Tp chớ Khoa hc v Phỏt trin 2009: Tp 7, s 2: 192-202 TRNG I HC NễNG NGHIP H NI 192 THIếT Kế Hệ THốNG ĐO TạO Từ XA PHụC Vụ CHO HOạT ĐộNG DạY V HọC NGNH TIN HọC Research on Designing an eLearning System for Teaching and Learning Informatics Ngụ Tun Anh, Trn V H Khoa Cụng ngh thụng tin, Trng i hc Nụng nghip H Ni TểM TT Bi bỏo ny trỡnh by cỏc kt qu t c trong vic phõn tớch, thit k, ci t v th nghim h thng eLearning phc v cho vic dy v hc ngnh tin hc. Nghiờn cu ó tin hnh tỡm hiu v thc trng s dng eLearning trờn th gii cng nh mt s c s o to ti Vit Nam, tỡm hiu kin trỳc ca mt h thng eLearning cng nh cỏc phn m m v h thng eLearning ang c s dng ph bin hin nay. Nghiờn cu ó tin hnh phõn tớch thit k h thng da trờn cỏc yờu cu c th t ú la chn ci t phn mm mó ngun m qun lý quỏ trỡnh hc tp Moodle. Quỏ trỡnh th nghim h thng c tin hnh thụng qua vic ging dy mt s mụn hc ca ngnh Tin hc cho thy h thng hot ng tt v n nh gúp phn nõng cao hiu qu hot ng dy v hc. T khoỏ: H thng eLearning, phn mm Moodle, tin hc. SUMMARY The article aims to indicate the result in analyzing, designing, setting up and testing the eLearning system for purpose in teaching and learning of Informatics. The actual situation of using eLearning system in the world and in some training centers of Vietnam has been reviewed. Also, the architecture of the eLearning system and some popular software of the eLearning system have been explored. Moreover, analyzing the design of the system was based on the specific needs so that setting up the software of open source code for managing the learning process Moodle can be chosen. The process of testing the system through teaching some subjects of Informatics has indicated that the system can operate well and stably, which will contribute to the teaching and learning processes more effectively. Key words: eLearning system, informatics, Moodle software. 1. ĐặT VấN Đề Sự phát triển của Internet v các ứng dụng trên mạng đã lm thay đổi phơng pháp dạy v học truyền thống của nhân loại. Hình thức học trực tuyến (eLearning hoặc e-Learning) đã phát triển mạnh mẽ trên thế giới v mang lại những lợi ích to lớn cho hoạt động đo tạo, đặc biệt l với ngời học. Có nhiều định nghĩa khác nhau về khái niệm eLearning, nhng có thể định Ngụ Tun Anh, Trn V H 193 nghĩa một cách ngắn gọn "eLearning l sử dụng các công cụ Web v Internet trong học tập". Trên thế giới, các hệ thống eLearning đã v đang đợc áp dụng một cách phổ biến tại các nớc có hệ thống hạ tầng công nghệ thông tin phát triển nh Mỹ, Nhật Bản, Canada, Anh, Pháp đi kèm theo đó l sự ra đời của các học liệu mở OCW (Open Course Ware) - một kho tng các ti liệu giảng dạy dới dạng các khoá học chất lợng cao đợc chia sẻ miễn phí. Tiêu biểu l học liệu mở của Học viện công nghệ Massachusetts 1800 khoá học thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau (MIT OpenCourseWare, 2008). Tại