nghiên cứu phát triển một hệ thống hỗ trợ e- learning dựa trên chuẩn scorm và áp dụng cụ thể vào việc học và thi môn lịch sử đảng và tin học đại cương

E-learning có các ưu điểm sau: ƒ Tham gia khoá đào tạo từ Internet, sử dụng trình duyệt Web ƒ Cập nhật và phát tán nội dung tức thời ƒ Hỗ trợ tự học đến mức tối đa ƒ Có thể đo lường đ

ỦY BAN NHÂN DÂN TP.HCM SỞ BƯU CHÍNH, VIỄN THÔNG TP.HCM

BÁO CÁO NGHIỆM THU

Nghiên cứu phát triển một hệ thống hỗ trợ e-Learning dựa trên chuẩn SCORM và áp dụng cụ thể vào việc học và thi

môn Lịch sử Đảng và Tin học đại cương

Chủ Nhiệm Đề Tài : TS. Vũ Thanh Nguyên

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH THÁNG 07/ 2008

ỦY BAN NHÂN DÂN TP.HCM

SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

BÁO CÁO NGHIỆM THU

(Đã chỉnh sửa theo góp ý của Hội đồng nghiệm thu)

Nghiên cứu phát triển một hệ thống hỗ trợ e-Learning dựa trên chuẩn SCORM và áp dụng cụ thể vào việc học và thi

môn Lịch sử Đảng và Tin học đại cương

Chủ Nhiệm Đề Tài : TS. Vũ Thanh Nguyên

CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI

(Ký tên)

CƠ QUAN QUẢN LÝ CƠ QUAN CHỦ TRÌ

(Ký tên/đóng dấu xác nhận) (Ký tên/đóng dấu xác nhận)

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH THÁNG 07/ 2008

TÓM TẮT NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

Nghiên cứu chuẩn SCORM 2004 và so sánh với chuẩn thông dụng khác là AICC AICC cũng là chuẩn e-Learning hiện nay trên thế giới cũng đang sử dụng

Nghiên cứu các mô hình hoạt động của một hệ thống Learning Management System hiện đại, đặc biệt các phần mềm eLearning có hỗ trợ chuẩn SCORM như OutStart Evolution® 2005, Plateau LMS 5.8, phần mềm nguồn mỡ như Atutor, MOODLE…, và đánh giá các mô hình đang có trên thế giới và Việt Nam

Xây dựng quy trình thiết kế và vận hành một hệ thống khung e-Learning trên nền tảng SCORM 2004

Soạn thảo giáo trình điện tử theo chuẩn SCORM cho các môn Lịch sử Đảng và môn tin học đại cương

Thử nghiệm ứng dụng phần mềm tại trường Đại Học Văn Hiến cho 2 môn Lịch

sử Đảng Cộng Sản Việt Nam và Tin Học Đại cương

SUMMARY OF THE RESEARCH CONTENT

The SCORM 2004 standard is researched and compared to the AICC standard which is a standard for e-learning system and has been used on the world

Researching the activities of the modern learning management system which is supported by SCORM standard, especially as OutStart Evolution® 2005, Plateau LMS 5.8, the open source softwares: Atutor, MOODLE… and this model is evaluated in VietNam and over the world

The design and operating process are set up for the e-learning system frame on SCORM 2004 standard

Basing on the SCORM standard, the electronical syllabus are edited and supported for the VietNamese communist party history and the general IT subjects

The softwares have been applied at Van Hien University for two above subjects

MỤC LỤC

7.1 Nghiên cứu các hệ thống e-learning, nghiên cứu, phân tích, đánh giá

chuẩn SCORM và so sánh nó với chuẩn AICC

10

7.2 Nghiên cứu phần mềm MOODLE và sử dụng phần mềm MOODLE xây

dựng hệ thống hỗ trợ e-Learning trên chuẩn SCORM

86

DANH SÁCH HÌNH

1 Ưu điểm của e-learning (điều tra của E-learning Magazine) 14

2 Khó khăn khi thực hiện e-learning (điều tra của E-learning

Magazine)

15

12 Các quan hệ về thời gian đối với một SCO cụ thể 36

21 Sự kết hợp giữa các mô hình hoạt động của công ty Cisco và

hệ thống e-Learning của Cisco

68

23 Mô hình learning XML trong e-Learning của Cisco 69

32 Giao diện LMS dùng cho lên kế hoạch và lập thời khoá biểu 75

34 Mô hình cấu trúc phần mềm Outstart Evolution 77

35 Giới thiệu giao diện chương trình OutStart Evolution 78

36 Các loại định dạng khác nhau của phần mềm Turbo Demo 83

Công nghệ e-Learning ngày càng phổ biến trên thế giới và ngày càng có các

hệ e-Learning xuất hiện trên thị trường Mỗi hệ đều có những đặc điểm riêng của nó Ngoài ra để các hệ e-Learning có thể tương tác được với nhau thì cần phải có một chuẩn chung để giao tiếp và SCORM là một trong số các chuẩn

chung đó Hiện nay có nhiều công trình nghiên cứu về chuẩn SCORM và các ứng dụng của nó được phổ biến trên website của tổ chức ADL (Advaned Distributed Learning) Các hệ e-Learning hiện nay trên thế giới đa phần đều mang tính chất thương mại như OutStart Evolution® 2005, Plateau LMS 5.8, Turbo Demo 7.0

và có ít hệ mã nguồn mở như Atutor, OLAT, Moodle… Tuy nhiên phần lớn các

hệ mã nguồn mở lại không có được các tính năng tiên tiến mà các hệ thương mại mang lại

Hiện nay ở nước ta cũng có một vài công ty cung cấp các giải pháp Learning cho các trường học, rất ít cơ quan đầu tư vào công nghệ e-learning và chuẩn SCORM Tuy nhiên các giải pháp này đều mang tính chất thương mại, chưa được ứng dụng rộng rãi như công ty Tinh Vân, công ty Pyramid… và các hệ e-Learning này phần lớn là mã nguồn đóng

e-E-Learning còn gọi là CBT(Computer Based Training) là một loại hình học tập với sự trợ giúp của máy tính Những bài học của e-learning thường được phân phát dưới dạng CD, Internet, hoặc các tập tin chia sẻ trên mạng E-learning cũng bao hàm việc học qua Internet, web và học trực tuyến LMS (Learning Management System) là hệ thống quản lý và theo dõi việc học tập của học viên với sự trợ giúp của cơ sở dữ liệu

SCORM (Sharable Content Object Reference Model) là một tập hợp các chuẩn cho e-learning trên nền Web SCORM định nghĩa một lớp giao tiếp giữa máy khách (chứa nội dung bài học) và hệ thống máy chủ gọi là môi trường thực thi (run-time enviroment, thông thường là một chức năng LMS) SCORM đả trải qua các phiên bản SCORM 1.0 (01/2000), SCORM 1.1 (01/2001), SCORM 1.2 (10/2001), và SCORM 2004 (01/2004 và 07/2004)

Mục tiêu của đề tài:

- Nghiên cứu chuẩn SCORM 2004 và so sánh với chuẩn thông dụng khác

là AICC AICC cũng là chuẩn e-Learning hiện nay trên thế giới cũng đang sử dụng

- Nghiên cứu các mô hình hoạt động của một hệ thống Learning Management System hiện đại, đặc biệt các phần mềm eLearning có hỗ trợ chuẩn SCORM như OutStart Evolution® 2005, Plateau LMS 5.8, phần mềm nguồn mỡ như Atutor, MOODLE…, và đánh giá các mô hình đang có trên thế giới và Việt Nam

- Xây dựng quy trình thiết kế và vận hành một hệ thống khung Learning trên nền tảng SCORM 2004

e Soạn thảo giáo trình điện tử theo chuẩn SCORM cho các môn Lịch sử Đảng và môn tin học đại cương

- Thử nghiệm ứng dụng phần mềm tại trường Đại Học Văn Hiến cho 2 môn Lịch sử Đảng Cộng Sản Việt Nam và Tin Học Đại cương

Ý nghĩa khoa học và khả năng ứng dụng:

- Đề tài có ý nghĩa nhất định về mặt khoa học trong quá trình nghiên cứu các hệ thống e-learning, các chuẩn SCORM và xây dựng phần mềm e-learning Kết quả nghiên cứu và phần mềm e-learning có thể phổ biến để đào tạo trực tuyến, và chuyển giao công nghệ cho các trường Đại Học để phát triển một hướng đào tạo mới Đồng thời trong quá trình nghiên cứu đã huấn luyện đội ngũ có khả năng nghiên cứu các chuẩn và nắm được công nghệ để phát triển hệ thống Learning Management System (đặc biệt trên chuẩn SCORM 2004)

