Luận văn thạc sĩ Công nghệ thông tin: Xây dựng công cụ tạo bài giảng điện tử mô phỏng phần mềm ứng dụng trong đào tạo điện tử (E-Learning)

E-LeamingDANH MUC CAC CHU VIET TAT Virtual Reality E-learning Learning Management System Learning Content Management System Sharable Content Object Reference Model Content Aggregation Mo

DAI HỌC QUOC GIA HA NOI TRUONG DAI HOC CONG NGHE

TRAN THANH SON

: Công nghệ thong tin

1.2 Các đặc điểm của hệ thống thực tại ảO -2¿-5222222222E2221221221 22x22 czxe 8

1.3 Một số loại hệ thống thực tại ảO s52 2c 1 212122122121221212121E121 22c 9

1.4 Các thành phan của một hệ thong thực tại ảO -¿-52¿5525zc2scccxczxcres 10

1.4.1 Phần cứng (HW) -2-22:2222112212112112212212112112112112112121121212 2e 10

1.4.2 Bộ gia lập thực tại (reality simulafOT) chen hàn rớt 10

1.4.3 Ung dung (application) cccccccsccsssesssesssesssesssessseesseessesssecssessreessesasensveenes 10

1.5 Một số ứng dụng chính của VRooccccecceccsccsscsssessessessessessessscsuesnssesstseessessesseaes 12

CHƯƠNG 2 - ĐÀO TẠO ĐIỆN TU (ŒE-LEARNING) c2 13

P HC U8))) 00080 10-.0ẠCY£IIỆẮIỔIỔIIadđdđaiaii: 4 13

2.1L Dinh nghia nce 5 13

2.1.2 Lich sử phat trién của E-Learming c.ccccccccceccccsseeseeseesceseeseeseesteseesteeeees 13

2.1.3 Các đặc điểm chung của E-Learning :-2:- 5c cccccxcsvcrrerve 142.1.4 Kiến trúc của một hệ thống E-learning - ¿22 s52+22zczxzzszzsee 17

2.2 Chudn 09) n1 21

2.2.1 Giới thiệu chung về chuẩn SCORM 2-5222 222x2zczxcrxerrree 21

2.2.2 Mô hình đóng gói của chuẩn SCORM - 52c 55522522cv2xszxerxerres 22

2.3 Một số công cụ F:-L€arnIng, + kh TH HH HH như 32

2.3.1 Công cụ Soạn bài giảng điện tỬ ch Hư, 32

2:32 CONF CU MG PBÒñ :.:.: co 1 6.2128.2051Ÿc8Ÿ 6516650555303 885 3815068151563 886 33

2.3.3 Công cụ tạo bài 780 0 ằ ‹.a 33

2324, (ÔfïZ;6U Seifliat:dIEN HH sce execs en erence amnaren arn 4840859000538 a 34

2305 Cone cusoan, {had WEDS IC rcnccnemrsensrmacm enna 34

CHUONG 3 - BÀI GIANG ĐIỆN TU MO PHONG PHAN MẼM 35

3.1 Bal giảng điện tut cece HH HH HH HH HH rệt 35

3.1.1 Định nghĩa ccccccn nh nh HH HH TH HH ớt 35

3.1.2 Lich str phat triển của bài giảng - 22 2222221212 35

3.1.3 Các định dang dữ liệu sử dụng trong bai giảng điện từ 36

3.2 Bài giảng điện tử mô phỏng phần mềm 5252222222222 2222212222 sec 40

3.2.1 Định nghĩa s 5c 2212221 2212211221221221211212111212222 re 40

3.2.2 Các tiền dé xây dựng bài giảng điện tử mô phỏng phan mém 40 3.2.3 Các thành phan cơ bản trong bài giảng điện tử mô phỏng phần mém 41

3.2.4 Mô hình bài giảng điện tử mô phỏng phan MEM 5-55: 44

3.3 Xây dựng bài giảng điện tử mô phòng phan mèm thử nghiệm 45

3.3.1 Mục tiêu bài giảng s2 c2 22H 2212 2222122 reg 45 3.3.2 Cac công cụ sử dụng xây dựng bal giang àà cài 46

3.3.3 Nội dung bài g1ảng cv ch nh HH Hà HH key 46

3.3.4 Một số nhận xét về xây dựng bài giảng thử nghiệm -5-55¿ 61

CHƯƠNG 4 - CONG CU TẠO BAI GIANG ĐIỆN TU MO PHONG PHAN MEM63

4.1 M6 tả bài tOÁN Q01 11 n2 HT TT HT HT TT TT ng KT ket 63

4.2 PRAM tich ooo 65

42.1 CAC CHUNG TANG scres ccnseues somereessers antes sees cireenermrenaees seem error H680: 5530 22882099/00 180 65

4.4 Triên khai COMQ CU! ccccccescesesseessssssssesssssessssssssessessesusseseeseesessessesseceteatseeeeses 131

4.4.1 Các lớp chính được triển khai ¿- ¿5225222222 2x 2222223 2Ezxerve 131 4.4.2 Một số II CUA CONG CU 133

KẾT LUẬN 22c 1 2n 22 1 1E 1H11 2 1n 1 1c rrey 135TÀI LIEU THAM KHẢO 255 2225222122112221122211221122111221122112211 211 ctcrev 137

Xây gd ng côngc t obảigi ng int môph ngph.nmm, ngơ ngtrong aoto int (E-Leaming) Ltunvnthecs

Xayd ng côngc t obaigi ng int môph ngph.nm m_ ngdngtrong ‘aot o i nt (E-Leaming)

DANH MUC CAC CHU VIET TAT

Virtual Reality E-learning

Learning Management System

Learning Content Management System

Sharable Content Object Reference Model

Content Aggregation Model Run — Time Environment

Sequencing and Navigation

Sharable Content Object Content Organization

Virtual Reality Modeling

Language

Data Base

Basic VR Computer-Based Training Computer-Aided Instruction

Universal Resource Indicator

Software Simulation Tool

Thực tại ao

Đào tạo điện tử

Hệ quản trị học

Hệ quan trị nội dung học

Mô hình tham chiều đối tượng nộidung dùng chung

Mô hình tập hợp nội dung

Môi trường thực thi

Sắp xếp và điều hướngĐối tượng nội dung dùng chungCấu trúc nội dung

Ngôn ngữ mô hình hoá thực tại ảo

Cơ sở dữ liệu

Hệ thống cơ bản

Đào tạo dựa trên máy tính

Đào tạo có trợ giúp của máy tính

Địa chỉ tài nguyên Công cụ mo phỏng phân mêm

Lu nv nth-cs

DANH MỤC HINH VE VA BANG BIEU

[rang

Hinh 1: Kiến trúc hệ thống E-Learning [3] -22: 5: 2:2222222222212E2222223 212222 eEzxe2 17

Hình 3: Ví dụ về SCO [6] 55252222222222221122122112121112101121111101 ru 23

Hình 4: Tô chức nội dung (Content Organization) [ỐÌ -5:2cccxscczszxsxsrrrrsxsrsres 24

Hinh 5: Cau trúc cây của một gói nội dung (quan niệm) |6] :-:-5255zc5csszsszss2 27Hình 6: Cau trúc cấp bậc [6] ::5::222222221231211212112121212212122 21122121111 2c 28Hình 7: Các thành phan trong gói nội dung [6|] .:2:-5:5+222222+22xt2xszxsrxztxzrrzrrres 29

Hình 8: Các thành phần của một manifest file [6] : 52:52: 5225+2S+zxSzxzxrszzxcsxes 30

Hinh 10: Mô hình đóng gói nội dung [] - c2: nh nh nhe 32

Hình 11: Sự thu nhận tri thức dựa trên các kỹ năng [IŠ] -.: c2-cccscssrcee 4I

Hình 12: Vòng đời thiết kế tri thức đa phương tiện [ 19] 52-52-5252 25z5ssscscccce 45

Hình 14: Gói thu thập nội dung bài g1ảng uc ch ru 69

Hình 15: Biểu đồ ca sử dụng "Gói thu thập nội dung bài giảng” -:-55- 70

Hình 16: Gói quản lý nội dung bài giảng cà LH HH nhưng hưu 70 Hình 17: Biéu đồ ca sẻ dung "Gói quản lý nội dung bài giảng” : 71

Hình 18: Gói xuất bản nội dung bài giảng - 55-2252 22221 222222221121 2EcEerrrkei 7I

Hình 19: Biểu đồ ca sử dụng "Gói xuất bản nội dung bài giảng” 55 72

Hình 20: Gói trình diễn bài giảng 55c 2 2t 212 1221221211211222121221 1112 rye 72

Hình 21: Biéu đồ ca sử dụng "Gói trình diễn bài giảng” 5c 5ccccccccccccccrrcrees 73Hình 22: Biéu đồ tuần tự gói "Thu thập dữ liệu nội dung bài giảng" 90Hình 23: Biểu đồ tuần tự gói "Quản lý nội dung bài giảng” cs 25c cccccccccec 91

Hình 24: Biéu đồ tuần tự gói "Xuất bản bài giang" oo ccceeseesteseeseetesteeeeseeseens 92

Hình 25: Biéu đỗ tuần tự gói "Trình diễn bài giảng”" s 5c 22c cstczrrerrre 93

Hình 30: Biểu đồ cộng tác "Tạo và thu thập nội dung bài giảng" - 108

Hình 31: Biéu đồ cộng tác "Quan lý nội dung bài giảng”" ¿25552 cccccssccce 109 Hình 32: Biéu dé cộng tác "Thêm/Xóa/Sửa các thành phan, đối tượng” 109 Hình 33: Biéu đồ cộng tác "Ghi âm / chèn / gỡ bỏ các file âm thanh lời giảng" 110

Hình 34: Biéu dé cộng tác "Sửa chữa và thay thé các hình ảnh màn hình" 110

Hinh 35 : Biéu đỏ cộng tác "Chèn thêm các bước thao tác mới hoặc loại bỏ các thao tác

CHa oe ằằ 111

Hinh 36: Biểu đồ cộng tác "Xuất ban nội dung bài giảng” s22 111

Xâygd ngcôngc t obaigi ng int môph ngph nm m_ ngdngtrong aoto :nt (E-Learning) lunvonthcs

Hình 41: Sơ đồ tô chức của bai giang 0 2222222122122 21212 2Erree 116

Hình 42: Cửa sô chon ứng dụng dé thu thập thông tin bai giảng -. 133

Hình 43: Màn hình quản ly nội dung bài giảng che 133 Hình 44: Màn hình xuất bản bài giảng mô phỏng DHTMIL 2-55: 55255255: 134 Hình 45: Màn hình thé hiện nội dung bài giảng mô phỏng tương tác 134

Bảng, |: Phân biệt pitta, LMS và LOMS [7] cxceress soresereaers economies mem 20

Bang 2: Ý nghĩa các thẻ trong File bài hoC cc.cccccccccssesecsssesstesseesesseesseceeeevessessenseens 122

Bang 3: Ý nghĩa các thẻ trong File nội dung 5::55:2222 2222222222232 crxrerxree 123

Bang 4: Ý nghĩa thẻ bên trong thẻ Branch 22-22 2222222122512212211221 222222222 124Bang 5: Y nghĩa thẻ bên trong thé St€p 2222222221 222122212211221211 2112221 ee 125Bang 6: Y nghĩa thẻ bên trong thẻ ÏDescription 5: sc2sc2x2E1c2121211 2122k 125Bang 7: Ý nghĩa thẻ bên trong thẻ BkÏmage s-55s 5222 2x2 EEexctxerrrrei 126

Bang 8: Ý nghĩa thẻ bên trong thẻ ACtiOn 52-552 2sS 2222221 E712E221112ExCEEccErrei 128 Bang 9: Ý nghĩa the bên trong thẻ Note 52- 2 2222212212112112212121.2121 te 129 Bang 10: Các lớp chính đã được triển khai 5252222 22<2E2EcEEerEerkerrerrrerrrrves 132

Xâyd ng côngc t obải gi ng int môph ngph nmm_ ngd ngtrong oto i nt (E-Leaming) Llunvnthcs

