Luận văn sẽ đi tìm hiểu về mô hình cũng như công nghệ xây dựng một hệ thống hỗ trợ học cộng tác trong giảng dạy các ngôn ngữ lập trình cơ bản. Đầu tiên về mô hình, một hệ thống như trên để có thể áp dụng được trong công việc giảng dạy thực tế thì không chỉ nên giới hạn là một Web-based IDE hỗ trợ làm việc cộng tác. Mà thay vào đó là một hệ thống quản lý học tập – LMS ( Learning Management system) với thành phần cốt lõi là một Web- based IDE như hình sau. Ngoài ra hệ thống còn được bao bọc bởi nhiều công cụ cộng tác cho phép người dùng truy cập và sử dụng các chức năng chính ( ví dụ như lập trình cộng tác )
Hình 2. 6. Mô hình tổng quan
2.3.2.1. Hệ thống quản lý học tập ( Learning Management system – LMS)
a. Định nghĩa: Hệ thống quản lý học tập - LMS (Learning Management System): là một phần mềm quản lý các quá trình học tập và phân phát nội dung khoá học tới người học. LMS bao gồm nhiều mô-đun khác nhau giúp quá trình học tập trên mạng được thuận tiện và dễ dàng phát huy hết các điểm mạnh của internet.
b. Chức năng của LMS
Đăng kí: Học viên đăng kí học tập thông qua môi trường web. Việc quản lý học viên cũng thông qua môi trường web
Lập kế hoạch: Lập lịch các khóa học và tạo chương trình đào tạo nhằm đáp ứng các yêu cầu của tổ chức và cá nhân.
Phân phối: Phân phối các khóa học trực tuyến, các bài thi và các tài nguyên khác
Theo dõi: Theo dõi quá trình học tập của học viên và tạo các báo cáo
Kiểm tra: cung cấp khả năng kiểm tra đánh giá kết quả học tập học viê
c. Nhiệm vụ của LMS: Quản lý các khoá học trực tuyến (Online courses) và quản lý người học. Quản lý quá trình học tập của người học và quản lý nội dung dạy học của các khoá học
Đảm bảo việc đăng kí khoá học của người học, kết nạp và theo dõi quá trình tích luỹ kiến thức của người học. Giúp các nhà quản lý và người dạy thực hiện các công việc kiểm tra, giám sát, thu nhận kết quả học tập, báo cáo của người học và nâng cao hiệu quả giảng dạy.
Ngoài ra hệ thống còn tích hợp các dịch vụ cộng tác hỗ trợ quá trình trao đổi thông tin giữa người dạy với người học, giữa người học với người học. Nó bao gồm các dịch vụ: giao nhiệm vụ tới người học, thảo luận, trao đổi, gửi thư điện tử, lịch học... c. Phân loại: Có nhiều loại LMS khác nhau, việc so sánh các loại LMS một cách chính xác và đầy đủ giữa các LMS là một việc làm khó khăn vì có rất nhiều vấn đề khác nhau trong các LMS. Điểm khác nhau cơ bản giữa các LMS dựa trên những yếu tố sau đây: Khả năng mở rộng, chuẩn hệ thống tuân theo, hệ thống đóng hay mở, tính thân thiện người dùng, sự hỗ trợ các ngôn ngữ khác nhau, khả năng cung cấp các mô hình học, giá cả.
Một số LMS phổ biến hiện nay trên thế giới phải kể đến là: IBM, BlackBoard, WebCT, Atutor, Itias, LRN, Moodle ...Trong khuôn khổ tài liệu này xin giới thiệu về LMS Moodle, một hệ thống quản lý học tập mã nguồn mở đang được đánh giá rất cao và chiếm một số lượng lớn người dùng trên toàn thế giới.
2.3.2.2. Web-based IDE
Phần lõi của hệ thống, Web-based IDE hỗ trợ các chức năng chính như sau: Các chức năng cơ bản của một IDE: dịch/biên dịch, chạy, gỡ lỗi. Trình viết code cộng tác thời gian thực: nhóm học viên có thể đồng thời viết code trên một file nguồn và thấy được sự thay đổi do người khác viết. Công cụ thảo luận tích hợp
cộng tác : cho phép nhóm người dùng chạy các lệnh trên console. Hỗ trợ biên dịch và chạy nhiều ngôn ngữ khác nhau. Liệt kê, tham gia các phiên lập trình đang được thực hiện. Lưu, khởi động lại phiên lập trình trước. Dựa trên mục đích đó, Web- based IDE sẽ có kiến trúc như hình sau:
Hình 2. 7. Kiến trúc Web-based IDE
Kiến trúc của Web-based IDE sẽ tuân theo kiến trúc MVC (Model-View Controller). Trong đó 3 tầng tương ứng như sau:
Tầng trình diễn (Presentation): Một máy chủ web (web application server) quản lý giao diện web cộng tác được dùng để viết code chay, hiện thị kết quả, và các chức năng hộ trợ cộng tác. Máy chủ này được xây dựng trên các nền tảng J2EE với máy chủ Apache Tomcat. Riêng máy chủ để chạy terminal và các chức năng lập trình cộng tác sẽ được phát triển trên công nghệ Nodejs.
Tầng logic (Business) : Một máy chủ ứng dụng phân tán (EJBJonas) quản lý nhân của của hệ thống (các máy biên dịch).
Tầng mô hình (Model) : Tập các file nguồn, và cơ sở dữ liệu (MySQL) để lưu trữ các thông tin liên quan đến người dùng, kết quả, quá trình học ....