Vì XML cho phép ta định nghĩa và đặt tên thẻ tuỳ theo mục đích sử dụng nên có khả năng hai ứng dụng khi cần tích hợp với nhau sẽ có chung tên thẻ. Lúc đó cần phân biệt không gian tên của các thẻ (để phân biệt tên thẻ thuộc ứng dụng nào).
Không gian tên (namespace) được nhận diện qua địa chỉ URL. Để tạo không gian tên cho thẻ, ta đưa thuộc tính xmlns:prefix=”URL” vào phần tử gốc. Trong đó prefix là bí danh của không gian tên, không gian tên là định danh URLs duy nhất. Sau đó, mọi thành phần khác trong tài liệu đều gắn liền với không gian tên theo cú pháp: <prefix:eName> với thẻ mở và </prefix:eName> với thẻ đóng.
Do tính phức tạp của khai báo DTD mà người ta đã tìm ra giải pháp khai báo và định nghĩa các phần tử trong tài liệu XML theo lược đồ XML (XML Schema). Tuy không đơn giản hơn định nghĩa DTD nhưng lược đồ XML tỏ ra mạnh mẽ và chính xác hơn.
Trong phần này ta tìm hiểu về lược đồ XML theo mô hình cài đặt của W3C. (Thực tế, XML là đặc tả mới phát triển sau này nên cài đặt lược đồ đầy đủ nhất là IE của Microsoft. Tuy nhiên IE mới chỉ cài đặt một số đặc tả do W3C qui định)
Lược đồ là tài liệu XML thuần văn bản với phần mở rộng .xsd theo cấu trúc sau: <?xml version=”1.0”?> <xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/1999/XMLSchema"> ... </ xsd:schema>
Để có thể sử dụng tệp lược đồ cho tài liệu XML trong IE (Internet Explorer), ta tham chiếu đến tệp lược đồ (filename.xsd) như sau:
<? xml version=”1.0”?>
<rootName xmlns=”x-schema: filename.xsd”> ....
</rootName>
W3C cho phép khai báo không gian tên cho tài liệu XML tham chiếu đến tệp lược đồ (filename.xsd): <? xml version=”1.0”?> <rootName xmlns=”URL”> ... </ rootName> e. So sánh DTD và XML Schema
Cả DTD và XML Schema đều thực hiện nhiều vai trò khác nhau trong một ứng dụng XML như: làm tài liệu, kiểm tra tính hợp lệ, soạn thảo và sinh mã.
Đặc tả DTD gần như là một tập con của chuẩn SGML trước đó, bao gồm cả những giới hạn của nó. Các DTD không thể dễ dàng kết hợp với không gian tên và tiềm năng kiểu dữ liệu bị hạn chế. Mặt khác, các DTD dễ dàng để phát triển các ứng dụng nhỏ và được trợ giúp bởi nhiều công cụ phần mềm.
XML Schema bao gồm ngôn ngữ định nghĩa kiểu dữ liệu phong phú, cải thiện sự chính xác của định nghĩa từ vựng và tính hợp lệ của tài liệu. Cả giá trị thuộc tính và nội dung phần tử XML đều có thể được kiểm tra tính hợp lệ theo cùng một kiểu định nghĩa kiểu dữ liệu.
XML Schema cho phép định nghĩa kiểu đơn giản và kiểu phức hợp. Khả năng này cung cấp sự phù hợp khái niệm với tính kế thừa của các lớp trong UML tốt hơn khả năng của DTD.
2.5.4. Một số đánh giá về XML
Qua một số vấn đề vừa xem xét ở trên về ngôn ngữ XML, có thể rút ra một vài nhận xét đánh giá về XML như sau:
Điểm mạnh nhất của ngôn ngữ XML là cho phép tự định nghĩa các thành phần thẻ tuỳ theo mục đích sử dụng. Người ta có thể tạo ra các ngôn ngữ định dạng tuỳ biến dựa trên XML. Thực tế đã ra đời nhiều ngôn ngữ định dạng chuyên dụng dựa trên XML như: Định dạng trao đổi viễn thông (TIM – Telecommunication Interchange Markup), Ngôn ngữ định dạng dữ liệu sản phẩm (PDML – Product Data Markup Language), Trao đổi dữ liệu tài chính (IFX – Financial Exchange),...
Trong XML, dữ liệu và định dạng được lưu ở dạng text nên có thể dễ dàng cấu hình và thay đổi chúng bằng các trình soạn thảo thông thường. Mặt khác, do XML là dạng text nên có thể được truyền trên Web giống như HTML qua sử dụng HTTP mà không cần thay đổi mạng máy tính.