Việt Nam, trong những năm gần đây ngy cng có nhiều các tổ chức giáo dục đo tạo, đặc biệt l các trờng đại học, cao đẳng v các viện nghiên cứu quan tâm v tiến hnh triển khai hệ thống eLearning. Theo đánh giá của các chuyên gia giáo dục thì eLearning đem lại nhiều lợi ích nh: chơng trình giúp ngời học đợc tiếp cận với các bi giảng có chất lợng cao từ các nguồn học liệu mở miễn phí v lm biến đổi cách học cũng nh vai trò của học viên, ngời học đóng vai trò trung tâm v chủ động trong quá trình đo tạo, có thể học mọi lúc, mọi nơi miễn sao có các phơng tiện hỗ trợ học trực tuyến. Chơng trình eLearning cho phép giải quyết một vấn đề nan giải đó l tỷ lệ sinh viên/giáo viên tăng quá cao vợt quá khả năng của các cơ sở đo tạo v rèn luyện cho sinh viên một phong cách học tập tự giác, lm chủ hon ton quá trình học tập của bản thân, từ thời gian, lợng kiến thức, tra cứu trực tuyến những kiến thức liên quan đến bi học một cách tức thời. Giúp cho sinh viên dễ dng trao đổi với những ngời cùng học cũng nh giáo viên trong quá trình học thông qua forum, email Tuy nhiên, eLearning không thể thay thế hon ton phơng thức đo tạo truyền thống, phơng thức đo tạo truyền thống vẫn l phơng thức chủ đạo. Vì vậy, giải pháp tối u l kết hợp u điểm của cả phơng pháp dạy học truyền thống v dạy học bằng eLearning để đạt đợc hiệu quả đo tạo tốt nhất. Mục đích chính của nghiên cứu ny nhằm xây dựng một hệ thống eLearning phục vụ cho việc dạy v học chuyên ngnh tin học. Tuỳ thuộc vo đối tợng sử dụng, hệ thống có thể đáp ứng đợc các yêu cầu nh: hỗ trợ ngời quản trị hệ thống tạo lập các khoá học, cấp quyền sử dụng cho giáo viên v học viên; hỗ trợ giảng viên dễ dng tạo lập site b i giảng cho môn học v upload bi giảng cũng nh các ti nguyên khác của mình lên hệ thống; hỗ trợ sinh viên đăng ký vo các khoá học, download các ti nguyên của khoá học. 2. PHƯƠNG PHáP NGHIÊN CứU Phơng pháp chuyên khảo nhằm tìm hiểu về kiến trúc của một hệ thống eLearning, tình hình ứng dụng eLearning trên thế giới v một số cơ sở đo tạo tại Việt Nam, các hệ thống phần mềm eLearning hiện đang đợc sử dụng rộng rãi hiện nay. Phơng pháp phân tích thiết kế các chức năng của một hệ thống eLearning. Phơng pháp thử nghiệm đánh giá hoạt động của hệ thống eLearning thông qua hoạt động giảng dạy một số môn học thuộc ngnh Tin học. 3. PHÂN TíCH THIếT Kế CáC CHứC NĂNG CủA Hệ THốNG 3.1. Kiến trúc của một hệ thống eLearning Kiến trúc của một hệ thống eLearning đợc mô tả nh ở hình 1 (Cổng eLearning của Bộ Giáo dục v Đo tạo, 2008). Thiết kế hệ thống đào tạo từ xa phục vụ 194 H×nh 1. KiÕn tróc cña mét hÖ thèng eLearning H×nh 2. M« h×nh ph©n cÊp mét sè chøc n¨ng chÝnh cña hÖ thèng Ngụ Tun Anh, Trn V H 195 Nhìn vo kiến trúc của một hệ thống eLearning chúng ta nhận thấy quá trình dạy v học thông qua môi trờng Internet v dịch vụ Web. Một hệ thống eLearning bao gồm các thnh phần chính sau: - Learning Management System (LMS): Hệ thống quản lý học tập, đây l thnh phần quan trọng nhất của một hệ thống eLearning. LMS l một phần mềm quản lý, theo dõi v tạo các báo cáo dựa trên sự tơng tác giữa học viên v nội dung học tập, giữa học viên v giảng viên. - Modular Toolkit: Các môđun công cụ của một hệ thống LMS bao gồm diễn đn trao đổi (forum), khảo sát lấy ý kiến (survey), kiểm tra đánh giá (quiz), trao đổi trực tuyến (chat), phát hình ảnh v âm thanh trực tuyến (video and audio). - e-Enrolment: Ngời sử dụng đăng ký tham gia vo hệ thống trực tuyến. - Portal: Cổng thông tin điện tử một đơn vị có tích hợp hệ thống eLearning. - e-Learning Platform: Nền tảng công nghệ của hệ thống học trực tuyến - Learning Object Repositories: Kho chứa các đối tợng học tập đợc hiểu chính l cơ sở dữ liệu lu trữ các ti nguyên học tập. - e-Learning Editor/Authoring: Các công cụ hỗ trợ soạn thảo bi giảng theo chuẩn eLearning. - Các chuẩn (standard)/ đặc tả (specification) nhằm kết nối các thnh phần của một hệ thống eLearning cũng nh khả năng trao đổi v tái sử dụng nội dung của các hệ thống eLearning khác nhau. 3.2. Quyền hạn v trách nhiệm của các thnh viên trong hoạt động của một hệ thống eLearning 3.2.1 Ngời quản trị hệ thống Ngời quản trị hệ thống l ngời có quyền cao nhất cho phép điều hnh ton bộ hệ thống (Hình 2). Ngời quản trị hệ thống có các quyền sau: - Quản lý ngời dùng: xác định quyền cho các nhóm ngời dùng, quản lý danh sách ngời dùng (thêm, xóa, sửa thông tin, ), gán cho ngời dùng các nhóm quyền, xác định cách thức đăng kí - Cung cấp v quản lý các khóa học: thêm khóa học mới, chỉnh sửa các thông số khóa học, xây dựng danh mục các khóa học - Đa ra các báo cáo, các thống kê. - Có chức năng sao lu v phục hồi thông tin về ngời dùng cũng nh nội dung các khóa học. 3.2.2. Giảng viên Giảng viên có các quyền sau: - Giảng viên đợc quy định cách thức học viên đăng kí vo khóa học (quy định học viên không cần khóa hoặc phải có khóa do giáo viên đa ra mới đợc tham gia); - Có thể đa thêm các ti nguyên vo khóa học (các ti nguyên bao gồm bi giảng, hình ảnh, các tệp dữ liệu khác); - Có thể thêm hay chỉnh sửa các hoạt động của khóa học nh thêm một chủ đề mới trong diễn đn, tổ chức bình bầu, khảo sát, ra đề thi, yêu cầu học sinh lm bi tập lớn hay bi tập nhóm 3.2.3. Sinh viên Sinh viên có các quyền sau: - Tham gia các hoạt động của khóa học m sinh viên đã đăng kí; - Sử dụng, tải các ti nguyên của khóa học (xem, tải các bi giảng v các ti nguyên khác); - Tham gia diễn đn của khóa học (xem v gửi bi trong diễn đn). 3.2.4. Khách Khách l ngời dùng không đăng kí đăng nhập hệ thống. Khách l đối tợng có ít quyền với hệ thống nhất v thờng chỉ đợc xem các khóa học, các hoạt động v diễn đn. Thiết kế hệ thống đào tạo từ xa phục vụ 196 3.3. Mét sè biÓu ®å luång d÷ liÖu Tác nhân ngoài (một thực thể ngoài hệ thống có trao đổi thông tin với hệ thống) Tác nhân trong (một chức năng hoặc một hệ con của hệ thống) Chức năng (một quá trình biến đổi dữ liệu) Luồng dữ liệu (một tuyến truyền dẫn thông tin vào hay ra của một chức năng) Kho dữ liệu (một dữ liệu đơn hay có cấu trúc được lưu lại và có thể được truy nh ập nhiều lần) H×nh 3. BiÓu ®å luång d÷ liÖu møc ng÷ c¶nh Ngô Tuấn Anh, Trần Vũ Hà 197 H×nh 4. BiÓu ®å luång d÷ liÖu møc ®Ønh Thiết kế hệ thống đào tạo từ xa phục vụ 198 H×nh 5. BiÓu ®å luång d÷ liÖu chøc n¨ng qu¶n lý ng−êi dùng H×nh 6. BiÓu ®å luång d÷ liÖu chøc n¨ng qu¶n lý häc liÖu Ngô Tuấn Anh, Trần Vũ Hà 199 H×nh 7. BiÓu ®å luång d÷ liÖu chøc n¨ng qu¶n lý ®iÓm H×nh 8. BiÓu ®å luång d÷ liÖu chøc n¨ng qu¶n lý diÔn ®μn Thit k h thng o to t xa phc v 200 4. GIảI PHáP CÔNG NGHệ Nh đã đề cập ở trên, thnh phần quan trọng nhất của một hệ thống eLearning chính l Hệ thống quản lý học tập LMS (Learning Management System). Trên thế giới hiện nay có rất nhiều sản phẩm LMS khác nhau đợc chia lm hai nhóm chính l LMS mã nguồn mở (nh Moodle, Atutor, ILIAS, DotLRN) v LMS thơng mại (nh BlackBoard, WebCT, eCollege, IBM Learning Space). Điểm khác biệt giữa các phần mềm LMS đợc căn cứ vo: khả năng mở rộng, tính tuân theo các chuẩn, hệ thống đóng hay mở, tính thân thiện ngời dùng, sự hỗ trợ các ngôn ngữ khác nhau, khả năng cung cấp các mô hình học tập khác nhau v đặc biệt l giá cả (Cổng eLearning của Bộ Giáo dục v Đo tạo, 2008). Phần lớn các LMS thơng mại đều rất đắt tiền, do đó việc lựa chọn các phần mềm LMS mã nguồn mở l một lựa chọn tốt cho các cơ sở đo tạo muốn triển khai một hệ thống eLearning trong điều kiện kinh phí hạn hẹp. Tuy nhiên LMS mã nguồn mở thờng gây khó khăn cho ngời quản trị hệ thống cũng nh những ngời sử dụng khác vì tính phức tạp của hệ thống. Với điều kiện kinh phí v thời gian hạn chế của Khoa Công nghệ thông tin - Trờng Đại học Nông nghiệp H Nội, việc triển khai viết một phần mềm mới với đầy đủ chức năng đã đề ra l một công việc bất khả thi. Dựa trên tình hình thực tiễn triển khai hệ thống eLearning của một số cơ sở đo tạo trong nớc, chúng tôi đã quyết định sử dụng phần mềm mã nguồn mở Moodle. Moodle l một phần mềm quản lý học tập mã nguồn mở miễn phí, cho phép ngời sử dụng đ ợc chỉnh sửa mã nguồn. Moodle ra đời năm 1999 bởi dự án do Martin Dougiamas đề xuất v trực tiếp điều hnh với mục tiêu xây dựng một phần mềm LMS hớng tới giáo dục v ngời sử dụng (Cổng eLearning của Bộ Giáo dục v Đo tạo, 2008). Đến nay, Moodle đã có sự phát triển vợt bậc v thu hút đợc sự chú ý của hầu hết các quốc gia trên thế giới. Trên thế giới hiện nay có trên 10.000 site tại 160 quốc gia v đợc dịch ra trên 70 ngôn ngữ khác nhau (Moodle community, 2008). Tại Việt Nam, hiện nay có khoảng trên 40 đơn vị đo tạo sử dụng Moodle cho hệ thống eLearning của mình (Cộng đồng Moodle Việt Nam, 2008). Để có sự thnh công của Moodle nh ngy hôm nay, có thể kể đến các