Khóa luận Nghiên cứu và ứng dụng học thích nghi trong đào tạo điện tử

với thầy giáo giỏi nhất. Nền kinh tế thế giới đang bước vào giai đoạn kinh tế tri thức. Đặc điểm của nền kinh tế này là dịch vụ sẽ là khu vực thu hút được nhiều lao động tham gia nhất và là những lao động có tri thức cao. Do đó việc nâng cao hiệu quả chất lượng giáo dục, đào tạo sẽ là nhân tố sống còn quyết định sự tồn tại và phát triển của mỗi quốc gia, công ty, gia đình, và cá nhân. E-learning chính là một giải pháp hữu hiệu giải quyết vấn đề này. Hơn nữa với sự phát triển của khoa học tâm sinh lý khi nghiên cứu về bộ não con người sẽ tìm ra được chính xác ưu điểm và nhược điểm của từng người. Từ đó, với sự hỗ trợ của các phần mềm thông minh, có tính tương tác cao sẽ đưa ra cách giảng dạy phù hợp với từng người. Đây là cơ hội tuyệt vời để người bị coi là “cá biệt” theo cách đào tạo truyền thống bắt kịp với các người bình thường khác. Đối với các công ty, sự đào tạo nhân viên các kĩ năng mới sẽ quyết định chất lượng sản phẩm và các dịch vụ mà họ cung cấp. Những công ty có doanh thu tăng đều đồng nghĩa với việc tăng đầu tư vào việc đào tạo. Họ cũng cần sự trợ giúp của e-Learning. Một ý kiến khác của John T.Chambers – chủ tịch của CISCO : "e-Learning trên mạng Internet sẽ trở nên rất phổ biến. Nó chuẩn bị làm lu mờ email". Quá trình hình thành và phát triển e-Learning Cùng với thời gian, nhờ sự đóng góp tích cực của cộng đồng những người quan tâm và yêu thích, e-Learning đã phát triển từng bước qua các giai đoạn sau: 1.2.1 CBT (Computer Based Training): Đây là hình thức đào tạo dựa trên máy tính. Học viên chỉ cần mua phần mềm đào tạo và có thể tự học bất cứ thời gian và địa điểm nào phù hợp với nhu cầu của họ. Khi tham gia vào hình thức đào tạo này, học viên phải phát huy tính độc lập, khả năng tự học ở mức tối đa. Học viên cũng không có bạn bè để trao đổi và giáo viên để hỏi thêm. Đây là phương pháp tiết kiệm chi phí và mang lại hiệu quả cao đối với những môn học cần hiệu ứng của công nghệ thông tin như tiếng anh, tin học. Tuy nhiên, quá trình tiếp xúc với màn hình máy tính trong một thời gian dài sẽ gây ra cảm giác buồn tẻ, chán nản cho học viên. Không có thầy giáo, lớp học, bạn học đồng nghĩa với việc không có tranh đua, mất đi một động lực để học viên học tập hết mình. Những yếu tố này làm giảm đáng kể hiệu quả và chất lượng đào tạo. 1.2.2. WBT (Web based Training): Đây là hình thức đào tạo dựa trên công nghệ web. WBT đã hội tụ những thế mạnh của đào tạo truyền thống và CBT cũng như khắc phục những điểm yếu trong cả hai phương thức này. Sự phát triển của công nghệ thông tin và mạng internet đã tạo ra một viễn cảnh mới cho công nghệ e-Learning. Trên thế giới đã có nhiều tổ chức triển khai các lớp học trực tuyến. Trong đó, học viên được tham gia vào một môi trường ảo, mô phỏng đầy đủ tính chất của một lớp học truyền thống (có thầy giáo, bạn học, bảng đen, phấn trắng, các cuộc thảo luận,…) mà vẫn tận dụng được những thế mạnh của e-Learning. Chỉ cần một máy tính nối mạng Internet, học viên có thể tham gia lớp học vào bất cứ thời điểm nào, ở bất cứ nơi đâu. Những khó khăn mà một số học viên thường gặp khi tham gia đào tạo truyền thống như phân biệt đối xử, phân biệt màu da không còn tồn tại trong e-Learning. Những nhược điểm của CBT như buồn tẻ hay nhàm chán cũng được khắc phục với các lớp học ảo của WBT. Với rất nhiều lợi thế, WBT đang hỗ trợ và dần chiếm lĩnh vị trí của đào tạo truyền thống, đẩy mạnh quá trình phát triển e-Learning về bề rộng. 1.2.3. Chuẩn hóa e-Learning: Kĩ thuật WBT phát triển tạo đà đưa e-Learning vào hệ thống giảng dạy của các trường đại học, các tổ chức, đơn vị trên thế giới. Rất nhiều LMS (Learning Management System – hệ quản trị học tập), LCMS (Learning Management System – hệ quản trị nội dung) đã ra đời với những kho nội dung riêng biệt. Lúc này, một số tổ chức muốn sử dụng lại nội dung của tổ chức khác trên chính LMS của mình. Tuy nhiên, với những LMS có cấu trúc khác nhau thì điều này là không thể. Do đó, vấn đề tạo ra các bài giảng theo một quy tắc chung có khả năng tương thích với các LMS, LCMS hỗ trợ quy tắc đó được quan tâm và triển khai. Một số chuẩn nội dung đã được đưa ra và được sử dụng phổ biến trên thế giới như: IMS (Instructional Management Systems), AICC (Aviation Industry CBT Committee) và đặc biệt là chuẩn SCORM (Sharable Content Object Reference Model). Trong đó, SCORM là chuẩn được sử dụng rộng rãi nhất do ADL (Advance Distributed Learning) đã kết hợp các đặc tả của các chuẩn phổ biến trên thế giới để đưa ra đặc tả của SCORM. Việc xây dựng nội dung theo chuẩn cũng rất quan trọng để tạo ra một trung tâm cung cấp nội dung học chung trên thế giới. 1.2.4. Sắp xếp và điều hướng e-Learning: Cùng với sự phát triển của công nghệ thông tin, đòi hỏi của người học với e-Learning tăng lên, các hệ thống e-Learning thì linh động và hiệu quả hơn. Ý tưởng xây dựng các khóa học động trên công nghệ e-Learning đã trở thành xu hướng và mục tiêu phát triển của e-Learning thế kỉ 21. Khóa học động là các khóa học mà nội dung học luôn được cập nhật trong quá trình đào tạo và được định hướng theo yêu cầu, trình độ của người học. Ý tưởng này đã được hiện thực hóa ở một số tổ chức, nhưng chưa đồng bộ và chưa thực sự hiệu quả. Các chuẩn nội dung cũng được cập nhật liên tục để phù hợp với yêu cầu mới. Với chuẩn SCORM 2004, ADL đã đưa ra các giải pháp có tính hệ thống và khả năng thực thi cao. Tuy nhiên, hiện nay chuẩn SCORM cũng như hầu hết các chuẩn khác đang trong quá trình cập nhật, nâng cấp và nghiên cứu để phù hợp những yêu cầu luôn biến đổi của kĩ thuật e-Learning. Mỗi phiên bản sau của chuẩn lại không tương thích với phiên bản trước. Do tính bất ổn định đó, việc áp dụng các chuẩn vào điều hướng và sắp xếp cho mỗi hệ thống cần có quá trình tìm hiểu, phân tích sâu sắc về đòi hỏi thực tế của hệ thống e-Learning với những đặc tính của mỗi chuẩn để đưa ra quyết định thích hợp. Phát triển e-Learning là phương thức nâng cao chất lượng của giáo dục đào tạo rất hiệu quả. Ngoài ra, e-Learning còn là giải pháp kinh tế cho giáo dục và đào tạo tương lai. Nó làm giảm đáng kể các loại chi phí liên quan đến quá trình đào tạo như chi phí đi lại, tài liệu, chi phí sinh hoạt,.. tiết kiệm