nghiên cứu xây dựng hệ thống hỗ trợ giáo dục trực tuyến (e-learning) cho trường phổ thông trung học

1 MỤC LỤC CHƯƠNG 1 :TỔNG QUAN 3 1.1. Mở ñầu 3 1.2. Tình hình nghiên cứu triển khai về elearning 3 1.2.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước 3 1.2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước 4 1.3. ðặt vấn ñề 4 1.3.1. Công việc cần thực hiện: 5 CHƯƠNG 2: TÌM HIỂU CÁC CHUẨN TRONG E-LEARNING 7 2.1. Tổng quan hệ thống elearning 7 2.1.1. Một số ñịnh nghĩa e-Learning tiêu biểu 7 2.1.2. Cấu trúc một mô hình elearning ñiển hình 8 2.2. Chuẩn 12 2.2.1. ðịnh nghĩa chuẩn 12 2.2.2. ðặc ñiểm các chuẩn e-Learning 12 2.2.3. Các chuẩn e-Learning hiện có 13 2.2.4. ðề xuất chuẩn giáo trình ñiện tử 23 2.3. Kết luận 25 CHƯƠNG 3: TRIỂN KHAI HỆ THỐNG NỀN 26 3.1. Giới thiệu: 26 3.1.1. Ưu ñiểm: 26 3.1.2. ðối tượng sử dụng: 26 3.2. Các phân hệ của hệ thống: 27 3.2.1. Hệ thống quản lý tài khoản 27 3.2.2. Hệ thống quản lý khóa học 28 3.2.3. Hệ thống cung cấp khoá học 31 3.2.4. Hệ thống tương tác 33 3.3. Một số màn hình chức năng chính 34 3.3.1. Tạo khóa học 34 3.3.2. Công cụ soạn nội dung môn học 36 3.3.3. Công cụ kiểm tra trực tuyến 38 3.3.4. Công cụ ra ñề & làm nộp bài tập trực tuyến 40 3.3.5. Diễn ñàn thảo luận 41 CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG NỘI DUNG 43 4.1. Giáo trình ñiện tử 43 4.1.1. ðịnh nghĩa 43 4.1.2. Ưu ñiểm của giáo trình ñiện tử so với các loại giáo trình khác như: 44 4.1.3. Những yêu cầu cơ bản của một giáo trình ñiện tử 44 4.2. ðề xuất hình thức và nội dung giáo trình ñiện tử 47 4.2.1. Nội dung toàn văn giống như giáo trình giấy 47 4.2.2. Slide nội dung bài giảng 47 4.2.3. Tài liệu tham khảo 49 4.2.4. Nội dung một số một học 49 2 CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM HỆ THỐNG 65 5.1. ðánh giá của các ñơn vị, trường tham gia thử nghiệm hệ thống 65 5.2. ðánh giá của các học sinh tại các ñơn vị thử nghiệm. 65 KẾT LUẬN 72 PHỤ LỤC 1: CÁC BẢNG CSDL CHÍNH CỦA HỆ THỐNG 84 PHỤ LỤC 2: KẾT QUẢ ðÁNH GIÁ VÀ KHẢO SÁT 74 PHỤ LỤC 3 HỆ THỐNG BLACKBOARD 88 3 CHƯƠNG 1 :TỔNG QUAN 1.1. Mở ñầu E-learning (electronic learning: Học ñiện tử) bao hàm một tập hợp các ứng dụng và quá trình, như học qua Web, học qua máy tính, lớp học ảo và sự liên kết số. Trong ñó bao gồm việc phân phối nội dung các khoá học tới học viên qua Internet, mạng intranet/extranet (LAN/WAN), băng audio và video, CD-ROM, và các loại học liệu ñiện tử khác. Với các thành quả của công nghệ thông tin ngày nay, các mô hình giảng dạy và học qua mạng không còn là ñiều xa lạ. Các công nghệ hỗ trợ giao tiếp trực tuyến ña phương tiện ñã làm phong phú rất nhiều các hình thức giao tiếp và giúp truyền ñạt những kiến thức mà trước ñây chỉ có thể truyền ñạt với hình thức lớp học trực tiếp. Hệ thống mạng ñã thu hẹp các khoảng cách và giúp cho học viên cũng như giáo viên linh hoạt về thời gian. Các dạng tài liệu ñiện tử còn cho phép mang ñến cho người học tri thức ở những dạng tiện lợi, dễ tiếp thu mà tài liệu in truyền thống không làm ñược. Các hệ thống trực tuyến ñã ñược áp dụng nhiều ở bậc ñại học, sau ñại học, ñào tạo nâng cao kỹ năng nghề nghiệp của các công ty. Ở bậc phổ thông trung học, ñã bắt ñầu xuất hiện một số hệ thống ôn thi qua mạng, trao ñổi qua mạng. Một số trường trung học tại Tp. Hồ Chí Minh ñã bắt ñầu xây dựng bài giảng ñiện tử, giáo trình ñiện tử của một số môn học trong chương trình phổ thông. ðây là các tiền ñề cho phép triển khai ñề tài” nghiên cứu – xây dựng hệ thống giáo dục trực tuyến (e –learning) cho trường phổ thông trung học”. 