Đề tài Nghiên cứu xây dựng hệ thống bài giảng môn học sửa chữa và bảo trì máy tính kết hợp nền tảng web và điện toán đám mây

BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT Đà Nẵng - Năm 2020 NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI GIẢNG MÔN HỌC SỬA CHỮA VÀ BẢO TRÌ MÁY TÍNH KẾT HỢP NỀN TẢNG WEB VÀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY Mã số: T2019-06-137 Chủ nhiệm đề tài: ThS. Lê Vũ BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT Đà Nẵng - Năm 2020 Mã số: T2019-06-137 NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI GIẢNG MÔN HỌC SỬA CHỮA VÀ BẢO TRÌ MÁY TÍNH KẾT HỢP NỀN TẢNG WEB VÀ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY Xác nhận của cơ quan chủ trì đề tài Chủ nhiệm đề tài (ký, họ tên, đóng dấu) (ký, họ tên) III DANH SÁCH THÀNH VIÊN THAM GIA NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI VÀ ĐƠN VỊ PHỐI HỢP CHÍNH STT Họ và tên Nhiệm vụ 1. ThS. Lê Vũ Chủ nhiệm đề tài Đơn vị phối hợp chính: Bộ môn Công nghệ Thông tin – Khoa Điện – Điện tử IV MỤC LỤC DANH SÁCH THÀNH VIÊN THAM GIA NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI VÀ ĐƠN VỊ PHỐI HỢP CHÍNH ............................................................................................... III MỤC LỤC ............................................................................................................ IV DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT .................................................................... VI DANH MỤC HÌNH VẼ ...................................................................................... VII THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .............................................................. IX INFORMATION ON RESEARCH RESULTS ................................................... XII MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1 1. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU THUỘC LĨNH VỰC CỦA ĐỀ TÀI Ở TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC ........................................................................... 1 2. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI .................................................................... 1 3. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI ............................................................................... 2 4. CÁCH TIẾP CẬN, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..................................... 2 5. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ............................. 2 Chương 1 PHƯƠNG PHÁP HỌC TẬP E-LEARNING VÀ BLENDED LEARNING ................................................................................................................................ 3 1.1. PHƯƠNG PHÁP HỌC TẬP E-LEARNING ............................................ 3 1.1.1. Khái niệm .............................................................................................. 3 1.1.2. Mô hình chức năng ................................................................................ 4 1.1.3. Mô hình hệ thống ................................................................................... 5 1.1.4. Hoạt động của hệ thống E-Learning ....................................................... 6 1.1.5. Ưu điểm, hạn chế của E-learning ........................................................... 8 1.1.6. Quy trình học E-learning ........................................................................ 9 1.1.7. Những chức năng tối thiểu của hệ thống E-learning ............................... 9 1.2. PHƯƠNG PHÁP HỌC TẬP BLENDED LEARNING ........................... 10 Chương 2 HỆ THỐNG QUẢN LÝ HỌC TẬP VÀ ỨNG DỤNG MOODLE .......... 13 2.1. HỆ THỐNG QUẢN LÝ HỌC TẬP ......................................................... 13 2.1.1. Định nghĩa ........................................................................................... 13 2.1.2. Chức năng của LMS............................................................................. 13 2.1.3. Nhiệm vụ của LMS .............................................................................. 13 2.1.4. Phân loại .............................................................................................. 14 V 2.2. ỨNG DỤNG MOODLE [9] ...................................................................... 14 2.2.1. Giới thiệu Moodle ................................................................................ 14 2.2.2. Các tính năng của Moodle .................................................................... 16 2.2.3. Lợi ích của Moodle .............................................................................. 16 2.3. CÔNG NGHỆ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY [10] ......................................... 16 2.3.1. Khái niệm ............................................................................................ 16 2.3.2. Kiến trúc điện toán đám mây [11] ........................................................ 17 2.3.3. Thành phần .......................................................................................... 