Xây dựng hệ thống hỗ trợ học tập hỗn hợp (Tóm tắt trích đoạn)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ NGUYỄN KHẮC NHẬT XÂY DỰNG HỆ THỐNG HỖ TRỢ HỌC TẬP HỖN HỢP Ngành: Công nghệ Thông tin Chuyên ngành: Kỹ thuật Phần mềm Mã số: 60480103 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN THỊ HUYỀN CHÂU Hà Nội – 2016 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng, luận văn thạc sĩ công nghệ thông tin “Xây dựng hệ thống hỗ trợ học tập hỗn hợp” sản phẩm nghiên cứu phát triển riêng cá nhân giúp đỡ lớn Giảng viên hướng dẫn TS Nguyễn Thị Huyền Châu, không chép người khác Những điều trình bày toàn nội dung luận văn cá nhân tôi, tổng hợp từ nhiều nguồn tài liệu Tất tài liệu tham khảo có nguồn gốc rõ ràng trích dẫn hợp pháp Tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm chịu hình thức kỷ luật theo quy định cho lời cam đoan Hà Nội, tháng 11 năm 2016 Học viên Nguyễn Khắc Nhật MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1 Đánh giá phương pháp hệ thống hỗ trợ học tập lựa chọn mô hình học tập hỗn hợp 1.1.1 Phương pháp dạy học truyền thống 1.1.2 Phương pháp học tập trực tuyến 1.1.3 Phương pháp học tập hỗn hợp (Blended Learning) 1.1.4 Một số đặc điểm mô hình học tập hỗn hợp 1.2 Tìm hiểu số tảng hỗ trợ học tập trực tuyến hỗn hợp có 1.2.1 Google Classroom 1.2.2 Edmodo 1.2.3 Coursera 1.2.4 Lynda 1.2.5 Udemy 1.2.6 Edumall 1.2.7 Kyna 1.3 Một số lý thuyết quan trọng học tập đào tạo 1.3.1 Học tập trải nghiệm vòng học tập Kolb 1.3.2 Thuyết kiến tạo học tập 1.3.3 Mô hình thiết kế động viên ARCS Keller Chương PHÂN TÍCH THIẾT KẾ 10 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 Tổng quan phương pháp hệ thống hỗ trợ học tập 10 Cấu trúc tổ chức lớp học 10 Tổ chức nội dung học tập 11 Cá nhân hóa hoạt động học tập 11 Giao tiếp tương tác 11 Theo dõi tiến độ học tập 12 Các công cụ hỗ trợ 12 2.7.1 2.7.2 2.7.3 Ghi chép 12 Bản đồ tư (mind map) 13 Các ứng dụng đọc tài liệu trực tuyến 13 Chương CÀI ĐẶT HỆ THỐNG 14 3.1 3.2 3.3 3.4 Kiến trúc hệ thống 14 3.1.1 Áp dụng mô hình client-server 14 3.1.2 Sử dụng RESTful Webservice 15 3.1.3 Bảo mật phân quyền 15 Công nghệ sử dụng 16 3.2.1 Sử dụng ngôn ngữ lập trình Javascript 16 3.2.2 Sử dụng Node.js phía server 16 3.2.3 Sử dụng express.js framework 16 3.2.4 Sử dụng AngularJS phía client 16 3.2.5 Sử dụng MongoDB để lưu trữ liệu 16 3.2.6 Sử dụng module mã nguồn mở 17 Sử dụng PivotalTracker để quản lý dự án 17 Cài đặt chi tiết module hệ thống 17 3.4.1 Quản lý người dùng 17 3.4.2 Tổ chức lớp học 17 3.4.3 Quản lý nội dung học tập 17 3.4.4 Theo dõi 18 3.4.5 Giao tiếp 18 3.4.6 Các công cụ hỗ trợ 18 Chương Kết đạt Phương hướng phát triển 19 4.1 4.2 Kết đạt 19 Phương hướng phát triển 19 LỜI MỞ ĐẦU Sự phát triển Công nghệ thông tin tạo thay đổi lớn nhiều lĩnh vực xã hội kinh tế, văn hóa, y tế, giải trí… Đối với lĩnh vực giáo dục, Công nghệ thông tin ngày chứng tỏ vai trò thiếu công tác quản lý đào tạo Những người làm giáo dục giới tìm kiếm, thử nghiệm triển khai nhiều mô hình học tập khác với mục đích hướng đến kết học tập cao Ngoài mô hình dạy học truyền thống lớp ngày có thêm nhiều mô hình khác dần trở nên phổ biến, chẳng hạn như: Lớp học trực tuyến (Online course), Khóa học Mở Trực