Báo cáo Xây dựng bài giảng trực tuyến cho học phần kỹ thuật vi điều khiển

3.1. ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT BÁO CÁO ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CÔNG NGHỆ CẤP CƠ SỞ XÂY DỰNG BÀI GIẢNG TRỰC TUYẾN CHO HỌC PHẦN KỸ THUẬT VI ĐIỀU KHIỂN Mã số: T2019-06-148 Chủ nhiệm đề tài: ThS. Phan Ngọc Kỳ Đà Nẵng, 8/2020 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT BÁO CÁO ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CÔNG NGHỆ CẤP CƠ SỞ XÂY DỰNG BÀI GIẢNG TRỰC TUYẾN CHO HỌC PHẦN KỸ THUẬT VI ĐIỀU KHIỂN Mã số: T2019-06-148 Xác nhận của cơ quan chủ trì đề tài Chủ nhiệm đề tài Phan Ngọc Kỳ Đà Nẵng, 8/2020 DANH SÁCH NHỮNG THÀNH VIÊN THAM GIA NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI VÀ ĐƠN VỊ PHỐI HỢP CHÍNH 1. DANH SACH NHỮNG THÀNH VIÊN THAM GIA NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI TT Họ và Tên Đơn vị công tác và lĩnh vực chuyên môn Nội dung nghiên cứu cụ thể được giao 1 Phan Ngọc Kỳ Giảng viên Phân tích, xây dựng nội dung và phương pháp giảng dạy 2 Phạm Duy Dưỡng Giảng viên Thiếp lập hệ thống Tổ chức xây dựng hệ thóng bài tập kiểm tra đánh giá 2. DANH SÁCH ĐƠN VỊ PHỐI HỢP CHÍNH TT Tên đơn vị trong và ngoài nước Nội dung phối hợp Nội dung nghiên cứu cụ thể được giao Mục Lục Chương 1. Hệ thống đào tạo trực tuyến ............................................................................ 3 1.1 Ra đời của hệ thống trực tuyến .................................................................................. 3 1.2 Cấp độ hệ thống E-Learning: .................................................................................... 4 1.2.1 Cấp độ 1 ........................................................................................................... 4 1.2.2 Cấp độ 2 ........................................................................................................... 4 1.2.3 Cấp độ 3 ........................................................................................................... 4 1.3 Mô hình hệ thống đào tạo trực tuyến E-Learning ..................................................... 4 1.3.1 Mô hình chức năng .......................................................................................... 4 1.3.2 Hệ thống quản trị nội dung học tập (LCMS) ................................................... 5 1.3.3 Hệ thống quản trị học tập (LMS) .................................................................... 6 1.4 Ưu, nhược điểm của E-learning ................................................................................. 6 1.4.1 Ưu điểm của E-learning ................................................................................... 6 1.4.2 Nhược điểm của E-learning ............................................................................. 7 Chương 2. Sự phát triển của đào tạo trực tuyến tại Việt Nam .......................................... 9 2.1 Các giai đoạn phát triển đào tạo trực tuyến tại Việt Nam ......................................... 9 2.1.1 Giai đoạn 2003-2016 ....................................................................................... 9 2.1.2 Giai đoạn từ 2016 đến 2018 .......................................................................... 10 2.1.3 Giai đoạn từ 2019 đến nay ............................................................................. 11 2.2 Rào cản của Elearning tại Việt Nam ....................................................................... 13 2.3 Cơ hội của Elearning tại Việt Nam ........................................................................ 14 Chương 3. Kiểm tra đánh giá trên hệ thống E-Learning ................................................. 16 3.1 Kiểm tra đánh giá .................................................................................................... 16 3.1.1 Mục đích của kiểm tra đánh giá .................................................................... 