2.1. Chuẩn trong đào tạo điện tử
Chia sẻ thông tin hay tri thức là một nhu cầu căn bản trong xã hội loài người từ trước đến nay, làm cho tri thức của loài người ngày càng trở nên phong phú và phát triển. Ngày nay, với sự phát triển nhanh chóng của khoa học kỹ thuật, con người ngày càng có nhiều cơ hội cũng như nhu cầu để có thể trao đổi tri thức với nhau nhằm tận dụng được tối đa những tri thức của nhân loại.
Trong lĩnh vực đào tạo điện tử, sự phát triển mạnh mẽ của loại hình giáo dục này trong những năm qua cũng đặt ra cho những người phát triển hệ thống những yêu cầu về khả năng trao đổi thông tin, tri thức giữa các hệ thống nhằm cải thiện và nâng cao chất lượng của mỗi hệ thống trên cơ sở tận dụng được những tri thức từ các hệ thống khác. Một trong những tri thức mà các hệ thống đào tạo điện tử muốn hướng tới để trao đổi đó là các nội dung bài giảng, bởi đây là kho tri thức, là dữ liệu sống còn mà mỗi hệ thống đều phải quản lý và phân phối đến người học.
Cũng giống như quá trình trao đổi tri thức giữa con người với nhau, quá trình trao đổi thông tin giữa các hệ thống đào tạo điện tử cũng đòi hỏi các hệ thống tham gia phải tuân theo các chuẩn chung, đó là “Các thoả thuận trên văn bản chứa các đặc tả kỹ thuật hoặc các tiêu chí chính xác khác được sử dụng một cách thống nhất như các luật, các chỉ dẫn hoặc các định nghĩa, của các đặc trưng để đảm bảo rằng các vật liệu, sản phẩm, quá trình và dịch vụ phù hợp với mục đích của chúng [theo ISO – International Standard Organization]”.
Hình 2.1 Quy trình hình thành chuẩn trong đào tạo điện tử
• ADL (Advanced Distributed Learning): là tổ chức được lập bởi Bộ
quốc phòng Mỹ cùng với các thành viên là các nhà công nghiệp, các trường, các cơ quan nhà nước với mục tiêu là tăng khả năng tương tác giữa các chương trình đào tạo thông qua việc phát triển chung khung chương trình làm việc. ADL đã phát triển chuẩn SCORM (Shareable Content Object Reference Model) đây là chuẩn được chấp nhận bởi cộng đồng E-learning trên toàn thế giới.
• AICC (Aviation Industry Computer-Based Training Committee):
là tổ chức quốc tế đưa ra các chỉ dẫn về đào tạo dựa trên máy tính (Computer Based Traning) cho công nghiệp hàng không. Tuy nhiên, các chỉ dẫn của tổ chức này có ảnh hưởng lớn đến E-learning. Tổ chức đưa ra CMI Guidelines (chuẩn dùng để trao đổi thông tin giữa
• IEEE LTSC (Institute of Electrical for Electronics Engineers Learning Technology Standards Committee) là một tổ chức quốc
tế phát triển các chuẩn và các chỉ dẫn cho điện, điện toán, máy tính và các hệ thống liên lạc. IEEE LTSC cung cấp các đặc tả về học tập để có thể sử dụng được trong thực tế. Ðặc tả nổi tiếng nhất của tổ chức là LOM (Learning Object Metadata). Nó đã được đưa vào trong SCORM.
• IMS Global Learning Consortium (Instructional Management System): Là hiệp hội toàn cầu với các thành viên là các trường học,
tổ chức thương mại, tổ chức nhà nước chuyên xây dựng các tiêu chuẩn cho các sản phẩm E-learning. Đưa ra các đặc tả dựa trên XML phục vụ cho các công nghệ trong E-learning. Các đặc tả của IMS được chấp nhận như các chuẩn không chính thức trên toàn thế giới. Các đặc tả của tổ chức như Content Packaging (đóng gói), Simple Sequencing (xác định thứ tự nội dung học tập) đã được đưa vào SCORM.
