SỬ DỤNG CHUẨN THIẾT LẬP BÀI GIẢNG VÀ ỨNG DỤNG CÁC CÔNG CỤ ĐỂ THIẾT KẾ BÀI GIẢNG THEO CÁC CHUẨN LUẬN VĂN THẠC SĨ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Phùng Đức Hoà SỬ DỤNG CHUẨN THIẾT LẬP BÀI GIẢNG VÀ ỨNG DỤNG CÁC CÔNG CỤ ĐỂ THIẾT KẾ BÀI GIẢNG THEO CÁC CHUẨN LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI – 2007 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ Phùng Đức Hồ SỬ DỤNG CHUẨN THIẾT LẬP BÀI GIẢNG VÀ ỨNG DỤNG CÁC CÔNG CỤ ĐỂ THIẾT KẾ BÀI GIẢNG THEO CÁC CHUẨN Ngành: CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Mã số : 1.01.10 LUẬN VĂN THẠC SĨ Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Văn Vỵ HÀ NỘI – 2007 LỜI CẢM ƠN Trong trình làm luận văn nhận đƣợc giúp đỡ tận tình ý kiến đóng góp q báu PGS.TS Nguyễn Văn Vỵ Tôi xin chân thành cảm ơn sâu sắc đến thầy Tôi xin cảm ơn thầy cô khoa Công nghệ Thông tin, Đại học Công Nghệ, Đại học Quốc Gia Hà Nội truyền đạt kiến thức giúp đỡ tơi hồn thành khóa học Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Khoa Cơng nghệ thơng tin, Ban giám hiệu, phịng ban trƣờng Đại học Công nghiệp Hà Nội, nơi công tác tạo điều kiện thuận lợi để tơi theo học trƣờng Đại học Cơng nghệ Tôi xin cảm ơn đồng nghiệp bạn bè lớp giúp đỡ tơi q trình học tập, nghiên cứu Cuối xin đƣợc cảm ơn gia đình ngƣời thân động viên, khuyết khích giúp đỡ tơi để tơi hồn thành luận văn Hà Nội, tháng năm 2007 Học viên Phùng Hồ Đức LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan luận văn tơi tự làm Q trình làm có tham khảo tài liệu nêu phần tài liệu tham khảo đƣợc bảo tận tình thầy giáo hƣớng dẫn Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm lời cam đoan TÓM TẮT KẾT QUẢ Luận văn bao gồm nội dung sau: Tổng quan E-learning Chƣơng tác giả trình bày tổng quan E-learning, hệ quản lý E-learning nhƣ LMS, LCMS, ứng dụng mã nguồn mở xây dựng E-learning, tình hình phát triển ứng dụng E-learning giới nƣớc Chuẩn SCORM thiết kế giảng Chƣơng trình bày chuẩn E-learning chuẩn SCORM thiết kế giảng, hình thức, nguyên tắc thiết kế giảng, công nghệ XML thiết kế giảng Cài đặt hệ thống trợ giúp thiết kế giảng theo chuẩn Trình bày việc giới thiệu, so sánh, lựa chọn công cụ cài đặt modul để trợ giúp giáo viên thiết kế, đóng gói giảng theo chuẩn chọn lựa dựa mã nguồn mở MỤC LỤC MỞ ĐẦU 11 CHƢƠNG E-LEARNING 12 1.1 Tổng quan E-learning 12 1.1.1 Các định nghĩa khái niệm 12 1.1.2 Thể E-learning Error! Bookmark not defined a Đặc điểm Error! Bookmark not defined b Đặc trưng E-learning Error! Bookmark not defined c Hình thức thể Error! Bookmark not defined 1.1.3 Ƣu điểm - nhƣợc điểm E-learningError! Bookmark not defined a Ưu điểm Error! Bookmark not defined b Nhược điểm Error! Bookmark not defined 1.1.4 Các hệ quản trị học (LMS) Error! Bookmark not defined 1.1.5 Các hệ quản trị nội dung (LCMS)Error! Bookmark not defined 1.2 Chuẩn E-learning Error! Bookmark