Hệ thống chia sẻ, xây dựng tài nguyên học liệu trực tuyến dựa trên mô hình học cộng tác

4 HỆ THỐNG XÂY DỰNG VÀ CHIA SẺ TÀI NGUYÊN HỌC LIỆU TRỰC TUYẾN DỰA TRÊN MÔ HÌNH HỌC CỘNG TÁC Hoàng Mạnh Tiến Khóa Cao học K19, ngành Công nghệ thông tin Tóm tắt Luận văn tốt nghiệp:

1

ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

HOÀNG MẠNH TIẾN

HỆ THỐNG CHIA SẺ, XÂY DỰNG TÀI NGUYÊN HỌC LIỆU TRỰC TUYẾN DỰA TRÊN

MÔ HÌNH HỌC CỘNG TÁC

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CAO HỌC HỆ CHÍNH QUY

Ngành: Công nghệ thông tin

HÀ NỘI - 2015

2

3

ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

HOÀNG MẠNH TIẾN

HỆ THỐNG CHIA SẺ, XÂY DỰNG TÀI NGUYÊN HỌC LIỆU TRỰC TUYẾN DỰA TRÊN

MÔ HÌNH HỌC CỘNG TÁC

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CAO HỌC HỆ CHÍNH QUY

Cán bộ hướng dẫn: Tiến sỹ Nguyễn Việt Anh

Ngành: Công nghệ thông tin

Chuyên ngành: Truyền dữ liệu và Mạng máy tính Mã số: 60.48.01.02

HÀ NỘI - 2015

4

HỆ THỐNG XÂY DỰNG VÀ CHIA SẺ TÀI NGUYÊN HỌC LIỆU TRỰC TUYẾN

DỰA TRÊN MÔ HÌNH HỌC CỘNG TÁC

Hoàng Mạnh Tiến

Khóa Cao học K19, ngành Công nghệ thông tin

Tóm tắt Luận văn tốt nghiệp:

Với việc phát triển của Internet trong thời đại hiện nay, tất cả mọi thông tin đều có thể được tìm kiếm một cách dễ dàng trên mạng mạng Internet Tuy nhiên, việc tìm kiếm thông tin học liệu trên mạng Internet đối với những người mới tìm hiểu về một vấn đề là tương đối khó khăn khi mà vốn từ khóa cũng như danh sách các địa chỉ website có uy tín về vấn đề đó là rất hạn hẹp với người mới Học liệu là đối tượng cần có sự chính xác cao nhưng người dùng mới lại không có vốn từ khóa đủ tốt để tìm kiếm, điều đó tạo ra khá nhiều rào cản trong việc học tập và nghiên cứu Vì thế, Luận văn tốt nghiệp tập trung nghiên cứu để xây dựng và chia sẻ tài nguyên học liệu trực tuyến để giải quyết vấn đề này Bên cạnh đó, nhằm đẩy cao tác dụng của việc chia

sẻ và nghiên cứu của người dùng, hệ thống sẽ được xây dựng trên mô hình Học cộng tác Mô hình học cộng tác sẽ khiến các học liệu trong hệ thống không chỉ đơn thuần là các tài liệu cơ bản như các hệ thống chia sẻ học liệu khác đang có Hệ thống hướng tới học liệu mang nội dung như những kinh nghiệm truyền lại từ người này sang người khác để đạt hiệu quả cao nhất trong việc học tập và nghiên cứu

Từ khóa: Học cộng tác, SCORM, Tài nguyên học liệu trực tuyến

5

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan những nội dung nghiên cứu trong Luận văn này là công trình nghiên cứu của bản thân

Tôi cam đoan không sao chép các tài liệu, công trình nghiên cứu của người khác

mà không chỉ rõ trong tài liệu tham khảo

Tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm trước lời cam đoan của mình !