PHẦN II: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

I NGHIÊN CỨU CÁC HỆ THỐNG E-LEARNING, NGHIÊN CỨU, PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ CHUẨN SCORM VÀ SO SÁNH NÓ VỚI CHUẨN AICC

1 Giới thiệu chung về các mô hình đào tạo sử dụng sử dụng máy tính

- Mô hình huấn luyện có sự trợ giúp máy tính (CBT – Computer Basic Training)

CBT, còn gọi là CAI (computer-assisted instruction) là hình thức đào tạo

mà trong đó sinh viên học tập bằng một phần mềm huấn luyện chuyên dụng CBT đặc biệt có hiệu quả khi dùng để huấn luyện cách sử dụng một phần mềm máy tính nào đó, vì một phần mềm CBT có thể tích hợp với các ứng dụng khác trên máy tính của người dùng, nhờ đó người học có thể thực tập từng bước phần mềm cần học sau khi được hướng dẫn bởi phần mềm CBT Nhược điểm của các phần mềm CBT là nhân lực để xây dựng phần mềm CBT và thiết bị để chạy phần mềm CBT Tuy nhiên nhờ tính năng của máy tính cá nhân ngày càng được nâng cao nên CBT cũng ngày càng được phổ biến Một dạng điển hình của phần mềm CBT là các tutorial, thường đi kèm như là một phần trợ giúp/hướng dẫn sử dụng của các phần mềm lớn

- Mô hình Lớp học có sự trợ giúp của máy tính và mạng máy tính

Khi mạng máy tính (PC) xuất hiện, đặc biệt là trong giai đoạn đầu khi giá thiết bị còn đắt, các mạng máy tính sử dụng máy trạm không có thiết bị lưu trữ riêng được sử dụng tương đối phổ biến Dựa trên cấu trúc các mạng này, người ta đã thiết kế mạng cộng sinh dùng cho lớp học

Đặc điểm của các mạng loại này là sử dụng một hệ thống bus mạng dải thông rộng song song với hệ thống mạng quy ước Mạng song song này cho khả năng truyền tải dữ liệu multimedia khi dải thông của mạng quy ước thấp

Điển hình của loại mạng cộng sinh này là mạng WinSchool (đã được sử dụng ở Việt Nam từ năm 1997) và HiClass (sử dụng ở Việt Nam từ 1999) Ngày nay cùng với sự phát triển của mạng LAN tốc độ cao (mạng 100 Mbps, mạng Gigabit), các tính năng của mạng cộng sinh đã có thể được thực hiện bằng phần mềm (ví dụ NetOp School) thông qua bus mạng, không cần bus chuyên dụng

- Đào tạo từ xa

Thuật ngữ “đào tạo từ xa” không phải là thuật ngữ mới Từ lâu, hệ thống đào tạo từ xa qua thư tín thường sử dụng hệ thống bưu chính đã được triển khai ở nhiều nước Hình thức đào tạo từ xa cũng có thể tiến hành qua hệ thống truyền thanh/truyền hình

Cùng với sự phát triển của công nghệ thông tin và viễn thông, hình thức đào tạo từ xa đã có một một cơ hội khác để phát triển Từ năm 1994, tại một số nước công nghiệp như Canada, Mỹ các lớp học từ xa cho vùng

sâu vùng xa đã được tiến hành qua hệ thống truyền hình trực tiếp sử dụng

vệ tinh truyền thông Ngày nay, khi nói đến đào tạo từ xa, người ta thường hình dung đến một hệ thống sử dụng Internet và CBT để thực hiện công tác đào tạo Dần dần đào tạo từ xa được nhiều người hiểu đồng nhất với e-learning

Ngoài ưu điểm không bị hạn chế bởi giới hạn địa lý, đào tạo từ xa còn có các ưu điểm sau:

ƒ Thời khoá biểu mềm dẻo

ƒ Thoát khỏi biểu thời gian ngặt nghèo của việc lên lớp hàng ngày, nhờ

đó học viên có nhiều thời gian rảnh rỗi hơn, vì thông thường ngay cả với các khoá học tiến hành qua hệ thống truyền thanh/truyền hình, các chương trình học cũng được phát lặp đi lặp lại trong một khoảng thời gian xác định

Nhờ vào các ưu điểm này mà đào tạo từ xa cũng như các phương thức làm việc từ xa khác càng ngày càng thu hút được nhiều người sử dụng Ví

dụ như tính đến năm 2006, chỉ riêng ở Mỹ đã có hơn 25 triệu người sử dụng các phương thức này (Paul & Gochenouer)

Tuy nhiên đào tạo từ xa nói riêng và các phương thức làm việc từ xa khác nói chung cũng có một số nhược điểm Về mặt hiệu quả đào tạo, nó khiến học viên khó phân định rạch ròi môi trường làm việc và môi trường sống,

do đó ảnh hưởng đến thái độ học tập Về mặt xã hội, nó có thể khiến học viên mất động cơ ra khỏi nhà, hoặc biến học viên trở thành người nghiện việc vì luôn luôn ở “nơi làm việc” Về mặt pháp lý, việc chuyền tay giáo trình và tư liệu học tập mà không có kiểm soát có thể dẫn đến các rắc rối

về bản quyền và sở hữu trí tuệ

- e-Learning

Trước sự phát triển nhanh chóng của nền kinh tế toàn cầu, cộng với sự bùng nổ trong tất cả các lĩnh vực khoa học kỹ thuật, thông tin, dịch vụ, con người hiện đại đang đứng trước một bài toán: họ cần giành nhiều thời gian cho công việc ở trường học, công sở, nhưng mặt khác lại phải không ngừng nâng cao kiến thức, kĩ năng làm việc của mình, liên tục cập nhật thông tin mới của thế giới trên mọi phương diện, hay nói cách khác, “học, học nữa, học mãi”!

Sự phát triển của Internet đã làm nảy sinh khái niệm e-Learning Thuật ngữ e-Learning được sử dụng phổ biến hiện nay gắn liền với sự phát triển của Internet Đôi khi nó cũng được gọi là web-based learning, hoặc online learning.Ngay trong tên gọi, có thể thấy sự biến chuyển về nhận thức đối với việc học tập với sự trợ giúp của máy tính: từ “huấn luyện” chuyển sang

“học tập” Tương ứng, từ “thầy giáo” và “học viên” hay “huấn luyện viên”

và “người được huấn luyện”, chuyển sang “người chỉ dẫn” và “sinh viên” (theo khái niệm của IMS, ADL, Cisco), hay “người giới thiệu” và “người tham gia” (theo khái niệm của HP)

E-learning là phương pháp đào tạo có sử dụng Internet và các phương tiện mang tin khác như CD-ROM hay DVD E-learning thường sử dụng cùng với Hệ thống Quản trị Học tập (LMS - Learning Management System,

sẽ đề cập ở phần sau) Ở giữa LMS và nội dung đào tạo, người quản trị hệ thống có thể theo dõi quá trình học tập và kết quả của từng học viên E-learning có các ưu điểm sau:

ƒ Tham gia khoá đào tạo từ Internet, sử dụng trình duyệt Web

ƒ Cập nhật và phát tán nội dung tức thời

ƒ Hỗ trợ tự học đến mức tối đa

ƒ Có thể đo lường được kết quả học tập dễ hơn bất kỳ phương pháp đào

tạo nào khác

ƒ Hỗ trợ cho cách đào tạo truyền thống

ƒ Tiết kiệm thời gian

ƒ Tạo môi trường đào tạo hấp dẫn nhờ tính tương tác giữa người học và

bài học

Theo tổ chức Advanced Distributed Learning, thì e-learning có thể làm giảm chi phí đào tạo đến 60%, giảm thời gian giảng dạy/hướng dẫn đến 40%, và tăng hiệu quả giảng dạy/hướng dẫn đến 30% khi so sánh với các khoá học truyền thống do giảng viên/người hướng dẫn trực tiếp thực hiện E-Learning có thể được thực hiện như một hình thức đào tạo từ xa sử dụng Internet, hoặc như một hình thức đào tạo tập trung sử dụng mạng máy tính cục bộ Ngoài các ưu điểm liệt kê ở trên, tuỳ vào môi trường áp dụng, e-Learning cũng có các ưu điểm và nhược điểm truyền thống của phương thức đào tạo