tuyến Đại chúng (MOOC - Massive Open Online Course), Học tập hỗn hợp (Blended Learning), Học tập Đảo ngược (Flipped Teaching)… Phương pháp đào tạo truyền thống phương pháp học trực tuyến có ưu điểm nhược điểm riêng mình, học tập hỗn hợp cố gắng tận dụng kết hợp ưu điểm hai phương pháp vào phương pháp Học tập hỗn hợp hình thức học tập mà việc học xảy không gian kết hợp phương pháp đào tạo truyền thống với công nghệ máy tính Internet Đã có nhiều nơi triển khai phương pháp học tập hỗn hợp cấp học khác nhau, kết đạt khả quan, nhờ học tập hỗn hợp ngày trở nên phổ biến Tuy nhiên, việc triển khai học tập hỗn hợp khó khăn hệ thống công nghệ hỗ trợ Luận văn có mục đích nghiên cứu xây dựng hệ thống hỗ trợ triển khai phương pháp học tập hỗn hợp Hệ thống giúp cho việc triển khai học tập hỗn hợp trường học trở nên dễ dàng hiệu Để áp dụng học tập hỗn hợp thành công sở đào tạo, việc cần phải nắm vững ý nghĩa phương pháp sư phạm đằng tảng cần phải có hệ thống để hỗ trợ triển khai Như vậy, luận văn có mục đích xây dựng tảng đầy đủ để triển khai học tập hỗn hợp sở đào tạo Nền tảng mang lại lợi ích cho giáo viên lẫn học sinh Đối với giáo viên, giúp nâng cao chất lượng giảng dạy, suất lao động mà không nhiều công sức Đối với sinh viên, giúp nâng cao chất lượng học tập, phù hợp với khả không gây buồn chán Mục tiêu phƣơng pháp: Nghiên cứu lý thuyết giáo dục chủ đạo phương pháp học tập sử dụng phổ biến Rà soát đánh giá ưu điểm nhược điểm phương pháp học tập hệ thống hỗ trợ Thiết kế, đánh giá chọn lọc đặc điểm tính phương pháp hệ thống Xây dựng hệ thống toàn diện đầy đủ công cụ để hỗ trợ giáo viên học sinh tất hoạt động học tập, kể lớp học Đánh giá kết đạt lập kế hoạch triển khai hệ thống Nội dung đề tài bao gồm mục sau: Chƣơng - Cơ sở lý thuyết: Chương có mục đích nghiên cứu lý tuyết giáo dục chủ đạo phương pháp học tập sử dụng phổ biến Chƣơng - Phân tích thiết kế: Chương đề xuất thiết kế hệ thống đảm bảo tuân thủ triển khai nguyên tắc móng đề cập chương trước Chƣơng - Cài đặt: Chương trình bày kiến trúc tổng quan hệ thống, công nghệ sử dụng thiết kế chi tiết tất tính hệ thống Chƣơng – Kết đạt đƣợc phƣơng hƣớng phát triển: Chương trình bày đánh giá kết đạt việc nghiên cứu, thiết kế xây dựng hệ thống hỗ trợ học tập hỗn hợp 3 Chƣơng CƠ SỞ LÝ THUYẾT Chương có mục đích nghiên cứu phân tích lý thuyết phương pháp chủ đạo có ảnh hưởng lớn tới việc thiết kế chuyển giao khóa học 1.1 Đánh giá phƣơng pháp hệ thống hỗ trợ học tập lựa chọn mô hình học tập hỗn hợp Để đề xuất phát triển hệ thống hỗ trợ học tập phù hợp, việc tìm hiểu nghiên cứu phương pháp đào tạo mô hình dạy học phổ biến quan trọng Phần trình bày cách thức hoạt động ưu điểm nhược điểm phương pháp dạy học là: truyền thống, trực tuyến hỗn hợp 1.1.1 Phƣơng pháp dạy học truyền thống Ở phương pháp học tập truyền thống, học sinh đến lớp học theo lịch biểu xếp để thực hoạt động học tập với giáo viên học sinh khác Ngoài thời gian lớp học sinh dành thêm thời gian nhà để hoàn thành số nhiệm vụ giao tự học theo định hướng Phương pháp học tập truyền thống bộc lộ nhiều nhược điểm, kể đến khía cạnh cá nhân hóa hoạt động học tập chi phí tổ chức 1.1.2 Phƣơng pháp học tập trực tuyến Học tập trực tuyến phương pháp học