Học viên

Hoàng Mạnh Tiến

6

Mục lục

Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt 9

Danh mục các bảng 10

Danh mục các hình vẽ: 11

Chương 1: Bài toán chia sẻ học liệu 14

1.1 Mục tiêu nghiên cứu 14

1.1.1 Đặt vấn đề 14

1.1.2 Mục tiêu nghiên cứu 18

1.1.3 Ý nghĩa Khoa học và Công nghệ của Luận văn 18

1.2 Khái niệm hệ thống chia sẻ học liệu 19

1.3 Các bài toán cần thiết cho bài toán chia sẻ học liệu 20

1.3.1 Đề xuất Định nghĩa học liệu 20

1.3.2 Lưu trữ và quản lý học liệu 21

1.3.3 Chia sẻ, sử dụng lại và đánh giá học liệu 22

Chương 2: SCORM 23

2.1 Khái niệm 23

2.2 Lịch sử phát triển 23

2.3 Sự cần thiết đối với bài toán 24

2.4 Cách triển khai 28

2.4.1 Phân tích bộ khung 28

2.4.2 Xây dựng bộ thư viện tạo SCORM 29

Chương 3: Phân tích thiết kế hệ thống 34

3.1 Định nghĩa đơn vị học liệu 34

7

3.2 Tạo học liệu 35

3.3 Lưu trữ và Tìm kiếm học liệu 37

3.4 Chia sẻ và Sử dụng lại học liệu 39

3.5 Đánh giá học liệu 42

Chương 4: Triển khai xây dựng Hệ thống chia sẻ học liệu và thực nghiệm 43

4.1 Triển khai 43

4.1.1 Lưu trữ học liệu 43

4.1.2 Tìm kiếm học liệu 43

4.1.3 Chia sẻ học liệu 44

4.1.4 Sử dụng lại học liệu 45

4.1.5 Đánh giá học liệu 45

4.2 Kiểm thử 46

Chương 5: Đánh giá và Kết luận 50

5.1 Đánh giá 50

5.1.1 Hiện tại hệ thống 50

5.1.2 Hướng phát triển trong tương lai 51

5.2 Kết luận 52

Phụ lục: 53

Cài đặt và khởi động: 53

Các “thành phần bên thứ ba” (third-party) được sử dụng: 53

Nội dung mặc định tệp ims_xml.xsd theo chuẩn SCORM 1.2 53

Nội dung mặc định tệp imscp_rootv1p1p2.xsd theo chuẩn SCORM 1.2 54

Mã thực thi chức năng Tìm kiếm học liệu 84

8

Mã thực thi chức năng Sao chép nội dung học liệu: 84

Mã thực thi chức năng Xóa nội dung 85

Mã thực thi chức năng Cập nhật thứ tự nội dung 85

Mã thực thi chức năng Đánh giá học liệu 86

Tài liệu tham khảo: 87

9

Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt

1 CMS (Content Management System) – Hệ thống quản trị nội dung số

2 LMS (Learning Management System) – Là hệ thống phục vụ việc quản trị, thống kê, theo dõi và truyền tải tài liệu học trực tuyến

3 SCORM (Sharable Content Object Reference Model) – Là chuẩn đóng gói tài liệu học trực tuyến theo mô hình XML

4 XML (Extensible Markup Language) – Là một ngôn ngữ đánh dấu để định nghĩa các luật đóng gói tài liệu có thể đọc được bởi cả máy tính lẫn con người

5 ADL – Đơn vị nghiên cứu của Mỹ, nơi đề xuất chuẩn SCORM

10

Danh mục các bảng

Bảng 1.1 So sánh tính năng các hệ thống học liệu hiện tại Bảng 1.2: So sánh giữa SCORM và AICC

Hình 2.4: Thư viện tạo SCORM

Hình 2.5: Đóng gói SCORM thành công

Hình 3.1: Cấu trúc học liệu

Hình 3.2: Tạo học liệu

Hình 3.3 Giao diện soạn thảo trực tuyến

Hình 3.4 Mô hình Cơ sở dữ liệu

Hình 3.5 Giao diện tìm kiếm học liệu

Hình 3.6 Luồng Sử dụng lại học liệu

Hình 3.7 Sử dụng lại

Hình 3.8 Giao diện chọn tài liệu để sử dụng lại nội dung

Hình 3.9 Điểm đánh giá

Hình 4.1 Giao diện đọc học liệu trực tuyến

Hình 4.2 Giao diện soạn thảo trực tuyến

Hình 4.3 Giao diện đọc tài liệu soạn thảo trực tuyến

Hình 4.4 Giao diện đọc tệp PDF

Hình 4.5 Giao diện đọc hình ảnh

13

LỜI MỞ ĐẦU

Lời đầu tiên tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trường Đại học Công Nghệ trong suốt bốn năm học vừa qua đã trang bị cho tôi nền tảng kiến thức quý báu, rất cần thiết cho việc hoàn thành Luận văn và làm việc sau này

Tôi muốn gửi lời cảm ơn sâu sắc tới TS Nguyễn Việt Anh trường Đại học Công Nghệ, thầy đã hết lòng chỉ bảo, giúp đỡ và tận tình hướng dẫn tôi trong quá trình thực hiện đề tài Luận văn này

Như chúng ta đã biết, hiện tại việc tìm kiếm thông tin học liệu trên mạng Internet

là vô cùng thông dùng Tuy nhiên, đối với người mới tìm hiểu về một vấn đề nào đó, sẽ rất khó khăn trong việc tìm kiếm một học liệu phù hợp và đáng tin cậy với khả năng do hạn chế về lượng từ khóa cũng như hạn chế về danh sách các trang web đáng tin cậy

Bên cạnh đó, việc học liệu thông thường chỉ là những tài liệu văn bản khiến cho việc tiếp cận người dùng bị hạn chế Hệ thống xây dựng mô hình học liệu ngoài văn bản

có thể hỗ trợ cả văn bản, video, âm thanh, tệp trình chiếu… để tăng khả năng tương tác với người dùng

Dựa trên mô hình học cộng tác, hệ thống sẽ được xây dựng để tạo một không gian

mở, nơi những người dùng được tự do chia sẻ kinh nghiệm thông qua việc xây dựng và chia sẻ những học liệu của bản thân, hoặc đóng gói lại những học liệu đã có theo một trình tự mà họ đã tìm hiểu để giúp những người học sau có thể tiếp cận một cách dễ dàng hơn với vấn đề cần nghiên cứu

Và để thực hiện bài toán, mô hình học liệu sẽ được xây dựng theo chuẩn SCORM 1.2, là chuẩn thông dụng nhất của các gói SCORM – mô hình học liệu chia sẻ được sử dụng rộng rãi trên thế giới được nghiên cứu bởi viện nghiên cứu ADL – Mỹ

14

Chương 1: Bài toán chia sẻ học liệu

1.1 Mục tiêu nghiên cứu

1.1.1 Đặt vấn đề

Với sự phát triển của mạng Internet, gần như tất cả máy tính cá nhân đều được kết nối với Internet Điểu này khiến cho việc tìm kiếm thông tin trên mạng Internet là điều thường xuyên, nếu không muốn nói là hàng ngày Tuy nhiên, đối với học liệu, vốn là những tài liệu cần sự chính xác, thì người dùng cần mất nhiều thời gian hơn để tìm kiếm cũng như kiểm chứng tính đúng đắn của học liệu Điều này gây khá nhiều khó khăn đối với những người dùng thiếu kinh nghiệm tìm kiếm và cũng chưa đủ thông thạo trong lĩnh vực cần tìm kiếm học liệu để có những địa chỉ học tập đáng tin cậy

