Cart
Continue shopping
Go to cart

Tổng quan giải pháp công nghệ cho trường học: ba vòng và một nền móng

Sở Giáo dục và Đào tạo của một tỉnh sau sáp nhập theo dõi hàng trăm trường, từ điểm trường mầm non ở xã cù lao tới trường trung học phổ thông ở trung tâm tỉnh. Mỗi năm, một phần trong số đó được xây mới hoặc cải tạo, qua tay nhiều Ban quản lý dự án, nhiều đơn vị tư vấn, mỗi công trình lại chia thành nhiều gói thầu. Vài năm sau, Sở nhìn lại và thấy một bức tranh quen thuộc: trường nào cũng có thiết bị, nhưng mỗi trường một kiểu, cô giáo chuyển trường là phải học lại cách bật máy, và không ai trả lời chắc được thứ gì đang chạy, thứ gì đã nằm im.

Chúng tôi chia công nghệ trong một ngôi trường thành ba vòng, xếp theo câu hỏi mà người ra quyết định thật sự đặt ra. Vòng thứ nhất là nơi dạy và học. Vòng thứ hai là nơi nhà trường đứng trước phụ huynh, cấp trên và đối tác. Vòng thứ ba là cả khuôn viên, nơi mấy trăm con người phải được an toàn và khỏe mạnh mỗi ngày. Dưới cả ba là một lớp nền móng mà nếu bỏ sót, vòng nào cũng lung lay.

Ba vòng này áp cho trường mầm non, phổ thông lẫn đại học. Khác nhau ở quy mô, còn câu hỏi thì giống nhau.

Vòng thứ nhất là nơi dạy và học

Câu hỏi của vòng này rất đơn giản: học sinh ngồi cuối lớp có nghe rõ cô giáo không, và cô giáo có phải gắng giọng suốt cả buổi không. Câu trả lời lại nằm ở chỗ ít ai nghĩ tới khi lập dự toán. Hình dạng phòng và vật liệu hoàn thiện đã quyết định phần lớn độ rõ lời nói từ lúc bản vẽ kiến trúc được duyệt, trước khi có ai chọn micro hay loa. Một phòng học vang thì thiết bị đắt tới đâu cũng chỉ bù được một phần.

Với phòng học có xử lý âm, giảng đường và hội trường, chúng tôi đặt mục tiêu chỉ số truyền đạt lời nói STI từ 0,68 trở lên, tức từ bậc B theo thang của IEC 60268-16:2020, trong hồ sơ thiết kế. Con số này đo được bằng máy khi nghiệm thu, nên ghi được thành một dòng cụ thể trong hồ sơ thiết kế.

Vòng thứ nhất có bốn loại không gian, mỗi loại một bài toán:

  • Lớp học phổ thông: khuếch đại giọng nói nhẹ nhàng cho cả lớp, màn hình tương tác, trình chiếu không dây ở mức đủ dùng, và một nút bật tắt mà cô giáo nào cũng thao tác được ngay buổi đầu.
  • Giảng đường lớn: phòng một hai trăm chỗ, giảng viên đi lại, sinh viên hàng cuối cách bảng rất xa. Âm thanh phân tán theo hàng ghế, hiển thị chọn theo chiều sâu phòng, bục giảng gom mọi kết nối về một chỗ.
  • Phòng học tương tác và lớp học kết hợp trực tuyến: bàn nhóm, mỗi nhóm một màn hình, giảng viên đẩy nội dung xuống từng nhóm hoặc kéo màn hình của một nhóm lên màn chính, có giáo sư hoặc sinh viên tham gia từ xa.
  • Ghi bài giảng: hệ thống tự ghi theo thời khóa biểu, hình, tiếng và trình chiếu khớp với nhau, sinh viên xem lại được trong tuần ôn thi.

Không khí và ánh sáng cũng thuộc vòng này, dù hay được xếp vào hạng mục cơ điện. Một lớp học đóng kín cửa vì máy lạnh, hơn bốn chục học sinh, tới tiết thứ ba thì nồng độ CO2 đã lên đáng kể, và học sinh ngáp không hẳn vì bài giảng. Ánh sáng chiếu thẳng vào màn hình tương tác làm hàng ghế bên cửa sổ không đọc được chữ. Hai chuyện này đo được và xử lý được, với không khí trong nhà và chiếu sáng có điều khiển.