21 2.3.4. Lợi ích ................................................................................................. 21 2.3.5. Ưu điểm, hạn chế ................................................................................. 21 Chương 3 XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI GIẢNG ................................................ 23 3.1. KHỞI TẠO KHÓA HỌC ......................................................................... 23 3.2. THÊM THÀNH VIÊN KHÓA HỌC ....................................................... 25 3.3. TẠO NỘI DUNG KHÓA HỌC ................................................................ 26 3.3.1. Tạo phần giới thiệu tổng quát khóa học ................................................ 26 3.3.2. Tạo diễn đàn cho khóa học ................................................................... 28 3.3.3. Tạo chat room cho khóa học ................................................................ 31 3.3.4. Tạo các chương, bài học, bài tập .......................................................... 33 3.3.5. Tạo bài kiểm tra trắc nghiệm (giữa kỳ, cuối kỳ) ................................... 36 KẾT LUẬN ........................................................................................................... 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 51 VI DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT Ký hiệu Diễn giải tiếng Anh Diễn giải tiếng Việt 1. LCMS Learning Content Managerment System Hệ thống quản lý nội dung học tập 2. LMS Learning Managerment System Hệ thống quản lý học tập VII DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Mô hình chức năng của E-learning [4] ...................................................... 5 Hình 1.2 Mô hình hệ thống của E-learning [4] ......................................................... 6 Hình 1.3 Mô hình hệ thống E-learning [4] ............................................................... 6 Hình 1.4 Quy trình học E-learning ........................................................................... 9 Hình 2.1 Các phiên bản phát triển của mã nguồn Moodle ...................................... 15 Hình 2.2 Kiến trúc điện toán đám mây .................................................................. 17 Hình 3.1 Chọn các khóa học của tôi....................................................................... 23 Hình 3.2 Thêm khóa học mới ................................................................................ 24 Hình 3.3 Cài đặt thông số và mô tả khóa học ......................................................... 24 Hình 3.4 Lưu các thông số cài đặt cho khóa học .................................................... 25 Hình 3.5 Danh sácch các thành viên của khóa học ................................................. 25 Hình 3.6 Danh mục các tài nguyên thêm vào khóa học .......................................... 26 Hình 3.7 Tạo mục giới thiệu môn học .................................................................... 28 Hình 3.8 Tạo diễn đàn cho khoá học ...................................................................... 28 Hình 3.9 Cài đặt thông số diễn đàn ........................................................................ 29 Hình 3.10 Hiển thị nội dung diễn đàn .................................................................... 30 Hình 3.11 Tạo chat room cho khóa học ................................................................. 31 Hình 3.12 Cài đặt thông số cho chat room ............................................................. 31 Hình 3.13 Tham phòng chat .................................................................................. 32 Hình 3.14 Thực hiện chat trao đổi giữa các thành viên .......................................... 32 Hình 3.15 Các nội dung trong phần tổng quát chung của khóa học ........................ 33 Hình 3.16 Các nội dung của từng chương .............................................................. 33 Hình 3.17 Tạo bài tập cho chương ......................................................................... 33 Hình 3.18 Cài đặt thông số thu nhận bài tập .......................................................... 34 Hình 3.19 Giao diện giao bài tập cho học viên ....................................................... 35 Hình 3.20 Giao diện quản lý nộp bài tập ................................................................ 36 Hình 3.21 Tạo ngân hàng câu hỏi .......................................................................... 39 Hình 3.22 Tạo danh mục đề thi trong ngân hàng câu hỏi ....................................... 40 Hình 3.23 Chọn đề thi ........................................................................................... 40 Hình 3.24 Cài đặt thông tin kỳ thi .......................................................................... 40 Hình 3.25 Cài đặt các thông số liên quan đến thời gian và đáp án, kết quả thi ........ 41 Hình 3.26 Tạo các câu hỏi trong đề thi .................................................................. 