CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM CHO E-LEARNING

6
CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM CHO E-LEARNING SOFTWARE ENGINEERING FOR E-LEARNING Lê Đình Nguyên Trường Cao đẳng Công nghệ Thông tin - Đại học Đà Nẵng; Email: [email protected] Tóm tắt -Học tập trực tuyến (e-Learning) đã trở thành một phương thức giảng dạy và học tập ngày càng phổ biến trong xã hội. Sự phát triển phức tạp trong chức năng, thiết kế và thực hiện hệ thống máy tính cho eLearning đòi hỏi sự thích ứng của các kỹ thuật chung của công nghệ phần mềm với đặc thù của lĩnh vực này. Bài viết nhằm giới thiệu về những khía cạnh của Công nghệ phần mềm cho eLearning. Từ khóa -công nghệ phần mềm; kỹ thuật; hệ thống máy tính; học tập trực tuyến; e-Learning. Abstract- Online learning (e-Learning) has become an increasingly popular teaching and learning mode in our society. The complexity in functionality, design and implementation of computer systems for e- Learning requires the adaption of the general techniques of software engineering to this domain. This paper introduces some aspects of software engineering for eLearning. Key words -sofware engineering; general techniques; computer systems; online learning; e-Learning. 1. Đặt vấn đề E-Learning nghĩa là việc học tập hay đào tạo được chuẩn bị, truyền tải hoặc 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 (định nghĩa của MASIE Center). Cùng với sự phát triển của công nghệ thông tin và truyền thông, đào tạo trực tuyến ra đời như một cuộc cách mạng về dạy và học, trở thành một xu thế tất yếu của thời đại. Ngày nay, các chức năng, thiết kế và thực hiện hệ thống máy tính cho eLearning đã phát triển phức tạp, đòi hỏi sự thích ứng của các kỹ thuật chung của công nghệ phần mềm với đặc thù của lĩnh vực này, cũng như việc phát minh ra kỹ thuật mới, đặc biệt phù hợp với các khía cạnh cụ thể của các thiết lập eLearning . Vì vậy, hoàn toàn có ý nghĩa để nói về một môn học mới, Công nghệ phần mềm cho eLearning, nhằm giải quyết các mối quan tâm này. 2. Công nghệ phần mềm cho e- Learning Như bất kỳ môn học kỹ thuật mới nổi khác, không dễ dàng để đưa ra một định nghĩa chính xác cho môn học Công nghệ phần mềm cho eLearning, đặc biệt là khi nó liên quan đến việc sử dụng một hệ thống lớn các phương pháp công nghệ phần mềm, kỹ thuật và các công cụ cho sự phát triển của eLearning và các phần mềm liên quan. Môn học này bao gồm các khía cạnh như phát triển cơ sở hạ tầng eLearning (ví dụ, các hệ thống quản lý học tập [1] hoặc kho của đối tượng học tập); xây dựng các phần mềm giáo dục theo định hướng nhằm hỗ trợ nhu cầu cụ thể của giảng viên và học viên trong một điều kiện học tập đặc biệt [2]; đưa ra, trình bày nội dung của eLearning [3]; triển khai các giải pháp eLearning trong các tổ chức [4], kỹ thuật yêu cầu cho hệ thống eLearning [5], … Bài viết nhằm giới thiệu một số chủ đề chọn lọc, tập trung vào một vài khía cạnh của Công nghệ phần mềm cho eLearning, bao gồm các phương pháp tiếp cận, kiến trúc phần mềm và các phần mềm, công cụ phục vụ cho việc đánh giá, tổ chức giảng dạy trong eLearning. 2.1. Các đặc trưng Như bất kỳ hoạt động kỹ thuật phức tạp khác, sự phát triển hệ thống các giải pháp phức tạp eLearning đòi hỏi việc sử dụng các phương pháp thích hợp. Một dự án eLearning thường được đặc trưng bởi: 2.1.1. Sự phức tạp lớn trong chức năng: Các hệ thống eLearning lý tưởng có tính tương tác cao, đáp ứng được những nhu cầu cụ thể của người học nói riêng. Việc học tập được truyền tải và hỗ trợ qua phương tiện điện tử khác nhau như Internet, TV, DVD, video tape, các thiết bị cá nhân, tạo điều kiện cho người học trao đổi thông tin dễ dàng hơn, cũng như đưa ra các nội dung học tập phù hợp với khả năng và sở thích của từng người. Ngoài ra, các hệ thống này phải hỗ trợ cho giáo viên có thể điều chỉnh, tùy biến nội dung và các hoạt động học tập một cách dễ dàng, cũng như theo dõi tiến độ và đánh giá hoạt động học tập của người học,… 2.1.2. Sự phối hợp của nhiều loại người tham gia khác nhau: Một hệ thống eLearning bao gồm nhiều thành phần thực hiện những chức năng khác nhau: Hệ thống quản lý học tập (LMS - Learning Management System) giúp xây dựng các lớp học trực tuyến hiệu quả. Hệ thống quản lí nội dung học tập (LCMS - Learning Content Management System) cho phép tạo và quản lý nội dung học tập. Công cụ làm bài giảng (authoring tools) một cách sinh động, dễ sử dụng, Do đó, sự phát triển của một giải pháp eLearning thành công liên quan đến nhiều loại người tham gia với các nền tảng kiến thức và chuyên môn khác nhau: các nhà phát triển (kỹ sư công nghệ thông tin, kỹ sư mạng, kỹ sư phần mềm, lập trình...), nhà thiết kế và các nhà cung cấp nội dung, giảng viên, chuyên gia tên miền, cũng như người học (đó là người sử dụng cuối cùng của hệ thống, do đó đóng một vai trò nổi bật trong quá trình phát triển). 2.1.3. Các yêu cầu khả năng tương tác mạnh.

