M ỤC LỤC
2. Dạy học tương tác
2.7.2. Các mô hình tương tác
Mô hình chu trình thực hiện – đánh giá:
Trong mô hình chu trình thực hiện – đánh giá của Norman, người sử dụng hình thành kế hoạch hành động và sau đó thực hiện thông qua giao diện máy tính. Khi kế hoạch hay một phần kế hoạch được thực hiện, người sử dụng quan sát kết quả trả về qua giao diện và quyết định các hành động tiếp theo [1].
Chu trình tương tác có thể chia thành hai giai đoạn là thực hiện và đánh giá. Các giai đoạn này lại chia thành các bước nhỏ hơn:
- Thiết lập mục đích. - Hình thành chú ý. - Đặc tả dãy hành động. - Thực hiện hành động. - Cảm nhận trạng thái hệ thống. - Phân tích trạng thái hệ thống.
- Đánh giá trạng thái hệ thống với mục đích.
Mỗi bước là một hành động của con người. Trước tiên, người dùng xác lập mục đích là những cái cần thực hiện. Tuy nhiên trong bước này, mục đích mới còn ở mức khái quát, cần tiến hành làm rõ hơn như là đặc tả các hành động trước khi nó được thực hiện. Người dùng nhận các trạng thái mới của hệ thống sau khi thực hiện một dãy hành động phân tích theo chủ ý của mình với hy vọng sẽ đạt được mục đích đề ra. Nếu các trạng thái của hệ thống phản ánh đúng mục đích, hệ thống đã phản ánh điều mà người dùng mong muốn và sự tương tác đã thành công. Ngược lại người dùng phải hình thành đích mới và khởi tạo lại chu trình thực hiện hành động.
Các mô hình khung tương lai:
Mô hình này được Abwod và Beale phát triển dựa trên ý tưởng của Normal, nhằm cung cấp một mô tả hiện thực hơn. Theo mô hình này, hệ thống gồm bốn thành phần như hình vẽ sau:
Hình 4: Mô hình Framework 1 [1]
Vì giao diện ở giữa hai thành phần người dùng và máy tính nên có bốn bước trong chu trình tương tác và mỗi bước ứng với một dịch chuyển từ thành phần này sang thành phần kia, được thể hiện qua hình sau:
Hình 5: Mô hình Framework 2 [1] O (Ra) Người dùng Hệ thống Giao diện - Hệ thống - Đầu vào - Đầu ra - Người dùng O (Ra) I Người dùng Hệ thống Giao diện Biểu diễn Thực hiện Quan sát Khớp nối
Việc hình thành nhiệm vụ nhằm thực hiện mục đích cần được khớp nối trong ngôn ngữ đầu vào. Khớp nối ở đây bao gồm các nhiệm vụ đầu vào và phải khá dễ cho công đoạn dịch chuyển.
Ở giai đoạn tiếp theo, các đáp ứng của đầu vào sẽ được dịch chuyển để kích thích hệ thống. Khi một dịch chuyển trạng thái xảy ra bên trong hệ thống, giai đoạn thực hiện một tương tác được hình thành và giai đoạn đánh giá bắt đầu. Trạng thái mới của hệ thống cần được thông báo cho người dùng và việc này bắt đầu bằng việc dịch chuyển đáp ứng của hệ thống thành các kích thích trên đầu ra. Việc biểu diễn dịch chuyển này phải bảo vệ thuộc tính có liên quan của lĩnh vực trong giới hạn biểu diễn các thiết bị ra.
Các dạng tương tác:
Tương tác được xem như sự đối thoại giữa người dùng và máy tính. Việc lựa chọn kiểu giao tiếp sẽ ảnh hưởng sâu sắc đến bản chất của quá trình đối thoại. Có nhiều kiểu tương tác sử dụng trong giao tiếp như giao tiếp dòng lệnh, giao tiếp bảng chọn, giao tiếp bằng ngôn ngữ tự nhiên, giao tiếp bằng hỏi đáp và truy vấn, giao tiếp điền theo mẫu, giao tiếp dạng WIMP.
Giao tiếp dòng lệnh:
Đây là loại giao tiếp có tính lịch sử và rất phổ biến. Loại giao tiếp này cung cấp các phương tiện biểu diễn dòng lệnh cho máy tính một cách trực tiếp. Người dùng đưa vào dòng lệnh để thực hiện yêu cầu của mình bằng cách nhấn một phím chức năng, phím tắt hay sử dụng một phím riêng lẻ. Các lệnh thường là các động từ viết tắt hay chọn từ.
Đối với loại hình giao tiếp này, yêu cầu người dùng bắt buộc phải nhớ được các lệnh và cú pháp chứ không được truy nhập tuỳ tiện. Bên cạnh đó, giao tiếp dòng lệnh có nhiều hệ thống khác nhau và sử dụng các lệnh khác nhau. Điều này không chỉ gây ra khó khăn với người mới sử dụng mà còn cả đối với người có kinh nghiệm. Do vậy, để sử dụng được giao tiếp dòng lệnh cần mất nhiều công sức đào tạo.