17 3.1.2 Yêu cầu của một bài kiểm tra ........................................................................ 17 3.1.3 Các nguyên tắc đánh giá ................................................................................ 18 3.2 Xây dựng bài kiểm tra trên LMS ............................................................................. 18 3.2.1 Bài tập dạng tự luận (Assignment): ............................................................... 19 3.2.2 Bài tập dạng trắc nghiệm (Quiz): .................................................................. 19 3.3 CÁCH TẠO BÀI TẬP DẠNG TỰ LUẬN VÀ CHẤM ĐIỂM .............................. 19 3.3.1 Giảng viên Thiết kế bài kiểm tra ................................................................... 20 Chương 4. THỰC NGHIỆM XÂY DỰNG LỚP HỌC TRỰC TUYẾN CHO HỌC PHẦN KỸ THUẬT VI ĐIỀU KHIẺN .............................................................................. 42 4.1 Tổ chức nội dung: .................................................................................................... 42 4.2 Lịch trình, nội dung và phương pháp giảng dạy học phần: ..................................... 43 4.3 Bố trí nội dung trên LMS ........................................................................................ 47 4.4 Phương pháp giảng dạy ........................................................................................... 47 4.5 Tổ chức nhóm thảo luận .......................................................................................... 50 4.6 Tổ chức đánh giá ..................................................................................................... 52 4.7 Kết luận và kiến nghị ............................................................................................... 57 4.7.1 Kết luận .......................................................................................................... 57 4.7.2 Kiến nghị ....................................................................................................... 58 Danh mục hình Hình 1.1 Mô hình chức năng của hệ thống đào tạo trực tuyến ................................. 5 Hình 1.2 Giao diện thết lập bài tập, kiểm tra trên LMS .......................................... 19 Hình 4.1 Mô hình tổ chức học kết hợp.................................................................... 42 Hình 4.2: Giao diện học phần trên LMS ................................................................. 47 Hình 4.3 Giao diện ứng dụng Zoom Meeting ......................................................... 48 Hình 4.3 Giao diện xây dựng lịch trình ................................................................... 49 Hình 4.4 Sinh viên tham dự lớp học trực tuyến trên ứng dụng Zoom Meeting..... 50 Hình 4.5 Giao diện lớp học được ghi từ máy sinh viên .......................................... 50 Hình 4.6 Giao diện chia nhóm thảo luận ................................................................. 51 Hình 4.7 Sinh viên thảo luận và sử dụng phần mềm KeilC để mô phỏng bài tập .. 51 Hình 4.8 Sinh viên thảo luận và sử dụng phần mềm KeilC để mô phỏng bài tập .. 52 Hình 4.9 Nội dung thảo luận của sinh viên ............................................................. 53 Hình 4.10 Kết quả làm bài tập của sinh viên với yêu cầu nộp file viết tay ............ 54 Hình 4.11 Kết quả làm bài tập của sinh viên với yêu cầu nộp file video ............... 55 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 1. Thông tin chung: - Tên đề tài: XÂY DỰNG BÀI GIẢNG TRỰC TUYẾN CHO HỌC PHẦN KỸ THUẬT VI ĐIỀU KHIỂN - Mã số: T2019-06-148 - Chủ nhiệm: Phan Ngọc Kỳ - Thành viên tham gia: Phạm Duy Dưỡng - Cơ quan chủ trì: Trường Đại học Sư phạm Kỹ Thuật - Thời gian thực hiện: từ 8/2019 đến tháng 8/2020 2. Mục tiêu: Đề tài này hướng đến mục tiêu xây dựng thành công bộ bài giảng online phục vụ việc triển khai E-learning cho môn học Kỹ thuật Vi điều khiển có thể triển khai rộng rãi trong toàn Trường. 