ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
KHOA CÔNG NGHỆ
Lê Việt Hà
ĐÀO TẠO
DựA TRÊN CÔNG NGHỆ WEB
Chuyên ngành : Công nghệ thông tin
Mã số : 1.01.10
LU ẬN VĂN THẠC s ĩ
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Hồ Sĩ Đàm
V- ì c U ; ú
Hà Nội - 2003
Dào tạo dựa trên công nẹ/lệ Web
MỞ Đ À U 3
CHƯƠNG 1. MỘT SÓ KHÁI NIỆM VÈ ĐẢO TẠO TRÊN W EB 8
ỉ . 1 Giới thiệu về đào tạo dựa trên công nghệ W eb 8
1.1.1 Lịch sử phát triến 9
1.1.2 Một số thuật ngữ liên quan tới W BT
10
1.1.3 Đ ặ c trư n g đà o tạ o d ự a trê n c ô n g n g h ệ W e b
10
1.2 Đánh giá về đào tạo dựa trên công nghệ W eb
11
1.2.1 Vai trò của WBT trong đào tạo 11
1.2.2 Ưu điểm của WBT 12
1.2.3 Nhược điểm của WBT 14
1.3 Xu hướng phát triển W B T 15
1.3.1 Tinh hình phát triển WBT trên thế giớ i 15
1.3.2 Tinh hình phát triển WBT tại ViệtNam 16
1.3.3 Tiềm năng và xu hướng phát triển cùa W B T 17
42
3.2.1 Xác định yêu cầu bài giảng
43
3.2.2 Cấu trúc nội dung khóa học 44
3.2.3 Viết kịch bản 47
3.2.4 Xây dựng dữ liệu đa phương tiệ n 50
3.2.5 Yêu cầu phần cứng 58
3.2.6 Tích hợp dừ liệu đa phương tiện 59
CHƯƠNG 4. HỆ THÒNG WBT TẠI VIỆN CNTT - ĐHQGHN
61
4.1 Mô tả nghiệp v ụ 61
4.2 Đặc điểm WBT phù hợp với Viện C N T T
62
4.2.1 Mục đích của hệ thống 63
4.2.2 Chức năng cùa hệ thống đối với học viên
63
4.2.3 Chức năng của hệ thống đổi với giáo viên và người quản trị 64
4.3 Phân tích thiết kế hệ thống W BT 64
4.3.1 Mô hình vật lý hệ thống 64
4.3.2 Sơ đồ ngữ cảnh hệ thống 66
4.3.3 Sơ đồ luồng dữ liệu và mô hình dữ liệu quan h ệ 66
4.4 Xây dựng hệ thống 71
4.5 Thử nghiệm hộ thống 72
4.6 Đánh giá chung 78
KÉT LU Ậ N 79
TÀI LIỆU THAM KHÁO 80
Dào tạo dựa trên cân (Ị nç/ié Web
MỞ ĐẦU
- Giới thiệu nguyên tắc chung xây dựng hệ thống WBT.
- Giới thiệu công nghệ triển khai WBT, trên cơ sờ đó đề xuất quy trình xây
dựng nội đung bài giảng điện từ.
Luận văn bao gồm phần mờ đầu, bốn chương nội dung và phần kết luận. Trong
Chương 1 “Đào tạo dựa trên công nghệ Web” giới thiệu các đặc điểm WBT,
đánh giá vai trò của WBT trong đào tạo và xu hướng phát triển của WBT trong
tương lai.
Chương 2 “Kiến trúc nền cho hệ thổng WBT” giới thiệu nguyên tắc' chung khi
xây dựng hệ thống WBT, nguyên tắc xây dựng bài giảng điện tử. Phần cuối chương
có đề xuất nguyên tắc sư phạm trong việc xây dựng bài giảng điện tử.
Chương 3 “WBT sử dụng công nghệ truyền thông đa phương tiện” giới thiệu các
công nghệ triển khai hộ thống WBT và đề xuất quy trình xây dựng bài giảng đa
phương tiện.
Chương 4 “Hệ thống WBT tại Viện CNTT” phân tích thiết kế sơ bộ hệ thống
WBT tại Viện Công Nghệ Thông Tin.