tập triển khai hoàn toàn dựa tảng công nghệ thông tin Internet[7] Phương pháp học tập trực tuyến có số nhược điểm ảnh hưởng đến hiệu học tập không thiết kế tốt Có thể kể đến số nhược điểm phương pháp tỉ lệ bỏ học cao[12] nhiều khó khăn cho học sinh phải tự điều chỉnh hoạt động học tập Theo nghiên cứu thực Christensen năm 2013 tỉ lệ hoàn thành khóa học trực tuyến đạt số 5%[13] 1.1.3 Phƣơng pháp học tập hỗn hợp (Blended Learning) Học tập hỗn hợp phương pháp triển khai hoạt động học tập cách kết hợp môi trường trực tuyến môi trường giao tiếp trực tiếp[14] Với phương pháp này, hoạt động học tập diễn ba không gian khác nhau, bao gồm: (1) lớp, (2) nhà, (3) hệ thống trực tuyến Hiệu học tập học sinh phụ thuộc vào hiệu học tập không gian kể trên[15] Việc thiết kế hoạt động học tập xuyên suốt không gian học tập giúp làm tăng động lực hiệu học tập[17] học sinh Như vậy, thấy học tập hỗn hợp hình thức đào tạo có nhiều ưu điểm giúp giải khó khăn mà trung tâm đào tạo gặp phải Đây lựa chọn tốt cho hướng phát triển nhằm mở rộng dịch vụ đào tạo, nâng cao chất lượng giảm chi phí hướng đến hiệu học tập cao 1.1.4 Một số đặc điểm mô hình học tập hỗn hợp Mô hình học tập hỗn hợp áp dụng mức độ khác nhau, Graham[16] quan sát liệt kê bốn mức độ bao gồm: (1) Mức hoạt động, (2) mức khóa học, (3) mức chương trình (4) mức tổ chức Trong đó, việc áp dụng học tập hỗn hợp mức khóa học diễn phổ biến Về khía cạnh trình tự hoạt động thiết kế chuyển giao nội dung học tập mô hình hỗn hợp bao gồm giai đoạn sau[18]: phân tích, thiết kế, phát triển, triển khai, thực thi, đánh giá rà soát Hình trình bày mô hình thiết kế chuyển giao khóa học theo hướng hỗn hợp đề xuất 5 Hình 3: Mô hình giảng dạy theo định hướng hỗn hợp Đây mô hình toàn diện chứng thực tính hiệu thực tế, mô hình tảng để xây dựng hệ thống đề xuất luận văn 1.2 Tìm hiểu số tảng hỗ trợ học tập trực tuyến hỗn hợp có Hiện thị trường có nhiều tảng hỗ trợ việc triển khai khóa học trực tuyến hỗn hợp Phần liệt kê phân tích cách thức vận hành, ưu điểm nhược điểm số tảng bật 6 1.2.1 Google Classroom Google Classroom Hệ thống Quản lý Học tập (Learning Management System - LMS) công ty Google giới thiệu vào tháng năm 2014 Tuy đời muộn so với phần lớn tảng khác lại nhận chào đón lớn từ người dùng Nhìn chung, Google Classroom nơi tích hợp công cụ khác Google để phục vụ cho việc dạy học Hiện Google Classroom đơn giản chưa phải hệ thống đủ mạnh đầy đủ để quản trị lớp học, đặc biệt lớp học triển khai dạng hỗn hợp 1.2.2 Edmodo Edmodo Hệ thống Quản lý Học tập phát triển theo hướng mạng xã hội học tập (Social Learning Platform), với số lượng người dùng lên đến 70 triệu người[19], bao gồm giáo viên, học sinh phụ huynh Giao diện Edmodo đánh giá giống với Facebook số mạng xã hội khác Tuy nhiên, Edmodo có số nhược điểm khiến cho việc áp dụng vào phương pháp học tập hỗn hợp gặp khó khăn Chẳng hạn, Edmodo tính để thiết kế tổ chức nội dung khóa học, tính cá nhân hóa mục tiêu hoạt động học tập cho học sinh 1.2.3 Coursera Coursera công ty công nghệ giáo dục cung cấp khóa học trực tuyến đại chúng mở (MOOC) Coursera cộng tác với trường đại học số tổ chức giáo dục khác để xây dựng khóa học trực tuyến nhiều lĩnh vực khác công nghệ, y học, khoa