MO DAU

Công nghệ mô phỏng va thực tại ao (Virtual Reality - VR) hiện đã tro nên quen thuộc

và được ứng dụng khá rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của cuộc sống Công nghệ nàydựa trên nén tang của các máy tính nhằm nhằm mô phỏng lại môi trường vật lý

Mô hình đào tạo trực tuyến (E-learning) là một hình thức dao tao xuất hiện trong thờigian gan đây và đang được phát triển ứng dụng rộng rãi trên thé giới Tuy nhiên, dé có

thé ứng dụng tốt và thành công E-learning đòi hỏi nhiều yếu tô khác nhau hỗ trợ Vì vay, một số khó khăn chính bắt gặp trong quá trình áp dụng E-learning có thê kê ra như sau: người sử dụng mới bắt đầu làm quen với một hình thức đào tạo mới (E-

learning): yêu cầu nâng cấp hoặc thay đôi về cơ sở hạ tầng (mạng, máy móc): tàinguyên môn học cần phải được đầu tư, quan tâm và phát triển: thay đổi thói quen học

và giảng day truyền thống: chưa bắt kịp với sự phát trién của công nghệ

Trên thực tế, hiện nay ở Việt Nam hau hét các bài giảng điện tử trong các hệ thống

e-learning thường mới dừng lại ở dạng sao chép tài liệu giấy ít hỗ trợ những thông tin

đa phương tiện, cung cấp khả năng tương tác ở mức thấp chưa phù hợp với một số

môn học chứa những khái niệm trừu tượng và phức tạp Chính vì vậy, dé có thé hỗ trợ

tốt hơn cho những nội dung học này việc tạo ra những bài giảng điện tử phù hợp vàhiệu quả dựa trên khả năng ứng dụng công nghệ mới là rất cần thiết

Hiện nay, E-Learning ngày càng pho biến trên Thế giới nói chung và tại Việt Nam nói

riêng Song song với tiền trình phát triển các hệ thong quản trị đào tạo LMS (Learning

Management System) thì các công cụ nhằm: tao, quan lý và đóng gói bài giảng LCMS(Learning Content Management System) cũng phát trién rất nhanh chóng Hiện đã córất nhiều các công cụ tạo bài giảng được xây dựng và mang lại hiệu quả lớn trong việc

biên soạn các bài giảng điện tử Tuy nhiên, các công cụ hỗ trợ nhằm đặc tả và tạo các

các bài giảng vẻ việc sử dụng một ứng dụng phần mẻm cụ thé thì chưa thu hút được sự

quan tâm phát trién thích đáng Chính vì lẽ đó, trong khuôn khổ luận văn nay, chúng tôi lựa chọn tập trung nghiên cứu tìm hiểu về công nghệ mô phỏng và thực tại ao,

hình thức đào tạo E-Learning, mô hình đào tạo trực tuyến E-Learning, các chuẩn được

sử dụng trong E-Learning Trên các cở sở nghiên cứu đó phân tích, thiết kế và xây

dựng một công cụ đóng gói bài giảng mô phỏng phan mém theo chuẩn SCORM Công

cụ được xây dựng nhằm giúp và hỗ trợ các nhà biên soạn bài giảng về phan mềm máy

tính một cách nhanh chóng giảm được nhiều công sức trong việc đào tạo, hướng dẫn

sử dụng các ứng dụng phần mém Hơn thế nữa công cụ được tạo ra cũng hỗ trợ người học, người dạy tiếp cận các van dé nhanh hơn dé hiểu hơn nhằm đáp ứng nhu cau học

và day ứng dụng phân mêm trong thời gian ngăn.

Xayd ng côngc !t obảtgi ng int môph ngph nm m_ ngdngtrong aoto isnt (E-Learning) tunvnthcs

Luận văn được hoàn thiện dựa trên sự kết hợp của nhiều phương pháp nghiên cứu

khác nhau: thu thập phân tích, phân loại và đặc tả dữ liệu; nghiên cứu, phân tích và

tong hợp tài liệu: phương pháp phân tích và thiết kế hệ thong thông tin theo công nghệ

hướng đối tượng: các kỹ thuật lập trình: phương pháp thiết kế cơ sở dir liệu đa phương tiện và phương pháp mô hình hoá trực quan Voi những nội dung chính trên, kết quả cua luận văn nhằm ho trợ tìm hiểu hiéu về một công nghệ mới có thê ung dụng trong dào tạo điện tử, xáy dựng một bộ công cụ tạo và trình diễn những nội dung học theo định dạng moi, hỗ trợ chuẩn bài giang điện tử, dễ dàng tích hợp vào các hệ thông e-

learning dang ton tai hién nay.

Luan van được ket cau g6m 4 chương với các nội dung chính sau:

Chương | ~ Tổng quan về thực tại ảo: Giới thiệu tông quan về công nghệ thực tại ao,

các đặc trưng, các mô hình ứng dụng và các xu the phát triển trong tương lai.

Chương 2 — Đào tạo điện tử (E-Learning): Mô tà kiên trúc và những chức năng cơ

ban của một hệ thống E-learning Chương 2 đặc biệt đi sâu vào tìm hiểu bài giảng điện

tử tuân chuân SCORM Cũng trong chương này dựa trên những đặc trưng và yêu cầu của các hệ thong E-learning, chúng tôi có gang đưa ra một số phân tích và dé xuất về

hướng ứng dụng các bài giảng mô phỏng trong dao tạo điện tử.

Chương 3 - Bài giảng điện tử mô phỏng phan mém: Mô tả quá trình tiễn hành xây dựng một bài giảng điện tử mô phỏng phần mềm mẫu từ đó phân tích một số đặc trưng của bài giảng mô phỏng phần mềm, bài giảng điện từ đa phương tiện, chuân bài

giảng điện tử SCORM nhằm đưa ra một mô hình bài giảng mô phỏng phần mém phù hợp hơn có khả năng ứng dụng cao hơn Các bài giảng dạng này cũng được tiền hành

xây dựng dựa trên công cụ được tạo ra trong khuôn khô luận văn.

Chương 4 - Phân tích, thiết kế và xây dung công cụ tạo bài giảng điện tử mô phỏng

phân mêm: Tiên hành phân tích, thiết kế và xây dựng một công cụ tạo và đóng gói bàigiang mô phòng phần mềm tuân chuẩn SCORM Qui trình phân tích, thiết kế công cụ

theo hướng tiếp cận hướng đối tượng, sử dụng ngôn ngữ mô hình hoá thống nhất

UML Quá trình xây dựng phan mềm ứng dụng sử dụng ngôn ngữ lập trình VC++ kết hợp với một SỐ công cụ lập trình khác.

Xây g ng côngc t† obải gi ng int môph ngphinmm ngd ngtrong aot-o 1 nt (E-Leaming) lu nvnthcs

CHƯƠNG 1 - TONG QUAN VE THUC TẠI AO

Cong nghệ mô phỏng và thực tại ảo (Virtual Reality) hiện là một công nghệ kha quen

thuộc đối với chúng ta trong những năm gan đây Công nghệ nay cho phép tạo dựngmột thé giới thực trong một không gian ao ba chiều tương tự như thé giới thật Thựctại ao hiện đã được ứng dụng rộng rãi và giúp ích rất nhiều trong một so lình vực như:

du lich, công nghệ, giáo dục, bao tang, quảng cáo

I.I Định nghĩa

Virtual Reality (VR) - Thực tại ảo là một thuật ngữ mới xuất hiện khoảng đầu thập ky

90 Hiện nay tại nhưng nước phát triên như ở Mỹ và châu Âu VR đã và đang trởthành một công nghệ phát triển nhờ khả năng ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vựcnhư nghiên cứu va phát triển hệ thống công nghiệp giáo dục và dao tạo cũng như

thương mại, giải trí [4]

Thuật ngữ "virtual reality" - thực tại ảo - được đưa ra boi Jaron Lanier Hiện nay, trên

thé giới có khá nhiều định nghĩa về thực tại ảo, một trong các định nghĩa được chapnhận rộng rãi là của C Burdea và P Coiffet, đó là: VR - Thực tai ao được hiéu là một

hệ thong giao diện cấp cao giữa Người sử dụng và Máy tính Hệ thống này mô phỏng

các sự vật và hiện tượng theo thời gian thực có tương tác với người sử dụng thông qua

tong hợp các kênh cam giác như: thị giác, thính giác, xúc giác, khứu giác, vị giác.

Ví dụ: Khi một người tiền hành mua ô tô qua mang, ngay lập tức người đó xuất hiện

nhu muốn nhìn thay hình ảnh trực quan của chiếc ô tô can mua, quan sát từ nhiều góc

độ thậm chí có thé thử độ rung xóc va một số hiệu ứng khi vận hành xe Khi đó thực

tại ao sẽ đáp ứng nhu cầu cần thiết kẻ trên Tương tự trong một trường hợp khác thựctại ảo được ứng dụng thê hiện các hiệu ứng khó có thé đạt được trong những điều kiện

thông thường như việc mô tả các vụ thử hạt nhân các thí nghiệm khoa học, các hệ

thong điều khién không lưu [1, 2, 15]

1.2 Cac đặc diém cua hệ thông thực tại ao

VR là một hệ thông mô phỏng trong đó đò hoa máy tính được sử dụng dé tạo ra mộtthé giới "như that" Hon nữa, thé giới "nhân tao" nay không tinh tại mà luôn có các

biến đôi thay đôi theo ý muốn (tín hiệu vào) của người sử dụng (hành dong, lời nói ).

Người sử dụng có thê tương tác với mô hình ảo trong đó các tương tác được mô phòng từ thao tác với các đối tượng thực Đó chính là một đặc tính co ban của VR:

tương tác thời gian thực (real-time interactivity) Thời gian thực ở day có nghĩa là may

tính có khả năng nhận biết được tín hiệu vào của người sử dụng và thay đổi ngay lập tức thé giới ảo Người sử dụng nhìn thấy sự vật thay đổi trên màn hình ngay theo ý

muon của họ và bị thu hút bởi sự mô phỏng này.

Xáayd ngcôngc t obảigi ng int môph ngph nm m_ ngơ ngtrong ảot o ¡ nt (E-Learning) Lunvnthecs

Các phương pháp hiển thị có độ phân giải và toc độ cao lôi cuốn người sử dụng có

cảm giác như trong thực tế Người dùng không những nhìn thấy đối tượng đồ họa 3Dnôi điều khiên (xoay, di chuyên ) được đối tượng trên màn hình (như trong game),

mà còn sờ và cảm thấy chúng như có thật Ngoài khả năng nhìn (thị giác) nghe (thính

giác), sờ (xúc giác) nhiều nghiên cứu hiện nay đã nghiên cứu để tạo các cảm giác

khác như ngửi (khứu giác) nếm (vị giác) Tuy vậy hiện nay trong VR các cam giác

nay cũng ít được sử dụng đến vi còn gặp nhiều khó khăn.

Hai đặc tính cơ bản của thực tại áo (VR) là Tương tac và Dam chim, đây chính là hai

"I" (Interactive, Immersion) đã được dé cập tới trong nhiều tài liệu Tuy nhiên VR còn

có một đặc tính thứ ba ít được chú ý VR không chi là một hệ thống tương tác May tinh, mà các ứng dụng của nó còn liên quan tới việc giải quyết các van dé trong

Người-kỹ thuật y học quân sự Các ứng dụng này do các nhà phát triển VR thiết kế và phụ

thuộc rất nhiều vào khả năng “Tuéng tượng của con người” đó chính là đặc tính "I"

(Imagination) thứ ba cua VR.