1.2. Tình hình nghiên cứu triển khai về elearning 1.2.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước Nhiều nhà chuyên môn cho rằng E-learning - phương pháp giáo dục ñào tạo mới ñược ñánh giá là cuộc cách mạng trong giáo dục thế kỷ 21. Theo ông Keith Holtham, Giám ñốc phụ trách các giải pháp cho doanh nghiệp khu vực châu á - Thái Bình Dương (Intel), E-Learning căn bản dựa trên công nghệ mạng ngang hàng (P2P). ðây là giải pháp sử dụng công nghệ cao ñể hỗ trợ quá trình học tập, cung cấp các dịch vụ ñào tạo, khóa học qua mạng Internet hoặc Intranet cho người dùng máy tính. Ưu 4 ñiểm nổi trội của E-Learning so với các phương pháp giáo dục truyền thống là việc tạo ra một môi trường học tập mở và tính chất tái sử dụng các ñơn vị tri thức (learning object). Với công nghệ này, quá trình dạy và học sẽ hiệu quả và nhanh chóng hơn, giúp giảm chi phí, ñồng thời giảm thời gian ñào tạo so với phương pháp giảng dạy truyền thống. E-learning chuyển tải nội dung phong phú, ấn tượng và dễ hiểu thông qua trang web, bảo ñảm chất lượng ñào tạo qua những phần mềm quản lý. Mô hình này cho phép học viên cũng như nhân viên tại các công ty chọn học những thứ cần thiết chứ không bó buộc như trước. Bên cạnh ñó, học viên có thể học bất cứ lúc nào bằng cách nối mạng mà không cần phải ñến trường. Trên phạm vi toàn cầu hiện nay có nhiều công ty lớn ñầu tư vào E-Learning. Năm 2000, thị trường này ñã ñạt doanh số 2,2 tỷ USD. Người ta dự tính, ñến năm 2005, E- Learning trên toàn cầu sẽ ñạt tới 18,5 tỷ USD. ở các nước công nghiệp phát triển, ñiển hình là Mỹ, lĩnh vực này ñang phát triển rất nhanh. Thị trường E-Learning ở Mỹ sẽ ñạt 11,4 tỷ USD vào năm 2004. Tại châu Á, thị trường này tăng trưởng 25% mỗi năm (ñạt 6,2 tỷ USD). 1.2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước Trong nước, nhiều cơ sở ñào tạo ñã nghiên cứu ứng dụng e-learning vào Giáo dục-ñào tạo. ðHQG-HCM ñã ñi ñầu trong việc ứng dụng e-learning vào ñào tạo ở bậc ñại học và sau ñại học, chuyên ngành CNTT như ðHQG-HCM, ðại học Cần thơ, Học Viện Công nghệ Bưu Chính Viễn thông. Một số trường phổ thông trung học tại Tp. Hồ Chí Minh ñã bắt ñầu xây dựng trang Web, áp dụng giáo án ñiện tử. 1.3. ðặt vấn ñề Xuất phát từ tình hình thực tế cần phát triển hệ thống e-learning cho bậc phổ thông trung học. Sở khoa học công nghệ ñã cho phép triển khai ñề tài “Nghiên cứu – xây dựng hệ thống giáo dục trực tuyến (e- learning) cho trường phổ thông trung học” với các nội dung sau: − Nghiên cứu hệ thống giáodục trực tuyến e –learning và áp dụng vào giáo dục phổ thông . 5 − ðề xuất qui trình và xây dựng hệ thống quản lý giáo dục trực tuyến cho học sinh phổ thông − Xây dựng giáo trình ñiện tử cho một số môn học mẫu trong chương trình phổ thông trung học − Xây dựng hệ thống quản lý tài nguyên học tập − Xây dựng hệ thống trao ñổi thảo luận qua mạng − Xây dựng hệ thống phục vụ ôn thi qua mạng − Áp dụng thí ñiểm hệ thống vào một số trường trung học tại Tp. Hồ Chí Minh ðề tài có các sản phẩm sau: − Qui trình và hệ thống quản lý giáo dục trực tuyến cho học sinh phổ thông. − Giáo trình ñiện tử cho một số môn học mẫu trong chương trình phổ thông trung học. 1.3.1. Công việc cần thực hiện: a) Nghiên cứu: - Nghiên cứu các khái niệm và cấu trúc hệ thống e-learning và áp dụng vào trường phổ thông trung học. - Nghiên cứu các chuẩn áp dụng trong lĩnh vực e-learing. b) Triển khai hệ thống hỗ trợ e-learning  Tìm hiểu và triển khai sử dụng hệ thống hỗ trợ e-learning LCMS dựa trên mã nguồn mở bao gồm các phân hệ: - Phân hệ quản lý người dùng - Phân hệ quản lý khóa học - Phân hệ cung cấp khóa học - Phân hệ tương tác.  