Điều tra của Forbes: Dạy học ở thực tế ảo

Bạn có còn nhớ bộ phim hoạt hình dành cho trẻ em Magic School Bus? Trong một tập phim, cô gái tóc đỏ lập dị Frizzle thu nhỏ lớp học của mình bằng kích thước của một tế bào hồng cầu rồi họ đi xuyên qua ruột, tĩnh mạch và hệ thần kinh của người bạn cùng lớp Arnold mà anh chàng này không hề hay biết.

Tại đại học Morehouse, sinh viên ngành sinh học cũng đang làm điều tương tự. Được đeo bộ kính thực tế ảo (VR), sinh viên có thể thâm nhập vào bên trong trái tim con người, xây dựng các phân tử khổng lồ và tham quan các kim tự tháp Ai Cập mà không cần bước chân ra khỏi phòng ký túc xá.

“Giảng dạy trong metaverse giống như bạn có thể rời khỏi thực tại và đắm mình trong môi trường giả lập kỹ thuật số hoàn chỉnh. Lớp học có thể ở bất cứ đâu trên thế giới, trong bất kỳ dòng thời gian nào,” Muhsinah Morris, nghiên cứu viên chính của Morehouse trong dự án Metaverse cho biết. Trường đại học của người da màu nổi tiếng ở Atlanta này là một trong mười trường được gọi là đại học vũ trụ ảo cung cấp các lớp học ảo dùng bộ kính VR.

Các trường cao đẳng và đại học vẫn ưa chuộng việc sử dụng thực tế ảo làm công cụ giảng dạy suốt nhiều năm qua, nhưng tính đến gần đây, rất ít trường đầu tư vào công nghệ này. Bộ kính cồng kềnh và đắt tiền, và ngay cả khi có sẵn thiết bị phần cứng thì việc tạo ra không gian dạy học ảo hấp dẫn, hiệu quả cũng rất tốn kém và đòi hỏi các kỹ sư có tay nghề cao.

Mùa thu này, mười trường đại học được Meta – công ty mẹ của Facebook – miễn chi phí tham gia vũ trụ ảo. Đây là một phần của dự án Meta Immersive Learning trị giá 150 triệu đô la Mỹ, đưa các trường đại học vào vũ trụ ảo của họ.

Trường Maryland Global Campus (UMGC) là một trong số đó. Trường chỉ giảng dạy trực tuyến – tuyển sinh hơn 45 ngàn sinh viên – không có bất kỳ phòng học vật lý hay không gian sinh hoạt nào.

Meta đã gửi cho trường hàng chục bộ kính miễn phí. Những sinh viên thuộc các khóa nhập môn sinh học và thiên văn học – hai trong số năm khóa học thí điểm vào mùa thu này – sẽ sử dụng chúng.

Daniel Mintz, trưởng khoa công nghệ thông tin của UMGC, cho biết: “Trước đây, chúng tôi chưa bao giờ có khuôn viên trường, và bây giờ chúng tôi có khuôn viên trường đầu tiên. Ở đó còn có một cái hồ cho vịt bơi.”

Qua thiết kế của VictoryXR, công ty phần mềm giáo dục thực tế mở rộng có trụ sở tại Davenport, Iowa, khuôn viên trường ảo không hề giống khuôn viên đại học thông thường. Các tòa nhà theo phong cách Georgia với các cột trắng và bãi cỏ xanh tươi bao quanh. Một cặp vịt trời đuổi nhau giữa hồ trung tâm. Có cả dây để đu dây trên cây, nếu bạn có can đảm để di chuyển kiểu đó.

Mặc dù công ty mong muốn tạo ra khuôn viên đại học xanh mát, nhưng cảm giác không gian vẫn như bạn đang ở trong trò chơi PC đời đầu. Không có người qua lại, không có sinh viên chơi Spikeball (bóng chuyền mini) hoặc các giáo sư đang nghỉ ăn trưa – không gian trống trải đến kinh ngạc.

Việc di chuyển xung quanh bị rung giật; khi nhấn cần điều khiển để di chuyển về phía trước, bạn cảm giác giống như mặt đất đang nhô ra từ bên dưới. Nếu người dùng không bị say tàu xe và không thích cảm giác rung giật đó, họ có thể sử dụng tính năng chọn và nhấp chuột để dịch chuyển tức thời đến địa điểm mới.

Mintz ví một số chức năng của khuôn viên ảo UMGC như phiên bản thay thế cho các trang trên web của mình, nơi người dùng có thể điền vào các biểu mẫu hoặc giao tiếp với một chatbot. Trong khuôn viên “Web3” mới này, sinh viên có thể đeo bộ kính VR và bước vào tòa nhà hành chính, gặp gỡ người tư vấn về hỗ trợ tài chính và trao đổi các vấn đề mình thắc mắc.

