Nghiên cứu mô hình chia sẻ nội dung động cho đào tạo điện tử

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ PHÙNG CHÍ DŨNG NGHIÊN CỨU MƠ HÌNH CHIA SẺ NỘI DUNG ĐỘNG CHO ĐÀO TẠO ĐIỆN TỬ LUẬN VĂN THẠC SĨ Hà Nội – 2006 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ PHÙNG CHÍ DŨNG NGHIÊN CỨU MƠ HÌNH CHIA SẺ NỘI DUNG ĐỘNG CHO ĐÀO TẠO ĐIỆN TỬ Chuyên ngành: Công nghệ thông tin Mã số: 1.01.10 LUẬN VĂN THẠC SĨ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Hồ Sĩ Đàm Hà Nội - 2006 LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, xin gửi lời cảm ơn chân thành tới PGS TS Hồ Sĩ Đàm, người thầy tận tình hướng dẫn tơi q trình làm luận văn, đến TS Nguyễn Việt Hà người bảo giúp đỡ nhiều mặt chuyên môn Tôi xin gửi lời cảm ơn tới thầy cô đồng nghiệp Bộ môn mạng Trung tâm máy tính giúp đỡ tạo điều kiện cho tơi q trình làm việc thực luận văn Cuối cùng, xin cảm ơn gia đình: Bố mẹ em gái ln người bên động viên cổ vũ suốt trình học tập Hà Nội, ngày 31/11/2006 Phùng Chí Dũng LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan kết đạt luận văn sản phẩm riêng cá nhân, không chép lại người khác Trong toàn nội dung luận văn, điều trình bày cá nhân tổng hợp từ nhiều nguồn tài liệu Tất tài liệu tham khảo có xuất xứ rõ ràng trích dẫn hợp pháp Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm chịu hình thức kỷ luật theo quy định cho lời cam đoan Hà Nội, ngày 31 tháng 11 năm 2006 Phùng Chí Dũng MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ BẢNG BIỂU MỞ ĐẦU .1 CHƯƠNG 1: ĐÀO TẠO ĐIỆN TỬ 1.1 Định nghĩa 1.2 Lịch sử phát triển 1.2.1 Đào tạo từ xa .8 1.2.2 Đào tạo có trợ giúp máy tính 1.2.3 Đào tạo có trợ giúp Internet 10 1.3 Mơ hình hệ thống đào tạo điện tử 11 1.3.1 Phân hệ quản trị nội dung học (LCMS) 12 1.3.2 Phân hệ quản trị học (LMS) 13 1.4 Chia sẻ nội dung đào tạo điện tử 14 CHƯƠNG 2: MƠ HÌNH BIỂU DIỄN DỮ LIỆU SCORM 16 2.1 Chuẩn đào tạo điện tử .16 2.2 Khái quát chuẩn SCORM 18 2.2.1 SCORM Overview - Tổng quan SCORM 20 2.2.2 SCORM CAM - Mơ hình đóng gói nội dung SCORM 20 2.2.3 SCORM RTE - Môi trường thực thi SCORM .25 2.2.4 SCORM SN - Tuần tự điều hướng giảng SCORM 26 2.3 Mơ hình chia sẻ nội dung tĩnh 26 CHƯƠNG 3: MƠ HÌNH CHIA SẺ NỘI DUNG ĐỘNG 30 3.1 Bài toán 30 3.2 Mơ hình lưu trữ .32 3.2.1 Lưu trữ nội dung .33 3.2.2 Lưu trữ thông tin khóa học 34 3.3 Mơ hình chức giao tiếp lớp trung gian 35 3.3.1 Mơ hình chức lớp giao tiếp LMS, LCMS với kho lưu trữ 36 3.3.2 Mô hình phân phối nội dung giảng đến học viên 37 CHƯƠNG 4: TRIỂN KHAI .41 4.1 Những nội dung triển khai 41 4.1.1 Mơ hình triển khai thực nghiệm 41 4.1.2 Nội dung thực nghiệm .42 4.2 Kết 45 4.2.1 Xây dựng phân hệ LMS LCMS .45 4.2.2 Xây dựng sở liệu trung tâm .47 4.2.3 Xây dựng lớp giao tiếp trung gian 47 4.2.4 Kết qủa thu .47 KẾT LUẬN .56 TÀI LIỆU THAM KHẢO .57 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT AICC Aviation Industry CBT Committee API Application Program Interface AGR AICC Guideline & Recommendation CBT Computer Base Training CAM Content Aggregation Model CSS Cascade Style Sheet ERP Enterprice Resource Plan HR Human Resource LD Learning Design LMS Learning Management System LCMS Learning Content Management System SCO Sharable Content Object SCORM Sharable RTE Run time Enviroment XML eXtensible Markup Language WBT Web Based Training Content Object Reference DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ BẢNG BIỂU Hình 1.1 Mơ hình hệ thống đào tạo điện tử .12 Hình 2.1 Quy trình hình thành chuẩn đào tạo điện tử 17 Hình 2.2.Lược đồ phát triển phiên SCORM 19 Hình 2.3 Asset 21 Hình 2.4.Sharable Content Object (SCO) 22 Hình 2.5.Content Organization 22 Hình 2.6 Gói nội dung 25 Hình 2.7 Mơ hình chia sẻ tĩnh (pha chia sẻ) 28 Hình 2.8 Mơ hình chia sẻ tĩnh (pha cập nhật nội dung) 29 Hình 3.1 Mơ hình hệ thống chia sẻ nội dung động 32 Hình 3.2 Phân phối qua LMS 38 Hình 3.3 Phân phối trực tiếp 40 Hình 4.1 Mơ hình Moodle 43 Hình 4.2 Mơ hình sau phân tách bổ sung lớp trung gian 44 Hình 4.3 Sử dụng LCMS để tạo tập giảng theo chủ đề .48 Hình 4.4 Đưa nội dung vào khóa học từ LCMS 49 Hình 4.5 Khóa học sau bổ sung giảng .50 Hình 4.6 Tạo khóa học sở nội dung tạo phân hệ LCMS 51 Hình 4.7 Tạo khóa học khác tham chiếu đến nội dung 52 Hình 4.8 Truy cập nội dung giảng từ LMS 53 Hình 4.9 Các hoạt động bổ sun cho khóa học .54 Hình 4.10 Một ví dụ việc bổ sung tập nhà cho khóa học 55 Trang MỞ ĐẦU Cùng với phát triển mạnh mẽ khoa học kỹ thuật, đặc biệt lĩnh vực máy tính mà thành tựu to lớn xuất mạng máy tính tồn cầu Internet, đào tạo điện tử (E-learning) hay “Quá trình đào tạo việc giảng dạy thể phân phối thông qua phương tiện điện tử vơ tuyến truyền hình, máy tính, mạng internet…” mang lại cho người có nhu cầu học tập hội chưa có từ trước đến Giờ đây, từ đâu, thời điểm người học tham gia vào trình học tập nhằm nâng cao hiểu biết thân nâng cao trình độ, kỹ công việc Người học trở thành trung tâm trình đào tạo, nơi họ tự xác định nội dung học, tiến trình học sở nhu cầu trình độ thân Cịn người dạy, với việc sử dụng hệ thống đào tạo điện tử, họ có thêm nhiều cơng cụ hỗ trợ việc biên tập, quản lý nội dung giảng giúp họ theo sát nắm tình hình học tập học viên cách nhanh chóng thuận tiện Về mặt chất, đào tạo điện tử phương pháp thay cho phương pháp đào tạo truyền thống, cung cấp thêm cho q trình đạo tạo phương tiện hỗ trợ đắc lực cho người dạy lẫn người học trình truyền đạt tri thức Với ưu điểm vậy, nhiều hệ thống đào tạo điện tử nghiên cứu triển khai Cũng từ xuất nhu cầu trao đổi nội dung giảng hệ thống đào tạo điện tử với Kết chuẩn đóng gói chia sẻ nội dung xây dựng triển khai, phổ biến cộng đồng người xây dựng hệ thống đào tạo điện tử chấp nhận sử dụng rộng rãi hệ thống chuẩn SCORM Hệ thống chuẩn tập mô tả cho phép hệ thống đào tạo điện tử cần chia sẻ nội dung giảng đóng gói nội dung cần chia sẻ thành gói giảng; đồng thời cho phép hệ thống cần sử dụng giảng chia sẻ hiểu để đưa nội dung vào hệ Trang 43 • Moodle có kiến trúc mơđun hóa tốt, đặc điểm xuất phát từ việc moodle phần mềm nguồn mở mơđun hóa giúp mơđun phát triển độc lập nhiều đội phát triển khác Hình 4.1 Mơ hình Moodle Trên sở mơ hình thời hệ thống, chúng tơi tiến hành: • Nghiên cứu nhằm xác định thành phần không thay đổi khóa học tái sử dụng lại, thành phần thay đổi khác cho khóa học Việc tìm hiểu phục vụ cho cơng việc phân tách bước • Phân tách mơđun có chức LMS kết hợp chúng để tạo thành phần mềm LMS riêng • Phân tách mơđun có chức LCMS kết hợp chúng thành phần mềm LCMS riêng • Phân tách sở liệu trung tâm thành phần, phần có liên quan đến chức quản lý hệ thống phân hệ LMS Trang 44 LCMS ( phần chuyển sang phân hệ tương ứng) phần cịn lại chứa thơng tin khóa học, giảng tổ chức lại thành CSDL trung tâm • Tổ chức phân tách