Một số định nghĩa e-learning thông dụng:

o E-Learning là sử dụng các công nghệ Web và Internet trong học tập

(William Horton)

công nghệ thông tin và truyền thông ( Compare Infobase Inc)

quản lý sử dụng nhiều công cụ của công nghệ thông tin, truyền thông khác

nhau và được thực hiện ở mức cục bộ hay toàn cục ( MASIE Center)

o Việc học tập được truyền tải hoặc hỗ trợ qua công nghệ điện tử Việc truyền tải qua nhiều kĩ thuật khác nhau như Internet, TV, video tape, các hệ thống

giảng dạy thông minh, và việc đào tạo dựa trên máy tính ( CBT ) ( Sun Microsystems, Inc )

o Việc truyền tải các hoạt động, quá trình, và sự kiện đào tạo và học tập thông qua các phương tiện điện tử như Internet, intranet, extranet, CD-ROM, video

tape, DVD, TV, các thiết bị cá nhân ( e-learningsite)

o "Việc sử dụng công nghệ để tạo ra, đưa các dữ liệu có giá trị, thông tin, học tập và kiến thức với mục đích nâng cao hoạt động của tổ chức và phát triển

khả năng cá nhân." (Định nghĩa của Lance Dublin, hướng tới e-learning

trong doanh nghiệp)

Các kiểu trao đổi thông tin trong e-Learning:

Một - Một

Kiểu trao đổi này thường diễn ra giữa :

• Học viên với học viên

• Học viên với giáo viên

• Giáo viên với học viên

Một - Nhiều

Kiểu trao đổi này thường diễn ra giữa :

• Giáo viên với các học viên

• Học viên với các học viên khác

Nhiều - một

Kiểu trao đổi này thường diễn ra giữa :

• Các học viên với giáo viên

• Các học viên với một học viên

Nhiều - Nhiều

Kiểu trao đổi này thường diễn ra giữa :

• Các học viên với các học viên

• Các học viên với các học viên và giáo viên

Đặc điểm của e-Learning

Bảng dưới đây là đánh giá về ưu điểm của e-Learning (Các bảng sau đây lấy từ kết quả điều tra của E-Learning Magazine Con số nêu trong các bảng này là tỷ lệ phần trăm số cơ quan trả lời Có, trên tổng số đối tượng điều tra.) Kết quả điều tra cho thấy các cơ quan áp dụng e-Learning đánh giá cao khả năng cho phép học viên tự học và cho phép sử dụng mọi lúc mọi nơi E-Learning cũng được coi là giúp tiết kiệm chi phí đào tạo trong

cơ quan, nhất là các cơ quan chính phủ Các ưu điểm khác của e-Learning cũng được đánh giá với mức độ tương tự như nhau ở các cơ quan chính phủ và công ty

Bảng 1 Các ưu điểm của e-learning (điều tra của E-learning Magazine)

Hình 1 Ưu điểm của e-learning (điều tra của E-learning Magazine)

Tuy nhiên các trở ngại khi áp dụng e-Learning lại được nhìn nhận với một

số khác biệt Trừ trở ngại về cơ sở hạ tầng Internet, tính tương tác và văn hoá, các trở ngại khác được xếp hạng không giống nhau giữa ba loại cơ quan Đối với các cơ sở chuyên đào tạo, mức độ khó khăn khi đo lường Hiệu quả Đầu tư được coi là thấp, trong khi các công ty lại coi đây là một trong các khó khăn tương đối đáng kể khi áp dụng e-learning

Hình 2 Khó khăn khi thực hiện e-learning (điều tra của E-learning Magazine) Một hệ thống e-Learning có thể được mô hình hoá như sau:

Hình 3 Mô hình hệ thống e-Learning tổng quát

Phân loại e-Learning:

Người ta chia e-Learning ra làm các loại như sau:

- Các khóa học (Courses)

- Học không hình thức (Informal learning)

- Các cộng đồng (Communities)

- Quản trị tri thức (Knowledge management)

- Học trên mạng (Networked learning)

- Học theo công việc (EPSS)

Hình 4: Mô tả các loại hình eLearning Như vậy một hệ thống e-Learning hoạt động theo nguyên tắc: trung tâm phát triển e-Learning sẽ đề ra một số chương trình học tập với mục đích định trước Các giảng viên mạng được tập trung để biên soạn các giáo trình giảng dạy theo giáo án và theo đúng chuẩn thiết kế Nội dung một khóa học gồm nhiều module kiến thức riêng lẻ được sắp xếp theo thứ tự xác định, các bài học độc lập này được hiểu như các đối tượng học tập (Learning Object), dùng để phục vụ cho các khoá học với mục tiêu khác nhau Sau khi biên soạn, các bài học được lưu trữ trong kho chứa nội dung (Content Repository), cùng với nó là các tài liệu tham khảo khác liên quan đến nội dung bài học

Người nào muốn trở thành học viên của khoá học e-Learning phải qua một thủ tục đăng ký, xác nhận và được chấp nhận Các học viên truy cập vào chương trình học của mình thông qua một User và password, hệ thống e-Learning dựa vào User này sẽ tự động chuyển học viên đến môi trường giao tiếp riêng tương ứng với học viên đó (giao diện, lớp học, các bài học

có thể truy nhập, bảng điểm, hồ sơ,…) Thông qua một cơ cấu giao tiếp, học viên truy nhập đến các bài học, tài liệu tham khảo, bài kiểm tra… của mình trong kho chứa nội dung Trong quá trình học tập, học viên có thể

cộng tác với giáo viên hoặc các học viên khác thông qua e-mail, phòng chat, diễn đàn, lớp học ảo… để đạt được hiệu quả học tập tốt nhất Sau khi hoàn thành một lượng kiến thức nào đó học viên sẽ phải làm các bài kiểm tra (trực tuyến hoặc offline tại lớp học e-Learning) Kết quả học tập của các học viên trong khoá học được lưu trong kho chứa hồ sơ học viên cùng với toàn bộ hồ sơ của học viên đó Dựa theo kết quả học tập này hệ thống quyết định học viên đó có hoàn thành khoá học hay không, có đủ điều kiện lên lớp, nhận học bổng, bằng tốt nghiệp, … Sau khi kết thúc khoá học, User cùng hồ sơ của học viên có thể vẫn được lưu trong kho chứa hồ sơ học viên trong một khoảng thời gian nào đó, trong thời gian đó

“cựu” học viên vẫn có thể truy cập tới các bài học trong thư viện

Với e-Learning, việc học trở nên linh hoạt tối đa, các học viên có thể yên tâm giành thời gian cho công việc chính của mình, sau đó chủ động sắp xếp thời gian, địa điểm cho việc học Thêm vào đó, các học viên có thể tự xác định mục tiêu học tập của mình, lựa chọn các lĩnh vực kiến thức mình cần Việc đối thoại, thảo luận giữa học viên với nhau và với giáo viên trở nên rất dễ dàng với sự hỗ trợ của các công cụ giao tiếp như e-mail, phòng chat, diễn đàn (forum), hội thảo audio, video, phòng học ảo,… việc liên lạc, trao đổi thông tin, sinh viên, tài liệu giảng dạy giữa các trường đại học trên toàn thế giới cũng diễn ra dễ dàng hơn

Dưới đây là một số so sánh giữa mô hình giáo dục truyền thống và ứng dụng e-Learning:

Lớp học Phạm vi vật lý giới

hạn Không giới hạn Mọi lúc – mọi nơi

Nội dung PowerPoint Slides

Sách giáo trình Video

Cộng tác

Văn bản HTML đơn giản, audio, ảnh động, video, bộ giả lập, tài nguyên online hoặc bản in, cùng hợp tác và chia sẻ online

Sự cộng

tác Có thể bị tan rã Có thể sử dụng lại Không giới hạn

Sự cá

nhân hoá Chỉ có một cách để học Không gian và cách học quyết định bởi người sử dụng

Bảng 3 So sánh giữa hai mô hình học tập

Như vậy ta thấy những ưu điểm của e-Learning mà giáo dục truyền thống

không có được E-Learning mang lại những lợi ích thiết thực cho các cá nhân, cơ quan, doanh nghiệp E-Learning thực sự là một bước nhảy trong công nghệ giáo dục: từ thế hệ thứ nhất con người học qua sách báo, thư tín, sang thế hệ thứ hai khi việc học diễn ra qua hệ thống phát thanh, vô tuyến truyền hình, nhưng trong suốt thời gian đó việc tương tác giáo viên – học viên chủ yếu diễn ra một chiều, đến nay, thế hệ thứ ba – thời kỳ của e-Learning, với sự trợ giúp của các công cụ giao tiếp đa phương (phòng chat, lớp học ảo, hội nghị truyền hình,…) giáo viên và học viên trên toàn thế giới có thể “trực tiếp” liên lạc, thảo luận, trao đổi với nhau một cách cởi mở và dễ dàng hơn rất nhiều

2 Nghiên cứu các chuẩn e-learning

Vì sao phải xây dựng hệ thống e-Learning theo chuẩn?