XML cung cấp cách lưu dữ liệu hiệu quả bằng việc kết hợp XML với định dạng CSS làm cho dung lượng tệp giảm đáng kể so với các tệp dữ liệu được lưu bằng các ứng dụng của Microsoft.
Dữ liệu trong tài liệu XML tự mô tả nội dung và ý nghĩa của nó. Dựa vào tên thẻ được đặt cho phần tử, ta có thể hình dung ra nội dung và cách dữ liệu muốn thể hiện.
XML không chỉ cho phép lưu dữ liệu vào tệp XML dựa trên thẻ mà còn tổ chức dữ liệu theo cấu trúc. XML cho phép các phần tử thẻ tích hợp với nhau tạo nên một cấu trúc dữ liệu phân cấp hoàn chỉnh.
Dữ liệu XML được phân tích, soạn thảo, thao tác đơn giản cùng với các phép toán được thực thi tại máy khách. XML theo mô hình DOM cho phép dữ liệu được thao tác với các lệnh scripting hoặc các ngôn ngữ lập trình khác.
Bên cạnh một số ưu điểm nêu trên thì XML vẫn còn một số nhược điểm như: Tài liệu XML bắt buộc phải hợp khuôn dạng và hợp lệ để trình duyệt có thể hiểu được. Trong HTML, ta có thể viết các thẻ HTML hỗn tạp không cần quan tâm
đến lỗi cú pháp vì trình duyệt sẽ chịu trách nhiệm phân tích thẻ và loại bỏ những thẻ không hợp lệ. Nhưng tài liệu viết bằng XML thì không được chấp nhận nếu ta viết sai cú pháp và trình duyệt sẽ không phân tích tài liệu cho đến khi tài liệu hoàn toàn đúng khuôn dạng và cú pháp.
XML là ngôn ngữ văn bản nên khi cần xử lý một dữ liệu kiểu số thì XML không thể sử dụng được kiểu nhị phân mà phải dùng một chuỗi ký tự để mô tả cho số đó.
XML không phải là ngôn ngữ xử lý dữ liệu mà chỉ là ngôn ngữ để tạo nên cấu trúc và mô tả dữ liệu nên tự XML không thể xây dựng nên ứng dụng.
Chương 3
CÀI ĐẶT CÔNG CỤ TRỢ GIÚP THIẾT KẾ BÀI GIẢNG
Hiện nay ở một số trường Đại học đã xây dựng những mô hình bài giảng điện tử, chủ yếu là số hóa bài giảng nhằm xây dựng kho dữ liệu trực tuyến. Nhờ chúng mà giáo viên và sinh viên có thể cập nhập thông báo về chương trình học, trao đổi thông tin nhanh chóng. Đó là một hướng đi đúng đắn, theo kịp với trào lưu kĩ thuật số của thời đại.
Tuy nhiên trong thời kì hiện nay, khi E-learning đang trở nên phổ dụng, các chuẩn E-learning cũng từng bước được hoàn thiện. Tính phức tạp của hệ thống E- learning cũng được tăng lên. Chúng ta cũng không chỉ dừng lại ở việc số hóa bài giảng mà còn cần sắp xếp những bài giảng đó thành những khóa học E-learning thực sự, có cấu trúc, trước mắt là nhắm hỗ trợ tối đa cho những bài giảng trên lớp học.
3.1. Lựa chọn mô hình và công cụ thiết kế bài giảng
Có rất nhiều mô hình thiết kế bài giảng như đã nêu ở trên, vấn đề đặt ra cho người thiết kế bài giảng là lựa chọn cho mình mô hình phù hợp nhất, làm sao để truyền đạt được đúng nội dung và đối tượng học, nhất là với việc thiết kế bài giảng theo chuẩn trong E-learning.
Ta sẽ đi so sánh giữa các mô hình thiết kế bài giảng như đã nêu trong bảng 2.1 để từ đó lựa chọn được mô hình phù hợp nhất với tình hình sử dụng và phát triển E-learning của các hệ thống E-learning của chúng ta hiện nay, đặc biệt là cơ sở nơi tác giả đang công tác
Từ bảng 2.1 ở chương 2 có thể thấy rằng mỗi cấu trúc bài học đều có các điểm mạnh và điểm yếu khác nhau, đều phù hợp cho các hoàn cảnh cụ thể. Cấu trúc bài học được cho là hấp dẫn và tối ưu nhất là cấu trúc bài học được phát sinh. Tuy nhiên đi kèm với những ưu điểm, cấu trúc bài học này lại rất khó xây dựng. Bên cạnh đó, cấu trúc bài học kiểu kiến thức từng bước cũng có các ưu điểm lớn và lập trình khá đơn giản, lại có tính hiệu quả cao, phù hợp với nhiều môn học, cho phép truyền tải thông tin đến nhiều đối tượng. Người học có thể đi theo từng bước hoặc có thể bỏ qua những giai đoạn không cần thiết. Lúc bắt đầu hoặc cuối mỗi bài giảng có thể thêm các bài kiểm tra và phân loại sinh viên.
