Tiểu luận Những nguyên tắc sáng tạo được ứng dụng trong học tập di động

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA CƠNG NGHỆ THƠNG TIN BỘ MƠN HỆ THỐNG THƠNG TIN TIỂU LUẬN PHƯƠNG PHÁP NGUYÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC NHỮNG NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO ĐƯỢC ỨNG DỤNG TRONG HỌC TẬP DI ĐỘNG Giảng viên hướng dẫn: GS.TSKH. HỒNG KIẾM Học viên: Nguyễn Huỳnh Minh Duy - 1212009 Lớp: Cao học Hệ thống thơng tin K22 TP. Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2012 1 Mục lục Khái quát “40 Nguyên tắc Sáng tạo Cơ bản” ....................................... 4 Chương 1 1.1 “40 Nguyên tắc Sáng tạo Cơ bản” .............................................................. 4 1.2 Nội dung các Nguyên tắc sáng tạo: ............................................................. 2 1.2.1 Nguyên tắc tách khỏi đối tượng ........................................................... 2 1.2.2 Nguyên tắc kết hợp .............................................................................. 2 1.2.3 Nguyên tắc vạn năng ............................................................................ 3 1.2.4 Nguyên tắc gây ứng suất sơ bộ ............................................................ 3 1.2.5 Nguyên tắc dự phịng ........................................................................... 4 1.2.6 Nguyên tắc linh động ........................................................................... 5 1.2.7 Nguyên tắc quan hệ phản hồi ............................................................... 6 1.2.8 Nguyên tắc tự phục vụ ......................................................................... 6 1.2.9 Nguyên tắc rẻ thay cho đắt ................................................................... 7 1.2.10 Nguyên tắc thay đổi màu sắc ............................................................. 8 Giảng dạy và học tập trong mơi trường di động .................................. 9 Chương 2 2.1 Giới thiệu .................................................................................................... 9 2.2 Cơng nghệ khơng dây ................................................................................. 9 2.2.1 Thiết bị khơng dây ............................................................................... 9 2.2.2 Cơng nghệ giao tiếp khơng dây ......................................................... 13 2.3 Giảng dạy và học tập trong mơi trường di động ....................................... 18 2.3.1 Lợi ích của việc giảng dạy và học tập trong mơi trường di động ...... 23 2 2.3.2 Một số mơ hình giảng dạy và học tập trong mơi trường di động ...... 25 2.4 Ứng dụng của các Nguyên tắc Sáng tạo Cơ bản vào m-Learning ............ 29 2.4.1 Nguyên tắc tách khỏi đối tượng: ........................................................ 29 2.4.2 Nguyên tắc kết hợp ............................................................................ 29 2.4.3 Nguyên tắc vạn năng: ......................................................................... 30 2.4.4 Nguyên tắc ứng suất sơ bộ: ................................................................ 30 2.4.5 Nguyên tắc dự phịng: ........................................................................ 30 2.4.6 Nguyên tắc linh động ......................................................................... 30 2.4.7 Nguyên tắc quan hệ phản hồi ............................................................. 30 2.4.8 Nguyên tắc tự phục vụ ....................................................................... 31 2.4.9 Nguyên tắc rẻ thay cho đắt ................................................................. 31 2.4.10 Nguyên tắc thay đổi màu sắc ........................................................... 31 2.5 Tình hình Mobile Learning trong tương lai .............................................. 31 3 Lời nĩi đầu Trong những năm trở lại đây, học tập trong mơi trường di động (M-Learning; m-Learning) là một chủ đề khá mới mẻ. Song ưu điểm của nĩ chính là kết hợp với phương pháp truyền thống cùng các thiết bị và cơng nghệ khơng dây hiện đại. Điều này cĩ thể giúp người học cĩ thể học ở khắp mọi nơi, mà khơng cần phải trực tiếp đến lớp. So với phương pháp học truyền thống, học tập trong mơi trường di động là một mơi trường mang lại nhiều lợi ích như: thu hẹp khoảng cách địa lý, tăng tính linh hoạt và ý thức tự giác của người học, hỗ trợ thảo luận trao đổi học tập nhĩm…v.v. Chính vì vậy, học tập trong mơi trường di động vừa là thử thách lớn cũng vừa là cơ hội tuyệt vời để phát triển chương trình đào tạo dạy và học. Mục tiêu của tiểu luận nhằm áp dụng gĩc nhìn sáng tạo để hiểu rõ và sâu hơn về mơ hình m-learning cũng như việc Áp dụng mơ hình này tại Việt Nam và Dự đốn tình hình của m-Learning trong tương lai trên cơ sở “40 Nguyên tắc Sáng tạo Cơ bản”. Tơi xin chân thành cám ơn GS. TSKH Hồng Kiếm đã tận tâm truyền đạt cũng như chia sẻ kinh nghiệm trong suốt quá trình giảng dạy. Điều này giúp tơi rất nhiều trong việc nhìn ra vấn đề và tiếp cận khoa học cơng nghệ thơng tin một cách cĩ phương pháp, cĩ tư duy. 4 Khái quát “40 Nguyên tắc Sáng tạo Cơ bản” Chương 1 Mục tiêu của chương sẽ trình bày danh sách 40 Nguyên tắc Sáng tạo Cơ bản. Qua quá trình tìm hiểu, phân tích và tiếp cận m-Learning, tơi đã rút trích 10 phương pháp phù hợp nhất cho nội dung của tiểu luận để trình bày tại chương này. 1.1 “40 Nguyên tắc Sáng tạo Cơ bản” Rất nhiều người trong chúng ta cho rằng sáng tạo mang tính bẩm sinh, trời phú. Nhưng đối với những người theo thuyết sáng tạo (TRIZ) thì cái điều mà tưởng chừng rất thần bí và cĩ vẻ phụ thuộc vào năng khiếu rất nhiều như vậy cũng cĩ thể HỌC HỎI được và học hỏi một cách rất cĩ qui tắc [8]. Phương pháp TRIZ là phát minh cuả Genrich S. Altshuller (1926-1998). Đây là một phương pháp rất hữu hiệu cĩ thể áp dụng được trong nhiều tình huống cần các giải pháp mới. Sau đây là 40 Nguyên tắc Sáng tạo Cơ bản [1]: 1. Nguyên tắc phân nhỏ 2. Nguyên tắc tách khỏi 3. Nguyên tắc phẩm chất cục bộ 4. Nguyên tắc phản đối xứng 5. Nguyên tắc kết hợp 6. Nguyên tắc vạn năng 7. Nguyên tắc chứa