Tir do, có thé coi VR là tổng hợp của ba yếu tố nòng cốt bao gồm: Tương tác - Dam

chìm - Tưởng tượng (Interactive — Immersion - Imagination) [4]

1.3 Một sô loại hệ thông thực tại ao

Hệ thống “Window on a World" hay còn gọi là Desktop VR, là các chương trình thực tại ảo chạy trên các máy tính cá nhân Các hệ thống này được ra đời từ rất sớm, tuy

nhiên chúng chỉ là các ứng dụng đồ hoạ máy tính nhỏ luôn gặp phải khó khăn là làm

thé nào dé hình anh, âm thanh và các đối tượng hoạt động như trong thực tế Hệ thong

kết hợp các hình anh video với các hình ảnh đồ hoa 2D làm cho chúng ta có cảm giác

người được quay video đang tương tác với các đối tượng [4, 14 15]

Hệ thong Immersive là các hệ thống mà người sử dụng dùng thiết bị đặc biệt như mànhình gan trên đầu (head-mounted display HMD) kính đặc biệt các bộ cảm ứng và

“dam chim” vào bên trong thé giới ảo do các thiết bị này tao ra Hệ thống quan sát từ

xa (telepresence systems) kết nối các bộ cảm biến từ xa đặt trong thé giới thực với cácgiác quan của người vận hành Ví dụ, chúng ta gắn các bộ cảm biến vào các cơ quan

trên cơ thé và đeo một chiếc kính thực tại ảo Chiếc kính này nhận các tín hiệu quan

sát được từ vị trí của một robot ở một khoảng cách xa và chúng ta sẽ thấy những gì màrobot thay dé rồi chúng ta có các phan ứng như chính ta đang nhìn thấy các hình anh

đó Các phan ứng này theo các bộ cảm biến được nói với máy tính sẽ chuyền đến các

bộ phận tương ứng của robot kết quả là robot sẽ bắt chước các hoạt động của chúng

ta Điều này thực sự ý nghĩa nếu robot được đặt trên một hành tỉnh xa xôi hay trong lòng núi lửa hoặc trong một điều kiện hoạt động khó khăn nào đó Hệ thông hồn hợp (mixed realityseamless simulation systems), là sự kết hợp các hệ thống hiện thực ảo đã

trình bay ở trên.

Xây d ng côngc ! obảigi ng int môph ngph nm m_ ngơ ngtrong aoto ! nt (E-Learning) Llunvnthcs

1.4 Các thành phân của một hệ thông thực tại ảo

Hệ thống thực tại ảo bao gồm 3 thành phan chính sau: phần cứng (hard ware - HW).

bộ gia lập thực tai (reality simulator), các ứng dung (applications) [3, 4 6]

1.4.1 Phan cung (HW)

Phản cứng cua một VR bao gồm:

- Các thiết bị đầu vào (Input devices): bao gồm những thiết bị có khả năng kích thíchcác giác quan dé tạo nên cam giác vẻ sự hiện hữu trong thé giới ảo Chang hạn như

màn hình đội đầu HMD, chuột, các tai nghe âm thanh nôi và những thiết bị đầu vào có

kha năng ghi nhận nơi người sử dụng đang nhìn vào hoặc hướng đang chi tới như thiết

bị theo doi gắn trên đầu (head-trackers), găng tay hữu tuyến (wire-gloves).

- Các thiết bị dau ra (Output devices): gom các hiển thi dé họa (như màn hình,HDM ) dé nhìn được đối tượng 3D Thiết bị âm thanh (loa) dé nghe được âm thanh

vòm (như Hi-Fi, Surround ) Bộ phản hồi cảm giác (Haptic feedback như gang tay )

đẻ tạo xúc giác khi sờ, năm đối tượng Bộ phản hồi xung lực (Force Feedback) dé tạo

lực tác động như khi đạp xe, đi đường xóc

1.4.2 Bộ giả lập thực tại (reality simulator)

Đây chính là “trai tim” của hệ thống thực tại ảo, bao gồm hệ thong máy tính và phan

cứng ngoại vi, thiết bị đồ hoạ và multimedia: cung cấp cho bộ phận tác động những

thông tin can thiết.

1.4.3 Ứng dung (application)

Phan mém luôn được coi là là “linh hồn” của VR (điều này cũng tương tự như đối vớibat cứ một hệ thống máy tính hiện đại nào) Về mặt nguyên tắc, chúng ta có thé sử

dụng bat cứ ngôn ngữ lập trình hay phần mém do họa nào dé mô hình hóa (modelling)

và mô phỏng (simulation) các đối tượng của VR Ví dụ như các ngôn ngữ OpenGL,

OpenSceneGraph, OpenSG, C++, Java3D, VRML X3D hay các phan mềm thương

mại như WorldToolKit, PeopleShop,VeGa Phan mém của hệ thống VR phải bao

dam hai yêu cầu chính: Tao hình và Mó phỏng

Các đối tượng hình học (geometry): Thành phan nay bao gồm những thông tin mô ta

các thuộc tính vật lý (hình dạng, màu sắc, vị trí ) của các đối tượng trong môi trường

ao Thông thường các đối tượng hình học được xây dựng boi các phần mềm CAD, sau

đó dữ liệu có thê được chuyên qua một trong số các định dang file khác phù hợp với việc thé hiện trong ứng dụng Sau đó phần mém VR phải có khả nang mô phỏng động học, động lực học, và mô phỏng ứng xử của đối tượng.

- Khong gian trong thể giới ảo (World Space)

Xayd ng côngc t obaigi ng int môph ngph nm m_ ngdngtrong ảot o 1nt (E-Learning) tunvnthcs

Ban thân thé giới ảo cũng cần được xác định rõ trong một không gian có tên gọi là

“world space” Do ban chat tự nhiên của thé giới ảo là một hệ mô phỏng trên máy tinh,

nên thế giới ảo có những hạn chế nhát định Vị trí của mỗi điểm của mỗi đối tượngtrong thể giới đó đều phải được gan cho một giá trị toa độ (tọa độ số) Các toa độ này

thông thường được mô tả trong hệ toa độ Dé-cac (Decater co-odirnate) với các thứ nguyên X Y và Z (biéu diễn chiều dai, chiều cao chiều sâu) Tuy nhiên chúng ta

cũng có thẻ sử dụng các hệ toa độ khác như hệ toa độ cau, nhưng hệ toa độ Đẻ-các van

được coi là chuẩn cho hau hét các ứng dụng hiện nay Hơn thé nữa, việc chuyên đôi

tọa độ giữa các hệ toạ độ này khá đơn giản.

- _ Cơ sở dữ liệu cho thé giới ảo (World Database)

Lưu trữ thông tin về các đối tượng và thế giới ảo là một phần quan trọng trong việcthiết kế hệ thống thực tại ảo VR Những thông tin chính được lưu trữ trong World

Database (hoặc World Description Files) là các đối tượng ở trong thé giới đó, các kịch bản (scripts) được sử dụng nhằm mô tả các hành động của các đối tượng hoặc người

sử dụng (những kịch bản, phản ứng xảy ra đối với người sử dụng), ánh sáng, các điều

khiên chương trình, và hỗ trợ thiết bị phần cứng Hiện có nhiều cách lưu trữ thông tin

vẻ thé giới ảo: một file đơn một tập các file, hoặc là cả một cơ sở dữ liệu Phươngpháp sử dụng nhiều file là một trong những hướng tiếp cận thường gặp nhất trong

những package phát trién về thực tại ảo Mỗi một đối tượng có một hoặc nhiều file

(file lưu trữ về hình dạng hình học - file thuộc tính, file lưu trữ scripts, v.v ) và cómột số file toàn cục sử dụng chung cho thế giới ảo đó có tác dụng gọi (load) các file

khác Một so hệ thong còn bao gồm thêm một file cầu hình định nghĩa về các kết nối

giao diện phan cứng Trong một so trường hợp, toàn bộ cơ sở dữ liệu được nạp trongkhi chương trình khởi động, các hệ thông khác chỉ đọc các file mà hệ thóng cần tạithời điểm đó Với cách tiếp cận về sau (các thông tin được lưu trữ trong một cơ sở dữ

liệu) một hệ thông cơ sở dữ liệu thực sẽ giúp ích rất nhiều trong quá trình vận hành hệ

thong Một cơ sở dữ liệu hướng đối tượng (Object Oriented Database) sẽ thích hợp

nhất cho một hệ thống thực tại ảo

Tuy vay, dựa trên các tài liệu có được chúng tôi chưa thay có một dự án nào sử dụng

cách tiếp cận này Các file dit liệu đa phần thường được lưu trữ dưới dạng các file văn

bản sử dụng bộ mã ASCII mà con người có thê đọc được Trong nhiều hệ thông các

file này được thay thé boi các file lưu trữ dưới dang mã nhị phân (máy tinh có thé đọc

dược) Một số hệ thông dịch trực tiếp các thông tin vẻ thế giới ảo đó được tích hợp ngay trong các ứng dụng sử dụng.

+ Cac hệ thống thực tại ảo ở góc độ phần cứng

Các hệ thông thực tại ao xét ở góc độ phan cứng được phan chia thành nhiều mức độ

như sau:

Xây g ng côngc † obải gi ng int môph ngphnmm ngdngtrong aoto ¡ nt (E-Learning) Lu nv nthcs

Mức độ tiếp nhận (Entry VR - EVR), là một máy tính cá nhân hay một máy trạm thực

hiện như một hệ thong WoW Hệ thống này có thé chạy trên nén IBM, Apple

-Hệ thống thực tại do Immersion (Immersion VR - IVR), trong hệ thống này với các

thiết bị như HMD, các màn hình cực lớn tạo cảm giác “chim dam” hỗ trợ nguoi SỬ

dụng có thé cảm nhận thông qua các giác quan như xúc giác thính giác cơ chế tương

tác có phản hồi với the giới ảo.

Các thiết bị mô phỏng cabin (Cockpit Simulators) là các hệ thống khá thông dụng cho

phép mô phỏng cabin lái máy bay, ô tô, tàu biển hay các phương tiện giao thông nói chung Một hệ thông như vậy có thé tạo ra một môi trường ao, trong đó người sử dụng

điều khiển thiết bị giả lập và nhận được cảm giác như khi thao tác ở môi trường thực

tế Ví dụ vé một hệ thong loại này sẽ được phân tích kỹ trong phan sau

Các hệ thống mô phỏng quân sự qua mạng máy tính được phát trién chưa nhiều do

do phức tap và khả nang công nghệ Chúng cho phép mô phỏng các trận đánh trong đó

thé hiện ca ý đồ chiến thuật, nghệ thuật quân sự SIMNET là một hệ thống điển hình

của Uy ban quản lý các dự án nghiên cứu cao cấp thuộc Bộ quốc phòng Mỹ (DARPA)

1.5 Một sô ứng dụng chính cua VR

Tại các nước phát trién, VR được ứng dụng trong hau hét các lĩnh vực: Khoa học kỹ

thuật kiến trúc, quân sự giải tri, và đáp ứng mọi nhu cầu: Nghiên cứu- Giáo

dục-Thuong mại Đặc biệt là lĩnh vực quân sự [1 2, 4]

Y học là một trong những lĩnh vực ứng dụng truyền thong của VR trên thé giới Bên cạnh đó VR cũng được ứng dụng nhiều trong giáo dục nghệ thuật giải tri.

Trong thời gian gần đây một số ứng dung của VR được phát triển cho một số kĩnh vực như: VR ứng dung trong sản xuất, VR ứng dụng trong ngành robot, VR ứng dụng trong hiển thị thông tin (thăm do dầu mo, hiển thị thông tin khói ) và đã thu được những kết quả khả quan.

Co thê nói: VR có tiêm nang ứng dụng rat lớn trong đời sông sinh hoạt và sản xuất của con người Mọi lĩnh vực "có thật " trong cuộc sông đều có thê ứng dụng “thực tế ao"

nham nghiên cứu va phát triển một cách nhanh hơn hoàn thiện hơn [ 1 3]

Xayd ng côngc t obảigi ng ¡ n† môph ngph nm m_ ngdngtrong aoto int (E-Learning) lu nvnthcs

CHƯƠNG 2 - ĐÀO TẠO ĐIỆN TỬ (E-LEARNING)

I:-learning là một hình thức đào tạo mới đã và đang trở nên dan quen thuộc với những người hoạt động trong lĩnh vực giáo dục ở nước ta nói riêng và nhiều nước trên thé

giới nói chung E-learning hiện dang là một ứng dụng mạnh của công nghệ thông tin

và truyền thông trong lĩnh vực đảo tạo và giáo dục ở nước ta E-learning được nói đếnnhư một trong những phương tiện nhằm tạo ra những thay đôi về chất và lượng trong

giáo dục và đảo tạo E-learning được coi là hạt nhân của sự thay đổi phương pháp đào

tạo của sang phương pháp dao tạo mới: lay người học làm trung tâm giải phóng không

gian giảm thời gian và chi phi dao tạo.