not defined 1.2.1 Chuẩn vấn đề áp dụng chuẩn E-learningError! Bookmark not a Tổng quan Error! Bookmark not defined b Chuẩn đóng gói liệu Error! Bookmark not defined c Chuẩn trao đổi thông tin Error! Bookmark not defined d Chuẩn mô tả siêu liệu (metadata) Error! Bookmark not defined e Chuẩn chất lượng Error! Bookmark not defined 1.2.2 Một số tổ chức đƣa chuẩn, đặc tả E-learningError! Bookmark n a Aviation Industry CBT Committee (AICC)Error! Bookmark not defined b Advanced Distributed Learning (ADL)Error! Bookmark not defined c Instructional Management System (IMS)Error! Bookmark not defined d International Standards Organisation (ISO)Error! Bookmark not defined e Institue of Electrical and Electronics Engineer ( IEEE)Error! Bookmark not de 1.3 Ứng dụng mã nguồn mở xây dựng E-learningError! Bookmark not 1.3.1 Tổng quan Error! Bookmark not defined 1.3.2 Ƣu – nhƣợc điểm giải pháp phần mềm nguồn mởError! Bookmark n a Ưu điểm Error! Bookmark not defined b Nhược điểm Error! Bookmark not defined 1.3.3 Một số vấn đề xây dựng E-learning mã nguồn mởError! Bookmark 1.3.4 Tiêu chuẩn thiết kế đánh giá E-learning mã nguồn mởError! Bookma a Các tiêu chuẩn đánh giá chung Error! Bookmark not defined b Các tiêu chuẩn đánh giá tính Error! Bookmark not defined CHƢƠNG CHUẨN SCORM VÀ THIẾT KẾ BÀI GIẢNG TRONG E-LEARNING ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED 2.1 Chuẩn SCORM thiết kế giảngError! Bookmark not defined 2.1.1 Mơ hình nội dung Error! Bookmark not defined a Tài sản (Asset) Error! Bookmark not defined b Sharable Content Object (SCO) Error! Bookmark not defined c Tổ chức nội dung Error! Bookmark not defined d Siêu liệu Error! Bookmark not defined 2.1.2 Đóng gói nội dung Error! Bookmark not defined 2.1.3 Sắp xếp điều hƣớng SCORMError! Bookmark not defined a Mơ hình định nghĩa xếp Error! Bookmark not defined b Mơ hình điều hướng Scorm Error! Bookmark not defined 2.1.4 Môi trƣờng SCORM Error! Bookmark not defined a Giao diện lập trình ứng dụng (API) Error! Bookmark not defined b Mơ hình liệu SCORM RTE Error! Bookmark not defined 2.2 Nguyên tắc thiết kế, xây dựng giảng điện tửError! Bookmark not def 2.3 Một số mơ hình thiết kế giảngError! Bookmark not defined 2.3.1 Bài học kiểu cổ điển Error! Bookmark not defined 2.3.2 Bài học hƣớng hoạt động Error! Bookmark not defined 2.3.3 Bài học hƣớng ngƣời học Error! Bookmark not defined 2.3.4 Bài học kiểu kiến thức bƣớcError! Bookmark not defined 2.3.5 Bài học kiểu khám phá Error! Bookmark not defined 2.3.6 Bài học đƣợc phát sinh Error! Bookmark not defined 2.3.7 So sánh phƣơng pháp thiết kế giảngError! Bookmark not define 2.4 Quy trình thiết kế giảng điện tửError! Bookmark not defined 2.5 Công nghệ XML Error! Bookmark not defined 2.5.1 Giới thiệu Error! Bookmark not defined 2.5.2 Trang tài liệu XML Error! Bookmark not defined 2.5.3 Định