lý do chính sau: 1. Moodle l một phần mềm mã nguồn mở v hon ton miễn phí với ngời sử dụng. 2. Phần mềm dễ sử dụng với giao diện trực quan, giáo viên v các học viên có thể tiếp cận sử dụng nhanh chóng v dễ dng. 3. Moodle có thể tuỳ biến v thay đổi không mấy khó khăn tuỳ theo mục đích sử dụng. 4. Phần mềm có một kho tng ti liệu hỗ trợ đồ sộ khác hẳn với các phần mềm mã nguồn mở khác. 5. Trên thế giới đã có một cộng đồng sử dụng Moodle trên 100 nghìn ngời đăng ký cùng chia sẻ v giúp đỡ lẫn nhau. Cộng đồng Moodle Việt Nam cũng đã đợc thnh lập từ tháng 3/2005 v đang hoạt động rất hiệu quả đặc biệt trong lĩnh vực việt hoá Moodle v xây dựng thêm các module mới. 6. Về chất lợng, một số chức năng của Moodle đợc đánh giá cao hơn các sản phẩm thơng mại cùng loại. Điều ny phần lớn l do Moodle đợc phát triển v hỗ trợ bởi một đội ngũ đông đảo những ngời đang lm việc trực tiếp trong lĩnh vực giáo dục. 7. Moodle giúp ngời sử dụng có cảm giác đợc "tự do", không bị phụ thuộc vo nh cung cấp nh các phần mềm mã nguồn đóng. Ngụ Tun Anh, Trn V H 201 5. GIớI THIệU MộT Số GIAO DIệN CủA Hệ THốNG Moodle hỗ trợ cho ngời sử dụng dễ dng thiết lập v thay đổi giao diện. Sau đây l một số giao diện chính của hệ thống eLearning: Hình 9. Giao diện trang chủ Hình 10. Quản trị viên thêm hoặc chỉnh sửa danh mục các khoá học [...]... o to t xa phc v Hình 11 Site bi giảng của một môn học 6 KếT LUậN Hệ thống eLearning đợc triển khai dựa trên các phân tích thiết kế về hệ thống v ci đặt thnh công phần mềm quản lý học tập mã nguồn mở Moodle Thông qua việc kiểm thử giảng dạy một số môn học thuộc ngnh Tin học, hệ thống đợc đánh giá l hoạt động ổn định v đáp ứng đợc các yêu cầu đã đặt ra Hệ thống hỗ trợ ngời quản trị hệ thống tạo lập... các khoá học, cấp quyền sử dụng cho giáo viên v học viên Các giảng viên dễ dng tạo lập site bi giảng cho môn học v upload bi giảng cũng nh các ti nguyên khác của mình lên hệ thống Sinh viên sau khi đăng ký l thnh viên của hệ thống sẽ đợc phép đăng ký tham gia vo các khoá học, download các ti nguyên của khoá học đó Giảng viên v sinh viên dễ dng trao đổi thông tin thông qua diễn đn của môn học Hệ thống. .. thông qua diễn đn của môn học Hệ thống eLearning đã đạt đợc những kết quả ban đầu đáng khích lệ góp phần nâng 202 cao hiệu quả giảng dạy v lm thay đổi cơ bản phơng pháp dạy v học, sinh viên đợc học tập một cách chủ động hơn Lời cảm ơn Nhóm tác giả xin chân thnh cảm ơn Bộ giáo dục v Đo tạo đã hỗ trợ kinh phí để thực hiện nghiên cứu ny TI LIệU THAM KHảO Cổng eLearning của Bộ GD & ĐT (2008) http://el.edu.net.vn/ . 192-202 TRNG I HC NễNG NGHIP H NI 192 THIếT Kế Hệ THốNG ĐO TạO Từ XA PHụC Vụ CHO HOạT ĐộNG DạY V HọC NGNH TIN HọC Research on Designing an eLearning. nhập hệ thống. Khách l đối tợng có ít quyền với hệ thống nhất v thờng chỉ đợc xem các khóa học, các hoạt động v diễn đn. Thiết kế hệ thống đào tạo từ xa