2.1 Giới thiệu E-Learning

2.1.1 Dinh nghĩa

Đào tạo điện tử (E-learning) tham chiều tới những bài học được phân phối mô tả hoặc thê hiện dựa trên công nghệ điện tử, thông tin E-learning bao gồm những bài học hoặc

các khối kiến thực được chuyền tải dựa trên nén tảng của các công nghệ như internet.

truyền hình, bang video hệ thống sách thông minh và dao tạo dựa trên máy tính.[24]

2.1.2 Lịch sử phát trién của E-Learning

Quá trình phát triển của e-learning bị ảnh hưởng boi những yếu tố về xã hội và công nghệ Mỗi khi có sự thay đổi trong phương pháp đào tạo, học tập cũng như có sự xuất

hiện của những công nghệ tiên tiến thì e-learning lại bước sang một giai đoạn phát triển mới Tính tới thời điểm này, lich sử phát triển của e-learning gắn liền với dao tạo

từ xa ứng dụng máy tính trong dạy, học và sự phát triển của công nghệ Internet.

2.1.2.1 Đào tạo từ xa

Đào tạo từ xa xuất phát từ những yêu cầu học tập mà trong đó học viên và giáo viên bị

ngăn cách bởi khoảng cách dia lý Hình thức đào tạo này cung cap một phương pháp giáo dục mới khác biệt với phương pháp đào tạo tập trung truyền thống đã được biết

trước đây Những cản trở vẻ địa ly đã không còn là van dé lớn đối với những học viên

thực sự muon học muôn nắm bắt những kiến thức mới Bắt nguồn từ Mỹ Pháp, Đức

và Anh vào đầu những năm 1800, với dạng đơn giản nhất là day tốc ký qua thư chuyền phát bưu điện (Prof Isacc Ptman 1840), tới năm 1883 một đại học dao tạo từ xa đầu

tiên (Correspondence University) đã được thành lập tại Ithaca, New York.

Cùng với sự phát triển của công nghệ truyền thông dao tạo từ xa cũng có những bước

tiên mới Năm 1925, khóa học qua radio đầu tiên được tỏ chức tại trường đại học

lowa Mỹ Những năm 1940, các bài giảng được truyền qua sóng vô tuyến tới những

học viên ở xa Những năm 1980, công nghệ hội thảo từ xa cho phép giáo viên và học

viên nói chuyện trực tiếp với nhau bat ké từ vị trí nào Đến năm 1990, mang TV vệ

Xayd ngcôngc t obaigi ng int môph ngph nm m_ ngdngtrong aoto int (E-Learning) lLunvonthcs

tỉnh đã vươn tới khắp toàn cầu Và hiện nay, công nghệ mới nhất hỗ trợ đào tạo từ xa

chính là E-learning.

2.1.2.2 Ứng dụng máy tính trong dạy, học

Máy tính ra đời lập tức được ứng dụng vào việc dạy và học Những bài học được đưa

vào đĩa CD-ROM và chuyên tới học viên Máy tính hỗ trợ nhiều định dạng thông tin.

cách thức thé hiện và trình diễn phong phú đa dạng hap dẫn đã nâng chat lượng

những bài giảng lên một mức mới Đặc biệt, với sự xuất hiện của những thé hệ máy tính hỗ trợ đa phương tiện, việc dạy và học dựa trên máy tinh đã thê hiện rõ ưu thé

trong việc truyền đạt kiến thức, trở thành một phan không thê thiếu trong bat kỳ hệ

thống đào tạo hiện đại nào Hai phương pháp học dựa trên máy tính phô biến nhất là

Computer-Aided Instruction (CAI) và Computer-Based Training (CBT).

Tuy nhiên dao tạo dựa trên máy tính cũng có han ché là khó phô biến rộng rãi thiếu

sự tương tác với giáo viên và không hỗ trợ những kiêu trình diễn động thời gian thực.

Chính sự ra đời của Internet và công nghệ Web đã giải quyết được khó khăn này

2.1.2.3 Công nghệ Internet

Internet là một bước tiễn vượt bậc trong lĩnh vực truyền thông Bắt nguồn từ mạng APRANET phục vụ cho bộ Quốc phòng Mỹ, tới nay Internet đã vươn khắp toàn cầu, kết nối mọi noi, cung cấp một kho thông tin không lồ về các lĩnh vực kinh tế xã hội.

văn hoá, khoa học

Công nghệ Web ra đời, với khả năng hỗ trợ đa phương tiện phong phú, đã trở thành

công nghệ xuất bản tài liệu trên Internet Quá trình kết nối và duyệt một trang Web từ

phía người sử dụng đơn giản công nghệ Web phù hợp với hầu hết các hệ điều hành, ít

lệ thuộc vào kiến trúc hạ tang Dinh dạng trang Web sử dụng ngôn ngữ đánh dấu siêu văn bản HTML nên không chịu bat kỳ ràng buộc nào, việc tạo lập đơn giản hỗ trợ

trình dién nhiều định dạng dữ liệu

Như vậy với những đặc điềm quan trọng như tính năng độc lập môi trường khả năng

phân phát nội dung rộng rãi, cách thé hiện nội dung phong phú, đa dạng, hap dẫn, có

sự tương tác giảng dạy thời gian thực, công nghệ Web đã tạo ra một làn sóng mới trong E-learning.

2.1.3 Cac đặc diém chung của E-Learning

[:-learning có những diém chung sau:

- Dua trên công nghệ thông tin và truyền thông Cu thê hơn là công nghệ mang.

Kĩ thuật đồ họa kĩ thuật mô phòng công nghệ tính toán

Xây d ng côngc tobagi ng int môph ngph nm m_ ngd ngtrong ảot o int (E-Learning) (unvnthcs

- Hiệu qua của e-Learning được đánh giá là cao hơn so với cách học truyền thong

boi e-Learning có tính tương tác cao dựa trên dữ liệu đa phương tiện

(multimedia), tạo điều kiện cho người học trao đi thông tin, cũng như đưa ra

nội dung học tập phù hợp một cách nhanh chóng, dé dàng.

- E-Learning dang trở thành xu thé phát triển tat yếu trong nén kinh tế tri thức

hiện nay E-Learning đang thu hút được sự quan tâm đặc biệt của các nước trên

thế giới với sự ra đời của rất nhiều tỏ chức công ty hoạt động trong lĩnh vực

này.

2.1.3.1 Ưu điểm

Trong quá trình phát triển từ trước tới nay, E-learning đã thẻ hiện nhiều ưu điêm

vượt trội như:

- Giảm chỉ phí: theo một số nghiên cứu, chi phí có thé giảm từ 40% đến 60% so

với hình thức đào tạo truyền thống [16].

- Tiết kiệm thời gian học tap: lượng thời gian cần thiết cho việc học cũng giảm từ

40% đến 60% [16].

- Nang cao chat lượng đào tạo: nâng cao tính độc lập tự chủ, khả năng tư duy

của học viên; cung cấp những kiến thức chuyên sâu cập nhật, nội dung học

phong phú trình diễn sinh dong, dé hiệu.

Hon thé nữa, học viên, giáo viên và tô chức triển khai đào tạo cũng thu được những

lợi ích đáng ké từ hình thức đào tạo này:

- — Đối với học viên: [3j

o Học viên có thê học với những giáo viên tot nhật, tài liệu mới nhât Cong

băng với tât cả các học viên.

o Học viên có thé tìm hiểu trao đôi các thông tin liên quan đến bài học bất

kỳ lúc nào.

E-Learning hỗ trợ học theo khả năng cá nhân theo thời gian biéu tự lập.

oO

học viên có thé tự lựa chọn phương pháp và thời gian học phù hợp.

o E-Learning hỗ trợ giám sát và điều chỉnh phương pháp học của học viên

o Học viên có thê nhận được kết quả phản hoi nhanh chong, thuận tiện.

Xây d ng côngc † obàải gi ng 1nt môph ngph nm m_ ngơ ngtrong aoto int (E-Leaming) Lunvonthcs

16

Học viên được rèn luyện kỹ năng sử dụng máy tính, kỹ năng khai thác thông tin trên Internet, nâng cao tính kỷ luật, tăng cường khả năng tự

hoc, khả năng viết và lý luận

- Doi với giáo vien:[3]

ie)

Oo

Giáo viên có thê cung cap tai liệu bài giảng từ bat ky nơi nao, thời giản

nao.

Giảm thời gian và chi phi đi lại cũng như thời gian chuan bị bai giảng.

nội dung học thuật.

Có thé thay đi cập nhật nội dung tài liệu dé dàng

Giảm thời gian quản lý lớp học.

Truy cập nhanh các thông tin về học viên, lớp học

Theo đối được tiến bộ cũng như khả năng hoàn thành học phần của từng

học viên.

- Đối với tô chức trién khai đào tạo:

© Đảm bảo, kiêm soát được chất lượng giảng dạy

Linh hoạt trong triển khai nội dung đảo tạo.

Cho phép nhận các phản hoi vẻ chat lượng dich vu từ học viên, từ đó cóthẻ điều chỉnh sửa đổi nhằm nâng cao chất lượng dao tạo

2.1.3.2 Nhược điểm

Bên cạnh những ưu điểm, E-learning van tồn tại một số nhược điềm sau:[3, 7]

- E-learning yêu cầu đầu tư ban dau lớn (tài chính công nghệ .)

- E-learning có thé gây tốn nhiều công sức:

© Giáo viên can nhiều thời gian chuân bị tài liệu.

Ton nhiêu công sức, thời gian chuyên đôi các dạng tài liệu hiện có sang

dạng phù hợp với yêu câu của E-learning.

Yêu cau học viên no lực hơn trong quá trình học.

Xây d ng côngc tobagi ng int môph ngph nm m_ ngữ ngtrong aoto ¡ nt (E-Learning) Lunvnthcs

- Môi trường học của học viên có thẻ bị phân tán Các lớp học hoặc “cong đồng

E-learning” có thé gặp các khó khăn ve mặt xã hội (học viên coi dao tạo như

một phan thưởng tỷ lệ bo học cao ).

2.1.4 Kiến trúc của một hệ thống E-learning

Hình vẽ sau (hình 1) mô ta một cách khái quát về kiến trúc cơ bản của một hệ thống

Hình 1: Kiến trúc hệ thong E-Learning [3]

Học tập và giảng day trong hệ thống E-learning sẽ dựa trên mang Internet là chủ yéu,

thông qua World Wide Web (WWW), hệ thống e-Learning sẽ được tích hợp vào portal

của các trường học hoặc đoanh nghiệp Trong điều kiện như vậy, e-Learning sẽ phải

tương tác tốt với các hệ thong khác trong trường học như hệ thong quản lý sinh viên.

hệ thống quản lý giáo viên, lịch giảng dạy cũng như các hệ thống của doanh nghiệp

như: ERP, HR [5]

2.1.4.1 Hệ thông quản lý học tap (Learning Management System - LMS):

Một thành phan rat quan trong của hệ thong chính là hệ thống quan lý học tap LMS

(Learning Management System), g6m nhiều module khác nhau giúp cho quá trình học

tập trên mạng đuợc thuận tiện và để dàng phát huy hết các điểm mạnh của mạng

Internet ví dụ như:

Xây d ngcéngc t obải gi ng ¡ n† môph ngph nm m_ ngdngtrong aoto !¡ nt (E-Learning) lu nvnthcs

- Kết noi thông qua môi trường phân phối dé chuyên nội dung học tới học viên

- Theo dõi sự tham gia của học viên, sự phân phối nội dung học

- Theo đối các hoạt động đánh giá và kiểm tra

- _ Cung cap những công cụ quản lý sự đánh giá

- Tich hợp nội dung

- Diễn đàn dé trao đôi ý kiến giữa các thành viên của một lớp

- Khảo sát lấy ý kiến của mọi người vẻ một van dé nào đó

- Chat trực tuyến

- Phát video và audio trực truyền (Video conferencing)

Một hệ LMS tốt là hệ có kha năng lập kế hoạch, phân phát và quan lý các chương

trình học dưới bat kỳ khuôn dạng nào Hệ LMS này có thé tích hợp dễ dàng với các hệ

LCMS khác qua các đặc tả các chuẩn kỹ thuật và cả chức năng quản lý nội dung học.

