn lực, nâng cao hiệu suất vận hành và tạo ra giá trị kinh tế.

Từ khóa: Chi phí - lợi ích, công nghệ giáo dục, giải phẫu, giáo dục y khoa, thực tế ảo

Summary

Virtual reality technology has recently attracted increasing attention as an advanced and breakthrough solution to enhance the quality of higher education, particularly in fields requiring a high level of visualization, such as medicine, training, and engineering. In Viet Nam, although VR has begun to be introduced into higher education, its application remains at a small-scale experimental level in some universities due to the lack of standardized implementation models and limited assessment of its effectiveness and economic value. This study presents and analyzes the potential benefits of adopting VR-based classroom models in anatomy teaching, thereby supporting administrators in decision-making, resource management, operational efficiency, and value creation.

Keywords: Cost-benefit, educational technology, anatomy, medical education, virtual reality

ĐẶT VẤN ĐỀ

Trong đào tạo y khoa, giải phẫu học là một trong các môn học nền tảng và bắt buộc, cung cấp cho sinh viên những kiến thức nền tảng về cấu trúc cơ thể người, làm tiền đề cho các môn học lâm sàng như hồi sức cấp cứu, ngoại khoa, nội khoa, phẫu thuật. Tuy nhiên, việc tiến hành thực nghiệm giải phẫu vẫn luôn tồn tại nhiều khó khăn. Đối với các mô hình lớn làm bằng nhựa, cao su hay silicone, sinh viên thường khó hình dung bao quát, nhất là với các phần bên trong, phần bị che của các bộ phận cơ thể người. Việc nhiều sinh viên sử dụng chung một mô hình cũng gây ra nhiều khó khăn trong học tập. Hơn nữa, các nguồn thi thể thật phục vụ thực hành ngày càng khan hiếm, chi phí bảo quản cao, quy trình tuân thủ pháp luật và đạo đức nghiêm ngặt, khiến mức độ tương tác của sinh viên với mô hình thực hành còn hạn chế, không đáp ứng được yêu cầu về trực quan và trải nghiệm học tập sâu.

Sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ số, đặc biệt là công nghệ thực tế ảo (Virtual Reality - VR) đang mở ra những cơ hội đột phá trong việc đổi mới phương pháp giảng dạy trong giáo dục đại học. VR cho phép mô phỏng môi trường học tập 3 chiều (3D), trong đó người học có thể trực tiếp tương tác với các mô hình cơ thể người, thực hiện các thao tác như xoay, phóng to, nhìn bên trong hoặc khám phá cấu trúc nội tạng theo từng hệ cơ quan. Nhờ vậy, người học không chỉ tiếp cận kiến thức một cách sinh động, mà còn hình thành khả năng tư duy không gian và phản xạ lâm sàng trong môi trường mô phỏng. Đây chính là sự kết hợp giữa tri thức chuyên môn và công nghệ cao, giúp nâng cao hiệu quả tiếp thu, tăng khả năng ghi nhớ, đồng thời tạo điều kiện cho việc học tập linh hoạt hơn, vượt qua nhiều rào cản về không gian và thời gian.

Từ góc độ quản lý giáo dục và hệ thống thông tin, việc ứng dụng VR không chỉ đơn thuần là giải pháp công nghệ, mà còn là một hệ thống tích hợp dữ liệu có giá trị, hỗ trợ ra quyết định trong công tác quản trị nguồn lực, điều chỉnh chương trình và đánh giá hiệu quả đầu tư. Với khả năng thu thập dữ liệu hành vi học tập, mức độ hoàn thành bài tập, thời lượng học và mức độ hài lòng của sinh viên, mô hình lớp học VR trở thành một kênh thông tin quản lý hữu ích cho nhà trường trong bối cảnh chuyển đổi số. Đồng thời, các cơ sở giáo dục có thể tận dụng VR như một yếu tố tăng cường sự cạnh tranh, thu hút tuyển sinh và xây dựng hình ảnh đào tạo hiện đại, từ đó tạo ra giá trị kinh tế bền vững.

Do đó, nghiên cứu và triển khai mô hình lớp học VR trong đào tạo giải phẫu không chỉ mang ý nghĩa học thuật và sư phạm, mà còn là một hướng tiếp cận mới về mặt quản lý và kinh tế, phù hợp với định hướng chuyển đổi số quốc gia trong giáo dục đại học hiện nay.