học xã hội, toán học, kinh doanh v.v Chỉ có đối tác Coursera đưa khóa học lên tảng này, chưa thể áp dụng phổ biến tổ chức giáo dục khác 7 1.2.4 Lynda Lynda tảng cung cấp khóa học trực tuyến đời vào năm 1995 Các khóa học Lynda thường tập trung vào giảng dạy kỹ lĩnh vực phần mềm, kinh doanh sáng tạo Lynda dịch vụ có thu phí 1.2.5 Udemy Udemy tảng học tập trực tuyến thành lập vào năm 2010[20] có 12 triệu học viên với 40 nghìn khóa học phong phú lĩnh vực Nếu coi Coursera tảng có nhiều khóa học chất lượng từ trường Đại học uy tín Udemy nơi dành cho chuyên gia lĩnh vực Mặc dù có nhiều ưu điểm tính Udemy nhằm phục vụ cho mô hình học tập trực tuyến chủ yếu, thiếu tính để hỗ trợ cho hoạt động khác học tập hỗn hợp 1.2.6 Edumall Edumall “siêu thị”[21] khóa học trực tuyến ngắn hạn biết đến rộng rãi Việt Nam Mô hình hoạt động Edumall tương tự Udemy giới hạn thị trường tiếng Việt Xét mặt tính năng, tảng hỗ trợ cho khóa học trực tuyến không phù hợp cho lớp học hỗn hợp Ngoài ra, tảng đóng đầu tư, hướng phát triển tương lai ẩn số 1.2.7 Kyna Kyna tảng học tập trực tuyến tiếng Việt phát triển nhanh thời gian gần Hiện Kyna có 250 nghìn học viên[22] với 250 khóa học thuộc nhiều lĩnh vực khác 8 Nhưng, giống Udemy Edumall, Kyna tảng học tập trực tuyến không phù hợp để triển khai lớp học hỗn hợp Ngoài tảng sử dụng phổ biến giới Việt Nam kể trên, có nhiều tảng hỗ trợ học tập khác như: edX, moodle, claroline v.v Việc tìm hiểu cách thức vận hành tính tảng thực nhằm cung cấp sở lý thuyết trạng thực tế cho việc thiết kế xây dựng hệ thống khuôn khổ luận văn Phần luận văn đề cập đến số lý thuyết có ảnh hưởng quan trọng đến hoạt động dạy, học, thiết kế khóa học 1.3 Một số lý thuyết quan trọng học tập đào tạo Song song với việc có hiểu biết phương pháp đào tạo tính quan trọng hệ thống hỗ trợ học tập, việc tìm hiểu lý thuyết tảng quan trọng thiết kế chuyển giao lớp học yếu tố giúp xây dựng hệ thống đáp ứng mục tiêu đề 1.3.1 Học tập trải nghiệm vòng học tập Kolb Học tập trải nghiệm (experiential learning) học thuyết nhấn mạnh việc xây dựng tri thức học sinh phải thông qua trải nghiệm thực tế, dựa tảng kiến thức vốn có Học thuyết thể khác biệt quan điểm so với trường phái học tập hàn lâm (academic learning) trường phái cho việc học tập hoàn toàn thực dựa việc nghiên cứu lý thuyết, khái niệm mà không cần trải nghiệm thực tế Dựa quan điểm Kolb, hệ thống hỗ trợ giảng dạy thiết kế để cung cấp đầy đủ công cụ nhằm giúp học sinh có trải nghiệm học tập tốt Chẳng hạn, hệ thống cho phép cá nhân hóa hoạt động học tập nhiều mức độ khác nhau, phù hợp với tảng học sinh; hệ thống cung cấp tính để học sinh thực thao tác phản tỉnh, ví dụ ghi chép, viết phản tỉnh, thực đánh giá, v.v 1.3.2 Thuyết kiến tạo học tập Thuyết kiến tạo (constructivism) học tập cách tiếp cận giảng dạy học tập cho người tự chủ động xây dựng tri thức cho thân dựa tảng tri thức có mình[27] Lý thuyết việc học tốt cần diễn cách tự thân dựa chuyển giao tri thức từ người sang người khác Lý thuyết nhận quan tâm cổ súy nhiều nhà tâm lý học giáo dục học tiếng Jean Piaget, Vygosky, John Dewey, v.v Với nhận thức tầm quan trọng học sinh việc tự xây dựng nên kiến thức mình, hệ thống phát triển luận văn cố gắng cung cấp