trong 8. Nguyên tắc phản trọng lượng 9. Nguyên tắc gây ứng suất sơ bộ 10. Nguyên tắc thực hiện sơ bộ 11. Nguyên tắc dự phịng 12. Nguyên tắc đẳng thế 13. Nguyên tắc đảo ngược 14. Nguyên tắc cầu (trịn) hố 15. Nguyên tắc linh động 16. Nguyên tắc giải “thiếu” hoặc “thừa” 17. Nguyên tắc chuyển sang chiều khác 18. Nguyên tắc sử dụng dao động cơ học 19. Nguyên tắc tác động theo chu kỳ 20. Nguyên tắc liên tục tác động cĩ ích 21. Nguyên tắc vượt nhanh 22. Nguyên tắc biến hại thành lời 23. Nguyên tắc quan hệ phản hồi 2 24. Nguyên tắc sử dụng trung gian 25. Nguyên tắc tự phục vụ 26. Nguyên tắc sao chép (copy) 27. Nguyên tắc “rẻ” thay cho “đắt” 28. Thay thế sơ đồ cơ học 29. Sử dụng các kết cấu khí và lỏng 30. Sử dụng vỏ dẻo và năng lượng 31. Sử dụng các vật liệu nhiều lỗ 32. Nguyên tắc thay đổi màu sắc 33. Nguyên tắc đồng nhất 34. Nguyên tắc phân huỷ hoặc tái sinh các phần 35. Thay đổi thơng số hố lý của đối tượng 36. Sử dụng chuyển pha 37. Sử dụng sự nở nhiệt 38. Sử dụng các chất ơxy hố mạnh 39. Thay đổi độ trơ 40. Sử dụng các vật liệu hợp thành (composite) 1.2 Nội dung các Nguyên tắc sáng tạo: 1.2.1 Nguyên tắc tách khỏi đối tượng Nội dung: 1.2.1.1 - Tách phần gây “phiền phức” (tính chất “phiền phức”) hay ngược lại, tách phần duy nhất “cần thiết” (tính chất “cần thiết”) ra khỏi đối tượng. Nhận xét: 1.2.1.2 - Đối tượng, thơng thường, cĩ nhiều thành phần (tính chất, khía cạnh, chức năng…), trong khi đĩ, người ta chỉ thực sự cần 1 trong những số đĩ. Vậy khơng nên dùng cả đối tượng vì sẽ tốn thêm chi phí hoặc vận chuyển khơng thuận tiện. Phải nghĩ cách tách cái cần thiết ra để sử dụng riêng. Tương tự như vậy đối với phần gây phiền phức, để khắc phục nhược điểm cĩ trong đối tượng. - Do tách khỏi đối tượng mà phần tách ra (hoặc phần giữ lại) cĩ thêm những tính chất, những khả năng mới (nhiều khi, ngược với cái cũ). Do đĩ, cần tận dụng chúng. 2 - Khi nĩi “tách khỏi” mới chỉ ra định hướng suy nghĩ, định hướng việc làm. Để trả lời câu hỏi “Làm thế nào để tách khỏi?” cần tham khảo cách làm ở những lĩnh vực chuyên về cơng việc đĩ như luyện kim, lọc, trích ly, chọn giống, giải phẫu, tuyển lựa… - Nguyên tắc tách khỏi hay dùng với các nguyên tắc: 1. Phân nhỏ, 3. Phẩm chất cục bộ, 5. Kết hợp, 6. Vạn năng, 15. Linh động… 1.2.2 Nguyên tắc kết hợp Nội dung: 1.2.2.1 - Kết hợp các đối tượng đồng nhất hoặc các đối tượng d ng cho các hoạt động kế cận. - Kết hợp về mặt thời gian các hoạt động đồng nhất hoặc kế cận. Nhận xét: 1.2.2.2 - “Kế cận”, khơng nên chỉ hiểu gần nhau về mặt vị trí hay chức năng, mà nên hiểu là cĩ quan hệ với nhau, bổ xung cho nhau... Do vậy, cĩ thể cĩ những kết hợp các đối tượng “ngược nhau” (ví dụ bút chì kết hợp với tẩy) . - “Kết hợp” cần hiểu theo nghĩa rộng, khơng đơn thuần cộng thêm (kiểu số học) hay gắn thêm (kiểu cơ học), mà cịn được hiểu chuyển giao, đưa vào những ý tưởng, tính chất, chức năng... từ những lĩnh vực hoặc những đối tượng khác. - Đối tượng mới, tạo nên do sự kết hợp, thường cĩ những tính chất, khả năng mà từng đối tượng riêng rẽ trước đây chưa cĩ. Điều này cĩ nguyên nhân sâu xa là lượng đổi thì chất đổi và do tạo được sự thống nhất mới của các mặt đối lập. - Trong thực tế, các hiện tượng, quá trình, sự việc....thường hay đan xen nhau nên khả năng kết hợp luơn luơn cĩ. Do vậy, cần chú ý khai thác nguồn dự trữ này. - Nguyên tắc kết hợp thường hay sử dụng với 1. Nguyên tắc phân nhỏ, 3. Nguyên tắc phẩm chất cục bộ... 3 1.2.3 Nguyên tắc vạn năng Nội dung: 1.2.3.1 - Đối tượng thực hiện một số chức năng khác nhau, do đĩ khơng cần sự tham gia của đối tượng khác. Nhận xét: 1.2.3.2 - Nguyên tắc vạn năng là trường hợp riêng của nguyên tắc kết hợp: kết hợp về mặt chức năng trên cùng một đối tượng. - Nguyên tắc vạn năng, trước tiên và hay được d ng trong các lĩnh vực, tại đĩ cĩ những sự hạn chế việc phát triển theo “chiều rộng” như khĩ cĩ thể tăng thêm về trọng lượng, thể tích, diện tích… Các lĩnh vực đĩ là quân sự, hàng khơng, vũ trụ, thám hiểm, du lịch, các trang thiết bị dùng tại những nơi chật chội… - Nguyên tắc vạn năng cịn được dùng với mục đích tăng mức độ tận dụng các nguồn dự trữ cĩ trong đối tượng, do vậy, tiết kiệm được vật liệu, khơng gian, thời gian, năng lượng. - Nguyên tắc vạn năng thường hay dùng với nguyên tắc 20. Nguyên tắc liên tục tác động cĩ ích. - Nguyên tắc vạn năng đĩng vai trị quan trọng trong thiết kế, chế tạo, dự báo…, vì nĩ phản ánh khuynh hướng phát triển, tăng số chức năng mà đối tượng cĩ thể thực hiện được. 1.2.4 Nguyên tắc gây ứng suất sơ bộ Nội dung: 1.2.4.1 - Gây ứng suất trước với đối tượng để chống lại ứng suất khơng cho phép hoặc khơng mong muốn khi đối tượng làm việc (hoặc gây ứng suất trước để khi làm việc sẽ dùng ứng suất ngược lại). 4 Nhận xét: 1.2.4.2 - Từ “ứng suất” cần phải hiểu theo nghĩa rộng, khơng chỉ đơn thuần là sự nén, sự kéo căng cơ học....mà là bất ký loại ảnh hưởng, tác động nào. - Thơng thường, sau tác động sẽ cĩ phản tác động. Cần chú ý làm sao cho phản tác động mang lại ích lợi nhất. - Tinh thần chung của nguyên tắc này là muốn gặt thì phải gieo trồng, chăm bĩn, đầu tư từ trước đĩ. - Nguyên tắc gây ứng suất sơ bộ cùng với 10. Nguyên tắc thực hiện sơ bộ, 11. Nguyên tắc dự phịng, phản ánh sự thống nhất giữa quá khứ, hiện tại và tương lai. - Ba nguyên tắc nĩi trên địi hỏi phải cĩ sự nhìn trước, dự báo, tưởng tượng, nghĩ trước, chuẩn bị giải pháp trước. - Chúng giúp khắc phục thĩi quen xấu “ nước đến chân mới nhảy”. 1.2.5 Nguyên tắc dự phịng Nội dung: 1.2.5.1 - B đắp độ tin cậy khơng lớn của đối tượng bằng cách chuẩn bị trước các phương tiện báo động, ứng cứu, an tồn. Nhận xét: 1.2.5.2 - Ít cĩ cơng việc nào, cĩ thể thực hiện với độ tin cậy tuyệt đối. Đấy chưa kể đến điều kiện, mơi trường, hồn cảnh với thời gian cũng thay đổi. Do vậy cần tiên liệu trước những mạo hiểm, rủi ro, tai nạn, ốm đau, bệnh tật, thiên tai cĩ thể xảy ra mà cĩ những biện pháp dự phịng từ trước. - Ngồi ra, cần chú ý đến các hậu quả xấu cĩ thể cĩ do kết quả cơng việc mang lại: mọi cái đều cĩ phạm vi áp dụng của nĩ, nếu đi ra ngồi phạm vi áp dụng này, lợi cĩ thể biến thành hại; trong cái lợi cĩ thể cĩ cái hại; cĩ thể lợi về mặt này nhưng hại về mặt khác. 5 - Cĩ thể nĩi, chi phí cho dự phịng là chi phí thêm, khơng mong muốn. Khuynh hướng phát triển là tăng độ tin cậy của đối tượng, cơng việc. Để làm điều đĩ cần sử dụng các vật liệu mới, các hiệu ứng mới, cách tổ chức mới... - Tinh thần chung của nguyên tắc này là cảnh giác và chuẩn bị biện pháp đối phĩ từ trước. 