Xây dựng nội dung các môn học minh họa và thử nghiệm hệ thống. c) Triển khai các môn học minh họa  Môn tin học: 1. Lập trình Pascal: 12 bài 2. Lý thuyết ñồ thị: 12 bài 3. Các chuyên ñề: 05 bài 6 4. Bài tập môn học: 50 bài 5. Bài tập nâng cao, tổng hợp: 200 bài 6. ðề thi học sinh giỏi: 500 bài  Môn toán: 1. Bài giảng: 10 bài 2. Bài tập môn học: 50 bài 3. Bài tập nâng cao, tổng hợp: 150 bài. 4. ðề thi: tuyển tập, chọn lọc ñề thi học sinh giỏi các năm qua tại các trường: Nguyễn Du, PT Năng Khiếu, Lê Hồng Phong.  Môn Anh Văn 1. Bài giảng: 10 bài 2. Câu hỏi ôn tập: 800 câu hỏi trắc nghiệm. 7 CHƯƠNG 2: TÌM HIỂU CÁC CHUẨN TRONG E-LEARNING 2.1. Tổng quan hệ thống elearning 2.1.1. Một số ñịnh nghĩa e-Learning tiêu biểu Có nhiều quan ñiểm, ñịnh nghĩa khác nhau về e-Learning, dưới ñây sẽ trích ra một số ñịnh nghĩa e-Learning ñặc trưng nhất. • E-Learning là sử dụng các công nghệ Web và Internet trong học tập (William Horton). • E-Learning là một thuật ngữ dùng ñể mô tả việc học tập, ñào tạo dựa trên công nghệ thông tin và truyền thông ( Compare Infobase Inc). • E-Learning nghĩa là việc học tập hay ñào tạo ñược chuẩn bị, truyền tải hoặc quản lý sử dụng nhiều công cụ của công nghệ thông tin, truyền thông khác nhau và ñược thực hiện ở mức cục bộ hay toàn cục ( MASIE Center). • Việc học tập ñược truyền tải hoặc hỗ trợ qua công nghệ ñiện tử. Việc truyền tải qua nhiều kĩ thuật khác nhau như Internet, TV, video tape, các hệ thống giảng dạy thông minh, và việc ñào tạo dựa trên máy tính ( CBT ) ( Sun Microsystems, Inc ). • Việc truyền tải các hoạt ñộng, quá trình, và sự kiện ñào tạo và học tập thông qua các phương tiện ñiện tử như Internet, intranet, extranet, CD-ROM, video tape, DVD, TV, các thiết bị cá nhân ( e-learningsite). • "Việc sử dụng công nghệ ñể tạo ra, ñưa các dữ liệu có giá trị, thông tin, học tập và kiến thức với mục ñích nâng cao hoạt ñộng của tổ chức và phát triển khả năng cá nhân." (ðịnh nghĩa của Lance Dublin, hướng tới e-learning trong doanh nghiệp). 8 2.1.2. Cấu trúc một mô hình elearning ñiển hình 2.1.2.1. Kiến trúc hệ thống Hình 2.1: Cấu trúc mô hình e-learning Quan sát trên hình vẽ, chúng ta thấy: • Học tập sẽ dựa trên mạng Internet là chủ yếu, thông qua World Wide Web (WWW). • Hệ thống e-Learning sẽ ñược tích hợp vào portal của trường học hoặc doanh nghiệp. Như vậy hệ thống e-Learning sẽ phải tương tác tốt với các hệ thống khác trong trường học như hệ thống quản lý sinh viên, hệ thống quản lý giáo viên, lịch giảng dạy…cũng như các hệ thống của doanh nghiệp như là ERP, HR… • Một thành phần rất quan trọng của hệ thống chính là hệ thống quản lý học tập (Learning Management System), gồm nhiều module khác nhau, giúp cho quá trình học tập trên mạng ñuợc thuận tiện và dễ dàng phát huy hết các ñiểm mạnh của mạng Internet ví dụ như  Diễn ñàn ñể trao ñổi ý kiến giữa các thành viên của một lớp 9  Module khảo sát lấy ý kiến của mọi người về một vấn ñề nào ñó  Module kiểm tra và ñánh giá  Module chat trực tuyến  Module phát video và audio trực truyến  