tính phù hợp cho giáo viên sinh viên để tạo điều kiện cho việc tự học Chẳng hạn, khóa học có mục tiêu học tập rõ ràng, học sinh biết trước lộ trình học tập khóa học, học sinh tự đánh giá kiến thức giai đoạn học tập, v.v 1.3.3 Mô hình thiết kế động viên ARCS Keller ARCS mô hình cụ thể để thiết kế khóa học giàu tính động viên đề xuất Keller[27] Mô hình rằng, thiết kế khóa học đạt tính động viên cao có bốn yếu tố: thu hút ý (Attention) học sinh, liên quan (Relevance) đến tảng thân học sinh, giúp cho học sinh cảm thấy tự tin (Confidence), làm học sinh thấy thỏa mãn (Satisfaction)[27] Dựa hiểu biết mô hình ARCS, hệ thống xây dựng luận văn cố gắng cung cấp tính giúp giáo viên thiết kế khóa học giàu tính động viên thông qua việc nâng cao bốn tiêu chí Keller 10 Chƣơng PHÂN TÍCH THIẾT KẾ Dựa kết nghiên cứu chương trước, chương lựa chọn đề xuất thiết kế hệ thống hỗ trợ học tập theo cách tiếp cận hỗn hợp Hệ thống phát triển theo hướng thúc đẩy thiết kế khóa học giàu trải nghiệm, tạo môi trường thuận lợi cho việc tự học học sinh mang lại trải nghiệm học tập tốt nhằm nâng cao hiệu học tập 2.1 Tổng quan phƣơng pháp hệ thống hỗ trợ học tập Hệ thống hỗ trợ học tập thiết kế xây dựng dựa mô hình dạy học hỗn hợp đề cập chương trước[19], bao gồm giai đoạn: phân tích, thiết kế, phát triển, triển khai, thực thi, đánh giá rà soát Trong mô hình này, giai đoạn phân tích, thiết kế, phát triển khóa học phụ thuộc nhiều vào giáo viên chuyên môn môn học, đó, hệ thống cung cấp hướng dẫn, gợi ý, quy định tối thiểu cần thiết để hỗ trợ giáo viên giai đoạn Với cấu trúc tính hỗ trợ vậy, hệ thống hướng đến việc tạo điều kiện thuận lợi cho việc thiết kế nên khóa học giàu tính động viên, hỗ trợ liên tục trình diễn hoạt động học tập, thúc đẩy hỗ trợ việc tự học, tự xây dựng kiến thức với chu trình học tập đầy đủ hiệu Chi tiết tính hệ thống đề cập phần luận văn 2.2 Cấu trúc tổ chức lớp học Các lớp học đơn vị hệ thống, diễn hoạt động học tập Mỗi lớp học bao gồm vai trò, nội dung học tập hoạt động học tập diễn liên tục Có hai vai trò tham gia vào lớp học, bao gồm giáo viên học sinh Giáo viên có nhiệm vụ khởi tạo lớp học, thiết kế xây dựng khóa học, trì hoạt động học tập cung cấp hỗ trợ cần thiết Học sinh tham giao lớp học truy xuất tài nguyên, tùy chỉnh nội dung học tập, tham 11 gia vào trao đổi, tự theo dõi tiến độ học tập sử dụng công cụ hỗ trợ suốt trình học tập 2.3 Tổ chức nội dung học tập Nội dung học tập lớp học tổ chức hướng đến rõ ràng, đơn giản, dễ dàng truy xuất theo dõi Nội dung học tập lớp gọi lộ trình học tập (learning path) bao gồm nhiều hạng mục học tập (learning item) Mỗi hạng mục học tập có mục tiêu, tài nguyên hoạt động tương ứng Khi khởi tạo lớp mới, giáo viên sử dụng lộ trình học tập sẵn có tạo lộ trình học tập Các lộ trình học tập điều chỉnh liên tục dựa vào quan sát hiểu biết giáo viên suốt trình diễn lớp học 2.4 Cá nhân hóa hoạt động học tập Cá nhân hóa học tập tức cung cấp cho học sinh nhiều lựa chọn mục tiêu học tập, trải nghiệm, hỗ trợ phù hợp với mong muốn, quan tâm, tảng cá nhân[31] Cá nhân hóa hoạt động học tập cách tiếp cận khác với cách truyền thống “một chương trình cho tất cả” (one-size-fits-all) Như đề cập Chương 1, cá nhân hóa hoạt động