thời gian và kích thích sự hứng thú của học viên. Xu thế e-Learning trên thế giới E-Learning được tập trung phát triển ở hai khía cạnh: phát triển nội dung (Learning Content Management System – Hệ quản trị nội dung học tập) và phát triển về hệ thống (Learning Management System – Hệ quản trị học tập). Điều đó khiến cho e-Learning đi theo 3 xu hướng: Xây dựng khóa học điện tử hoàn chỉnh: Phát triển về mặt hệ thống, xây dựng LMS để phát triển mô hình WBT toàn diện, từ đó tạo ra các khóa học trực tuyến hoàn chỉnh, độc lập. Để tăng thêm hiệu quả cho những LMS này, nội dung các bài giảng phải dễ hiểu, dễ truyền đạt, sử dụng đa phương tiện để tăng chất lượng đào tạo. Xây dựng khóa học theo chuẩn: Phát triển về mặt nội dung, nâng cấp các chuẩn nội dung, hướng tới một chuẩn phù hợp với yêu cầu chung của e-Learning thế giới và mang đầy đủ các đặc tính thỏa mãn yêu cầu của thời đại đặt ra cho e-Learning. Đó là khả năng sử dụng lại, tính tương thích, tính khả chuyển, tính thích nghi,… Một chuẩn nội dung mang lại đầy đủ các hiệu quả đó sẽ là động lực phát triển e-Learning theo bề rộng bằng cách phân phối nội dung học trên toàn thế giới qua mạng Internet. Đây cũng là tiền đề để tạo ra trung tâm phân phối tri thức chung cho tất cả LMS, LCMS. Đến lúc đó, chi phí con người phải trả cho giáo dục và đào tạo sẽ giảm tối đa mà chất lượng, hiệu quả lại tăng rõ rệt. Xây dựng khóa học theo nhu cầu người học: Phát triển về nội dung, cộng đồng e-Learning thế giới đang xây dựng một mô hình chuẩn để sắp xếp và điều hướng nội dung học hiệu quả, tạo khóa học động phù hợp với đặc trưng của từng học viên. Trong quá trình phát triển các chuẩn nội dung, các tổ chức cũng đã đề xuất ra mô hình điều hướng và sắp xếp. Trong tương lai, khi các chuẩn nội dung phát triển đến giai đoạn ổn định và thích nghi, mô hình sắp xếp và điều hướng nội dung sẽ được chuẩn hóa và và tích hợp vào chuẩn nội dung. Hiện nay, chuẩn SCORM cũng đang chỉnh sửa và nâng cấp để đáp ứng yêu cầu này, nhưng khả năng điều hướng trong SCORM vẫn chưa linh hoạt và chưa thực sự hiệu quả. Một trong những xu hướng mới đang thu hút sự chú ý của số lượng lớn các chuyên gia là e-Learning – xây dựng khóa học theo nhu cầu người học. Xu hướng này gắn liền với sự thay đổi về chính bản chất của người dùng Internet. Đôi khi họ được gọi là “thế hệ số” hay “thế hệ n-gen”. Và thế hệ người dùng mới này tiếp cận cách làm việc, học tập và giải trí theo những cách thức mới. Họ nhanh chóng thu nhận thông tin, cả dưới dạng hình ảnh cũng như text, từ rất nhiều nguồn khác nhau. Họ xử lý chúng với một tốc độ “chớp giật” và trông chờ phản hồi lập tức. Họ thích được truy xuất tùy ý theo yêu cầu tới các tài nguyên đa phương tiện, luôn muốn được giao tiếp ngay với bạn bè của mình, tự tạo hoặc tải về các tài liệu đa phương tiện... Trong học tập, xu hướng này được thể hiện rõ ràng khi chúng được gọi là các thiết kế “hướng tới học viên” hay “tập trung vào sinh viên”. Điều này không chỉ là tập trung vào nhiều loại phong cách học tập khác nhau hay cho phép học viên có thể thay đổi kích thước font chữ hay màu nền, mà là chính học viên có thể quản lý được quá trình học tập của mình. Học tập không chỉ được thể hiện ở khía cạnh khả năng tự chủ lớn hơn của học viên mà còn ở sự lưu tâm nhiều hơn đến các hoạt động học tập tích cực, với việc tạo lập, liên lạc và giao tiếp đang đóng vai trò chính yếu, và còn ở trong sự thay đổi trong vai trò của giáo viên, mà thực tế, thậm chí là sự giảm đi nhanh chóng các khác biệt giữa giáo viên và học viên. Hiện nay, e-Learning đã kết hợp với World Wide Web thành một thể thống nhất và sự thay đổi của nó đã đạt đến một mức độ để hình thành nên một tên gọi: e-Learning 2.0. Ứng dụng e-Learning tại Việt Nam Từ năm 2002 trở về trước, các tài liệu nghiên cứu, tìm hiểu về e-Learning ở Việt Nam không nhiều. Trong hai năm 2003-2004, việc nghiên cứu e-Learning ở Việt Nam đã được nhiều đơn vị quan tâm hơn. Gần đây các hội nghị, hội thảo về công nghệ thông tin và giáo dục đều có đề cập nhiều đến vấn đề e-Learning và khả năng áp dụng vào môi trường đào tạo ở Việt Nam như: Hội thảo nâng cao chất lượng đào tạo ĐHQGHN năm 2000; Hội nghị giáo dục đại học năm 2001; Hội thảo khoa học quốc gia về nghiên cứu phát triển và ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông ICT/rda 2003 – 2004; hội thảo khoa học “Nghiên cứu và triển khai e-Learning” do Viện Công nghệ Thông tin (ĐHQGHN) và Khoa Công nghệ Thông tin (Đại học Bách khoa Hà Nội) phối hợp tổ chức đầu tháng 3/2005 là hội thảo khoa học về e-Learning đầu tiên được tổ chức tại Việt Nam và gần đây nhất (tháng 4 năm 2006) là các buổi hội thảo về e-Learning do trung tâm Máy tính (Computer Center) của trường Đại học Công Nghệ tổ chức đã thu hút đông đảo cán bộ nghiên cứu, nghiên cứu sinh, học viên cao học của các trường Đại học lớn ở Hà Nội tham gia. Các trường đại học ở Việt Nam cũng bước đầu nghiên cứu và triển khai e-Learning. Một số đơn vị đã bước đầu triển khai các phần mềm hỗ trợ đào tạo và cho các kết quả khả quan: Đại học Công nghệ - ĐHQGHN, Viện CNTT - ĐHQGHN, Đại học Bách Khoa Hà Nội, ĐHQG TP. HCM, Học viện Bưu chính Viễn thông, phân viện Công nghệ Thông tin TP Hồ Chí Minh... Chiều mùng 2 tháng 11 năm 2005, Trung tâm Tin học (thuộc Bộ Giáo dục & Đào tạo) phối hợp với công ty máy tính HP đã khai trương cổng e-Learning nhằm cung cấp một cách có hệ thống các thông tin e-Learning trên thế giới và ở Việt Nam. Bên cạnh đó, một số công ty phần mềm ở Việt Nam đã tham gia vào thị trường e-Learning như công ty hệ thống thông tin FIS (công ty con của FPT), công ty Công Nghệ Thông Tin HaNoiTech, công ty Tinh Vân...và đưa ra một số sản phẩm phần mềm lĩnh vực e-Learning. Tuy các sản phẩm này chưa phải là sản phẩm lớn, chưa được đóng gói hoàn chỉnh nhưng đã bước đầu góp phần thúc đẩy sự phát triển e-Learning ở Việt Nam. Việt Nam đã gia nhập mạng e-Learning châu Á (Asia E-learning Network - AEN, www.asia-elearning.net) với sự tham gia của Bộ Giáo dục & Đào tạo, Bộ Khoa học - Công nghệ, trường Đại học Bách Khoa, Bộ Bưu chính Viễn Thông... Điều này cho thấy tình hình nghiên cứu và ứng dụng loại hình đào tạo này đang được quan tâm ở Việt Nam. Tuy nhiên, so với các nước trong khu vực e-Learning ở Việt Nam mới