bổ sung môđun nhằm xây dựng lớp giao tiếp trung gian phục vụ việc giao tiếp LMS, LCMS với sở liệu trung tâm Hình 4.2 Mơ hình sau phân tách bổ sung lớp trung gian Trang 45 4.2 Kết 4.2.1 Xây dựng phân hệ LMS LCMS Trên sở tìm hiểu chức mơđun hệ thống Moodle, tiến hành phân tách môđun liên quan đến nội dung học thành phân hệ hoàn chỉnh, chạy độc lập mà từ sau gọi hệ thống M_LCMS Đồng thời phân tách môđun liên quan đến việc quản lý học tập thành hệ thống riêng M_LMS Dưới chúng tơi trình bầy mơđun hệ thống a M_LCMS bao gồm mơđun sau: • Quản lý khóa học: Với hệ thống Moodle, mơđun có nhiệm vụ tạo khóa học khác Mỗi khóa học trở thành đề mục lớn, chứa đựng giảng liên quan đến lĩnh vực xác định: Tin học sở, Mạng sở, Ngôn ngữ lập trình … • Quản lý tài ngun: Đây mơđun có chức quản lý nội dung giảng Moodle Moodle quản lý giảng mức độ đơn vị giảng hoàn chỉnh đóng gói dạng file trình diễn PowerPoint, Word, Excel, … • Quản lý tiến trình khóa học: Mơđun giúp người tạo nội dung xác định trình tự tiến hành mơn học • Quản lý người dùng: Mơđun có chức quản lý tài khoản phân quyền quản trị nội dung hệ thống b M_LMS bao gồm môđun sau: • Quản lý site: Có chức giúp người quản trị định nghĩa cấu trúc website, chỉnh sửa giao diện địa hóa ngơn ngữ Trang 46 • Quản trị người dùng: Mơđun giúp người quản trị quản lý phân quyền cho: o Giáo viên: Tài khoản thực chức quản lý khóa học với quyền xây dựng nội dung khóa học, xác định tiến trình học, xây dựng kiểm tra đánh giá o Sinh viên: Tài khoản thực chức truy cập tài nguyên học tập, tham gia kiểm tra đánh giá, hỏi đáp • Trình diễn giảng: Môđun thực chức hệ LMS trình diễn nội dung học người học Với chức này, tiến hành chỉnh sửa lại cho phù hợp với hệ thống thực nghiêm: Đó thay việc truy cập trực tiếp vào sở liệu hệ thống Moodle trước để lấy nội dung giảng thơng tin môđun truy cập thông qua lớp giao tiếp trung gian • Kiểm tra đánh giá: Mơđun cho phép giáo viên soạn thảo kiểm tra nhiều dạng khác • Diễn đàn: Thực chức trao đổi, thông bao Thông qua chức này, giáo viên gửi thơng báo đến học viên tiến hành trao đổi thảo luận vấn đề liên quan đến nội dung học thông qua chủ đề khác diễn đàn • Thống kê báo cáo: Thực chức báo cáo tình hình học tập khóa: Tiến độ, mức độ truy cập, điểm kiểm tra đánh giá Trang 47 4.2.2 Xây dựng sở liệu trung tâm Trên sở cấu trúc liệu Moodle, tách bảng liệu có liên quan đến việc lưu trữ quản lý giảng khóa học để đưa vào trở thành kho liệu trung tâm: • Các bảng lưu trữ thơng tin khóa học • Các bảng lưu trữ thơng tin giảng • Các bảng lưu trữ thứ tự tiến hành giảng • Các bảng lưu trữ thông tin người dụng 4.2.3 Xây dựng lớp giao tiếp trung gian Lớp giao tiếp trung gian xây dựng sở tách môdun liên quan đến truy cập để quản trị sở liệu thành phân hệ riêng Do đặc thù sử dụng LMS LCMS tách từ hệ nên giải pháp không triệt để tuân theo mô tả chuẩn đáp ứng mơ hình thực nghiệm 4.2.4 Kết qủa thu Chúng phân tách xây dựng thành công hai hệ LMS LCMS độc lập, cài đặt thử nghiệm 02 máy chủ Tại máy chủ thứ nhất, sử dụng LCMS người quản trị tạo chủ đề Trang 48 Hình 4.3 Sử dụng LCMS để tạo tập giảng theo chủ đề Và sau cung cấp giảng cho chủ đề này, giảng cung cấp nhiều định dạng khác nhau, Trang 49 Hình 4.4 Đưa nội dung vào khóa học từ LCMS Kết thúc trình này, ta thu tập giảng nhóm theo chủ đề khác Trang 50 Hình 4.5 Khóa học sau bổ sung giảng Tiếp máy chủ thứ 2, sử dụng LMS, người quản trị bắt đầu tạo khóa học sở giảng tạo bước trước Ví dụ chúng tơi tạo khóa học Tin học sở cho sinh viên lớp K51CC K51CA, nội dung học hai lớp giống nhau, nhiên lớp CA lớp chất lượng cao nên giáo viên có yêu cầu cao tập so với lớp CC Trang 51 Hình 4.6 Tạo khóa học sở nội dung tạo phân hệ LCMS Trang 52 Hình 4.7 Tạo khóa học khác tham chiếu đến nội dung Từ người học truy cập vào nội dung giảng tạo bước trước Trang 53 Hình 4.8 Truy cập nội dung giảng từ LMS Còn giáo viên, tiến hành bổ sung hoạt động liên quan đến riêng lớp học như: bổ sung tập lớn, tập nhà hay diễn đàn thảo luận Trang 54 Hình 4.9 Các hoạt động bổ sun cho khóa học Trang 55 Hình 4.10 Một ví dụ việc bổ sung tập nhà cho khóa học Trang 56 KẾT LUẬN Đào tạo điện tử hình thức mẻ có tốc độ phát triển nhanh chóng với nhiều nội dung nghiên cứu phát triển nhằm hồn thiện mơ hình đào tạo mang lại nhiều lợi ích cho người học Trên sở nghiên cứu hệ thống đào tạo điện tử, nhu cầu chia sẻ nội dung, nhu cầu chuẩn hóa, luận văn phát triển mơ hình chia sẻ nội dung động cho phép hệ LMS, LCMS khác chia sẻ nội dung cách cập nhật Luận văn đặc tả yêu cầu thiết kế mơ hình, vai trị chức thành phần mơ hình Trong nỗ lực mình, luận văn tiến hành xây dựng mơ hình thực nghiệm sở phần mềm đào tạo điện tử sử dụng trường Qua thực nghiệm cho thấy việc sử dụng mơ hình mang lại hiệu định việc tăng cường khả quản lý chia sẻ thông tin hệ thống đào điện tử Phương hướng luận văn tiếp tục hoàn thiện đặc tả mơ hình song song với việc hồn thiện mơ hình thực nghiệm để đưa vào sử dụng thực tế Trang 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu Tiếng Anh [1] E-Learning_Application_Infrastructure_wp, Sun’s whitepaper [2] Advanced distributed learning, (2004), SCORM 2004 Overview, http://www.adlnet.org/ [3] Advanced distributed learning, (2004), SCORM CAM, http://www.adlnet.org/ [4] Advanced distributed learning, (2004), SCORM RunTimeEnv, http://www.adlnet.org/ [5] Barbian, (2001), The furture Training room [6] Brandon Hall Research, (2006), LMS and LCMS Demystified, http://brandonhall.com [7] Hyosook Jung, Woochun Jun, Le Gruenwald, Jungmoon Park, Suk-ki Hong, The Design and Implementation of a Web-Based Teaching-Learning Model for Information Communication Technology Application Education [8] John Hall, (2003), Assessing Learning Management Systems [9] Leonard Greenberg, (2002), LMS and LCMS What's the Difference, www.learningcircuits.org [10] Moodle Documents, http://www.moodle.org [11] Shelley R Robbins, (2002), The Evolution of the Learning Content Management System Bran [12] XML Documents, http://www.w3school.org Tài liệu Tiếng Việt [10] Ngô Trung Việt , E-Learning: Học tập đào tạo mới, vietnt@itprog.gov.vn, Trung tâm VITEC ... tập mô tả cho phép hệ thống đào tạo điện tử cần chia sẻ nội dung giảng đóng gói nội dung cần chia sẻ thành gói giảng; đồng thời cho phép hệ thống cần sử dụng giảng chia sẻ hiểu để đưa nội dung. .. nhật nội dung giảng hệ thống trở nên khó khăn tốn nhiều thời gian công sức Trong phạm vi luận văn ? ?Nghiên cứu mơ hình chia sẻ nội dung động cho đào tạo điện tử? ??, muốn xây dựng mơ hình chia sẻ liệu... việc chia sẻ động nội dung hệ thống đào tạo điện tử khác 1.1 Định nghĩa Đào tạo điện tử (elearning) q trình đào tạo việc giảng dạy thể phân phối thông qua phương tiện điện tử vơ tuyến truyền hình,