Transcript of CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM CHO E-LEARNING

Page 1: CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM CHO E-LEARNING

CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM CHO E-LEARNING

SOFTWARE ENGINEERING FOR E-LEARNING

Lê Đình Nguyên

Trường Cao đẳng Công nghệ Thông tin - Đại học Đà Nẵng; Email: [email protected]

Tóm tắt -Học tập trực tuyến (e-Learning) đã trở thành một phương thức giảng dạy và học tập ngày càng phổ biến trong xã hội. Sự phát triển phức tạp trong chức năng, thiết kế và thực hiện hệ thống máy tính cho eLearning đòi hỏi sự thích ứng của các kỹ thuật chung của công nghệ phần mềm với đặc thù của lĩnh vực này. Bài viết nhằm giới thiệu về những khía cạnh của Công nghệ phần mềm cho eLearning.

Từ khóa -công nghệ phần mềm; kỹ thuật; hệ thống máy tính; học tập trực tuyến; e-Learning.

Abstract- Online learning (e-Learning) has become an increasingly popular teaching and learning mode in our society. The complexity in functionality, design and implementation of computer systems for e-Learning requires the adaption of the general techniques of software engineering to this domain. This paper introduces some aspects of software engineering for eLearning.

Key words -sofware engineering; general techniques; computer systems; online learning; e-Learning.

1. Đặt vấn đề

E-Learning nghĩa là việc học tập hay đào tạo được

chuẩn bị, truyền tải hoặc 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 (định nghĩa của

MASIE Center). Cùng với sự phát triển của công nghệ

thông tin và truyền thông, đào tạo trực tuyến ra đời như

một cuộc cách mạng về dạy và học, trở thành một xu thế

tất yếu của thời đại.

Ngày nay, các chức năng, thiết kế và thực hiện hệ thống

máy tính cho eLearning đã phát triển phức tạp, đòi hỏi sự

thích ứng của các kỹ thuật chung của công nghệ phần mềm

với đặc thù của lĩnh vực này, cũng như việc phát minh ra

kỹ thuật mới, đặc biệt phù hợp với các khía cạnh cụ thể của

các thiết lập eLearning . Vì vậy, hoàn toàn có ý nghĩa để

nói về một môn học mới, Công nghệ phần mềm cho

eLearning, nhằm giải quyết các mối quan tâm này.

2. Công nghệ phần mềm cho e- Learning

Như bất kỳ môn học kỹ thuật mới nổi khác, không dễ

dàng để đưa ra một định nghĩa chính xác cho môn học

Công nghệ phần mềm cho eLearning, đặc biệt là khi nó liên

quan đến việc sử dụng một hệ thống lớn các phương pháp

công nghệ phần mềm, kỹ thuật và các công cụ cho sự phát

triển của eLearning và các phần mềm liên quan. Môn học

này bao gồm các khía cạnh như phát triển cơ sở hạ tầng

eLearning (ví dụ, các hệ thống quản lý học tập [1] hoặc kho

của đối tượng học tập); xây dựng các phần mềm giáo dục

theo định hướng nhằm hỗ trợ nhu cầu cụ thể của giảng viên

và học viên trong một điều kiện học tập đặc biệt [2]; đưa

ra, trình bày nội dung của eLearning [3]; triển khai các giải

pháp eLearning trong các tổ chức [4], kỹ thuật yêu cầu cho

hệ thống eLearning [5], …

Bài viết nhằm giới thiệu một số chủ đề chọn lọc, tập

trung vào một vài khía cạnh của Công nghệ phần mềm cho

eLearning, bao gồm các phương pháp tiếp cận, kiến trúc

phần mềm và các phần mềm, công cụ phục vụ cho việc

đánh giá, tổ chức giảng dạy trong eLearning.

