Luận văn Xây dựng mô hình ứng dụng đặc trưng cá nhân nhằm hỗ trợ sự thích nghi trong hệ thống đào tạo trực tuyến

14 CHƯƠNG 2 ĐÀO TẠO TRỰC TUYẾN 2.1 Đào tạo trực tuyến trên thế giới hiện nay 2.1.1 Giới thiệu Hình thức đào tạo từ xa (ĐTTX) đã xuất hiện trên thế giới từ những năm 1960 và ngày càng phát triển, loại hình đào tạo từ xa nhằm mở rộng cơ hội học tập cho mọi người theo hướng học tập thường xuyên, học tập suốt đời, tạo điều kiện thuận lợi cho mọi tầng lớp, mọi đối tượng có thể tham gia học tập thích ứng kịp thời với sự phát triển của xã hội và ổn định cuộc sống. Hiện nay, cùng với sự phát triển của công nghệ, đào tạo trực tuyến (e-learning) là hình thức đào tạo phổ biến tại các trường đại học, cao đẳng cũng như các trung tâm đào tạo chứng chỉ trên thế giới. Đào tạo trực tuyến giúp người học có thể học mọi lúc, mọi nơi, học bất cứ thứ gì mình thích, mình cần cho công việc và cuộc sống. Hình thức đào tạo này cho phép người học có thể hoàn thành chương trình đào tạo một cách thuận tiện ngoài giờ làm việc hay ở nhà, tự điều chỉnh tốc độ học nhanh hoặc chậm, tự tin hơn với việc học lại hoặc tham khảo thêm các nguồn tài liệu bổ sung mà không gặp phải áp lực bị kiểm soát. Đây là hình thức hỗ trợ hữu hiệu cho cách dạy học truyền thống tập trung tại lớp cũng như cho hình thức đào tạo từ xa. Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của hệ thống đào tạo trực tuyến, một số chuẩn cho riêng lãnh vực này cũng đã ra đời nhằm đáp ứng các nhu cầu về trao đổi dữ liệu, sử dụng lại các đối tượng, cũng như tìm ra tiếng nói chung giữa các hệ thống này. SCORM1(Sharable Content Object Reference Model ) của hãng ADL là một trong những chuẩn được được nhiều hệ đào tạo trực tuyến quan tâm, một trong những lý do là các yêu cầu về đóng gói nội dung không quá phức tạp như một số chuẩn khác. 1 15 2.1.2 Một số hệ đào tạo trực tuyến phổ biến Trong các thành phần của một hệ đào tạo trực tuyến, cổng thông tin mà thường được xây dựng dưới dạng hệ thống quản lý đào tạo (Learning Management System - LMS) sẽ đóng vai trò chủ đạo. Bên cạnh những hệ thống do các đơn vị tự xây dựng nên phục vụ cho việc đào tạo riêng tại đơn vị cũng như cho mục đích thương mại, rất nhiều hệ thống LMS mã nguồn mở cũng đã được xây dựng và được ứng dụng rộng rãi trên thế giới. Sau đây là sơ lược đặc trưng của một số hệ LMS phổ biến hiện nay [12]. Moodle1 : Là một hệ LMS mã nguồn mở rất phổ biến trên thế giới, được Martin Dougiamas đề xuất vào năm 1999. Từ đó đến nay Moodle đã có sự phát triển vượt bậc và thu hút được sự quan tâm của hầu hết các quốc gia trên thế giới. Moodle phù hợp với nhiều cấp học và hình thức đào tạo: phổ thông, đại học/cao đẳng, không chính quy, trong các tổ chức/công ty. Theo thống kê tại moodle.org, có trên 10 000 website trên thế giới đã dùng Moodle tại 160 quốc gia và đã được dịch ra 75 ngôn ngữ khác nhau. Moodle phát triển dựa trên PHP với các hệ quản trị cơ sở dữ liệu mã nguồn mở như MySQL, các phiên bản sau này hỗ trợ thêm các hệ quản trị cơ sở dữ liệu thương mại như Oracle, Microsoft SQL Server. Moodle đã có cân nhắc đến các lý thuyết và nguyên lý sư phạm trong việc thiết kế, bài học trong Moodle có thể được cung cấp với những cách khác nhau. Chẳng hạn các câu trả lời của người học có thể được sử dụng làm