Module Flash • Với các trường và cơ sở có quy mô lớn cần phải quản lý kho bài giảng lớn và muốn chia sẻ cho các trường khác thì phải nghĩ ñến giải pháp kho chứa bài giảng. Kho chứa bài giảng này cho phép lưu trữ, quản lý thông tin về các bài giảng (thường dùng các chuẩn về metadata của IEEE,IMS, và SCORM). Hơn nữa, thường có engine tìm kiếm ñi kèm, tiện cho việc tìm kiếm các bài giảng (hoặc tổng quát hơn là ñối tượng học tập). ðôi khi các LCMS cũng ñủ mạnh ñể thực hiện việc quản lý này hoặc cũng có các sản phẩm chuyên biệt cho nhiệm vụ này (chẳng hạn các sản phẩm của Harvest Road, http://www.harvestroad.com). • Các chuẩn/ñặc tả là một thành phần kết nối tất cả các thành phần của hệ thống e-Learning. LMS, LCMS, công cụ soạn bài giảng, và kho chứa bài giảng sẽ hiểu nhau và tương tác ñược với nhau thông qua các chuẩn/ñặc tả. Chuẩn và ñặc tả e-Learning cũng ñang phát triển rất nhanh tạo ñiều kiện cho các công ty và tổ chức tạo ra ngày càng nhiều sản phẩm e-Learning, và người dùng có rất nhiều sự lựa chọn. 2.1.2.2. Mô hình chức năng Mô hình chức năng có thể cung cấp một cái nhìn trực quan về các thành phần tạo nên nôi trường E-learning và những ñối tượng thông tin giữa bao gồm:  Hệ thống quản lý học tập (LMS) như 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. 10  Hệ thống quản lý nội dung học tập (LCMS): Một LCMS là một môi trường ña người dùng, ở ñó các cơ sở ñào tạo có thể tạo ra, lưu trữ, sử dụng lại, quản lý và phân phối nội dung học tập trong môi trường số từ một kho dữ liệu trung tâm. LCMS quản lý các quá trình tạo ra và phân phối nội dung học tập. Hình 2.2: Mô hình chức năng hệ thống e-learning Hệ thống LMS cần trao ñổi thông tin về hồ sơ người sử dụng và thông tin ñăng nhập của người sử dụng với các hệ thống khác, vị trí của khoá học từ LCMS và lấy thông tin về các hoạt ñộng của học viên từ LCMS. Chìa khoá cho sự kết hợp thành công giữa LMS và LCMS là tính mở, sự tương tác. Hình 2.3 mô tả một mô hình kiến trúc của hệ thống E-learning sử dụng công nghệ Web ñể thực hiện tính năng tương tác giữa LMS và LCMS cung như với các hệ thống khác. [...]... trao ñ i thông tin Các chu n trao ñ i thông tin xác ñ nh m t ngôn ng mà con ngư i ho c s v t có th trao ñ i thông tin v i nhau M t ví d d th y v chu n trao ñ i thông tin là m t t ñi n ñ nh nghĩa các t thông d ng dùng trong m t ngôn ng Trong e-Learning, các chu n trao ñ i thông tin xác ñ nh m t ngôn ng mà h th ng qu n lý ñào t o có th trao ñ i thông tin ñư c v i các module Chu n trao ñ i thông tin... cho m c ñích liên k t, trao ñ i thông tin T ch c quan tr ng nh t trong vi c ñưa ra các chu n vi n thông là International Telecommunications Union (http://www.itu.org): • H.323 dùng cho các h th ng trao ñ i thông tin multimedia d a trên gói tin Nó tăng cư ng s tương thích trong vi c truy n h i th o b ng video thông qua m ng IP • T.120 dùng cho các giao th c d li u ph c v cho h i th o multimedia Nó bao... th ng biên so n giáo trình ñi n t c n tuân theo chu n này, hơn n a hi n có các công c h tr cho vi c t o và biên so n giáo trình ñi n t cũng khá ph bi n ð i v i nghiên c u s n xu t giáo trình ñi n t , t c là khía c nh n i dung giáo trình ñi n t c n ñ m b o các chu n meta-data, chu n media, và chu n ñóng góp SCORM nh m ñ m b o th a các ñ c ñi m c a h th ng elearning như ñã ñ c p ph m giáo trình ñi n... tra tr c tuy n do giáo viên cung c p N p bài t p theo yêu