Một nhóm sinh viên năm nhất khoa Công nghệ thông tin thông minh tại Asia University Vietnam vừa phát triển thành công Solar Tracker – hệ thống nhúng tự động theo dõi hướng ánh sáng mặt trời, qua đó giành giải Nhất tại cuộc thi học thuật nội bộ Asia Semicom. Điều đáng chú ý không chỉ nằm ở kết quả cuộc thi, mà ở việc sinh viên mới bước sang năm nhất đã có thể thiết kế, lắp ráp và vận hành ổn định một hệ thống kỹ thuật hoàn chỉnh.
Asia Semicom do CLB Bán dẫn tại Asia University Vietnam cơ sở Hà Nội tổ chức, với mong muốn đặt các thành viên vào bối cảnh của một dự án công nghệ thực thụ: xác định bài toán, đề xuất giải pháp, thiết kế hệ thống, xây dựng nguyên mẫu và kiểm tra khả năng vận hành. Việc sinh viên năm nhất có thể hoàn thiện một hệ thống nhúng hoạt động ổn định cho thấy cách tiếp cận đào tạo đang giúp người học tiếp cận sớm với tư duy và kỷ luật làm việc của doanh nghiệp công nghệ.
Từ bài toán năng lượng đến hệ thống điều khiển tự động
Trong nhiều hệ thống điện mặt trời lắp đặt cố định hiện nay, tấm pin thường chỉ được đặt theo một góc nhất định, không tự điều chỉnh theo chuyển động của mặt trời. Điều này khiến lượng ánh sáng thu nhận thay đổi trong ngày và hiệu suất khai thác năng lượng chưa đạt mức tối ưu.
Xuất phát từ thực tế đó, nhóm sinh viên đã phát triển Solar Tracker – hệ thống cho phép tự động điều chỉnh hướng tấm pin theo nguồn sáng, giúp tăng khả năng hấp thụ năng lượng mà không cần can thiệp thủ công.
Về mặt kỹ thuật, Solar Tracker được xây dựng theo mô hình hệ thống nhúng, dạng hệ thống phổ biến trong các dây chuyền tự động hóa và thiết bị điều khiển công nghiệp. Bộ vi điều khiển đóng vai trò trung tâm, tiếp nhận dữ liệu từ cảm biến ánh sáng, xử lý tín hiệu và điều khiển động cơ để thay đổi góc nghiêng của tấm pin theo thời gian thực. Chu trình vận hành tuân theo cấu trúc đầu vào – xử lý – đầu ra, cho phép hệ thống phản hồi linh hoạt trước sự thay đổi của môi trường.
Trong quá trình triển khai dự án, nhóm sinh viên sử dụng các phần mềm mô phỏng mạch điện tử để kiểm tra thuật toán điều khiển và luồng tín hiệu trước khi triển khai trên phần cứng thực tế. Dự án được thực hiện theo quy trình quen thuộc trong doanh nghiệp công nghệ: mô phỏng, thử nghiệm, hiệu chỉnh và đánh giá.
Theo Bùi Quang Việt An – trưởng nhóm thực hiện dự án, thách thức lớn nhất không nằm ở việc lắp ráp linh kiện, mà ở việc phải tư duy toàn bộ hệ thống như một chỉnh thể.
“Khi đưa kiến thức lập trình và điện – điện tử vào một hệ thống có thể vận hành thực tế, nhóm buộc phải hiểu rõ mối liên hệ giữa phần mềm, phần cứng và cơ cấu điều khiển. Chỉ cần một khâu xử lý sai, toàn bộ hệ thống sẽ không hoạt động như mong muốn”, Việt An chia sẻ.
Cùng quan điểm đó, Nguyễn Khánh Duy – thành viên nhóm cho rằng, nền tảng lập trình từ các học phần năm nhất, kết hợp với tư duy phản biện và kỹ năng làm việc nhóm được rèn luyện xuyên suốt trong quá trình học là yếu tố quan trọng giúp nhóm hoàn thiện sản phẩm.
“Ngay từ đầu, chúng em được hướng dẫn cách đặt câu hỏi, phân tích vấn đề và phối hợp làm việc theo nhóm, nên khi triển khai dự án, nhóm tiếp cận bài toán theo cách khoa học thay vì làm theo cảm tính”, Duy cho biết.
Theo ban tổ chức, quá trình thử nghiệm liên tục, phát hiện lỗi và điều chỉnh thuật toán giúp sinh viên làm quen với môi trường làm việc của một nhóm kỹ thuật, nơi sai số và thất bại được xem là một phần tất yếu trong chu trình phát triển sản phẩm.
Đào tạo để sinh viên làm quen sớm với quy trình thực tế
Theo đại diện khoa chuyên môn, việc sinh viên năm nhất đã có thể phát triển và vận hành một hệ thống nhúng như Solar Tracker phản ánh cách chương trình đào tạo được thiết kế theo hướng kết nối chặt chẽ giữa phần cứng và phần mềm, đồng thời đưa người học tiếp cận bài toán thực tiễn ngay từ sớm.
Ngay trong năm học đầu tiên, sinh viên ngành Công nghệ bán dẫn được trang bị nền tảng về lập trình, toán ứng dụng, công nghệ thông tin và vật lý linh kiện bán dẫn, giúp hình thành tư duy thuật toán và tư duy hệ thống. Ở các giai đoạn tiếp theo, chương trình mở rộng sang các nội dung về điện – điện tử, hệ thống nhúng, thiết kế vi mạch, AI, Internet vạn vật, robot và tự động hóa, gắn với sản xuất thông minh và quản trị vận hành.
Cấu trúc này phản ánh cách doanh nghiệp bán dẫn tổ chức nhân sự theo chuỗi thiết kế – kiểm thử – sản xuất – vận hành, nơi kỹ sư không chỉ làm việc trong một khâu đơn lẻ mà cần hiểu mối liên hệ giữa các công đoạn.
Trong bối cảnh ngành bán dẫn và các lĩnh vực công nghệ cao đòi hỏi nguồn nhân lực có khả năng tham gia công việc thực tế ngay sau khi tốt nghiệp, Asia University Vietnam hướng tới mô hình đào tạo giúp sinh viên sớm làm quen với quy trình làm việc của doanh nghiệp. Thông qua việc tiếp cận các bài toán ứng dụng, môi trường học tập gắn với thực tiễn và sự đồng hành của giảng viên, sinh viên được trang bị năng lực thích ứng và tư duy làm việc cần thiết để từng bước hòa nhập vào hệ sinh thái công nghiệp công nghệ cao.