Đối với những hệ thống chia sẻ tài liệu online, như tailieu.vn, có khá nhiều hạn chế trong việc trải nghiệm người dùng Thứ nhất, có những tài liệu người dùng bắt buộc phải trả tiền để đọc trong khi bản quyền về tài liệu là không rõ ràng Thứ hai, những người học mới không cần những cuốn sách đắt tiền và quá chuyên sâu Họ cần những tài liệu dễ đọc, dễ học, dễ làm quen để nhanh chóng nắm bắt vấn đề mới – những tài liệu mang tính chất chia sẻ kinh nghiệm của cộng đồng Đây cũng là điều rất khó để tìm kiếm trên Internet Thứ ba, việc xây dựng tài liệu cá nhân từ những tài liệu đã tìm hiểu được yêu cầu người dùng phải có khá nhiều công cụ soạn thảo tại máy tính cá nhân Điều này cản trở việc chia sẻ kiến thức do mục tiêu của hệ thống là chia sẻ kiến thức miễn phí, nên khi việc chuẩn bị học liệu không thực sự đơn giản thì số lượng cũng như chất lượng của học liệu sẽ không được cao Chính vì vậy, hệ thống chia sẻ học liệu ra đời với mục tiêu giải quyết những vấn đề trên

Bảng 1.1 So sánh tính năng các hệ thống học liệu hiện tại

Hỗ trợ Tạo học liệu Không Không Có Hỗ trợ tạo học

- Tải các tệp từ máy tính cá nhân

Liên kết cộng tác

giữa các người học

với nhau

được kết nối với nhau thông qua các mối quan hệ với học liệu

của hệ thống có thể được sử dụng ở bất

kỳ đâu mà không cần sự hỗ trợ của LMS

16

Trước khi đi vào giải quyết những bài toán đã đề ra bên trên, hãy làm rõ hơn về việc định hướng xây dựng hệ thống theo mô hình Học cộng tác Ba mục tiêu chính của

Học cộng tác là Tạo ra mối liên kết, Hợp tác và làm việc theo nhóm, Tạo ra tính

trách nhiệm công dân Chính vì thế, hệ thống chia sẻ học liệu sẽ là một hệ thống đủ cởi

mở, đơn giản và hoàn toàn miễn phí

Đầu tiên, đối với việc bản quyền tài liệu Tất cả tài liệu trên hệ thống đều được chia sẻ hoàn toàn miễn phí từ cộng đồng Nó giống như việc một người nghệ nhân viết lại kinh nghiệm của mình và truyền lại cho những người đi sau vậy Hoàn toàn miễn phí Tuy nhiên, cũng như việc truyền nghề nói trên, những tài liệu trên hệ thống chia sẻ học liệu đều có thông tin tác giả đầy đủ

Thứ hai, về vấn đề cách thức chia sẻ học liệu Hệ thống xây dựng một không gian

mà sự chia sẻ là điều cơ bản Học liệu được xây dựng bởi cộng đồng sẽ được chia sẻ trong cộng đồng Những người dùng có kinh nghiệm có thể dễ dàng chia sẻ học liệu của mình theo nhiều cách khác Trực quan nhất, người dùng có thể soạn thảo học liệu của mình ở máy tính cá nhân rồi tải lên kho học liệu của hệ thống Hệ thống hỗ trợ tải lên những định dạng thông dụng của tài liệu, bao gồm: doc, docx, pdf Cách thứ hai, người dùng có thể soạn thảo trực tiếp trên nền web thông qua hệ thống hỗ trợ soạn thảo của hệ thống Hệ thống hỗ trợ soạn thảo này giúp người dùng có thể dễ dàng tạo học liệu dạng văn bản với những định dạng cơ bản Cách thứ ba, người dùng có thể sử dụng lại những học liệu đang có trong hệ thống Tính năng này cho phép những người học đã trải qua một quá trình tìm tòi và nghiên cứu những học liệu đang có trong hệ thống chọn lọc những phần học liệu mà họ ưng ý và sắp xếp theo một trình tự mà họ cho là hợp lý Điều này sẽ giúp cho những người dùng sau có cùng vấn đề nghiên cứu có thêm một sự gợi ý

về phương pháp học tập, nghiên cứu về vấn đề đó Và chính tính năng này và hệ thống hỗ trợ soạn thảo đã giải quyết cho người dùng vấn đề thứ ba – phải sử dụng các công cụ tại máy tính cá nhân để soạn thảo học liệu

17

Ý tưởng xây dựng học liệu trên hệ thống được dựa chuẩn SCORM, hay nói cách khác, đó là một kiểu SCORM đơn giản Mỗi học liệu trong hệ thống được tạo ra với một tập hợp có thứ tự các nội dung nhỏ bên trong Những nội dung này có thể là văn bản, hình ảnh, tệp âm thanh, ảnh động, tệp trình chiếu hoặc video Điều này giúp người dùng

có thể tạo nên những học liệu đa dạng, dưới nhiều hình thức để việc nghiên cứu, sử dụng

dễ dàng hơn, nhanh gọn hơn Hơn hết, cách tổ chức này giúp cho quá trình sử dụng lại những tài nguyên vốn có của hệ thống trở nên dễ dàng hơn Ví dụ, người dùng có thể tạo một học liệu hướng dẫn lập trình PHP với phần giới thiệu cơ bản cực kỳ dễ hiểu từ một học liệu giáo khoa, sau đó là một phần hướng dẫn thủ thuật sử dụng CMS, Framework để

có thể nhanh chóng tự xây dựng cho mình những trang web – thường là những kiến thức được đúc rút từ kinh nghiệm cá nhân của chính người viết Điều này giúp tạo ra những học liệu vô cùng độc đáo và nhiều khả năng sẽ trở thành những tài liệu có giá trị, đặc biệt với những kiến thức mang tính chất không quá chuyên sâu nhưng tính ứng dụng cao Chính vì mô hình thiết kế học liệu chia nhỏ nội dung như vậy, hệ thống còn hỗ trợ việc đóng gói tài liệu thành chuẩn SCORM 1.2 để chia sẻ trên những hệ thống khác