cơ sở cung cấp những bài học tiếp theo. Đây có thể xem như là một dạng đơn giản của sự thích nghi cá nhân trong học tập. Atutor2 : Được phát triển bởi Đại học Tổng hợp Toronto – Canada năm 2002. Atutor là một hệ LMS có phần chuyên về hướng quản lý nội dung hơn nên được gọi là LCMS (Learning Content Management System). Đối tượng phục vụ chính là các trường đại học, cao đẳng. Tất cả các chức năng được quản lý thông qua 1 2 16 các module, giúp người phát triển thêm chức năng mới vào được thuận tiện hơn. Các nhà thiết kế Atutor cũng đã quan tâm đến các vấn đề thích nghi và mở rộng của hệ thống. Hiện nay Atutor vẫn đang được phát triển, nhiều tính năng mới đã được lên kế hoạch thực hiện và cung cấp trong thời gian tới. Dokeos1 : Được tách ra và phát triển từ hệ LMS Claroline2 vào đầu năm 2004. Đối tượng phục vụ chính là các trường đại học, cao đẳng. Phần lớn các chức năng cho phép tải về miễn phí, một số khác được cung cấp dưới hình thức thương mại. Xét về góc độ thích nghi cá nhân, hệ thống có hỗ trợ một phần dưới hình thức là cho phép giảng viên định nghĩa một số yêu cầu nhất định trên các tài nguyên. Ilias3 : Phiên bản đầu tiên ra đời năm 1998 tại trường đại học Cologne (Đức), từ năm 2000 trở thành phần mềm mã nguồn mở. Ilias hỗ trợ tốt chuẩn SCORM - là một tập hợp các tiêu chuẩn và các mô tả cho một chương trình đào tạo trực tuyến. Ngày nay, cộng đồng ứng dụng và phát triển Ilias bao gồm nhiều trường đại học, công ty và các tổ chức, cá nhân riêng lẻ. Hiện nay Ilias đã hỗ trợ tốt tiếng Việt. Sakai4: Là hệ LMS mã nguồn mở được xây dựng bởi trường đại học Michigan – Indiana (USA) năm 2004. Sakai được viết trên nền Java và hỗ trợ phần lớn các hệ quản trị cơ sở dữ liệu phổ biến hiện nay. So với các hệ LMS phổ biến khác thì Sakai ra đời sau nên cộng đồng ứng dụng và phát triển vẫn còn khá ít. Tuy nhiên theo bảng so sánh các chức năng của các hệ LMS mã nguồn mở phổ biến5 thì các chức năng của Sakai có phần vượt trội hơn. Thời gian gần đây cồng đồng ứng dụng và phát triển Sakai đang tăng nhanh , hiện tại đã có hơn 160 đơn vị đào tạo đang sử dụng. 1 2 3 4 5 17 2.2 Hiện trạng đào tạo trực tuyến tại Việt Nam 2.2.1 Giới thiệu Theo số liệu thống kê của Vụ Giáo dục Đại học1, tính đến tháng 8/2008, cả nước có 369 trường đại học, cao đẳng với quy mô hơn 1,6 triệu sinh viên. Trong giai đoạn từ năm 1998 đến 2004, cả nước chỉ mới thành lập 3 trường đại học và 3 trường cao đẳng; 25 trường cao đẳng nâng cấp lên đại học; 15 trường trung cấp nâng cấp thành cao đẳng. Nhưng chỉ trong 3 năm, từ 2005 - 2008, số trường đại học được thành lập lên đến 20 trường. Có 28 trường cao đẳng được nâng cấp lên đại học, 86 trường trung cấp lên cao đẳng. Ngoài việc gia tăng số lượng các trường đại học, cao đẳng trong cả nước nói chung, bản thân các trường đại học, cao đẳng cũng mở rộng thêm các hình thức đào tạo khác. Trong đó đào tạo từ xa là một trong những hình thức đã và đang được quan tâm rất nhiều nhằm đáp ứng việc học tập cho những đối tượng có nhu cầu, đặc biệt là các cán bộ, công nhân viên và người lao động ở vùng sâu, vùng xa …, những người không có điều kiện tập trung đến trường. Tại Việt Nam hình thức đào tạo từ xa xuất hiện từ những năm đầu của thập kỷ 90. Từ tháng 3/1993 Trường Đại học Mở bán công TP.Hồ Chí Minh là nơi