chỉ ở giai đoạn đầu còn nhiều việc phải làm mới tiến kịp các nước. Hướng tiếp cận của khóa luận Trong 3 xu hướng e-Learning đã nói, xu hướng “xây dựng khóa học theo nhu cầu người học” đang được thế giới rất quan tâm, tuy ở Việt Nam xu hướng này còn rất mới mẻ. Một khóa học theo nhu cầu (cũng có khi gọi là khóa học động) sẽ đáp ứng được nhu cầu học của người học, phù hợp với trình độ, sở thích của người học. Hiện nay trên thế giới, có 2 cách tiếp cận để sinh khóa học theo nhu cầu, đó là: Sinh phần mềm dạy học thích nghi (Adaptive Courseware Generation) và Sinh phần mềm dạy học động (Dynamic Courseware Generation). Trong Sinh phần mềm dạy học thích nghi, toàn bộ nội dung khóa học được sinh thích nghi trước khi hiển thị nó cho người học, thay vì dần dần sinh ra một khóa học trong cả tiến trình học. Trong Sinh phần mềm dạy học động, hệ thống theo dõi tiến trình học viên trong toàn bộ sự tương tác của anh ta với khóa học và làm thích ứng động khóa học tùy vào sự cần thiết và những yêu cầu cụ thể của học viên. Nếu sự thực hiện của học viên chưa đạt, khóa học được lập lại kế hoạch một cách động. Lợi ích của cách tiếp cận này đó là nó áp dụng nhiều tính thích nghi tới mức có thể với người học cá nhân. Do tính ưu việt hơn hẳn, tôi lựa chọn hướng tiếp cận thứ hai : Sinh phần mềm dạy học động để đáp ứng tối đa nhu cầu người học trong suốt khóa học. Chương 2 Khóa học điện tử Như đã nói ở trên, có 3 xu hướng phát triển của e-Learning: Khóa học hoàn chỉnh, Khóa học theo chuẩn và Khóa học theo nhu cầu. 2.1 Khóa học điện tử hoàn chỉnh Một khóa học điện tử hoàn chỉnh là một khóa học điện tử có đầy đủ các tài liệu cung cấp thông tin cho người học mà không có sự hỗ trợ của đào tạo truyền thống. Khi tham gia vào một khóa học e-Learning, nguồn thông tin duy nhất về khóa học mà học viên có thể lấy được chính là từ website của khóa học. Điều này có nghĩa là hệ thống e-Learning phải làm tất cả các công việc của một đơn vị đào tạo bên cạnh việc giảng dạy. Học viên cần những thông tin mà phòng Hành Chính phải cung cấp như thông báo về khóa học, lịch học, tài liệu. Những thông tin từ phòng đào tạo cũng rất cần thiết như các chính sách đào tạo, đề tài nghiên cứu, học bổng. Phòng công tác sinh viên, phòng nghiên cứu khoa học và tuyển sinh sau đại học, các khoa, tổ bộ môn,… đều đưa ra nhiều thông tin mà người học quan tâm. Bên cạnh vấn đề cung cấp thông tin cho khóa học, việc hoàn chỉnh nội dung bài giảng là yếu tố quyết định sự quan tâm của người học. Trong đào tạo truyền thống, các bài giảng có sự hỗ trợ của lời giảng (giọng nói), động tác của giảng viên tạo hiệu quả cho bài học. Với các bài giảng tĩnh trong e-Learning, học viên phải đối mặt với các bài giảng dưới hình thức các file tĩnh khô khan và nhàm chán. Do đó, có rất nhiều quy tắc đặt ra cho cấu trúc bài giảng của một khóa học điện tử để tạo hứng thú cho học viên và mang lại hiệu quả đào tạo. Đó vừa là những quy tắc về cách thức trình bày một bài giảng điện tử, về sự tích hợp với đa phương tiện tạo hiệu ứng mô phỏng, vừa là quy tắc về cấu trúc các thành phần tài liệu điện tử cần phải có với một khóa học trong e-Learning. Như vậy một khóa học điện tử toàn diện theo đúng nghĩa cần có đầy đủ các loại tài liệu cung cấp đủ thông tin cho người học. Các bài giảng cần có sự hỗ trợ của đa phương tiện để học viên dễ học, dễ tiếp thu, dễ ứng dụng. 2.2 Khóa học theo chuẩn 2.2.1 Chuẩn là gì ? ISO định nghĩa như sau: "Các thoả thuận trên văn bản chứa các đặc tả kĩ 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". Một ví dụ về chuẩn được dùng rộng rãi trên thế giới là LEGO. Với các đối tượng LEGO bạn có thể xây dựng mọi thứ bạn muốn. Thậm chí có các đối tượng với kích cỡ và màu khác nhau, chúng đều khớp với nhau và chúng có thể được kết hợp lại theo mọi cách vì các đối tượng tuân theo các luật nhất định. Các chân luân chính xác có cùng cỡ và chúng luôn khớp. Trẻ em vẫn thích chơi với nó vì khả năng tạo ra các hình thù mới không bị hạn chế. Hình 2 : Minh họa cho chuẩn Internet là một ví dụ nữa về chuẩn và chúng ta có thể trao đổi thông tin trên mạng này chính là nhờ chuẩn. Internet bao gồm các chuẩn được công nhận bởi IEEE. 2.2.2 Chuẩn e-Learning Cũng có các chuẩn trong e-Learning. Đối với những người làm việc trong lĩnh vực e-Learning, các chuẩn e-Learning đóng vai trò rất quan trọng. Không có chuẩn e-Learning chúng ta sẽ không có khả năng trao đổi với nhau và sử dụng lại các đối tượng học tập. Nhờ có chuẩn toàn bộ thị trường e-Learning (người bán công cụ, khách hàng, người phát triển nội dung) sẽ tìm được tiếng nói chung, hợp tác với nhau được cả về mặt kĩ thuật và mặt phương pháp. LMS có thể dùng được nội dung phát triển bởi nhiều công cụ khác nhau. 2.2.2.1 Các loại chuẩn e-Learning Trước tiên, chúng ta xem các loại chuẩn chính và chúng hỗ trợ tính khả chuyển như thế nào trong một hệ thống học tập. Chúng ta nhìn nhận trên quan điểm của hai phía, phía học viên và phía kia là người sản xuất cua học. Người sản xuất cua học tạo ra các module đơn lẻ hay các đối tượng học tập sau đó sẽ tích hợp lại thành một cua thống nhất. Chuẩn đóng gói (packaging standards). : là chuẩn cho phép ghép các cua tạo bởi các công cụ khác nhau bởi các nhà sản xuất khác nhau thành các gói nội dung (packages). Các chuẩn này cho phép hệ thống quản lý nhập và sử dụng được các các cua học khác nhau. Chuẩn trao đổi thông tin (communication standards): cho phép các hệ thống quản lý đào tạo hiển thị từng bài học đơn lẻ. Hơn nữa, có thể theo dõi được kết quả kiểm tra của học viên, quá trình học tập của học viên. Các chuẩn này quy định đối tượng học tập và hệ thống quản lý trao đổi thông tin với nhau như thế nào. Chuẩn meta-data (metadata standards): quy định cách mà các nhà sản xuất nội dung có thể mô tả các cua học và các module của mình để các hệ thống quản lý có thể tìm kiếm và phân loại được khi cần thiết. Chuẩn chất lượng (quality standards): nói đến chất lượng của các module và các cua học. Chúng kiểm soát toàn bộ quá trình thiết kế cua học cũng như khả năng hỗ trợ của cua học với những người tàn tật. Các loại chuẩn trên cùng nhau đóng góp tạo ra các giải pháp e-Learning có chi phí thấp, hiệu quả, và mang lại sự thoải mái cho mọi người tham gia e-Learning. 