1.2.6 Nguyên tắc linh động Nội dung: 1.2.6.1 - Cần thay đổi các đặt trưng của đối tượng hay mơi trường bên ngồi sao cho chúng tối ưu trong từng giai đoạn làm việc. - Phân chia đối tượng thành từng phần, cĩ khả năng dịch chuyển với nhau. Nhận xét: 1.2.6.2 - Thơng thường, cơng việc là quá trình, xảy ra trong khoảng thời gian nhất định. Gồm các giai đoạn với những tình huống khác nhau. Nguyên tắc linh động địi hỏi phải cĩ cái nhìn bao quát cả quá trình để làm đối tượng hoạt động tối ưu trong từng giai đoạn. Muốn thế đối tượng khơng thể ở dạng cố định, cứng nhắc mà phải trở nên điều khiển được. Xét về mặt cấu trúc, các mối liên kết trong đối tượng phải “mềm dẻo”, “cĩ nhiều trạng thái”, để từng phần đối tượng cĩ khả năng “dịch chuyển” (hiểu theo nghĩa rộng) đối với nhau. - Cần phải hiểu từ “tối ưu” trong hai mối quan hệ: 1) đối với chính đối tượng, cơng việc mà đối tượng thực hiện và 2) đối với người sử dụng và mơi trường bên ngồi (bảo đảm sức khỏe, khơng gây ơ nhiễ m). - Tinh thần chung của “nguyên tắc linh động” là, đối tượng phải cĩ những đa dạng phù hợp với sự thay đổi đa dạng của bên ngồi để đem lại hiệu quả cao nhất. - Nguyên tắc linh động tạo sự thống nhất giữa “tĩnh” và “động”, “cố định” và “thay đổi”...... 6 1.2.7 Nguyên tắc quan hệ phản hồi Nội dung: 1.2.7.1 - Thiết lập quan hệ phản hồi - Nếu đã cĩ quan hệ phản hồi, hãy thay đổi nĩ. Nhận xét: 1.2.7.2 - Quan hệ phản hồi là khái niệm rất cơ bản của điều khiển học, cĩ phạm vi ứng dụng rất rộng. Cĩ thể nĩi, ở đâu cần cĩ sự điều khiển (quản lý, ra quyết định), ở đĩ cần chú ý tạo lập quan hệ phản hồi và hồn thiện nĩ. - Khi thành lập quan hệ phản hồi cần chú ý tận dụng những nguồn dự trữ cĩ sẵn trong hệ để đưa ra cấu trúc tối ưu. - Nguyên tắc này phản ánh khuynh hướng phát triển: làm tăng tính điều khiển đối tượng, tự động hố cho nên rất cĩ ích cho việc suy nghĩ định hướng hay lựa chọn bài tốn, cách tiếp cận, dự báo. - Nguyên tắc này cịn cĩ tác dụng với chính người giải: thường xuyên rút kinh nghiệm dựa trên những tác động ngược lại, tự điều chỉnh để ngày càng tiến bộ, tránh mắc lại những sai lầm của chính mình và của người khác. 1.2.8 Nguyên tắc tự phục vụ Nội dung: 1.2.8.1 - Đối tượng phải tự phục vụ bằng cách thực hiện các thao tác phụ trợ, sửa chữa. - Sử dụng phế liệu, chất thải, năng lượng dư. Nhận xét: 1.2.8.2 - Để đối tượng, ngồi việc thực hiện chức năng chính, cịn thực hiện thêm những chức năng phụ trợ, cần chú ý sử dụng các nguồn dự trữ cĩ sẵn trong hệ, đặc biệt, những 7 nguồn dự trữ trời cho khơng mất tiền như lực trọng trường, nhiệt độ mơi trường, độ ẩm, khơng khí.... - Do sự ơ nhiễm mơi trường, sự cạn kiệt dần các nguồn cung cấp tự nhiên, vấn đề sử dụng phế liệu, chất thải năng lượng dư ngày càng được chú ý giải quyết và đây cũng là một loại nguồn dự trữ cần khai thác. Về mặt lý tưởng, cần cĩ một chu trình sản xuất khép kín. - Nguyên tắc này hay được dùng với các nguyên tắc 2- Nguyên tắc tách khỏi, 6- Nguyên tắc vạn năng, 23- Nguyên tắc quan hệ phản hồi... - Nguyên tắc tự phục vụ phản ánh khuynh hướng phát triển: đối tượng dần tiến đến tự động thực hiện cơng việc hồn tồn, nĩi cách khác, vai trị tham gia của con người sẽ dần tiến tới khơng. Cao hơn nữa, khi các đối tượng nhân tạo được thay thế bằng các quá trình cĩ sẵn trong tự nhiên thì “tự phục vụ” sẽ đạt được mức lý tưởng. - Tinh thần của nguyên tắc này đặc biệt cĩ ý nghĩa đối với việc giáo dục, đào tạo. Phải làm sao để cĩ được những con người biết tự học, tự rèn luyện, tự giác hành động theo những qui luật phát triển của hiện thực khách quan.... 1.2.9 Nguyên tắc rẻ thay cho đắt Nội dung 1.2.9.1 - Thay thế đối tượng đắt tiền bằng bộ các đối tượng rẻ cĩ chất lượng kém hơn (thí dụ như về tuổi thọ). Nhận xét 1.2.9.2 - Cĩ nhiều nguyên nhân dẫn đến việc cần tìm đối tượng rẻ tiền thay cho đối tượng đắt tiền, ví dụ như: d ng một lần để khỏi mất thời gian bảo trì sửa chữa. Đáp ứng được yêu cầu đơng đảo của người tiêu dùng (vừa túi tiền). Các nguyên vật liệu lấy từ tự nhiên ngày càng khan hiếm, khĩ tái tạo, vậy cần đưa ra những cái nhân tạo, gần tương đương, tránh tàn phá mơi trường.... 8 - “Rẻ” thay cho “đắt” cĩ thêm được những tính chất mới như cĩ thể sản xuất nhanh, nhiều, thay đổi mẫu mã, kiểu dáng nhanh chĩng, bảo đảm các điều kiện vệ sinh, tránh lây lan bệnh tật (vì chỉ dùng một lần).... - Về cách tiếp cận giải quyết vấn đề, nguyên tắc này địi hỏi người giải khơng cứng nhắc, cầu tồn, chờ đợi điều kiện lý tưởng khi phải giải các bài tốn khĩ. - Cần chú ý tới khả năng nâng chất lượng kèm theo hạ giá thành của đối tượng. Để làm được việc này cần khai thác các nguồn dự trữ cĩ sẵn, đặc biệt những nguồn dự trữ trời cho khơng mất tiền. 1.2.10 Nguyên tắc thay đổi màu sắc Nội dung 1.2.10.1 - Thay đổi màu sắc của đối tượng hay mơi trường bên ngồi. - Thay đổi độ trong suốt của của đối tượng hay mơi trường bên ngồi. - Để cĩ thể quan sát được những đối tượng hoặc những quá trình, sử dụng các chất phụ gia màu, hùynh quang. - Nếu các chất phụ gia đĩ đã được sử dụng, dùng các nguyên tử đánh dấu. - Sử dụng các hình vẽ, ký hiệu thích hợp. Nhận xét 1.2.10.2 - Từ “trong suốt” cần được hiểu theo nghĩa rộng, khơng chỉ riêng cho vùng biểu kiến. - Trong năm giác quan của con người, thị giác phát triển và đĩng vai trị quan trọng nhất: hơn 90% thơng tin nhận được từ thế giới bên ngồi và qua con đường thị giác. - Màu sắc cĩ nhiều, do đĩ cần tránh thĩi quen chỉ sử dụng một loại màu nào đĩ. Cần qui ước mỗi loại màu tương ứng với cái gì, trên cơ sở đĩ dễ bao quát, xử lý thơng tin nhanh. 