đầu tiên trong cả nước được giao nhiệm vụ thực hiện mô hình đào tạo từ xa. Tuy nhiên trong giai đoạn này do Internet chưa phát triển nên việc học tập của học viên gặp rất nhiều khó khăn. Tài liệu học tập không có gì khác ngoài những cuốn sách, giáo trình do nhà trường cung cấp, học viên chỉ có thể liên hệ với giáo viên thông qua một số buổi học tập trung cố định. Mọi thắc mắc, ý kiến trong quá trình tự học của học viên rất khó tìm nơi giải đáp. Với sự phát triển của Internet, trong khoảng 10 năm trở lại đây, nhiều trường đã từng bước tiến hành hình thức đào tạo từ xa thông qua mạng. Học viên có thể nhận các bài giảng, bài tập, tài liệu tham khảo thông qua mạng, có thể nộp bài qua mạng, 1 18 trao đổi với giáo viên cũng như với các học viên khác thông qua mail hoặc chat. Việc hỗ trợ học tập thông qua mạng internet đã giúp ích cho học viên rất nhiều trong việc nâng cao chuyên môn, nhanh chóng đạt được những kiến thức nhất định theo yêu cầu được đặt ra. Đặc biệt trong khoảng vài năm trở lại đây, một số trường đại học đã bắt đầu nghiên cứu và triển khai các hệ thống phục vụ cho đào tạo trực tuyến. Việc ra đời những hệ thống này đánh dấu một mốc quan trọng trong hình thức đào tạo từ xa, học viên được hỗ trợ rất nhiều trong quá trình học tập, cả về tài liệu học tập lẫn các hình thức trao đổi thảo luận với giáo viên và giữa các học viên. Bản thân giáo viên thông qua các hệ thống này cũng có nhiều điều kiện trao đổi, nắm bắt tình hình học tập của học viên, từ đó có thể điều chỉnh các bài học, bài tập cho phù hợp hơn. Các hệ đào tạo trực tuyến của các trường đại học, cao đẳng tại Việt nam hiện nay được xây dựng chủ yếu theo hai hướng : · Phát triển từ các LMS (learning management system) mã nguồn mở : Phần lớn là được phát triển từ hệ mã nguồn mở Moodle, ví dụ Trung tâm đào tạo từ xa - Trường Đại học Hà Nội 1, Trung tâm đào tạo từ xa - Trường Đại học Mở - Bán công Tp.HCM 2, Trung tâm đào tạo trực tuyến và từ xa - Đại học Trà Vinh 3,.... Ngoài những đơn vị được phép mở các hình thức đào từ xa, hầu như mỗi khoa của các trường đều có sử dụng một hệ LMS như là một môi trường hỗ trợ thêm cho hình thức đào tạo tập trung truyền thống (giảng viên gởi tài liệu, học viên nộp bài tập/đề án, thảo luận,…). · Xây dựng hệ thống mới từ đầu : Việc tiếp cận theo hướng này bên cạnh một số khó khăn gặp phải như thời gian triển khai lâu, chi phí cao, sẽ có lợi điểm là giúp việc kiểm soát hệ thống được chặt chẽ hơn, linh động hơn. Cổng thông tin 1 2 3 19 đào tạo từ xa – Trường Đại học Khoa học Tự nhiên là một ví dụ cho hệ thống này. Trong phạm vi luận văn, do thời gian có hạn nên chúng tôi không có ý định đi sâu vào tìm hiểu chi tiết các chức năng của các hệ đào tạo từ xa hiện nay tại Việt nam. Tuy nhiên, chúng tôi dự định sẽ tiến hành cài đặt và thử nghiệm mô hình đề xuất (xem chương 4) với hệ đào tạo từ xa – Đại học Khoa học Tự nhiên nên tiếp theo sau đây luận văn sẽ giới thiệu tóm tắt các chức năng chính của hệ thống này. 2.2.2 Hệ đào tạo từ xa Trường ĐHKHTN APS (A Portal System) là hệ đào tạo tuyến của Trường Đại học Khoa học Tự nhiên 1 được xây dựng trên môi trường ASP.Net. Hệ thống đã đi vào hoạt động từ năm 2006, hiện nay đang triển khai cho hệ đào tạo từ xa của Khoa Công nghệ Thông tin. Số lượng học viên đang còn