Việc xây dưng hệ thống theo chuẩn cho phép thao tác giữa các thành phần trên các nền (platform) khác nhau Mỗi bộ phận hoàn thành nhiệm vụ của mình theo các cách khác nhau, trên các nền thiết bị khác nhau, nhưng do tất

cả đều thực hiện theo chuẩn do vậy các module sau đó có thể lắp ghép với nhau dễ dàng và hoạt động đồng bộ

Tiết kiệm được vốn đầu tư vào việc phát triển nội dung Các bài học một khi

đã thiết kế có thể dùng lại nhiều lần, dễ dàng thay đổi, cập nhật và tương thích với việc nâng cấp hệ thống, hay khi ta thay đổi các LMS (Learning Management System – Hệ thống quản lý giảng dạy) khác nhau

Cuối cùng, nếu các hệ thống e-Learning đều được thiết kế theo một chuẩn, việc trao đổi nội dung giữa các hệ thống quản trị e-Learning sẽ được thực hiện

dễ dàng, cả trong phạm vi khu vực lẫn trên toàn cầu

Dưới đây chỉ đề cập đến các chuẩn e-Learning liên quan là AICC, IMS và SCORM, các chuẩn đang được thừa nhận và áp dụng rộng rãi Các chuẩn này

có đặc thù chung là quy định khuôn dạng dữ liệu, và cách khai thác dữ liệu

I Chuẩn AICC

Sơ đồ dưới đây có thể dùng mô tả ngắn gọn Đặc tả AICC Giao tiếp trình duyệt-server có thể sử dụng phương thức HACP hoặc API Phương thức giao tiếp này, cộng với các File Cấu trúc Khoá học, là miêu tả đầy

đủ một khoá học theo chuẩn AICC

Hình 5 Mô tả đặc tả AICC

Lịch sử AICC

Ban đầu, chuẩn AICC dược thiết kế nhằm vào phương thức trao đổi file

dữ liệu Chính cấu trúc dữ liệu và phương thức trao đổi này làm cho cấu trúc dữ liệu khi sử dụng trên mạng máy tính trở nên đặc biệt Khi file dữ liệu được đưa đến học viên, người này sử dụng một chương trình chuyên dụng để đọc và hiển thị dữ liệu Chương trình này được cài đặt trên máy tính của người dùng trước khi người dùng sử dụng dữ liệu Tiến trình và kết quả học tập được lưu lại trong file dữ liệu, sau đó chuyển đến server để theo dõi và đánh giá

Khi mạng máy tính ra đời, việc truyền file dữ liệu đến server do chương trình chuyên dụng nói trên đảm nhận Quá trình truyền được thực hiện thông qua mạng máy tính

Khi Web ra đời, nhu cầu khai thác dữ liệu bằng trình duyệt cũng xuất hiện Các phương thức giao tiếp tiêu chuẩn giữa trình duyệt và server không hỗ trợ yêu cầu truyền file theo đặc tả nguyên thuỷ của AICC Vì thế người ta phải tìm cách gắn thêm vào trình duyệt một số bổ sung để nhận, đọc và gửi được dữ liệu

AICC quyết định bổ sung vào chuẩn của mình phương thức truyền file bằng trình duyệt: sử dụng phương thức posting của trình duyệt để gửi thông tin kiểu file đã đóng gói thích hợp

Phương thức giao tiếp server/client trong AICC

Chuẩn AICC quy định hai mô hình giao tiếp chính để tương tác với Web:

- Phương thức sử dụng giao thức HACP (HTTP AICC Communication

Protocol)

- Phương thức sử dụng API

Giao thức HACP (HTTP AICC Communication Protocol) quy định:

ƒ “File” là các thông tin được đóng gói dưới dạng kết quả của một form của trang Web, và post lên server

ƒ Khoá học có thể báo cáo kết quả cho server, hoặc yêu cầu thông tin

ƒ Để dịch được thông điệp của server, hoặc là trình duyệt phải làm tất

cả các thao tác gửi và nhận thông tin thông qua một Java applet, hoặc phải có một trình trung gian nằm trên giao tiếp giữa trình duyệt và server chịu trách nhiệm chuyển đổi các thông tin phản hồi của server thành dạng mà trình duyệt hiểu được Trình trung gian này có thể làm bằng JavaScript

Phương thức giao tiếp trình duyệt/server sử dụng API có đặc điểm sau:

ƒ Khi người sử dụng truy xuất một khoá học, nội dung khoá học chỉ giao tiếp với parent frame trong trang Web

ƒ Các hàm chức năng cần thiết để đọc/gửi/dịch nội dung được định nghĩa trong parent frame

ƒ Khoá học có thể lấy thông tin trực tiếp từ parent frame

ƒ Parent frame giao tiếp với server

ƒ Giao thức để parent frame giao tiếp với server không được định nghĩa trước Điều này có nghĩa là mọi giao thức đều có thể dùng được, kể cả HACP

ƒ Thông thường, parent frame sử dụng một Java applet để thực hiện giao tiếp

ƒ Khi một khoá học bắt đầu, parent frame sẽ lấy tất cả các thông tin

về môi trường hoạt động (bao gồm cả các thông tin về tiến trình và kết quả học tập trước đó từ server)

Điểm khác giữa hai phương thức giao tiếp HACP và phương thức giao tiếp API là:

• Dạng thông tin phản hồi từ server về trình duyệt, theo phương thức

API, không nhất thiết thông tin này phải ở dạng plain/text; nó có thể ở dạng khác (ví dụ XML)

• Số trang Web hiển thị (phương thức giao tiếp HACP chỉ có 1 trang,

trong khi phương thức giao tiếp API có ít nhất 2 trang gồm một parent frame và một child frame) Điều này có nghĩa là: theo phương thức giao tiếp HACP mỗi lần trình duyệt nạp một trang nội dung mới,

nó cũng nạp lại Java applet và/hoặc JavaScript Theo phương thức giao tiếp API, mỗi lần trình duyệt nạp một trang nội dung mới, nó chỉ lấy nội dung từ server mà không cần khởi tạo lại Java applet và JavaScript nếu có

Nhược điểm của AICC

Vì AICC chỉ là một trong nhiều uỷ ban của hiệp hội Công nghiệp Hàng không Hoa Kỳ, nên đặc tả chuẩn AICC không quy định được chi tiết phương cách thực hiện hệ thống mà tự giới hạn ở những yêu cầu chung nhất Vì thế nó có một số nhược điểm như sau:

9 Mỗi khi kết quả học tập của một học viên được gửi lên server, nó sẽ ghi đè lên kết quả trước đó lưu trong LMS Điều ấy có nghĩa là mỗi khi bắt đầu một phiên làm việc, trình duyệt phải lấy toàn bộ các kết quả từ trước, xử lý nó, và sau đó lại gửi lại cho server Như thế trình duyệt phải làm quá nhiều việc mà lẽ ra server làm thì sẽ có hiệu quả hơn (vì trình duyệt không lưu lại được thông tin, trong khi server có thể xử lý thông tin ấy rất dễ dàng nhờ cơ sở dữ liệu)

9 Phần lớn các LMS theo chuẩn AICC chỉ hỗ trợ phần lõi của dữ liệu Điều đó có nghĩa là với các LMS này, không thể lấy được kết quả của một số câu hỏi kiểm tra cụ thể nào đó, mà chỉ có thể lấy được tổng điểm của bài kiểm tra

9 Khi áp dụng phương thức sử dụng giao thức HACP, trình duyệt không thể hiểu được giao tiếp giữa server đến trình chuyên dụng nếu không có Java applet hoặc một loại plugin nào khác Một số plugin hiện hành lại làm công việc diễn dịch này theo các chuẩn AICC không cập nhật, nghĩa là không phải lúc nào cũng làm việc được với mọi LMS hỗ trợ AICC Ngược lại, một số LMS tự xưng là tương thích AICC cũng chỉ hỗ trợ các chuẩn AICC cũ, nghĩa là không làm việc với các plugin phiên bản mới

