BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
NGUYỄN THỊ BÊ
XÂY DỰNG HỆ THỐNG HỖ TRỢ ĐÀO TẠO
NGHỀ TRỰC TUYẾN TẠI TRUNG TÂM GIÁO DỤC
THƯỜNG XUYÊN HƯỚNG NGHIỆP QUI NHƠN
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
Đà Nẵng - Năm 2012
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
NGUYỄN THỊ BÊ
XÂY DỰNG HỆ THỐNG HỖ TRỢ ĐÀO TẠO
NGHỀ TRỰC TUYẾN TẠI TRUNG TÂM GIÁO DỤC
THƯỜNG XUYÊN HƯỚNG NGHIỆP QUI NHƠN
Chuyên ngành: KHOA HỌC MÁY TÍNH
Mã số: 60.48.01
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Võ Trung Hùng
Đà Nẵng - Năm 2012
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi và dưới sự hướng
dẫn của PGS.TS Võ Trung Hùng.
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và mọi tham khảo điều
được trích dẫn và ghi gõ nguồn gốc.
Mọi sao chép không hợp lệ, quy phạm quy chế đào tạo hay gian trá tôi xin
chịu hoàn toàn trách nhiệm.
Tác giả
Nguyễn Thị Bê
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN...........................................................................................................i
LỜI CAM ĐOAN....................................................................................................ii
MỤC LỤC............................................................................................................... iii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT.........................................v
DANH MỤC BẢNG...............................................................................................vi
.................................................................................................................................. vi
DANH MỤC HÌNH...............................................................................................vii
MỞ ĐẦU................................................................................................................10
1.Lý do chọn đề tài.................................................................................................10
2.Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu......................................................................11
3.Đối tượng và phạm vi nghiên cứu......................................................................11
4.Phương pháp nghiên cứu....................................................................................11
5.Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận văn.......................................................12
6.Đặt tên đề tài.......................................................................................................12
7.Bố cục luận văn...................................................................................................12
AICC
:
Aviation Industry CBT Committee
API
:
Application Programming Interface
CMS
:
Course Management System
CNTT
:
Công nghệ thông tin
CSDL
:
Cơ sở dữ liệu
:
Learning Content Management System
LMS
:
Learning Management System
LOD
:
Lecture On Dement
PDA
:
Personal Digital Assistant
PDF
:
Portable Document Format
PHP
:
Extensible Markup Language
VOIP
:
Voice over Internet Protocol
W3C WCAG:
World Wide Web Consortium Web Content Accessibility
Guidelines
WYSIWYG :
What you see is What you get
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. So sánh phương pháp đào tạo truyền thống với Learning.................28
Bảng 1.1. Bảng CSDL User...................................................................................75
Bảng 1.2. Bảng CSDL Role...................................................................................75
Bảng 1.3. Bảng CSDL Course...............................................................................76
Bảng 1.4. Bảng CSDL Course_categories............................................................76
Bảng 1.5. Bảng CSDL Assignments......................................................................77
Bảng 1.6. Bảng CSDL quiz....................................................................................77
Bảng 1.7. Bảng CSDL grade.................................................................................78
Hình 1.1. Biểu đồ Use-Case quản trị hệ thống.....................................................62
Hình 1.2. Biểu đồ Use-Case giáo viên...................................................................63
Hình 1.3. Biểu đồ Use-Case học viên....................................................................63
Hình 1.1. Mô hình khái niệm của hệ thống..........................................................69
Hình 1.1. Biểu đồ hoạt động Tổ chức ngân hàng câu hỏi...................................70
Hình 1.2. Biểu đồ hoạt động Tổ chức thi - kiểm tra và tạo đề thi - kiểm tra.....71
Hình 1.3. Biểu đồ hoạt động Làm bài thi - kiểm tra và Xem kết quả................72
Hình 1.4. Biểu đồ hoạt động nộp bài tập..............................................................73
Hình 1.6. Biểu đồ triển khai hệ thống..................................................................74
Hình 1.2. Mô hình triển khai eLearning..............................................................79
Hình 1.3. Mô hình xây dựng hệ thống eLearning................................................80
Hình 1.5. Giao diện phần mềm đóng gói bài giảng theo chuẩn Scorm-eXe......81
Hình 1.1. Qui trình đăng ký vào hệ thống............................................................82
Hình 1.1. Liên kết đến một trang tài nguyên.......................................................83
Hình 1.2. Thêm một hoạt động vào bài học.........................................................84
Hình 1.3. Giao diện trình bày nội dung bài học đóng gói theo chuẩn Scorm....84
Hình 1.4. Giao diện phần mềm chuyển đổi sang file .pdf...................................85
Hình 1.5. Thêm một tài nguyên vào hệ thống......................................................85
Hình 1.6. Giao diện của phần mềm CamStudio..................................................86
Hình 1.1. Tạo các kiểu câu hỏi trong bài học.......................................................87
Hình 1.2. Cấu trúc bài học....................................................................................88
Hình 1.3. Giao diện bài học...................................................................................88
Hình 1.4. Thực hiện giao bài tập lớn....................................................................89
Hình 1.5. Cho điểm và nhận xét một bài tập lớn.................................................89
Hình 1.6. Soạn thảo nội dung câu hỏi kiểm tra...................................................90
Hình 1.1. Các dạng trao đổi thông tin..................................................................91
Hình 1.2. Thêm một hoạt động vào hệ thống.......................................................91
Hình 1.3. Thêm một diễn đàn...............................................................................92
1. Lý do chọn đề tài
Trong những năm gần đây, sự phát triển không ngừng của công nghệ thông tin
nói chung và Internet nói riêng đã mang lại những thay đổi đáng kể trong cuộc
sống. Internet đã thật sự là môi trường thông tin liên kết mọi người trên toàn thế
giới gần lại với nhau, cùng chia sẻ những vấn đề mang tính toàn xã hội.