học đến thời điểm hiện nay khoản hơn 1000 học viên. Sau đây là một số đặc điểm và chức năng chính của hệ đào tạo trực tuyến này : Thông tin đăng ký ban đầu về học viên : Ghi nhận các thông tin về nhân khẩu như họ tên, tuổi, giới tính, nghề nghiệp,… và một số thông tin liên quan đến kiến thức nền và kinh nghiệm làm việc như trình độ ngoại ngữ, xếp loại tốt nghiệp phổ thông trung học, công việc hiện nay, bằng cấp đã có, các trường và ngành đã học,… Xem bài giảng (học offline2) : Học viên được phép xem bài giảng của tất cả các môn học đã và đang học. Bài giảng có thể ở dạng tài liệu điện tử (e-book) hoặc video. 1 2 Trong phạm vi hệ thống APS, luận văn tạm thời phân biệt hai khái niệm : - Học trực tuyến (học online) : Buổi giảng trực tuyến (bằng video) của giảng viên theo giờ quy định của từng môn học. - Xem bài giảng (học offline) : Học viên đăng nhập vào hệ thống và xem các tài liệu điện tử của môn học. 20 Hình 2-1- Chức năng xem bài giảng dạng ebook hoặc media Học trực tuyến : Đây là một ưu điểm nổi bật của hệ đào tạo này, mỗi môn học sẽ có qui định một số buổi học trực tuyến. Tại thời điểm này học viên sẽ xem và nghe giảng viên giảng bài qua internet tương tự như hình thức đang học tập trung trên giảng đường. Giảng viên có thể đặt câu hỏi cho một học viên cụ thể và nghe trả lời, học viên có thể đặt câu hỏi trực tiếp với giảng viên đang giảng bài, có thể trao đổi với các bạn học khác thông qua diễn đàn (forum). Với những học viên không có điều kiện tham gia buổi học trực tuyến thì có thể xem lại video buổi giảng vào thời điểm bất kỳ khác. 21 Hình 2-2- Chức năng học trực tuyến Hình 2-3- Xem và nghe bài giảng trực tuyến 22 Thảo luận : Các chức năng thảo luận trong hệ này cũng khá phong phú. Mỗi chức năng, mỗi môn học, mỗi chương, mỗi chủ đề đều có phần thảo luận riêng. Học viên muốn trao đổi chi tiết về mục nào có thể vào đúng mục đó để thảo luận. Ngoài ra những ý kiến thảo luận hữu ích của các khoá học trước có thể được lưu trữ lại cho các khoá sau tham khảo. Hình 2-4- Chức năng thảo luận đối với một chủ đề cụ thể Học viên cũng có các chức năng đăng ký học, đăng ký thi, nộp bài tập, xem các thông báo từ giáo viên hoặc từ phòng đào tạo như các hệ đào tạo từ xa khác. Hệ thống cũng hỗ trợ nhiều chức năng cho giáo viên cũng như bộ phận quản lý đào tạo như soạn bài giảng, xem và trả lời các các diễn đàn, thống kê tình hình học tập của học viên…. 23 Nhật ký giao tác : Hệ thống có ghi nhận lại quá trình giao tác của học viên đối với hệ thống như thời điểm nào, vào môn học nào, vào chức năng nào, bao lâu,…(xem chi tiết mục 5.1.1.1) 2.3 Tình hình ứng dụng thích nghi cá nhân trong đào tạo trực tuyến 2.3.1 Ý nghĩa của sự thích nghi cá nhân trong đào tạo trực tuyến Theo sự phân tích của Brusilovsky [8], sự thích nghi cá nhân có ý nghĩa quan trọng trong lãnh vực đào tạo trực tuyến vì hai nguyên nhân chính : · Người học trong các hệ đào tạo trực tuyến sẽ có những sự khác nhau về mục tiêu, sở thích, mối quan tâm, kiến thức đã có,… Ngoài ra các đặc trưng của từng cá nhân cũng thay đổi theo thời gian, chẳng hạn kiến thức gia tăng, mối quan tâm thay đổi theo từng giai đoạn,… · Những người học khác nhau cần được hệ thống giúp đỡ khai thác tài nguyên theo những cách thức khác nhau cho phù hợp với từng cá nhân. Như