Với mục tiêu là tạo một môi trường mở, mọi học liệu đều được xây dựng và chia

sẻ bởi cộng đồng người sử dụng Việc một người dùng sử dụng những tài liệu vi phạm bản quyền hoặc có nội dung không phù hợp, người dùng đó phải hoàn toàn chịu trách nhiệm trước pháp luật cũng như cộng đồng Để hỗ trợ vấn đề này, hệ thống xây dựng chức năng tố cáo vi phạm cho từng học liệu Bên cạnh đó, chức năng đánh giá học liệu ngầm sẽ hỗ trợ người dùng trong việc chọn học liệu Chức năng này sẽ đánh giá học liệu thông qua cách học liệu được người dùng trong hệ thống sử dụng chứ không phải do người dùng chủ động “đánh giá” Từ đó cung cấp những cái nhìn chính xác hơn về chất lượng của học liệu

Ngoài ra, do đặc trưng mở của hệ thống, cần một hệ thống quản trị thành viên để người dùng có thể đăng ký và đăng nhập sử dụng dịch vụ của hệ thống một cách đơn giản, nhanh gọn Tuy nhiên, cũng là công cụ để kiểm soát và ngăn chặn những tài khoản hành vi không phù hợp

18

1.1.2 Mục tiêu nghiên cứu

Với vấn đề nêu trên, đề tài đặt ra các mục tiêu nghiên cứu như sau:

1 Tập trung vào việc xây dựng hệ thống chia sẻ tài liệu mở, thân thiện với

cộng đồng Hệ thống là nơi cộng đồng người dùng có thể tự xây dựng lên những học liệu độc đáo, có ích cho việc nghiên cứu và học tập của bản thân Tạo tiền đề cho việc tiến đến xây dựng những học liệu có chất lượng, có thể phục vụ cho công tác giảng dạy, học tập của những người dùng khác

2 Việc chia sẻ và nghiên cứu của hệ thống sẽ dựa trên mô hình học cộng tác

Theo định nghĩa: “Học cộng tác là một thuật ngữ chung chỉ những cách tiếp cận đào tạo khác nhau liên quan đến việc sử dụng trí tuệ chung giữa các học viên với nhau hoặc giữa các học viên với giáo viên nhằm mục đích chung là tăng cường khả năng tiếp thu tri thức, khả năng vận dụng và áp dụng tri thức vào thực tế trên cơ sở có sự hợp tác của nhiều thành viên Thường thì các học viên làm việc theo nhóm hai người hoặc hơn để cùng nhau nghiên cứu giải quyết các vấn đề mà giáo viên đưa ra”[1] Vì thế, hệ thống đặt trọng

tâm nghiên cứu vào việc xây dựng các tính năng chia sẻ, lưu trữ, cũng như định nghĩa

học liệu sao cho phù hợp với nhu cầu sử dụng của người dùng Hay nói cách khác, hệ

thống đặt mục tiêu vào việc xây dựng công cụ để đáp ứng những nhu cầu về học tập, nghiên cứu và chia sẻ của người dùng chứ không chú trọng vào mục tiêu kiểm soát nội dung của học liệu

1.1.3 Ý nghĩa Khoa học và Công nghệ của Luận văn

Nghiên cứu và xây dựng mô hình học liệu mới đáp ứng bài toán học cộng tác dựa trên mô hình SCORM Trong đó, học liệu không chỉ đơn thuần là một tệp học liệu cứng như hiện tại mà học liệu sẽ chứa nhiều thành phần nội dung được tổ chức theo một trình

tự nhất định Trình tự tổ chức của học liệu này được coi là các bước tiếp cận tri thức được xây dựng bởi kinh nghiệm và tri thức của người đóng gói học liệu

Trong đó, các bước tiếp cận tri thức đáp ứng các tính chất của học cộng tác do có thể chia sẻ kinh nghiệm giữa các người học với nhau về phương pháp học SCORM hỗ

sử tương tác của người dùng trên các học liệu trong hệ thống

1.2 Khái niệm hệ thống chia sẻ học liệu

Hiện tại chưa có những định nghĩa thực sự cụ thể về hệ thống chia sẻ học liệu, nên luận văn đề xuất khái niệm: Hệ thống chia sẻ học liệu là một hệ thống có khả năng định nghĩa thế nào là học liệu, cách lưu trữ những học liệu đó và cách chia sẻ học liệu trong cộng đồng

Về định nghĩa học liệu Hệ thống cần có một quy chuẩn về cách xây dựng học liệu

vì học liệu là đối tượng cốt lõi của hệ thống Mô hình về học liệu cần được xây dựng và định nghĩa chung Vì tất cả mọi học liệu trong hệ thống sẽ phải tuân theo quy chuẩn này,

mà học liệu trên hệ thống có được do người dùng xây dựng nên quy chuẩn này phải đáp ứng được tính tiện dụng, tính mềm dẻo và tính mở rộng