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Thực tế ảo (Virtual Reality - VR)

VR là một công nghệ tạo mô phỏng không gian 3 chiều, nơi người dùng có thể tương tác thông qua thị giác, thính giác và thao tác vật lý thông qua các thiết bị, như: kính VR, tay cầm điều khiển hoặc găng tay phản hồi xúc giác (Jerald, 2015). Các môi trường học tập ảo giúp tăng cường tính tập trung, rút ngắn thời gian tiếp thu nội dung học và tạo điều kiện đánh giá tức thời hành vi học tập của sinh viên. Trong đào tạo y khoa, VR cho phép sinh viên tương tác với mô hình cơ thể người ở độ phân giải cao, thao tác phóng to - thu nhỏ, xoay mô hình, nhìn bên trong mô hình trong môi trường an toàn (Moro và cộng sự, 2017).

Thuyết học tập trải nghiệm (Experiential Learning Theory)

Kolb (1984) khẳng định rằng, việc học hiệu quả diễn ra khi người học trải qua một chu trình gồm: trải nghiệm cụ thể, phản ánh, khái quát hóa và áp dụng. Công nghệ VR hỗ trợ trực tiếp các giai đoạn này thông qua mô phỏng tương tác và phản hồi ngay lập tức.

Thuyết tải nhận thức (Cognitive Load Theory)

VR với khả năng trình bày hình ảnh không gian 3D có thể giảm đáng kể nhu cầu tưởng tượng trừu tượng, từ đó tăng hiệu suất nhận thức (Makransky và Mayer, 2022).

Hệ thống thông tin quản lý (MIS)

Theo Laudon và Laudon (2022), MIS là sự kết hợp giữa phần cứng, phần mềm, cơ sở dữ liệu, quy trình và con người, nhằm hỗ trợ ra quyết định và quản trị hiệu quả trong tổ chức. Trong mô hình lớp học VR, dữ liệu về hành vi học tập (hành vi thao tác, thời gian tương tác, số lần hoàn thành bài tập, mức độ phản hồi) được thu thập và lưu trữ tự động. Hệ thống này cung cấp cho nhà trường công cụ giám sát quá trình học của sinh viên, đánh giá hiệu quả nội dung học và ra quyết định về điều chỉnh chương trình.

Mô hình phân tích lợi ích - chi phí (Cost-Benefit Analysis - CBA)

Mishan và Quah (2020) đã phân tích rằng, CBA là công cụ giúp tổ chức đánh giá toàn diện cả chi phí trực tiếp (thiết bị, đào tạo, phát triển nội dung) và lợi ích kinh tế - xã hội mang lại (hiệu quả học tập, giảm chi phí vận hành, tăng năng suất đào tạo...).

THỰC NGHIỆM ÁP DỤNG MÔ HÌNH THỰC TẾ ẢO TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH DOANH VÀ CÔNG NGHỆ HÀ NỘI

Mô hình triển khai thực nghiệm

Mô hình lớp học VR được xây dựng và triển khai thực nghiệm tại Trường Đại học Kinh doanh và Công nghệ Hà Nội. Mô hình gồm 3 thành phần chính. Về phần cứng, mỗi lớp học được trang bị 3 kính VR Meta Quest 3 kết hợp với máy tính cấu hình cao phục vụ việc giám sát, thu thập dữ liệu học tập. Phần trải nghiệm được chiếu trực tiếp lên màn hình ti vi và qua điện thoại thông minh của từng sinh viên. Về phần mềm, nhóm nghiên cứu sử dụng phần mềm Blender để thiết kế các mô hình giải phẫu 3D đơn giản theo từng hệ cơ quan như: tiêu hóa, tuần hoàn, hô hấp, thần kinh, tiết niệu và cơ - xương - khớp. Các mô hình sau đó được tích hợp vào nền tảng Unity với sự hỗ trợ của bộ công cụ XR Toolkit nhằm tạo ra môi trường học tập tương tác, cho phép sinh viên phóng to, xoay mô hình, “cắt lớp” các cơ quan và quan sát từ nhiều góc độ khác nhau. Hệ thống cũng được lập trình để ghi lại các thao tác của người học, thời lượng tương tác và mức độ hoàn thành bài học.