nghĩa kiểu tƣ liệu – DTDError! Bookmark not defined a Định nghĩa DTD nội Error! Bookmark not defined b Định nghĩa DTD ngoại Error! Bookmark not defined c Thực thể thuộc tính DTD Error! Bookmark not defined d Không gian tên XML Lược đồ XMLError! Bookmark not defined e So sánh DTD XML Schema Error! Bookmark not defined 2.5.4 Một số đánh giá XML Error! Bookmark not defined CHƢƠNG CÀI ĐẶT CÔNG CỤ TRỢ GIÚP THIẾT KẾ BÀI GIẢNGERROR! B 3.1 Lựa chọn mô hình cơng cụ thiết kế giảngError! Bookmark not def 3.1.1 Công cụ trợ giúp thiết kế giảng eXeError! Bookmark not defined 3.1.2 Cơng cụ hỗ trợ đóng gói giảng Reload EditorError! Bookmark not d a Bộ công cụ Metadata and Content Packaging EditorError! Bookmark not defin b Bộ công cụ SCORM Player Error! Bookmark not defined c Bộ công cụ Learning Design Editor Error! Bookmark not defined d Bộ công cụ Learning Design Player Error! Bookmark not defined 3.2 Thiết kế giảng theo kiểu kiến trúc bướcError! Bookmark not de 3.2.1 Thiết kế đặc tả Error! Bookmark not defined 3.2.2 Thiết kế tổng thể Error! Bookmark not defined 3.2.3 Thiết kế tạo lập mơđul Error! Bookmark not defined 3.2.4 Thử nghiệm khố học hệ thống E-LearningError! Bookmark not de KẾT LUẬN ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED BẢNG CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT CBT Computer Based Training COL CommonWealth of Learning (“COL LMS Open Source”, 3waynet Inc) CSDL Cơ sở liệu DTD Document Type Definition IMS SS Instructional Management System Simple Sequencing LCMS Learning Content Management System LMS Learning Management System LTHĐT Lập trình hƣớng đối tƣợng OOP Object Oriented Programming SCO Shareable Content Object SCORM Sharable Content Object Reference Model SGML Standard Generalised Markup Language WBT Web Based Training WWW World Wide Web XML Extensible Markup Language DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Các thành phần E-learning Trang 11 Hình 1.2 Các chuẩn phổ dụng E-learning Trang 23 Hình 2.1 Chuẩn SCORM hệ thống E-learning Trang 39 Hình 2.2 Tổ chức gói SCORM Trang 41 Hình 2.3 Các Asset Trang 42 Hình 2.4 Tổ chức SCO Trang 43 Hình 2.5 Tổ chức gói nội dung Trang 44 Hình 2.6 Các thành phần gói nội dung Trang 46 Hình 2.7 Cấu trúc học kiểu cổ điển Trang 49 Hình 2.8 Cấu trúc học hƣớng hoạt động Trang 49 Hình 2.9 Cấu trúc học theo yêu cầu ngƣời học Trang 50 Hình 2.10 Cấu trúc học kiểu kiến thức bƣớc Trang 51 Hình 2.11 Cấu trúc học kiểu khám phá Trang 53 Hình 2.12 Cấu trúc học đƣợc sinh Trang 54 Hình 3.1 Công cụ hỗ trợ thiết kế giảng eXe Trang 66 Hình 3.2 Cửa sổ Metadata and Content Packaging Editor Trang 69 Hình 3.3 Chƣơng trình SCORM Player Trang 70 Hình 3.4 Chƣơng trình Learning Design Editor Trang 71 Hình 3.5 Chƣơng trình Learning Design Player Trang 72 Hình 3.6 Cấu trúc tổng thể khoá học LTHĐT Trang 75 Hình 3.7 Thiết kế giảng cơng