42 Hình 3.27 Nhập nội dung cho các câu hỏi .............................................................. 42 VIII Hình 3.28 Định dạng ngân hàng đề thi môn Sửa chữa và bảo trì máy tính ............. 47 Hình 3.29 Kết quả nhập câu hỏi từ ngân hàng đề thi .............................................. 47 Hình 3.30 Giao diện kết quả thiết lập thông số kỳ thi............................................. 48 Hình 3.31 Giao diện làm bài thi của học viên ........................................................ 48 Hình 3.32 Giao diện các mô-đun triển khai của từng chương ................................. 49 IX THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 1. Thông tin chung - Tên đề tài: Nghiên cứu xây dựng hệ thống bài giảng môn học sửa chữa và bảo trì máy tính kết hợp nền tảng web và điện toán đám mây - Mã số: T2019-06-137 - Chủ nhiệm đề tài: ThS. Lê Vũ - Tổ chức chủ trì: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật - Thời gian thực hiện: từ tháng 8/2019 đến tháng 8/2020 2. Mục tiêu - Hệ thống bài giảng trên website đáp ứng các tiêu chuẩn liên quan đến bài giảng điện tử như: đề cương, bài giảng đa phương tiện, các phần trao đổi, thảo luận, đánh giá quá trình của người học - Tích hợp công nghệ điện toán đám mây để giải quyết sự linh hoạt về kho lưu trữ. 3. Tính mới và sáng tạo - Triển khai hệ thống bài giảng môn học Sửa chữa và bảo trì máy tính trên hệ thống LMS (Learning Management Systems) của Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật. - Kết hợp linh hoạt phương pháp học tập Blended Learning, hòa trộn giữa cách học truyền thống trên lớp và cách học hiện đại E-learning (Mobile Learning và Internet Learning). Đặc biệt là thích ứng với tình hình diễn biến phức tạp của đại dịch Covid-19 hoặc những trường hợp bất lợi khác đối với cộng đồng. 4. Tóm tắt kết quả nghiên cứu Đề tài đã nghiên cứu về mã nguồn mở Moodle và phương thức vận hành của hệ thống LMS Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật, từ đó triển khai đưa bài X giảng môn học Sửa chữa và bảo trì máy tính lên hệ thống này. Đồng thời, đề tài đã tích hợp việc lưu trữ bài giảng và các video liên quan trên nền tảng đám mây của Google. 5. Sản phẩm - Sản phẩm khoa học: giáo trình trực tuyến. - Sản phẩm đào tạo: không - Sản phẩm ứng dụng: Hệ thống bài giảng trực tuyến môn Sửa chữa và bảo trì máy tính 6. Hiệu quả, phương thức chuyển giao kết quả nghiên cứu và khả năng áp dụng - Hệ thống bài giảng trực tuyến môn học Sửa chữa và bảo trì máy tính đáp ứng các yêu cầu của việc phát triển giáo trình và giáo trình điện tử. Cung cấp hệ thống bài giảng trực quan; đánh giá, kiểm tra học phần khách quan, nhanh chóng; trao đổi giữa giảng viên với sinh viên và sinh viên với sinh viên được thực hiện trực tuyếngiúp cho người học tìm thấy nguồn cảm hứng trong môn học, người dạy truyền thụ được kiến thức cho người học hấp dẫn hơn nhờ có sự hỗ trợ của công nghệ. - Hệ thống bài giảng trực tuyến môn học Sửa chữa và bảo trì máy tính có thể triển khai cho việc dạy học môn này tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật. 7. Hình ảnh, sơ đồ minh họa chính XI Ngày 9 tháng 9 năm 2020 Hội đồng KH&ĐT đơn vị (ký, họ và tên) Chủ nhiệm đề tài (ký, họ và tên) XÁC NHẬN CỦA TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT XII INFORMATION ON RESEARCH RESULTS 1. General information: - Project title: Building the system of Computer Fixing and Servicing lessons on web-based platform and cloud computing. - Code number: T2019-06-137 - Coodinator: Le Vu, M.Sc. - Implementing Institution: The University of Danang - University of Technology and Education nang University - Duration: from August 2019 to August 2020 2. Objective(s): - Web-based lesson system meets the demand for electronic lesson such as outline, multimedia lessons, discussions, learner evaluating process. - Integrating cloud computing to tackle the flexibility of storage. 3. Creativeness and innovativeness: - Deploy the system of Computer Fixing and Servicing lessons on LMS (Learning Management Systems) of University of Technology and Education - Cooperate flexibly Blended Learning method, combining class- based traditional and modern E-learning (Mobile Learning and Internet Learning), especially adapting Covid-19 complicated changes or disadvantage situations in community. 4. Research results: - The subject studied about Moodle open source and the operation mode of LMS of University of Technology and Education, uploading computer fixing and servicing lessons on this system. Additionally, subject integrated the lesson and video storage on cloud base of Google. 5. Products: - Scientific product: Online textbook XIII - Training product: No - Applied products: Online Computer Fixing and Servicing lesson system 6. Effectiveness, Transfer mode of result and Applicability - The system of computer fixing and servicing lessons meets the demands for developing traditional and online outline. This system provides visualizing lessons, objectively and quickly credit evaluating and checking; teacher-learner exchanges, learner-learner exchange conducted online, which help learners find study inspiration as well as teachers transmit knowledge to learner better thanks to the support of technology. - The system of Computer Fixing and Servicing lessons can deploy the teaching of this subject at University of Technology and Education. 