9 Về mặt kỹ thuật, khái niệm “tương thích AICC” không có ý nghĩa, vì:

o Nhiều khoá học tự xưng là tương thích lại không bao gồm các bài kiểm tra, nghĩa là thực ra không cần đến giao tiếp giữa bài học

và server

o Theo ràng buộc của AICC, một LMS được coi là tương thích AICC

là một LMS được một bên tư vấn độc lập chứng nhận rằng đã được thực hiện theo đặc tả riêng của LMS đó, với cấu trúc khoá học riêng (các trường của file cấu trúc khoá học không quy định bắt buộc dạng dữ liệu) Vì thế hai LMS tương thích AICC không phải bao giờ cũng tương thích với nhau

o Các Mức AICC chỉ liên quan đến các file cấu trúc khoá học, mà không liên quan gì đến khối lượng thông tin hay chất lượng thông tin truyền đi giữa trình duyệt và server

II Chuẩn IMS

Chuẩn IMS do tổ chức IEEE LTSC đưa ra Đặc tả IMS phiên bản 1.1 mô tả cách đóng gói dữ liệu Nó không bao gồm các mô tả về phương thức trao đổi thông tin giữa server và trình duyệt

Để mô tả một khoá học, IMS phiên bản 1.1 quy định các file sau đây là file

mô tả khoá học:

- Manifest: Là danh sách các file tạo nên khoá học

- Manifest cũng chứa mô tả cho từng “tài nguyên”

- Một “tài nguyên” có thể là hình ảnh, trang HTML, một chương trong

giáo trình, hoặc toàn bộ một giáo trình

Nội dung manifest được định dạng theo đặc tả của XML

Cấu trúc của manifest bao gồm các phần:

- Metadata: Mô tả định dạng của manifest

- Organization: bao gồm cấu trúc của khoá học, và trỏ đến các tài

nguyên của khoá học

- Danh sách các tài nguyên: Bao gồm vị trí của từng tài nguyên, mô tả

của từng tài nguyên, và kiểu dữ liệu của từng tài nguyên

IMS hiện đang là chuẩn được sử dụng rộng rãi để đóng gói nội dung khoá học, vì hai lý do:

- IMS sử dụng XML, do đó có tính mềm dẻo rất cao

- Khi sử dụng trong môi trường Internet, thực tế sẽ không có bất kỳ giới

hạn nào đối với nội dung của một khoá học Người soạn giáo trình thậm chí không cần viết ra một dòng nội dung nào cả, mà chỉ cần tìm được các nội dung thích hợp từ Internet, rồi soạn một manifest cho khoá học của mình Cũng nhờ đó, việc trao đổi nội dung giữa các cơ sở

đào tạo không còn yêu cầu những lượng dữ liệu khổng lồ và khó cập nhật nữa; hai cơ sở đào tạo khi trao đổi giáo trình chỉ cần trao đổi các manifest là đủ

Để sử dụng nội dung theo đặc tả IMS, có thể dùng một LMS hỗ trợ IMS (ví

dụ một LMS xây dựng theo SCORM), hoặc dùng các công cụ độc lập kiểu như Microsoft LRN…

III Chuẩn SCORM

Là một sáng kiến của chính phủ Hoa Kỳ, SCORM do ADL (thành lập năm 1997) đưa ra từ kết quả nghiên cứu của hai phòng thí nghiệm: Một thuộc

về trường đại học Wisconsin, một thuộc về quân đội Hoa Kỳ

SCORM là viết tắt của cụm từ “Sharable Content Object Reference Model”,

có nghĩa là “Mô hình tham khảo đối tượng nội dung chia sẻ được”

Chuẩn SCORM là tập các chuẩn và các đặc tả được điều chỉnh từ nhiều nguồn để cung cấp một bộ thông minh các khả năng học trực tuyến mà cho phép các khả năng tương tác bên trong, truy cập và tái sử dụng nội dung học trên Web

Đó là một mô hình phần mềm định nghĩa ra mối quan hệ lẫn nhau giữa các thành phần khoá học, các mô hình dữ liệu, các giao thức, coi chúng như các “đối tượng nội dung” có thể chia sẻ được giữa các hệ thống được xây dựng theo cùng một mô hình như nhau

Ý tưởng để đưa ra SCORM là nội dung có thể sử dụng lại được: Có thể lấy được tài nguyên từ nhiều khoá học khác nhau, và nội dung lấy được này

do server gộp chung lại trong khi chuyển đến người dùng Điều này cũng tương tự như một cuốn sách được tạo nên từ nhiều bài báo của nhiều tờ báo khác nhau, đem đóng lại với nhau

SCORM là một bộ khung dựa trên XML được dùng để định nghĩa và truy cập thông tin các đối tượng học (learning object), mục đích của nó là chia

sẻ các đối tượng này một cách dễ dàng giữa các hệ thống quản lý học khác nhau (LMS – Learning Management System, sẽ được đề cập ở phần nghiên cứu sau)

SCORM được thiết kế nhằm để di chuyển nội dung khóa học và thông tin liên quan (vd: các bảng ghi về sinh viên) từ nơi (platform) này sang nơi khác, chuyển nội dung khóa học thành các đối tượng chuẩn hóa có thể tái

sử dụng trong các khóa học khác nhau, và cho phép bất kỳ LMS nào tìm ra nội dung khóa học hữu ích từ các hệ thống quản trị khác

Chuẩn SCORM tập hợp trong nó nhiều tiêu chuẩn kỹ thuật công nghiệp

của các tổ chức khác nhau như AICC, IMS, IEEE, ARIADNE, ADL,…

Đặc tả SCORM theo ý kiến nhóm ADL (Advanced Distributed Learning), định nghĩa:

- Các phương tiện dựa theo XML mô tả các cấu trúc khóa học

- API (Application Programming Interface)

- Mô hình dữ liệu từ nội dung đến LMS

- Đặc tả nội dung,

- Đặc tả các bảng siêu dữ liệu cho tất cả các thành phần của hệ thống

Cơ cấu giao tiếp giữa trình duyệt và server dựa trên chuẩn AICC API nhờ

đó người xây dựng LMS có thể tự chọn phương thức thực hiện giao tiếp giữa trình duyệt và server Nó cũng bắt người xây dựng LMS phải sử dụng parent frame để gọi hàm API

Trong SCORM, một số thủ tục gọi hàm quy định trong AICC bị thay đổi đôi chút Dữ liệu “thừa” của AICC, ví dụ như đường dẫn, bị bỏ đi không dùng nữa

Các file mô tả khoá học sử dụng đặc tả IMS phiên bản 1.1 Như thế, các file này tránh được cấu trúc ngặt nghèo như trong AICC, và chứa được nhiều thông tin hơn về chính chúng Trong đặc tả 1.1 trở đi, SCORM cũng

đề nghị lưu trữ toàn bộ nội dung khoá học dưới dạng file nén ZIP

Để hỗ trợ người phát triển LMS theo SCORM, ADL cung cấp một LMS đơn giản có tên là ADL Sample Runtime Environment LMS này sử dụng Web server Apache Tomcat Các giao tiếp API giữa trình duyệt và server được thực hiện bằng Java applet

ADL Sample Runtime Environment cũng hỗ trợ khai thác khoá học được nén dưới dạng ZIP

Chuẩn SCORM cung cấp cho hệ thống các tính năng sau:

- Khả năng truy cập được: nội dung có thể được chỉ ra và xác định vị trí

khi cần thiết

- Thao tác giữa các phần: nội dung sẽ hoạt động trong nhiều trình ứng

dụng, môi trường và các cấu hình phần mềm / phần cứng khác nhau mà không chịu ảnh hưởng bởi các công cụ và platform được dùng để tạo lập

- Khả năng tái sử dụng: nội dung tuỳ thuộc vào bối cảnh học tập và có

thể được sử dụng cho nhiều người học với mục đích, thời gian khác nhau

- Tính lâu bền: nội dung không đòi hỏi sự thay đổi, sửa chữa để hoạt

động khi cải tiến hệ thống, hay phải thay thế hoặc nâng cấp các hệ thống phần mềm

SCORM chuẩn hoá những nội dung nào?