2.1. Các đặc trưng

Như bất kỳ hoạt động kỹ thuật phức tạp khác, sự phát

triển hệ thống các giải pháp phức tạp eLearning đòi hỏi việc

sử dụng các phương pháp thích hợp. Một dự án eLearning

thường được đặc trưng bởi:

2.1.1. Sự phức tạp lớn trong chức năng:

Các hệ thống eLearning lý tưởng có tính tương tác cao,

đáp ứng được những nhu cầu cụ thể của người học nói

riêng. Việc học tập được truyền tải và hỗ trợ qua phương

tiện điện tử khác nhau như Internet, TV, DVD, video tape,

các thiết bị cá nhân, tạo điều kiện cho người học trao đổi

thông tin dễ dàng hơn, cũng như đưa ra các nội dung học

tập phù hợp với khả năng và sở thích của từng người. Ngoài

ra, các hệ thống này phải hỗ trợ cho giáo viên có thể điều

chỉnh, tùy biến nội dung và các hoạt động học tập một cách

dễ dàng, cũng như theo dõi tiến độ và đánh giá hoạt động

học tập của người học,…

2.1.2. Sự phối hợp của nhiều loại người tham gia khác nhau:

Một hệ thống eLearning bao gồm nhiều thành phần

thực hiện những chức năng khác nhau:

Hệ thống quản lý học tập (LMS - Learning

Management System) giúp xây dựng các lớp học trực

tuyến hiệu quả.

Hệ thống quản lí nội dung học tập (LCMS - Learning

Content Management System) cho phép tạo và quản

lý nội dung học tập.

Công cụ làm bài giảng (authoring tools) một cách sinh

động, dễ sử dụng,

Do đó, sự phát triển của một giải pháp eLearning thành

công liên quan đến nhiều loại người tham gia với các nền

tảng kiến thức và chuyên môn khác nhau: các nhà phát triển

(kỹ sư công nghệ thông tin, kỹ sư mạng, kỹ sư phần mềm,

lập trình...), nhà thiết kế và các nhà cung cấp nội dung,

giảng viên, chuyên gia tên miền, cũng như người học (đó

là người sử dụng cuối cùng của hệ thống, do đó đóng một

vai trò nổi bật trong quá trình phát triển).

2.1.3. Các yêu cầu khả năng tương tác mạnh.

Page 2: CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM CHO E-LEARNING

Các giải pháp eLearning thường được tích hợp với cơ

sở hạ tầng của bên thứ ba không đồng nhất (ví dụ, các kho

tài liệu học tập, các mạng xã hội, các hệ thống đám

mây,…). Nói cách khác, các hệ thống eLearning có thể sử

dụng được những nội dung được phát triển bởi các nguồn

và các công cụ khác nhau. Với mục đích này, các giải pháp

eLearning này thường tuân theo các tiêu chuẩn đã được

thiết lập kỹ càng (chuẩn đóng gói, chuẩn trao đổi thông tin,

chuẩn chất lượng, chuẩn meta-data,…) và được kiến trúc

theo nguyên tắc dịch vụ theo định hướng thích hợp. Nhờ

có các chuẩn này, toàn bộ thị trường eLearning (người bán

công cụ, khách hàng và người phát triển nội dung) sẽ tìm

được tiếng nói chung, hợp tác với nhau về cả mặt kỹ thuật

và mặt phương pháp.

2.1.4. Nhấn mạnh trong việc tái sử dụng.

Trong hầu hết các trường hợp, các giải pháp eLearning

được xây dựng dựa trên việc mở rộng hoặc tùy biến phần

mềm đã có từ trước. Vì vậy, việc xác định các loại phương

pháp phần mềm để sử dụng phụ thuộc vào tất cả các điểm

đặc trưng này. Trong thực tế, phương pháp sẽ phụ thuộc

vào quy mô của dự án:

Đối với những dự án vừa và nhỏ có thể áp dụng những

phương pháp nhanh nhẹn, linh hoạt, thúc đẩy chu kỳ

thường xuyên trong một quy trình phát triển lặp và

tăng dần. Một trong những phương pháp hiện đang

được sử dụng trong sự phát triển của hệ thống

eLearning là Scrum, một phương pháp cho phép quản

lý linh hoạt của phát triển phần mềm và các nhiệm vụ

phát triển nội dung học tập, cũng như giúp tổ chức các

nhóm làm việc một cách linh hoạt. Scrum thường chia

dự án thành các vòng lặp phát triển gọi là các “sprint”.