3. Tính mới và sáng tạo: Xây dựng phương pháp giảng dạy phù hợp với hình thức tổ chức trực tuyến. Mỗi nội dung bài học đi kèm với các tổ chức đánh giá trước và sau khi học xong. Xây dựng hệ thống học liệu phù hợp với hình thức thức chức giảng dạy trực tuyến. 4. Tóm tắt kết quả nghiên cứu: Xây dựng phương pháp giảng dạy phù hợp với hình thức tổ chức trực tuyến nhằm đảm bảo được nội dung, mục tiêu học phần và chuẩn đầy ra theo quy định. Mỗi nội dung bài học đi kèm với các tổ chức đánh giá trước và sau khi học xong để sinh viên tham gia học tập nâng cao được hiệu quả tiếp thu kiến thức và kỹ năng thao tác. Tổ chức nội dung học tập trên hệ thóng LMS của Trường. 5. Tên sản phẩm: Bài giảng trực tuyến cho học phần kỹ thuật vi điều khiển 6. Hiệu quả, phương thức chuyển giao kết quả nghiên cứu và khả năng áp dụng: Triển khai xây dựng và tổ chức thực hiện giảng dạy trực tuyến cho học phần kỹ thuật vi điều khiển với việc tổ chức xây dựng đồng bộ học liệu, tài liệu học tập, câu hỏi thảo luận, bài kiểm tra đều được lưu trữ trên nền tảng trực tuyến, người học có thể dễ dàng truy cập những nội dung này vào bất kỳ thời gian nào, ở bất cứ đâu. Bài giảng sẽ được phát trực tiếp để người học tham gia ngay tại thời điểm đó, đồng thời cũng được ghi hình lại làm tài liệu hỗ trợ để sử dụng khi cần. 7. Hình ảnh, sơ đồ minh họa chính Ngày tháng 9 năm 2020 Hội đồng KH&ĐT đơn vị (ký, họ và tên) Chủ nhiệm đề tài Phan Ngọc Kỳ XÁC NHẬN CỦA TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT INFORMATION ON RESEARCH RESULTS 1. General information: Project title: Implement E-lessons for Microcontroller Course Code number: T2019-06-148 Coordinator: Phan Ngoc Ky Implementing institution: University of Technogy and Education – The University of Danang Duration: from 8/2019 to 8/2020 2. Objective(s): this project aims to succesfully build the E-lessons for the E-learning implementation of Microcontroller Course. 3. Creativeness and innovativeness: - Building teaching methods for E-learning. - There is assessment of each lesson. - There is database for E-learning. 4. Research results: Build teaching methods suitable for the form of online organization to ensure the content, objectives and full standards according to regulations. There is assessment of each lesson to improve the efficiency of acquiring knowledge and manipulation skills of students. The E-lesson is built in LMS system of our university. 5. Products: E-lessons for Microcontroller Course 6. Effects, transfer alternatives of reserach results and applicability: Developing and implementing online teaching for the microcontroller engineering module with the synchronous construction of learning materials, learning materials, discussion questions, tests are all stored on Online platform, learners can easily access these content anytime and anywhere. The lecture will be broadcast live for participants to participate at that time, and also recorded as supporting material to use when needed. TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 1. Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc đề tài Sự ảnh hưởng của cách mạng công nghệ 4.0 đã tác động đến mọi lĩnh vực kinh tế - xã hội, đồng thời thay đổi hoàn toàn hệ thống sản xuất và quản trị hiện nay. Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ thông tin và truyền thông, đào tạo trực tuyến hay còn gọi là E-Learning ra đời như một cuộc cách mạng về dạy và học, trở thành một xu thế tất yếu của thời đại và đang “bùng nổ” ở nhiều nước đã và đang phát triển. E-Learning là một phương thức đào tạo hiện đại dựa trên công nghệ thông tin. Với sự bùng nổ phát triển của công nghệ hiện nay, E-Learning ngày càng được ưa chuộng bởi tính linh hoạt và tiện dụng về thời gian lẫn địa điểm. Trường đại học Sư phạm Kỹ thuật cũng bước đầu tổ chức mô hình E-Learning từ năm 2018 và đây sẽ là hướng tổ chức đào tạo mà Nhà trường sẽ có nhiều đầu tư và đẩy mạnh. E-Learning giờ đây đã không còn xa lạ trên thế giới. Theo Cyber