Phần kết luận tổng hợp những kết quả nghiên cứu chính cùa luận văn, chi ra một
số hạn chế chưa hoàn thiện. Đồng thời luận văn đề xuất một số hướng nghiên cửu
cụ thể tiếp Iheo của tác giả luận văn.
4
Dào tạo dựa trên công nẹhậ Web
LỜI CẨM ơ w
Tôi jạn 6ày tỏ [ỏng Ịịíníi trọng vả Siết ơn sâu sắc tới CPÇS-'TS yíỔSĩ^Dàm, người thầy
ẩã trực tiếp hướng dân, cho tôi níiững định íiưóng và ý Hiến rất quý báu về công nghệ
'W'Bl. 'Toi xin chân thành cảm ơn (PÇS Nguyễn Quốc Tbẩn, Ts Nguyên Việt 'Hà,
tPÇS TS Nguyên -Đình líóa, (PÇS-'TS ‘Koang cũi Tĩiànít, níiững người títẩy dã cho tôi
níiững gợi ý, chỉ cíio tôi níiững khiếm Çfiuyêt trong quá trìníi íàm íuận văn.
Tôi xịn cám ơn các thầy cô trong khoa Công Nghệ, Viện Công nghệ thông tin - <Đại
íiọc Quốc gŨL Hà Nội đã níiiệt tình giúp ấỡ tôi trong suốt quá trìníi học tập và thực íiiện
íuận văn.
Toi JQn cầm ơn gŨL đình, dồng nghiệp, 6ạn Sè đã giúp ấd và dộng viên tôi trong quá
synchronous
asynchronous
Asseessment System
platform
Learning Management System (LMS)
6
Dào tạo dựa trềỉĩ cỏn (Ị nghệ Web
Hệ quàn trị nội đung học
Hộ quàn lý học
Hình ảnh
Hội thoại truyền hình
Hội thào video
Mật khẩu
Máy chú
Máy khách
Học viên
Tên định danh
Thảo luận trực tuyến
Thư điện tử
Văn bản
Learning Content Management System (LCMS)
Learning Administration System
image
teleconferencing
video conference
password
server
client
learner
username
trên công nghệ Web. Nội dung học có thể thu được từ các Website, giáo viên và học
viên giao tiếp với nhau qua mạng dưới các hình thức như: email, thào luận trực
tuyến, diễn đàn, hội thảo video. Việc giao tiếp ớ đây có hai hình thức đồng bộ và
không đồng bộ. Giao tiếp đồng bộ chỉ những người sử dụng truv cập mạng tại cùng
một thời điểm và giao tiếp vói nhau, như thảo luận trực tuyến, hội thảo video. Giao
8
Dào tạo dựa trên cỏng nghệ Web
tiếp không đồng bộ là hình thức mà người giao liếp Iruy cập mạng tại các thời điêm
khác nhau, ví dụ email, diễn đàn.
1.1.1 Lịch sử phát triển
WBT hắt đầu sự phát triển ngay khi trang Web được xây dựng với mục đích
hướng dẫn người đọc tìm kiếm tri thức. Cuối năm 1999, Macromedia đă phát triển
Shockwave và sau đó là Flash, tạo sản phẩm WBT sẵn sàng trên môi trường máy
chú, với định dạng tài liệu được thiết kế tối ưu hoá cho Web. Ngày càng nhiều tổ
chức và cá nhân sử dụng WBT như một phương tiện đào tạo từ xa.
WBT bị ảnh hưởng bởi 3 nhân .tố phát triên về công nghệ và xã hội, bao gồm:
đào tạo từ xa (distance learning), ứng dụng máy tính trong dạy học và công nghệ
Internet.
- Đào tạo từ xa: là phương thức giáo dục trong đó học viên và người dạy bị
chi phối bởi khoảng cách về mặt địa lý. Năm 1925, khoá học qua radio đầu
tiên đã được sử dụng tại trường đại học bang Iovva, Mỹ. Những năm 1980,
công nghệ hội thảo từ xa cho phép giáo vicn và học viên nói truyện trực
tiếp với nhau bất kể từ vị trí nào. Đến năm 1990, mạng TV vệ tinh đã vươn
tới khắp toàn cầu, và công nghệ mới nhất hỗ trợ đào tạo từ xa chính là
WBT.