2.2.2.2 Sự quan trọng của chuẩn e-Learning Phần này đi vào giải thích chi tiết hơn các lí do phải có chuẩn. Tôi xin đưa ra các lí do sau dựa vào phát biểu của Wayne Hodgins tại TechLearn: 1. Tính truy cập được (Accessibility): nếu chúng ta sử dụng các hệ thống và nội dung tuân theo chuẩn thì rất dễ sử dụng nội dung ở mọi nơi bằng cách sử dụng trình duyệt (browser). Ngay cả các chuẩn không liên quan đến e-Learning như HTTP cũng giúp cho việc truy cập thông tin dễ dàng hơn nhiều 2. Tính khả chuyển (Interoperability): không những chúng ta có khả năng truy cập nội dung từ mọi nơi mà thậm chí không phụ thuộc vào các công cụ chúng ta dùng tại nơi đó. Do đó, chúng ta có thể sử dụng các LMS khác nhau để truy cập vào cùng nội dung. Và ngược lại, với một LMS có thể sử dụng nhiều nội dung tạo bởi các công cụ khác nhau. 3. Tính thích ứng (Adaptability): các chuẩn cũng giúp việc đưa ra các nội dung học tập phù hợp với từng cá nhân. Một ví dụ là meta-data. Nếu chúng ta sử dụng meta-data giống nhau để mô tả nội dung thì có thể xác định chính xác những gì một học viên cần. Một LMS/LCMS hiểu meta-data sẽ có khả năng hiểu và sử dụng các thông tin có trong meta-data, từ đó phân phối nội dung phù hợp với yêu cầu của từng học viên. 4. Khả năng sử dụng lại (Re-usability): chỉ với việc sử dụng chuẩn chúng ta mới có thể sử dụng lại nội dung chúng ta phát triển hoặc mua. 5. Tính bền vững (Durability): bạn vẫn sử dụng được nội dung ngay cả khi công nghệ thay đổi. Hơn nữa, với nội dung tuân theo chuẩn bạn không phải thiết kế lại hoặc làm lại. 6. Tính giảm chi phí (Affordability): với các lí do ở trên rõ ràng là nếu người bán nội dung và hệ thống quản lý tuân theo chuẩn, hiệu quả học tập sẽ tăng rõ rệt, thời gian và chi phí sẽ giảm. 2.2.3 Sự khác nhau giữa một chuẩn và một đặc tả Một lỗi thường gặp là nhầm lẫn giữa thuật ngữ "chuẩn" (standard) với "đặc tả" (specification). IEEE giải thích sự khác biệt như sau: Đặc tả được phát triển bởi các uỷ ban không được công nhận bởi thế giới. Một vài ví dụ về các ủy ban nổi tiếng như: IEFT (Internet Engineering Task Force), W3C (World Wide Web Consortium), OMG (Object Management Group). Chuẩn là một đặc tả được phát triển và công nhận bởi các uỷ ban chuẩn được công nhận trên thế giới. Các tổ chức mà thực hiện công việc kiểu như thế này được gọi là Standards Development Organization (SDO). Ví dụ về các uỷ ban này là: IEEE, ISO, IEC, ITU, ANSI, BSI, CSA, JIS, DIN, và CEN. Có thể tóm tắt sự khác biệt như bảng dưới đây: Bảng 1: Sự khác biệt giữa chuẩn và đặc tả Đặc tả Chuẩn Tiến triển nhanh Tiến triển chậm Mang tính thử nghiệm Là kết luận cuối cùng Quy mô rộng Quy mô hẹp Tham khảo ý kiến của ít người Tham khảo ý kiến của nhiều người Bạn cần hiểu sự khác biệt này để có thể nhận thức được sự khó khăn của toàn bộ quá trình chuẩn hoá. Để thiết lập một chuẩn từ ban đầu bạn sẽ mất ít nhất 10 năm. 2.2.4 Đóng gói nội dung theo chuẩn SCORM Chuẩn SCORM cũng như các chuẩn khác vẫn còn trong giai đoạn nghiên cứu và nâng cấp, mỗi phiên bản sau lại không tương thích với phiên bản trước. Do đó, việc xây dựng LMS hay tạo bài giảng theo chuẩn SCORM gặp rất nhiều khó khăn. Cấu trúc một gói nội dung theo chuẩn SCORM được mô tả như sau: Manifest Siêu dữ liệu Tổ chức Tài nguyên Các manifest (con) Tài nguyên học (Learning Resources) Gói nội dung Imsmanifest.xml Hình 3: Cấu trúc một gói nội dung theo chuẩn SCORM Như đã chỉ ra trên hình vẽ, một gói nội dung theo chuẩn SCORM gồm hai thành phần: manifest và tài nguyên học (các file vật lý). Tài nguyên trong chuẩn SCORM được chia làm hai loại: Asset và SCO (Sharable Content Object). Asset là các thể hiện dưới dạng điện tử như text, hình ảnh, âm thanh, hay bất kì dạng dữ liệu nào có thể hiển thị trên trình duyệt phía người học và không tương tác với LMS. Asset wav audio Asset javascript function Asset html fragment Asset gif image Asset jpeg image Asset xml document Asset mp3 audio Asset webpage Asset flash object Hình 4 : Ví dụ về Asset SCO là tập hợp của môt hay nhiều asset và có sự tương tác với LMS. SCO là đơn vị logic nhỏ nhất của gói nội dung có thể được phân phối và dò tìm theo một LMS. Hơn nữa, trong chuẩn SCORM, không thể truy cập vào một SCO từ một SCO khác, điều này làm nên tính độc lập cho SCO. Manifest là một file xml mô tả cấu trúc nội dung của khóa học. Manifest gồm các thành phần: Siêu dữ liệu (Meta-data): mô tả lược đồ gói Tổ chức (Organizations): các cấu trúc nội dung của khóa học Tài nguyên (Resources): định nghĩa các tài nguyên được gói trong organization. Các manifest con (submanifest): Các manifest mô tả cấu trúc ở mức thấp hơn. 2.3 Khóa học theo nhu cầu Một bước tiến hoá của e-Learning, giúp cho hình thức này ưu việt hơn hẳn đào tạo truyền thống chính là các hệ thống tạo khoá học động có nội dung phù hợp với nhu cầu người học. 2.3.1 Khóa học động? Trong quá trình nghiên cứu và tìm hiểu về khóa học động kết hợp với những quan niệm về khóa học động trên thế giới, tôi xin đưa ra khái niệm khóa học động như sau: “Một cách tổng quát nhất, khoá học động là là những khoá học có nội dung học phụ thuộc vào khả năng của từng người học và luôn được cập nhật trong quá trình học tập của học viên”. Như vậy chương trình học của một khoá học động không phụ thuộc vào người tạo bài giảng và chưa được xác định ở thời điểm người học đăng kí khoá học. Chương trình học chỉ dần được hoàn thiện khi người học tham gia vào quá trình học tập và hệ thống đã xác định rõ ràng những thông tin về người học. Tuỳ theo yêu cầu của từng hệ thống, tổ chức, những thông tin về người học có thể bao gồm: sở thích, nhu cầu, năng khiếu, độ tuổi, trình độ, giới tính,… Trong phần thử nghiệm, chúng tôi chỉ đánh giá các yếu tố: năng khiếu, trình độ và nhu cầu của người học. Một khái niệm quan trọng trong phần khoá học động là đối tượng học (learning object - LO). Cấu trúc một khóa học bao gồm các chương, trong các chương có các bài giảng, trong bài giảng lại có các mục, tiểu mục… Các thành phần chương học, bài học, các mục,… được gọi là các đối tượng học. Như vậy, một đối tượng học là một thành phần của cấu trúc chương trình học, các mức của nó phụ thuộc vào sự phân chia của người xây dựng nội dung. Ý tưởng sinh khoá học động đã xuất hiện trên thế giới từ khá