• Đóng gói – Packaging: các đối tượng nội dung học tập được đóng trong

các “thùng chứa” và di chuyển qua chỗ này chỗ khác, việc đóng gói cho phép các đối tượng được trao đổi giữa các hệ thống khác nhau

• Siêu dữ liệu – Metadata: hay là LOM – Learning Object Metadata, đó là

các dữ liệu mô tả dữ liệu: ở đây là dữ liệu mô tả các đối tượng nội dung Metadata dùng để chia sẻ các thông tin mô tả bản chất và mục đích của một đối tượng nội dung, do đó thông tin metadata này có thể được phục vụ cho nhiều mục đích: phân loại, tìm kiếm, kiểm tra các yêu cầu kỹ thuật…

• Giao tiếp: Hướng dẫn việc liên lạc, theo dõi nội dung trong môi trường

Web

• Sắp thứ tự: Định nghĩa một phương thức trình bày hoạt động định trước

của một chương trình học thực tế, ví dụ như một LMS có thể sắp xếp các thao tác học tập riêng rẽ theo một cách cố định

Các điểm quan trọng cần lưu ý trong chuẩn SCORM:

• Chuẩn SCORM cần được chuẩn hóa cách khởi đầu và lưu vết các kinh nghiệm học có hướng và nó cần định nghĩa xu hướng hành vi và tính logic trong các kinh nghiệm học phức tạp, để từ đó có thể tái sử dụng,

di chuyển, tìm kiếm, tái hiện ngữ cảnh nội dung

• Chuẩn SCORM cho phép các kinh nghiệm học có hướng phức hợp được

thực hiện trên nội dung web đơn giản

• Việc đóng gói sẽ định nghĩa cách học nội dung theo tất cả các kiểu có thể trao đổi giữa các hệ thống theo một dạng chuẩn Việc đóng gói là nén tất cả các tập tin liên quan và phần mô tả XML định nghĩa tất cả các nội dung và các mối quan hệ thành một dạng có thể truyền tải trên mạng

• Phần tổ chức gói là một bản kế hoạch chi tiết thiết kế một kinh nghiệm học cụ thể Nó thể hiện được định hướng khi tạo ra kinh nghiệm học

• Mô hình dữ liệu chuẩn hóa cách các hệ thống LMS lưu vết các học viên

• Việc sắp xếp là cần thiết để mô tả các hành vi phức tạp trong các kinh nghiệm học theo một dạng chuẩn

• Chuẩn SCORM giới thiệu và quy định những chuẩn của mình về việc xây dựng hệ thống e-Learning gồm 3 phần:

- Mô hình tập kết nội dung (Content Aggregation Model): cách đặt nội

dung học đi chung với nhau để có thể di chuyển và tái sử dụng

- Môi trường thực thi (Run Time Environment): lấy nội dung như thế

nào, lưu vết và phản hồi quá trình học của học viên

- Sắp thứ tự và dẫn đường (Sequencing and Navigation)

Bây giờ ta hảy xem xét mô hình khái quát của một Hệ quản trị học tập (Learning Management System – LMS) theo chuẩn SCORM:

Hình 6 Mô hình hệ thống quản trị học tập chuẩn SCORM

Mô hình tập kết nội dung – Content Aggregation Model

Các thành phần trong mô hình nội dung của SCORM

Asset

Là hình thái cơ bản nhất của tài nguyên học tập Các Asset là các tài liệu điện tử như text, hình ảnh, âm thanh, các bài kiểm tra hoặc bất kỳ thành phần dữ liệu nào khác có thể diễn tả bởi các trình duyệt Web tới người học Nhiều Asset có thể tập hợp để xây dựng nên các Asset khác Trong một số trường hợp, các Asset có thể được sử dụng như một thành phần của việc học thực tế

Hình 7 Ví dụ về Asset Sharable Content Object – SCO

Một SCO là tập hợp của một hay nhiều Asset để thể hiện một tài nguyên học tập riêng lẻ có khả năng phát hành SCO đại diện cho một đơn vị tài nguyên học tập ở mức thấp nhất có thể theo vết bởi một LMS sử dụng SCORM Run-Time Environment Data Model, SCO giao tiếp với một LMS bởi API – Application Program Interface, đây là khác biệt duy nhất giữa SCO

và Asset

Để có thể tái sử dụng, một SCO phải độc lập với ngữ cảnh học tập của nó Như vậy, một SCO có thể được dùng lại trong các chương trình đào tạo khác nhau để thực thi các mục đích học tập khác nhau Ngoài ra, một Activity (sẽ xét sau) có thể tập hợp nhiều tài nguyên SCO (hoặc / và tài nguyên Asset) để tạo nên một đơn vị giảng dạy đào tạo cấp cao hơn để thực thi các mục tiêu đào tạo ở mức cao hơn

Hình 8 Đối tượng nội dung chia sẻ - SCO Một SCO phải có khả năng định vị và giao tiếp được với LMS thông qua tiếp hợp API, vấn đề này sẽ xét kỹ hơn ở phần sau

Một SCO được thiết kế tuân thủ các yêu cầu của SCORM RTE mang lại những lợi ích:

9 Mọi LMS hỗ trợ SCORM RTE có thể chạy và theo vết các SCO, không quan tâm đến việc ai đã tạo ra chúng

9 Mọi LMS hỗ trợ SCORM RTE có thể theo vết bất kỳ SCO nào và biết được khi nào nó bắt đầu và khi nào nó kết thúc

9 Mọi LMS hỗ trợ SCORM RTE đều có thể chạy bất kỳ SCO nào theo cùng một cách giống nhau

Như vậy, xét về bản chất cả Asset và SCO đều là các đơn vị giảng dạy cơ bản, độc lập về nội dung và có khả năng trao đổi giữa các khóa học và các

hệ thống quản lý khác nhau Ví dụ một bài học làm món bít-tết gồm các module thái thịt, đập thịt, rán thịt Các module này có thể được giảng dạy như các bài học riêng biệt, hay module thái thịt, đập thịt có thể được dùng cùng một số module khác trong khóa học làm món thịt tẩm bột rán Trong

ví dụ này các module chính là các tài nguyên học tập Asset hoặc SCO Điểm khác biệt duy nhất giữa SCO và Asset là ở chỗ trong mô hình SCORM, chỉ SCO mới có khả năng giao tiếp với hệ quản trị LMS

Content Organization – Tổ chức nội dung

Content Organzation là một sơ đồ biểu diễn kế hoạch sử dụng các nội dung thông qua các khối bài giảng có cấu trúc (hay còn gọi là Activity – hoạt động) Sơ đồ này chỉ ra mối liên hệ giữa các Activity

Các Activity có mặt trong Content Organization có thể chứa các Activity khác (sub – Activity), và các Activity con này cũng có thể bản thân nó bao gồm các Activity khác nữa Không có giới hạn nào về số lượng lồng nhau như vậy của các Activity, ví dụ như trong nội dung bài học ta có thể có một mô hình phân cấp gồm môn học, chương, bài,…) Các Activity không chứa các Activity khác – gọi là các Activity lá – sẽ có một tài nguyên học tập tương ứng (SCO hoặc Asset) dùng để thi hành hoạt động Các Activity chứa các Activity khác gọi là các Cluster

Hình 9 Tổ chức nội dung Trong SCORM, việc sắp thứ tự chỉ được áp dụng với các Activity Thứ tự định trước của các Activity được định nghĩa như một phần của Content Organization, bằng cách cấu trúc các Activity trong mối quan hệ lẫn nhau

và gán thông tin về thứ tự tương ứng cho mỗi Activity, các thông tin này là độc lập với các tài nguyên học tập kết hợp với các Activity LMS chịu trách nhiệm dịch thông tin về thứ tự được mô tả bởi Content Organization và bắt

các Activity hoạt động lần lượt, điều khiển được thứ tự các tài nguyên học tập trong khi chạy chương trình Đây là một khái niệm quan trọng bởi vì việc tái sử dụng các tài nguyên học tập sẽ bị giới hạn nếu các tài nguyên này bị gắn với các thông tin về thứ tự, giả dụ một nguồn tài nguyên chứa một liên kết cứng tới một nguồn tài nguyên khác, khi đó nó không thể được sử dụng trong một khoá học khác nếu khoá học đó không chấp nhận nguồn tài nguyên kia Tính tái sử dụng của một tài nguyên học tập phụ thuộc vào khả năng tồn tại độc lập của nó