Universities, gần 90% trường đại học tại Singapore sử dụng phương pháp đào tạo trực tuyến, ở Mỹ con số này là hơn 80%. Việc tổ chức đào tạo trực tuyến bước đầu còn nhiều khó khăn, nhưng sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ đã giải quyết được rất nhiều các hạn chế vốn dĩ tồn tại trong đào tạo trực tuyến (so với đào tạo truyền thống). Vấn đề hiện nay đòi hỏi cá nhân người dạy và người học phải liên tục cải thiện năng lực. Việc nắm bắt được các xu thế mới cũng chính là nắm được vận mệnh của bản thân mình để tham gia thúc đẩy sự phát triển hiệu quả trong việc đào tạo trực tuyến cho Nhà trường. 2. Tính cấp thiết của đề tài Từ cuối năm 2019 đến thời điểm hiện tại, hệ thống giáo dục toàn cầu đang đứng trước một thách thức vô cùng khó khăn bởi những ảnh hưởng giản cách xã hội do việc lây lan dịch bệnh, các cơ ở giáo dục dục phải thay đổi phương tổ chức đào tạo từ giảng dạy tập trung thông thường sang dạy trược tuyến, thậm chí ở một số quốc gia có truyền thống về đào tạo đại học cũng phải dừng các hoạt động đào tạo. Đây là cơ hội rất lớn để phát triển, đầu tư cho các hệ thống đào tạo trực tuyến cũng như xây dựng các quy phạm, tiêu chuẩn nhằm quản lý việc tổ chức dạy học trực tuyến đảm bảo được chất lượng, hiệu quả. 3. Mục tiêu đề tài 2 Triển khai xây dựng và tổ chức thực hiện giảng dạy trực tuyến cho học phần kỹ thuật vi điều khiển với việc tổ chức xây dựng đồng bộ học liệu, tài liệu học tập, câu hỏi thảo luận, bài kiểm tra đều được lưu trữ trên nền tảng trực tuyến, người học có thể dễ dàng truy cập những nội dung này vào bất kỳ thời gian nào, ở bất cứ đâu. Bài giảng sẽ được phát trực tiếp để người học tham gia ngay tại thời điểm đó, đồng thời cũng được ghi hình lại làm tài liệu hỗ trợ để sử dụng khi cần 3 Chương 1. Hệ thống đào tạo trực tuyến 1.1 Ra đời của hệ thống trực tuyến Sự phát triển các hệ thống máy tính đã mở ra các cụm từ “Online learning”, “Virtual learning”, cho đến tháng 10 năm 1999 trong Hội nghị quốc tế về CBT- Computer Based Traning được nhắc đến. Hệ thống đào tạo trực tuyến hay còn gọi E- Learning, cung cấp môi trường học tập mà qua đó người học có thể tương tác trong môi trường học trực tuyến thông qua mạng Internet hoặc các phương tiện điện tử truyền thông khác. Giai đoạn những năm 1984- 1993, hệ điều hành Windows 3.1- máy tính Macintosh, Powerpoint đã ra đời cùng với các công cụ đa phương tiện khác đã mở ra một kỷ nguyên mới trong công nghệ – Kỷ nguyên số đa phương tiện. Các công cụ này cho phép tạo ra các bài giảng có tính tích hợp cả hình ảnh và âm thanh dựa trên Công nghệ CBT. Các bài học sẽ đến với người học qua đĩa CD-ROM hoặc đĩa mềm. Cũng đã bắt đầu có những sự phát triển trong cách đào tạo khi người học có thể mua và tự học mọi lúc, mọi nơi. Nhưng một hạn chế lớn ở việc giao tiếp, trao đổi, hướng dẫn của giảng viên và người học. Đây có thể nói là sự nhen nhóm đầu tiên cho hình thức học E-learning. Giai đoạn năm 1994- 1999, sự ra đời của công nghệ Website đã được phát minh cũng là thời điểm các nhà cung cấp dịch vụ bắt đầu nghiên cứu cách thức cải tiến phương pháp giáo dục truyền thống qua công nghệ mới này. Sự phổ biến của các phần mềm: Email, Web, trình duyệt, Media player, kỹ thuật truyền Audio tốc độ thấp cùng với các ngôn ngữ web: HTML và Java đã góp phần làm thay đổi phần nào bộ mặt của nền giáo dục đào tạo bằng công cụ đa phương tiện. Giai đoạn năm 2000 – 2005, các công nghệ tiên tiến: Java, ứng dụng mạng IP Cùng công nghệ truy cập mạng, băng thông Internet được nâng cấp; Các công nghệ thiết kế Web tiên tiến. Tất cả đã tạo nên một cuộc cách mạng lớn trong lĩnh vực giáo dục đào tạo. Ngày nay, theo sự phát triển của nhu cầu học tập cũng như sự hỗ trợ đắc lực của công nghệ thông tin, chúng ta ngày càng thấy nhiều hơn nữa các lựa chọn nền tảng giáo dục trực tuyến cũng như những bài giảng trực tuyến hết sức sinh động được chuẩn hóa dưới các định dạng khác nhau cho phù hợp với nhu cầu người dùng. 4 1.2 Cấp độ hệ thống