Về nội dung giảng dạy, học phần giải phẫu được chia thành 6 chủ đề lớn, mỗi chủ đề đi kèm với phần hướng dẫn, câu hỏi trắc nghiệm tích hợp. Tất cả bài kiểm tra được thực hiện ngay trong môi trường ảo và dữ liệu kết quả được lưu trữ tự động vào hệ thống quản trị học tập. Một buổi học VR thường kéo dài khoảng 60-70 phút, trong đó, sinh viên sẽ đeo kính VR, tương tác trực tiếp với mô hình cơ thể người trong không gian ảo 3D, thực hiện các thao tác mô phỏng và trao đổi trực tiếp với giảng viên. Trong khi đó, giảng viên theo dõi quá trình học thông qua ti vi hoặc máy tính, có thể đưa ra phản hồi hoặc trợ giúp theo thời gian thực nếu phát hiện sinh viên gặp khó khăn.

Kết quả

Để đánh giá về tính ứng dụng và kinh tế của mô hinh, nhóm nghiên cứu đã tiến hành khảo sát 60 sinh viên năm thứ hai ngành Y đang theo học học phần Giải phẫu. Các chỉ số được đo lường gồm: mức độ hài lòng sau trải nghiệm học tập, thời lượng học trung bình và tỷ lệ ghi nhớ kiến thức thông qua bài kiểm tra trắc nghiệm ngay trong phần mềm.

Về mức độ hài lòng của sinh viên: Kết quả khảo sát cho thấy, 97% sinh viên bày tỏ hài lòng hoặc rất hài lòng với trải nghiệm học tập bằng công nghệ VR. So với lớp học truyền thống vốn bị hạn chế về hình ảnh và sự tương tác, môi trường học tập ảo mang lại cảm giác mới mẻ, trực quan và mang tới nhiều sự hứng thú hơn trong học tập.

Về thời lượng học tập: Thời lượng học thực tế trong mô hình VR được rút ngắn trung bình khoảng 35% so với lớp học truyền thống mà vẫn đảm bảo được lượng kiến thức cần truyền đạt. Sự cô đọng về nội dung, khả năng tương tác linh hoạt và tốc độ xử lý tình huống ngay trong môi trường ảo giúp tiết kiệm thời gian mà không làm giảm chất lượng đào tạo.

Về tỷ lệ ghi nhớ kiến thức: Dựa trên kết quả bài kiểm tra trắc nghiệm 10 câu được tích hợp trong phần mềm và thực hiện ngay sau buổi học, tỷ lệ ghi nhớ (tính bằng số câu trả lời đúng trung bình) đạt mức 91%, cho thấy công nghệ VR không chỉ giúp tăng tính hứng thú, mà còn hỗ trợ đáng kể cho việc tiếp thu và lưu giữ kiến thức trong ngắn hạn.

Nhìn chung, cả 3 chỉ số khảo sát đều phản ánh tích cực về hiệu quả giảng dạy của mô hình lớp học VR. Kết quả này là cơ sở ban đầu để nhà trường cân nhắc mở rộng mô hình sang các học phần khác trong chương trình đào tạo và tích hợp sâu hơn với các hệ thống quản trị học tập hiện đại.

Phân tích lợi ích kinh tế - chi phí

Các lợi ích kinh tế mà mô hình giáo dục áp dụng VR có thể mang lại như sau:

Thứ nhất, hệ thống này giúp giảm chi phí vận hành hàng năm. So với lớp học truyền thống, lớp học VR giúp cắt giảm trung bình 40%-60% chi phí mỗi năm. Phần lớn nội dung có thể tái sử dụng và giảng viên có thể quản lý cùng lúc nhiều sinh viên qua hệ thống.

Thứ hai, hệ thống cũng tăng khả năng tuyển sinh và hình ảnh thương hiệu. Mô hình lớp học hiện đại có thể giúp nâng cao trải nghiệm người học, tạo điểm nhấn khác biệt trong công tác truyền thông tuyển sinh.