Về lưu trữ học liệu Hệ thống cần xây dựng kho học liệu đáp ứng được yêu cầu lưu trữ đối với những học liệu được xây dựng theo quy chuẩn đã đặt ra Ngoài ra, cần có

hệ thống tìm kiếm, quản lý kho học liệu sao cho hiệu quả, việc tìm kiếm và chia sẻ phải luôn luôn khả dụng

Về chia sẻ học liệu Hệ thống cần xây dựng công cụ để người dùng có thể đưa những học liệu mà họ có thành học liệu chuẩn của hệ thống và chia sẻ nó cùng cộng đồng Bên cạnh đó, việc người dùng khác có thể sử dụng lại những học liệu đó để làm tài liệu học tập, giảng dạy cũng là điều mà hệ thống hướng tới Công cụ xây dựng học liệu cần hỗ trợ người dùng sử dụng lại những nội dung học liệu đã chia sẻ trên hệ thống để tạo nên những học liệu mới

20

1.3 Các bài toán cần thiết cho bài toán chia sẻ học liệu

1.3.1 Đề xuất Định nghĩa học liệu

Nội dung của học liệu sẽ được chia nhỏ thành từng thành phần nhỏ Việc chia thành phần này phụ thuộc hoàn toàn vào tác giả vì như đã nói, hệ thống chỉ cung cấp công cụ xây dựng học liệu chứ không hệ tập trung vào việc kiểm soát nội dung của học liệu

Các phần nhỏ này sẽ được gọi là các “nội dung” (content) Các “nội dung” này sẽ

có thể được dùng lại trong các học liệu khác nếu tác giả khác nghĩ rằng nó hay và có ích

Tác giả có thể sắp xếp vị trí của các “nội dung” tùy thuộc vào nhu cầu sử dụng trong tài liệu của mình Tuy nhiên, không thể chỉnh sửa các “nội dung” của người khác

Hình 1.1: Mô hình học liệu

Với mô hình học liệu như trên, việc sử dụng lại là vô cùng linh hoạt Việc định dạng của “nội dung” cũng không bị giới hạn Nội dung có thể là ảnh, ảnh động, video, văn bản… do những tài liệu đa phương tiện có thể giúp người học tiếp cận tri thức nhanh

và trực tiếp hơn [3] Nó hoàn toàn không bị giới hạn về mặt mô hình, nó chỉ bị giới hạn bởi công cụ đọc của hệ thống cũng như mục đích sử dụng của học liệu Ví dụ, hệ thống sẽ

21

không thể chấp nhận những định dạng tệp thực thi như exe, php… do những vấn đề liên quan đến an ninh và an toàn dữ liệu

1.3.2 Lưu trữ và quản lý học liệu

Hình 1.2: Mô hình lưu trữ học liệu

Học liệu sẽ được lưu với mô hình định nghĩa của hệ thống Mỗi phần nội dung được gắn với một tệp nội dung trên đĩa cứng Phần nội dung này khi được gọi sẽ được công cụ đọc của hệ thống đọc ra từ đĩa cứng, phân giải và hiển thị lên cho người dùng Cách lưu trữ này giúp cho việc sử dụng và tìm kiếm học liệu trở nên linh động và dễ dàng hơn

Về mặt quản lý, học liệu được quản lý theo tác giả Tác giả có thể thay đổi nội dung học liệu, cập nhật các phiên bản học liệu nếu cảm thấy cần thiết mà không cần ràng buộc với những học liệu đang sử dụng lại nội dung của mình

22

1.3.3 Chia sẻ, sử dụng lại và đánh giá học liệu

Về chia sẻ, hệ thống cần xây dựng các công cụ tiện dục cho việc soạn thảo trực tuyến cũng như tải tệp lên từ máy tính cá nhân được dễ dàng và mang lại nhưng hiệu quả tương đương đối với học liệu Việc chia sẻ dễ dàng là chức năng cốt yếu của hệ thống

Do bản chất học liệu của hệ thống là những kiến thức được chia sẻ từ cộng đồng, nên nếu những công cụ chia sẻ không thực sự hỗ trợ được người dùng thì sẽ không kích thích được nhu cầu chia sẻ của người dùng Điều đó sẽ gây hạn chế cho việc phát triển của hệ thống

Về sử dụng lại, hệ thống cho phép sử dụng lại học liệu một cách hoàn toàn chủ động từ phía người dùng Học liệu cũng có thể dễ dàng được tải về và đóng gói dưới dạng SCORM 1.2 để chia sẻ trên những hệ thống khác

Việc đánh giá học liệu trong hệ thống sẽ được xây dựng ngầm theo những tương tác của người dùng thay vì người dùng phải bấm nút đánh giá và lựa chọn mức độ ưa thích Việc đánh giá ngầm phù hợp hơn với tư tưởng xây dựng một hệ thống vì cộng đồng, nơi mọi thứ đều mở Cụ thể, học liệu sẽ được: cộng 1 điểm khi được đọc, cộng 3 điểm khi được tải về, và cộng 5 điểm khi được sử dụng lại trong những tài liệu khác Việc cộng điểm là hoàn toàn trong suốt với người dùng, nó được hệ thống lắng nghe và

tự động cộng điểm

23

Chương 2: SCORM

2.1 Khái niệm

SCORM là từ viết tắt của Sharable Content Object Reference Model, tạm dịch là

Mô hình đối tượng tham khảo có nội dung có thể chia sẻ, là một tập hợp của các chuẩn và các định nghĩa cho việc học trực tuyến trên nền web (còn được gọi là e-learning) Nó định nghĩa các cách giao tiếp giữa nội dung phía khách hàng và hệ thống máy chủ (runtime enviroment), là môi trường thường được hỗ trợ bởi các hệ thống quản lý học SCORM là chuẩn được đưa ra bởi Trung tâm sáng kiến học phân tán nâng cao (Advanced Distributed Learning - ADL) của Văn phòng Bộ quốc phòng Mỹ