học tập thành tố quan trọng để nâng cao hiệu học tập Do đó, hệ thống hỗ trợ việc cá nhân hóa nhiều cấp độ khác 2.5 Giao tiếp tƣơng tác Để tạo môi trường học tập liên tục, minh bạch hóa thông tin gia tăng tính tương tác lớp học hệ thống cung cấp kênh tương tác khác nhau, bao gồm thông báo kênh trao đổi riêng Ngoài hai kênh giao tiếp thông báo (annoucement) trao đổi trực tuyến, học sinh quan sát tiến độ học tập Đây hình thức minh bạch hóa thông tin thúc đẩy học tập nhóm, gián tiếp nâng cao tính động viên học tập 12 2.6 Theo dõi tiến độ học tập Tiến độ học tập thông tin hữu ích giúp cho việc điều chỉnh hoạt động học tập hỗ trợ trình tự học Việc chủ động nắm bắt tiến độ học tập chế tự kiểm soát học tập, giúp cho trình tự học đạt hiệu cao Từ phía người dạy, giáo viên biết tỉ lệ hoàn thành nội dung học tập học sinh, biết nội dung quan tâm nhiều nhất, nội dung cần cải tiến Từ phía người học, học sinh tự biết tiến độ học tập người khác lớp Khi học sinh hoàn thành nội dung hạng mục học tập (chẳng hạn video hay quiz) hệ thống tự ghi nhận trạng thái thể lộ trình học tập học sinh 2.7 Các công cụ hỗ trợ Các công cụ hỗ trợ học tập phần quan trọng thiếu hệ thống hỗ trợ học tập Nhằm tạo môi trường đầy đủ phục vụ cho việc học tập, hệ thống thiết kế để dễ dàng tích hợp công cụ hỗ trợ học tập Trong trình triển khai hệ thống, có nhu cầu cài đặt thêm công cụ hỗ trợ hệ thống cho phép làm điều 2.7.1 Ghi chép Có nhiều kỹ thuật ghi chép khác nhau, kể đến như: ghi chép tuyến tính (linear note-taking), đồ tư (mind mapping), đồ mô hình (model mapping), hệ thống ghi chép Cornell (Cornel note-taking system)… hệ thống ghi chép Cornell đánh giá cao tính hiệu đơn giản[32] Cấu trúc ghi chép theo mô hình Cornell bao gồm ba phần: (1) phần bên trái thể từ khóa, ý chính, ý tưởng quan trọng, (2) phần bên phải thể chi tiết mục bên trái, (3) phần ghi lại tóm lược nội dung học[32] 13 2.7.2 Bản đồ tƣ (mind map) Ngoài tính ghi chép dựa mô hình Cornell hệ thống hỗ trợ ghi chép theo đồ tư Hình thức ghi chép tổ chức thông tin dạng sơ đồ trực quan, khoa học giúp nâng cao hiệu ghi nhớ[33] rà soát thông tin 2.7.3 Các ứng dụng đọc tài liệu trực tuyến Để hỗ trợ cho học sinh dễ dàng truy xuất thông tin từ tài liệu, hệ thống sử dụng ứng dụng đọc tài liệu trực tuyến để học sinh cài đặt phần mềm khác Tính không mang lại trải nghiệm học tập tốt mà giúp học sinh tránh tập trung phải sử dụng phần mềm khác Các ứng dụng đọc tài liệu trực tuyến hỗ trợ hầu hết loại tập tin thông dụng doc, docx, xsl, xslx, pdf… 14 Chƣơng CÀI ĐẶT HỆ THỐNG Chương luận văn thể thiết kế tổng quan thành phần hệ thống Ở chương 3, luận văn trình bày khía cạnh cài đặt hệ thống, bao gồm kiến trúc, công nghệ việc cài đặt tính cụ thể 3.1 Kiến trúc hệ thống Hệ thống xây dựng với định hướng đa tảng sẵn sàng cho việc mở rộng Việc lựa chọn kiến trúc hệ thống phù hợp với định hướng quan trọng để tạo điều kiện thuận lợi cho việc cài đặt phát triển sau 3.1.1 Áp dụng mô hình client-server Mô hình client-server cho phép phát triển hệ thống có tính chất phân tán, phù hợp với yêu cầu hệ thống Trong mô hình này, server (máy dịch vụ) có vai trò xử lý yêu cầu nghiệp vụ, lưu trữ chia sẻ tài nguyên với client (máy khách) Việc liên