2.1.4.2 Hệ quan trị nội dung hoc (Learning Content Management System

-LCMS):

Một phan nữa rat quan trọng trong hệ thống E-learning là các công cụ tạo nội dung và

quan trị nội dung học tập LCMS (Learning Content Management System) Hiện nay,

chúng ta có hai cach tạo nội dung: tao frc tuyến (online), có kết nối với mạng Internet

và không trực tuyến (offline): không cần kết nối với mang Internet Những hệ thống như hệ thong quan trị nội dung học tập LCMS cho phép tạo và quản lý nội dung trực tuyến Ngược lai, với các công cụ soạn bài giảng (authoring tools) giáo viên có thé cai

đặt ngay trên máy tính cá nhân của mình và sử dụng dé soạn bài.

Trong khi hệ LMS chỉ quản lý những van dé xung quanh việc hoc, LCMS quản lý quá

trình tạo ra và phan phối nội dung học Một hệ LCMS có những đặc tính sau:

- Tich hợp các nội dung.

Xây dd ng côngc † obải g ng int môph ngph nm m_ ngdngtrong aoto int (E-Learning) lu nvnthcs

- Quan ly nội dung học.

- Quản lý kho chứa nội dung (bao gồm những thiết bị lưu trữ với chức năng quản

lý nội dung và phân nhóm).

- Hệ thống phan phối nội dung học cho phép LCMS xác định lấy các đối tượng

học phù hợp chuyên tới học viên.

Một hệ LCMS cho phép tao ra và sử dụng lại những don vi nội dung học nhỏ Chức nang quản ly và sử dụng lại các đối tượng học được cung cap bởi một LCMS sẽ giảm

thời gian và chi phí so với việc tạo ra một nội dung mới Loại bỏ sự dư thừa các đối

tượng học bằng việc sử dụng lại cũng làm cho việc cập nhật những thông tin mới cho

đối tượng này tro nên dé dàng và ít tốn kém hơn Dé thực hiện được những điều này.cần định dạng nội dung học theo chuẩn và cần quan tâm tới quá trình nhập đối tượng

Trên lý thuyết, các hệ LMS và LCMS có các chức năng rất khác nhau Mục tiêu chính

của hệ quản trị học LMS là quản lý học viên, theo dõi và thực hiện những hoạt động quản lý đào tạo Ngược lại, hệ quản trị nội dung học LCMS quản lý nội dung hoặc các

đối tượng học sẽ được phục vụ cho các học viên

Tuy nhiên, trên thực tế, sự khác nhau đó rất khó nhận ra vì hau hét các hệ LCMS cũng

có chức năng của một hệ LMS Theo số liệu thống kê cho thay: 81% các hệ thống

LCMS đều chứa những chức năng của LMS Bảng dưới day, dựa trên những nghiêncứu của Brandoll Hall sẽ tong kết khả năng và sự khác nhau giữa hai hệ thống:[7]

Nội dung LMS LCMS

Ì——=— 2< aetna d=

Người làm phân mêm

Đối t rủ Người quản ly dao tao, nội dung, Người thiết

Lap lich sự kiện Có | Không

| sạn sc eae ° rene | Có Có trong một so hệ thông

| kiên thức của học viên

- — — — | |

|

Tạo nội dung học Không Có |

a =—= el! ih _

Su dụng lại nội dung học | Không i Có

| Tạo câu hỏi kiểm tra và _ | Có (73% hệ LMS có Có (92% hệ LCMS có khả

tiền hành kiêm tra khả năng này năng này)

Phân phát nội dung học

qua giao diện niga dũng Không Có

và khả nang điều hướng

nội dung

Bang I: Phân biệt giữa LMS và LCMS [7|

2.1.4.4 Tích hop LMS và LCMS[15]

Tuy có những điểm khác nhau song các hệ LCMS và LMS không tách biệt nhau mà

chúng còn có sự bồ sung và hỗ trợ lẫn nhau Khi tích hợp lại trong cùng một hệ thốnglớn thông tin từ hai hệ thống trên có thể được trao đôi lẫn nhau tạo ra những kết quả

cuối cùng sẽ tốt, đa dang, phong phú hơn giúp chúng ta có một công cụ quản lý học và

day một cách toàn diện.

Một hệ LMS tốt cũng cấp một kiến trúc cho phép lập kế hoạch phân phát và quản lý

các chương trình học theo bat kỳ khuôn dang nào Nó sẽ hỗ trợ hệ thống quản lý đa

nhiệm và tích hợp dé dàng với các hệ thông LCMS Với vai trò là một chat xúc tác

Xayd "+ côngc † obảigi ng ¡ n† môph ngph nm m_ ngơ ngtrong aoto int (E-Learning) tunvnthcs

trong toàn bộ môi trường học một hệ LMS có thẻ tích hợp các đối tượng học của

LCMS thông qua các đặc tả và chuẩn kỹ thuật Nó cũng chịu trách nhiệm quản lý nội

dung (bao gồm phân phát và theo dõi lưu trữ tách ghép các đối tượng nội dung, tích

hợp các nội dung học vào một chương trình giảng dạy trộn theo d6i quá trình học của

học viên).

Chia khoá dé việc tích hợp thành công là một hướng tiếp cận tương tác và mở Hiện

tại những nhà cung cấp LMS và LCMS rất chú trọng đến van dé tương thích, kha

nang hợp tác và ghép nói giữa hai san phẩm Dé làm được điều này, các sản phẩm cần tuân theo chuẩn (ví dụ SCORM) Chuan hoá hiện đóng vai trò rat quan trọng trong sự thành công của các sản pham, dich vụ và hiện nay các nhóm nghiên cứu cũng như các

nhà cung cấp đang tích cực tham gia đẻ hoàn thiện những chuân này

2.2 Chuân SCORM

2.2.1 Giới thiệu chung về chuân SCORM

SCORM (Mô hình tham chiếu đối tượng nội dung dùng chung - Sharable Content

Object Reference Model) định nghĩa những cơ sở kỹ thuật cho một môi trường học tập

dựa trên công nghệ Web SCORM là một mô hình tham chiếu đến một tập chuẩn đặc

ta và chi dẫn kỹ thuật được thiết kế dé đáp ứng những yêu cau mức cao của nội dung

học tập và hệ thong hoc tập SCORM mô tả một mô hình tập hợp nội dung (Content Aggregation Model) và môi trường thực thi (Run-time Enviroment) cho các đối tượng học dé cung cấp tri thức dựa trên những mục tiêu so thích sự trình diễn và những

nhân tô khác (như những kỹ thuật chi dẫn) [8, 9]

SCORM dưa ra một mô hình về chuẩn mô tả dữ liệu và đóng gói dữ liệu dựa trên định

dang XML, một định dạng có rất nhiều ưu điểm: đơn giản, dé thao tac, kích thước nhỏ,

rất phù hợp khi sử dụng trên các hệ thống mạng máy tính

Các dối tượng tài nguyên xây dựng theo chuân SCORM cho phép quản lý dé dàng, dé hiểu cau trúc tô chức nội dung của chương trình hoc, đồng thời có thé di chuyển một khoá học từ hệ thống này sang hệ thống khác ma không cần đào tạo lại.

Nhitng môi trường học xây dựng dựa trên SCORM có những khả năng sau:

-_ T>wy cáp (Accessibility): kha năng định vi và truy cập những thành phan tri thức từ

một vị trí ở xa và chuyên nó tới nhiều vị trí khác.

- Thích ứng (Adaptability): kha nang biến đổi tri thức theo sự cần thiết của các cá

nhân và tô chức.

- Hiệu qua (Affordability): kha năng tăng hiệu qua và năng suất thông qua việc giảm

thời gian và giá trị khi đi chuyên tri thức.

Xayd ng côngc t obải gi ng 1nt môph ngph nm m_ ngd ngtrong aoto int (E-Learning) Lunvnthcs

-_ Bên vững (Durability): kha năng đứng vững trước những thay đổi của công nghệ

mà không cần phải thiết kế, cau hình lại hoặc mã hoá lại

- Tương tác (Interoperability): kha năng lay những thành phản tri thức trên một hệ

thong với một tập công cụ (hoặc flat form) và su dụng được những thành phan tri

thức này trên một hệ thông khác với những tập công cụ và flatform khác.

- Sw dung lại (Ñeusability): kha năng linh hoạt dé có thê kết hợp những thành phan

tri thức trong nhiều ứng dụng va nội dung

2.2.2 Mô hình đóng gói của chuân SCORM

2.2.2.1 Các thành phần của mô hình nội dung

Mô hình nội dung gồm ba thành phan: Asset, SCO (Sharable Content Object) và tôchức nội dung (Content Organization) Day là các thành phần được dùng kết hợp déxây dựng những bài giảng đầy đủ và độc lập có thê sử dụng được trên các hệ thong

LMS tuong thich SCORM khac nhau [8, 9, 10]

+ Asset: Asset là dang co bản nhất của một tai nguyên học tap Asset là biéu diễn

điện tử của media như text âm thanh, các đối tượng đánh giá hay bat kỳ một mau

dir liệu nào có thê hiện thi được boi Web và đưa ra tới phía học viên Một asset có thé bao gồm nhiều asset con (Chang hạn như asset là trang HTML có thé là tập hợp

của các asset khác nhau như ảnh, text, audio và video).

Asset Asset

JavaScript MP3

Functions Audio

Asset HTML

Fragment

Asset

Web Page

Hình 2 mô ta một loạt các asset khác nhau: file audio WAV, file Audio MP3, các ham javascript, ảnh JPEG, anh GIF, một đoạn HTML, trang Web, đối tượng Flash tài liệu

« SCO: SCO (Sharable Content Object) là tập hợp của một hay nhiéu thanh phan Asset

(hình 3) SCO liên kết voi LMS thông qua môi trường tương thích SCORM (SCORM RTE) Điểm khác biệt duy nhất giữa SCO và Asset là SCO có khả năng dùng IEEE ECMAScript API dé liên kết với LMS nhưng Asset chi là thành phần

cơ ban và không có khả năng nay Quá trình liên kết giữa SCO va LMS thông qua

IEEE ECMAScript API được minh họa trong hình sau:

SCOs must Initialize and Ter rznate

Sharable Content Object (SCO) communication with an LS The list

below details the SCO prowded

functionality:

Asset Asset + — Find the L5 Provided API JavaS<ript ¡ HTML Instance.

Funcuons Fragment + Us£ the API Instance te Initialize

SCO Communication wath the LMS O2tional'y use the APT instance to

Get and Set Values Use tne API Instance to Terminate

Cùng như Asset, SCO có thé được mô tả bởi SCO Meta- data dé có thê tìm kiếm và

phát hiện được trong các kho lưu trữ tài nguyên học tập.

Như vay, SCO phải tuân theo các quy định xác định trong SCORM RTE SCO phải có

các công cụ cản thiết dé tìm LMS cung cap API và gọi tối thiêu hai phương thức

Initialize(), Terminate() Cac hàm khác có thé được gọi nhưng chi là tuỳ chọn.

Yêu cầu bắt buộc SCO phải tuân theo các quy đỉnh trong SCORM RTE có những lợi

ích sau:

LMS ho trợ SCORM RTE có thé tìm và hiên thị SCO và theo đôi không quan

tâm ai sinh ra nó.

Bat kỳ LMS nào hỗ trợ SCORM RTE đều có thê theo dõi bất kỳ SCO nao và

biết khi nào nó bất đầu và khi nào nó kết thúc.

Xâzg ng côngc † obaigi ng int môph ngph nm m_ ngdngtrong aoto int (E-Learning) tu nvnthecs

o Bat ky LMS nào hỗ trợ SCORM RTE có thê phát hiện bat kỳ SCO nao theo

cùng một cách giống nhau.

