Từ lớp học STEM đến lập trình cho robot

Học sinh THPT được làm quen, trải nghiệm lập trình robot dưới sự hướng dẫn của các giảng viên Trường Đại học Bách khoa (Đại học Đà Nẵng). Ảnh: T.H

Đây là mô hình học qua dự án do Khoa Khoa học Công nghệ Tiên tiến (FAST), Trường Đại học Bách khoa (Đại học Đà Nẵng) tổ chức, góp phần bồi dưỡng tư duy sáng tạo, kỹ năng số và gợi mở định hướng nghề nghiệp công nghệ cho học sinh.

Học để tạo ra sản phẩm thật

Khóa STEM “Lập trình cho Mobile Robot” mùa 2 năm 2026 do Khoa Khoa học Công nghệ Tiên tiến (FAST), Trường Đại học Bách khoa (Đại học Đà Nẵng) tổ chức với sự tài trợ của Công ty Fossil diễn ra từ ngày 6/7 đến ngày 9/8/2026. Khóa học thu hút sự tham gia của 30 học sinh đến từ các trường THPT trên địa bàn thành phố.

Tại đây, học sinh không chỉ được hướng dẫn để “làm cho robot chạy” mà các em được dẫn dắt từ những kiến thức nền tảng, tìm hiểu mô hình năng lực ASK (Attitude - Skills - Knowledge), tư duy thiết kế, quy trình thiết kế kỹ thuật, nguyên lý hoạt động của robot dò mê cung và các thành phần phần cứng, phần mềm liên quan.

Đặc biệt, học sinh được tiếp cận một quy trình kỹ thuật tương đối đầy đủ, từ xác định vấn đề, hình thành ý tưởng, thiết kế, chế tạo, thử nghiệm rồi hoàn thiện. Mỗi nhóm 4-5 học sinh cùng phân công công việc, trao đổi phương án và xử lý những vấn đề phát sinh trong quá trình thực hành.

Từ những bài tập đầu tiên, học sinh lập trình cảm biến siêu âm để robot nhận biết môi trường, điều khiển động cơ, kết nối các bộ phận cơ khí, cảm biến, nguồn và mạch điều khiển. Đến tuần thứ ba, những linh kiện rời rạc bắt đầu được tích hợp thành một sản phẩm hoàn chỉnh.

Xuất sắc giành hạng Nhất về thành tích trong khóa học, Lương Phú Hưng, học sinh lớp 12/4, Trường THPT Nguyễn Thượng Hiền (phường Hoà Khánh) chia sẻ, trước khi tham gia khóa học này Hưng từng tham gia một số hoạt động, cuộc thi về lập trình và robot.

Tuy nhiên, theo Hưng, trải nghiệm tại khóa học của FAST có nhiều điểm khác biệt khi em được học sâu hơn về nguyên lý hoạt động của linh kiện điện tử, lập trình mạch bằng ngôn ngữ C và các kỹ năng cốt lõi cần thiết trước khi bước vào đại học.

Không chỉ lập trình được một robot hoạt động đúng, khi chương trình gặp lỗi, Hưng cùng các thành viên trong nhóm quan sát dữ liệu từ cảm biến, theo dõi sai số của động cơ, thảo luận phương án xử lý và tìm đến người hướng dẫn khi gặp vấn đề khó. Quá trình đó giúp Hưng hiểu rõ hơn những thử thách khi theo đuổi lĩnh vực STEM và có cái nhìn rõ hơn về hướng đi của bản thân trong tương lai.

Sau hơn một tháng học tập, trải nghiệm, nhiều học sinh đã định hình rõ hơn hướng đi của bản thân trong tương lai. Ảnh: T.H

Từ trải nghiệm đến định hướng tương lai

TS. Lê Quốc Huy, giảng viên Khoa Khoa học Công nghệ Tiên tiến, khóa STEM cho biết: “Lập trình cho Mobile Robot” dạy các em từ mô hình năng lực và các kỹ năng mềm cần thiết trong thế kỉ 21, tư duy thiết kế (Design Thinking) và quy trình thiết kế kỹ thuật, nguyên lý hoạt động của robot dò mê cung, từ các thành phần phần cứng (cảm biến, động cơ, mạch điều khiển công suất, vi điều khiển Arduino) cho đến phần mềm và thuật toán dò mê cung.

Điểm khác biệt nhất của khóa học này là dạy các em từ bước đầu về tư duy thiết kế cho đến áp dụng quy trình thiết kế kỹ thuật để thiết kế, chế tạo và thử nghiệm một hệ thống nhúng điển hình là robot dò mê cung. Bên cạnh kiến thức kỹ thuật, việc tổ chức học theo nhóm còn tạo điều kiện để học sinh rèn luyện kỹ năng giao tiếp, lập kế hoạch, quản lý thời gian và làm việc cùng nhau.

Theo TS. Lê Quốc Huy, các nội dung và hoạt động thực tế của khóa học được thiết kế ở mức độ phù hợp với học sinh cấp 3, giúp học sinh phát triển được năng lực thông qua kết hợp kiến thức, thái độ, kỹ năng. Đây là những năng lực khó có thể có được nếu học sinh chỉ tiếp cận STEM qua lý thuyết.

Thực tế sau khóa học cho thấy sự thay đổi khá rõ ở nhiều học sinh. Sau vài tuần, học sinh trở nên tự tin, chủ động trao đổi và tích cực hơn khi làm việc nhóm.

Nguyễn Trung Hiếu, học sinh lớp 12 Trường THPT Thái Phiên chia sẻ, trước khi tham gia khóa học này, Hiếu từng tìm hiểu về robot và lập trình. Sau hơn một tháng tham gia khóa học, điều Hiếu nhận thấy rõ nhất là khả năng làm việc với các thành viên trong nhóm, tối ưu mã lập trình và thiết kế mô hình robot được cải thiện.

Có thời điểm Hiếu gặp khó khăn trong việc tính toán thuật toán và tìm cách tối ưu hình dáng robot. Nhưng thay vì chỉ chờ hướng dẫn, Hiếu cùng các bạn tìm cách giải quyết vấn đề.

Khi robot lần đầu hoạt động đúng như mong muốn, Hiếu cảm thấy tự hào bởi thành quả đó không phải của riêng một người mà là kết quả hợp tác của cả nhóm. “Khóa học giúp em hiểu thêm về sở trường của mình và từ đó hướng đến, theo đuổi ngành công nghệ trong tương lai”, Hiếu chia sẻ.

Theo TS. Lê Quốc Huy, việc đưa học sinh THPT tiếp cận sớm các lĩnh vực như vi mạch bán dẫn, IoT, AI và robot có ý nghĩa ở cả hai khía cạnh. Một mặt, những học sinh đã có đam mê được tạo thêm môi trường để phát triển. Mặt khác, với những em chưa xác định rõ hướng đi, trải nghiệm thực tế giúp các em kiểm chứng sở thích và năng lực trước khi lựa chọn ngành học.

Trường đại học có thể tiếp tục hỗ trợ các trường THPT thông qua việc hướng dẫn giáo viên và học sinh về tư duy thiết kế, quy trình thiết kế, phương pháp phát triển kỹ năng; đồng thời mở rộng cơ hội để học sinh được tiếp cận phòng thí nghiệm, thiết bị của trường đại học.