E-Learning: 1.2.1 Cấp độ 1 Trong hệ thống đào tạo đại học trực tuyến E-Learning, vai trò của người học là trung tâm. Việc áp dụng mô hình hệ thống E-Learning vào thực tế phụ thuộc vào nhu cầu và điều kiện triển khai hệ thống. Cấp độ 1 được xem như hình thcs tổ chác giảng dạy trên máy tính - CBT (Computer-Based Training-Học trên máy tính) & WBT (Web-Based Training). Đây là cấp cơ bản, khởi đầu của mọi mô hình E-Learning. Học liệu được tổ chức hoặc gửi đến người học thông qua CD-ROM hoặc Web (Mô hình học qua Web đang ngày càng phát triển). Quá trình học, học viên tự học, không có giáo viên hướng dẫn từng bài nhưng có kiểm tra đánh giá. 1.2.2 Cấp độ 2 Cấp độ 2 của dạy E-Learning phát triển trên cơ sở của cấp đọ 1, trong đó có giảng viên tham gia lớp học. Việc dạy học vẫn thông qua Internet/Intranet, sử dụng Hệ thống Quản lý Học tập (LMS) nhưng có sự giao tiếp giữa giảng viên – học viên, học viên – học viên. Giảng viên có thể trực tiếp trả lời câu hỏi, đặt câu hỏi, chấm điểm đánh giá học viên. Giảng viên có thể đánh giá khả năng của học viên, đồng thời có thể chỉ dẫn học viên tham gia các khóa học mức cao hơn. 1.2.3 Cấp độ 3 Lớp học được tổ chức theo mô hình lớp học ảo. Tất cả các hoạt động tổ chức giảng dạy truyền thống của buổi học, khoá học được tổ chức trên mạng internet thông qua hệ thống quản lý học tập (LMS). Người học hoàn toàn học thông qua mạng Internet/Intranet để học tập bằng cách tham gia vào lớp học, buổi học thông qua việc đăng nhập vào Hệ thống Quản lý Học tập (LMS). Các nội dung tổ chức học tập được tổ chức ngay trên mạng như các lớp học thông thường. Các giờ học “live” được tổ chức để thảo luận về các “case studies”. Giáo viên có thể thực hiện các hướng dẫn trực tiếp (hands-on) nhờ e-lab. Sinh viên có thể học trực tiếp hoặc xem lại các bài giảng và làm bài tập off-line với hình thức giống như đang tham gia lớp học trực tiếp. Tất cả các khoá học trực tuyến 1.3 Mô hình hệ thống đào tạo trực tuyến E-Learning 1.3.1 Mô hình chức năng Mô hình chức năng hệ thống Mô hình chức năng cung cấp trực quan về các thành phần tạo nên môi trường E-Learning và những đối tượng thông tin giữa chúng. Viện 5 nghiên cứu công nghệ giáo dục từ xa (ADL) đưa ra mô hình tham chiếu đối tượng nội dung chia sẻ (SCORM - Sharable Content Object Reference Model) và đã định nghĩa một cách khái quát về một môi trường ứng dụng E-Learning: là một kiểu “hệ thống quản lý học tập (LMS-Learning Management System)”, trong đó LMS là một hệ thống dịch vụ quản lý quá trình phân phối và theo dõi nội dung học tập của người học. SCORM không đi vào mô tả chi tiết các khối chức năng của LMS mà SCORM chỉ tập trung quan tâm nhiều đến các chức năng phân phối và theo dõi nội dung học trong LMS. Nhưng chúng ta có thể đề xuất mô hình chức năng trên cơ sở của mô hình của SCORM nhằm đảm bảo bao trùm hết các chức năng của một môi trường E-Learning cần có. Trong SCORM có định nghĩa 2 phân hệ: LCMS (hệ thống quản lý nội dung học tập) và LMS (hệ thống quản lý học tập) . Hình 1.1 Mô hình chức năng của hệ thống đào tạo trực tuyến 1.3.2 Hệ thống quản trị nội dung học tập (LCMS) LCMS là một môi trường đa người dùng, ở đó các cơ sở phát triển nội dung có thể tạo ra, lưu trữ, sử dụng lại, quản lý và phân phối nội dung học tập trong môi trường số từ một kho dữ liệu trung tâm. LCMS cho phép người dùng tạo ra và sử dụng lại những đơn vị nội dung nhỏ trong kho dữ liệu trung tâm. Việc sử dụng các cấu trúc siêu dữ liệu học được chuẩn hoá, cộng với các khuôn dạng truy xuất đơn vị kiến thức được chuẩn hoá 6 cũng cho phép các đơn vị kiến thức được tạo ra và chia sẻ bởi các phần mềm công cụ đa năng và các kho dữ liệu học tập. Để cung cấp khả năng tương hợp (interoperability) giữa các hệ thống, LCMS được thiết kế sao cho phù hợp với các tiêu chuẩn về siêu dữ liệu nội dung, đóng gói nội dung và truyền thông nội dung. 1.3.3 Hệ thống quản trị học tập (LMS) LMS như là một hệ thống dịch vụ quản lý việc phân phối và tìm kiế