Tận dụng môi trường Internet, xu hướng phát triển của các phần mềm hiện
nay là xây dựng các ứng dụng có khả năng chia sẻ cao, vận hành không phụ thuộc
vào vị trí địa lý cũng như hệ điều hành; tạo điều kiện cho mọi người có thể trao đổi,
tìm kiếm thông tin, học tập một cách dễ dàng và thuận tiện.
Thực tế cho thấy việc giảng dạy ở các trường, cũng như việc học tập của
người học đang gặp nhiều khó khăn. Việc xây dựng một mô hình giảng dạy, đào tạo
trên Internet với việc ứng dụng mã nguồn mở là thật sự cần thiết, nó sẽ giúp cho
người học giảm thiểu được những khó khăn trong quá trình học tập cũng như trong
quá trình giảng dạy, từ đó nâng cao chất lượng dạy học ở các trường. ELearning là
một trong những giải pháp đó.
Khái niệm eLearning ra đời đã đánh dấu bước ngoặt mới trong việc áp dụng
công nghệ thông tin và truyền thông vào lĩnh vực giáo dục và đào tạo. Đây là một
trong những ứng dụng điển hình dựa trên Web và Internet. Hệ thống này có thể
được coi là một giải pháp tổng thể dùng các công nghệ máy tính để quản lý: học
viên, giảng dạy theo yêu cầu (Lecture On Demand-LOD), các lớp học được tổ chức
theo lịch trình đồng bộ, lớp học qua vệ tinh, các phòng lab đa phương tiện hỗ trợ
thiết kế bài giảng, thư viện điện tử, nhóm học tập (Groupwave) cho phép trao đổi
thông tin giữa các học viên, giữa học viên với giáo viên và giữa các giáo viên với
nhau. Lúc này việc học không chỉ bó cụm cho học sinh, sinh viên ở các trường học
mà dành cho tất cả mọi người, không kể tuổi tác, không có điều kiện trực tiếp đến
trường, … Đây chính là chất xúc tác đang làm thay đổi toàn bộ mô hình học tập
trong thế kỉ này - cho học sinh, sinh viên, viên chức và cho nhiều loại đối tượng
- 11 tiềm năng khác như bác sĩ, y tá và giáo viên - thực tế là cho bất cứ ai mong muốn
- 12 eLearning, nghiên cứu một số mã nguồn mở, nghiên cứu một số hệ thống đào tạo
trực tuyến, thực trạng dạy học ở Việt Nam. Phương pháp mô hình hóa: đề xuất mô
hình eLearning cho Trung tâm GDTX - HN Qui Nhơn. Phương pháp thực nghiệm:
thử nghiệm với mã nguồn mở, xây dựng hệ thống thử nghiệm đào tạo nghề tại
Trung tâm GDTX - HN Qui Nhơn và cuối cùng là phát triển cho một môn học hoàn
chỉnh. Cả ba phương pháp đã giúp tôi có cái nhìn chung nhất về một hệ thống
eLearning, từ đó đưa ra được một mô hình eLearning cụ thể hơn cho Trung tâm.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận văn
Việt Nam đang trong giai đoạn đẩy mạnh công nghiệp hóa, hiện đại hóa và hội
nhập sâu rộng với thế giới trên tất cả các lĩnh vực. Một trong những nhân tố quan
trọng để đạt được mục tiêu trên là xây dựng một xã hội học tập, được đào tạo liên
tục, tự học, học ở trường, học trên mạng, thường xuyên trau dồi kỹ năng, kiến thức,
phát triển trí tuệ và sáng tạo. Trong đó, đào tạo trực tuyến (eLearning) là một trong
những giải pháp có nhiều tiềm năng và hứa hẹn đem lại hiệu quả cao thông qua ứng
dụng CNTT và truyền thông trong giáo dục. Với đề tài là “Xây dựng hệ thống hỗ
trợ đào tạo nghề trực tuyến tại Trung tâm GDTX - HN Qui Nhơn”, tôi đã làm sáng
tỏ được vai trò cũng như hiệu quả của eLearning (giáo dục điện tử) trong thời đại
hiện nay. Từ đó xây dựng thành công quy trình tạo nội dung bài giảng; ứng dụng
thành công phần mềm mã nguồn mở để xây dựng hệ thống hỗ trợ đào tạo trực tuyến
với qui trình tạo nội dung đã xây dựng.