lâu, nhưng đến nay vẫn chưa có cơ chế hay chuẩn chung nào thống nhất cách tạo khoá học động. Do đó, các tổ chức ở các nước xây dựng mô hình khoá học động theo cơ chế độc lập, do họ tự nghiên cứu. Khoá học động đó chạy tốt trên hệ thống LMS của họ, nhưng có thể sẽ không chạy được trên các hệ thống LMS khác. Hiện nay chuẩn SCORM 2004 cũng đã đưa ra một số đặc tả về sắp xếp và điều hướng nội dung khoá học. Tuy nhiên, những đặc tả của chuẩn này cũng như một số chuẩn phổ biến khác liên tục được cập nhật. Mỗi phiên bản sau lại đưa ra những quy định mới, hoặc có thể sửa đổi các quy định cũ. Do đó, nếu tuân theo phiên bản này, nó vẫn không tuân theo phiên bản sau đó. Vấn đề là: phải tiếp tục nghiên cứu để có một chuẩn SCORM tương đối hoàn thiện và ổn định trong tương lai. Đó là lý do mà hiện nay chưa có tổ chức nào sử dụng các đặc tả sắp xếp và điều hướng trong chuẩn SCORM để xây dựng khoá học động trong thực tiễn. 2.3.2 Mô hình người học Mô hình người học phân lớp các đối tượng người học để đánh giá và xây dựng nội dung học tương ứng cho từng lớp người học. Chúng ta phân lớp người học dựa trên những thông tin sau: năng khiếu, nhu cầu, trình độ. Những yếu tố để phân lớp người học là mở, tuỳ theo đặc điểm riêng của từng hệ thống, từng tổ chức mà đưa ra một mô hình phân lớp phù hợp. Nhu cầu Năng khiếu Trình độ … Hình 5 : Mô hình người học Với từng tiêu chí, hệ thống sẽ có một lớp người học yêu cầu một chương trình học riêng. 2.3.3 Mô hình đánh giá Để phân lớp người học theo trình độ, chúng ta sử dụng hệ thống test gồm 3 loại: preTest, midTest và lastTest. preTest là bài test ngay sau khi test nhu cầu, trước khi học viên được tham gia vào khóa học, dùng để phân loại trình độ của học viên. midTest là bài test trong quá trình học, dùng nó làm cơ sở để cho phép học viên học phần tiếp theo hay phải học lại. lastTest là bài test kết thúc khóa học, dùng để tổng hợp đánh giá học viên và cấp chứng chỉ. Tests System preTest midTest lastTest midTest1 midTest2 … Hình 6 : Cấu trúc hệ thống các bài test đánh giá học viên preTest: là bài test đầu vào để kiểm tra trình độ của học viên. Từ kết quả đó để đưa ra những nội dung học phù hợp cho học viên. midTest: là bài test học phần – test trong quá trình học của học viên. Có thể là bài test sau mỗi phần, mỗi chương. Số lượng bài midTest là phụ thuộc vào cấu trúc khóa học và mục đích của người tạo khóa học. Các bài test này để nắm bắt xem học viên tiếp thu đến đâu. Nếu có phần nào chưa đạt, học viên sẽ phải học lại cho tới khi đạt. lastTest: là bài test cuối kỳ để kiểm tra toàn bộ kiến thức mà học viên đã học trong khóa học. Có thể dựa vào kết quả bài test này mà các hệ thống cấp chứng chỉ. Hệ thống các bài test là đầu vào để đưa ra khóa học động trong suốt quá trình học tập của học viên. Chương 3 Mô hình khóa học thích nghi 3.1 Cấu trúc khóa học thích nghi 3.1.1 Phương pháp luận, kỹ thuật xây dựng khóa học thích nghi 3.1.1.1 Phương pháp luận Phương pháp luận phát triển Mục đích Đối tượng Lý thuyết giáo dục Đánh giá Lựa chọn nội dung Thiết kế Lý thuyết giáo dục và thiết kế chỉ dẫn Trục thích nghi và kỹ thuật thích nghi Các tài nguyên có thể sử dụng lại Bản thể học miền và mô hình hóa nội dung Khóa học có tính giáo dục học thích nghi Dịch vụ elearning được cá nhân hóa thích nghi Hình 7 : Một ví dụ phương pháp luận xây dựng khóa học thích nghi Đầu tiên, chúng ta phải nhận ra mục đích và các đối tượng của khóa học. Những mục đích và các đối tượng này sẽ định dạng các yêu cầu cơ bản và đưa ra đánh giá ban đầu của tiến trình đánh giá. Khi chúng ta xác định các mục đích và các đối tượng khóa học cụ thể, chúng ta phải nhận biết và lựa chọn các chiến lược sư phạm học thích hợp cho khóa học dựa trên mục đích và các đối tượng. Tiếp theo, chúng ta phải mô hình miền tri thức bên trong khóa học hiện có. Một khi không gian vấn đề đối tượng được nhận ra và miêu tả, nó có thể được áp dụng cho các chiến lược giáo dục học đã lựa chọn. Giai đoạn logic tiếp theo là bắt đầu lựa chọn nội dung và nhóm tiến trình nhờ đó các tài nguyên học thích hợp được nhóm với các thành phần sư phạm. Chiến lược sư phạm học được lựa chọn có thể được tạo thích nghi bằng cách áp dụng sự thích nghi thích hợp với cấu trúc sư phạm học dựa trên mục đích và đối tượng của khóa học, những nội dung của khóa học được lựa chọn và chiến lược sư phạm của khóa học. Thời kỳ tiếp theo của tiến trình phát triển được kiểm tra ngữ nghĩa học và mặt chức năng của khóa học thích nghi bằng sự kiểm tra qua dịch vụ e-Learning cá nhân thích nghi. Cách tiếp cận tuần hoàn này hỗ trợ một tiến trình xây dựng khóa học có thể mở rộng. 3.1.1.2 Kỹ thuật xây dựng khóa học thích nghi Cả 2 kỹ thuật Sinh phần mềm dạy học động và Sinh phần mềm dạy học thích nghi đã nói ở trên áp dụng một kỹ xảo lọc trước để sinh ra một pool (nhóm chung) của các đối tượng học có cùng đặc điểm nào đó. Tiến trình lọc dựa trên những yêu cầu chung giống như các đặc tính của ngôn ngữ hoặc media của các đối tượng học đích. Kết quả của tiến trình lọc là một pool của các đối tượng học – pool này sẽ là không gian vào cho bộ chọn nội dung. Sau khi tạo pool khởi tạo của các đối tượng học, tiến trình chọn lựa nội dung được áp dụng dựa trên thuộc tính người học giống như thuộc tính khả năng truy cập và thành thạo hoặc thậm chí là thông tin lịch sử về các hoạt động học liên quan. Hình dưới đây trình bày một khung làm việc khái quát của kỹ thuật sắp xếp khóa học đã được đề cập ở trên, nó sử dụng lọc, lựa chọn nội dung và tiến trình lập kế hoạch chỉ dẫn. Lọc Kho đối tượng học địa phương Yêu cầu chung Pool đối tượng học Tri thức miền Bộ lựa chọn nội dung Người lập kế hoạch chỉ dẫn Các thuộc tính người học Khóa học Hình 8: Khung làm việc khái quát của kỹ thuật sắp xếp khóa học thích nghi 3.1.2 Cấu trúc khóa học thích nghi Hệ quản trị nội dung học Gói nội dung Cơ sở dữ liệu Test nhu cầu Test trình độ Khóa học theo nhu cầu genCourse.xml Hình 9: Cấu trúc tổng quan của khóa học thích nghi Hệ thống lấy nhu cầu của học viên qua bài test nhu cầu và biết được trình độ của học viên qua bài test trình độ. Hai thông tin này sẽ được lưu trong cơ sở dữ liệu. Kết quả test được hệ thống xử lý sẽ sinh ra file genCourse.xml, file genCourse.xml này là đầu vào cùng với các