TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
BỘ MÔN KHOA HỌC MÁY TÍNH
TRẦN LÊ THANH 1211068
TÌM HIỂU VỀ MOBILE-LEARNING VÀ
CÁC NGUYÊN LÝ KHOA HỌC
TRONG MOBILE-LEARNING TIỂU LUẬN MÔN HỌC
PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN
GS.TSKH HOÀNG VĂN KIẾM
KHÓA 2012
i
Mục Lục
CHƢƠNG 1 MỞ ĐẦU 1
1.1 Khoa học và phƣơng pháp nghiên cứu khoa học 1
1.2 40 nguyên tắc về phát minh, sáng tạo : 7
CHƢƠNG 2 MOBILE-LEARNING. 32
2.1 Giới thiệu về học tập di động : 32
2.2 Lịch sử hình thành: 32
2.3 Tình hình M-Learning hiện nay: 33
CHƢƠNG 3 CÁC NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO ÁP DỤNG TRONG QUÁ TRÌNH
HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA HỌC TẬP DI ĐỘNG. 35
3.1 Nguyên tắc kết hợp : 35
3.2 Nguyên tắc tách riêng : 36
3.3 Nguyên tắc sử dụng màu sắc : 36
3.4 Nguyên tắc năng động : 37
3.5 Nguyên tắc trung gian: 37
3.6 Nguyên tắc quan hệ phản hồi: 37
3.7 Nguyên tắc tự phục vụ: 38
3.8 Nguyên tắc sao chép: 38
3.9 Nguyên tắc thay thế sơ đồ cơ học: 38
3.10 Nguyên tắc rẻ thay cho đắt: 39
3.11 Nguyên tắc dự phòng: 39
CHƢƠNG 4 TỔNG KẾT VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN CỦA M-LEARNING TRONG
TƢƠNG LAI. 40
ii
4.1 Tổng kết về M-Learning : 40
4.2 Tƣơng lai của M-Learning : 41
động nghiên cứu khoa học, là loại hoạt động đƣợc vạch sẳn theo một mục tiêu xác định
và đƣợc tiến hành dựa trên những phƣơng pháp khoa học. Tri thức khoa học không
phải là sự kế tục giản đơn các tri thức kinh nghiệm, mà là sự tổng kết những tập hợp số
liệu và sự kiện ngẫu nhiên, rời rạc để khái quát hóa thành cơ sở lý thuyết về các liên hệ
bản chất.
1.1.2 Phƣơng pháp nghiên cứu khoa học là gì :
Nghiên cứu khoa học là một hoạt động xã hội, hƣớng vào việc tìm kiếm những
điều mà khoa học chƣa biết hoặc là phát hiện bản chất sƣ vật, phát triển nhận thức khoa
2
học về thế giới hoặc là sáng tạo phƣơng pháp mới và phƣơng tiện kỹ thuật mới để cải
tạo thế giới.
Có nhiều cách phân loại nghiên cứu khoa học. Ở đây ta đề cập đến phân loại
theo chức năng nghiên cứu và theo tính chất của sản phẩmtri thức khoa học thu đƣợc
nhờ kết quả nghiên cứu
1.1.3 Phân loại các phƣơng pháp nghiên cứu khoa học :
1.1.3.1 Phân loại theo chức năng nghiên cứu :
- Nghiên cứu mô tả
- Nghiên cứu giải thích
- Nghiên cứu dự báo
- Nghiên cứu sang tạo
1.1.3.2 Phân loại theo sản phẩm nghiên cứu :
- Nghiên cứu cơ bản
- Nghiên cứu ứng dụng
- Nghiên cứu triển khai 3
S có lẽ là P
S đang là P
S chắc chắn là P
Phán đoán theo lƣợng
Phán đoán chung
Phán đoán riêng
Mọi S là P
Một số S là P
4
Phán đoán đơn nhất
Duy có S là P
Phán đoán phức hợp
Phán đoán liên kết
Phán đoán lựa chọn
Phán đoán có điều kiện
Phán đoán tƣơng đƣơng
S vừa là P1 vừa là P2
S hoặc là P1 hoặc là P2
Nếu S thì P
S khi và chỉ khi P
Phân loại các phán đoán
c) Suy luận :
Theo logic học, suy luận là một hình thức tƣ duy, từ một hay một số phán
đoán đã biết (tiên đề) đƣa ra một phán đoán mới (kết đề). Phán đoán mới chính là giả
thuyết khoa học. Có ba hình thức suy luận : suy luận diễn dịch, suy luận quy nạp và
loại suy.