6. Đặt tên đề tài
“XÂY DỰNG HỆ THỐNG HỖ TRỢ ĐÀO TẠO NGHỀ TRỰC TUYẾN TẠI
TRUNG TÂM GIÁO DỤC THƯỜNG XUYÊN HƯỚNG NGHIỆP QUI
NHƠN”
7. Bố cục luận văn
thời gian vừa qua: vài nét về eLearning, giới thiệu một số mã nguồn mở phục vụ
phát triển eLearning và một số hệ thống eLearning.
CHƯƠNG 2 Tổng quan về eLearning
2.1.1. Giới thiệu
Trong xã hội toàn cầu hóa ngày nay, học tập là việc cần làm trong suốt cuộc
đời không chỉ đứng vững trong thị trường việc làm đầy cạnh tranh mà còn giúp
nâng cao kiến thức văn hóa và xã hội cho mỗi người. Chúng ta cần học những kỹ
năng mới, đồng thời bồi dưỡng nâng cao những kỹ năng sẵn có và tìm ra những
cách thức mới và nhanh hơn để học những kỹ năng này.
Nền kinh tế thế giới đang bước vào giai đoạn kinh tế tri thức. Vì vậy việc nâng
cao hiệu quả chất lượng giáo dục, đào tạo sẽ là nhân tố sống còn quyết định sự tồn
tại và phát triển của mỗi quốc gia, công ty, gia đình và cá nhân. ELearning chính là
một giải pháp hữu hiệu giải quyết vấn đề này.
Bill Gates đã từng nói: “Information technology will bring mass
customization to learning too....Workers will be able to keep up to date on
techniques in their field. People anywhere will be able to take the best courses
taught by the greatest teachers.” [ 7]
Dịch ra cụ thể là “ Công nghệ thông tin cũng sẽ làm thay đổi rất lớn việc
học của chúng ta. Những người công nhân sẽ có khả năng cập nhật các kĩ thuật
trong lĩnh vực của mình. Mọi người ở bất cứ nơi đâu sẽ có khả năng tham gia các
khóa học tốt nhất dạy bởi các giáo viên giỏi nhất”.
Đã có rất nhiều khái niệm mô tả thuật ngữ eLearning, ví dụ như [11]:
-
ELearning là sử dụng các công nghệ web và Internet trong học tập (William
Horton).
-
Một cách tổng quan, eLearning là tập hợp đa dạng các phương tiện, công
nghệ kỹ thuật cho giáo dục như văn bản, âm thanh, phim ảnh, mô phỏng, trò chơi,
phim, thư điện tử, các diễn đàn thảo luận, phòng hội thảo ảo, ... Học tập điện tử phù
hợp với mọi đối tượng, mọi lứa tuổi và nó thực sự nổi trội hơn các phương pháp đào
tạo khác. Để tạo ra các khóa học thật gần gũi với phương pháp dạy học truyền
thống, các nhà cung cấp học tập điện tử thường đưa ra các khóa học kết hợp các
tính năng trên với các chức năng như: làm bài tập, lớp học có giáo viên, các khóa
học tự tương tác, ...
Hiện nay, công nghệ thông tin - viễn thông đã có những bước tiến vượt bậc,
tốc độ truy cập Internet đã được tăng lên với các đường truyền tốc độ cao (đường
truyền ADSL). Thông qua Web, giáo viên có thể kết hợp hướng dẫn trực tuyến
(hình ảnh, âm thanh, các công cụ trình diễn) tới người học, nâng cao hơn dịch vụ
đào tạo. Công nghệ Web đã có thể mang lại hiệu quả cao trong giáo dục, cho phép
đa dạng hoá môi trường học tập.