Quá trình hình thành một chuẩn thường trải qua một thời gian tương đối dài, có khi lên đến 10 năm, do đó trong thực tế các nhà nghiên cứu đào tạo điện tử thường xây dựng chuẩn theo hướng vừa chuẩn hóa vừa áp dụng thực tế, điều này khiến trong lĩnh vực đào tạo điện tử xuất hiện nhiều chuẩn khác nhau và các chuẩn không có tính ổn định cao, thường xuyên có các thay đổi cập nhật, khiến việc tuân theo các chuẩn gặp nhiều khó khăn. Trong các chuẩn này, bộ chuẩn SCORM của ADL là bộ chuẩn được nhiều tổ chức phát triển đào tạo điện tử sử dụng. Khái quát về chuẩn SCORM sẽ được giới thiệu trong phần 2 của chương
2.2. Khái quát về chuẩn SCORM
SCORM (Sharable Content Object Reference Model - Mô hình tham chiếu đối tượng dùng chung) là một tập chuẩn trong đó chứa các đặc tả và chỉ dẫn kỹ
thuật nhằm đáp ứng những yêu cầu về trao đổi nội dung học tập và hệ thống học tập trong các hệ thống đào tạo điện tử. SCORM mô tả một mô hình tập hợp nội dung (Content Aggregation Model) và môi trường thực thi (Run-time Enviroment) cho các đối tượng học để cung cấp tri thức dựa trên những mục tiêu, sở thích, sự trình diễn và những nhân tố khác.
Chuẩn SCORM đã phát triển qua nhiều giai đoạn khác nhau, ở mỗi giai đoạn lại được bổ sung hoặc chỉnh sửa các chức năng mới. Bản SCORM được mô tả ở đây là SCORM 2004, phiên bản 1.3. Từ bản này trở đi tổ chức phát triển chuẩn SCORM là ADL sẽ lấy tên gọi theo từng năm để đặt tên cho các bản chỉnh sửa nâng cấp của phiên bản 1.3, điều này có nghĩa là chỉ sau khi SCORM 1.3 được triển khai rộng rãi thì mới tính tiếp đến việc đưa ra các phiên bản cao hơn (SCORM 1.4,1.5,…)
Về mặt tổ chức, các đặc tả và chỉ dẫn kỹ thuật trong chuẩn SCORM được chia thành 4 tài liệu là SCORM Overview, SCORM CAM (SCORM Content Aggregation Model), SCORM RTE ( SCORM Run-Time Enviroment) và SCORM SN ( SCORM Sequencing and Navigation). Nội dung của 4 tài liệu này có thể tóm tắt như sau:
2.2.1. SCORM Overview - Tổng quan về SCORM
Giới thiệu chung về chuẩn SCORM: mục tiêu của chuẩn, lịch sử phát triển và các hướng dẫn sử dụng các tài liệu còn lại trong chuẩn.
2.2.2. SCORM CAM - Mô hình đóng gói nội dung của SCORM
Mục tiêu là các hướng dẫn kỹ thuật cần thực hiện trong quá trình đóng gói bài giảng, do đó nội dung của tài liệu này là:
• Định nghĩa các thành phần của bài giảng
• Quy trình đóng gói các thành phần bài giảng
• Cách thức đặc tả các thành phần trong bài giảng
• Các luật sắp xếp các thành phần trong bài giảng
Trong tài liệu này, các nội dung trên được thể hiện thông qua việc mô tả mô hình nội dung của bài giảng (bài giảng gồm những thành phần cơ bản nào, mối liên hệ, ràng buộc) và các thức đóng gói hay cách thức kết hợp các nội dung này để có phân phối cho các hệ thống khác.
2.2.2.1. Mô hình nội dung
Chuẩn SCORM mô tả mô hình nội dung của một bài giảng từ 4 thành phần cơ bản:
Asset là thành phần nhỏ nhất của một bài giảng theo chuẩn SCORM. Một Asset có thể đơn giản chỉ là một file văn bản, trang web tĩnh hay cũng có thể là các dữ liệu đa phương tiện như âm thanh, video clip hoặc hình ảnh động v.v.. Các Asset có thể chứa các Asset con ở bên trong nó
Hình 2.3 Asset
Thông tin về các Asset được mô tả trong các Asset-metadata riêng để phục vụ việc tìm kiếm và sử dụng lại các Asset.
b. SCO (Sharable Content Object)
SCO hay đối tượng nội dung có thể chia sẻ là tập hợp của một hay nhiều Asset, điểm khác biệt cơ bản giữa Asset và SCO là SCO có thể giao tiếp với LMS thông qua các API và LMS cũng có thể theo dõi bất kỳ SCO nào thông qua môi trường thực thi SCORM RTE. Yêu cầu cơ bản đối với SCO là nó phải độc lập đối với khóa học, việc độc lập với khóa học cho phép SCO có thể được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau, cho nhiều khóa học khác nhau.