UMGC sẽ cung cấp năm khóa học VR vào mùa thu này. Trường đại học này dự kiến cho sinh viên mượn bộ kính và các khóa học sẽ có giá 312 đô la Mỹ mỗi tín chỉ cho sinh viên trong tiểu bang và 499 đô la Mỹ cho sinh viên ngoại bang trong năm nay – không đắt hơn bất kỳ lớp học thông thường nào tại UMGC. Mintz thừa nhận rằng nếu thí điểm thành công, việc mở rộng các dịch vụ VR có thể khó khăn. Ông hi vọng rằng thiết bị phần cứng có thể được xem là học liệu và được tài trợ.

Mintz nói: “Chúng tôi không thể kinh doanh bộ kính. Chúng tôi tuyển sinh khoảng 60 ngàn sinh viên. Nếu 10% trong số đó đăng ký học VR – thì chúng tôi không thể gửi đi khoảng sáu ngàn bộ kính.”

Đó là lúc Meta xuất hiện. Tương tự như việc Apple bắt đầu tặng hàng ngàn máy tính cá nhân cho các trường học vào những năm 1980, thông qua VictoryXR, Meta đã tặng hàng trăm bộ kính Quest 2 – mẫu kính VR mới nhất của họ – cho các trường đại học tham gia chương trình.

Ngoài Morehouse và UMGC, Meta sẽ gửi bộ kính VR của mình đến tám nơi khác: trường Điều dưỡng đại học Kansas, đại học New Mexico State, đại học South Dakota State, đại học Florida A&M, đại học West Virginia, cao đẳng cộng đồng Southwestern Oregon, đại học California State, Dominguez Hills và đại học Alabama A&M. Tất cả các trường tham gia đều sẽ tổ chức các lớp học ảo vào mùa thu này.

Nhà cung cấp phần mềm VictoryXR là “đứa con tinh thần” của Steve Grubbs, doanh nhân VR từng là chính trị gia. Là chủ tịch ủy ban giáo dục của Hạ viện Iowa vào đầu những năm 1990, Grubbs đã thông qua dự luật tài trợ công nghệ đầu tiên của tiểu bang cho các trường K-12 (từ mầm non đến lớp 12) để trang bị máy tính, phần mềm và thiết bị nghe nhìn cho các lớp học.

“Cha tôi là giáo viên và tôi đã cố gắng cải thiện trường học thông qua việc hoạch định chính sách ở cấp tiểu bang,” Grubbs, 57 tuổi, cho biết. “Tôi rút ra kết luận rằng, sẽ luôn phải vật lộn để khiến học sinh phải học cho đến khi bọn trẻ trở nên ham học. Vì vậy, tôi đặt mục tiêu tạo ra một sản phẩm giúp học sinh yêu thích học tập.”

Sau khi làm cố vấn cho một số chiến dịch tranh cử tổng thống – bao gồm cuộc tranh cử ở Iowa cho Steve Forbes năm 2000, Tommy Thompson năm 2008 và Herman Cain năm 2012 – và thành lập một công ty tư vấn chính trị, Grubbs đã chuyển hướng sang thực tế mở rộng. Ông thành lập VictoryXR vào năm 2016.

Khi Forbes phỏng vấn, ông đang ở Iceland để quay trải nghiệm ảo 360 độ cho các lớp học VictoryXR. Các lớp học bao gồm thư viện các chuyến đi VR – từ chuyến tham quan Grand Canyon đến trang trại Iowa tới Vạn Lý Trường Thành của Trung Quốc. Đây thực chất là ảnh 360 độ mà người dùng có thể bước vào.

VictoryXR cũng tạo ra khoảng 100 không gian ảo hoạt hình khác dành cho các trường đại học và các học sinh học tại nhà, gồm chuyến đi trên tàu HMS Beagle đến quần đảo Galapagos, đi bộ qua các phòng của Thượng viện Hoa Kỳ và bảo tàng Đường sắt ngầm.“Họ có thể đeo bộ kính VR và nhìn thấy sông băng,” Grubbs nói, “Họ có thể nhìn thấy thế giới – nhìn lên, nhìn xuống đất và tất cả đều ở đó.”