lạc client server thực thông qua dịch vụ web Người dùng không trực tiếp làm việc với server mà thao tác thông qua client Thiết kế kiến trúc tổng quan hệ thống thể Hình 15 Hình Thiết kế kiến trúc hệ thống 3.1.2 Sử dụng RESTful Webservice Quá trình giao tiếp client server diễn dựa vào kết nối Internet Trên môi trường này, so với giao thức khác, việc sử dụng dịch vụ web phù hợp Trong tiêu chuẩn dịch vụ web RESTful có nhiều ưu điểm so với tiêu chuẩn truyền thống SOAP (Simple Object Access Control) 3.1.3 Bảo mật phân quyền Có nhiều lựa chọn để triển khai bảo mật cho API, chẳng hạn như: HTTP Basic Authentication (Xác thực dựa HTTP), Digest Access Authentication (Xác thực dựa mã băm), OAuth, Token-based Authentication (Xác thực dựa Token)… mô hình xác thực dựa Token lựa chọn hợp lý 16 3.2 Công nghệ sử dụng Dựa thiết kế kiến trúc đề cập trên, luận văn thực tìm hiểu đánh giá công nghệ để đưa lựa chọn hợp lý 3.2.1 Sử dụng ngôn ngữ lập trình Javascript Với tính đa mình, Javascript lựa chọn làm ngôn ngữ lập trình để xây dựng hệ thống Lợi ích lựa chọn Javascript không cần trang bị thêm kỹ liên quan đến ngôn ngữ khác Lợi ích có nhiều framework xây dựng dựa Node.js giúp cho việc phát triển phía server trở nên dễ dàng 3.2.2 Sử dụng Node.js phía server Như trình bày phần trên, Node.js framework giúp tạo web server sử dụng ngôn ngữ lập trình Javascript Việc lựa chọn Node.js dựa ưu điểm framework 3.2.3 Sử dụng express.js framework Express.js sử dụng để xây dựng ứng dụng web, ứng dụng cung cấp API với phương châm tối giản (minimalist) Việc khởi động ứng dụng Express.js định tuyến API đơn giản nhanh chóng 3.2.4 Sử dụng AngularJS phía client Mặc dù thị trường có nhiều framework Javascript khác hỗ trợ cho việc lập trình phía front-end, chẳng hạn Backbone, Ember, jQuery, ReactJS… AngularJS sử dụng rộng rãi nhờ tính ưu việt Phiên sử dụng cho hệ thống 1.5.6 3.2.5 Sử dụng MongoDB để lƣu trữ liệu Phiên MongoDB sử dụng cho hệ thống 3.0.1 17 Việc lựa chọn công nghệ cho hệ thống thực chủ yếu dựa ưu điểm công nghệ 3.2.6 Sử dụng module mã nguồn mở Ngoài việc sử dụng bốn công nghệ chủ yếu MongoDB, Express.js, AngularJS Node.js hệ thống sử dụng thêm số module mã nguồn mở miễn phí khác 3.3 Sử dụng PivotalTracker để quản lý dự án Trong trình phát triển hệ thống, việc quản lý tính công việc thực thông qua hệ thống quản lý PivotalTracker Đây công cụ quản lý đơn giản, tiện lợi đầy đủ, đáp ứng hầu hết nhu cầu quản trị theo dõi, ước tính, lập kế hoạch… 3.4 Cài đặt chi tiết module hệ thống Hệ thống cài đặt theo module tách biệt, phần trình bày việc cài đặt module 3.4.1 Quản lý ngƣời dùng Có hai vai trò người dùng hệ thống giáo viên học sinh Các thông tin người dùng quản lý thể Hình 10 Khi đăng ký tài khoản hệ thống, người dùng chọn vai trò mình, người dùng có vai trò 3.4.2 Tổ chức lớp học Lớp học đơn vị tổ chức học tập hệ thống Trong đó, lớp học có danh sách giáo viên học sinh trực thuộc, với lộ trình học tập dành riêng cho lớp 3.4.3 Quản lý nội dung học tập Mỗi lớp học có lộ trình học tập riêng Giáo viên thiết lập lộ trình học tập cho lớp Tất thành viên lớp sử dụng lộ 18 trình học tập Mỗi lộ trình học tập bao gồm nhiều hạng mục (hay gọi section), hạng mục bao gồm nhiều nội