- ứng dụng máy tính trong dạy học: WBT được xây dựng nhằm hỗ trợ trên
nhiều kiến trúc, nhiều hệ điều hành khác nhau góp phần nâng cao hiệu quả
sử dụng máy tính trong dạy học.
- Công nghệ Internet: sự bùng nổ của Internet đã đẩy trình độ phát triền của
công nghệ truyền thông lên một bước mới. Tuy nhiỗn, chi đến khi công
khá năng hỗ trợ học viên và giáo viên giao tiếp trong quá trình học. Xét về mức độ
tương tác, có thể chia WBT làm 3 mức sau:
- Mức đơn giản:
o Tài liệu HTML tĩnh (học viên đơn thuần thực hiện việc lật trang),
o Các dạng dữ liệu thể hiện đơn giản bằng văn bản hoặc đồ hoạ,
o Không sử dụng âm thanh và video.
- Mức cơ bàn:
10
Dào lạo dựa trên công rtíỊhệ Wel>
o Sừ dụng DHTML,
o Có sử dụng (hạn chế) âm thanh và video,
o Theo dõi và quản lý các bài tự kiểm tra của học viên,
o Sử dụng nhiều dạng dừ liệu đa phương tiện như văn bản, hình ảnh,
hoạt hình trong tài liệu.
- Mức ứng dụng:
o Sử dụng hệ thống quản ỉý học,
o Sử dụng các công cụ quàn lý nội dung,
o Sử dụng nhiều dạng dữ liệu đa phương tiện,
o Sử dụng hiệu ứng hỗ trợ trang Web: DHTML và css,
o Sử dụng một số ngôn ngừ lập trình trong việc xây dựng ứng đụng
nhúng vào trang Web để tăng tính tương tác với nội dung,
o Theo dõi, đánh giá tiến trình học cùa học viên.
1.2 Đánh giá về đào tạo dựa trên công nghệ Web
WBT là một trong những chủ đề hiện đang được quan tâm nhất vì có nhiều ưu
điểm nổi bật. Mặc dù vậy, WBT không luôn là giái pháp tối ưu. Trước khi quyết
định xây dựng một hệ thống WBT, các tổ chức đều phải tìm hiểu, đánh giá chính
xác về các ưu, nhược điêm của WBT; đặc biệt là khi so sánh với các phương pháp
đào tạo khác.
1.2.1 Vai trò của WBT trong đào tạo
Hệ thống giáo dục và đào tạo chính qui đã tồn tại từ lâu và sẽ còn lại mãi. Vai trò
- Mở ra hình thức đào tạo mới rất có triển vọng bổ sung cho hình thức đào
tạo truyền thống.
- WBT giúp tiết kiệm chi phí: theo một số nghiên cứu [10,16], các phương
thức đào tạo dựa trên công nghệ, trong đó bao gồm cá WBT, có thể giám từ
40% đến 60% chi phí so với hình thức đào tạo truyền thống. Những dạng
chi phí sau có thể tiết kiệm được nhờ áp dụng WBT: chi phí đi lại, chi phí
cho các phương tiện hồ trợ học tập, chi phí quán lý đào tạo.
12
Dào tạo dựa trên cônẹ rtẹhệ Web
- WBT nâng cao chất lượng học tập: mặc dù còn là phương pháp học tập
mới mẻ, WBT đã đạt những thành công nhất định trong việc nâng cao hiệu
quà học tập.
o WBT cung cấp các kiến thức chuyên sâu,
o WBT nâng cao kỹ năng tư duy,
o WBT nâng cao tính tương tác cộng đồng,
o WBT giúp học viên khám phá một nguồn tri thức mới.
Nsoài ra, WBT còn mang lại ỉợi thế riêng cho cả học viên lẫn giáo viên và cơ sờ
triển khai đào tạo.