9 - Các hình vẽ, ký hiệu thích hợp rất cĩ tác dụng, giúp cho suy nghĩ thống, thấy được các mối liên hệ giữa các bộ phận. Nếu cĩ thể, nên vẽ sơ đồ khối, chúng giúp khơng chỉ thấy cây mà cịn thấy rừng. - Nguyên tắc thay đổi màu sắc hay sử dụng với các thủ thuật như 2. Nguyên tắc tách khỏi, 3. Nguyên tắc phẩm chất cục bộ, 10. Nguyên tắc thực hiện sơ bộ, 26. Nguyên tắc sao chép (copy).... Giảng dạy và học tập trong mơi trường di động Chương 2 2.1 Giới thiệu Trong chương này, đầu tiên tơi sẽ giới thiệu sơ lược về cơng nghệ khơng dây bao gồm: thiết bị khơng dây và cơng nghệ giao tiếp khơng dây đã được áp dụng phổ biến trong cuộc sống. Sau đĩ, giới thiệu về m-Learning - mơ hình giảng dạy và học tập trong mơi trường di động. Sau cùng sẽ ứng dụng các Nguyên lý Sáng tạo Cơ bản để hiểu rõ hơn về m-Learning cũng như Dự báo m-Learning về tương lai. 2.2 Cơng nghệ khơng dây 2.2.1 Thiết bị khơng dây Laptop, Notebook Máy tính xách tay (laptop, notebook) là thiết bị di động đang được sử dụng phổ biến hiện nay. Từ khi được ra mắt, máy tính xách tay đã đạt đỉnh cao về thành tựu và phát triển, với máy tính bảng (Tablet PC) là phiên bản mới nhất của máy tính xách tay. Máy tính bảng nĩi chung khơng đơn thuần chỉ dừng lại ở việc giải trí tốt mà cịn phục vụ những nhu cầu cơ bản như soạn thảo văn bản, chỉnh sửa hình ảnh đơn giản. Việc cập nhập thơng tin dễ dàng cũng giúp ích rất nhiều cho người dùng sinh viên trong học tập. Một ưu điểm nữa của thiết bị này là cĩ kích thước nhỏ gọn dễ cầm theo bên người 10 để tương tác, sử dụng trong mọi hồn cảnh. Ngồi ra, nĩ cịn cĩ khả năng khởi động nhanh, thời gian dùng pin lâu, cịn cho phép bạn kết nối internet mọi lúc mọi nơi (với 3G). Rõ ràng, máy tính bảng là một khám phá thú vị trong cuộc sống. Hình 2-1: Máy tính bảng mỏng và cuộn lại được PDA Thiết bị kỹ thuật số hỗ trợ cá nhân thường được gọi là PDA (Personal Digital Assistant) [9] là các thiết bị cầm tay vốn được thiết kế như một cuốn sổ tay cá nhân và ngày càng tích hợp thêm nhiều chức năng. Một PDA cơ bản thường cĩ đồng hồ, sổ lịch, sổ địa chỉ, danh sách việc cần làm, sổ ghi nhớ và máy tính bỏ túi. 11 Hình 2-2: PDA Nhiều PDA cĩ thể vào mạng thơng qua mạng khơng dây như Wi-Fi, Bluetooth hay cơng nghệ chuyển mạch gĩi GPRS. Một đặc điểm quan trọng của các PDA là chúng cĩ thể đồng bộ dữ liệu với máy tính để bàn. Smart Phone Điện thoại thơng minh thường được gọi là Smartphone, là sự kết hợp những tính năng của một chiếc điện thoại thơng thường và thiết bị hỗ trợ kỹ thuật số PDA[7]. Smartphone ưu việt hơn điện thoại thơng thường ở chỗ nĩ được tích hợp thêm các tính năng văn phịng hỗ trợ người dùng. Ngồi ra, nếu so với điện thoại PDA thì smartphone lại cĩ tính ổn định về chức năng điện thoại và kết nối mạng tốt hơn. 12 Hình 2-3: Smartphone Galaxy S3 của SamSung Điểm nổi bật hơn của smartphone so với PDA chính là hỗ trợ kết nối mạng ổn định. Cùng với sự phát triển của cơng nghệ viễn thơng, thế hệ smartphone hiện đại được hỗ trợ 3G/HSDPA, cho phép đàm thoại video, tải dữ liệu với tốc độ cao. Smartphone hỗ trợ các chức năng văn phịng, kết nối, truy cập e-mail, danh bạ và lên lịch các cuộc hẹn. Smartphone cĩ sẵn loa nghe nhạc, bàn phím soạn thảo, kết nối, chuyển dữ liệu qua Bluetooth, hồng ngoại và camera. Khơng những thế, thiết bị này cịn kết hợp nhiều tính năng giải trí, nghe nhạc, xem ảnh, chơi game, xem phim. Hiện nay cĩ nhiều hệ điều hành được phát triển dành riêng cho một hay nhiều dịng điện thoại khác nhau. Mỗi hệ điều hành được “đỡ đầu” bởi một cơng ty trong làng điện thoại smart phone; cĩ thể kể đến như iPhone OS của Apple, Android của Google, BlackBerry của RIM, Windows Mobile của Microsoft, Symbian của Nokia, Palm webOS của Palm. Các thiết bị khác Ngồi các thiết bị khơng dây đã nêu ở trên, trên thị trường hiện nay cịn cĩ khá nhiều thiết bị khác như iPod, Game di động như Nintendo, DS và PSP…v.v [3]. Chúng 13 cĩ thể sử dụng trong mơi trường học tập di động như việc thiết kế một trị chơi cộng tác, trao đổi thảo luận với nhau. Hình 2-4: Máy chơi game Nintendo 2.2.2 Cơng nghệ giao tiếp khơng dây Bluetooth Bluetooth là một chuẩn giao tiếp khơng dây cĩ cơng suất thấp. Cơng nghệ này hỗ trợ việc truyền dữ liệu qua các khoảng cách ngắn giữa các thiết bị di động và cố định, tạo nên các mạng cá nhân khơng dây (wireless personal area network) [2]. Bluetooth cĩ thể đạt được tốc độ truyền dữ liệu 1Mb/s. Bluetooth hỗ trợ tốc độ truyền tải dữ liệu lên tới 720 Kbps trong phạm vi 10 m–100 m. Khác với kết nối hồng ngoại (IrDA), kết nối Bluetooth là vơ hướng và sử dụng giải tần 2,4 GHz. Bluetooth cho phép kết nối và trao đổi thơng tin giữa các thiết bị như điện thoại di động, điện thoại cố định, máy tính xách tay, PC, máy in, thiết bị định vị dùng GPS và máy ảnh số. Bên cạnh đĩ, một trong những lợi thế của Bluetooth là tiêu thụ điện năng thấp. 14 Hình 2-5: Mơ hình chia sẻ thơng tin qua Bluetooth Mơ hình mạng Ad-hoc là mơ hình mạng mà trong đĩ chỉ bao gồm các máy trạm, khơng cần cĩ điểm truy cập ( Access Point ). Do vậy, cơng nghệ Bluetooth sử dụng kết nối ad-hoc. Các thiết bị hoạt động trong một phạm vi bán kính tối đa 10 m. Một tập hợp các thiết bị giao tiếp với nhau trong phạm vi cho phép gọi là 1 piconet1. Tất cả các thiết bị trong cùng một piconet sẽ chia sẻ cùng một kênh. Cĩ tối đa 7 thiết bị kết nối Bluetooth trong một piconet. Vì thế mỗi thiết bị trong một piconet được xác định bằng 3 bit định danh. Wi-Fi Wi-Fi là tên gọi phổ thơng của mạng khơng dây theo cơng nghệ WLAN (Wireless Local Area Network) [2], là mạng cục bộ khơng dây cho phép người sử dụng nối mạng trong phạm vi phủ sĩng của các điểm kết nối trung tâm. Phương thức kết nối này từ khi ra đời đã mở ra cho người sử dụng sự lựa chọn tối ưu, bổ sung cho các phương thức kết nối truyền thống dùng dây. 1 Piconet: Mỗi piconet là một nhĩm lên đến 8 thiết bị Bluetooth 15 Hình 2-6: Các thiết bị kết nối Internet thơng qua Wi-Fi Một mạng Internet khơng dây Wi-Fi thường gồm ba bộ phận cơ bản: điểm truy cập (Access Point - AP); card giao tiếp mạng (Network Interface Card - NIC); và bộ phận thu phát, kết nối thơng tin tại các nút mạng gọi là Wireless CPE (Customer Premier Equipment). Trong đĩ, Access Point đĩng vai trị trung tâm của tồn mạng, là điểm phát và thu sĩng, trao đổi thơng tin với tất cả các máy trạm trong mạng, cho phép duy trì kết nối hoặc ngăn chặn