Nghiên ứu và xây dựng ông ụ hỗ trợ giáo viên trong giảng dạy trự tuyến

V ng th ng trong Android Canvas .... Bi tr ng thái Media Recorder .... 2.3.2 Công ngh vi t lên màn hình trong Android ệ ếTrong d li c trình bày trên có thành ph i di th y, trong phân ti

Chuyên ngành: Kỹ thu t ph n m m ậ ầ ề

K Ỹ THUẬT PHẦN M M Ề

TS NGUYỄN THANH HÙNG

Hà N i ộ - 2017

NGUY

2

LỜI CẢM ƠN

Vi n Công ngh thông tin Truy n thông

TS Nguy n Thanh Hùng

Vi n Công ngh thông tin Truy

Vi n Công ngh thông tin và Truy

15

H C VIÊN

NGUY

3

DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT

FLAC Free Lossless Audio Codec B gi i mã âm thanh không m t d

li u AAC Advanced Audio Coding Mã hóa âm thanh nâng cao

WMA Windows Media Audio Âm thanh Windows

TCP Transmission Control Protocol Giao th u khi n truy n vUDP User Datagram Protocol Giao th c không liên k t

LMS Learning Management System H th ng qu n lý h c t p

4

MỤC LỤC

1

2

3

M C L C 4

DANH M C B NG 6

DANH M C HÌNH NH 7

L I M U 9

T V 11

1.1 Gi i thi u giáo d c tr c tuy n ngày nay 11

1.2 L i ích c a giáo d c tr c tuy n 12

1.3 Phân lo i giáo d c tr c tuy n 13

ng b

ng b

1.4 M t s h th ng giáo d c tr c tuy n hi n nay 16

1.4.1 Moodle 16

1.4.2 Atutor 18

1.4.3 Dokeos 20

n ch trong giáo d c tr c tuy n

T S GI I PHÁP CÔNG NGH TRONG VI C T O BÀI GI NG TR C TUY N 23

2.1 M t s o bài gi ng tr c tuy n

2.1.1 Ghi l i màn hình (Screencasting) 23

2.1.2 nh ng (Animations) 24

c mô t (Narrated Slides)

2.2 Nghiên c u gi i pháp 24

5

2.3 Tìm hi u các công ngh 25

2.3.1 H u hành Android 25

2.3.2 Công ngh vi t lên màn hình trong Android 26

2.3.3 Công ngh XML và các k thu t ng d ng 29

2.3.4 Công ngh file Audio 31

2.3.5 Công ngh Socket 34

T K VÀ TRI N KHAI H TH NG

3.1 Mô hình hóa d li u bài gi ng video 41

3.2 Phân tích thi t k h th ng 44

c t yêu c u ch a h th ng

3.2.2 Bi use-case 45

3.2.3 Các bi tu n t 46

3.2.4 Bi ho ng c a h th ng 51

3.2.5 Thi t k giao di n ng d ng 52

ng phát tri n

3.3.1 H u hành Android 62

3.3.2 Công c phát tri n ph n m m Android Studio 62

3.4 M t s k ch b n ki m th ng d ng 63

T LU NG PHÁT TRI N 66

4.1 K t qu c 66

m c a ng d ng

m 66

m 6

ng phát tri n 67

TÀI LI U THAM KH O 68

6

DANH MỤC BẢNG

B c trong Paint

B c trong MediaRecorder

B ng 3 B u khi n màn hình li t kê bài gi ng

B ng 4 B u khi n màn hình nh p thông tin bài gi ng

B ng 5 B u khi n màn hình chính ng d ng

B ng 6 B u khi n màn hình hi n th d li u Pdf

B ng 7 B ng phân tích các thành ph n trên giao di n bài ki m tra nhanh 60

B ng 8 B u khi n màn hình hi n th a ch IP

B ng 9 M t s k ch b n ki m th 64

7

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1 Quy mô th ng giáo d c tr c tuy n 12