Giao tiếp kiểu bảng chọn:
Cách thức giao tiếp này cung cấp một tập các lựa chọn cho người dùng và tập này thể hiện trên màn hình. Người dùng lựa chọn một mục (tương ứng với một công việc) bằng cách sử dụng các phím con trỏ, phím tắt hay nhấn vào một ký tự. Nếu chuột có thiết lập người dùng thì có thể sử dụng chuột để lựa chọn mục.
Khi các lựa chọn được quan sát trực tiếp trên màn hình, người dùng được gợi ý mà không đòi hỏi phải nhớ. Loại giao tiếp này thường không có sự mềm dẻo trong các chức năng do được thiết kế cố định. Mặt khác, khi có nhiều mục chọn sẽ làm tốn diện tích màn hình và người dùng khó xác định được vị trí xuất phát của các chức năng nếu có quá nhiều lựa chọn ở các cấp độ khác nhau.
Giao tiếp bằng ngôn ngữ tự nhiên:
Đây là dạng giao tiếp hấp dẫn nhất giữa người dùng và máy tính. Việc hiểu ngôn ngữ tự nhiên bao gồm cả tiếng nói và chữ viết là một chủ đề được quan tâm và nghiên cứu của nhiều lĩnh vực. Tuy nhiên sự “ nhập nhằng” của ngôn ngữ tự nhiên gây nên các khó hiểu cho máy do ngôn ngữ tự nhiên thể hiện ở nhiều mức đô như cú pháp, cấu trúc, ngữ nghĩa,… và làm cho một câu có thể không rõ ràng.
Con người thường dựa vào các ngữ cảnh để phân tích sự “ nhập nhằng” này. Tuy nhiên điều này với máy tính lại quá khó, với một số khả năng thì việc sử dụng ngôn ngữ tự nhiên cũng có thể có khả quan bằng cách chúng ta sử dụng khả năng nhận dạng tiếng nói của máy kết hợp với một số dạng giao tiếp khác tạo nên hệ thống hoàn chỉnh. Nhưng với hình thức này, đòi hỏi những hệ thống có năng lực xử lý tốt mới đáp ứng được giao tiếp một cách nhanh chóng. Bên cạnh đó, trong giao tiếp bằng ngôn ngữ tự nhiên chỉ có thể sử dụng một số ngôn ngữ phổ dụng mà thôi.
Giao tiếp dạng hỏi đáp truy vấn:
Hỏi đáp là một cơ chế đơn giản nhằm cung cấp dữ liệu cho một ứng dụng của một lĩnh vực riêng nào đó. Người dùng được yêu cầu bởi một loại câu hỏi. Các câu hỏi được miêu tả trong nhiều dạng khác nhau như dạng có/ không, dạng đa lựa chọn, dạng nhấn số. Kiểu giao tiếp này khá tự nhiên, dễ thiết kế và rất thích hợp cho người mới dùng và thiếu kinh nghiệm.
Giao tiếp điền theo mẫu:
Hệ thống hiển thị một tập các trường văn bản trên màn hình, người dùng có thể chọn một trường nào đó để nhập hoặc hiệu chỉnh nội dung.
Thường các mẫu hiển thị dựa trên các mẫu thực tế với những gì mà người sử dụng quen thuộc nhằm tạo nên giao diện dễ dàng hơn cho người sử dụng.
Người sử dụng làm việc thường xuyên suốt mẫu, điền các giá trị thích hợp. Dữ liệu nhập vào ứng dụng ở các vị trí xác định.
Dạng hội thoại này chủ yếu hữu ích cho các ứng dụng vào dữ liệu, ở một chừng mực nào đó, nó dễ cho việc học và sử dụng đối với những người không sử dụng thành thạo.
Giao tiếp dạng WIMP:
Hiện nay hầu hết tương tác máy tính là các giao diện WIMP, thường gọi là hệ thống các cửa sổ (Windows), các biểu tượng (Icons), các bảng chọn (Menus) và con trỏ (Pointers), và là dạng tương tác mặc định cho phần lớn hệ thống tương tác máy tính đang sử dụng hiện nay. Ví dụ về giao diện WIMP như là Microsoft Window, MacOS hay các hệ thống X Windows cho UNIX,…
Các đặc trưng then chốt trong giao diện WIMP bao gồm windows, icons, menus và pointers. Đây là phương tiện dùng cho tương tác người và máy.
+) Cửa sổ: Cửa sổ là vùng màn hình, mỗi một cửa sổ chứa các đối tượng văn bản hoặc đồ họa và người dùng có thể di chuyển hay điều chỉnh các kích thước của chúng. Với hình thức giao tiếp này có thể cùng một lúc người dùng làm nhiều công việc trên nhiều cửa sổ khác nhau.