Chuẩn SCORM xử dụng XML và là kết quả của sự hợp tác với AICC, IMS Global, IEEE và Ariadne

2.2 Lịch sử phát triển

SCORM được khởi động nghiên cứu vào tháng 1 năm 1999 Đến tháng 1 năm

2000, chuẩn SCORM phiên bản 1.0 được ra đời Đúng một năm sau, tháng 1 năm 2001, phiên bản 1.1 ra đời, đây là phiên bản hoàn chỉnh đầu tiên Nó xử dụng đinh dạng cấu trúc khóa học XML dựa trên nghiên cứu của AICC để mô tả cấu trúc nội dung Tuy nhiên không có bản lược khai đóng gói cũng như việc hỗ trợ thông tin học liệu Chuẩn 1.1 sau

đó bị lãng quên nhanh chóng với sự xuất hiện của phiên bản 1.2

Vào tháng 10 năm 2001, phiên bản SCORM 1.2 ra đời Đây là phiên bản được sử dụng rộng rãi đầu tiên của chuẩn SCORM và cũng là chuẩn được sử dụng nhiều nhất Hiện nay SCORM 1.2 vẫn là chuẩn được sử dụng nhiều nhất trong hầu hết các hệ thống

e-learning, điển hình như việc moodle chỉ hỗ trợ duy nhất SCORM 1.2

24

Hình 2.1: Tỉ lệ sử dụng SCORM 1.2

Hiện nay, SCORM đã ra mắt phiên bản SCORM 2004 bản chỉnh sửa thứ 4 nhưng vẫn không thể thay thế SCORM 1.2, chủ yếu là do phần lớn các gói SCORM hiện tại đang được sử dụng được xây dựng theo chuẩn SCORM 1.2, điều đó tương tự với trường hợp của IPv4 Tuy nhiên, việc sử dụng đồng thời các chuẩn SCORM là hoàn toàn có thể

và không hề khó khăn như việc sử dụng IPv4 và IPv6, nên hầu hết các hệ thống learning đều hỗ trợ nhiều chuẩn SCORM và việc sử dụng SCORM 1.2 vẫn là việc hoàn toàn khả thi

E-2.3 Sự cần thiết đối với bài toán

So sánh SCORM và AICC

Use of SCORM Version

SCORM 1.2 SCORM 2004 2nd Ed SCORM 2004 3rd Ed

- AICC bắt buộc phải có một hệ thống LMS (Learning Management System –

Hệ thống quản lý khóa học) Điều này là không cần thiết trong hệ thống kho học liệu Và với mô hình học cộng tác, việc học hoàn toàn dựa trên ý thức của người học nên không cần mô hình theo dõi, đánh giá

- AICC không có mô hình cấu trúc khóa học không rõ ràng Khi vào năm 2006, AICC đưa ra chuẩn đóng gói AICC nhưng chuẩn này lại không nằm trong chuẩn lõi AICC nên các hệ thống LMS đều không hỗ trợ chuẩn đóng gói này Bên cạnh đó, theo những thống kê từ hệ thống Elearning Atlas, là hệ thống hỗ trợ

cả SCORM và AICC đã cho thấy mức độ hài lòng của người dùng cũng như số lượng gói học liệu được tương tác của SCORM dù ở các phiên bản khác nhau đều cao hơn AICC rất nhiều

26

Hình 2.2 Sự vượt trội của SCORM so với AICC về mức độ hài lòng của người dùng

Chuẩn SCORM tổ chức tài liệu với những phần nội dung độc lập với nhau về mặt thiết kế Những nội dung không có giới hạn về định dạng Dễ dàng để mở rộng cũng như

sử dụng Mỗi học liệu được chia nhỏ thành các nội dung con bên trong Các nội dung này được mô tả theo một thứ tự xác định Mỗi nội dung lại không bị giới hạn về định dạng trong thiết kế Chúng có thể là bất kỳ định dạng nào, từ ảnh tĩnh đến ảnh động, từ văn bản

28

lầm của SCORM 2004 là đưa các chức năng dịch vụ vào công nghệ lõi, nên khi công nghệ có nhiều biến chuyển, điện thoại thông minh trở thành chủ đạo, công nghệ đám mây trở nên phổ biến thì việc phụ thuộc vào hệ thống LMS khiến SCORM 2004 không thể phát triển

Ngược lại, với sứ mệnh định nghĩa cấu trúc gói học liệu, SCORM 1.2 được coi là chuẩn để xây dựng gói học liệu Các chức năng tương tác giữa người dùng và học liệu được xây dựng bởi hệ thống sử dụng học liệu chứ không được đưa vào trong cấu trúc học liệu nữa Đây là tương lai của việc định nghĩa gói học liệu khi chính ADL (khai sinh ra SCORM) xây dựng chuẩn TinCan API và xAPI để định nghĩa các phương thức tương tác giữa học liệu và hệ thống Các phương thức này nằm ngoài cấu trúc học liệu và không phụ thuộc vào bản chất hệ thống