Hình 2.4.Sharable Content Object (SCO) c. Content Organization
Hình 2.5.Content Organization
CO hay lược đồ nội dung là sơ đồ cho biết mối liên hệ giữa các hoạt động (tên gọi tắt cho một đơn vị bài giảng có cấu trúc). Mỗi hoạt động lại có thể bao chứa các hoạt động khác hoặc đơn giản mỗi hoạt động có thể là một SCO hoặc một Asset thể hiện nội dung của hoạt động.
CO cũng được mô tả bởi các siêu dữ liệu, mỗi hoạt động đều được ánh xạ đến siêu dữ liệu của mình do đó hoàn toàn có thể sử dụng lại các siêu dữ liệu này cho các CO khác nhau, bởi vậy cấu trúc siêu dữ liệu của CO còn được gọi là “Đa tổ chức nội dung”
Bên cạnh đó CO còn chứa các thông tin về sắp xếp thứ tự của các hoạt động, LMS sẽ dựa vào các thông tin này để thực hiện việc phân phối và kiểm soát nội dung trong thời gian chạy.
d. Siêu dữ liệu
Siêu dữ liệu hay dữ liệu về dữ liệu trong SCORM được xây dựng trên cơ sở các siêu dữ liệu được đề xuất bởi IEEE LTSC LOM dùng để mô tả các thông tin liên quan đến nội dung bài giảng. Siêu dữ liệu SCORM gồm năm thành phần:
• Siêu dữ liệu kết hợp nội dung: Siêu dữ liệu mô tả cách kết hợp các nội dung trong gói bài giảng (gói nội dung). Bên cạnh đó siêu dữ liệu này còn được sử dụng cho các mục đích tìm kiếm.
• Siêu dữ liệu tổ chức nội dung: Đây là siêu dữ liệu mô tả Tổ chức nội
dung. Mục đích của siêu dữ liệu này là cho phép tìm kiếm trong kho nội dung và cung cấp thông tin về cấu trúc nội dung.
• Siêu dữ liệu hoạt động: Đây là siêu dữ liệu mô tả Hoạt động. Mục đích của việc sử dụng siêu dữ liệu này là cung cấp thông tin để LMS có thể truy xuất được tới các hoạt động trong kho nội dung. Do đó siêu dữ liệu phải mô tả được toàn bộ hoạt động học theo dự định của người xây dựng bài giảng.
• SCO: Siêu dữ liệu dùng trong SCO để cung cấp thông tin về nội dung trong SCO, giúp cho SCO có khả năng tái sử dụng và tìm kiếm được trong kho nội dung.
• Asset: Siêu dữ liệu dùng để mô tả Asset, giúp cho Asset có khả năng tái sử dụng và tìm kiếm được trong kho nội dung.
quản học (LMS). Đặc tả đóng gói nội dung IMS là tập hợp các hướng dẫn nhằm cung cấp một cách thức chuẩn để cấu trúc và chuyển đổi nội dung học.
Mỗi gói nội dung theo chuẩn đặc tả IMS bao gồm 02 phần chính
• Một tài liệu XML mô tả cấu trúc nội dung và cách thức kết hợp các tài nguyên của gói bài giảng, được đặt tên là Manifest (imsmanifest.xml) và được đặt thư mục gốc trong cấu trúc thư mục của gói bài giảng. File Manifest không cố định, nó có thể là những mô tả cho một phần khóa học, toàn bộ khóa học hoặc thậm chí là nhiều khóa học, hay đơn giản chỉ là tập hợp các nội dung cần chuyển từ hệ thống này sang hệ thống khác. Cấu trúc của một file Manifest được chia làm 4 phần
o Meta-data: là dữ liệu mô tả toàn bộ gói nội dung.
o Organizations: chứa cấu trúc nội dung hay tổ chức tài nguyên học để tạo nên các bài giảng độc lập.
o Resources: xác định tài nguyên học dùng trong gói nội dung. o (sub)Manifest(s): mô tả các bài giảng con (có thể sử dụng độc
lập được).
Hình 2.6 Gói nội dung
2.2.3. SCORM RTE - Môi trường thực thi của SCORM
Đặc tả môi trường để chạy gói nội dung tuân theo chuẩn SCORM hay nói một cách khác nó đặc tả cách thức để phân hệ LMS có thể giao tiếp được với các thành phần nội dung bên trong bài giảng. Việc giao tiếp này được SCORM RTE mô tả thông qua 3 đặc tả là:
• Cơ chế chạy nội dung (Launching): Quy định cách thức để LMS khởi động các đối tượng nội dung (SCO hoặc Asset) trong gói nội dung bài giảng. Với mỗi kiểu đối tượng nội dung sẽ có yêu cầu chạy khác nhau và cũng đòi hỏi cách thức kết nối và theo dõi khác nhau của LMS. Ví dụ với Asset thì LMS chỉ cần xác định kiểu của Asset trong giao thức HTTP trước khi truyền đến trình duyệt của học viên là đủ, nhưng với SCO, LMS phải thực hiện thêm quá trình theo dõi và điều hướng nội dung bên trong SCO.