Mỗi sprint thường mất từ 2- 4 tuần để hoàn thành. Nó

rất phù hợp cho những dự án có nhiều sự thay đổi và

yêu cầu tốc độ cao.

Hình 1. Scrum framework

Tuy nhiên, đối với các dự án có quy mô lớn hơn, có

sự phức tạp trong phân phối vật chất cũng như đội

ngũ, có thể sử dụng những phương pháp tiếp cận

chính thức hơn, như quy trình RUP (Rational Unified

Process). Đây là quy trình phát triển phần mềm được

hãng Rational phát triển, bao gồm 4 giai đoạn:

o khởi đầu (Inception) nhằm thu thập thông tin, đặt

ra mục đích và tầm mức của dự án;

o dự thảo chi tiết (Elaboration) để phân tích, đánh

giá các thông tin thu thâp được;

o xây dựng (Construction) nhằm quản lý tiến trinh

tạo ra sản phẩm đảm bảo chất lượng

o chuyển giao (Transition) thực hiện kiểm tra sản

phẩm, phân phối và hiệu chỉnh sản phẩm.

Tuy nhiên, những bước lặp trong các phương pháp

tiếp cận chính thức này vẫn có thể được dàn xếp bằng

cách sử dụng một cách phương pháp tiếp cận nhanh

nhẹn.

2.2. Phương pháp tạo sinh (Generative methods)

Như đã nêu ở trên, sự phát triển những giải pháp

eLearning thường liên quan đến sự thích nghi và thay đổi

các thành phần tiêu chuẩn. Những hoạt động thích ứng

hoặc tùy chỉnh này có thể được thực hiện một cách tự động

bằng cách sử dụng những phương pháp tạo sinh thích hợp

[6]. Một số phương pháp tạo sinh thường được sử dụng là:

phát triển hướng mô hình, hướng ngôn ngữ và hướng văn

phạm:

2.2.1. Phát triển hướng mô hình (Model – driven development):

Phát triển hướng mô hình giúp xây dựng các mô hình

và nền tảng độc lập, nhằm mục tiêu xây dựng các đặc điểm

cụ thể và cao cấp của các giải pháp eLearning, và tự động

chuyển đổi những mô hình này thành các mô hình kết hợp

với các thành phần hoặc kết hợp với các nền tảng theo mục

đích sử dụng.

2.2.2. Phát triển hướng ngôn ngữ(Language – driven development)

Các cách tiếp cận định hướng ngôn ngữ cũng tương tự

như cách tiếp cận định hướng mô hình. Trong trường hợp

này, vai trò của các mô hình được xác định bởi các miền

ngôn ngữ cụ thể [7]. Các miền ngôn ngữ này hỗ trợ việc

mô tả các tính năng liên quan của giải pháp eLearning. Sau

đó, quá trình tùy chỉnh được thực hiện tự động bởi bộ vi xử

lý phù hợp (ví dụ, máy phát điện mã, phiên dịch,…) cho

các ngôn ngữ.

2.2.3. Văn phạm định hướng phát triển. (grammar-driven development)

Trong phương pháp này [8], phát triển định hướng ngôn

ngữ được đưa đến giới hạn. Thật vậy, các hệ thống

eLearning là có thể ví như là một tập hợp các bộ xử lý ngôn

ngữ, do đó sự phát triển của hệ thống liên quan lớn đến sự

phát triển của bộ vi xử lý ngôn ngữ đó. Trong ý nghĩa này,

việc xây dựng các bộ xử lý ngôn ngữ có thể được thực hiện

bằng cách sử dụng kỹ thuật cấp cao dựa trên văn phạm

chính quy, cũng như các công cụ thường được sử dụng

trong việc thiết kế và thực hiện các ngôn ngữ máy tính (ví

dụ, máy phân tích cú pháp).

2.3. Tiêu chuẩn (standards)

Tiêu chuẩn là các thỏa thuận trên văn bản chứa các đặc

tả kỹ thuật hoặc các tiêu chí chính xác khác được sử dụng

một cách thống nhất như các luật, các chỉ dẫn, hoặc các

định nghĩa của các đặc trưng, để đảm bảo rằng các vật liệu,

sản phẩm, quá trình, và dịch vụ phù hợp với mục đích của

chúng (Định nghĩa chuẩn theo ISO).