- 16 -
2.1.2. Ưu và nhược điểm của phương pháp eLearning
2.1.2.1. Lợi ích mà eLearning mang lại
Tại sao eLearning lại trở nên quan trọng? Bởi vì đây chính là chất xúc tác
đang làm thay đổi toàn bộ mô hình học tập trong thế kỷ này - cho học sinh, sinh
viên, viên chức và cho nhiều loại đối tượng tiềm năng khác như bác sĩ, y tá và
giáo viên - thực tế là cho bất cứ ai mong muốn được học tập dù dưới hình thức
chính thống hay không chính thống.
ELearning giúp ta không còn phải đi những quãng đường dài để theo học một
môn học dạng truyền thống; chúng ta hoàn toàn có thể học tập bất cứ khi nào
chúng ta muốn, ban ngày hay ban đêm, tại bất cứ đâu - tại nhà, tại công sở, tại
viên, thuê các phương tiện giảng dạy cũng như chi phí đi lại của học viên khi so sánh
với các hình thức đào tạo truyền thống.
ELearning là sự lựa chọn đào tạo hiệu quả cho những người trưởng thành.
Trong rất nhiều trường hợp những người trưởng thành thường cần các khóa đào tạo
bổ sung để phục vục cho các mục đích nghề nghiệp. Với eLearning họ có thể tham
gia các khóa đào tạo một cách thoải mái hơn, không phải lo lắng khi tham gia các
hình thức đào tạo truyền thống.
ELearning đồng thời giúp cho việc học tập vẫn có thể tiến hành một cách
đồng thời trong khi làm việc, khi mà các doanh nghiệp đã bắt đầu nhận thấy học
tập không chỉ có thể diễn ra lớp học. Thực tế, 70% của dung lượng học tập diễn
ra trong quá trình làm việc, không ở dạng giáo dục và đào tạo chính thống mà là
trong công việc hàng ngày như tìm kiếm thông tin, đọc tài liệu và trao đổi với
đồng nghiệp. Đó chính là các hình thức học tập không chính thống được
eLearning hỗ trợ và khuyến khích trong các tổ chức. Vì nếu như một nhân viên
nào đó muốn tìm lời giải đáp cho một vấn đề khó khăn một cách nhanh chóng, họ
không muốn phải đặt chỗ tại một khoá học kéo dài trong 3 giờ trong tương lai, cái
họ cần là một câu trả lời ngay lập tức. Vì lẽ đó, các giải pháp đơn giản và nhanh
chóng tỏ ra phù hợp hơn nhiều với các nhu cầu của các tổ chức.
- 18 ELearning đã giúp đỡ các tổ chức giải quyết những vấn đề chính yếu
nhất. Rất nhiều doanh nghiệp đã thống kê được lượng thời gian mà họ tiết kiệm
được khi tiếp cận thị trường, đồng thời giảm thiểu lượng thời gian dành cho đào
tạo nhân viên và đầu tư vào cho phí cơ hội, đồng thời đáp ứng nhanh hơn và tốt
hơn các nhu cầu khách hàng và cả nhân viên của chính mình. Với các doanh
nghiệp, eLearning đang đóng một vai trò quan trọng giúp họ luôn vững chắc và
cạnh tranh hơn trong thương trường.
2.1.2.2. Nhược điểm của phương pháp eLearning
Liệu máy tính có thể thay thế được sự tiếp xúc của con người. Ngày nay máy
tính được sử dụng rất nhiều, có những nơi máy tính với sự sinh động của nó đã dần
Các công cụ thiết kế
bài giảng điện tử
Phần cứng
Phần mềm
Phòng xây dựng
chương trình
Hệ thống
quản lý nội
dung LCMS
Hệ thống
quản lý học tập LMS
Ngân hàng
Kiến thức
Hình 1.1. Cấu trúc một hệ
Ngân hàng
Bài giảng
đoioiooooooooo
ooooooooooiiiiiiii
iiiiiiiiiiooo0iện
tử
thống
eLearning
Các công cụ
hàng bài giảng điện tử.
Cổng thông tin người dùng hay còn gọi là user’s portal: giao diện chính cho
học viên, giáo viên, cũng như cho các phòng truy cập vào hệ thống đào tạo. Giao
diện này hỗ trợ truy cập qua Internet từ máy tính cá nhân hoặc các thiết bị di động
thế hệ mới.