Với các lý do trên, tác giả quyết định thử nghiệm xây dựng chương trình học theo cấu trúc bài học kiểu kiến thức từng bước. Cách thiết kế bài giảng này rất phù hợp và dễ dàng trong việc thiết kế theo các chuẩn thiết kế từng bước như: đặc tả, môđul, vv... .
Môn học tác giả chọn là môn học lập trình hướng đối tượng với C++. Môn học này được chú trọng giảng dạy tại trường Đại học Công nghiệp Hà Nội trong học kì V của năm thứ 3. Các bài giảng được đưa vào chương trình học là các bài giảng được số hóa và sẽ đưa lên website để sinh viên tham khảo trước khi vào học thực tế trên lớp.
3.1.1. Công cụ trợ giúp thiết kế bài giảng eXe
Công cụ trợ giúp thiết kế bài giảng sẽ được lựa chọn để thực hiện thiết kế bài giảng theo các chuẩn được giới thiệu ở trên sẽ là eXe. Dự án eXe (http://exE- learning.org/) phát triển môi trường soạn bài giảng off-line (ngoại tuyến, tức là không cần kết nối vào mạng Internet) để trợ giúp giáo viên và các học giả trong việc xuất bản nội dung Web mà không cần có các kiến thức về HTML hoặc XML. Dự án được tài trợ bởi Tertiary Education Commission của New Zealand và được điều hành bởi Đại học Công nghệ Auckland và Tairawhiti Polytechnic. Đây là công cụ được sử dụng phổ biến hiện nay trong các hệ thống E-learning của Việt Nam cũng như trên thế giới.
Như ở trên đã giới thiệu, mục đích ra đời của eXe là hỗ trợ giáo viên tạo bài giảng. Mặc dù đã có nhiều công cụ soạn bài giảng, tuy nhiên mức độ dễ sử dụng chưa đạt được yêu cầu cần thiết. Dự án nhận thấy cần có một công cụ dễ sử dụng, ngoại tuyến và sau đó có thể đưa vào hệ thống quản lý học tập.
Mặt khác, dự án eXe là dự án mã nguồn mở được điều hành bởi một nhóm các nhà giáo dục ở New Zealand. Quyết định phát triển eXe như là một dự án mã nguồn mở giúp cho quá trình phát triển có một số thuận lợi. Một trong các lợi ích đó là sự đóng góp của cộng đồng toàn cầu, một lực lượng thúc đẩy sự phát triển không ngừng của công nghệ. Bằng cách đưa ra thường xuyên các phiên bản qua Eduforge và Sourceforge, các site đó đã thu hút sự tham gia rất nhiệt tình của cộng đồng.
Hình 3.1 Công cụ hỗ trợ thiết kế bài giảng eXe
eXe được viết chủ yếu bằng ngôn ngữ Python và dựa trên trình duyệt mã nguồn mở Firefox. Bằng cách sử dụng công nghệ mới gọi là PyXPCOM, dự án sẽ phát triển nhanh hơn và dễ dàng chuyển mã lệnh eXe sang nền MacOSX.
Nhận thức rằng chất lượng thiết kế giảng dạy là sự kết hợp giữa 2 yếu tố dạy (nội dung) và dạy như thế nào (form), eXe đã phát triển các thành phần mà được gọi là “các thiết bị giảng dạy” (instructional Devices hay là iDevices). Các iDevice cung cấp nhiều công cụ giảng dạy khác nhau, ví dụ như các mục tiêu , và các hoạt động học tập phù hợp và là điểm mạnh của học tập trên mạng.
iDevices sẽ cung cấp thêm lựa chọn cho người dùng vì họ có thể chọn “thiết bị” mà họ yêu thích và bắt đầu xây dựng chúng thành các mẫu giảng dạy sau đó có thể đóng gói và có thể được sử dụng lại bởi các giáo viên khác. Khi mà công nghệ gắn với các đối tượng học tập hoàn thiện, ý tưởng về nội dung có thể sử dụng lại, tính khả chuyển và tính mở rộng ngày càng quan trọng. Môt trong các mục tiêu quan trọng mà dự án eXe hướng tới là tính sử dụng lại trong tương lai có thể mở rộng
thành ý tưởng các mẫu giảng dạy có thể sử dụng lại. Dự án này cũng bắt đầu xem xét đặc tả IMS Learing Design, một đặc tả có nhiều triển vọng trong tương lai không xa.