cần quan tâm đến các thức thực hiện bên trong của chúng. Các phương thức trong API được chia làm 3 loại
Các phương thức phiên: Cung cấp các phương thức dùng để đánh dấu khi bắt đầu và kết thúc của một phiên kết nối giữa SCO và LMS
Các phương thức truyền dữ liệu: Cung cấp các phương thức phục vụ việc trao đổi dữ liệu giữa SCO và LMS Các phương thức hỗ trợ: Cung cấp các phương thức hỗ
trợ các kết nối giữa SCO và LMS
• Mô hình dữ liệu (Data Model) có nhiệm vụ lưu lại thông tin quá trình trao đổi giữa LMS và nội dung bài giảng và được xây dựng dựa trên chuẩn P1484.11.1 của IEEE LTSC CMI. Các dữ liệu được lưu trữ bao gồm thông tin về học viên, thông tin về quá trình tương tác giữa học viên với SCO, thông tin trạng thái sau phiên tương tác. Các thông tin này sẽ được sử dụng cho việc theo dõi tình hình học tập của học viên và các yêu cầu báo cáo khác.
2.2.4. SCORM SN - Tuần tự và điều hướng bài giảng trong SCORM
Mô tả quan hệ thứ tự, điều hướng về nội dung trong gói bài giảng SCORM thông qua việc đặc tả cách thức mô tả các sự kiện điều hướng, cách thức LMS thông dịch và thực thi các luật sắp xếp được định nghĩa bởi người phát triển.
2.3. Mô hình chia sẻ nội dung tĩnh
Chia sẻ nội dung tĩnh được hiểu một cách đơn giản là quá trình chia sẻ nội dung các bài giảng giữa các hệ thống đào tạo điện tử thông qua việc đóng gói và phân phối các bài giảng tuân theo các chuẩn đóng gói và phân phối. Tuân theo các chuẩn này, hệ thống có nội dung cần chia sẻ sẽ sử dụng các chuẩn đóng gói bài
giảng để lắp ghép các đối tượng riêng rẽ trong bài giảng (như các file âm thanh, hình ảnh, đoạn văn bản, các thông tin điều hướng…) thành một gói bài giảng hoàn chỉnh. Sau quá trình đóng gói, gói bài giảng sẽ được xuất bản để cho phép các hệ thống khác có thể sử dụng các gói nội dung này. Vì các bài giảng được đóng gói tuân theo các chuẩn chung nên các hệ thống đào tạo khác có thể hiểu được cấu trúc bên trong của các gói này, từ đó có thể kết nhập để tái sử dụng các nội dung này vào hệ thống của mình. Chuẩn đóng gói và phân phối được sử dụng rộng rãi hiện nay là SCORM. Việc sử dụng các chuẩn đóng gói và phân phối đem lại nhiều lợi ích:
Tính truy cập được: Tri thức giờ đây không chỉ bị bó hẹp trong một hệ thống mà có thể được phân phối cho các hệ thống khác, đồng thời một hệ thống cũng có khả năng có được những tri thức từ nhiều hệ thống.
Tính khả chuyển: Các hệ thống giờ đây có thể trao đổi tri thức với nhau một cách dễ dàng miễn là tất cả chúng đều tuân theo một chuẩn đóng gói và trao đổi chung.
Tính thích ứng: Với việc sử dụng các chuẩn chung, việc biến đổi các tri thức cho phù hợp với từng cá nhân và tổ chức trở nên đơn giản và nhanh chóng hơn so với việc phải xây dựng lại từ đầu
Tính sử dụng lại: Vẫn có thể sử dụng được các nội dung học tập ngay cả khi công nghệ thay đổi, mà không phải thiết kế lại.
Tính giảm chi phí: Đây là kết quả tất yếu từ việc có thể tái sử dụng cũng
Hình 2.7 Mô hình chia sẻ tĩnh (pha chia sẻ)
Bên cạnh những ưu điểm kể trên, việc sử dụng mô hình chia sẻ nội dung tĩnh vần còn chứa đựng những hạn chế: Đó là việc phân phối các bài giảng dưới dạng các gói bài giảng được đóng gói tuân theo chuẩn khiến cho việc cập nhật hay thay đổi nội dung bài giảng giữa hệ thống xuất bản bài giảng và các hệ thống sử dụng bài