vậy các hệ thống đào tạo trực tuyến cần phải có khả năng cung cấp tài nguyên học tập phù hợp với đặc trưng của từng cá nhân, tức là chỉ thể hiện những gì mà cá nhân người học thật sự đang cần. Việc cung cấp này sẽ được dựa vào tập các đặc trưng của từng người học. Đây là điểm khác biệt cơ bản trong các hệ đào tạo truyền thống, trong đó tất cả người học được cung cấp cùng tài nguyên học tập và việc thể hiện nội dung là như nhau. 2.3.2 Sự khác biệt so với các lãnh vực khác Các tư vấn, hỗ trợ thích nghi cá nhân trong lãnh vực đào tạo trực tuyến có một số đặc điểm khác so với các lãnh vực thương mại điện tử , những đặc điểm đó bao gồm [22]: · Những tài nguyên người dùng quan tâm cần phải được xem xét thêm ở góc độ sư phạm. Nói một cách khác, mặc dù đúng lĩnh vực quan tâm, nhưng hệ thống chỉ nên cung cấp những tài nguyên phù hợp với trình độ của người học. Ví dụ cùng quan tâm ngôn ngữ lập trình C, với những học viên chưa biết gì hoặc biết 24 rất ít về khái niệm lập trình thì tài liệu cung cấp (bài học, bài tập, tài liệu tham khảo, …) phải hết sức đơn giản, phù hợp với trình độ. Còn đối với những học viên đã biết qua một số ngôn ngữ lập trình khác thì tài liệu cung cấp có thể chuyên sâu hơn, các khái niệm cơ bản có thể được lược bỏ bớt, giúp học viên tìm được đúng những gì mình đang cần. Ngược lại trong lãnh vực thương mại điện tử thì vấn đề này hầu như không cần quan tâm. · Việc thích nghi cá nhân không chỉ dừng lại ở mức hỗ trợ chọn những tài nguyên học tập phù hợp mà còn xét đến vấn đề làm sao để những tài nguyên này trở nên hữu ích với người học. Ví dụ một vài hệ thống đề nghị người học đọc qua một bài báo thú vị có chủ đề liên quan trước khi đi sâu vào các vấn đề tương đối khó hay khô khan. Hy vọng người học sẽ dễ hiểu vấn đề hơn và cũng giúp cho họ giảm bớt nỗi lo trước các vấn đề này. Hoặc là cùng một vấn đề, cùng một nội dung đôi khi cần phải thể hiện dưới nhiều góc độ khác nhau (văn bản, đồ thị,…) giúp người học dễ nắm bắt vấn đề hơn. · Việc cung cấp tài nguyên học tập không chỉ đơn thuần theo sở thích mà còn phụ thuộc vào các yêu cầu của một hệ đào tạo đối với người học, nhất là ở bậc cao đẳng và đại học. Ví dụ để đảm bảo sau khi ra trường học viên có một lượng kiến thức nhất định đối với các chuyên ngành, hệ thống cần tư vấn thêm các tài liệu về toán cho học viên A mặc dù đây là môn mà học viên A hoàn toàn không thích. 2.3.3 Các phương pháp thích nghi trong đào tạo trực tuyến Trong thời gian qua đã có nhiều nghiên cứu cũng như ứng dụng thích nghi cá nhân trong đào tạo trực tuyến đã và đang được triển khai. Hauger [12] đã tổng hợp và phân thành hai nhóm chính là sự thích nghi theo nội dung thể hiện (adaptive presentation support) và sự thích nghi định hướng khai thác (adaptive navigation support) Sự thích nghi theo nội dung thể hiện 25 Theo sự thích nghi này, nội dung tài liệu sẽ được thể hiện như là một sự tập hợp của từng phần nhỏ riêng biệt. Brusilovsky [8] là tác giả đầu tiên đã phân loại một số phương pháp thích nghi theo nội dung : · Lược bớt thông tin thể hiện (Additional explanations) : Che giấu bớt đi những thông tin không phù hợp với kiến thức hoặc mục tiêu của người học. · Bổ sung thêm thông tin thể hiện (Prerequisite explanations) : Nếu những nội dung trong một tài liệu không