Hình 2 Màn hình giao di n h th ng Moodle 17

Hình 3 Màn hình giao di n h th ng Atutor [8] 19

Hình 4 Màn hình giao di n h th ng Dekeos [9] 20

thu d li u video 25

Hình 6 V ng th ng trong Android Canvas 28

Hình 7 Bi tr ng thái Media Recorder 33

Hình 8.L p trình socket v i TCP 38

Hình 9.L p trình socket v i UDP 39

Hình 10 C u trúc d li u nét bút 43

Hình 11 C u trúc d li u bài ki m tra nhanh 44

Hình 12 Bi use case t ng quát 45

Hình 13 Bi use case t o bài gi ng 46

Hình 14 Bi tu n t li u audio

Hình 15.Bi l y t nét v và ghi vào file xml 48

Hình 16.Bi m và hi n th file PDF 49

Hình 17 Bi live stream bài gi ng 50

Hình 18 Bi ho ng c a h th ng 51

Hình 19 Màn hình kh ng ng d ng và màn hình hi n th t t c các bài gi 53

Hình 20.Màn hình nh p thông tin bài gi ng 54

Hình 21 Màn hình chính ng d ng 55

Hình 22 Màn hình li t kê và hi n th d li u pdf 57

Hình 23 Màn hình giao di n bài ki m tra nhanh 59

8 Hình 24 Màn hình hi n th a ch IP c n tho i 61Hình 25 C u trúc project trong Android Studio 62

9

LỜI MỞ ĐẦU

Giáo d c tr c tuy n (hay còn g i là E-Learning) ngày càng tr lên ph bi n vì

nh ng l i ích mà nó mang l c h c c a giáo d c tr c tuy n là

th h c thông qua m t máy vi tính ho n tho i thông minh có k t n i m n

c giáo viên truy n t i lên thông qua k t n i internet

chóng H c viên có th truy c p các khoá h c b t k

t i nhà, t i nh m Internet công c ng, 24 gi m t ngày và 7 ngày trong tu n.Ti t

Chương 2: Mộ ố ảt s gi i pháp công ngh trong vi c t o bài gi ng tr c tuy n ệ ệ ạ ả ự ế

tìm hi u và nghiên ctrong vi c t o bài gi ng tr c tuy n d dàng và hi u qu , ng công ngh s dtrong lu

Chương 3: Phân tích thiết k và tri n khai h th ng ế ể ệ ố

11

CHƯƠNG 1 : ĐẶT VẤN ĐỀ

1.1 Giới thiệu giáo dụ c trực tuy n ngày nay ế

S i c a internet, giáo d c tr c tuy n có th i rào c n B t c ai

Cùng v i s phát tri n c a công ngh , vi c xây d ng ng h c t p tr c tuy n h

t thi t b ng, hay h c t p trong mô hình tr i h c o

và phát tri n xã h i Vi t Nam h c t p tr c tuy n và xây d ng mô ng h c t p tr

12

Hình 1 Quy mô th ị trường giáo d c tr c tuy n ụ ự ế

Tuy nhiên hi n nay chúng ta có th th y khá nhi u rào c n l i v i các khóa h c tr c

nghiên c u cách t o ra bài gi n và hi u qu

1.2 L i ích c a giáo dợ ủ ụ c trực tuy n ế

Các k t qu nghiên c u cho th y r ng, E-Learning là m t trong nh ng hình th c h c t p

hi u qu nh t c a th i công ngh thông tin [5]

o tr c tuy n t u ki n h c t p cho m i ngu i, m i lúc, m

ng tính ch ng c i h c H c viên có th truy c p các khoá h c t i b t k

ng Internet 24h/ngày, 7ngày/tu n V m t th i gian, giúp gi m th

c a các h c viên, các h c viên có th nghe bài gi ng và h c bài trong th i gian thích h p