các máy trạm tham gia vào mạng. Một Access Point cĩ thể cho phép tới hàng nghìn máy tính trong vùng phủ sĩng truy cập mạng cùng lúc. Wi-Fi đặc biệt thích hợp cho nhu cầu sử dụng di động và các điểm truy cập đơng người d ng. Nĩ cho phép người sử dụng truy cập mạng giống như khi sử dụng cơng nghệ mạng máy tính truyền thống tại bất cứ thời điểm nào trong vùng phủ sĩng. Cũng vì là mạng khơng dây nên Wi-Fi khắc phục được những hạn chế về đường cáp vật lý, giảm được nhiều chi phí triển khai thi cơng dây mạng và khơng phải tác động nhiều tới cơ sở hạ tầng. 16 Wi-Fi hiện nay được sử dụng cho hàng loạt các dịch vụ như internet, điện thoại internet, máy chơi game và cả các đồ điện tử như ti vi, đầu đọc DVD và máy ảnh số. Ứng dụng phổ thơng nhất của Wi-Fi là kết nối Internet bằng các thiết bị di động như máy tính xách tay, sổ tay điện tử PDA, các điện thoại tích hợp Wi-Fi...v.v. GPS GPS (Global Positioning System – Hệ thống định vị tồn cầu) [7] là hệ thống dựa vào các vệ tinh tồn cầu để xác định vị trí trên trái đất. Vị trí cần được xác định được ghi nhận bởi thiết bị cĩ tích hợp chip định vị GPS bất kì. Thiết bị này liên tục truyền nhận thơng tin với hệ thống vệ tinh quanh trái đất và từ đĩ tính tốn ra vị trí tại thời điểm ghi nhận thơng tin. GPS hiện nay được ứng dụng rất nhiều trong đời sống qua các thiết bị GPS chuyên dụng, điện thoại di động tích hợp chip GPS hay hệ thống dẫn đường trên xe hơi…v.v. Hình 2-7: Hệ thống định vị tồn cầu trên điện thoại di động A-GPS 17 Trên thực tế, hầu hết các thiết bị cầm tay (điện thoại di động, thiết bị PDA,…). GPS hiện nay đều ứng dụng cơng nghệ A-GPS (Assisted GPS) [7]. Trong nhiều điều kiện thực tế, việc truyền dẫn tín hiệu GPS giữa vệ tinh và thiết bị nhận trên mặt đất hoạt động rất kém hoặc thậm chí khơng thể hoạt động, nhất là trong các thành phố lớn nhiều nhà cao tầng hoặc ở trong khơng gian kín. A-GPS chính là giải pháp cho vấn đề này. Một thiết bị tích hợp cơng nghệ A-GPS điển hình cần cĩ các kết nối dữ liệu (qua mạng GPRS, 3G hoặc Wi-fi) để cĩ thể truyền tải dữ liệu qua lại với máy chủ trung gian [7]. 3G/4G 3G (third-generation technology) [3] là thế hệ thứ ba của chuẩn cơng nghệ điện thoại di động, cho phép truyền cả dữ liệu thoại và dữ liệu ngồi thoại (tải dữ liệu, gửi email, tin nhắn nhanh, hình ảnh...). 3G cung cấp cả hai hệ thống là chuyển mạch gĩi và chuyển mạch kênh. Hệ thống 3G yêu cầu một mạng truy cập radio hồn tồn khác so với hệ thống 2G hiện nay. Điểm mạnh của cơng nghệ này so với cơng nghệ 2G và 2.5G là cho phép truyền, nhận các dữ liệu, âm thanh, hình ảnh chất lượng cao cho cả thuê bao cố định và thuê bao đang di chuyển ở các tốc độ khác nhau. Với cơng nghệ 3G, các nhà cung cấp cĩ thể mang đến cho khách hàng các dịch vụ đa phương tiện, như âm nhạc chất lượng cao, hình ảnh video chất lượng và truyền hình số, các dịch vụ định vị tồn cầu (GPS), E-mail, video streaming, High-ends games...v.v. Các hệ thống điện thoại thế hệ đầu tiên sử dụng cơng nghê tương tự là 1G và 2G. Hệ thống 3G hoạt động khơng giới hạn về địa lý bao gồm trong nhà, trường học, thư viện, bảo tàng …v.v. Tốc độ truyền tải tối đa là 384Kbps. 4G (fourth-generation) [3] là cơng nghệ truyền thơng khơng dây thứ tư, cho phép truyền tải dữ liệu với tốc độ tối đa trong điều kiện lý tưởng lên tới 1 - 18 1,5 Gb/giây. Vì vậy, truyền tải băng thơng rộng sẽ thay thế 3G. Các nghiên cứu đầu tiên của DoCoMo cho biết, điện thoại 4G cĩ thể nhận dữ liệu với tốc độ 100MBps khi di chuyển và tới 1 GBps khi đứng yên, cho phép người sử dụng cĩ thể tải và truyền lên hình ảnh động chất lượng cao. WiMAX WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) [3] là tiêu chuẩn IEEE 802.16 cho việc kết nối Internet băng thơng rộng khơng dây ở khoảng cách lớn. Ưu điểm của cơng nghệ này là một trạm WiMAX cĩ thể phủ sĩng từ 10 – 50km, lại chỉ cần ít trạm phát sĩng, nhưng chất lượng dịch vụ vẫn được đảm bảo. Do đĩ, việc lắp đặt rất dễ triển khai, thuận lợi cho các doanh nghiệp cung cấp dịch vụ. Bên cạnh đĩ, WiMAX cịn cĩ ưu điểm là tốc độ truyền dẫn dữ liệu cao, cĩ khi lên tới 70 Mbps, yếu tố bảo mật tốt, sử dụng cả phổ tần2 cấp phép và khơng được cấp phép. Vì vậy, việc phát triển các dịch vụ nội dung trên diện thoại di động được hỗ trợ bởi cơng nghệ WiMAX cũng sẽ đem lại nhiều tiện ích cho người sử dụng điện thoại di động. Mức độ phổ cập dịch vụ phụ thuộc thiết bị đầu cuối cá nhân. Thiết bị đầu cuối để sử dụng WiMAX gồm PDA, điện thoại di động, máy tính cĩ chức năng thu vơ tuyến. Cĩ thể dùng card cắm vào máy tính để truy cập, nếu nhà ở xa trạm phát (trên 5km) phải dùng một ăng-ten parabol nhỏ để thu tín hiệu. 2.3 Giảng dạy và học tập trong mơi trường di động Các thuật ngữ m-Learning hay “học tập di động”, cĩ ý nghĩa khác nhau cho các cộng đồng khác nhau. Mặc d liên quan đến e-learning và đào tạo từ xa, nhưng nĩ khác ở chỗ, nĩ tập trung vào việc học tập qua các ngữ cảnh và với các thiết bị di động. Một 2 Phổ tần: là dải các tần số của bức xạ điện từ 0 đến vơ cực. Tất cả các bức xạ điện từ đều được phân loại theo tần số của nĩ tính bằng Hz. Nếu một số tần số là do rung (dao động) chứ khơng phải là sĩng điện từ, thì người ta cĩ thể nghe được chúng. Một số bức xạ điện từ cĩ thể nhìn thấy được như ánh sáng (về mặt lý thuyết)... Liên minh Viễn thơng quốc tế (ITU) chính thức cơng nhận 12 băng, từ 30 Hz đến 3000 GHz. 19 định nghĩa của m-Learning là: ”Cách thức học tập cĩ thể thay đổi khi người học khơng ở một vị trí cố định và thay đổi theo sự phát triển của cơng nghệ di động” [4]. Thuật ngữ này bao gồm: học tập thơng qua máy tính xách tay (laptop, notebook) hay các thiết bị di động như điện thoại thơng minh smartphone, thiết bị hỗ trợ kỹ thuật số PDA… M-Learning thuận tiện ở chỗ nĩ cĩ thể truy cập từ bất kỳ nơi nào, học mọi lúc mọi nơi. m-Learning giống như các hình thức khác của e-Learning đĩ là tổng hợp, chia sẻ thơng tin gần như tức thời cho tất cả mọi người, và khả năng tương tác giữa người dạy và người học. m-Learning cũng mang lại tính di động mạnh mẽ bằng cách thay thế sách vở lưu trữ đầy đủ nội dung học tập phù hợp trên những bộ nhớ RAM. Ngồi ra, việc