đủ để thể hiện theo những yêu cầu cần thiết của người học, hệ thống sẽ tự động bổ thêm vào tài liệu những thông tin phù hợp khác. · Thể hiện dưới hình thức so sánh (Comparative explanations) : Làm nổi bật sự giống nhau và khác nhau với một khái niệm tương tự khác mà người dùng đã biết. Phương pháp này khá hiệu quả khi diễn giải các vấn đề của một ngôn ngữ lập trình, người ta thường so sánh với một ngôn ngữ lập trình tương tự khác mà người học đã biết. · Thể hiện dưới nhiều hình thức khác nhau (Explanation variants) : Trong một vài trường hợp, việc ẩn hay hiện các thông tin chưa đủ để giúp người học nắm rõ được vấn đề. Theo phương pháp này, hệ thống sẽ thể hiện các thông tin dưới nhiều hình thức khác nhau (nội dung văn bản, lược đồ,…), người học sẽ tự chọn thể hiện nào phù hợp với mình nhất. · Sắp xếp (Sorting) : Thông tin sẽ được sắp xếp theo mức độ liên quan với người học. Sự thích nghi định hướng khai thác Mục đích của sự thích nghi theo định hướng khai thác là hỗ trợ người học xác định được những hướng đi hợp lý trong không gian tri thức rộng lớn bằng cách thể hiện các liên kết, hướng dẫn đến những tài nguyên phù hợp với mục tiêu, kiến thức và những đặc trưng cá nhân của người học. Brusilovsky [6] đã tổng kết và phân loại một số phương pháp thích nghi định hướng khai thác như sau : 26 · Lời khuyên trực tiếp (Direct guidance) : Hướng dẫn người học trình tự khai thác tài nguyên một cách phù hợp. Cụ thể là cung cấp nút lệnh/ trang tiếp theo người học cần khai thác. Đây là một phương pháp rõ ràng và đơn giản, tuy nhiên người học sẽ không có nhiều lựa chọn như các phương pháp khác. · Xếp hạng liên kết tài nguyên (Adaptation Sorting) : Sắp xếp các liên kết trên tài liệu theo mức độ liên quan đối với người học. · Ẩn hiện liên kết (Adaptive hiding) : Đây là một phương pháp được ứng dụng khá phổ biến , các liên kết sẽ được ẩn hoặc hiện tuỳ thuộc vào mức độ liên quan đối với người học. · Chú thích liên kết (Link annotation) : Các liên kết sẽ được chú thích bằng đoạn văn bản, màu sắc, biểu tượng với mục đích cung cấp cho người học một số thông tin tổng quát cũng như mức độ liên quan về nội dung trong liên kết. Phương pháp này là một dạng tổng quát hơn của phương pháp ẩn hiện liên kết, trong đó chỉ thể hiện được hai trạng thái là phù hợp hoặc không phù hợp. 2.3.4 Một số hệ đào tạo trực tuyến thích nghi cá nhân Sau đây, chúng tôi giới thiệu tóm tắt một vài hệ đào tạo trực tuyến có hỗ trợ thích nghi cá nhân đã được nghiên cứu và đang được ứng dụng. ActiveMath1 [16] : Được phát triển và ứng dụng tại trường đại học Saarland (Đức). Hệ thống được triển khai để phục vụ cho việc sinh viên học và tìm hiểu thêm các kiến thức về toán. Nội dung các vấn đề sẽ được thể hiện khác nhau tuỳ theo đặc trưng của từng sinh viên. Kiến thức người học là cơ sở cho việc thích nghi. Đặc trưng của người học sẽ được cập nhật tự động thông qua xử lý trên thời gian người học đã dành cho chủ đề và thông qua kết quả thực hiện các bài tập/ câu hỏi kiểm tra. AHA!2 Được phát triển bởi trường đại học kỹ thuật Eindhoven (Hà Lan). Tiền thân là hệ AHA, hiện nay đã lên phiên bản 3.0 (từ 7/2007) và được gọi là AHA! 1 2 27 Đây là một trong số ít công cụ mã nguồn mở được thiết kế với mục tiêu có thể áp dụng rộng rãi cho các ứng dụng web. Hệ