file tài nguyên gồm các LO để sinh ra khóa học theo nhu cầu. Trong quá trình học, học viên lại tiếp tục phải trải qua các bài test trình độ-test học phần (midTest). Kết quả các bài test này cũng được dùng để đánh giá, tiếp tục đưa ra các phần nội dung học thích hợp cho học viên. Quá trình đó cứ lặp đi lặp lại cho đến khi bài test trình độ là bài test cuối kỳ (lastTest) và kết quả thi đạt. 3.2 Đánh giá người học 3.2.1 Mô hình người học Mô hình người học phân lớp các đối tượng người học để đánh giá và xây dựng nội dung học tương ứng cho từng lớp người học. Phân lớp người học thường dựa trên những thông tin sau: năng khiếu, nhu cầu, trình độ. Hai yếu tố năng khiếu và trình độ thu được từ các bài kiểm tra trình độ và năng khiếu cho học viên. Yếu tố nhu cầu thu được từ một form phỏng vấn nhu cầu học của học viên. Những yếu tố để phân lớp người học là mở, tuỳ theo đặc điểm riêng của từng hệ thống, từng tổ chức mà đưa ra một mô hình phân lớp phù hợp. Với từng tiêu chí, hệ thống sẽ có một lớp người học yêu cầu một chương trình học riêng. Nhu cầu Năng khiếu Trình độ … Hình 10 : Mô hình người học Năng khiếu: Mức trung bình: Ở mức này, học viên có năng khiếu nhưng chưa thật sự suất sắc. Với những đối tượng người học ở mức này, hệ thống đưa ra chương trình học đi sâu vào thiên hướng của người học. Mức cao: Học viên rất có năng khiếu về lĩnh vực này. Trong trường hợp này, không cần một chương trình dày đặc mà chỉ cần tập trung vào lĩnh vực mà người học có tài năng. Trình độ Bắt đầu học: Mức này dành cho những học viên chưa từng học về chủ đề đó. Trung bình: Những học viên đã từng học hay từng nghe qua nhưng chưa biết nhiều về chủ đề này. Khá: Học viên đã có những hiểu biết cơ bản về chủ đề đang xét. Giỏi: Học viên đã có hiểu biết khá sâu và muốn hoàn thiện thêm kiến thức của mình. Nhu cầu: Lựa chọn những phần nội dung muốn học : Học toàn bộ khóa học : học tất cả các phần, các chương, các bài của khóa học. Học theo phần lựa chọn : chỉ học một phần nào đó hoặc học kết hợp một số phần nội dung của khóa học. Chẳng hạn: học chương I hoặc chỉ học chương II và chương III… Nhờ hệ thống đưa ra phần nội dung muốn học Học viên muốn làm bài kiểm tra để hệ thống đưa ra khóa học phù hợp với trình độ của họ. Lựa chọn thời gian học: Học viên muốn học trong một khoảng thời gian rút ngắn hơn. Tất cả các thông tin này sẽ được lưu vào các trường thông tin người dùng trong cơ sở dữ liệu. Đây cũng chỉ là những mô hình người học do tôi đề xuất. Trong thực tế, để đưa ra một mô hình chung cho hàng triệu học viên, với số lượng lớn các tiêu chí phân loại là một bài toán vô cùng khó khăn. Tuỳ thuộc vào điều kiện thực tế, vào lớp người mà mỗi hệ thống e-Learning phục vụ mà những nhà phát triển khoá học động tìm ra một mô hình phù hợp nhất với hệ thống của họ. 3.2.2 Cách đánh giá các kết quả test để có được trình độ của người học Hệ thống các bài test gồm có : 1 bài test đầu vào để kiểm tra trình độ học viên trước khi tham gia khóa học (preTest) - nội dung của bài test này được sinh tự động ngẫu nhiên dựa trên kiểu của khóa học mà học viên đăng ký; các bài test học phần (midTest) cho các phần học để kiểm tra trình độ của học viên sau khi học viên hoàn thành mỗi phần học; 1 bài test cuối cùng (lastTest) để đánh giá toàn bộ quá trình học của học viên. Cụ thể: preTest được đưa ra ngay sau khi học viên lựa chọn kiểu khóa học, giá trị của preTest và yêu cầu học của học viên là đầu vào của quá trình sinh khóa học ban đầu. midTest được đưa ra trong quá trình học viên tham gia khóa học, sau mỗi phần học. Kết quả của nó dùng để đánh giá xem học viên có đủ khả năng thể học phần nội dung tiếp theo hay không, nếu không học viên sẽ phải học lại và test lại cho đến khi qua. Việc đánh giá này làm cho việc sinh khóa học “động” ngay trong quá trình tham gia học của học viên. lastTest được dùng để tổng kết khóa học. Bài test này hoàn toàn không ảnh hưởng đến việc sinh khóa học vì khi đó học viên đã hoàn thành toàn bộ khóa học. Kết quả của bài test này chỉ để đánh giá toàn bộ những tri thức học viên tiếp thu được. Mỗi bài test đều có ngưỡng điểm qua của nó. Ngưỡng điểm này tùy thuộc vào tiêu chí đánh giá của người tạo khóa học, tùy thuộc vào mức độ khó dễ của ngân hàng các câu hỏi. Khi học viên muốn học một phần học nào đấy, hệ thống bắt buộc anh ta phải có những kiến thức nền tảng để có thể tiếp thu phần học ấy bằng cách: bắt buộc anh ta đã phải trải qua một bài test trình độ có các câu hỏi mà phần nội dung thuộc phần kiến thức nền tảng như đã nói. Chẳng hạn: học viên A muốn học phần III. Mà để tiếp thu được phần này, phải biết những kiến thức cơ bản của phần I. Như vậy, hệ thống bắt buộc học viên A phải làm một bài test có các câu hỏi kiểm tra kiến thức phần I. Nếu kết quả bài test này được đánh giá là “qua”, học viên A mới được học phần III như đã lựa chọn. Riêng với trường hợp: học viên chưa xác định họ muốn học phần nào. Do đó, họ muốn nhờ hệ thống kiểm tra trình độ để đưa ra khóa học phù hợp với trình độ của họ. Các câu hỏi trong bài test trình độ sẽ có nội dung từ dễ đến khó, từ cơ bản đến nâng cao. Trong trường hợp này, chúng ta đưa ra các “khoảng điểm” để đánh giá trình độ của học viên. Giả sử với thang điểm 10, chúng ta chia làm 3 khoảng điểm như hình vẽ sau đây: 5 8 Khoảng 1 Khoảng 2 Khoảng 3 0 10 Hình 11: Mô hình khoảng điểm Nếu điểm test trong khoảng 1, có thể thấy: học viên chưa nắm được những kiến thức cơ bản. Do đó, khóa học đưa ra được bắt đầu bằng phần nội dung cơ bản nhất. Nếu điểm test trong khoảng 2: học viên đã nắm được những kiến thức cơ bản trong khóa học nhưng trình độ chưa cao. Do đó, khóa học đưa ra gồm các phần có mức độ trung bình. Tất nhiên, các nội dung của phần cơ bản, học viên cũng có quyền truy xuất vào. Nếu điểm test trong khoảng 3: học viên đã có kiến thức khá tốt về khóa học. Do đó, khóa học đưa ra gợi ý học phần nâng cao để phát triển tư duy học viên. 3.3 Đánh giá các đối tượng học 3.3.1 Cách đánh trọng số các thuộc tính LO Có rất nhiều tiêu chí để đánh giá LO, chẳng hạn: độ khó, thời gian, mức độ cần thiết, tính mới mẻ,…Trong đó, 3 tiêu chí đánh giá quan trọng nhất, hay được sử dụng nhất đó là : Difficult (Độ khó), Time (Thời gian), NecessityDegree (Mức độ cần thiết). Độ khó: là mức