- Ưu điểm của WBT đối với học viên:
o Học viên có thể học với những giáo viên tốt nhất, tài liệu mới nhất,
o Học viên có thể truy nhập tới các kiến thức, thực hiện trao đổi liên
quan tới bài học bất kỳ lúc nào một cách dễ dàng, chủ động.
o WBT hỗ trợ học theo khả năng cá nhân, theo thời gian biểu tự lập, học
viên có thể chọn phương pháp học thích hợp cho riêng mình.
o Hệ thống WBT hỗ trợ giám sát và điều chỉnh phương pháp học của
học viên.
o Học viên có thể nhận được kết quả phàn hồi ngay lập tức.
o Học viên được đối xử một cách công bằng.
o Các hiệu quả tích cực khác: học viên được rèn luyện kỹ năng sử dụng
máy tính, nâng cao tính kỷ luật, tăne; cường khả năng tự học, khả năng
dạy và học, khó khăn về tiổp cận công nghệ mới. Môi trường học phân tán,
hạn chế giao tiếp mặt đối mặt của WBT cũng ảnh hưởng tiêu cực đến học
viên. WBT khó tiếp cận với một số cộng đồng học viên do yếu tố tâm lý,
văn hoá.
- WBT tiêu tốn nhiều công sức:
o Giáo viên cần nhiều thời gian chuẩn bị tài liệu.
o Tốn nhiều công sức, thời gian chuyến đổi các dạng tài liệu hiện có
sang dạng phù hợp với yêu cầu của WBT.
14
Dào tạo dựa trên công nghệ Web
o Yêu cầu học viên tập trung, nồ lực hơn trong quá trình học.
- WBT thiếu giao tiếp do tính tương tác kém.
- Các khó khăn xã hội: giáo viên cám thấy bị đe dọa, học viên coi đào tạo
như một phần thưởng, tỷ lệ bỏ học cao.
1.3 Xu hướng phát triển WBT
1.3.1 Tình hình phát triển WBT trên thế giới
Tháng 10/1999 Quốc hội Mỹ đã thành lập Uỷ ban Giáo dục dựa trên Web (Web-
based Education Commission). Từ năm 2000 tới nay, các bang ở Mỹ áp dụng nhiều
chính sách phát triển các năng lực tiềm tàng của WBT trong giáo dục sau trung học,
tập trung vào đối tượng học tại chức (học trong khi đang đi làm). Các bang xây
dựng hệ thống phân phối WBT đến học viên thông qua mô hình trường đại học ảo,
đồng thời thiết lập mô hình thư viện số nhầm hỗ trợ việc tìm kiếm thông tin của học
viên. Một số bang đầu tư vào nâng cao trình độ đội ngũ giáo viên nhằm khai thác
công nghệ mới trong WBT một cách hiệu quả hơn.
Tháng 3/2001, Uỷ ban Châu Âu đưa ra kế hoạch trị giá 13,3 tỷ USD mang tên
“ Kế hoạch Hành động WBT” (WBT Action Plan) nhằm thúc đẩy sự phát triển đào
tạo trực tuyến trong các trường đại học ở Châu Âu. Bản kế hoạch 3 năm này có mục
tiêu mờ rộng tiềm năng số hoá ờ châu Âu và giảm sự thiếu hụt nhân lực CNTT.
Công ty IDC ước đoán rằng thị trường WBT của châu Âu sẽ tăng tới 4 tỷ USD
trong năm 2004 với tốc độ tăng 96% hàng năm. Vào cuối năm 2004, 50% tổng số
mang đến một hơi thở mới cho ngành giáo dục. Không CÒĨ
1
khái niệm bàng đen
phấn trắng, tẩt cả các giáo trình, tài liệu học trực tuyến đưa lên mạng; học viên tự
học và thi mọi lúc, mọi nơi. Tuy nhiên cho đến thời điểm này dự án EduNet vẫn
đang giậm chân ở giai đoạn triển khai thực hiện.