cụ Exe Trang 76 Hình 3.8 Cấu trúc file gói giảng Trang 77 Hình 3.9 Cấu trúc file imsmanifest.xml Trang 77 Hình 3.10 Thử nghiệm hệ thống E-learning ĐHCN Hà Nội Trang 78 Hình 3.11 Khố học đƣợc thể hệ thống E-learning Trang 79 MỞ ĐẦU Nhu cầu học tập phổ biến kiến thức tất ngƣời thúc đẩy xu hƣớng học tập điện tử phát triển cách mạnh mẽ Học tập điện tử (E-learning) khơng đem lại lợi ích to lớn, tiết kiệm thời gian, công sức tiền bạc, mà nâng cao chất lƣợng hiệu truyền đạt tiếp thu kiến thức Việc thiết kế giảng E_learning không nói đến chuẩn, chuẩn giúp cộng đồng E_learning có tiếng nói chung, thúc đẩy E_learning phát triển lên tầm cao Luận văn mong muốn đóng góp phần nhỏ vào việc tìm hiểu so sánh chuẩn, từ chọn chuẩn phù hợp ứng dụng để lựa chọn cài đặt modul hỗ trợ cho việc thiết kế giảng E_learning tuân theo chuẩn Với yêu cầu tác giả chọn lựa đề tài với tên đề tài "Sử dụng chuẩn thiết lập giảng ứng dụng công cụ để thiết kế giảng" Phạm vi nghiên cứu đề tài sâu tìm hiểu chuẩn thiết lập giảng hình thức thiết kế giảng phổ biến Từ đƣa đƣợc phƣơng pháp công cụ hỗ trợ thiết kế giảng hợp lý cho hệ thống Elearning đƣợc triển khai sở Do yêu cầu thực tiễn việc triển khai hệ thống E-learning trƣờng Đại học công nghiệp Hà Nội, đề tài nhằm góp phần giúp giáo viên thực xây dựng giảng cho hệ thống E-learning theo chuẩn SCORM - chuẩn đƣợc cộng đồng E-learning chấp nhận sử dụng rộng rãi Luận văn gồm có ba chƣơng Chƣơng I: E-learning Chƣơng II: Chuẩn SCORM thiết kế giảng E-learning Chƣơng III: Cài đặt công cụ trợ giúp thiết kế giảng theo chuẩn Do điều kiện có hạn nên luận văn dừng lại nội dung nhƣ Luận văn chắn không tránh khỏi hạn chế thiếu sót Rất mong nhận đƣợc đóng góp bảo thầy để luận văn có tính khả thi việc áp dụng phát triển hệ thống E-learning đơn vị nơi tác giả công tác 11 Chƣơng E-LEARNING 1.1 Tổng quan E-learning 1.1.1 Các định nghĩa khái niệm Hiện nhiều quan điểm khác khái niệm E-learning (Electronic Leaning: giáo dục điện tử) nhƣ:  E-learning thuật ngữ dùng để mô tả việc học tập, đào tạo dựa công nghệ thông tin truyền thông (Compare Infobase Inc)  E-learning việc học tập hay đào tạo chuẩn bị, phân phối quản lý có sử dụng nhiều cơng cụ cơng nghệ thông tin, truyền thông khác thực mức cục hay toàn cục (MASIE Center)  Việc học tập phân phối hỗ trợ qua công nghệ điện tử Việc phân phối qua nhiều kĩ thuật khác Internet, TV, video tape, hệ thống giảng dạy thông minh, việc đào tạo dựa máy tính (CBT – Computer Base Training) (Sun Microsystems, Inc )  Việc phân phối hoạt động, trình, kiện đào tạo học tập thông qua phương tiện điện tử Internet, intranet, extranet, CD-ROM, video tape, DVD, TV, thiết bị cá nhân (E-learning site) Tuy có nhiều khái niệm khác nhau, nhìn chung E-learning hiểu tập hợp ứng dụng trình như: học qua web, học qua máy tính, lớp học ảo liên kết số Trong bao gồm việc phân phối nội