1 MỞ ĐẦU 1. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU THUỘC LĨNH VỰC CỦA ĐỀ TÀI Ở TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC 1.1. Trong nước Hiện nay, tại Việt Nam, nhiều trường Đại học, Cao đẳng đã có hệ thống web site E-learning như: funix.edu.vn của Đại học Trực tuyến FUNiX, viendaihocmohanoitructuyen.edu.vn của Viện Đại Học Mở Hà Nội, hoctructuyen.vanlanguni.edu.vn của Trường Đại học Văn Lang, elo.edu.vn của Trường Đại học Mở TPHCMCác web site E-learning tại Việt Nam đã ứng dụng các công nghệ mới của nền tảng web để xây dựng hệ thống bài giảng, đánh giá kết quả trực tuyến, cung cấp dịch vụ đa phương tiện, đa nền tảng cho người học. 1.2. Ngoài nước Cùng với xu hướng phát triển của giáo dục, việc triển khai E-learning trong dạy học đã trở thành phổ biến của các trường Đại học, Học viện trên thế giới. E-learning tạo ra sự thuận tiện, cơ hội học tập cho tất cả mọi người, việc tham gia học tập có thể ở bất cứ nơi đâu, bất cứ lúc nào. Có rất nhiều website e-learning được ra đời để phục vụ cho giảng dạy ví dụ như: edx.org, coursera.org, gohighbrow.com, skillshare.com, curious.com, lynda.com, edu.google.com, futurelearn.com Sự ra đời của những công nghệ mới trên nền tảng web như HTML5, CSS3, web responsive, điện toán đám mâyđã làm cho các website E-learning được nổi bật, đa tương tác, đa nền tảng, đa phương tiện nhiều hơn, tạo được sự linh hoạt trong quản lý đào tạo, sự hứng thú trong học tập. 2. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Hiện nay, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật đang phát triển việc xuất bản giáo trình các môn học, mỗi môn học cần có một giáo trình, bài giảng, bài tập, đề thi được chuẩn hóa theo các qui định hiện hành. Bên cạnh đó, cũng cần có sự phát triển, ứng 2 dụng E-learning cho công tác giảng dạy của nhà trường được tốt hơn. Trong các môn học do Bộ môn Công nghệ Thông tin – Khoa Điện – Điên tử đảm nhận thì môn Sửa chữa và bảo trì máy tính chưa có hệ thống bài giảng trực tuyến. Vì thế tôi xây dựng hệ thống bài giảng trực tuyến môn học này. 3. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI - Hệ thống bài giảng trên website đáp ứng các tiêu chuẩn liên quan đến bài giảng điện tử như: đề cương, bài giảng đa phương tiện, các phần trao đổi, thảo luận, đánh giá quá trình của người học - Tích hợp công nghệ điện toán đám mây để giải quyết sự linh hoạt về kho lưu trữ. 4. CÁCH TIẾP CẬN, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 4.1. Cách tiếp cận Triển khai mã nguồn Moodle và ứng dụng các công nghệ mới trên nền tảng web; tạo ra các bài giảng, bài hướng dẫn thực hành sửa chữa và bảo trì máy tính. 4.2. Phương pháp nghiên cứu Thực nghiệm và triển khai ứng dụng trên nền tảng web. 5. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 5.1. Đối tượng nghiên cứu - Hệ thống web site E-learning và môn học Sửa chữa và bảo trì máy tính 5.2. Phạm vi nghiên cứu Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật. 5.3. Nội dung nghiên cứu Trong nghiên cứu này, chúng tôi trình bày trong ba chương. Phần mở đầu trình bày tổng quan về đề tài. Chương 1 trình bày phương pháp học tập về E-learning và Blended. Chương 2 trình bày hệ thống quản lý học tập và ứng dụng Moodle. Chương 3 Xây dựng hệ thống bài giảng. Cuối cùng là kết luận và hướng phát triển của đề tài. 3 Chương 1 PHƯƠNG PHÁP HỌC TẬP E-LEARNING VÀ BLENDED LEARNING Trong những năm qua, đã có sự gia tăng đáng kể trong việc sử dụng các công nghệ khác nhau để hỗ trợ các chương trình học tập và đào tạo của các trường học, tổ chức giáo dục. Trong lĩnh vực đang phát triển nhanh này, các từ ngữ e-learning và blended learning thường được sử dụng. Chương này, chúng tôi trình bày các nội dung tổng hợp, được trích dẫn từ các tài liệu giảng dạy, hướng dẫn về các phương pháp học tập này. 1.1. PHƯƠNG PHÁP HỌC TẬP E-LEARNING 1.1.1. Khái niệm E-learning là việc sử dụng các công nghệ kỹ thuật số để cung cấp các chương trình học hoàn chỉnh. Những người tham gia trong E-learning có thể vào tất cả các buổi học tại bất cứ nơi nào khi có máy tính và kết nối internet. E-learning mang tính chất tương tác giữa người học với giáo viên trực tiếp hoặc người học tự học dựa vào truy cập các tài nguyên có sẵn trong hệ thống. Các phiên tương tác có thể được tổ chức thông qua kết nối video giữa tất cả những người tham gia. Mặt khác, các khóa học tự học bao gồm các tài liệu trực tuyến theo yêu cầu, người học sử dụng chung các tài nguyên này để thu nhận kiến thức. Hiện nay, trên thế giới có nhiều quan điểm và định nghĩa về E-learning [1], đơn cử là: - E-learning là sử dụng các công nghệ web và Internet trong học tập (William Horton). - E-learning là một thuật ngữ dùng để mô tả việc học tập, đào tạo dựa trên công nghệ thông tin và truyền thông (Compare Infobase Inc). - E-learning