Một trường có vài chục phòng học, cả tỉnh có hàng nghìn phòng. Gom chúng về vài cấu hình chuẩn, dùng chung một kiểu giao diện điều khiển, thì giáo viên chuyển phòng không phải học lại, kỹ thuật viên sửa được nhanh, và nhà trường mua thêm phòng mới chỉ việc nhân bản. Phần nền về âm thanh và âm học có ở trang âm thanh chuyên nghiệp và âm học, kiểm soát tiếng ồn.

Vòng thứ hai là nơi nhà trường đứng trước phụ huynh, cấp trên và đối tác

Lễ khai giảng, lễ tốt nghiệp, buổi bảo vệ luận án có giáo sư dự từ nước ngoài, cuộc họp giao ban trực tuyến của Sở với các trường. Mỗi sự kiện chỉ diễn ra một lần, và nếu micro hú hay đường truyền rớt đúng lúc người chủ trì đang phát biểu, người ta nhớ chuyện đó lâu hơn nhớ nội dung buổi lễ.

Hội trường trường học hiếm khi chỉ có một việc. Cùng một căn phòng phải chạy được buổi diễn văn có một người nói, buổi hội thảo có nhiều diễn giả và phần hỏi đáp, đêm văn nghệ của học sinh, và cuộc cầu truyền hình nối với nhiều điểm. Mỗi chế độ cần một cách bố trí âm thanh, ánh sáng và hình ảnh khác nhau, nên việc chuyển chế độ phải được thiết kế từ đầu, để trước giờ khai mạc kỹ thuật viên chỉ việc chọn một cảnh đã cài sẵn. Với phụ huynh ở xa, buổi lễ còn cần được phát trực tiếp với chất lượng đủ để họ thấy và nghe được con mình.

Ở phòng hội đồng và phòng bảo vệ luận án, lời nói nên được ghi lại rõ ràng và tra cứu được nhiều năm sau, khi cần đối chiếu biên bản hay có khiếu nại về kết quả. Với cấp Sở, vòng này mở rộng thành hệ họp trực tuyến từ hội trường Sở tới từng trường, để một cuộc giao ban không bắt hiệu trưởng ở xã xa phải đi nửa ngày đường.

Các trang hội nghị và không gian họp và hình ảnh, LED và AV qua IP nói kỹ hơn về phần thiết bị. Với hội trường lớn dùng cho cả biểu diễn, xem thêm trang khán phòng đa năng, hội trường.

Vòng thứ ba trải trên cả khuôn viên

Phụ huynh gửi con tới trường với một câu hỏi không nói ra: hôm nay con có về nhà bình an không. Công nghệ ở vòng thứ ba là một phần của câu trả lời, phần còn lại nằm ở con người và quy trình của nhà trường.

Hệ phát thanh là phần nằm giữa vòng này. Cùng một hệ thống phục vụ chuông tiết, lễ chào cờ thứ Hai, thông báo hằng ngày, và khi cần thì phát lệnh sơ tán. Một hệ dùng mỗi ngày thì hỏng hóc lộ ra sớm, không đợi tới ngày có sự cố thật. Lệnh trú ẩn tại chỗ khi có người lạ xâm nhập ngược chiều với lệnh sơ tán khi có cháy, nên phải có âm hiệu riêng và thứ tự ưu tiên ghi rõ. Mọi liên kết với hệ báo cháy phải nằm trong hồ sơ thẩm duyệt phòng cháy chữa cháy. Phần này được viết ở trang an toàn sinh mạng: thông báo, sơ tán, cảnh báo.

Phần còn lại của vòng thứ ba gồm:

  • Cổng trường giờ đón trả: nhà trường định ra quy trình xác nhận người đón, nhất là ở mầm non và tiểu học, rồi kiểm soát ra vào theo khu vực và camera ở cổng, quanh khuôn viên ban đêm được thiết kế theo quy trình đó.
  • Nhà vệ sinh và phòng ở ký túc xá: không đặt camera. Nếu nhà trường muốn phát hiện hút thuốc, kể cả thuốc lá điện tử, hay xô xát, hồ sơ thiết kế nên ghi đây là yêu cầu tùy chọn và chỉ cho phép loại cảm biến không có camera, không lưu lại âm thanh.
  • Phòng thi: chuông, đồng hồ phòng thi và đầu ghi camera lấy chung một nguồn giờ, để khi cần đối chiếu thì các bản ghi khớp nhau; cách làm có ở bài nền móng.
  • Trường làm điểm trú ẩn: ở nhiều địa phương, trường học là nơi dân sơ tán tới khi có bão lũ. Khi đó trường cần nguồn điện dự phòng, chiếu sáng khẩn cấp, đường nhận lệnh từ chính quyền và một cách liên lạc khi mạng điện thoại chập chờn, nên phần này cần được tính cùng phương án phòng chống thiên tai của địa phương ngay từ thiết kế.