Tiêu chuẩn đóng một vai trò quan trọng trong bất kỳ

môn học kỹ thuật nào và công nghệ phần mềm cho

Page 3: CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM CHO E-LEARNING

eLearning không phải là một ngoại lệ. Bằng cách sử dụng

các tiêu chuẩn có thể đảm bảo khả năng tương tác với các

hệ thống khác. Mặt khác, các tiêu chuẩn để có thể tận dụng

miền tri thức có giá trị ở các cấp độ khác nhau (phân tích,

thiết kế, …). Vì những lý do đó, tiêu chuẩn hóa là một lĩnh

vực rất quan trọng trong phát triển hệ thống eLearning.

Theo Wayne Hodgins (TeachLearn, 2000) đã khẳng định

chuẩn e-Learning có thể giúp giải quyết một số vấn đề sau:

Khả năng truy cập được (Accessibility): truy cập nội

dung học tập từ một nơi ở xa và phân phối cho nhiều

nơi khác.

Tính khả chuyển (Interoperability): sử dụng được nội

dung học tập được phát triển tại một nơi, bằng nhiều

công cụ, nền tảng khác nhau tại nhiều nơi và hệ thống

khác nhau.

Tính thích ứng (Adaptability): đưa ra nội dung và

phương pháp đào tạo phù hợp với từng tình huống và

từng cá nhân.

Tính bền vững (Durability): vẫn có thể sử dụng được

các nội dung học tập khi công nghệ thay đổi mà không

phải thiết kế lại

Tính giảm chi phí (Affordability): Tăng hiệu quả học

tập rõ rệt trong khi giảm thời gian và chi phí.

Để việc triển khai và sử dụng môi trường eLearning

hiệu quả và rộng rãi việc chuẩn hóa các khía cạnh khác

nhau được đòi hỏi, và cho ra đời một số chuẩn được chấp

nhận phổ biến. Ví dụ, một số nỗ lực tiêu chuẩn hóa bao

gồm: tiêu chuẩn đóng gói (ví dụ, IMS CP – IMS content

package), siêu dữ liệu (ví dụ, LOM – Learning Object

Metadata), các hoạt động trình tự (ví dụ, IMS Sequencing2

Simple), thiết kế giảng dạy (ví dụ, IMS Learning Design3),

đánh giá (ví dụ, IMS QTI5 – IMS Question and Test

Interoperability),… Những tiêu chuẩn này được kết hợp lại

và chuyên môn hóa để cung cấp các giải pháp hữu ích trong

việc làm cơ sở cho các thành phần tái sử dụng của

eLearning. Một ví dụ phổ biến là chuẩn SCORM(Sharable

Content Object Reference Model)

SCORM là một mô hình tham khảo các chuẩn kỹ

thuật, các đặc tả và các hướng dẫn có liên quan đưa

ra bởi các tổ chức khác nhau, dùng để đáp ứng các

yêu cầu mức cao của nội dung học tập và các hệ

thống. SCORM cung cấp những đặc tả một cách chi

tiết những kĩ thuật cơ bản trong eLearning, như

metadata, gói nội dung (content package) và xác định

cơ chế giao tiếp với việc học tập hoặc hệ thống quản

lý nội dung học tập (LCMS).

Hình 2. Chuẩn SCORM

2.4. Mẫu thiết kế (Design patterns)

Các mẫu thiết kế là một khía cạnh nền tảng của công

nghệ phần mềm hiện đại. Thiết kế hệ thống eLearning một

cách hiệu quả là một vấn đề phức tạp vì nó có liên quan

đến việc thiết kế các nhiệm vụ học tập, tài nguyên học tập

và không gian, hình thức tổ chức để cho phép mỗi người

học tập hiệu quả.

Thêm vào đó, sự xuất hiện và phát triển của các giải

pháp Elearning có thể giúp xác định ngày càng nhiều

những vấn đề tái diễn và những tình huống xuất hiện trong

sự phát triển và sử dụng cho mục đích giáo dục của các hệ

thống này. Nó hỗ trợ việc phân tích các quyết định đưa ra

và những giải pháp đã thành công trong việc giải quyết

những tình huống trên, cũng như các giải pháp đã thất bại.

Các kiến thức thu được có thể được lưu trữ trong một danh

mục các giải pháp tốt nhất trong thực tiễn và được mô tả

dưới hình thức của các mẫu thiết kế:

Mỗi một mẫu thiết kế mô tả các tình huống mà nó có

thể được áp dụng được, cũng như các giải pháp được

chấp nhận để giải quyết tình huống đó .

Các mẫu thiết kế có thể giúp các nhà thiết kế như là

các cầu nối giữa lý thuyết, các kết quả thực nghiệm,

kinh nghiệm và các vấn đề thực tế của thiết kế.