Vì vây, dựa vào tính phù hợp của bài toán đã đề ra, và sự phù hợp về sự phát triển công nghệ, luận văn đi đến kết luận chuẩn SCORM 1.2 phù hợp với cấu trúc học liệu theo mô hình học cộng tác

ims_xml.xsd: Đây là tệp để xác định chuẩn XML sẽ sử dụng trong gói SCORM,

với chuẩn SCORM 1.2, chuẩn XML sẽ sử dụng phiên bản 1.0 Nội dung của tệp này không thay đổi trong các gói SCORM khác nhau, nội dung mặc định nêu trong phần phụ lục

imscp_rootv1p1p2.xsd: tệp để xác định phiên bản IMS 1.1.2 Tệp này cũng tương

tự với tệp bên trên, là một tệp mặc định cho các gói SCORM 1.2, nội dung mặc định nêu trong phụ lục

29

imslrm.xml: Tệp khai báo thông tin học liệu, được sử dụng tùy biến với từng học

liệu Các thông tin tùy biến có thể khai báo bao gồm: Tên học liệu, định danh, mô tả, người tạo học liệu, ngày tạo, người phân phối, ngày phân phát, đồng tác giả, quyền sử dụng (EULA, GNU,…)

imsmanifest.xml: Tệp khai báo cấu trúc học liệu, sử dụng tùy biến với từng học

liệu Tệp cho phép định nghĩa thứ tự các phần nội dung và tên tệp chứa phần nội dung đó

2.4.2 Xây dựng bộ thư viện tạo SCORM

Như đã nói, một gói SCORM cần có 5 tệp nói trên, trong đó 3 tệp là mặc định, nên thư viện đóng gói sẽ có nhiệm vụ như sau:

Hình 2.4: Thư viện tạo SCORM

Trong đó, việc sinh thông tin metadata và sinh thông tin về cấu trúc học liệu sẽ được xử lý như sau:

32

Sinh Cấu trúc học liệu là tạo một bảng danh sách các nội dung theo thứ tự, và nội dung đó sẽ được kết nối với bản cứng của tài liệu (ảnh, văn bản….) Mỗi nội dung cần có khai báo heading

Trong đó identifierref của thẻ item là identifier của thẻ resource

Với thẻ resource, thẻ con file là đường dẫn cứng đến tệp nội dung

Hàm sinh cấu trúc nội dung học liệu:

function _main_content($sco_project_title , $book_list , $uuid)

$title = $content["header"] ;

$href = " $content["header"]}. $content["file_type"]}";

$added_body = <<<EOF

<resource identifier="RES-CDPackage{$uuid}{$plus_counter}" type="webcontent"

adlcp:scormtype="sco" href="{$href}">

<file href="{$href}"/>

<resource identifier="RES-CDPackage{$uuid}{$plus_counter}" type="webcontent"

adlcp:scormtype="sco" href="{$href}">

<file href="{$href}"/>

</resource>

<organizations default="CDPackage{$uuid}12">

<organization identifier="CDPackage{$uuid}12" structure="hierarchical">

<title>{$sco_project_title}</title>

Hình 2.5: Đóng gói SCORM thành công

34

Chương 3: Phân tích thiết kế hệ thống

3.1 Định nghĩa đơn vị học liệu

Với việc cấu trúc chia nhỏ một học liệu ra làm nhiều phần nội dung bên trong dẫn tới bài toán phải định nghĩa được đơn vị nhỏ nhất của học liệu Hay nói cách khác, chia nhỏ nội dung là chia nhỏ đến mức nào? Một cuốn sách chia thành các chương, các đoạn văn hay chia theo từng trang? Có cần định nghĩa chuẩn cho từng nội dung nhỏ này hay không? Hãy bắt đầu từ việc tại sao phải chia nhỏ học liệu

Hình 3.1 Cấu trúc học liệu

Thứ nhất, chia nhỏ học liệu giúp việc đọc tài liệu trở nên dễ dàng hơn, với việc từng thành phần truyền tải từng phần nội dung cơ bản nhất, người dùng có thể nhanh chóng nắm bắt ý tưởng được truyền tải trong phần nội dung học liệu đó

Thứ hai, chia nhỏ học liệu giúp việc hỗ trợ học liệu đa phương tiện trở nên dễ dàng hơn Đối với học liệu văn bản, đối với người dùng, đặc biệt là những người dùng chưa có nhiều kiến thức về mảng kiến thức học liệu đó truyền tải, việc nắm bắt sơ bộ nội dung ngay lập tức là rất khó khả thi Trong khi với những bức ảnh minh họa, những video

mô tả, việc cung cấp một cái nhìn sơ bộ cho người dùng sẽ dễ dàng hơn Ngoài ra, việc

35

đa dạng về định dạng học liệu giúp việc nghiên cứu trở nên dễ dàng hơn, khi người dùng

sẽ có nhiều cách để tiếp cận kiến thức hơn

Thứ ba, việc sử dụng lại học liệu trên hệ thống được xây dựng theo mô hình học cộng tác, tức là có thể chọn một vài nội dung trong nhiều học liệu khác nhau để tạo thành một học liệu mới Việc chia sẻ học liệu mới này tương đương với việc chia sẻ kinh nghiệm của một người đi trước với những người đi sau về kiến thức cần biết để tiếp cận một mảng kiến thức

Chính vì vậy, việc một nội dung cần “nhỏ” đến mức nào hoàn toàn phụ thuộc vào nội dung mà nó cần truyền tải, mà điều này chỉ có tác giả của học liệu mới thực sự hiểu