Tuy nhiên, SCORM cũng công nhận trường hợp một số tài nguyên học tập

có thể chứa những quan hệ logic bên trong nó, ví như một nguồn tài nguyên nào đó có thể rẽ nhánh trong bản thân nó tuỳ thuộc vào sự tương tác với người dùng Các nhánh rẽ này là khép kín, liên quan đến một nguồn tài nguyên độc lập và không phải lúc nào cũng hiển thị với LMS Một điều quan trọng, các nhánh rẽ bên trong không được phép tham chiếu đến các nguồn tài nguyên bên ngoài, có thể hoặc không có mặt trong các Content Organization khác Đây là một khái niệm quan trọng mà người phát triển nội dung phải chú ý khi quyết định những nguồn tài nguyên nào

sẽ được sử dụng và chúng sẽ được tập hợp ra sao

Các thành phần Meta-data của SCORM

Các thành phần trong mô hình nội dung (SCO, Asset, Activity, Tổ chức nội dung) được nghiên cứu như các đối tượng, chúng đều được xây dựng với thành phần siêu dữ liệu, gọi là LOM (Learning Object Meta-data – Siêu dữ liệu đối tượng học tập), các siêu dữ liệu nhằm mục đích mô tả đối tượng, giúp cho việc định danh, phân loại, tìm kiếm, tra khảo, trao đổi, tái sử dụng các đối tượng đó

Cơ chế gắn các thành phần của mô hình nội dung với các hồ sơ Meta-data tương ứng được thực hiện bởi Content Package – Gói nội dung – của SCORM Hiện có 5 vị trí mà Meta-data có thể được áp dụng trong gói nội dung:

• Manifest (Bản kê): Meta-data ở mức bản kê mô tả gói nội dung như

một tổng thể Đó có thể là một khoá học, một bài học, hay bất kỳ một khối cấu trúc có tổ chức nào khác Meta-data đặt ở mức Manifest gọi là SCORM Content Aggregation Meta-data

• Organization (Tổ chức): Meta-data ở mức tổ chức mô tả tổ chức nội

dung như một tổng thể Đó có thể là một khoá học, một bài học hay bất

kỳ một khối cấu trúc có tổ chức nào khác Meta-data đặt ở mức tổ chức gọi là SCORM Content Organization Meta-data

• Item (Mục): Meta-data ở mức Item mô tả một cấu trúc sắp xếp lồng

nhau của các Activity theo kiểu thích ứng ngữ cảnh Khi liên kết với một Item, định nghĩa Activity Meta-data của SCORM phải được sử dụng

• Resource (Tài nguyên): Meta-data ở mức tài nguyên mô tả một

nguồn SCO hoặc nguồn Asset theo kiểu thích ững ngữ cảnh Meta-data này được phân định bởi các định nghĩa của SCORM về SCO Meta-datahoặc Asset Meta-data (được xác định bởi loại tài nguyên – thuộc tính adlcp:scormType)

• File (Tệp): Meta-data ở mức tệp mô tả một Asset theo kiểu thích ứng

ngữ cảnh Meta-data loại này được phân định bởi định nghĩa Asset Meta-data của SCORM

Đóng gói nội dung – Content Packaging

Mục đích của gói nội dung là cung cấp một phương thức chuẩn hoá việc trao đổi một hoặc một nhóm nội đối tượng dung giữa các LMS khác nhau, các công cụ phát triển và các kho chứa nội dung Gói nội dung cũng cung cấp một vùng để mô tả cấu trúc (hay tổ chức) và hoạt động định trước của một nhóm các nội dung học tập

Các gói nội dung SCORM áp dụng hoàn toàn chuẩn đóng gói IMS ngoài ra còn cung cấp các yêu cầu rõ ràng và hướng dẫn áp dụng cho việc đóng gói các Asset, SCO và tổ chức nội dung (Content Organization)

Các thành phần của gói nội dung

Một gói nội dung bao gồm hai thành phần chính:

• Một tài liệu XML đặc biệt mô tả cấu trúc nội dung và các tài nguyên tương ứng của gói đó – gọi là manifest file (bản kê)

(imsmanifest.xml) Một manifest – bản kê – phải có mặt trong phần

đầu của gói nội dung

• Các file vật lý tạo nên nội dung của gói

Gói: Một gói đại diện cho một đơn vị học tập, đó có thể là một phần của một khoá học có khả năng phân phát độc lập, như một bài học hoàn chỉnh hay một tập hợp các bài học Khi một gói đến được đích, gói đó phải có khả năng tự cho phép nó phân tách ra hoặc tập hợp lại Một gói phải có khả năng tồn tại độc lập, nghĩa là nó phải mang đủ thông tin cần thiết để

sử dụng các nội dung đã đóng gói cho việc học sau khi gói đó được mở

Hình 10 Mô hình gói nội dung lý thuyết Manifest: Manifest là một tài liệu XML chứa một cấu trúc các kê khai về nội dung của một gói Nếu một gói nội dung được dự kiến chuyển đến một người dùng cuối, thì bản manifest cũng chứa nội dung về cách tổ chức nội dung

Phạm vi của manifest có thể thay đổi Nó có thể mô tả một học phần nào

đó có khả năng tồn tại độc lập bên ngoài ngữ cảnh của cả khoá học (như một “đối tượng giảng dạy”), hoặc mô tả một khoá học trọn vẹn, một tập hợp các bài học, hay chỉ là một nhóm nội dung được chuyển từ một hệ thống này đến một hệ thống khác Khi đóng gói một tập các khoá học, gói nội dung đó phải được phân tách ra khi hệ thống LMS hoạt động để cung cấp cho học viên Việc phân tách gói nằm ngoài phạm vi của SCORM Hiện không có một thoả thuận hay tiêu chuẩn nào về cách xuất bản một gói rất lớn hay rất phức tạp trong một LMS thực, vì lý do các hệ thống LMS và các kho chứa khác nhau sử dụng các phương pháp miêu tả hay lưu trữ nội dung học tập khác nhau để phân phát đến học viên

Quy ước chung là một gói luôn luôn chứa một Manifest mức trên cùng mô

tả về gói Manifest mức trên này có thể chứa một hoặc nhiều Manifest con, một Manifest con mô tả nội dung trong phạm vi Manifest đó, như một “bài học”, “đối tượng giảng dạy”,…

File trao đổi gói (Package Interchange File – PIF): File trao đổi gói PIF là

sự gắn kết các thành phần của gói nội dung dưới dạng một tệp lưu trữ

được nén PIF chứa file imsmanifest.xml, tất cả các file điều khiển và

tham chiếu tài nguyên trong gói nội dung SCORM khuyến cáo rằng các gói nội dung nên được tạo như các PIF PIF cung cấp một định dạng phân phát Web ngắn gọn có thể được dùng để vận chuyển các gói nội dung giữa các hệ thống Nếu một PIF được dùng để đại diện cho gói nội dung, SCORM yêu cầu PIF đó phải tương thích với chuẩn RFC 1951 Ngoài ra, SCORM còn yêu cầu định dạng lưu trữ là PKZip v2.04g (.zip) File zip này tương thích với chuẩn RFC 1951

Môi trường thực thi – Run-Time Environment (RTE)

Phần này giới thiệu về mô hình thời gian chạy của SCORM, trình bày chi tiết những yêu cầu cho việc phát hành các đối tượng nội dung (SCO hoặc Asset), thiết lập liên lạc giữa các LMS và các SCO, quản lý và theo dõi thông tin giao tiếp giữa các SCO và LMS Xin nhắc lại là trong SCORM, các đối tượng nội dung gồm có:

• Các đối tượng nội dung chia sử (SCO), liên lạc với LMS trong thời gian chạy

• Asset, không liên lạc với LMS trong thời gian chạy

Hai mục tiêu của SCORM là các đối tượng nội dung có thể tái sử dụng và hoạt động được giữa nhiều LMS Để thực hiện được điều đó, phần này trình bày một sự chuẩn hoá các nội dung sau:

• Cách phát hành và quản lý các đối tượng nội dung

• Cơ chế liên lạc giữa các đối tượng và các LMS

• Một mô hình dữ liệu giúp theo dõi người học với các đối tượng nội dung

Các đối tượng liên lạc theo một phương thức đã chuẩn hoá như vậy có thể được trao đổi giữa các LMS khác nhau mà không cần sửa đổi gì; điều này tăng khả năng cơ động và tính lâu bền của các đối tượng, từ đó giảm chi phí phát triển, cài đặt và bảo trì