Trong sáu năm, VictoryXR phát triển từ ba nhân viên thành 35 nhân viên toàn thời gian với một văn phòng khác ở Austin, Texas. Công ty đạt doanh thu hơn một triệu đô la Mỹ vào năm ngoái và năm nay Grubbs dự kiến sẽ thu về hơn 2,2 triệu đô la Mỹ. Grubbs nói: “Chúng tôi đã vượt qua được thời gian dài khó khăn trong những ngày đầu của thực tế ảo. Hiện giờ mọi việc đã trở nên suôn sẻ hơn một chút.”

Các trường đại học ký hợp đồng với VictoryXR để xây dựng khuôn viên trường kỹ thuật số. Một khuôn viên đôi kỹ thuật số điển hình với 5-7 tòa nhà có giá khoảng 50 ngàn đô la Mỹ, và Meta tài trợ xây dựng cho các trường đại học tham gia chương trình.

Để xây dựng khuôn viên trường, đội ngũ của Grubbs sử dụng kết hợp các hình ảnh Google Earth, ảnh từ trường đại học và các bản vẽ kiến trúc. Vào mùa thu này, họ sẽ triển khai hàng chục trường đại học kỹ thuật số. Họ hi vọng sẽ có 100 trường kỹ thuật số được thành lập và hoạt động trong năm tới.

“Chúng tôi là công ty xây dựng trong vũ trụ ảo. Đội ngũ của chúng tôi đang tái tạo mọi ô cửa sổ, mọi viên gạch,” Grubbs nói. “Nếu làm nhanh, chúng tôi có thể hoàn thành công việc trong vòng 8-12 tuần.”

Ngoài việc thu tiền cho phần xây dựng ban đầu, VictoryXR tính phí đăng ký hằng năm đối với các trường đại học là 200 đô la Mỹ/ sinh viên để truy cập vào không gian ảo. Không gian ảo bao gồm lớp học dưới nước, phòng thí nghiệm hóa học bên trong trạm vũ trụ quay quanh proton khổng lồ, và khoảng đất trống đầy hoa anh đào ở chân núi Phú Sĩ. Khi các trường đại học mở rộng quy mô lớp học VR, công ty sẽ kiếm được nhiều tiền hơn từ quyền truy cập những không gian đã được xây dựng này.

Meta hiện không tính phí các trường đại học tham gia chương trình. Người phát ngôn của công ty cho biết hiện tại việc kiếm doanh thu từ các mối quan hệ đối tác này không phải là điều ưu tiên, “Giáo dục là lĩnh vực ứng dụng thú vị cho vũ trụ ảo và Meta Immersive Learning sẽ giúp những người sáng tạo trên khắp thế giới đạt được các kỹ năng cần cho vũ trụ ảo và tạo ra trải nghiệm nhập vai cho người học.”

Tuy vậy, Meta có những kế hoạch lớn để biến vũ trụ ảo – nơi họ xây dựng các khuôn viên trường kỹ thuật số – thành cỗ máy kiếm tiền. CEO Mark Zuckerberg cho biết công ty đặt mục tiêu tạo điều kiện thuận lợi cho các hoạt động thương mại trị giá hàng tỉ đô la Mỹ trong vũ trụ ảo và hi vọng sẽ có ít nhất một tỉ người dùng trong không gian này vào thập niên tới.

Meta đang thống trị thị trường VR – báo cáo gần đây của International Data Corporation cho thấy công ty đã chiếm 90% thị trường bộ kính VR.

Daniel Coyle, kỹ sư phần mềm hàng đầu tại VictoryXR, cho biết bộ kính Quest đầu tiên đánh dấu sự thay đổi mô hình cho thực tế ảo. Trước khi bộ kính này ra mắt lần đầu vào năm 2019, các hệ thống thực tế ảo như Google Cardboard chỉ sử dụng ba mức độ tự do (3DOF), có nghĩa là người dùng có thể nhìn xung quanh không gian ảo nhưng không thể di chuyển bên trong.

Bộ kính Quest 6DOF cho phép người dùng đi lại và di chuyển lên xuống bên trong thế giới ảo. Bộ kính này cũng nhỏ gọn và không yêu cầu mạng lưới camera bên ngoài để theo dõi chuyển động của người dùng.

Coyle nói: “Bộ kính Quest ra mắt và có giá 300 đô la Mỹ, tương đối rẻ. Bạn không cần PC, bạn không cần chip đồ họa chơi game. VR không còn là điều chỉ dành cho những người đam mê.”

Sản phẩm của các hãng khác như HP Reverb được bán lẻ với giá khoảng 400 đô la Mỹ, bộ kính HTC Vive có giá từ 750 đô la Mỹ và Valve Index có giá hơn một ngàn đô la Mỹ. Theo Coyle, Meta đang bán lỗ thiết bị phần cứng. Bộ kính Quest nên có giá khoảng 600 đô la Mỹ hoặc 700 đô la Mỹ một chiếc. “Lý do duy nhất giải thích cho việc này là Facebook đủ lớn để có thể chịu lỗ nhiều về doanh số bán thiết bị phần cứng, họ kỳ vọng về doanh số bán phần mềm và tập trung vào việc triển khai hàng loạt,” Coyle nói.