dung khoá học tới người học qua Internet, mạng cục bộ, băng video, đĩa CD-ROM, loại học liệu điện tử khác, mà không thiết phải có tham gia giáo viên Bản chất CBT hình thức đào tạo sử dụng máy tính trợ giúp giáo viên công việc giảng Nội dung học đƣợc lƣu đĩa CD máy tính khơng thiết phải nối mạng để ngƣời học tự truy cập thu nhận kiến thức 12 Nền tảng E-learning phát triển từ CBT việc dùng máy tính đơn lẻ sang hệ thống khách/chủ (client/server), gần đƣợc thể với tên WBT (Web Base Training) với việc dùng internet Nội dung giáo dục đƣợc đƣa lên internet, ngƣời dùng đƣợc sử dụng từ thiết bị cuối kết nối internet WBT hình thức đào tạo sử dụng công nghệ Web để tổ chức dạy học, bao gồm việc lƣu trữ tài liệu liên quan, quản lý đào tạo (nhƣ giáo trình, kiểm tra, kết học, hồ sơ ngƣời học) thiết lập môi trƣờng học tập ảo qua mạng máy tính nhờ cơng nghệ Web Với phát triển công nghệ thông tin nhƣ hạ tầng mạng ngày nay, Elearning đƣợc thực chủ yếu thông qua việc sử dụng Web (là hình thức đào tạo WBT) Trong tƣơng lai gần, E-learning đƣợc tiến hành thơng qua PDA (Personal Digital Assistant: máy trợ lý cá nhân dùng kỹ thuật số) chí thiết bị khơng dây khác (cell phone) Ƣu điểm trội E-learning so với phƣơng pháp đào tạo truyền thống việc tạo mơi trƣờng học tập mở tính chất tái sử dụng đơn vị tri thức Với cơng nghệ này, q trình dạy học hiệu nhanh chóng hơn, giúp giảm thiểu chi phí, đồng thời giảm thời gian đào tạo so với phƣơng pháp giảng dạy truyền thống Elearning giúp chuyển tải nội dung phong phú, ấn tƣợng dễ hiểu thông qua trang web, bảo đảm chất lƣợng đào tạo qua phần mềm quản lý Mơ hình cho phép ngƣời học chủ động lựa chọn nội dung học hình thức học 13 Hình 1.1 Các thành phần E-learning Các phận cấu thành E-learning gồm có [5]:  Nền tri thức E-learning: TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Quách Tuấn Ngọc (3/2004), “Tổng quan E-learning”, Báo cáo hội thảo Công nghệ thông tin giáo dục, Hà Nội [2] Nguyễn Ngọc Bình, Nguyễn Thúc Hải, Đỗ Văn Uy (5/2005), Kiến trúc cho ELearning, báo cáo khoa học, Hà Nội [3] Trần Văn Lăng, Đào Văn Tuyết, Choi Seong (2004), E – Learning Hệ thống đào tạo từ xa, Nhà xuất thống kê [4] Cổng thông tin Bộ Giáo dục Đào tạo, http://el.edu.net.vn [5] Một số website khác E-learning nhƣ : http://www.elearning-site.com, http://www.edutools.com, http://moodle.org/ 14 [6] Một số website chuẩn chuẩn E-learrning nhƣ: www.adlnet.org; www.imsglobal.org; www.iso.org; www.ieee.org [7] Advanced Distributed Learning (2004) SCORM 2004 2nd Edition [8] William Horton (2001), Evaluating E-learning, ASTD [9] 3waynet Inc, COL (6/2003), COL LMS Open Source [10] W3C, www.w3.org/XML [11] William Horton (2000), Designing Web-based Training, William Horton Consulting, Inc [12] Ken Coar (2006), Open source definition 1.9 Edition, Open Source Initiative, website: http://opensource.org 15