Clover: hệ thống giáo dục STEM lĩnh vực ICT định hướng internet vạn vật

• Main Author: Trương, Minh Đức
• Other Authors: Kỷ yếu Hội thảo quốc tế lần thứ nhất về đổi mới đào tạo giáo viên: 20 năm phát triển:mô hình đào tạo giáo viên liên thông (Proceedings of 1st international conference on innovation of teacher education: Twenty years of development:a model for inter-institutional teacher training).
• Format: Conference or Workshop Item
• Language: Vietnamese
• Published: Đại học Quốc gia Hà Nội 2020
• Subjects: STBM Clover; Internet vạn vật; Clover Master.
• Online Access: http://repository.vnu.edu.vn/handle/VNU_123/95286
• Institution: Vietnam National University, Hanoi

Nền tảng STEM Clover là một nền tảng giáo dục STEM được phát triển bởi người Việt Nam. Có thể nói rằng chúng tôi là một trong những doanh nghiệp đầu tiên tại Việt Nam tập trung vào nghiên cứu chế tạo những sản phẩm về STEM-ICT tại Việt Nam. Hệ thống của chúng tôi bao gồm các sản phẩm sau: Phần cứng, Phần mềm lập trình (IDE), Ứng dụng di động (Bao gồm cả IOS và Android). CloverBlock (IDE) là một phần mềm lập trình được phát triển từ nền tảng mã nguồn mở Ardublockly (Đây là một phần mềm mã nguồn mở được phát triển từ nền tảng của Google Blockly). Từ phiên bản Ardublockly chúng tôi tiến hành phát triển và tích hợp thành một phần mềm hoàn thiện thay vì phải sử dụng thêm các trình biên dịch ngoài như các phần mềm lập trình khác được phát triển từ Google Blockly. Hiện tại, phần mềm CloverBlock hỗ trợ hai ngôn ngữ là: tiếng Anh và tiếng Việt. Phần mềm CloverBlock hỗ trợ lập trình dưới dạng kéo thả. Mọi ngoại vi đều có thể được sử dụng bằng một khối lệnh đơn giản đã được tích hợp. Ngoài ra, các học sinh muốn tìm hiểu sâu hơn về ngôn ngữ lập trình có thể lập trình cho phần cứng của chúng tôi thông qua các phần mềm phổ biến như Arduino. Về phần cứng, hệ thống của chúng tôi có 24 thiết bị phần cứng được chia thành một số nhóm chính như: Board chủ, Đầu vào (Nút nhấn, Cảm ứng, Điều khiển hồng ngoại, Biến trở), Đầu ra (Loa, Điều khiển động cơ, LED đơn: Xanh, Đỏ, Vàng và RGB), Hiển thị: LED 7 thanh, LED matrận 8x16, LED vạch 12 mức), Cảm biến (Khoảng cách, Nhiệt độ & Độ ẩm, Ánh sáng, Độ ẩm đất, Khí Gas, Màu, Cảm biến vạch), Kết nối (Bluetooth, Wifi), Cơ khí (Động cơ thường, Động cơ Servo), Bộ điều khiển thiết bị điện dân dụng. Tất cả các ngoại vi trên đều được phần mềm CloverBlock hỗ trợ bằng cách khối lệnh đơn giản. Để lập trình sử dụng các ngoại vi này người dùng chỉ cần kéo ra các khối lệnh liên quan đã được nghiên cứu và tích hợp sẵn. Ưu điểm của hệ thống phần cứng của chúng tôilà mọi ngoại vi đều được kết nối với Board chủ thông qua một kết nối duy nhất sử dụng cáp RJ11 thay vì sử dụng các kết nối phức tạp như sử dụng các Board Arduino thông thường. Sử dụng sản phẩm này học sinh sẽ dành tối đa thời gian vào học tập phát triển các ý tưởng, kỹ năng giải quyết vấn đề, tư duy logic thay vì dành quá nhiều thời gian để kết nối các phần cứng theo hướng dẫn một cách máy móc. Hơn nữa, chúng tôi đã tạo ra một ứng dụng di động cho phép kết nối không dây giữa điện thoại và Board chủ thông qua module Bluetooth. Hiện tại, ứng dụng hỗ trợ 2 nền tảng Android và IOS. Với ứng dụng này và phần cứng đã đề cập ở trên người dùng có thể điều khiển các robot bằng nhiều cách thức hiện đại như: điều khiển bằng giọng nói, tay cầm điều khiển, điều khiển bằng cảm biến góc nghiêng, điều khiển bằng mã lệnh tùy biến… Hiện tại, chúng tôi đang phát triển một nền tảng web hỗ trợ các ứng dụng về IoT (Internet of Thing) có tên gọi là Clover-Node. Với việc sử dụng nền tảng này cùng với module wifi và các phần cứng đã được nhắc ở trên, học sinh có thể hiểu và chế tạo được một hệ thống IoT như: điều khiển thiết bị từ xa qua Internet, cảm biến thông minh, nhà thông minh... Mục tiêu của chúng tôi là tạo ra một hệ sinh thái hoàn thiện để học sinh học tập và nghiên cứu về STEM lĩnh vực ICT một cách hứng thú và hiệu quả.