Thông thường các cửa sổ được kết hợp với thành phần khác nhằm làm tăng khả năng linh hoạt trong sử dụng cho người dùng. Ví dụ như là tiêu đề để người dùng nhận biết ứng dụng, các nút để điều chỉnh hay đóng cửa sổ,…
+) Biểu tượng: Đó là một hình ảnh tượng trưng cho một ứng dụng nào đó,
người dùng khi sử dụng không cần biết ứng dụng đó nằm ở đâu mà chỉ cần chạy thông qua biểu tượng. Mỗi biểu tượng đều thể hiện được những đặc trưng riêng cho ứng dụng mà nó đại diện.
+) Bảng chọn: Đặc trưng của hệ thống cửa sổ là các bảng chọn. Các bảng chọn cung cấp các thông tin về chức năng và danh sách tuần tự các thao tác. Với các cửa sổ bảng chọn đã được thiết kế thì thiết bị trỏ được sử dụng để lựa chọn các giá trị trên cửa sổ và bảng chọn đó. Cùng với đó là khả năng thể hiện các mục chọn khi con trỏ đi qua. Có nhiều kiểu thiết kế bảng chọn trong các cửa sổ, tuy nhiên không nên có quá nhiều mục chọn trong một bảng chọn làm cho người dùng khó sử dụng khi chọn.
+) Con trỏ: Đây là một thành phần rất quan trọng trong giao tiếp WIMP bởi
vì nó được dùng để định vị và lựa chọn các chức năng. Thiết bị trỏ có nhiều loại như chuột, cần điều khiển, bóng xoay, cảm ứng,… nhưng tất cả đều được thể hiện dưới dạng hình dáng con trỏ trên màn hình. Con trỏ cũng có nhiều dạng khác nhau để phân biệt trạng thái làm việc của ứng dụng hay vị trí làm việc của con trỏ.
Hiện nay, công nghệ phần cứng và các phần mềm đã cho phép con người có khả năng tương tác linh động hơn rất nhiều, ví dụ như chúng ta không cần phải sử dụng các thiết bị con trỏ phức tạp mà sử dụng ngay các thao tác bằng tay. Chúng ta chỉ việc chiếu giao diện lên một màn hình lớn sau đó dùng tay thao tác ngay trên màn hình chiếu như là chúng ta đang sử dụng chuột để điều khiển các chức năng của máy. Như vậy máy tính không còn tương tác với người dùng trong một không gian thực. Hình thức tương tác này rất hiệu quả trong quá trình giảng dạy và trình diễn một nội dung nào đó.
Hiện nay, người thiết kế đã kết hợp các khả năng giao tiếp với máy để làm cho khả năng tương tác với máy ngày càng linh động và hiệu quả. Hay nói cách khác, càng ngày máy tính lại có khả năng hiểu con người ở nhiều hình thức và phương diện khác.
Tóm lại, trong quá trình nghiên cứu về cơ sở lý luận của dạy học tương tác và nhất là các hình thức tương tác Người – Máy, tác giả nhận thấy để đáp ứng nhu cầu tương tác Người – Máy trong dạy học hiện đại thì tương tác dạng WIMP là thiết thực và đem lại hiệu quả cao. Con người và máy tính tương tác với nhau bằng các menu, biểu tượng thông qua việc sử dụng các thao tác. Đặc biệt, các dạng tương tác
qua các thao tác di chuyển chuột kết hợp với các thao tác trên tạo nên tính năng động của hệ thống tương tác. Nó giúp cho người sử dụng tiếp cận hệ thống được thuận lợi và nhanh chóng hơn. Người dùng hệ thống sẽ ít phải sử dụng các thao tác trong khi hiệu quả thao tác thì nhiều.
Với lý thuyết tổng quan về tương tác Người – Máy và quan điểm dạy học tương tác, tác giả mong muốn sẽ vận dụng chúng một cách có hệ thống và hiệu quả cao trong dạy học, nhất là dạy các môn học kỹ thuật. Bởi vì nếu vận dụng tương tác Người – Máy trong các bài giảng cho các môn học kỹ thuật sẽ góp phần tạo ra những hứng thú học tập ở người học. Ngoài nó có khả năng giúp cho người học tiếp thu nhanh và nhiều các kiến thức khoa học. Vì vậy tác giả luận văn lựa chọn tương
tác người – máy theo kiểu tương tác dạng Wimp trong luận văn này.
Trong luận văn này tác giả nghiên cứu dạy học tương tác cho môn Quản trị mạng 1 theo kiểu điều khiển kín và điều khiển hở. Điều khiển hở là dạng điều khiển không có sự phản hồi của người học. Điều khiển kín là dạng điều khiển có sự phản hồi của người học. Có 2 mức phản hồi là phản hồitrực tiếp (phản hồi của người dạy với người học khi người dạy quan sát trực tiếp sinh viên), phản hồi tự động của người dạy dưới dạng các message nhờ các phần mềm đã được người dạy lập trình sẵn khi người học gặp rắc rối trong quá trình học