độ chất xám cần đầu tư vào để “hiểu” được LO đó. Thuộc tính này là đánh giá chủ quan của người thiết kế dựa vào tính “khó hiểu” của LO đó. Để có được những đánh giá này, phải kết hợp với một chuyên gia trong lĩnh vực môn học. Có thể dùng số nguyên để cài đặt thuộc tính Difficult theo các nguyên tắc: Những LO nào chỉ nêu khái niệm thì tùy theo mức độ mà để Difficult có những giá trị mức thấp nhất. Những LO nào sử dụng những khái niệm, kiến thức trong các LO trước thì đặt Difficult có giá trị cao hơn. LO nào nâng cao, thực sự khó, chúng ta đặt Difficult cho LO đó có giá trị cao nhất trong khung giá trị. Trong một hệ thống xây dựng bởi một trường học hay tổ chức thì công việc đánh giá LO là của nhà sư phạm xây dựng các LO. Thời gian: đây là lượng thời gian ước lượng để hoàn thành LO. Có thể đánh giá theo đơn vị buổi hay bài ... Chúng ta tính xem mỗi LO sẽ chiếm tỷ lệ bao nhiêu trong buổi/bài/… ấy. Giả sử trong buổi/bài/… 1 có n LO tất cả. LO đầu tiên chỉ có những kiến thức nhận xét rất đơn giản và ngắn gọn. Do đó, tham số Time của LO này có giá trị nhỏ hơn 1/n chẳng hạn. TotalTime mặc định sẽ là tổng các Time của toàn bộ các LO của toàn bộ khóa học. Khi người học đăng ký tham gia khóa học, họ có thể lựa chọn thời gian học. Giả sử là t (buổi). Nếu t < TotalTime : chúng ta chỉ đưa ra những kiến thức cơ bản nhất giúp người học nhanh chóng nắm vấn đề. Tùy theo t mà mức độ chi tiết đến đâu được đưa ra, t càng nhỏ số lượng nội dung bị ẩn đi càng nhiều. Ngược lại, t = TotalTime (người học có rủng rỉnh thời gian học) : chúng ta đưa ra chương trình học chi tiết và đầy đủ. Mặc định, giá trị của t là thời gian học tối đa. Mức độ cần thiết: Đây là thuộc tính đánh giá mức độ bắt buộc của LO, mức độ phải có LO này thì học viên mới nắm được bài. Tức là: vai trò đóng góp của LO đối với khóa học. Thuộc tính này có thể được cài đặt giá trị là số nguyên trong một khoảng nào đó. Chúng ta dựa vào giá trị này để khi người học yêu cầu học trong thời gian ngắn hơn TotalTime chúng ta sẽ lược bỏ những LO không cần thiết dựa vào giá trị của nó. Hàm đánh giá tổng hợp các giá trị thuộc tính của LO để lựa chọn LO Trường hợp: Sinh khóa học theo nội dung học lựa chọn Học viên sau khi lựa chọn phần nội dung muốn học, phải làm một bài test trình độ (preTest). Điểm kết quả chỉ cần qua “ngưỡng điểm”, hệ thống sẽ đưa ra khóa học theo yêu cầu (bao gồm các LO của phần nội dung học). Trường hợp này hoàn toàn chưa sử dụng đến các thuộc tính của LO. Trường hợp: Sinh khóa học theo thời gian học Trường hợp này khá phức tạp. Chúng ta phải dựa vào các thuộc tính Time và NecessityDegree của các LO. Ý tưởng thuật toán sinh khóa học trong trường hợp này là ghép các buổi học có độ phức tạp thấp bằng cách lược bỏ bớt một số các LO. Độ phức tạp của buổi học được tính bằng trung bình Necessity của các LO thuộc buổi học đó. Các LO được lược bỏ dần từ các LO có giá trị NeccessityDegree thể hiện mức độ cần thiết cao nhất. Các LO được chọn để loại bỏ sẽ không được hiển thị trên trình duyệt của học viên. Để đảm bảo trật tự của nội dung khóa học, các buổi được ghép sẽ phải nằm ở thứ tự kế tiếp nhau. Ngoài ra, để đảm bảo việc nội dung khóa học không bị lược bỏ quá nhiều, chỉ có nhiều nhất 2 buổi học kế tiếp được ghép với nhau (tức là không có trường hợp 3 buổi (hoặc nhiều hơn) bị ghép làm một buổi). Chính vì vậy mà thời gian tối thiểu của khóa học được tính bằng ½ thời gian tối đa. Thời gian tối thiểu là một giá trị thuộc kiểu nguyên, nếu là giá trị không nguyên, nó sẽ được làm tròn lên giá trị nguyên lớn hơn nó và gần nó nhất. Ví dụ: thời gian tối đa là 15 thì thời gian tối thiểu sẽ là 8. Chương 4 Xây dựng khóa học Để minh họa cho phần lý thuyết nghiên cứu trên, tôi xin xây dựng khóa học C++. 4.1 Khóa học C++ Tiêu chuẩn để tham gia khóa học C++ là: học viên phải có những kiến thức cơ bản về C. Khóa học C++ đầy đủ được xây dựng gồm 3 phần: Phần I: giới thiệu về C++ Phần II: Cơ bản về C++ Phần III: Những kiến thức nâng cao về C++ Khóa học cũng được chia thành 15 buổi, mỗi buổi bao gồm một số LO. Các buổi nằm trong các phần. Buổi 1, 2: thuộc phần I Buổi 3, 4, 5: thuộc phần II Buổi 6, 7, …, 15: thuộc phần III Mỗi khóa học C++ mà học viên lựa chọn có thể không chứa đầy đủ nội dung như khóa học đầy đủ. Điều đó tùy vào nhu cầu học và trình độ của học viên. Chẳng hạn, học viên A lựa chọn học phần I, II thì khóa học C++ đưa ra cho họ (khi thỏa mãn test) chỉ gồm phần I và phần II. Học viên B lựa chọn học phần III. Sau khi qua bài test trình độ, khóa học đưa ra cho học viên B chỉ có nội dung của phần III. Như vậy, nội dung của cùng một khóa học đối với các học viên khác nhau là có thể khác nhau. Sau đây là hình vẽ mô tả cấu trúc môn học C++ đầy đủ: Khóa học C++ Phần I Phần II Phần III Buổi 1 Buổi 2 Buổi 3 Buổi 6 … … LO1 LO2 … Hình 12: Cấu trúc môn học C++ đầy đủ Có thể tóm tắt toàn bộ quá trình tham gia khóa học C++ như sơ đồ dưới đây: [true] Hình 13: Sơ đồ quá trình khóa học C++ Ban đầu, khi lựa chọn học khóa học C++, hệ thống đưa ra bài test nhu cầu cho học viên. Bài test này lấy những thông tin yêu cầu của học viên như kiểu khóa học, thời gian học hay yêu cầu hệ thống test kiểm tra trình độ và đưa ra khóa học phù hợp với trình độ . Những thông tin này sẽ lưu trong cơ sở dữ liệu về học viên. Bước tiếp theo, học viên tham gia bài test trình độ. Dù học viên yêu cầu học luôn phần nào đó, hệ thống vẫn bắt buộc học viên phải hoàn thành một bài test trình độ. Các câu hỏi của bài test trình độ này sẽ phụ thuộc vào thông tin của bước test nhu cầu. Giả sử: ở bước test nhu cầu, bạn đề nghị hệ thống test và tự động đưa ra khóa học phù hợp thì các câu hỏi của bài test trình độ sẽ có nhiều cấp độ, từ dễ đến khó, của cả phần C và C++, để có thể đánh giá chính xác nhất trình độ của học viên. Nếu ở bước test nhu cầu, bạn đưa ra yêu cầu muốn học phần II thì các câu hỏi của bài test trình độ sẽ thuộc nội dung phần I của khóa học. Khi bài test trình độ đạt (pass), hệ thống đưa ra khóa học theo nhu cầu cho học viên. Khóa học này gồm các phần nội dung theo đúng yêu cầu của học viên. Tuy nhiên, chỉ phần kiến thức đầu tiên học viên mới được truy nhập, các phần kiến thức phía sau chỉ hiển thị danh mục chứ không thể truy cập nội dung. Chẳng hạn: với khóa học gồm phần II, III – ban đầu sẽ hiển thị toàn bộ danh mục nội dung, nhưng khi click chuột vào từng LO trong các phần thì chỉ các LO thuộc phần II hiển thị được, các LO của phần III không được hiển thị nội dung. Sau khi học hết mỗi phần của khóa học, học viên sẽ phải làm một bài midTest kiểm tra kiến thức tiếp thu được của học viên. Bài midTest bắt buộc phải qua học viên mới được quyền học phần tiếp theo của khóa học. Qua bài test phần III của khóa học, học viên sẽ làm bài lastTest kiểm tra kiến thức tổng hợp của toàn bộ khóa học. Qua bài test này học viên mới được công nhận là đã hoàn thành khóa học (và có thể được cấp chứng chỉ). 