¢ — Tô chức nội dung: Tô chức nội dung là lược do biéu diễn cách sử dụng nội dung

qua các bài giảng có cau trúc Lược do cho biết moi liên quan giữa các hoạt động.

Hình sau là một ví dụ về tô chức nội dung.

| Cantent Orgerization

-Content Aggregatad

Orgamzatan

Môi hoạt động trong tổ chức nội dung, thé hiện bởi một item, có thé gdm nhiều item

con, không có giới hạn vẻ số lượng các mức (ví dụ như khoá học, chương, học

phan ) Mỗi hoạt động đơn lẻ (hoạt động lá) có một thành phan SCO hoặc Asset déthẻ hiện nội dung của hoạt động đó Hoạt động chứa nhiều hoạt động con còn được gọi

là nhom (cluster).

o Siêu dữ liệu tổ chức nội dung có thé mô ta các da tổ chức nội dung

(Organizations), nhờ đó tăng khả năng tái sử dụng.

o Mỗi hoạt động trong tô chức nội dung lại có thé ánh xa tới siêu dữ liệu Hoạt

động nhờ vậy có thé tìm và phát hiện trong kho tàng bai giảng tăng khả năng

Với SCORM thông tin sắp xếp được xác định trên các hoạt động thé hiện trong /ô

chức nội dung và mở rộng tới các tài nguyên học kết hợp với các hoạt động đó LMS

Xây gd ng côngc tobaging ¡ n† moph ngph nm m_ ngữ ngtrong aoto int (E-Learning) tunvnthcs

sé chay cac tai nguyén hoc gan với môi hoạt động học dé đáp ứng các cách sap xép.

Điều này rất quan trọng vì khả năng sử dụng lại sẽ bị hạn chế neu thông tin vẻ sắp xép

thứ tự của tài nguyên học lại phụ thuộc vào từng khoá học cụ thê Khả năng tái sử

dụng của tài nguyên học phụ thuộc vào tính độc lập của chính tài nguyên đó.

[uy nhiên một số tài nguyên học có thê chứa logic bên trong đẻ thực hiện một hoạt

động nào do Những tài nguyên học nay có thê tự rẽ nhánh theo tác động của người

dùng LMS thường không nhận thay sự rẽ nhánh bên trong phải không tham chiếu tới

các tài nguyên học khác cho dù tài nguyên đó có hoặc không được dùng trong các tô

chức nội dung khác.

« Siêw dit liệu: Siêu dữ liệu (metadata - dữ liệu vẻ dữ liệu) là những hướng dẫn được

áp dụng dé mô tả các thành phan nội dung như Asset, SCO va Content

Aggregation Các phần tử metadata được quy định theo một kiéu thống nhất vớimục đích tìm kiếm và để dàng cho tính chia sẻ và sử dụng lại của các thành phần

nội dung Siêu dt liệu trong SCORM gom nam (5) thanh phan:

Kết hop nội dung: Cơ chế kết hợp các thành phản nội dung là xây dựng gói nộidung (content package) theo SCORM Mục đích của siêu dữ liệu trong kết hợp

nội dung là cho phép tìm kiếm và cung cấp thông tin về cấu trúc nội dung Có

năm (5) loại siêu dữ liệu trong một gói nội dung: Manifest, Organization, Item, Resouce, File:

* Manifest: siêu dữ liệu ở mức liệt kê phải tương thích với IEEE LTSC LOM.

Siêu dữ liệu này không thuộc phạm vi đặc tả của chuẩn SCORM và không

thuộc các thành phần đã kẻ trên

* Organization: siêu dữ liệu ở mức tô chức mô tả toàn bộ 6 chức nội dung

của một khóa học hay bài giảng Siêu dữ liệu đặt ở mức tô chức là siêu dit

liệu t6 chức nội dung đã nói trên.

+ Item: Siêu dit liệu ở mức “item” mô tả cây phân cấp của các hoạt động theo

ngữ cảnh Siêu dữ liệu hoat động được dùng dé ket hop voi mot “item”

* Resouce: Siêu dữ liệu ở mức tài nguyên mô ta SCO hay Asset theo ngữ

cảnh Siéu dữ liệu nay là SCO siêu dir liệu hoặc Asset siêu dữ liệu (xác định

bởi kiêu < ađ/ep:seormTìype >).

: File: siêu dữ liệu ở mức file mô ta Asset theo ngữ cảnh Siêu dữ liệu này là

Asset siêu dữ liệu.

Xayd ng côngc † obải gi ng 1nt môph ngph nm m_ ngơ ngtrong aoto int (E-Learning) tunvnthcs

._ Tổ chức nội dung: Day là siêu dit liệu mô tả tô chức nội dung Mục dich của

siêu dữ liệu này là cho phép tìm kiểm trong kho nội dung và cung cấp thông tin

vẻ cầu trúc nội dung.

Hoạt động: Đây là siêu dt liệu mo ta hoạt động Mục dich của việc sử dụng

siêu dir liệu này là có thé truy xuất được tới các hoạt động trong kho nội dung

Siêu dit liệu phải mô tả được toàn bộ hoạt động học theo dự dinh của người xây dựng bài giảng.

SCO: SCO Siêu dữ liệu dùng trong SCO dé cung cấp thông tin về nội dungtrong SCO, giúp cho SCO có khả năng tái sử dụng và tìm kiếm duoc trong kho

nội dung.

Asset: Asset Siêu dir liệu dùng dé mô tả Asset, giúp cho Asset có kha nang tái

sử dung và tim kiếm được trong kho nội dung

2.2.2.2 Xây dựng và đóng gói nội dung

Đóng gói thực chất là việc đưa ra chuẩn dé trao đôi tài nguyên học tập dạng số giữa các công cụ khác nhau hoặc các hệ thống khác nhau.

Chuan SCORM vẻ đóng gói nội dung là các yêu cầu và hướng dẫn hay mô tả thực

hành theo đúng đặc ta đóng gói nội dung của IMS, cung cấp các yêu cầu rõ ràng và hướng dẫn thực hiện dé đóng gói Asset, SCO và Content Organization.

Gói nội dung được dùng dé chuyên nội dung học giữa các LMS, công cụ và kho nội

dung IMS Content Packaging Specification cung cấp chuẩn đầu vào và đầu ra mà bất

cứ hệ thông nào cũng có thẻ hỗ trợ

s Cau trúc nội dung:

Khi đã có nội dung điều cần thiết là làm cho nội dung đó sử dụng được với học viên,

với các công cụ xây dung nội dung, các kho nội dung hay với các LMS Nói cách

khác, dé có thẻ tái sử dụng và chia sẻ nội dung, chúng ta phải tổ chức nội dung theo

những cau trúc nhất định SCORM tỏ chức nội dung theo cau trúc cây

Cấu trúc nội dung dùng cho việc biêu diễn những biến rộng lớn của những phương

pháp kết tập nội dung Cau trúc nội dung có thé biểu dién kết tập nội dung từ rất nhỏ những tài nguyên hoc, đơn giản như vài dòng HTML, hoặc đoạn ngắn truyền thông dé

tương tac cao giữa những tài nguyên học được theo dõi boi LMS Nhờ có phương

pháp kết tập nội dung giúp việc tái sử dụng nội dung và cung cap thêm nội dung cho

LMS khi nội dung được di chuyền.

Xâyd ng côngcC † obải gi ng int môph ngph nm m_ ngd ngtrong aoto ¡ nt (E-Learning) tunvnthcs

Cau trúc nội dung không định nghĩa chức nang LMS Nó được cho rằng LMS có thé

có phan kín biéu diễn duy nhất cho các thành phan của nội dung và cau trúc Vì vậy,

LMS có thê xuất (export) cầu trúc nội dung, bên trong gói nội dung, dé sau đó có thé

được nhập (import) bởi LMS khác và được lưu trữ trong khuôn dạng cục bộ của chính

nó Cau trúc nội dung không được chờ đợi dé thay thế yêu cầu mà những hệ thống

LMS chấp nhận mô hình cấu trúc nội dung hoặc câu trúc bên trong

s Biéu điện cau trúc nội dung:

Việc tạo ra tập hợp của những tài nguyên học vào trong cấu trúc logic bao gồm việc tô

chức những tài nguyên học theo cap bậc Trong phiên bản trước của SCORM tập hợp của SCO được nhóm trong “Blocks” Blocks còn có thé được nhóm dưới những blocks

khác tạo thành cấu trúc cây Blocks có thê được đặt vào bất kỳ số nào của các bậc

Hình 5: Cấu trúc cây của một gói nội dung (quan niệm) |6]

Dựa trên phương pháp thiết kế, nhóm cấp bậc này có thé được sử dụng dé biểu diễn

những khái niệm như khóa học, chương chủ dé hoặc những thuật ngữ tương tự biéu diễn làm thé nào nội dung được kết tập từ những phan đơn lẻ nhỏ hơn.

Trong suốt quá trình phát triển của đặc ta gói nội dung LMS, nó đã lưu ý rang cả

khuôn dạng cau trúc nội dung SCORM và đặc tả gói IMS đã chia sẻ cùng khái niệmcủa cap bậc nội dung, nhưng những thuật ngữ khác đã được sử dụng Trong những

thuật ngữ IMS cấu trúc cấp bậc tương tự được minh hoạ như hình vẽ sau:

Xây g ng côngc † obải gi ng int môph ngph nmm_ ngd ngtrong ảot o int (E-Leaming) lu nvnthcs

Hình 6: Cau trúc cấp bậc [6]

Một gói nội dung (bao gồm các Asset và SCO) cho phép cau trúc của mỗi một Item cóthẻ bao gồm các phân tt con gọi là prerequisites Các phan tu này cung cấp một

trường dé có thê sử dụng thuật toán dé duyệt qua thứ tự của gói nội dung đó Các phần

tử này tất nhiên phải được mô tả theo một mô hình dữ liệu trong SCORM Các môhình dữ liệu này cung cấp một phương pháp báo cáo cho hệ LMS biết một phản tài

nguyên học đã được hoàn thành (“complete”) hay chưa hoàn thành (“incomplete”) Từ

do, hệ thong LMS sẽ tính toán và đánh giá các thông số prerequisites dé xác định xemtải nguyên học nao tiếp theo sẽ được phân phát cho học viên Phan tử prerequisites xácđịnh rằng các phần khác của nội dung phải được hoàn thành trước khi bắt đầu một

phản nội dung khác.

Như vậy các doi tượng nội dung (SCO hoặc Asset) được lưu trữ trong các file vật lý,

và cây biêu diễn cau trúc nội dung chỉ quản lý địa chỉ tài nguyên (URL) của chúng

* _ Các thành phan trong gói nội dung:

Phần này mô tả tông quan vẻ các gói nội dung IMS Content Packaging Specification

mô ta cau trúc dit liệu được dùng dé đảm bảo tính khả chuyên nội dung dựa trên môi

trường Internet tạo ra bởi các công cụ soạn bài giảng, LMS và môi trường thực thi khác nhau Quy mô của IMS Content Packing Specification là tập trung vào tinh kha

chuyên giữa các hệ thống mà muốn nhập xuất tong hợp và phân tách các gói nộidung Một IMS Content Package chứa hai thành phan chính là:

Một tài liệu đặc biệt mô tả cầu trúc nội dung và các tài nguyên đi kèm với gói gọi là

manifest file, cụ thê là trong gói sẽ là file imsmanifest.xml File này yêu cau phải có tại gốc của gói nội dung Các file vật lý tạo nên gói sẽ bao gôm các nội dung trình bay

cho học viên.

Xayd ng côngc t obài gi ng int môph ngph nm m_ ngơ ngtrong aoto int (E-Learning) lu nvnthecs

Manifest Meta-data

Organizateons

Resources

Content Packag

Manifest File (ins manifest «ml)

‹ subyManifest(s)

Physical Files

{The actus! Content, Mecha,

Assessment, and other Tite}

Hinh 7: Cac thanh phan trong gói nội dung [6]

7 Gói nội dung

Gói nội dung (Content Package) biêu diễn đơn vị của khả năng sử dụng (và tái sử

dụng) nội dung Gói có thể là một phần của khoá học có sự giảng dạy thích hợp bên

ngoài tô chức khoá học và có thê được phân phối một cách độc lập như khoá học tông

thẻ hoặc tập hợp các khoá học Gói phải có khả năng độc lập, phải bao gồm tất cả các

thông tin yêu cau dé sử dụng những nội dung được đóng gói phục vụ cho việc học tập khi được mở gói Điều quan trọng là nội dung thông tin cần thiết trong gói phải được sắp xếp và xử lý sao cho có thể sử dụng một cách độc lập được.