Hệ thống quản lý nội dung LCMS - Learning Content Managerment System:
là một môi trường đa người dùng cho phép giáo viên và Phòng Xây dựng chương
trình cùng hợp tác để xây dựng nội dung bài giảng điện tử. LCMS được kết nối với
các ngân hàng kiến thức và ngân hàng bài giảng điện tử. LCMS quản lý các quá
trình tạo ra và phân phối nội dung học tập.
Hệ thống quản lý học tập LMS - Learning Managerment System: đây là một
hệ thống dịch vụ quản lý việc phân phối và tìm kiếm nội dung học tập cho người
học, tức là LMS quản lý các quá trình học tập, nó khác với LCMS chỉ tập trung vào
sự phát triển nội dung, LMS được dùng để hỗ trợ cho việc học tập cũng như quản lý
học tập của học viên. Các dịch vụ như đăng ký, giúp đỡ, kiểm tra, … cũng được
tích hợp vào đây. Vì vậy mà LMS là giao diện chính cho học viên học tập cũng như
Phòng Quản lý đào tạo quản lý việc học tập của học viên.
Các công cụ hỗ trợ học tập: như thư viện điện tử, phòng thực hành ảo, trò
chơi, … Trên thực tế chúng có thể được tích hợp vào hệ thống LMS.
Các công cụ thiết kế bài giảng điện tử: dùng để hỗ trợ việc xây dựng và thiết
kế bài giảng điện tử bao gồm các thiết bị dùng cho studio (máy ảnh, máy quay
phim, máy ghi âm, …) cho đến các phần mềm chuyên dụng để xử lý multimedia
- 21 cũng được để thiết kế, xây dựng bài giảng điện tử và lập trình. Đây là những công
cụ chính hỗ trợ cho Phòng Xây dựng chương trình.
Ngân hàng kiến thức: là cơ sở dữ liệu lưu trữ các đơn vị kiến thức cơ bản, có
thể được tái sử dụng trong nhiều bài giảng điện tử khác nhau. Phòng Xây dựng
chương trình sẽ thông qua hệ thống LCMS để tìm kiếm, chỉnh sửa, cập nhật cũng
như quản lý ngân hàng dữ liệu này.
tình huống và từng cá nhân.
- 22 -
Tính sử dụng lại: một nội dung học tập được tạo ra có thể được sử dụng ở
nhiều ứng dụng khác nhau.
-
Tính bền vững: vẫn có thể sử dụng được các nội dung học tập khi công nghệ
thay đổi, mà không phải thiết kế lại.
-
Tính giảm chi phí: tăng hiệu quả học tập rõ rệt trong khi giảm thời gian và
chi phí.
2.1.4.2. Các chuẩn eLearning hiện có
Trong một hệ thống học tập, các chuẩn eLearning có tính hỗ trợ khả
chuyển với nhau, đứng trên quan điểm của người học và người sản xuất môn học,
ta có các chuẩn eLearning sau:
Hình 2.1. Các chuẩn eLearning [11]
1.1.4.2.1. Chuẩn đóng gói (packaging standards)
Là chuẩn mô tả các cách ghép các đối tượng học tập riêng rẽ để tạo ra một bài
học, khóa học, hay các đơn vị nội dung khác, sau đó vận chuyển và sử dụng lại
được trong nhiều hệ thống quản lý khác nhau (LMS/LCMS). Chuẩn đóng gói bao
gồm:
xác định các luật cách mà hệ thống quản lý và các đối tượng học tập trao đổi thông
tin với nhau. Mô hình dữ liệu xác định dữ liệu dùng cho quá trình trao đổi như
kiểm tra, tên học viên, mức độ hoàn thành của học viên, ...
Các chuẩn trao đổi thông tin:
-
Aviation Industry CBT Committee (AICC) có hai chuẩn liên quan là AICC
Guidelines và Recommendations (AGRs). Nó được áp dụng cho các đào tạo dựa
trên web, mainframe, đĩa.
-
SCORM gồm Runtime Environment (RTE) quy định sự trao đổi giữa hệ
thống quản lý đào tạo và các SCO (Sharable Content Object - Đối tượng nội dung
có thể chia sẻ được) tương ứng với một module.
1.1.4.2.3. Chuẩn siêu dữ liệu (Metadata standards)
Chuẩn này quy định cách mà các nhà sản xuất nội dung có thể mô tả các khóa
học và các module của mình để hệ thống quản lý có thể tìm kiếm và phân loại được
khi cần thiết. Các chuẩn Metadata cung cấp các cách để mô tả các module và nó
giúp nội dung eLearning hữu ích hơn đối với người bán, người mua, học viên,
người thiết kế. Metadata cung cấp các chuẩn mực để mô tả các khóa học, các bài,