Một số thuận lợi khi áp dụng các mẫu thiết kế trong

hệ thống eLearning:

Các mẫu thiết kế bao gồm cả thực nghiệm và quy

phạm: Các mẫu thiết kế được xây dựng dựa trên quan

sát thực nghiệm định kỳ các hiện tượng trong môi

trường làm việc, nhưng chúng cũng rất quy phạm: các

văn bản mô tả các mẫu thiết kế giúp bạn hành động

theo một cách nhất định và dễ dàng hơn.

Các mẫu có thể giúp làm phong phú thêm ngôn ngữ

của nhà giáo dục: Nhiều người trong Trong số những

đối tượng tạo hệ thống eLearning, nhiều người tham

gia với vốn ngôn ngữ khá nghèo nàn. Điều này đặc

biệt có vấn đề khi các thành viên với các kĩ năng và

ngành học khác nhau cùng nhau xây dựng hệ thống

eLeaning. Các mẫu thiết kế giúp các kỹ thuật viên,

giáo viên, giáo dục nhà thiết kế và các chuyên gia phát

triển và chia sẻ ngôn ngữ phong phú hơn.

Các thiết kế mẫu giúp bạn tái sử dụng mã lệnh và dẽ

dàng mở rộng.

Chúng là tập hơn những giải pháp đã được tối ưu hóa,

đã được kiểm chứng để giải quyết các vấn đề trong

công nghệ phần mềm. Do đó, chúng là kim chỉ nam

giúp bạn giải quyết vấn đề thay vì tự tìm kiếm giải

pháp cho vấn đề đã được chứng minh.

Dùng lại các mẫu thiết kế giúp tránh được các vấn đề

tiềm ẩn có thể gây ra những lỗi lớn, dễ dàng nâng cấp,

bảo trì về sau.

2.5. Khả năng sử dụng và truy cập (Usability và Accessbility)

Một yếu tố quan trọng trong một hệ thống eLearning là

khả năng sử dụng và khả năng truy cập được đưa ra bởi hệ

thống. Những hệ thống eLearning được thiết kế chủ yếu

cho người dùng cuối (học viên), vì vậy quá trình sử dụng

hệ thống phục vụ cho việc học tập phải dễ dàng, không bị

cản trở bởi những khó khăn về mặt kỹ thuật trong việc sử

dụng hệ thống.

Do đó, việc áp dụng các nguyên tắc tương tác người

dùng thích hợp là bắt buộc đối với loại hệ thống này. Ví

Page 4: CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM CHO E-LEARNING

dụ, các giao diện người sử dụng phải được trực quan, hấp

dẫn, dễ sử dụng, đáp ứng và tương tác cao và thích nghi.

Ngoài ra, giao diện người dùng eLearning phải được thiết

kế hợp lý để có thể truy cập vào hệ thống bằng nhiều cách

khác nhau (máy tính cá nhân, điện thoại thông minh, máy

tính bảng và các thiết bị di động khác).

2.5.1. Khả năng sử dụng (Usability)

Khả năng sử dụng là tham số cơ bản để đánh giá các

công nghệ và hệ thống e-learning. Khả năng sử dụng có

nghĩa là chất lượng và đặt người sử dụng và nhu cầu thực

sự của họ ở trung tâm.Do đó, một hệ thống eLearning tốt

cần phải có tính đến các yêu cầu đặc biệt khi sử dụng hệ

thống của người dùng.

Để giải quyết vấn đề của khả năng sử dụng. trước tiên

phải xác định bối cảnh của việc sử dụng một khóa học e-

learning. Sự đa dạng của các nhóm người học, những tiến

bộ kỹ thuật, và những thay đổi căn bản trong các nhiệm vụ

học tập. Một số tiêu chí đánh giá khả năng sử dụng là (theo

quy định ISO 1993):

Tính hiệu quả: Khả năng của người sử dụng để đạt

được các mục tiêu cụ thể trong môi trường này.

Hiệu quả: Các nguồn lực được sử dụng (thời gian, tiền

bạc, và nỗ lực tinh thần) khi thực hiện một nhiệm vụ

hệ thống hỗ trợ

Sự hài lòng: mức độ thoải mái của người dùng khi sử

dụng hệ thống.

Tính hiệu quả: Sự đạt được các mục tiêu giảng dạy

Hiệu quả: Xác định thời gian để hoàn thành các mục

tiêu học tập đã đạt được

Sự hài lòng: Mối quan tâm của người dùng trong các

nội dung và mong muốn tiếp tục học hỏi.