dung khác video, quizz, tài liệu… 3.4.4 Theo dõi Cơ chế theo dõi tiến độ học tập học sinh thể hai mức độ tổng quan chi tiết Ở mức tổng quan, giáo viên biết tỉ lệ phần trăm hạng mục mà học sinh hoàn thành Ở mức chi tiết, giáo viên biết cụ thể hạng mục mà sinh viên hoàn thành, hạng mục chưa hoàn thành 3.4.5 Giao tiếp Trong khuôn khổ lớp học, việc giao tiếp thông qua chế thông báo hệ thống hỗ trợ tính trao đổi trực tuyến (online chat) Tất thành viên lớp học nhắn tin cho 3.4.6 Các công cụ hỗ trợ Công cụ hỗ trợ xây dựng đọc tài liệu trực tuyến Các loại tài liệu hỗ trợ bao gồm loại tập tin văn phòng phổ biến doc, docx, xls, xlsx… Công cụ hỗ trợ phát triển ghi chép sử dụng cấu trúc Cornell Công cụ hỗ trợ trình xem video tích hợp vào lộ trình học tập Chức làm quiz công cụ bật hệ thống 19 Chƣơng KẾT QUẢ ĐẠT ĐƢỢC VÀ PHƢƠNG HƢỚNG PHÁT TRIỂN Trong chương trước, luận văn thực nghiên cứu đưa phân tích thiết kế cài đặt cho hệ thống hỗ trợ học tập Trong chương này, luận văn đánh giá kết đạt được, đánh giá tiềm áp dụng thực tế phương hướng phát triển 4.1 Kết đạt đƣợc Xét tổng quan, luận văn đạt hai kết quan trọng bao gồm: (1) nghiên cứu tổng hợp lý thuyết giáo dục phương pháp đào tạo có ảnh hưởng nay, giúp ích cho trình thiết kế giảng dạy sở đào tạo, (2) xây dựng hệ thống có khả sử dụng sở đào tạo để hỗ trợ cho phương pháp dạy học hỗn hợp Xét khía cạnh kỹ thuật, hệ thống trang bị số tính bật như: hỗ trợ cá nhân hóa lộ trình học tập, hỗ trợ theo dõi tiến độ học tập, hỗ trợ đọc tài liệu trực tuyến, hỗ trợ trao đổi trực tiếp… Xét khía cạnh học tập nghiên cứu, trình xây dựng hệ thống giúp cho tác giả có hội thử nghiệm áp dụng nhiều kỹ thuật công nghệ tiên tiến phát triển phần mềm, chẳng hạn như: TDD, Docker, Vagrant, MEAN Stack, Agile/Scrum… 4.2 Phƣơng hƣớng phát triển Trong phương hướng phát triển luận văn, có hai mảng công việc cần thực hiện, là: tiếp tục tìm hiểu áp dụng lý thuyết học tập đào tạo tiên tiến vào thực tiễn, đồng thời làm mịn tích hợp thêm nhiều tính hỗ trợ cho hệ thống Một số lý thuyết, mô hình phương pháp học tập đào tạo đưa vào nghiên cứu áp dụng bao gồm: thang cấp độ tư Bloom, thang cấp độ kỹ Dreyfus, học qua dự án (project-based learning), học qua 20 vấn đề (problem-based learning), học qua trò chơi (gamification in learning),… Một số tính tích hợp thêm vào hệ thống bao gồm: hỗ trợ ghi chép video tài liệu, chức giải đáp khái niệm, gợi ý nội dung học tập, cấu trúc lại lớp học, cho phép có nhóm nhỏ lớp để hỗ trợ học tập làm việc theo nhóm, thêm module để tạo học tương tác cho lĩnh vực khác nhau, thêm tính liên quan đến gamification (trò chơi)… ... tập hỗn hợp khó khăn hệ thống công nghệ hỗ trợ Luận văn có mục đích nghiên cứu xây dựng hệ thống hỗ trợ triển khai phương pháp học tập hỗn hợp Hệ thống giúp cho việc triển khai học tập hỗn hợp trường... mang lại trải nghiệm học tập tốt nhằm nâng cao hiệu học tập 2.1 Tổng quan phƣơng pháp hệ thống hỗ trợ học tập Hệ thống hỗ trợ học tập thiết kế xây dựng dựa mô hình dạy học hỗn hợp đề cập chương... hỗ trợ Các công cụ hỗ trợ học tập phần quan trọng thiếu hệ thống hỗ trợ học tập Nhằm tạo môi trường đầy đủ phục vụ cho việc học tập, hệ thống thiết kế để dễ dàng tích hợp công cụ hỗ trợ học tập