sử dụng điện thoại di động sẽ đơn giản và hiệu quả hơn cho việc học tập. Lịch sử hình thành Trước những năm 1970, Linguaphone phát hành một loạt các bài học ngơn ngữ trên các bình sáp (wax cylinders). Từ thập niên 70 đến thập niên 80, Alan Kay và các đồng nghiệp trong nhĩm nghiên cứu học tập tại Xerox Palo Alto Research Center [PARC] đề xuất Dynabook như là một cuốn sách cĩ kích thước máy tính để chạy mơ phỏng cho việc học. Dynabooks là các máy trạm nối mạng đầu tiên. Trong thập niên 90, các trường Đại học ở châu Âu và châu Á phát triển và thử nghiệm m-Learning cho sinh viên. Thập niên 2000, Ủy ban châu Âu tài trợ cho các dự án đa quốc gia MOBIlearn và m-Learning. Các hội thảo và hội chợ thương mại đã được hình thành để thảo luận và nghiên cứu về học tập trên điện thoại di động và thiết bị cầm tay, bao gồm [4]: mLearn, 20 WMUTE, các hội nghị quốc tế IADIS M-Learning , ICML tại Jordan, m-Learning tại Malaysia, Handheld Learning tại London, SALT Mobile tại Mỹ. Tình hình m-Learning hiện nay Trong mười năm qua m-Learning đã phát triển từ một nghiên cứu nhỏ đến các dự án quan trọng trong trường học, văn phịng, bảo tàng, thành phố và các vùng nơng thơn trên tồn thế giới. Cộng đồng m-Learning vẫn bị phân mảnh, với những quan điểm khác nhau trong các quốc gia, sự khác nhau giữa học thuật và cơng nghiệp, và giữa các trường trung học, trường đại học và các lĩnh vực học tập khác. Các lĩnh vực hiện tại đang được phát triển gồm: - Kiểm tra, khảo sát, hỗ trợ cơng việc trong thời gian học tập - Dựa trên địa điểm và học tập theo ngữ cảnh - Xã hội hĩa học tập trên mạng điện thoại di động - Trị chơi giáo dục trên điện thoại di động - Cung cấp m-Learning cho điện thoại di động bằng hai phương pháp: gửi tin nhắn SMS và gọi điện. Theo một báo cáo của Ambient Insight trong năm 2008, “thị trường Mỹ cho sản phẩm M-Learning và dịch vụ đang tăng trưởng ở mức 21,7% trong CAGR và doanh thu đạt 538.000.000 $ trong năm 2007. Các dữ liệu chỉ ra rằng nhu cầu tương đối miễn dịch đối với sự suy thối của nền kinh tế”. Tại Việt Nam, m-Learning mới được quan tâm trong thời gian gần đây, nên về cơ sở hạ tầng cũng như các tài liệu nghiên cứu, tìm hiểu về m-Learning ở Việt Nam khơng nhiều. Gần đây các hội nghị, hội thảo về cơng nghệ thơng tin và giáo dục đều cĩ đề cập nhiều đến vấn đề e-Learning, trong đĩ cĩ m-Learning, và khả năng áp dụng vào mơi trường đào tạo ở Việt Nam như [4]: Hội thảo nâng cao chất lượng đào tạo ĐHQGHN năm 2000, Hội nghị giáo dục đại học năm 2001 và gần đây là Hội thảo khoa học quốc gia lần thứ nhất về nghiên cứu phát triển và ứng dụng cơng nghệ thơng 21 tin và truyền thơng ICT/rda 2/2003, Hội thảo khoa học quốc gia lần II về nghiên cứu phát triển và ứng dụng cơng nghệ thơng tin và truyền thơng ICT/rda 9/2004, và hội thảo khoa học “Nghiên cứu và triển khai e-learning” do Viện Cơng nghệ Thơng tin (ĐHQGHN) và Khoa Cơng nghệ Thơng 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. Sự phát triển của m-Learning trên thế giới - Nhật Bản, Đài Loan và Nam Phi là những nước đi đầu trong việc ứng dụng m- Learning. - Hàn Quốc và Trung Quốc là những nước cĩ tiềm năng lớn. - Australia, Canada, Ấn Độ cũng đang bắt đầu với các thử nhiệm về m-Learning. Triển vọng ứng dụng m-Learning ở Việt Nam - Ngày càng cĩ nhiều địa điểm làm việc di động. - Số điện thoại di động tăng nhanh về số lượng lẫn chất lượng. - Điện thoại thơng minh SmartPhones cũng tăng nhanh về số lượng (số lượng bán nhiều hơn máy vi tính). - Cĩ nhiều cơng ty phát triển các phần mềm trên điện thoại di động. - Hệ thống viễn thơng phát triển nhanh, giảm giá thành sử dụng. - E-Learning đang phát triển rất mạnh. Đây là tiền đề thuận lợi để phát triển m- Learning. Khả năng ứng dụng m-Learning vào đào tạo ở trường đại học - Các thiết bị cầm tay trong đĩ cĩ điện thoại di động ngày càng được hỗ trợ nhiều chức năng. 22 - Sản phẩm điện thoại di động ngày càng giá càng rẻ và tích hợp các cơng nghệ hiện đại. - Trình độ sử dụng và khai thác những ứng dụng cơng nghệ hiện đại của sinh viên hồn tồn đáp ứng được những yêu cầu tối thiểu về người học khi tiếp cận với m-Learning. - Việc tự học của sinh viên là rất cần thiết. - Với các thiết bị di động, sinh viên cĩ thể tận dụng nguồn tài nguyên phong phú trên mạng Internet (đã được xây dựng cho hệ thống e-Learning). Hình 2-8: Thiết bị di động hỗ trợ m-Learning Như vậy việc khai thác điện thoại di động và các thiết bị cầm tay vào học tập cho sinh viên là hồn tồn khả thi. M-Learning chắc chắn sẽ giúp sinh viên tự học rất tốt, gĩp phần làm phong phú các hình thức dạy học ở các trường đại học theo định hướng nâng cao chất lượng đào tạo. 23 2.3.1 Lợi ích của việc giảng dạy và học tập trong mơi trường di động Trong vài năm gần đây sự tăng trưởng của cơng nghệ di động tăng theo cấp số nhân, các thiết bị mạng cĩ băng thơng rộng ngày càng hiệu quả, sự cải tiến của cơng nghệ mạng khơng dây và thiết bị cầm tay ngày càng phổ biến, đã mở ra cơ hội mới cho khả năng truy cập của giáo dục với mục đích mang đến nhiều lợi ích cho việc giảng dạy và học tập, mở rộng phạm vi hơn so với phương pháp truyền thống. Sau đây là một số lợi ích cơ bản: - Tính di động: Các thiết bị di động như máy tính xách tay, PDAs và điện thoại thơng minh Smartphone kết nối với mạng khơng dây tạo điều kiện thuận lợi cho học tập di động. - Hiệu quả trong vấn đề cộng tác: Việc học tập trong mơi trường di động giúp cho người học tham gia và hợp tác tích cực hơn; trong một số ngữ cảnh cĩ thể đưa đối tượng người học trở thành trung tâm cho buổi học, như việc đưa ra một chủ đề thảo luận nhĩm hay một vấn đề nào đĩ mà người học cĩ thể tranh luận trực tiếp với các thành viên khác và người dạy trong lớp. Bằng chứng thực nghiệm cho thấy rằng các thiết bị di động cĩ thể hỗ trợ các hoạt động hợp tác theo nhiều cách: tăng cường tổ chức các thơng tin và tài liệu học tập, hỗ trợ thơng tin liên lạc giữa các thành viên trong nhĩm, và hỗ trợ phối hợp giữa các hoạt động học tập. Bên cạnh đĩ, nĩ cịn tạo điều kiện thuận lợi cho sự hợp tác thơng qua giao tiếp đồng bộ và khơng đồng bộ. - Tính tự giác: Hình thức m-Learning hỗ trợ người học cĩ ý thức tự học, tự nghiên cứu một cách độc lập, chủ động ơn tập và tự kiểm tra đánh giá kiến thức của bản thân. - Hỗ trợ hiệu quả: Với việc dễ dàng truy cập thơng tin, kiến thức như là một cơng cụ hỗ trợ đắc lực cho người học. Vì vậy, họ cĩ thể nhanh chĩng truy cập vào sơ đồ phịng thí nghiệm, tìm kiếm cơng thức,…v.v. Điều này cĩ thể ngay lập tức tác động đến người học trong mơi trường học tập, tạo điều kiện thuận lợi 24 cho ngành giáo dục. Ngồi ra, thiết bị di động được sử dụng chủ yếu cho các hoạt động sau đây:  Thu thập phản hồi từ người học (hệ thống phản hồi lớp học), với việc giấu tên giúp người học khơng bị lúng túng trong việc trả lời khơng chính xác. Điều này giúp người dạy đánh giá nhanh mức độ hiểu biết hiện tại trong lớp. Việc sử dụng hệ thống hồi đáp lớp học cịn giúp chương trình giảng dạy được thay đổi nhanh chĩng để phù hợp với người học hơn.  