- Bƣớc 4: Xây dựng cơ sở lý luận
- Bƣớc 5: Thu thập dữ liệu
- Bƣớc 6: Phân tích & bàn luận kết quả xử lý thông tin
- Bƣớc 7: Tổng hợp kết quả, kết luận, khuyến nghị
1.1.5 Vấn đề khoa học :
1.1.5.1 Định nghĩa :
Vấn đề khoa học (Scientific Problem) cũng đƣợc gọi là vấn đề nghiên cứu
(research problem) hoặc câu hỏi nghiên cứu là câu hỏi đƣợc đặt ra khi ngƣời nghiên
cứu đứng trƣớc mâu thuẫn giữa tính hạn chế của tri thức khoa học hiện có với yêu cầu
phát triển tri thức ở cấp độ cao hơn.
1.1.5.2 Phân loại :
Nghiên cứu khoa học luôn tồn tại hai vấn đề :
+ Vấn đề về bản chất sự vật đang tìm kiếm
6
+ Vấn đề về phƣơng pháp nghiên cứu để làm sáng tỏ về lý thuyết và thực
tiễn nhƣ những vấn đề thuộc lớp thứ nhất.
1.1.5.3 Các tình huống vấn đề :
Có ba tình huống : Có vấn đề, không có vấn đề, giả vấn đề đƣợc cho trong
hình dƣới đây :
1.1.5.4 Các phƣơng pháp phát hiện vấn đề khoa học :
Có sáu phuơng pháp cơ bản:
a) Tìm những kẻ hở, phát hiện những vấn đề mới
b) Tìm những bất đồng
c) Nghĩ ngƣợc lại những quan niệm thông thƣờng
d) Quan sát những vƣớt mắc thực tế
e) Lắng nghe lời kêu ca phàn nàn
f) Cảm hứng : những câu hỏi bất chợt xuất hiện khi quan sát sự kiện nào đó.
8
- Nguyên tắc tách khỏi thƣờng hay dùng với các nguyên tắc : 1.Phân nhỏ, 3. Phẩm
chất cục bộ, 5. Kết hợp, 6. Vạn năng, 15. Nguyên tắc linh động …
Minh họa các ứng dụng (thuận toán) dựa vào nguyên tắc trên
- Hệ thống ERP cũng áp dụng nguyên tắc trên : Do hệ thống bao gồm nhiều Module
(phân hệ), mỗi phân hệ có thể sử dụng riêng cho từng yêu cầu nhƣ : Phân hệ Kế toán
có thể dùng riêng cho lãnh vực kế toán, phân hệ nguồn nhân lực , phân hệ sản xuất …
Khi đó công ty có thể dùng toàn bộ hệ thống cho công việc của mình, nhƣng cũng có
thể dùng một hay một vài module nào đó cần thiết cho công việc của mình thôi để
giảm bớt chi phí .
- Tƣong tự ta cũng áp dụng nguyên tắc trên trong việc tìm khóa của một quan hệ
(dựa trên tập phụ thuộc hàm). Khi đó ta sẽ tách một phần (đại diện) phụ thuộc hàm có
vòng lặp (circle) ra khỏi tập phụ thuộc hàm, rồi tìm khoá trên phận phụ thuộc hàm còn
lại, sau đó ta lần lƣợt thay thế các thuộc tính trong phần tách ra chỉ lấy “vế trái” ( mà có
thuộc tính vế phải nằm trong danh sách các thuộc tính khóa) với danh sách khóa vừa
tìm ra, ta sẽ có danh sách khóa thật sự của quan hệ.
Vd : F={a,b,c,d}
a->b
b->a
c->d
Ta tách phụ thuộc hàm “a->b” hay “b->a” ra khỏi danh sách phụ thuộc hàm, giả sử
ta tách “a->b”. Khi đó danh sách còn lại là : b->a; c->d. Sẽ có khóa là b,c. sau đó ta lấy
a trong phụ thuộc hàm “a->b” thay thế với b ta sẽ có danh sách khóa là b,c và a,c. Áp
dụng nguyên tắc trên ta sẽ tránh đƣợc việc đệ quy đi tìm khóa rất mất thời gian, nếu
không khéo rất dễ bị lúp chƣơng trình …
1.2.3 Nguyên tắc phẩm chất cục bộ :
Nội dung :
- Chuyển đối tƣợng (hay môi trƣờng bên ngoài, tác động bên ngoài) có cấu trúc
đồng nhất thành không đồng nhất.