> Manifest

Manifest là mô tả trong XML bao gồm những tai nguyên bài giảng có ý nghĩa Nếu gói nộidung được dự định dé phân phối tới học viên thì manifest chứa thông tin về nội dungđược tỏ chức như thé nao Manifest phải tuân theo các yêu cầu sau:

* Manifest file phải có tên là imsmanifest.xml.

* Imsmanifest.xml và các file điều khiển khác phải đặt tại gốc của gói nội

dung Nếu mở rộng được bỏ sung thêm bằng các file thì các file này cũng

phải đặt tại gốc của gói.

= Tất cả các yêu cầu được đặt trong IMS Content Packaging XML- Binding

Specification.

Mục dích của Manifest là mềm dẻo Manifest mô tả phan của khoá học có thé đứng

bẻn ngoài chính nó trong phạm vi khoá học, khoá học mở rộng, hoặc tập hợp các khoá

học Nó mang đến cho những người phát triển nội dung dé mô ta nội dung theo cách

họ muon được kết hợp hoặc không Quy tắc chung là gói luôn bao gòm Manifest bậc

cao nhất có thé bao gồm một hoặc nhiều Manifest con Mỗi manifest con sắp xếp mô

Xây d ng côngc † obải gi ng int môph ngph nm m ngữ ngtrong aoto int (E-Learning) tlunvnthcs

tả nội dung tại bậc mà manifest con được xác định mục đích như: khoá học, đối tượng

giảng dạy.

» Package Interchange File

Package Interchange File (PIF) là việc biêu điển các thành phan gói nội dung thành

một file nén PIF chứa imsmanifest.xml, tất cả các file điều khién và các tài nguyên được tham khảo từ trong gói nội dung SCORM khuyến cáo là các gói nội dung được tạo như là PIF.

© Các thành phan của Manifest:

Mot file manifest dé miêu tả về các gói và những thông tin mà một gói chứa Các thông tin đó

bao gom dit liệu về package và một mục tuỳ chon Organization định nghĩa câu trúc nội dung.

Manifest

Meta-data Organizations

v Meta-data

Siêu dữ liệu là dữ liệu vẻ dữ liệu Nó được sử dụng để mô tả những thành phản trong

gói nội dung IMS tại những bậc khác nhau Siêu dữ liệu có thê tồn tại để mô tả những

cách tô chức và những tài nguyên và sẽ tồn tại như những thành phan con của các

thành phản.

⁄_ Tổ chức (Organizations)

Những thành phan tô chức được sử dụng dé cung cấp cau trúc cho nội dung Điền

hình cau trúc này được cung cap trong mẫu của cap bậc phân loại học Đặc tả gói nội

dung IMS không rang buộc người su dụng với bat kỳ cấu trúc đặc biệt nào Những

thành phan tô chức cung cap những phương tiện dé mô tả những số lượng của những

sự phân loại khác nhau mà có thê được yêu cau

Y= Tai nguyên (Resources)

Những thành phan tài nguyên có thé mô ta tài nguyên bên ngoài như những file vật ly

gói bên trong Những file này có thẻ là file truyền thông file văn bản, những đôi tượng

Xayd ng côngc † obảigi ng tnt môph ngph nm m_ ngơ ngtong aoto int (E-Leaming) Lunvnthcs

đánh giá hoặc những phan của dữ liệu trong mẫu điện tử Nhận thức các nhóm và

quan hệ giữa những file có thé được mô tả bên trong thành phan tài nguyên Sự kếthợp của những tài nguyên được phân loại chung như nội dung Những tài nguyên đượcnhac đến những điểm khác nhau bên trong những thành phản tô chức cung cap cau

trúc cho các tài nguyén.

Resources

Resource Resource

FN

a

Hình 9: Tài nguyên trong Manifest [6]

Y Các file vật lý (sub) Manifest(s)

Thanh phan những file vật lý biêu diễn những file thực té đã liên kết trong thành phannhững tài nguyên Những file này có thé là những file cục bộ thực tế được chứa tronggói nội dung hoặc chúng có thé là những file bên ngoài được liên kết bởi địa chỉ tài

nguyên (Universal Resource Indicator-URI) Mô hình tổng quát về đóng gói nội dung được thé hiện trên hình.

Xây d ng côngc t obải gi ng int môph ngph:nm m_ ngd ng trong ảot 'o int (E-Leaminng) tunvnthecs

Hình 10: Mô hình đóng gói nội dung [6|

23 Một sô công cụ E-Learning

2.3.1 Công cụ Soạn bài giảng điện tử

Là các công cụ giúp cho việc tạo nội dung học tập một cách dễ dàng Các trang web

với tắt cả các loại tương tac multimedia (thậm chí cả các bài kiểm tra) được tạo ra dé

dàng như việc tạo một bài trình bày bằng PowerPoint Với loại ứng dụng này chúng ta

có thẻ nhập các đối tượng học tập đã ton tại trước như text, ảnh, âm thanh, các hoạt

hình, và video chỉ bang việc kéo thả Điều đáng chú ý là nội dung sau khi soạn xong

có thể xuất ra các định dạng như HTML CD-ROM hoặc các gói tuân theo chuẩn SCORM/AICC.

Một công cụ soạn bài giảng điện tử thông thường bao gom các chức năng chính như

sau:[5]

- Tao cây nội dung.

- Tao các tương tác.

- - Nhập các đối tượng đã ton tại

- Lién kết các đối tượng học tập với nhau.

- Cung cấp các mau tạo cua học nhanh chóng thuận tiện

- Su dụng lại các dối tượng học tập.

Trong E-learning, các công cụ mô phỏng có thê ghi lại các chuyên động trên màn hình

máy tính, bao gòm cả con trỏ chuột Hon nữa nhiều phan mém cho phép chúng ta đưa

thêm các dữ liệu da phương tiện như text, audio, video, các nút bam vào các bài giảng

hoặc công cụ thẻ hiện [5] Một công cụ mô phỏng bao gồm các tính năng chính sau:

- Ghi lại các chuyền động trên màn hình.

- Chỉnh sửa lại các chuyên động nếu can.

- Pua thêm text các thành phần đồ họa như các mũi tên chi dẫn.

- Dua thêm tương tác cho học viên.

- Dua thêm audio/video.

- Xuat ra các định dang khac nhau nhu Flash, Avi

2.3.3 Công cụ tao bai kiém tra

Là các ứng dụng giúp tao và phan phdi các bài kiêm tra, các câu hỏi trên intranet va

Internet Thường thì công cụ này sẽ có tính năng như đánh giá và báo cáo sẽ được gộp

vào trong cùng công cụ sử dụng Đa số các ứng dụng hiện nay đều hỗ trợ xuất ra cácđịnh dạng tương thích với SCORM, AICC, do đó các bài kiêm tra hoàn toàn có thê

đưa vào các LMS/LCMS khác nhau [5]

Mỗi công cụ tạo bài kiểm tra thường cung cấp các tính năng như:

- Môi trường kiểm tra bảo mật.

- Tạo các bài kiêm tra dé dang dựa trên các mẫu cung cap san.

- Trộn các câu hỏi theo thứ tự ngẫu nhiên.

- _ Cung cấp các feedback cho học viên

- Duara các bài kiểm tra phù hợp với kha nang của từng người.

- Duara các báo cáo về kêt quả hoc tập của học viền.

- — Việc tuần theo các chuân.

Xây d ng côngc † obải gi ng int môph ngph nm m_ ngd ngtrong aot o 1nt (E-Learning) Llunvnthecs

2.3.4 Công cụ seminar điện tử

Các công cụ này dùng đề hỗ trợ việc học tập đồng bộ trong một lớp học ảo, một cách

thé hiện của môi trường mà chúng ta có thê mô phỏng lớp hoc mặt giáp mặt

(face-to-face) dùng các kỹ thuật tiên tiền Lớp học ảo cung cấp một môi trường mà người sử

dụng có thê truy cập rất nhiều tài nguyên Hơn nữa chúng có thẻ đưa ra nhiều lựa

chọn nhiều phương pháp dé trao đôi thông tin nhằm hồ trợ người sử dụng.[Š |

Công cụ seminar điện tử có các tính năng như:

- Cac bài giảng được thực hiện trực tuyến.

- Chat.

- Whiteboard.

- Thue hiện tra lời các câu hoi trực tuyến và có kết quả ngay lập tức

- E-mail.

- Diễn đàn thao luận.

- Co danh sách các URL hữu ich.

- _ Duyệt web (có sự hướng dẫn của người khác).

- Chia sẻ màn hình.

- Cosy tham gia của audio, video.

- Ghi nhớ được các phiên học tập (sau đó học viên có thé xem vào các thời gian

khác).

2.3.5 Công cụ soạn thao website

Là một phan mém dùng dé tạo các trang web Với công cụ này chúng ta có thé phát

trién một website nhanh hon, hiệu quả hon.[5]

Các công cụ soạn thao website thường bao gôm các tính nang như:

Nhập các đối tượng từ bên ngoài như các file Flash, ảnh film, audio

Định nghĩa và tạo bố cục các trang web theo một cách đơn giản

- Thay đổi các trang web bang cách thay đổi mã HTML trực tiếp

- Sử dụng mẫu (template) và CSS (Cascading Style Sheets).

- Sư dụng các tinh năng nâng cao như dùng lớp các nút có hiệu ứng nhấp nháy

- _ Cung cap các tính năng kết noi tới cơ sở dữ liệu.

Xây d ng côngc t obải gi ng int môph ngph nm m_ ngdngtrong aoto int (E-Learning) lunvnthcs

Hiện tại, chưa có một định nghĩa chính thức cho khái niệm bai giảng điện tu Do vậy,

căn cứ vào các tài liệu có được, chúng tôi tạm thời đưa ra một định nghĩa hình thức

cho khái niệm “hai giang điện tu” (Khái niệm này sẽ được sử dụng trong toàn bộ khóa

luận này).

"Bài giang điện từ là những bài giang mà các nội dung được thê hiện và phan phat

bằng công nghệ điện tu phục vụ cho việc day và học”.

Như vậy khả năng thẻ hiện của bài giảng điện tử rất phong phú sinh động Ví dụ như:

từ những đoạn phim, đoạn băng ghi lại nội dung học hay chỉ đơn giản là quá trình sao

chép nội dung từ các giáo trình kinh điền khác đề thuận tiện chuyên tải thông tin tới

người học có thé sử dụng các phương thức khác nhau như: thu phát trực tiếp trên dai,

tivi Hơn thé nữa những tài liệu học sử dụng dữ liệu đa phương tiện trong đó có các

yếu tô mô phòng, có thẻ giao tiếp và tương tác nhằm nâng cao khả năng tiếp cận và

giải quyết van dé của học viên một cách nhanh chóng thuận tiện.[6]

3.1.2 Lich sử phát trién của bài giảng

Sự phát triển của bài giảng luôn song hành với sự phát triển của các phương pháp học

tập mỗi khi có những bước tiền vượt bậc trong công nghệ các phương pháp học tậpmới hiện dai hon, thích hợp hon, nhiều ưu điểm hơn lại ra đời để phục vụ cho nhu cầuhọc tập của nhân loại Sự thay đổi của những phương pháp học tập sẽ tạo ra sự biếnđôi vẻ chất cũng như vẻ lượng trong việc thẻ hiện và phân phối bài giảng [3 4]

Một trong những phương pháp học tập cô xưa nhất là phương pháp truyền khâu Trong

phương pháp này: Thay truyền tri thức cho học trò thông qua lời nói, truyền bí quyết

thông qua việc làm và kinh nghiệm Giai đoạn tiếp sau, chữ viết xuất hiện tạo ra một

bước ngoat lớn trong tiến trình phát triển của xã hội loài người Chính chữ viết cũng

tạo ra một cuộc cách mạng lớn đối với phương pháp học và day theo kiêu truyền khâu.