13

tùy ch n V m a lý, h c viên có th tham gia khóa h c t i nhà, t

qua m ng Internet và các thi t b h tr mà không ph n l p h c Không gi i h

V m t h c t p, h c viên d c p nh t n i dung bài h c và có th h c theo nh c

giao ti p v i gi ng viên và các h c viên khác Bên c c viên có th s d

gi ng, tài li u h c t

o thay th các hình th o truy n th ng mà nó ch là m t gi

i h c t p v i chi phí th1.3 Phân lo i giáo d c tr c tuy n ạ ụ ự ế

o tr c tuy n (e-Learning) s d ng công ngh k t n i giáo viên và sinh viên cách xa nhau v m a lý, vi o có th c th c hi n b ng m t s Trong quá kh , chúng bao g m vi c s d ng máy tính l m, CD-ROM G

li u bài gi ng ] [6

o tr c tuy n trê

15

1.3.2 Đào tạo không đồ ng bộ

ng b

tin có th truy c d li u, 24 gi trong m t ngày và 7 ngày trong tu n

16

Do chi phí s n xu t cao c a e-Learning truy n th ng, ví d : t o ra n i dung nghe nhìn,

CD, Presentations vv, t i n i dung liên t c vì v y nó phù h p nh

c x lý t t nh

b i h c ghi chép tr c tài li u nghiên c u vào th i gian c a riên

và có th g i yêu c u c a mình trong các b ng tin, cu c th o lu n hay h i th

1.4 M s h ộ t ố ệ thống giáo dụ c trực tuyế n hiện nay

H th ng qu n lý h c t p nói chung LMS (Learning Management System) là h th ng

qu n lý các quá trình h c t p và phân phát n i dung khoá h c t i h c LMS bao

th ng giáo d c tr c tuy c s d ng r ng rãi hi n nay:

1.4.1 Moodle

Moodle (vi t t t c a Modular Object-Oriented Dynamic Learning Environment) là h

th ng mã ngu n m cho phép m l p h c d a trên n n Web H th ng cung c p m t

ng chung cho giáo viên và h c viên có th truy c p vào các tài nguyên c a l p

h c và tham gia nhi u ho ng khác nhau Các giáo viên s d ng M cung bài gi ng, ra bài t

17

Hình 2 Màn hình giao diện hệ thố ng Moodle

i v i giáo viên :

 Xây d ng bài gi ng và n i dung h c t p c a môn h c theo l ch

 Thông báo các thông tin liên quan t i môn h c

d y v i các giáo viên khác thông qua di

18

 Qu n tr các thông tin v môn h c: th i gian, tài li c, t p tin), nh tmôn h c, các thông s liên quan t i môn h m s , thông tin v giáo viên, thông tin v h c viên

i v i h c viên:

 Có th tìm ki m thông tin khóa h c

 Giao ti p v i các h c viên khác thông qua di

 Tra c u, t i các tài nguyên thông tin

i giáo viên có th d dàng t ng h p n i dung ki n th

i h c viên có th h c trong m ng thân thi n và phù h p

c thi t k ng t i tính d dùng và kh ng d

 H c viên có th tìm ki m thông tin khóa h c, t làm bài ki m tra, xem s m

m c a bài ki m tra trên h th ng

20

 Làm vi c theo nhóm: H c viên có th cùng nhau gi i quy t m t v chung thông qua mô hình làm vi c c ng tác

 T t c i dùng có th và chia s d li u c a h thông qua h th

 Công c truy n thông: Atutor cung c p các gi i pháp truy

o lu1.4.3 Dokeos

Dokeos là m t gi i pháp LMS mã ngu n m Dokeos xây d t công c

ký khóa h c, thi t k các m u bài thi, h c nhóm riêng r và h tr chat gi a các thành

tr trình chi u các lo i tài lipoint [10]

Hình 4 Màn hình giao diện hệ thố ng Dekeos ] [9

21

Dokeos g p v v phân chia c p i h c, qu n lý h

truy n t i còn khá ch m

nhi t trong vi c t o, qu n lý bài gi ng tr c truy

ch

22

hoàn thi n, c p nh t thông tin, các giáo trình, bài gi ng th c hành, qua h th

m ng internet, các thi t b ph c v cho vi c t o video bài gi ng H t ng k thu t nh

c th c hi n m t cách công phu các studio hay h tr b i các thi t b ghi hình, ghi

 Chi phí t t o bài gi ng các studio và các thi t b ghi âm ghi hìnhchuyên nghi p

23

TẠO BÀI GIẢNG TRỰC TUYẾN

2.1 Mộ t số phương pháp tạo bài gi ng tr c tuy n ả ự ế

tuy n bên c nh các tài li u truy n th

Edudemic báo cáo r ng 67% giáo viên tin r ng các bài h c video r t hi u qu trong vi c