10
- Giảm bậc đối xứng, ví dụ, chuyển từ hình tròn sang hình ôvan, hình vuông sang
hình chữ nhật
- Thủ thuật này rất có tác dụng trong việc khắc phục tính ì tâm lý, cho rằng các đối
tƣợng phải có tính đối xứng.
- Khi đối tƣợng chuyển sang dạng ít đối xứng hơn, có thể làm xuất hiện những tính
chất mới lới hơn. Ví dụ tận dụng hơn về nguồn tài nguyên, không gian …
- Nguyên tắc đối xứng, có thể nói là trƣờng hợp riêng của 3. nguyên tắc phẩm chất
cục bộ.
Ứng dụng trong tin học :
+ Ví dụ : Kiểu biến số nguyên (byte, word, unsigned int) chỉ bao gồm các số
nguyên dƣơng, không có tính đối xứng (có cả âm lẫn dƣơng,nhƣ dùng kiểu integer hay
longint), nhƣng trong thực tế rất nhiều lúc ta chỉ làm việc trên những số dƣơng, rõ rang
khai báo kiểu này ta đã tiết kiệm đƣợc bộ nhớ và làm cho chƣơng trình trong sáng và
linh động hơn.
1.2.5 Nguyên tắc kết hợp
Nội dung :
- Kết hợp các đối tƣợng đồng nhất hoặc các đối tƣợng dành cho các đối tƣợng kế
cận.
- Kết hợp về mặt thời gian các hoạt động đồng nhất hoặc kế cận.
Nhận xét :
- “Kế cận“ở đây không nên chỉ hiểu là gần nhau về mặt vị trí hay chức năng, mà
nên hiểu là có quan hệ với nhau, bổ xung cho nhau… Do vậy có thể kết hợp các đối
tƣợng “ngƣợc nhau” (ví dụ : bút chì kết hợp với tẩy).
- Đối tƣợng mới đƣợc tạo nên do sự kết hợp, thƣờng có những tính chất, khả năng
mà đối tƣợng riêng rẽ chƣa từng có. Điều này có nguyên nhân sâu xa là lƣợng đổi thì
chất cũng đổi và do tạo đƣợc sự thống nhất của các mặt đối lập.
12
- Điện thoại di động : Ngoài chức năng nghe và nhận cuộc gọi, nó còn có thể nghe
nhạc MP3, chơi game, nghe FM, chụp hình, quay phim và truy cập Wap …
- Ổ USP ngòai việc lƣu trử dữ liệu nó còn có thể nghe nhạc, ghi âm, học ngoại ngữ
…
1.2.7 Nguyên tắc chứa trong
Nội dung :
- Một đối tƣợng đƣợc đặt bên trong đối tƣợng khác và bản thân nó lại có thể chứa
những đối tƣợng khác …
- Một đối tƣợng chuyển động xuyên suốt bên trong đối tƣợng khác
Nhận xét :
- “Chứa trong ” cần phải hiểu theo nghĩa rộng, không chỉ đơn thuần theo nghĩa
không gian. Ví dụ : Khái niệm này nằn trong khái niệm khác, lý thuyết này nằm trong
lý thuyết khác …
- Nguyên tắc chứa trong là trƣờng hợp riêng, cụ thể hóa của 3. Nguyên tắc phẩm
chất cục bộ.
- Nguyên tắc này thƣờng hay dùng với nguyên tắc 1. nguyên tắc phân nhỏ,
2.Nguyên tắc tách khỏi, 5.Nguyên tắc kết hợp, Nguyên tắc vạn năng, 15. Nguyên tắc
vạn năng ….
- Nguyên tắc chứa trong làm cho các đối tƣợng có thêm những tính chất mới mà
trƣớc đây chƣa từng có nhƣ : gọn hơn, tăng độ an toàn, bên vững, tiết kiệm năng lƣợng,
linh động hơn …
Ứng dụng trong tin học :
- Folder : Folder này có thể chứa những Folder con khác và tiếp tục nhƣ vậy những
Folder khác lại chứa những Folder con khác nữa. Việc thiết kế theo nguyên tắc chứa
trong này làm cho việc lƣu trữ trong sáng,gọn gàng, dễ dùng và dễ quản lý.