Trong những năm gan đây sự ra đời và phát triển mạnh mẽ của công nghệ điện từ đãgop phản hình thành nên một phương pháp đào tao mới: đào tạo điện tử (E-learning).Những bài giảng điện từ đầu tiên là những bài giảng được thu phát trực tiếp qua đài

tiếng nói (1925) tivi (1940) hoặc ghi lại thành những đoạn băng dé thuận tiện trong việc pho biến kiến thức Với những bài giảng kiêu mới nay, nội dung giảng dạy sinh

Xây g ngcôngc † obải gi ng 1nt môph ngph nm m_ ngơ ngtong aoto int (E-Learning) Lunvnthecs

động hon, hap dan hơn và đặc biệt là được truyền ba rộng rai, dé dang pho biến tớimọi người trên khắp thé giới

Khi máy tính xuất hiện chỉ trong một thời gian rất ngăn lập tức được ứng dụng vào

việc dạy và học Kê từ đó hệ thống bài giảng điện từ sơ khai được hình thành và phát

triển mạnh mẽ Máy tính hỗ trợ nhiều định dang dữ liệu nên cách thức thé hiện nội

dung học trong các bài giảng điện tử cũng rất phong phú và đa dạng Các định dạng ký

tự, ảnh ảnh động âm thanh, phim, đồ hoạ được sử dụng một cách linh hoạt, xen kẽ,

tạo cho bài giảng điện tử một hình ảnh mới: hấp dẫn cuốn hút va truyền đạt thông tin

với hiệu qua cao Trong giai đoạn này, các bài giảng thường được ghi lên các dia

CD-ROM và chuyên tới người học.

Công nghệ Web ra đời vào những năm 1990 dựa trên Internet với kha nang hỗ trợ đa

phương tiện phong phú đã trở thành công nghệ xuất bản tài liệu đưa bài giảng điện tử

phát triển lên một bước mới Tính tới thời điểm hiện nay những bài giảng điện tử được xây dựng dựa trên công nghệ Web với những ưu điềm nôi trội: hỗ trợ đa phương

tiện, có thẻ tương tác và giao tiếp tốt, có kha năng cập nhật nhanh, phân phối dé dang,

sử dụng thuận tiện, hiệu quả đã có mặt khắp mọi nơi, đóng góp một phần lớn vào

thành công của hình thức đào tạo đang được sử dụng rộng rãi: E-learning.

3.1.3 Các định dạng dữ liệu sử dụng trong bài giảng điện tử

Một bài giảng điện tử có thê hỗ trợ rất nhiều định dạng dữ liệu khác nhau Mỗi định

dạng đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng Việc quyết định sử dụng định dạng

dữ liệu nào cho một giáo trình điện tử phụ thuộc vào nội dung học mà giáo trình thé hiện và đặc trưng của từng loại định dạng Mot số định dạng dữ liệu pho bién hién nay được trình bày ở những phan sau:

3.1.3.1 Văn bản:

- Văn bản thuần tuý (Plain text): là một tập các ký tự ASCII, không chứa những

thông tin vẻ cấu trúc và định dạng

- Van bản dang rtf (Rich Text Format): là một chuẩn văn bản của Microsoft Các

file rtf là những file ASCII với một số lệnh đặc biệt dé chi ra các thông tin định dạng (vi dụ: font chữ, căn lề ).

Ngôn ngữ đánh dau tông quát chuẩn (standard generalize markup language

-seml): là một siêu ngôn ngữ (metalanguage) chuẩn được sử dụng dé mô tả các

ngôn ngữ đánh dấu.

o Ngôn ngữ đánh dau mở rộng (Extensible markup language - xml): là một

tập con của SGML tạo thành một siêu ngôn ngữ đánh dau văn bản Nó

Xây d ng côngc t obải gi ng int môph ngph nm m_ ngơ ngtrong aoto int (E-Learning) tunvnthcs

định nghĩa các ngôn ngữ đánh dâu được sử dụng cho việc trao đôi dữ

liệu có cau trúc.

o Ngôn ngữ đánh dấu siêu văn ban (Hypertext markup language - html):

được sư dụng dé tao ra những tài liệu siẻu van bản trên WWW và điều

khién việc thê hiện các trang Web.

o Cascading Style Sheet: cho phép người thiết kế điều khiển cấu trúc nhiều

trang Web theo một cầu trúc và định dạng đã được định nghĩa từ trước

- Postscript (.ps):là một ngôn ngữ mô tả trang sách sử dụng chủ yếu trong lĩnh

vực xuất bản điện tử Nó mô tả nội dung một trang sách in dưới dang anh

- Portable document format (.pdÐ: định dạng file này được tạo boi Adobe, cung

cap một dang chuẩn đẻ lưu trữ và sửa đôi các tài liệu in Những tài liệu dạng

này dé xem dé in, ít phụ thuộc vào kiêu máy tính và flatform nên được sử dụng

rất rộng rãi trên Web

- Định dang TeX: là một định dang khá phô biến, được sử dụng cho các ứng

dụng toán học, vật lý và khoa học máy tinh TeX thường được sử dụng dé biểu

diễn những công thức toán học phức tạp LaTeX là một hệ thống soạn thảo các

tài liệu TeX.

Định dạng văn bản thường không được quan tâm nhiều bằng các định dạng dữ liệu đaphương tiện khác bởi hiệu quả truyền đạt thông tin không cao Tuy nhiên, định dạng

này là định dạng được sử dụng rộng rãi nhất trong việc thể hiện nội dung học vì cách

thiết kế và sử dụng đơn giản, nhanh, ít tốn kém Những nhược điểm của văn bản trong

việc truyền đạt cũng được khắc phục bằng một số chiến lược trong trình bày: xếpthành cột, tách đoạn, sử dụng nhiều kiểu chữ, tiêu dé để tránh sự nhàm chan, lặp lại,tăng khả năng năm bắt thông tin của người đọc

3.1.3.2 Anh:

Dinh dạng ảnh (Image-file formats): bao gồm các dạng file gif, jpec, tiff

- * gif (graphics interchange format): được sử dụng rộng rãi trên Web nhưng đôi

khi bị rang buộc boi van dé bản quyền Hỗ trợ ảnh động, hỗ trợ 255 màu trênmột khung hình (frame), sử dụng nhiều khung hình dé tăng độ chính xác vềmàu sắc Sử dụng phương pháp nén không mất thông tin LZW

- * jpeg (joint photographic experts group): được sử dụng cho các ảnh chụp trên

Web Định dạng này sử dụng kiểu nén mắt thông tin nên chất lượng phụ thuộc vào việc lựa chọn phương pháp nén.

Xây d ng côngc ! obải g ng int môph ngph nm m_ ngơ ngtrong ảot o int (E-Learning) lu nv nth cs

- * tiff (tagged image file format): được sử dụng cho những ảnh in truyền thong

Có thé sử dụng cả hai phương pháp nén: mat thông tin và không mắt thông tin

Anh là một phan quan trọng trong việc thé hiện các nội dung Những bức ảnh với nhiều màu sắc thu hút tạo ra một sắc thái mới cho các tài liệu điện tu Anh kết hợp với

văn bản là cách thẻ hiện quen thuộc của các tờ báo và tạp chí giấy - hình thức truyền

dat thông tin đã có từ lâu đời và gần gũi với người đọc người sử dụng Anh được sử

dụng rộng rãi trong các tài liệu điện từ do đặc trưng biéu cảm cao, màu sắc ảnh đa

dạng và SỐ lượng ảnh trong tài liệu hau như không bị hạn ché.

3.1.3.3 Âm thanh:

Một số định dang âm thanh thường được sử dung trong các giáo trình điện tử:|6]

- Dinh dạng MIDI (Musical Instrument Digital Interface): là mot định dạng được

sử dung dé gửi thong tin âm nhạc giữa các thiết bị nhạc điện tu như bộ tông hợp

và soundcard PC Dinh dang MIDI được ho trợ bởi nhiều hệ thống phan mem,nhiều browser, hoạt động trên nhiều platform khác nhau Các file định dangMIDI có phần mở rộng là mid hoặc midi

- Dinh dạng RealAudio: phát triển bởi Real Media hỗ trợ cả video Dinh dang

này cho phép chuyên các dòng âm thanh trên các dai băng thông thấp Amthanh lưu trữ với định dang RealAudio có phần mở rộng rm hoặc ram

- Định dang AU: sử dung khá phô biến với phan mở rộng au

Định dạng AIFF (Audio Interchange File Format): được phát triển boi Apple.Các file âm thanh theo định dạng này có phan mở rộng là aif hoặc aiff

- Dinh dạng WMA (Windows Media Audio): được phát triển bởi Microsoft Các

file này có thể nén với chất lượng cao và chuyên đi theo luồng Các file wma

có thé có bat kỳ kích thước nào và được nén dé thích hợp với nhiều băng thôngkhác nhau.

MP3 (.mp3, mpga): là một trong những định dạng âm thanh pho biến Hệthống mã hoá MP3 tạo ra những file âm thanh nén kích thước nhỏ nhưng chấtlượng cao Định dạng này được rất nhiều hệ thong phan mềm hỗ trợ

Dinh dạng WAVE: được phát triển boi IBM va Microsoft phần mở rộng là

wav Tuy nhiên những file dang này được khuyến cáo không nên sử dụng trong

các ứng dụng trên Web do các file wav thường có kích thước lớn không thích

hợp với các ứng dụng truyền đi trên mạng

Xây d ng côngc t obải gi ng ¡ nt môph ngph nm m_ ngơ ng trong aoto int (E-Learning) lu nvnthcs

3.1.3.4 Video

Một số định dang file Video pho biến:

- Dinh dang AVI (Audio Video Interleave): được phát trién bởi Microsoft Dinh

dạng này chạy tốt trên tất cả các máy tính cài Window, rất phô biến trên

Internet nhưng gặp trục trặc với các máy tính cài hệ điều hành khác Các filevideo theo định dạng này có phần mở rộng avi

- Dinh dạng MPEG (Moving Pictures Expect Group): mpg hoặc mpeg.

- Dinh dang QuickTime (.mov): được phat triên bởi Apple Day là một định dạng

pho biến trên Internet nhưng không thé chạy trên các máy tính cài Window nếu

không cài đặt thêm các phản bô trợ.

- Dinh dang RealVideo: rm hoặc ram.

- Dinh dang Shockwave (Flash)(.swf): được phat trién boi Marcromedia.

Video thực sự là một phương tiện truyền đạt thông tin có giá tri cao Video hướng sự

quan tâm của người sử dụng lên màn hình Giống như âm thanh video được sử dụng

đẻ bỏ trợ cho dạng dữ liệu văn bản hoặc đóng vai trò là nội dung chính trong các bài

giảng điện tử Video cũng tuân theo cơ chế truyền dòng (stream), sản xuất dé dàng, ít

tôn kém.

3.1.3.5 Một số định dạng tương tác:

Một số định dạng thông tin cung cấp khả năng tương tác giữa học viên và giáo trình

điện tử Những định dạng này thường là những liên kết, những form nhập liệu hoặc

những chương trình phức tạp được thiết kế cho một mục đích cụ thê nào đó

Tương tác cung cấp khả năng lựa chọn yêu cầu đầu vào hoặc yẻu cầu hành động từ

phía học viên Vì vậy sự tương tác sẽ nâng cao chất lượng quá trình học Đây là một

đặc trưng nỗi bật của các tài liệu điện tu mà sách in không thé có Trên thực tế, những

giáo trình điện tử luôn bao gồm những tương tác như vậy.

3.1.3.6 Các chương trình nhúng:

Chương trình nhúng thường có định dạng exe hoặc dnl Những chương trình này cho

phép tạo ra các cuôn sách điện tử với những trang sách ao Các ứng dụng cho định

Xayd ng côngc t obải gi ng int môph ngph nm m_ ngữ ngtrong aoto int (E-Learning) Llunvnthecs