Bên cạch đó, một trong như mục tiêu của Học cộng tác là: nói về định nghĩa mô hình học cộng tác mà đề tài muốn hướng đến, một trong ba mục tiêu chính của học cộng

tác là: “Tạo ra tính trách nhiệm công dân: Quá trình học cộng tác phải tạo ra thói quen

tham gia và chịu trách nhiệm đối với cộng đồng của mỗi người học Quá trình này cũng khuyến khích sinh viên đóng góp tiếng nói tích cực của mình vào việc hình thành các khái niệm, các giá trị và biết lắng nghe mọi người Đối thoại, tranh luận và tìm kiếm sự đồng thuận là những yếu tố chính của học cộng tác cũng như của cuộc sống.”[1]

Vì vậy, việc chia nhỏ học liệu sẽ hoàn toàn nằm trong sự kiểm soát của tác giả Một đơn vị nhỏ nhất có thể chỉ là một dòng trạng thái, cũng có thể là cả một cuốn sách Hoàn toàn linh hoạt và do tác giả chủ động

3.2 Tạo học liệu

Hệ thống sẽ cung cấp ba phương thức để tạo học liệu Người dùng có thể lựa chọn một trong ba cách để tạo theo mô hình 3.2 Người dùng sẽ phải nhập những thông tin chung về học liệu trước, sau đó chọn một trong ba cách sau để tạo một phần nội dung học liệu Có thể sử dụng nhiều phương pháp cho nhiều phần nội dung trong một học liệu

Thứ nhất, tạo nội dung bằng cách tải tệp từ máy tính cá nhân Người dùng có thể chọn tệp từ máy tính cá nhân và tải lên hệ thống để sử dụng cho học liệu Người dùng theo phương thức này có thể tải những tệp có định dạng sau: gif, jpg, jpeg, png, pdf, aif,

36

aiff, aac, au, bmp, gsm, mov, mid, midi, mpg, mpeg, mp4, m4a, psd, qt, qtif, qif, qti, snd, tif, tiff, wav, 3g2, 3pg, flv, mp3, swf, asx, asf, avi, ra, ram, rm, rpm, rv, smi, smil, xaml, doc, docx, ppt, pptx, xls, xlsx

Hình 3.2 Tạo học liệu

Cách thứ 2, người dùng có thể soạn thảo trực tuyền trên nền web Những tài liệu dạng này có thể được sửa lại

37

Hình 3.3 Giao diện soạn thảo trực tuyến

Cách thứ ba, người dùng có thể lựa chọn sao chép lại nội dung của những học liệu nguồn đã tồn tại trên hệ thống Khi làm như vậy, tất cả danh sách nội dung của học liệu nguồn sẽ được sao chép và nối vào danh sách nội dung của học liệu hiện tại Việc sử dụng lại học liệu đã có trên hệ thống sẽ được đề cập vào phần 3.4

3.3 Lưu trữ và Tìm kiếm học liệu

Mô hình mô tả phần lưu trữ học liệu và quản lý người dùng trong hệ thống Sử dụng hệ quản trị cơ sở dữ liệu MySQL để lưu trữ và tìm kiếm Mỗi học liệu sẽ lưu cho mình một danh sách có thứ tự các nội dung

Như mục tiêu ban đầu của luận văn, tất cả các đối tượng trong hệ thống sẽ xoay quanh đối tượng học liệu Học liệu là trung tâm của hệ thống Người dùng sẽ tương tác với học liệu từ đó tạo thành các lịch sử sử đó sẽ tạo thành vòng quan hệ giữa các người dùng thông qua cầu nối là học liệu

Việc tìm kiếm cũng khá đơn giản, phụ thuộc vào tên học liệu, loại học liệu và tính khả dụng của học liệu (có bị cấm hay không) Hệ thống hỗ trợ tìm kiếm fulltext với mô tả

để tăng hiệu năng hệ thống

38

Hình 3.4 Mô hình Cơ sở dữ liệu

39

Hình 3.5 Giao diện tìm kiếm học liệu

3.4 Chia sẻ và Sử dụng lại học liệu

Như đã đề cập, mục đích của luận văn là nghiên cứu và xây dựng hệ thống dựa trên mô hình Học cộng tác Nên việc Chia sẻ và Sử dụng lại học liệu là hoàn toàn miễn phí và không cần bất kỳ quyền gì đặc biệt

Với mục đích phục vụ cộng đồng, bất kỳ học liệu nào được đưa lên hệ thống cũng mặc định là học liệu mở cho tất cả mọi người, trừ khi học liệu đó bị cấm bởi Người quản trị vì những lý do đặc biệt nào đó

Dựa theo các đặc điểm đặc trưng của Học cộng tác: “Quá trình học trở thành một quá trình xây dựng tri thức cá nhân một cách tích cực”, “Môi trường học tập có tính kích thích cao việc nhận thức”, “Đối tượng người học đa dạng”, “Việc học trở thành hoạt động mang tính xã hội”, chức năng Sử dụng lại học liệu sẽ khả dụng với tất cả tài liệu “được chia sẻ” trên hệ thống

40

Hình 3.6 Luồng Sử dụng lại học liệu

Người dùng sẽ bắt đầu tạo một học liệu mới hoặc sửa đổi một học liệu đã tồn tại

mà họ muốn sao chép nội dung Tạo mới nội dung và lựa chọn việc sử dụng lại học liệu

đã có trong hệ thống Hệ thống sẽ tự động lấy danh sách nội dung từ hai học liệu và ghép chúng lại theo mô hình 3.6 sau đó lưu vào cơ sở dữ liệu

Khi sử dụng lại học liệu đã có, người dùng sẽ sao chép toàn bộ danh sách nội dung của một học liệu đã có trên hệ thống, loại bỏ những phần nội dung bị trùng lặp và nối nó vào danh sách nội dung của học liệu muốn sử dụng lại