- Trong lập trình hƣớng đối tƣợng thì tính chất kế thừa cũng áp dụng nguyên tắc
chứa trong. Phƣơng thức, dữ liệu của đối tƣợng đƣợc kế thừa sẽ có trong (“chứa
14
1.2.10 Nguyên tắc thực hiện sơ bộ
Nội dung :
- Thực hiện trƣớc sự thay đổi cần có, hoàn toàn hoặc từng phần đối với đối tƣợng.
- Cấn sắp xếp đối tƣợng trƣớc, sao cho chúng có thể hoạt động từ vị trí thuận lợi
nhất, không mất thời gian dịch chuyển .
Nhận xét :
- Từ “thay đổI” cần hiểu theo nghĩa rộng.
- Có những việc, dù thế nào cũng cần phải thực hiện trƣớc đi một phần hoặc toàn
bộ và sẽ đƣợc lợi hơn so với thực hiện ở hiện tại (theo nghĩa tƣơng đối)
- Ting thần của nguyên tắc này là trƣớc khi làm việc gì ta cần phải chuẩn bị trƣớc
một cách toàn diện, chu đáo và thực hiện trƣớc những gì có thể thực hiện đƣợc -
“chuẩn bị tốt là một nửa của sự thành công”.
Ứng dụng trong tin học :
- Trong máy dịch : Trƣớc khi dịch ta phải phân tích ngữ nghĩa của đoạn văn hay
văn bản trƣớc …
- Trong viện phân loại văn bản dạng Html : ta phải xóa các Tag Html của văn bản
trƣớc khi phân loại. Điều sẽ tránh khỏi nhầm lẫn trong việc phân loại do thông tin trong
các Tag Html (“những thông tin không cần thiết”) và sẽ làm giảm thới gian khi phân
loại do chỉ phân loại trên nội dung chính…
- Trong lãnh vực khai khoáng dữ liệu, ta cần áp dụng thuật toán Apriori-Tid, chúng
ta biến dữ liệu sang dạng (O,I,R) để làm dữ liệu đầu vào cho thuật toán. ( ví dụ áp dụng
trong phân tích dữ liệu của siêu thị).
1.2.11 Nguyên tắc dự phòng
Nội dung :
- Bù đắp độ tin cậy không lớn của đối tƣợng bằng cách chuẩn bị các phuơng tiện
báo động, ứng cứu, an toàn.
15
1.2.13 Nguyên tắc đảo ngƣợc
Nội dung :
- Thay vì hành động theo nhu cầu của bài toán, hành động ngƣợc lại (ví dụ không
làm nóng mà làm lạnh đối tƣợng).
- Làm phần chuyển động của đối tƣợng (hay mội trƣờng bên ngoài) thành đứng
yên và ngƣợc lại phần đứng yên thành chuyển động.
- Lật ngƣợc đối tƣợng
Nhận xét :
- Việc xét khả năng lật ngƣợc vấn đề, trên thật tế là xem xét “nữa kia” của hiện
thực khách nhằm mục đích tăng tính bao quát, toàn diện, đầy đủ và khắc phục tính ì
tâm lý.
- Về mặt suy nghĩ, khi giải bài toán cho trƣớc (bài toán thuận), ngƣời giải nên xem
xét giải quyết bài toán ngƣợc và khả năng đem lại lợi ích của việc giải ngƣợc trong
những điều kiện, hoàn cảnh cụ thể nào, để tận dụng nó.
Ứng dụng trong tin học :
- Trong lãnh vực đồ thị, khi yêu cầu chứng minh hai đồ thị liên thông nhau, ta
thƣờng giả sử ngƣợc lại là chúng không liên thông và ta đi chứng minh điều này vô lý
(hay không thể xảy ra).
Đây cách chứng minh phản chứng rất thƣờng dùng trong Toán và Tin.
- Trong bài toán mật mã, nội dung của văn ban thật thƣờng bị ảm hóa thành những
ký tự khác trƣớc khi lƣu trữ, Một trong những cách này là đảo ngƣợc ký tự này thành
ký tự khác bằng bảng tổng quát để định nghĩa sự thay thế đƣợc tạo ra.
1.2.14 Nguyên tắc cầu (tròn) hóa :
Nội dung :
- Chuyển những phần thẳng của đối tƣợng thành cong, mặt phẳng thành mặt cầu,
kết cấu hình hộp thành kết cấu hình cầu.