4.2 Các bước xây dựng 4.2.1 Xây dựng khóa học C++ Quy trình các bước xây dựng khóa học thích nghi C++ như sau : Xây dựng LOs và tổ chức thư mục Xây dựng file Course.php tự động sinh file .xml Xây dựng cấu trúc khóa học C++ Tích hợp vào hệ quản trị Hình 14: Quy trình xây dựng khóa học C++ Xây dựng cấu trúc khóa học C++: gồm 3 phần, chia làm 15 buổi, mỗi buổi gồm các LO được minh họa trong Hình 12. Xây dựng LOs và tổ chức thư mục: các LO được soạn thảo và chuyển đổi sang dạng .pdf đặt trong cùng một thư mục C++Course Hình 15: Hình ảnh về các LO Xây dựng file Course.php tự động sinh file .xml: file này chứa các thuật toán để sinh ra khóa học ứng với các trường hợp của học viên. Đối với mỗi học viên (khi có tài khoản đăng nhập và đã tham gia một khóa học), sau khi làm bài test, hệ thống kích hoạt file Course.php sẽ tự động sinh ra file sv***.xml trong thư mục profile. Các thông tin của lần đăng nhập sau sẽ được cập nhật vào file .xml tương ứng. Đây là một đoạn trong file Course.php: Hình 16: Một đoạn trong file Course.php Dạng file .xml được sinh ra như sau: Hình 17: Một đoạn trong file sv***.xml 4.2.2 Xây dựng hệ quản trị Hệ quản trị nội dung cung cấp các lớp, hàm và giao diện để hỗ trợ tương tác giữa học viên và khóa học. Hệ quản trị được xây dựng bằng PHP để minh họa cho khóa học thích nghi. Hệ thống chỉ để mô phỏng tính “thích nghi” nên chỉ có những chức năng cơ bản nhất chứ chưa thật hoàn thiện. Mặc định là toàn bộ nội dung của khóa học đặt trong thư mục C++Course ở thư mục gốc của hệ quản trị nội dung. File Course.php đặt ở thư mục gốc của hệ quản trị nội dung. Các file sv***.xml được sinh ra sẽ được đặt trong thư mục profile ở thư mục gốc của hệ quản trị nội dung. Cấu trúc các file, thư mục của hệ quản trị như sau: Hình 18: Cấu trúc các file, thư mục của hệ quản trị nội dung 4.2.3 Xây dựng cơ sở dữ liệu cho hệ quản trị Cơ sở dữ liệu course gồm 5 bảng: class, course, los, questions và user. Bảng class: gồm 2 trường Class (buổi) và CmplxDegree(độ phức tạp). Lớp này để đánh giá độ phức tạp của mỗi buổi. Độ phức tạp đó tính bằng trung bình độ phức tạp của các LO trong buổi ấy. Thuộc tính CmplxDegree được sử dụng khi cần giảm số buổi học cho học viên. Bảng course: gồm 4 trường courseID, coursename, description và image. Bảng này lưu các thuộc tính (tên, miêu tả, hình ảnh hiển thị) của các khóa học. Bảng los: có cấu trúc như sau: Bảng 2: Cấu trúc bảng LOs LOs LOID LOName Part Class LOPath Difficult Time NecessityDegree Trong đó: Part là phần chứa LO này, Class là buổi (bài) chứa LO. LOPath là đường dẫn tới nơi chứa LO, Difficult là độ khó của LO, Time là thời gian mặc định để học LO, NecessityDegree là độ cần thiết phải có LO để hiểu được bài. Bảng questions: Bảng 3: Cấu trúc bảng questions questions questonID content part answers result Trong đó, content là nội dung câu hỏi, part là phần mà câu hỏi đó thuộc về, answers là các đáp án, result là kết quả đúng. Bảng user: Bảng 4: Cấu trúc bảng user user userID userName password ispretest level coursetype premark1 premark2 premark3 midmark1 midmark2 midmark3 history Trong đó, ispretest là số nguyên có 2 giá trị 1 và 0. Nếu có giá trị 1, xét điểm học viên theo premark, ngược lại, xét điểm học viên theo midmark; level là 0 trong trường hợp đó là admin, là 1 với học viên; coursetype là kiểu của khóa học. Có 6 kiểu khóa học như sau: Loại I : phần I Loại II: phần II Loại III: phần III Loại IV: phần I, II Loại V: phần II, III Loại VI: toàn bộ khóa học History có giá trị 1 khi học viên đã từng đăng nhập vào, có giá trị 0 trong trường hợp ngược lại. 4.3 Công cụ phát triển WebServer (Apache 5.1.2) PHP version 4 trở lên Cơ sở dữ liệu: MySQL version 5.0.18 4.4 Đánh giá kết quả Khóa luận đã đưa ra được mô hình xây dựng khóa học thích nghi, từ bước xây dựng khóa học. Sau khi cài đặt và cấu hình thành công Apache, PHP và import cơ sở dữ liệu vào, chạy localhost truy nhập tới thư mục AdaptiveCourse chúng ta có được giao diện trang chủ để đăng nhập vào khóa học hay đăng ký tham gia khóa học. Với 2 tài khoản user1, user2 đã được tạo ra để test, ta sẽ thấy được các kết quả khác nhau. Đăng nhập với user1: click vào khóa học sẽ hiển thị tiêu đề các LO của toàn bộ khóa học nhưng khi click vào từng LO thì nội dung không được hiển thị mà chỉ có một thông báo: “Bạn chưa đủ tiêu chuẩn để tham gia khóa học. Hãy quay lại một khóa học C”. Đăng nhập với user2: click vào khóa học sẽ hiển thị tiêu đề các LO của hai phần II, III. Tuy nhiên chỉ phần nội dung của phần II cho phép truy nhập. Đây là trường hợp học viên lựa chọn học phần II, III và đã qua phần test trình độ đầu vào.Click vào bài test phần II, sau khi hoàn thành và qua bài test này, nội dung phần III sẽ là avaiable. Rõ ràng tính thích nghi đã được thể hiện. Tuy nhiên, khóa luận còn chưa làm mịn được các thuộc tính nhu cầu của học viên cũng như các tiêu chí đánh giá LO. Đó chính là hướng đi trong tương lai để hoàn thiện hơn mô hình khóa học thích nghi. Phụ lục Các giao diện demo: Hình 19: Trang chủ của Website Hình 20: Đăng ký thành viên Hình 21: Giao diện đăng nhập Hình 22: Giao diện test nhu cầu Hình 23: Giao diện test trình độ Hình 24: Khóa học theo nhu cầu đưa ra Tài liệu tham khảo 1. Tài liệu tham khảo tiếng Anh [1] Pythagoras Karampiperis và Demetrios Sampson, Adaptive Learning Object in Intelligent Systems, Journal of Interactive Learning Research, 2004, 15(4), 347 -364 [2] Peter Bursilovsky, Methods and Techniques of adaptive hypermedia, User Modeling and user adapted interaction, 1996, 6(2), 87 -129 2. Tài liệu tham khảo tiếng Việt [1] [2] [3] [4] [5]