Thứ ba, hệ thống này giúp tăng hiệu suất sử dụng tài nguyên và thời gian. Thời lượng học trung bình giảm khoảng 35%, giúp nhà trường tổ chức nhiều ca học hơn trong cùng một khung thời gian, từ đó tối ưu hóa công suất vận hành. Ngoài ra, việc thu hút tài trợ và mở rộng hợp tác cũng là một điều đáng lưu ý. Mô hình VR được xem là điểm cộng trong hồ sơ xin tài trợ hoặc hợp tác quốc tế, đặc biệt trong các chương trình chuyển đổi số hoặc đổi mới phương pháp dạy học có yếu tố công nghệ cao.

Tóm lại, từ góc nhìn kinh tế - quản trị, mô hình lớp học VR không chỉ là đổi mới về phương pháp giảng dạy, mà còn là một khoản đầu tư chiến lược giúp cơ sở giáo dục nâng cao hiệu quả vận hành, cải thiện chất lượng đào tạo, và tạo ra giá trị dài hạn về cả học thuật lẫn tài chính và truyền thông.

KẾT LUẬN

Kết quả nghiên cứu cho thấy, việc ứng dụng công nghệ VR trong giảng dạy môn giải phẫu không chỉ giúp cải thiện rõ rệt hiệu quả học tập và mức độ hài lòng của sinh viên, mà còn mang lại những giá trị kinh tế thiết thực cho cơ sở giáo dục. Từ kết quả triển khai thực tế, nhóm nghiên cứu đề xuất một số khuyến nghị nhằm thúc đẩy việc ứng dụng công nghệ VR trong giáo dục đại học tại Việt Nam thời gian tới như sau:

Thứ nhất, mở rộng mô hình lớp học VR sang các ngành học đặc thù, như: điều dưỡng, kỹ thuật y sinh, nha khoa và kỹ thuật - những lĩnh vực có yêu cầu cao về trực quan và thực hành.

Thứ hai, Bộ Giáo dục và Đào tạo nên có chính sách hỗ trợ ban đầu về thiết bị và học liệu số cho các trường đại học, đặc biệt là những đơn vị có năng lực công nghệ nhưng hạn chế về tài chính.

Thứ ba, khuyến khích liên kết liên ngành và liên trường giữa các khoa công nghệ thông tin và các khoa chuyên môn (y, kỹ thuật, giáo dục…) để cùng phát triển kho học liệu VR dùng chung trên phạm vi toàn quốc.

Thứ tư, tổ chức các cuộc thi sáng tạo nội dung học tập VR dành cho sinh viên và giảng viên nhằm kích thích đổi mới sáng tạo, nâng cao chất lượng nội dung và tạo cộng đồng phát triển học liệu mở.

Thứ năm, hoàn thiện hành lang pháp lý cho đào tạo kết hợp số - VR, đảm bảo việc công nhận tín chỉ, đánh giá kết quả học tập và bảo mật dữ liệu người học trong môi trường học tập ảo.

Tài liệu tham khảo:

1. Jerald, J. (2015). The VR Book: Human‑Centered Design for Virtual Reality, 9-15. Morgan & Claypool Publishers.

2. Kolb, D. A. (1984). Experiential Learning: Experience as the Source of Learning and Development, 38. Prentice Hall.

3. Laudon, K. C. and Laudon, J. P. (2022). Management Information Systems: Managing the Digital Firm. 17th ed. Pearson.

4. Makransky, G. and Mayer, R. E. (2022). Benefits of taking a virtual field trip in immersive virtual reality: Evidence for the immersion principle in multimedia learning. Educational Psychology Review, 34(4), 1771-1798.

5. Mishan, E. J. and Quah, E. (2020). Cost‑Benefit Analysis (6th ed., pp. 404). Routledge.

6. Moro, C., Štromberga, Z., Raikos, A. and Stirling, A. (2017). The effectiveness of virtual and augmented reality in health sciences and medical anatomy. Anatomical Sciences Education, 10(6), 549-559.

7. Trường Đại học Kinh doanh và Công nghệ Hà Nội (2023). Báo cáo nghiên cứu khoa học cấp trường: Ứng dụng thực tế ảo trong giảng dạy giải phẫu tại Khoa Y, 6-8. Trường Đại học Kinh doanh và Công nghệ Hà Nội.