17
Ứng dụng trong tin học :
- Kiểu đối tƣợng trong lập trình hƣớng đối tƣợng : Nó có thể chứa đƣợc mọi kiểu
dữ liệu, tức tại thời điểm này nó có thể là Integer, nhƣng ở thời điểm khác nó có thể là
string …
- Máy tính xách tay : Có thể sử dụng ở nhà hay di chuyển khỏi nhà , cơ quan …
- Mạng máy tính : Cho phép truy cập dữ liệu không cần phải nối dây (theo cách
hiểu nối dây vật lý) Wireless khi cần nhƣ đi xa, công tác cũng nhƣ cho phép kết nối
dùng dây (theo nghĩa vật lý) khi cần. Tính linh động rất cao.
- ERP : Có thể dùng từng Module (Phân hệ) hay toàn bộ tùy theo yêu cầu hay mục
đích của từng doanh nghiệp.
1.2.16 Nguyên tắc tác động bộ phận và dƣ thừa
Nội dung :
- Nếu nhƣ khó nhận 100% hiệu quả cần thiết, nên nhận ít hơn hay nhiều hơn “một
chút”. Lúc đó bài toán có thể trở nên đơn giản hơn.
Nhận xét :
- Từ “một chút“ở đây phải hiểu linh động, không nhất định phải quá nhỏ, “không
đáng kể”, miễn sao bài toán trở nên dễ giải hơn.
- Tinh thần chung của nguyên tắc này là không nên quá cầu toàn, chờ đợi các điều
kiện lý tƣởng.
- Về cách tiếp cận, nếu giải chính bài toán thì quá khó, khi đó ta có thể giảm bớt
yêu cầu để bài toán dễ giải hơn, mặc dù kết quả không hoàn toàn nhƣ mong muốn.
Ứng dụng vào tin học :
- Khi tính tích phân xác định của một hàm số f(x) liên tục trong đoạn [a,b], không
mất tính tổng quát ta giả sử đã biết chặn trên k của f(x) trong đoạn[a,b] và f(x)>0 với
mọi x thuộc [a,b]. Theo lý thuyết tích phân, chúng ta đều biết rằng, tích phân của f(x)
trên đoạn [a,b] chính là phần diện tích hình bôi đen sau. Để tính tích phân ta đi tính
19
diện tích của hình đó, tuy nhiên để tính chính xác diện tích đó rất khó nên ta chỉ tính
- Thay vì sử dụng các bộ phận rung cơ học, dùng các bộ rung áp điện
- Sử dụng siêu âm kết hợp với trƣờng điện từ.
1.2.19 Nguyên tắc tác động theo chu kỳ
Nội dung :
- Chuyển tác động liên tục thành tác động chu kỳ (xung)
- Nếu đã có tác động chu kỳ, hãy thay đổi chu kỳ
- Sử dụng thời gian giữa các xung để thực hiện tác động khác
Ứng dụng trong tin học :
- Lấy thời gian khi CPU rãnh, để cho phép chạy multitask (hay đa tiến trình “multi
proceses”)
1.2.20 Nguyên tắc tác động hữu hiệu
Nội dung :
- Thực hiện công việc một cách liên tục (tất cả các phần của đối tƣợng cần luôn
làm việc ở chế độ đủ tải).
- Khắc phục vận hành không tải và trung gian
- Chuyển chuyển động tịnh tiến sang chuyển động quay.
Nhận xét :
- Máy móc sinh ra là để làm việc và đem lại lợi ích, vậy phải cải thiện sao cho đến
từng bộ phận của máy đều hoạt động đem lại lợi ích ở mức cao nhất nếu có thể. Điều
này thể hiện ở việc tăng năng suất, hiệu quả, tiết kiệm thời gian, tăng tính tƣơng hợp,
độ bền, tuổi thọ …
- Nguyên tắc này hay đƣợc dùng với các nguyên tắc nhƣ : 1.Nguyên tắc phân nhỏ,
2.Nguyên tắc tách khỏI, 3.Nguyên tắc phẩm chất cục bộ, 5.Nguyên tắc kết hợp ….
21
Ứng dụng trong tin học :
- Dùng cơ chế Grid Computing : Tận dụng tài nguyên của các máy trong hệ thống
rãnh rỗi, để thực hiện một công việc nào đó.
- Thiết kế máy tính Server cho phép chạy liên tục 24/24 ngày này sang ngày khác.