Hoạt động chia sẻ và thu thập tài liệu với tất cả mọi người. - Quản lý yêu cầu học tập khác nhau: Người học tiếp thu thơng tin ở mức độ khác nhau. Học tập di động là một cách tiếp cận lý tưởng cho phép người học cải thiện tốc độ riêng của bản thân, bằng cách phục vụ những nhu cầu chính cho bản thân. - Tăng cường tương tác hai chiều: Điện thoại di động tạo điều kiện tương tác trực tiếp giữa người dạy và người học, một trong những cách cĩ thể khuyến khích người học nhút nhát hay do dự trong kỹ năng giao tiếp cĩ thể năng động hơn để đĩng gĩp ý kiến phản hồi, gởi thơng báo…v.v. Ngồi ra, người dạy cĩ thể sử dụng sự tương tác này như là một sự chú ý đặc biệt đến người học khi cĩ yêu cầu. - Chương trình giáo dục đặc biệt: Sự tiến bộ trong cơng nghệ tạo điều kiện thuận lợi cho những người cĩ nhu cầu đặc biệt hoặc bị khuyết tật cĩ cơ hội học tập thuận lợi hơn. - Tiếp cận những người học ít tiếp xúc với mơi trường học tập: Học tập di động cho phép người dạy tiếp cận những người học ít tiếp xúc với việc học tập. Dựa trên những khả năng truy cập vào hệ thống để lấy tài liệu học tập, bài tập được gửi xuống từ người dạy,…v.v. Với vai trị là người dạy cĩ thể giúp người 25 học bằng cách khuyến khích hoặc theo dõi quá trình học tập nhằm giúp đỡ người học cải thiện, nâng cao các kỹ năng và trở nên linh hoạt hơn. - Sức cuốn hút của các phương tiện truyền thơng số: Ngày nay, nhiều loại hoạt động trên thiết bị di động hấp dẫn, cuốn hút giới trẻ hơn bao giờ hết, với những tính năng cung cấp thơng tin nhanh nhạy, tồn diện và trực tiếp. Chính vì vậy, người sử dụng sẽ hiểu biết tốt hơn về các thiết bị di động. - Tính tương tác xã hội: Trong các kênh truyền thơng cá nhân, hai người hoặc nhiều người truyền thơng trực tiếp với nhau, mục đích chính là giảm rào cản về mặt văn hĩa và thơng tin liên lạc. Họ cĩ thể giao tiếp mặt đối mặt, cá nhân người học với người dạy, thơng qua điện thoại, hay thậm chí qua thư từ. Các kênh truyền thơng cá nhân rất hữu hiệu bởi vì chúng ảnh hưởng lớn đến sự phản hồi của các cá nhân. - Kết hợp, tăng cường học tập: bằng các hình thức kết hợp các game vừa học vừa chơi như ơ chữ, trị chơi lịch sử, tốn học… Giảng viên cĩ thể cho học viên làm bài tập và cho biết kết quả ngay tại buổi học với hệ thống ngân hàng câu hỏi bằng việc sử dụng các ứng dụng tin học đặc th được thiết kế cho m-Learning. Tĩm lại, tiềm năng của m-Learning là rất lớn, nĩ tạo ra nhu cầu chuyển giao từ các dự án thử nghiệm hiện nay sang xu hướng mới trong giáo dục và đào tạo. M- Learning nâng cao sự hợp tác và học tập tích cực. Cơng nghệ di động cung cấp những cơ hội để tối ưu hố sự tương tác và trao đổi thơng tin giữa người dạy và học, giữa những người học trong cộng đồng học tập. Chính vì vậy, m-Learning sẽ và đang trở thành một xu hướng mới của giáo dục từ xa. 2.3.2 Một số mơ hình giảng dạy và học tập trong mơi trường di động Hệ thống phản hồi lớp học Hệ thống hồi đáp lớp học (Classroom Response Systems - CRS) [5] là hệ thống cho phép người học gửi phản hồi đến người dạy nhận thức của họ sau khi được học 26 một chủ đề tại lớp học. Hệ thống này đã mang đến nhiều cơ hội mới để người dạy thu thập và đánh giá mức độ tiếp thu của người học để điều chỉnh lại cách thức, nội dung giảng dạy để làm tăng chất lượng giảng dạy của mình. Hình 2-9: Hệ thống phản hồi lớp học Trình tự các bước được thực hiện trong một hệ thống hồi đáp trong lớp học cơ bản được thực hiện như sau: o Người dạy đặt ra câu hỏi và đưa ra các lựa chọn cho câu hỏi. Thơng tin này sẽ được gởi đến người học thơng qua các thiết bị hỗ trợ như máy chiếu, hoặc gởi trực tiếp đến thiết bị cầm tay của người học. o Người học tiếp nhận thơng tin và thực hiện trả lời các câu hỏi được đặt ra-bằng cách sử dụng thiết bị cầm tay. Thiết bị cầm tay của người học đã được kết nối đến hệ thống và thiết bị điều khiển (máy tính xách tay, thiết 27 bị di động) của người dạy và kết quả lựa chọn của người học sẽ được gởi đến thiết bị của người dạy. o Hệ thống phần mềm thiết bị của người dạy sẽ thu thập tất cả câu trả lời của người học. Kết quả thu thập được sẽ được tổng hợp và thống kê cho người dạy xem dưới nhiều hình thức như dạng bảng, biểu đồ, thơng điệp,…để người dạy cĩ cách nhìn nhanh chĩng kết quả phản hồi của người học. o Người dạy cũng cĩ thể cho người học nhìn thấy kết quả thống kê các phản hồi mà hệ thống đã thu thập được. Hiện nay, một số hệ thống hồi đáp lớp học trên thế giới đã được xây dựng [5], trong đĩ mỗi hệ thống sẽ cĩ một số chức năng cụ thể khác nhau. Người dạy cĩ thể sử dụng hệ thống CRS này cho nhiều loại hoạt động khác nhau trong lớp học. Cơng việc đơn giản là tham dự, điều hành lớp học và soạn câu hỏi.  