gi ng d y, 46% giáo viên nói r ng h c s t o ra ít nh t m t bài h c video

M t nghiên c c th c hi n b

gia h c tr c tuy n báo cáo bài h c d a trên video

Các trang web khóa h c tr c tuy n phát tri n nhanh ph n l n d a trên video, bao g m Lynda.com, Skillshare, CreativeLive, Udacity, Udemy và Craftsy

t t o ra các video h c t2.1.1 Ghi l i màn hình (Screencasting) ạ

c n m t k thu t mà chúng ta có th ghi màn hình máy ghi l i âm thanh trong lúc gi ng

th ch nh s a ph u và k t thúc c a m

screencasting:

 Jing (Windows ho c Mac)

 Camtasia (Windows ho c Mac)

 RecordIt (Windows ho c Mac)

 Screenflow (Mac)

 Screencast-o-matic (Windows ho c Mac)

24

 QuickTime Player (Mac)

2.1.2 Ảnh động (Animations)

o bài gi ng b ng cách dùng ng Hi n nay có nhi u

s n các hình nh, âm thanh giúp vi c t o các bài gi ng m t cách tr c quan h p d n Sau

2.1.3 Các trang trình bày đượ c mô tả (Narrated Slides)

i d ng video Các ph n m c t

 Powerpoint help article

 Keynote help article

c i thi n ch ng c a vi c t o bài gi

d ng nhi u hình nh và gi n trong quá trình t o bài gi ng

2.2 Nghiên cứ u g ải i pháp

tr lên d dàng M t khác không c n s h tr c a các thi t b ghi hình hi

không c n nh ng ph n m m t o bài gi ng chuyên d ng

B ng vi nh d ng l i d li u bài gi ng, v u vào là m t t p bao g m:

25

 Ph n âm thanh ghi âm l i gi ng c a th y xuyên su t bài gi ng

 Hình i th y nh m hi n th thông tin gi ng viên

thu d li u video

Hình 5 Sơ đồ thu d u video ữliệ

gi ng bài

2.3 Tìm hi u các công ngh ể ệ

T gi c trình bày m c 2.2, trong ph n này tác gi s trình bày các công ng

ng: máy tính b ng ho n tho i thông m

ng quay, thi t b ghi âm ghi hình chuyên nghi p o tr c tuy

2.3.1 H u hành Android ệ điề

 Android phá b rào c xây d ng các ng d ng m i và sáng t o

d ng các ng d ng

2.3.2 Công ngh vi t lên màn hình trong Android ệ ế

i th y, trong phân ti p theo tác gi s trình bày công ngh vi t lên màn hình trong

d li u nét bút trong file XML

2.3.2.1 Gi i thi u Android Canvas ớ ệ

Android cung c p m t l p giúp cho các l p trình viên có th t o ra các ng d ng v trên màn hình g i là Canvas

t b n m

n, hay th m chí là m t hình nh và các hình nh ph c t p kh

STT Các method trong Paint

2 setAlpha(int a) t giá tr Alpha cho nét v Ch

nh n các giá tr t làm animation fade in và fade out

3 setStrokeWidth(float width) t giá tr r ng c a net v

4 setStyle(Style style) t style cho nét v Có ba giá tr

Paint.Style.FILL: Ki

ng, ví d Paint.Style.STROKE Ki u này

tô

Paint.Style.FILL_AND_STROKE: Ki u v a

v v a tô

29

2.3.3 Công ngh XML và các k thuệ ỹ ậ t ứng dụng

2.3.3.1 S ự ra đờ i của công ngh XML ệ

XML (vi t t t t ti ng Anh: eXtensible Markup Language, t c "Ngôn ng u m

r ng") Công ngh i là k t qu c a các nghiên c u v d ng bi u di n thôtin khi c i gi a các h th ng tin h c D ng bi u di n c n th a mãn các yêusau [11]:

 D dàng trong vi c k t xu t và ti p nh i

 Tuân theo m nh chu c ch p nh n và h tr c a nhi

phát tri n ph n m m:

Tuy nhiên v i b n ch t hình thành c a mình, ph m vi ng d ng c a các tài li u XML không ch d ng vi i thông tin mà bao hàm c các v bi u di n th

thông tin ,c u trúc d li u , th hi n thông tin , v.v

2.3.3.2 Cú pháp c a th XML ủ ẻ

c xây d ng d a vào c u trúc NODE l ng nhau, m i node s có m t th m và

<nodename>content</nodename>

<nodename>: là th m , tên c a th này do b n t

</nodename>: là th a th này ph i trùng v i tên c a th m

content: là n i dung c a th này

30

2.3.3 M t s ng dộ ố ứ ụ ng củ ôa c ng ngh XML ệ

2.3.3.1 Trao đổi thông tin

i thông tin là xu m cho s hình thành c a công ngh XML và

d ng chính y u nh t c a XML

D i thông tin n i b gi a các thành ph n c a cùng h th ng tin h

XML có th ng d ng t t cho c 2 d i thông tin trên

31

2.3.3.2 Lưu trữ thông tin

ng d ng XML trong vi thông tin là s d ng các t

li u Không c n s h tr c a các h qu n tr d li u, d t và d tr

d li u l n

2.3.4 Công ngh ệ lưu trữ file Audio

D li u audio là m t thành ph n trong video bài gi ng, trong ph n này tác gi s trình bày m t s công ngh file audio và l a ch nh d ng d li u audio ch

Ch ng âm thanh khi nghe b nh d ng này s gi ng chính xác khi nghe th c

ng xung quanh, các sóng âm thanh nguyên b n

s a nào K t qu là các file âm thanh chu nh d

ng c a file r t l

bit 96 KHz stereo

32

WAV và AIFF là d ng file âm thanh không nén d nh d ng PCM N

m u v i t n s 44.1 kHz t c 16 bit thì 1 phút âm thanh s tiêu t n t i 10 MB c ng

c x lý b ng các thi t b phòng thu ho c ph n m m chuyên bi xu t ra các dfile chi

2.3.4.1.3 Nén nhưng bảo toàn n i dung (lossless) ộ

nh d ng Lossless :FLAC, ALAC, APE

c vi t t t t Free Lossless Audio Codec, m nh d ng FLAC c

kho ng 5MB cho m t phút âm thanh) Các thu t toán nén trong FLAC không g t b b t

c m t tín hi u âm thanh nào, có th gi i nén t m t file FLAC ra thành m t file WAV.2.3.4.1.4 Nén không b toàn n i dung (lossy) ảo ộ

nh d ng lossy : MP3, AAC, WMA, Vorbis

v i bitrate là 128, ho c 192, hoac 320 kilobit 1 giây (kbps); có th nh n th y r ng nó ch

b ng 1/10 so v i biterate c a WAV (1411kbps), 1 phút nh c mp3 128kbps ch t n kho ng 1Mb L u này, các thu t toán nén s n sàng b b t d li u mà vkhông ng quá nhi u t i ch ng chung c a file [4] Ngoài

âm thanh này còn t o ra nh ng âm thanh gi nh p vào nh ng ph

Trong m t s ng h p nh nh, ho c 1 d ng âm thanh/nh

file audio ho c video Vi c thu tín hi c th c hi n d a trên bi tr

[7]:

Hình 7 Biểu đồ trạ ng thái Media Recorder

B ng 2ả Các phương thứ c trong MediaRecorder

2.3.5 Công ngh Socket ệ

ng d ng có ch ng bài tr c tuy n theo th i gian th c, s d ng công ng

k t n i Client v truy n và nh n d li u theo th i gi

t s tìm hi u v công ngh Socket

 Datagram Socket: D a trên giao th c UDP( User Datagram Protocol) vi c truy n

d li u không yêu c u có s thi t l p k t n i gi

trình t và l p l i Tuy nhiên vì nó không yêu c u thi t l p k t n