Theo phân tích thị trường từ Grand View Research, thị trường thực tế ảo đạt giá trị 21,83 tỉ đô la Mỹ vào năm 2021 và dự kiến sẽ tăng trưởng 15% mỗi năm cho đến năm 2030. James DeVaney, phó giám đốc phụ trách đổi mới học thuật tại đại học Michigan, cho biết cuộc đua phát triển các chương trình học trực tuyến trong suốt đại dịch đã khiến nhiều trường đại học phải xem xét lại thực tế ảo và thực tế tăng cường, đặc biệt là đối với những sinh viên không thể đến lớp.

Ông nói: “Chúng tôi hiểu rằng việc học trực tuyến được phát triển trong giai đoạn khủng hoảng không giống như học tập ảo được thiết kế trang nhã.”

Không có trường nào thuộc chương trình thí điểm mà Forbes đã phỏng vấn – bao gồm Morehouse, UMGC, Alabama A&M, trường Điều dưỡng đại học Kansas, South Dakota State, và CSU Dominguez Hills – sẽ tính thêm phí đối với sinh viên tham gia chương trình và họ sẽ cho sinh viên mượn bộ kính trong quá trình thí điểm vào mùa thu này.

Kesa Herlihy, trợ lý thỉnh giảng tại trường Điều dưỡng đại học Kansas, nói rằng về sau bộ kính có thể trở thành một phần học liệu. Thay vì mua sách giáo khoa điều dưỡng trị giá 150 đô la Mỹ hoặc trả phí phòng thí nghiệm, sinh viên có thể được yêu cầu mua bộ kính VR.

Phần lớn các lớp sẽ chỉ dành một phần thời gian trong lớp học ảo. Thời gian đó, sinh viên sẽ tích cực làm thí nghiệm, vẽ 3D hoặc tham gia chuyến đi thực tế ảo. Trường điều dưỡng đang có kế hoạch sử dụng VR để mô phỏng các tương tác của bệnh nhân.

Herily nói: “Không phải tất cả bệnh nhân đều có cùng cỡ người, đặc điểm, sắc da. VR mang đến cơ hội tiếp cận với nhiều kiểu bệnh nhân đa dạng, qua đó bạn có nhiều cơ hội học tập hơn so với khi tiếp xúc với hình nộm đơn lẻ.”

VictoryXR cung cấp được không gian giảng đường, nhưng theo Coyle, đó không phải cách vận dụng thực tế ảo tốt nhất. Khi sinh viên và giảng viên dần quen với bộ kính, tốt nhất nên giới hạn thời gian đeo kính. Mặc dù đã được cải tiến so với thiết bị phần cứng trước đây nhưng bộ kính Quest 2 vẫn mang lại cảm giác nặng và khó chịu sau khoảng một giờ.

Tất cả 10 trường đại học nói trên đều có những kế hoạch khác nhau cho các trường kỹ thuật số của họ. South Dakota State sẽ tổ chức các lớp học giải phẫu và hóa học hữu cơ trong VR. Horace Crogman, giáo sư tại CSU Dominguez Hills, sẽ dạy vật lý trong lớp học ảo.

Morehouse mạo hiểm tổ chức các khóa học STEM và dự kiến dạy lịch sử thế giới và một số lớp tiếng Anh trong VR. DeVaney cho biết các bản sao kỹ thuật số rất thú vị, nhưng các trường đại học không nên tự giới hạn mình trong những sáng tạo ảo về những gì họ đã có.

“Tại sao lại giới hạn bản thân trong những gì chúng ta đã biết? Trường đại học ở đô thị có thể có những hạn chế nhất định và trường ở khu vực nông thôn có thể có nhiều loại hình chi trả khác nhau… nhưng chẳng có lý do gì để chúng ta ngừng mở rộng môi trường của mình,” DeVaney nói, “Đây là kiểu không gian sẽ có nhiều thay đổi trong năm năm tới. Tôi không cho rằng kiểu không gian này sẽ biến mất, nhưng điều thú vị là sẽ có những khác biệt giữa các sáng kiến có tính cường điệu với những sáng kiến có cách tiếp cận R&D bài bản hơn.”

Biên dịch: Quỳnh Anh
Theo Forbes Việt Nam số 112, tháng 12.2022