Dự án CNTT kết hợp giừa chính phù Nhật và Việt Nam nhằm bồi dưỡng nâng
cao trình độ cho các kỹ sư CNTT Việt Nam đang trong giai đoạn thực hiện. Dự án
có mục đích là đào tạo kỹ sư CNTT theo một tiêu chuẩn chất lượng chung của thế
giới. Cuối tháng 7 năm 2003, Trung tâm sát hạch công nghệ thông tin và hỗ trợ đào
tạo (VITEC) thuộc Ban quản lý khu công nghệ cao Hoà Lạc đă tiếp nhận toàn bộ
chương trình WBT từ chính phủ Nhật Bản nhằm tổ chức các khóa đào tạo và thi sát
16
Dào tạo dựa trên công nghệ Web
hạch chứng chỉ CNTT. Tuy nhiên đến nay hệ thống vần chưa đi vào hoạt động thực
sự.
Một số tổ chức ứng dụng WBT tại Việt Nam đáng chú ý như: đại học Quổc gia
TPHCM, VDC triển khai chương trình đào tạo Hybrid WBT, chương trình CCNA
(Cisco Certificate Network Associate), Trung tâm đào tạo công nghệ thông tin -
Học viện Bưu chính Viễn thông (CDIT).
Nói chung hiện nay thông tin trên các Website dạy học trực tuyến cùa Việt Nam
còn rất nghèo nàn, hầu như không được cập nhật. WBT ở Việt Nam mới ờ nhừng
bước khởi đầu, thể hiện qua những tìm.hiểu từ bài viết trên các báo chuyên ngành.
Các ứng dụng đã triển khai còn rất ít, đều ở mức độ thử nghiệm. Một trong những
thành phần quan trọng nhất của WBT là tính năng tương tác giữa học' viên - giáo
viên thì rất hạn chế.
1.3.3 Tiềm năng và xu hướng phát triển của WBT
WBT ngày càng phát triển cả về công nghệ và ứng dụng. Những xu hướng phát
triển chung của WBT sẽ tác động mạnh mẽ đến người sừ dụng, nhà phát triển và
cung cấp dịch vụ là:
họ bằng chính hệ thống WBT. WBT có thể dùng để giới thiệu sàn phẩm,
đào tạo khách hàng sử dụng sản phẩm, so sánh chất lượng dịch vụ với các
đối thù cạnh tranh. Dự đoán của Gartner là trước năm 2005, 70% Website
của các doanh nghiệp sẽ triển khai WBT tới khách hàng.
- WBT không dây: nhờ công nghệ băng thông ngày càng mở rộng khiến việc
sự dụng thiết bị không dây trở nên phổ biến và công nghệ WBT đã sẵn
sàng phục vụ người dùng sử dụng loại thiết bị này.
18
Đào tạo dựa trên công nghệ Web
CHƯƠNG 2. KIẾN TRÚC NỀN CHO HỆ THÓNG WBT
2.1 Cấu trúc một hệ thống W BT
2.1.1 Mô hình thành phần hệ thống WBT
ƯK eưniversities Worldwide[13J đưa ra mô hình về mức logic thành phần của
một hệ thống WBT như hình (2.1):
, . , r- Vv' : - ÿ / : . £ - y . ^ ỳ »7. 'v Q ị ị ỊỊị! V
Portal
User Management Collaboration Event Management
LCMS
LMS
Assessment
'
Administration
:
Database(s)
Hình 2. L Mô hình mức logic thành phần hệ thống WBT
Trong mô hình trên ta thấy có 4 tầng liên quan đến nhau, đó là tầng cổng (Portal),
tầng dịch vụ chung (Common Services), tầng dịch vụ học (Learning Services), tầng
cơ sớ dừ liệu (Databases).
- Tầng cổng: đàm bảo điểm vào duy nhất cho phép tất cả người dùng truy
cập tới các phần liên quan cùa nền thông qua một trình duyệt Web chuẩn.