c u: h c viên ñư c phép làm các bài t p do giáo viên ra và n p k t qu làm bài v cho giáo viên thông qua h th ng qu n lý t p tin 3.2.4 H th ng tương tác H th ng này cung c p các ch c năng dùng ñ trao ñ i thông tin gi a các ñ i tư ng s d ng trong h th ng 33 Hình 3.6: Sơ ñ usecase c a h th ng tương tác • Các actor c a h th ng: Giáo viên, h c viên... th ng • Các usecase: o Thông báo: s d ng h th ng thông báo c a khóa h c ñ truy n ñ t và ti p nh n thông tin Usecase này có th ñư c s d ng tr c ti p b i giáo viên, h c viên và khách vi ng thăm h th ng Tuy nhiên, khách ch có th xem thông báo c a các khóa h c mà khách ñư c phép truy c p o Chat: s d ng h th ng trao ñ i tr c tuy n c a khoá h c Usecase này giúp cho các h c viên và giáo viên có th trao ñ... chung v thông tin h c viên Các mô t tuân theo ñ c t có th trao ñ i m t cách t do gi a các h th ng khác nhau • M t s ñ c t khác như IMS Digital Repositories, IMS Simple Sequencing (ñã ñư c ñưa vào SCORM 2004), 2.2.3.6 Các chu n vi n thông Các ch n vi n thông áp d ng cho Internet và cũng như v y v i e-Learning M t vài chu n s c n thi t cho b n n u b n d ñ nh k t h p các công c khác nhau ph c v cho m c... (Moving Picture Experts Group) ph c v cho video (http://mpeg.telecomitalialab.com) • vCard dùng cho các th thương m i ñi n t (http://www.imc.org) MIME (Multipurpose Internet Mail Extensions) b i Internet Engineering Task Force xác ñ nh các ñ nh d ng file và vi c g i chúng qua các thông ñi p e-mail (http://www.ietf.org) 2.2.4 ð xu t chu n giáo trình ñi n t Theo nghiên c u trên v chu n, tiêu chu n SCORM... c a màn hình trình di n BGðT, có th ñ c, duy t b ng các trình duy t Web/Internet thông d ng Ngoài ra trong trư ng h p BGðT có yêu c u ph i tích h p trên H th ng qu n lý n i dung h c (LMS) thì BGðT ph i tuân th Tiêu chu n SCORM cho h th ng giáo d c ñi n t (E-learning) ð có th ñ m b o yêu c u trên c n so n th o văn b n giáo trình b ng trình so n th o như FrontPage, DreamWave v i ñ nh d ng t p tin html,... giáo viên có th trao ñ i tr c tuy n v các v n ñ quan tâm o Email: trao ñ i thông tin thông qua h th ng thư ñi n t c a khóa h c 3.3 M t s màn hình ch c năng chính 3.3.1 T o khóa h c - Khi giáo viên ñăng nh p, h th ng s li t kê danh sách các khóa h c do giáo viên ph trách 34 Hình 3.7: - Trang ñăng nh p v i ch c năng t o khóa h c Giáo viên có th ch n ch c năng T o khóa h c ñ t o m i m t khóa h c M i khóa... Hình 2.7: 17 Qua hình v chúng ta th y m t vài ch ñ chính dùng trong trao ñ i thông tin: • H th ng qu n lý c n bi t khi nào thì ñ i tư ng (h c t p) b t ñ u ho t ñ ng • ð i tư ng c n bi t tên h c viên • ð i tư ng thông báo ngư c l i cho h th ng qu n lý h c viên ñã hoàn thành ñ i tư ng bao nhi u ph n trăm • H th ng qu n lý c n bi t thông tin v ñi m h c viên ñ lưu vào cơ s d li u • H th ng qu n lý c n bi t . hệ thống e-learning cho bậc phổ thông trung học. Sở khoa học công nghệ ñã cho phép triển khai ñề tài Nghiên cứu – xây dựng hệ thống giáo dục trực tuyến (e- learning) cho trường phổ thông trung. tuyến cho học sinh phổ thông − Xây dựng giáo trình ñiện tử cho một số môn học mẫu trong chương trình phổ thông trung học − Xây dựng hệ thống quản lý tài nguyên học tập − Xây dựng hệ thống. trung học với các nội dung sau: − Nghiên cứu hệ thống giáodục trực tuyến e –learning và áp dụng vào giáo dục phổ thông . 5 − ðề xuất qui trình và xây dựng hệ thống quản lý giáo dục trực tuyến