Trong công cụ eXe các iDevice - thiết bị giảng dạy hỗ trợ bài giảng trong rất nhiều công việc cụ thể như:
Activity - các tác nhân hoạt động trợ giúp cho người học các cách thức và các tác vụ cần thiết để thực hiện và hoàn thành việc học.
Attachment giúp đưa vào các tệp tin đính kèm như .doc, .ppt, .pdf làm tài liệu phục vụ cho việc học.
Case Study: là một ví dụ nhằm một mục đích giáo dục nào đó. Một case study có thể được sử dụng để minh họa một tình huống thực tế mà học viên có thể áp dụng với nội dung học. Khi thiết kế một case study chúng ta cần chú ý các vấn đề sau:
+ Vấn đề giáo dục nào là mục đích của case study.
+ Các công việc gì học viên cần làm trong case study.
+ Case study nên được thực hiện trong lúc nào của bài học.
+ Các học viên có thể tương tác với nhau cũng như sử dụng tài liệu như thế nào.
Cloze Activity: thường được sử dụng trong việc kiểm tra kỹ năng đọc. Học viên điền một số từ hoặc câu còn thiếu trong một đoạn để chứng tỏ khả năng hiểu bài của mình.
Discussion Activity: iDevice này được thiết kế để làm việc với Moodle. Nó cho phép người dùng thiết lập các luồng thảo luận trong eXe, khi xuất ra dưới dạng gói SCORM chương trình sẽ kết xuất ra các IMSManifest để hệ thống LMS tạo ra các diễn đàn thảo luận.
External Website: cho phép người dùng kết nối các website vào nội dung thông qua địa chỉ URL. Điều này giúp học viên mở các website ngoài mà không cần mở trình duyệt mới
Flash Movie: iDevice này hiển thị các ảnh động có định dạng flash.
Flash with Text: iDevice cho phép kết hợp các tài liệu flash với văn bản trong một nội dung.
Image Gallery: iDevice này cho phép upload ảnh và đính kèm ghi chú với một dãy các ảnh.
Image Magnifier: cho phép học viên xem từng phần của ảnh.
Image with Text: dùng để trình chiếu đồ họa với các giải thích đi kèm.
Java Applet: cho phép nhà thiết kế đính kèm các java applet vào nội dung học. Multichoice Question: thường được sử dụng để tạo ra các bài kiểm tra.
Objectives Objectives: mô tả tóm tắt nội dung mà học viên đạt được trong bài học.
Prerequisite Knowledge: yêu cầu những kiến thức mà học viên cần có trước khi thực hiện bài học.
Reading Activity: cung cấp một bài đọc cho học viên.
Reflection: là một phương pháp sư phạm gắn bài lý thuyết với thực hành. True-False: yêu cầu học viên đưa ra các quyết định đúng/sai.
Quiz: cho phép tạo ra các bài kiểm tra gồm các câu hỏi lựa chọn, đúng/sai… SCORM Quiz: iDevice này gồm một gói các câu hỏi trong bài kiểm tra cho phép
LMS tính điểm.
3.1.2. Công cụ hỗ trợ đóng gói bài giảng Reload Editor
Cùng với công cụ trợ giúp thiết kế bài giảng eXe đó, một công cụ đóng gói và quản lý bài giảng được giới thiệu là Reload Editor. Đây là một dự án được tài trợ bởi JISC Exchange for Learning Programme. Dự án tập trung vào phát triển các công cụ dựa trên các chuẩn/đặc tả E-learning mới ra đời như SCORM, IMS Learning Design. Nó được quản lý bởi Đại học Bolton với các nhân viên làm việc tại Đại học Bolton và Đại học Strathclyde.
Các mục tiêu chính của dự án là hỗ trợ việc tạo, chia sẻ và sử dụng lại các đối tượng và dịch vụ học tập, nâng cao các cách tiếp cận sư phạm thông qua sử dụng kế hoạch bài học (lesson plans).
Các mục tiêu trên sẽ đạt được thông qua việc tao ra các công cụ soạn ra các đối tượng học tập tuân theo chuẩn, đi kèm theo đó là các tài liệu mẫu và ví dụ minh họa. Các công cụ sẽ có giá trị đối với JISC và cộng đồng thế giới, bởi vì nó cho phép