2.5.2. Khả năng truy cập (Usability)

Khả năng truy cập là về việc thiết kế trang web để đảm

bảo rằng nội dung của trang web có thể truy cập được và

sẵn sàng cho tất cả các nhóm người dùng, bao gồm những

người khuyết tật và người cao tuổi. xây dựng web đó là

phải đảm được trang web của bạn không phụ thuộc vào

phần cứng hoặc phần mềm đặc biệt nào.

Để tăng khả năng truy cập của một trang web, có thể áp

dụng một số chính sách trong phát triển nội dung gồm:

cung cấp mô tả bằng chữ thay thế cho hình ảnh, sử dụng

điều hướng trang web đơn giản và thống nhất, gán nhãn các

phần tử rõ ràng và tạo cấu trúc trang lôgic bằng ngôn ngữ

đánh dấu HTML thích hợp, v.v. Các chính sách cơ bản này

đảm bảo rằng ngay cả người dùng có truy cập Internet băng

thông hẹp có thể xem nhanh và chính xác nội dung trên các

trang web.

2.6. Quản lý học tập

Một yếu tố quan trọng trong hệ thống eLearning là quản

lý nội dung học tập và kinh nghiệm học tập. Do đó, kỹ thuật

phần mềm cho eLearning phải đối phó với một hệ sinh thái

phong phú của các công cụ và các thành phần phần mềm

phục vụ cho các hoạt động như quản lý: công cụ biên soạn,

LMS (Learning Management System), nền tảng cho việc

triển khai các MOOCs (Massive Online Courses Open),

kho số liệu, công cụ đánh giá,… Trong đó:

2.6.1. Công cụ biên soạn (eLearning Editor):

eLeaning Editor là một phần mềm được thiết kế chạy

trên môi trường Web để giúp đỡ giáo viên và các học viên

trong việc thiết kế, phát triển và xuất bản tài liệu dạy học

trên Web mà không cần thành thạo HTML, XML.

Hình 3. Chuẩn SCORM sử dụng trong eLearning Editor

Như đã được đề cập, các gói SCORM là các gói tài liệu

được đóng gói theo chuẩn đặc tả SCORM. Việc đóng gói

theo định chuẩn này sẽ cho phép nội dung có thể được sử

dụng ở các hệ thống LMS khác nhau hỗ trợ SCORM.

2.6.2. Hệ thống quản lý học tập (Learning Management System – LMS)

LMS là một gói phần mềm nhằm giúp giáo viên và nhà

giáo dục có thể quản lý các nội dung và tài nguyên học tập.

Một LMS có thể giúp người dạy quản lý quá trình học

tập người học, theo dõi quá trình tích lũy kiến thức của

người học. Ngoài ra, nó còn tích hợp các dịch vụ hỗ trợ quá

trình trao đổi thông tin giữa người dạy và người học, hoặc

giữa các người học.

Các LMS đều cung cấp một bộ công cụ cơ bản như

nhau: trình bày nội dung theo cấu trúc thư mục, công cụ

đánh giá, thảo luận nhóm, … Các LMS khác nhau ở giao

diện người dùng, các chức năng phụ thêm, bản quyền, giá

cả, dịch vụ để xây dựng bài giảng và đào tạo sử dụng, và

khả năng tích hợp với các hệ thống khác đang vận hành

trong mạng nhà trường như e-mail, đăng ký tài khoản.

Hình 4. Hệ thống LMS

Phần lớn các LMS là các gói phần mềm thương mại

như: Blackboard, WebCT, Desire2Learn,… nhưng cũng có

nhiều LMS được phát triển với nền tảng mở và miễn phí

như Sakai, Moodle, Dokeos,... Trong đó, Moodle được sử

dụng phổ biến ở Việt Nam.

2.6.3. Moodle

Theo website của Moodle, gói phần mềm này là hệ

thống quản lý các khóa học trực tuyến và hệ thống được

Page 5: CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM CHO E-LEARNING

thiết kế nhằm giúp nhà giáo dục tạo các cộng đồng học tập

trực tuyến một cách hiệu quả. Moodle được xây dựng dựa

trên những nguyên lý sư phạm về xu hướng tạo dựng, theo

đó, người học sẽ tích cực xây dựng kiến thức mới khi họ

tương tác với môi trường xung quanh, với bạn học, với giáo

viên.

Giáo viên dùng Moodle tạo các khóa học chạy trên nền

web. Các khóa học này thường bao gồm nhiều bài học, mỗi

bài học bao gồm tài liệu đọc, hoạt động, trắc nghiệm, yếu

tố tương tác,…nhằm khuyến khích người học tham gia làm

việc nhóm.