Một số hệ thống WBT kết hợp chức năng LMS với LCMS. Khi đó,
LMS phải đặt ra những hạn chế tối thiểu về cách thức đặt nội dung,
đồng thời đưa ra những phản hồi trực tiếp và chi tiết giúp người thiết
kể xây dựng nội dung khóa học.
o Hệ đánh giá: là một phần của hệ nền dùng để đánh giá kết quả học tập
của học viên theo tiêu chí nào đó bằng cách sừ dụng các công cụ khác
nhau, từ việc lựa chọn trà lời có sẵn (trắc nghiệm) cho đến những xử
lý công việc phức tạp giao cho học viên như bài tập lớn. Hệ đánh giá
cho phép cơ sở đào tạo sử dụng hầu hết cách thức đánh giá đối với
môn học bất kỳ và đảm bào chính xác, an toàn cho quá trình đánh giá.
o Hệ quản lý học: hệ thống hoạt động như một giao diện giữa nền WBT
với các hệ thống thông tin văn phòne khác đề quản trị có hiệu quả việc
thi vào, đóng học phí, và các chức năng quản lý hành chính liên quan
khác.
2 0
Dào tạo dựa trên côniỊ nghệ Web
- Tầng cơ sờ dữ liệu: tất cả giải pháp về cơ sờ dừ liệu phải cho người dùng
một lựa chọn hoàn toàn tự do về phần cứng và nhà sản xuất.
CyherClass[ 18] đề xuất sơ đồ chức năng hệ thống WBT trong hình (2.2):
Hình 2.2. Sơ đồ chức năng hệ thống WBT
21
Dào tạo dựa trên công nghẹ Web
Một số công ty khác đã đưa ra mô hình WBT ở mức độ chi tiết khác nhau nhưng
vẫn chung những nguyên tắc đã nêu. Chẳng hạn như Cisco đưa ra ở hình (2.3) dưới
dây:
— -“— Access
Employe©
A ppl ica tionTpi atform
Business « H E z n i z s n ^
Operations "Î
CSDL về nội
dung khoá học
CSDL học
viên
CSDL tài liệu
học
-A. ■feivV.rTÿ
Chuyển tải
thông tin tới
học viên
.y-’»'-;?
H ọc viên
Dừ liệu
2 2
Dào tạo (lựa trân CÔMỊ ngliệ Web
Hình 2.4. Mô hình logic hệ thốnẹ WBT
Module quản trị đào tạo (LMS)
Trung tâm hệ thống WBT là module quàn trị đào tạo. LMS có nhiệm vụ lưu trữ
và quản lý các cơ sở dử liệu (CSDL) như CSDL nội dung khoá học, CSDL học
viên, CDSL theo dõi tiến trình học.
- CSDL nội dung khoá học: mô tả thông tin về khoá học, như tên khoá học,
mã số, chi tiết về nội dung, thòi gian học.
- CSDL học viên lưu các thông tin về học viên, như: họ tên, nghề nghiệp,
địa chỉ liên lạc, tên đăng ký, mật khâu truy nhập.
- CSDL theo dõi tiến trình học: cho biết tiến trình cụ thể của học viên, nội
dung đang học, thời gian học, kết quả bài thi.
LMS thực chất là một cơ sờ dừ liệu được thay đổi để xử lý các nhiệm vụ quản trị
đào tạo. Danh sách các chức năng chính cùa LMS là:
- Quản lý các bước đăng ký học viên, truy nhập và tiến trình học.
- Quản lý khoá học và lịch học, điều khiến bảng phân công học viên, điều
dụng một Web Server. Với các dạng đữ liệu đa phương tiện đặc biệt như âm thanh
và video có thể phải dùng máy chù đặc thù kiểu Streaming Server.
2.1.2 Giao tiếp giữa người dùng và hệ thống WBT
Hoạt động giữa học viên và hệ thống WBT diễn ra như sau:
- Đăng ký học qua mạng: đây là bưức đàu tiên người đùng phải làm để Lruy
nhập hệ thống WBT. Thủ tục đăng ký yêu cầu người dùng cung cấp thông
tin cá nhân cùng tên đăng ký và mật khẩu.
- Đăng nhập hệ thống: học viên sử dụng thông tin được cấp khi đăng ký để
làm việc với hệ thống.
- Truy xuất tài liệu: dựa trên các thông tin lưu trong CSDL, học viên sẽ truy
xuất tới bài học đang dừng ờ lần học trước. Quá trình chuyền tài liệu được
thực hiện thông qua module “Chuyển tải nội dung”.
24
Copyright: Tài liệu đại học ©