Lớp an ninh tích hợp cho khuôn viên được trình bày ở trang an ninh vật lý tích hợp.

Nền móng dưới cả ba vòng

Nguồn điện riêng cho thiết bị, chống sét lan truyền trên cả đường nguồn lẫn đường tín hiệu, mạng thiết bị tách khỏi mạng của học sinh, phòng kỹ thuật đặt đúng chỗ, trục cáp chừa sẵn cho các giai đoạn xây sau, và một người được giao giữ hệ thống có đủ hồ sơ bàn giao. Không ai đi tham quan trường để xem những thứ này, nhưng ba vòng ở trên đều đứng trên chúng. Các lỗi hay gặp của lớp nền móng được viết riêng ở bài nền móng cho hệ thống công nghệ trường học.

Mua theo gói, thiết kế theo trường

Chia một công trình thành nhiều gói thầu là cách làm quen thuộc của dự án đầu tư công. Chỗ dễ hỏng nằm ở bước trước đó. Chia gói mà không có một bộ yêu cầu kết nối chung cho cả trường thì từng gói đều đạt nghiệm thu, còn cả trường không chạy như một hệ thống. Âm thanh hội trường không nói chuyện được với hệ phát thanh, camera của gói an ninh không dùng chung đồng hồ với chuông của gói điện, phòng học dãy B khác hẳn dãy A.

Cách khắc phục không tốn thêm gói thầu nào. Nó chỉ cần một bộ yêu cầu chung được viết ngay ở thiết kế cơ sở, và mọi gói sau đó đều phải tuân theo. Với cấp Sở, bộ yêu cầu này có thể thành một bộ cấu hình chuẩn dùng lại cho nhiều trường cùng loại.

Nên ghi gì vào hồ sơ thiết kế

  • Một bộ yêu cầu kết nối chung cho cả trường: điều khiển, mạng, nguồn giờ, đường phát thanh, ban hành trước gói thầu đầu tiên.
  • Vài cấu hình phòng chuẩn cho lớp học, giảng đường, phòng họp, dùng chung một kiểu giao diện điều khiển.
  • Mục tiêu âm học cho từng loại phòng được chốt cùng kiến trúc sư ở thiết kế cơ sở, và mục tiêu STI từ 0,68 cho phòng học có xử lý âm, giảng đường, hội trường, đo khi nghiệm thu.
  • Danh sách chế độ sử dụng của hội trường, kèm điểm treo, tải trọng trần và ống chờ cho từng chế độ.
  • Kịch bản phát thanh gồm chuông, thông báo, sơ tán và trú ẩn tại chỗ, với âm hiệu riêng và thứ tự ưu tiên, nằm trong hồ sơ thẩm duyệt phòng cháy chữa cháy.
  • Bản đồ camera và cảm biến ghi rõ những khu không đặt camera.
  • Lớp nền móng theo bài nền móng: nguồn, chống sét, mạng, phòng kỹ thuật, trục cáp, bàn giao số.

Nội dung trên để tham khảo khi lập hồ sơ thiết kế. Yêu cầu pháp lý cụ thể của từng công trình do chủ đầu tư và đơn vị tư vấn xác định theo văn bản hiện hành. Camera, ghi bài giảng, ghi hình phòng thi, ghi âm phòng hội đồng và phát trực tiếp các buổi lễ liên quan tới hình ảnh, giọng nói của học sinh, giáo viên: vị trí đặt, kênh phát, thời gian lưu và người được xem bản ghi do nhà trường quyết định theo quy định về bảo vệ dữ liệu cá nhân, với dữ liệu của trẻ em cần thận trọng hơn.

Các bài tiếp theo trong trang Giáo dục đi vào từng không gian của ba vòng trên. Nếu dự án trường học của anh chị đang ở bước thiết kế cơ sở, gửi bản vẽ cho chúng tôi để cùng xem cả ba vòng trước khi chia gói.

Related article