Như miêu tả trong hình dưới đây, có ba nhân tố của RTE là Phát hành (Launch), Giao diện chương trình ứng dụng (Application Programming Interface – API) và Mô hình dữ liệu (Data Model)

Giải thích sơ đồ: LMS thuộc bên quản lý hệ thống e-Learning có nhiệm vụ điều khiền quá trình học tập của học viên Học viên tham gia học tập bằng một trình duyệt Web, họ không liên lạc trực tiếp với LMS để yêu cầu các nội dung học tập, việc này được thực hiện bởi các SCO: SCO dùng giao diện API liên lạc với LMS, thông báo cho LMS biết yêu cầu của học viên, sau đó LMS sẽ phát các đối tượng học tập (Activity, SCO, Asset) theo yêu cầu

Hình 11 Môi trường thực thi của SCORM

Quản lý môi trường thực thi

Trong khi học viên tương tác với các đối tượng nội dung (trong thời gian chạy), LMS đánh giá hoạt động của học viên và dẫn đường cho các yêu cầu Khi LMS xác định được một Activity cần cấp phát cho người học, hoạt động đó được gắn với một đối tượng nội dung (SCO hoặc Asset) kết hợp với nó Sau đó LMS sẽ phát đối tượng và gửi nó tới người học

Một mô hình phát hành chung hướng tới việc cung cấp các đối tượng nội dung chạy bởi Web dưới dạng các SCO và Asset Mô hình này tạo nên tính đồng nhất của hoạt động một đối tượng giữa các LMS khác nhau Trong trường hợp này, thuật ngữ “LMS” dùng để chỉ bất kỳ hệ thống nào hỗ trợ phát hành các đối tượng nội dung

Mô hình trục thời gian RTE (RunTime Environment Temporal Model)

Một học viên được ấn định với một đối tượng nội dung ngay khi một Activity với đối tượng nội dung tương ứng (SCO hoặc Asset) được xác định, cấp phát và đối tượng được phát hành tới trình duyệt của học viên Một số nhân tố quan trọng cần định nghĩa giúp theo vết học viên trong thực tế học tập Các thuật ngữ sau được định nghĩa bởi chuẩn IEEE 1484.11.1:

- Truy cập người học (Learner Attempt): Là quá trình người học hoàn thành các yêu cầu của một hoạt động (gắn với đối tượng nội dung)

được cấp phát Một phiên truy cập có thể kéo dài (hoặc tạm hoãn) qua một hoặc nhiều phiên làm việc của học viên và có thể bị tạm hoãn giữa các phiên Ví dụ một học viên truy cập đến một SCO bài tập, nhưng trong một lần học viên đó chưa hoàn thành ngay mà cần đến một (hoặc nhiều) lần đăng nhập khác vào hệ thống, phiên truy cập là thời gian học viên đó hoàn thành SCO bài tập, bất kể phải đăng nhập bao nhiêu lần

- Phiên học (Learner Session): Một khoảng thời gian liên tục trong đó học viên truy cập tới một đối tượng nội dung

- Phiên giao tiếp (Communication Session): Một kết nối kích hoạt giữa một đối tượng nội dung và một API

- Phiên đăng nhập (Login Session ): Khoảng thời gian từ lúc một học viên bắt đầu một phiên làm việc với hệ thống (đã đăng nhập) tới khi học viên

đó kết thúc phiên làm việc (truy xuất)

Hình 12 Các quan hệ về thời gian đối với một SCO cụ thể Phát các đối tượng nội dung

Như ta đã biết, mô hình nội dung của SCORM gồm có các SCO, các Asset,

và các Tổ chức nội dung (Content Organization) Trong đó SCO và Asset là các thành phần định nghĩa có thể phát hành được Các yêu cầu phát hành khác nhau tuỳ thuộc vào từng loại đối tượng Tiến trình phát hành là cách chung cho các LMS phát các đối tượng tới trình duyệt Web của học viên Các thủ tục và trách nhiệm thiết lập liên lạc giữa các đối tượng phát hành

và LMS sẽ thay đổi tuỳ theo loại các đối tượng

LMS chịu trách nhiệm quản lý thứ tự các diễn biến học tập dựa trên các

hoạt động định trước và việc đánh giá thông tin về thứ tự được gán cho từng hoạt động (Activity) Việc trình diễn qua các hoạt động học tập trong lúc học thực tế có thể là tuần tự, không tuần tự, người dùng điều khiển hoặc thích ứng, tuỳ thuộc và thông tin thứ tự đã định và sự tương tác giữa người học với các đối tượng nội dung

LMS cũng chịu trách nhiệm xác định hoạt động học tập nào được cấp phát, dựa trên một hoạt động định hướng nào đó LMS có thể nhận biết hoạt động học tập tiếp theo trong chuỗi được định nghĩa trong cấu trúc nội dung, nhận biết một hoạt động học tập được học viên lựa chọn hoặc xác định hoạt động nào sẽ được cung cấp dựa trên hoạt động của học viên với các đối tượng trước đó (gọi là kiểu thích ứng) Mỗi hoạt động học tập được cung cấp luôn đi kèm với một đối tượng nội dung tương ứng, việc phát các đối tượng gắn với các hoạt động đã định thuộc trách nhiệm của LMS Trong lúc xác định đối tượng phát hành thích hợp, LMS dùng URL (Universal Resource Locator) được định nghĩa trong gói nội dung, để dẫn đường, hoặc thay thế đối tượng nội dung đang được hiển thị bằng đối tượng được tham chiếu Quá trình phát hành các đối tượng được thực hiện bởi giao thức truyền siêu văn bản (HyperText Transfer Protocol – HTTP) Phát các Asset

Đối với các đối tượng Asset, mô hình phát hành của SCORM chỉ yêu cầu LMS phát các Asset sử dụng giao thức HTTP Một Asset không liên lạc với LMS qua API và mô hình dữ liệu

Phát các SCO

Với các đối tượng SCO, SCORM yêu cầu một LMS đồng thời phát hành và theo vết mỗi SCO (với mỗi học viên) Một SCO đã được phát có thể tự nó thực hiện một API Instance để phát và theo vết các SCO cấp thấp hơn, khi

đó LMS không có trách nhiệm phải “biết tới” các SCO cấp thấp này Trong trường hợp đó SCO đã được LMS phát (SCO cấp cao) phải tự “dọn dẹp” (ví

dụ đóng các cửa sổ đã được mở để chạy các SCO cấp thấp) trước khi kết thúc phiên làm việc của nó

Hình 13 SCO và SCO cấp thấp Trong hình trên, SCO 1 được LMS phát hành, khi đó LMS chỉ biết được cách thực thi một phiên giao tiếp (Communication Session) với SCO 1 SCO

1 có một cơ cấu nào đó để phát tiếp SCO 1.1, SCO 1 cũng phải thực thi một hành động API Tất cả các liên lạc giữa SCO 1.1 và SCO 1 chỉ xảy ra giữa chúng với nhau SCO 1 có thể quyết định có hay không liên lạc với một dữ liệu khác bằng cách sử dụng tham chiếu của nó đến API cung cấp bởi LMS, ngược lại, SCO 1.1 không được phép liên lạc trực tiếp với LMS qua API cung cấp bởi LMS

Quá trình mang đi các đối tượng nội dung

Khi kết thúc một phiên học của học viên, đối tượng nội dung đang được học viên sử dụng sẽ bị mang đi và thay thế bằng đối tượng nội dung được xác định tiếp theo Thông thường, các đối tượng được mang đi là kết quả của các sự kiện dẫn hướng tạo ra bởi học viên hoặc hệ thống Sau khi đối tượng hiện thời bị mang đi, LMS cần những thông tin chính xác nhất về các tương tác của học viên với đối tượng để có những quyết định về thứ

tự được chính xác Nếu đối tượng bị mang đi là một Asset, LMS sẽ thao tác theo các tương tác của học viên, nếu đối tượng đó là một SCO, LMS trao đổi với SCO đó những thông tin chính xác hơn về các tương tác của học viên trong suốt phiên học tập vừa kết thúc LMS có trách nhiệm lưu thông tin qua liên lạc với một SCO trong quá trình thực thi, thông tin này có thể ảnh hưởng đến thành công việc đánh giá thứ tự

Trong một vài trường hợp, tác giả nội dung không muốn cho phép người học làm việc với SCO sau khi nó đã kết thúc (ví dụ các bài học chỉ được học một lần, các bài kiểm tra…), khi đó có các nguyên tắc riêng nhằm thực hiện việc này

Application Programming Interface – API