2.7. Đảm bảo chất lượng (Quality Assurance)

Một tính năng trong hệ thống eLearning là chất lượng

được cung cấp trong các khía cạnh khác nhau như: nội

dung được cung cấp, các dịch vụ sẵn có, cơ sở hạ tầng máy

tính cơ bản,… Như trong bất kỳ lĩnh vực kỹ thuật khác,

đảm bảo chất lượng là yếu tố quan trọng khi xây dựng, phát

triển các giải pháp eLearning.

2.7.1. Đánh giá chất lượng

Hệ thống đảm bảo chất lượng được đưa ra dựa trên tập

hợp các nguyên tắc thực hiện tốt nhất khi giải quyết các

tình huống của các hệ thống eLearning trong thực tế. Các

nguyên tắc này cũng xác định các số liệu được sử dụng để

đo lường mức độ thành công trong mục tiêu chất lượng của

một giải pháp eLearing.

Do đó, việc đánh giá hệ thống eLearning là cần thiết

cho việc đảm bảo chất lượng của hệ thống. Một mô hình

được đề xuất là mô hình đánh giá PDPP [9], bao gồm bốn

giai đoạn đánh giá.

Hình 4. Mô hình PDPP

Giai đoạn lập kế hoạch thực hiện việc đánh giá nhu

cầu thị trường, tính khả thi, nhóm học sinh mục tiêu,

mục tiêu khóa học và tài chính.

Đánh giá sự phát triển bao gồm thiết kế giảng dạy,

thiết kế tài liệu học, thiết kế trang Web, tính linh hoạt,

sự tương tác giữa học sinh-sinh viên và giáo viên, sự

hỗ trợ kỹ thuật …

Đánh giá quá trình bao gồm hỗ trợ kỹ thuật, sử dụng

trang Web, hỗ trợ học tập, tương tác trong học tập, hỗ

trợ học tập, và tính linh hoạt.

Đánh giá sản phẩm bao gồm sự hài lòng của sinh viên,

giảng dạy, học tập hiệu quả và tính bền vững.

2.8. Kiến trúc phần mềm

Một mối quan tâm khác khi phát triển hệ thống

eLearning là các kiến trúc phần mềm [8].

Những kiến trúc này trừu tượng hóa những tính năng

chung của các hệ thống eLearning, nhằm mục đích xây

dựng eLearning framework, tạo điều kiện cho sự phát triển

của các hệ thống eLearning mới. Các framework được bắt

nguồn từ các kiến trúc sẵn có cho phép tái sử dụng các chức

năng, nhúng các mẫu thiết kế phổ biến (ví dụ, MVC), và

thúc đẩy mô đun hóa, khả năng tương tác và mở rộng của

các hệ thống.

3. Kết luận

Bài báo đã nghiên cứu và giới thiệu các đặc trung, công

cụ và giải pháp đươc sử dụng trong hệ thống giáo dục trực

tuyến, nhằm giúp người đoc hiểu hơn về Công nghệ phần

mềm cho e-Leaning.

Tài liệu tham khảo

[1] Dagger, D., O’Connor, A., Lawless, S., Walsh, E. & Wade,V. P. (2007) Service-Oriented E-Learning Platforms. From Monolithic Systems to Flexible Services. IEEE Computer, 35, pp. 28-35. 2007

[2] Lage, F.J., Zubenko, Y. and Cataldi, Z. (2001). An Extended Methodology for Educational Software Design: Some Critical Points. 31st Annual Frontiers in Education Conference, 13-18. 2001

[3] Robson, R. The Changing Nature of eLearning Content. In Huang, R., Spector, J.M. Reshaping Learning (Frontiers of Learning Technology in a Global Context), 177-196. 2013

[4] Paech, B., Reuschenbach, B. Open Source Requiremen Engineering. 14th IEEE International Requirements Engineering Conference (RE'06), 2006

[5] Allen, CW. Overview and Evolution of the ADDIE Training System. Advances in Developing Human Resources, 8(4). p430-441. 2006

[6] Czarnecki, K., Eisenecker, U. Generative Programming: Methods, Tools, and Applications. Addison-Wesley Professional, 2000

[7] 10 --Fowler, M. Domain-Specific Languages. Addison-Wesley. 2010

[8] Taylor, R.N., Medvidovic, N., Dashofy, E.M. Software Architecture: Foundations, Theory, and Practice. Wiley. 2009

[9] Weiyuan Zhang and Y L Cheng. Quality Assurance in E-Learning: PDPP Evaluation Model and its Application. 2012

Page 6: CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM CHO E-LEARNING