Lợi ích khi sử dụng hệ thống CRS Hệ thống CRS thúc đẩy sự tham gia thảo luận tích cực giữa tất cả các người học. Bên cạnh đĩ, hệ thống CRS cũng là cơng cụ để đánh giá, cung cấp cho người học thơng tin phản hồi và nâng cao động lực học tập cho người học, và cung cấp cho người dạy thơng tin về quá trình học tập của người học. Dựa vào những thơng tin đĩ, người dạy cĩ thể giúp người học nâng cao trình độ học tập của mình. 28 Hình 2-10: Thống kê số lượng người học hiểu bài giảng Việc xây dựng biểu đồ thống kê hồi đáp của người học, là một cơng cụ giảng dạy hiệu quả và thú vị. [5] Học cộng tác (Collaborative Learning) Học cộng tác là một mơ hình trong đĩ người học làm việc theo nhĩm, cùng nhau tham gia thảo luận để giải quyết vấn đề. Bên cạnh đĩ, người học cịn cĩ thể tìm kiếm tài nguyên, truy cập và chia sẻ thơng tin liên lạc hay các loại dữ liệu khác như : tập tin, hình ảnh, âm thanh…với các thành viên trong nhĩm [6]. Ngồi ra, mơ hình học cộng tác khơng cĩ giới hạn về mặt khơng gian và thời gian, nĩ cĩ thể ứng dụng bên trong hoặc ngồi lớp học. Mơ hình này giúp người học phát huy tính tự giác, ý thức học tập, khả năng tương tác với xã hội và học hỏi kinh nghiệm lẫn nhau. 29 Hình 2-11: Quá trình học cộng tác 2.4 Ứng dụng của các Nguyên tắc Sáng tạo Cơ bản vào m-Learning Thơng qua việc tìm hiểu, nghiên cứu về m-Learning, ta cĩ cái nhìn khái quát về việc học tập di động. Từ đĩ, áp dụng các Nguyên tắc Sáng tạo Cơ bản để hiểu rõ hơn về m- Learning như sau: 2.4.1 Nguyên tắc tách khỏi đối tượng: - Một lớp học truyền thống, việc học thường phải gắn liền với phịng học, giảng đường, với bảng, máy chiếu… Với mơ hình học tập m-Learning, chỉ với việc sử dụng một thiết bị di động (laptop, smartphone), chúng ta cĩ thể học tập bất kỳ đâu, khơng cần phải gắn liền với những đối tượng được nêu trên ở một lớp học truyền thống. 2.4.2 Nguyên tắc kết hợp - Kết hợp việc học với những cơng việc trong sinh hoạt hằng ngày, ví dụ: học sinh cĩ thể kết hợp việc học tập trong lúc đang đi xe bus để tận dụng hiệu quả thời gian cho việc học. 30 - Kết hợp học tập với vui chơi bằng các game cĩ hình thức vừa học vừa chơi như: trị chơi ơ chữ tiếng Anh, các trị chơi tốn học, lịch sử, văn học… 2.4.3 Nguyên tắc vạn năng: - Với sự hỗ trợ của các thiết bị di động, chúng ta cĩ thể đọc sách, bài giảng, cĩ thể ghi chép bài học, soạn bài, thu hình buổi học... 2.4.4 Nguyên tắc ứng suất sơ bộ: - Để cĩ thể phát triển mơ hình học tập di động, trên thế giới đã cĩ nhiều cơng trình nghiên cứu và thí điểm tại nhiều trường trên thế giới. - Từ đĩ, để cĩ thể áp dụng được mơ hình này vào việc hỗ trợ học tập tại Việt Nam, cần cĩ sự chuẩn bị về cơ sở hạ tầng (hệ thống mạng, thiết bị hỗ trợ), nghiên cứu, đào tạo phương thức dạy mới cho giảng viên,… Đi kèm với việc các giảng viên phải xây dựng cho mình ngân hàng các câu hỏi 2.4.5 Nguyên tắc dự phịng: - Cơ sở dữ liệu bài học cần được sao lưu, backup để tránh trường hợp mất mát dữ liệu hoặc thiết bị xảy ra. 2.4.6 Nguyên tắc linh động - Việc sử dụng các thiết bị di động hỗ trợ việc học tập cĩ thể diễn ra mọi lúc, mọi nơi giúp cho người học cĩ thể linh động trong việc quản lý thời gian một cách tốt nhất (tận dụng việc di chuyển bằng phương tiện cơng cộng để học tập,...). 2.4.7 Nguyên tắc quan hệ phản hồi - Với việc giấu tên giúp người học khơng bị lúng túng trong việc trả lời khơng chính xác. Điều này giúp người dạy đánh giá nhanh mức độ hiểu biết hiện tại trong lớp. Việc sử dụng hệ thống hồi đáp lớp học cịn giúp chương trình giảng dạy được thay đổi nhanh chĩng để phù hợp với người học hơn. 31 - Giảng viên cĩ thể thơng qua hệ thống phản hồi để đánh giá được phương pháp dạy của mình tại buổi học cĩ thật sự thu hút đối với học viên hay khơng? Những điểm nào cần phát huy? Những điểm nào cần khắc phục? để cĩ thể nâng cao hiệu quả giảng dậy. 2.4.8 Nguyên tắc tự phục vụ - Người học tiếp thu thơng tin ở mức độ khác nhau. Học tập di động là một cách tiếp cận lý tưởng cho phép người học cải thiện tốc độ riêng của bản thân, bằng cách phục vụ những nhu cầu chính cho bản thân. 2.4.9 Nguyên tắc rẻ thay cho đắt - Sử dụng nguồn tài nguyên Ebook cĩ phí lẫn miễn phí vơ cùng lớn trên Internet sẽ giảm được rất nhiều chi phí so với sử dụng bản in. 2.4.10 Nguyên tắc thay đổi màu sắc - Việc học tập trên các thiết bị di động, tuỳ từng loại thiết bị sẽ cĩ kích thước màn hình khác nhau, vì thế những hệ thống tin học được xây dựng phải tinh chỉnh tuỳ theo loại thiết bị để đạt được hiệu quả tốt nhất. - Bên cạnh đĩ, việc sử dụng màu sắc phù hợp cĩ tác dụng tạo sự ấn tượng, tăng khả năng sử dụng hệ thống, tạo sự hưng phấn, kích thích trong việc học. 2.5 Tình hình Mobile Learning trong tương lai Mobile Learning đang là một lĩnh vực mới đối với nhiều quốc gia, đồng thời nĩ mới được nhìn nhận và tập trung nghiên cứu trong những năm gần đây. Do vậy việc nghiên cứu về Mobile Learning vẫn đang được quan tâm, nghiên cứu rất nhiều của các nhà khoa học, các trung tâm cơng nghệ, giáo dục và tầng lớp đơng đảo người dân. Hướng nghiên cứu cho Mobile Learningtrong tương lai sẽ tập trung vào các lĩnh vực [4]: 32 - Địa điểm học - Thiết bị cảm ứng và gia tốc trong các thiết bị di động - Điện thoại di động sáng tạo nội dung (bao gồm cả người dùng tạo ra nội dung) - Trị chơi và mơ phỏng cho học tập trên các thiết bị di động - Ngữ cảnh học tập - Tăng cường tính xác thực trên các thiết bị di động 33 TÀI LIỆU THAM KHẢO Paper – Ebook [1]. Ebook 40 Nguyên tắc sáng tạo cơ bản - Nguồn: GS- PTS Phan Dũng - TRUNG TÂM SÁNG TẠO KHOA HỌC KỸ THUẬT (TSK) thuộc Đại Học Tự nhiên, 227 Nguyễn Văn Cừ, P4, Q5, TPHCM [2]. M-Learning & Educational Applications - Michael Hoppe Pervasive Computing, University Duisburg-Essen, Email: michael.hoppe@stud.uni-due.de. [3]. Design and Case Studies on Mobile and Wireless Technologies in Education – H. Ogata and G. Li Hui. [4]. Luận văn Nghiên cứu, xây dựng ứng dụng hệ thống học tiếng anh theo nhu cầu người học trên thiết bị di động – [2010] Phạm Văn Cơng – Đại học quốc gia Hà Nội – Trường Đại Học Cơng Nghệ. [5]. Clickers and Classroom Dynamics - Derek Bruff, Vanderbilt University [6]. Mobile Learning Environments – Educational report - [06/02/2009] Per Jưnsson, Professor in Applied Mathematics Nature, Environment, Society, Mathematical. Malmư University, School of Education - Lisa Gjedde, Associate Professor, Ph.d. Aarhus University, School of Education. [7]. Luận văn XÂY DỰNG HỆ THỐNG THƠNG TIN DI ĐỘNG CỘNG TÁC HỖ TRỢ CHO VIỆC DẠY VÀ HỌC SỬ DỤNG THIẾT BỊ DI ĐỘNG Quyển 1– [2011] Vũ Thị Huyền Nhung, Nguyễn Nhật Tài, Nguyễn Thị Hạ, Nguyễn Huỳnh Minh Duy, Đặng Thị Bé Chi, Nguyễn Đức Tuấn – Trường Đại học Khoa học Tự nhiên. Trang web [8]. [9].