hainamluke
New Member
Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết Nối
Luận văn: Ứng dụng công nghệ Web ngữ nghĩa trong đào tạo điện tử : Luận văn ThS. Công nghệ thông tin
Nhà xuất bản: ĐHCN
Ngày: 2006
Chủ đề: Công nghệ WEB
Công nghệ thông tin
Web ngữ nghĩa
Đào tạo điện tử
Miêu tả: 77 tr. + CD-ROM
Trình bày một số hình thức đào tạo, ưu điểm và nhược điểm của các hình thức đào tạo này; một số vấn đề về đào tạo điện tử. Giới thiệu một số khái niệm về Web ngữ nghĩa, đồng thời trình bày về mô hình quản lý và khai thác tài nguyên học điện tử theo cách tiếp cận web ngữ nghĩa và giải pháp cho biểu diễn ngữ nghĩa nội dung học điện tử sử dụng công nghệ web ngữ nghĩa; một số kết quả khảo sát về tự động xây dựng chú thích ngữ nghĩa và sử dụng truy vấn ngữ nghĩa cho lựa chọn tài nguyên học theo ngữ cảnh
Luận văn ThS. Công nghệ thông tin -- Trường Đại học Công nghệ. Đại học Quốc gia Hà Nội, 2006
Mục lục
Lời Thank i
Tóm tắt ii
Danh mục các từ viết tắt iii
Mục lục iv
Mở đầu 1
Chương 1 Đào tạo điện tử (E-learning) 4
1.1 Đào tạo theo phương pháp truyền thống 4
1.2 Đào tạo trên máy 5
1.3 E-learning 7
1.4 Chuẩn hóa đào tạo điện tử 10
1.5 Chuẩn SCORM 12
1.5.1 Các thành phần nội dung 13
1.5.1.1 Asset 13
1.5.1.2 SCO 14
1.5.1.3 Tổ chức nội dung 15
1.5.2 Tổ chức và đóng gói bài giảng 16
1.5.3 Môi trường SCORM 18
1.5.3.1 Khởi chạy 19
1.5.3.2 Application Programming Interface (API) 20
1.5.3.3 Mô hình dữ liệu RTE 21
1.6 Tổng kết chương 1 22
Chương 2 Web ngữ nghĩa 23
2.1 Siêu dữ liệu (Metadata) 25
2.2 Ontology 27
2.3 Lôgíc 30
2.4 Tác tử (Agent) 33
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiv
2.5 Tiếp cận theo lớp 34
2.6 Tổng kết chương 2 37
Chương 3 Ứng dụng công nghệ web ngữ nghĩa trong E-Learning 38
3.1 Mô hình quản lý và khai thác tài nguyên E-learning 39
3.1.1 Xây dựng tài nguyên học điện tử 40
3.1.2 Khai thác tài nguyên học điện tử 43
3.2 Biểu diễn ngữ nghĩa cho quản lý nội dung E-Learning 46
3.2.1 Xác định các ontology 46
3.2.1.1 Ontology về cấu trúc 47
3.2.1.2 Ontology về khái niệm, chủ đề 50
3.2.1.3 Ontology về ngữ cảnh 52
3.2.2 Xây dựng, cập nhật ontology và chú thích ngữ nghĩa 55
3.3 Tìm kiếm nội dung học điện tử bằng truy vấn ngữ nghĩa 56
3.4 Tổng kết chương 3 59
Chương 4 Thực nghiệm 61
4.1 Hệ thống thử nghiệm 61
4.2 Dữ liệu khảo sát 63
4.3 Kết quả 64
4.4 Nhận xét 65
Kết luận 66
Tài liệu tham khảo 68
Phụ lục A: Các công trình nghiên cứu 70
Phụ lục B: Một số ontology phục vụ đào tạo 71iii
Danh mục các từ viết tắt
Từ viết tắt Cụm từ viết đầy đủ
AI Artificial Intelligence
API Application Programming Interface
CAI Computer-Assisted Instruction
CBT Computer-Based training
CEI Computer-Enriched Instruction
CMI Computer-Managed Instruction
DAML DARPA Agent Markup Language
HTML Hypertext markup language
LMS Learning Management System
OIL Ontology Inference Layer
Ontology Interchange Language
OWL Webb Ontology Language
RDF Resource Description Framework
RTE Run-Time Environment
SCO Sharable Content Object
SCORM Sharable Content Object Reference Model
W3C World Wide Web Consortium
WWW World Wide Web
XML Extensible Markup Language
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi1
Mở đầu
Đào tạo điện tử (E-learrning) là một hình thức đào tạo mới rất được quan tâm
trong những năm gần đây. Nghiên cứu, phát triển và ứng dụng các giải pháp mới trong
E-learrning nhằm nâng cao chất lượng đào tạo là công việc có ý nghĩa thiết thực.
Trong thời gian đầu, các hệ thống E-learrning được xây dựng một cách tự do,
không đồng bộ, làm cho việc khai thác và chia sẻ tài nguyên là phức tạp và khó khăn.
Để giải quyết vấn đề đó, các tổ chức như IEEE, IMS, ADL, AICC…[15, 16, 17, 18] đã
tham gia nghiên cứu và phát triển các chuẩn về E-learning. Các chuẩn này được xây
dựng nhằm thống nhất cách thức biểu diễn tài nguyên và thống nhất cấu trúc môi
trường thực thi, tạo điều kiện thuận lợi cho trao đổi tài nguyên giữa các hệ thống.
Bên cạnh những thành tựu đạt được, các chuẩn về E-learning hiện nay vẫn còn
một số hạn chế. Thông tin phục vụ cho tìm kiếm, phân loại và tổ chức tài liệu học điện
tử trong các chuẩn này thường được mô tả bằng siêu dữ liệu không hỗ trợ nhiều cho
biểu diễn ngữ nghĩa. Các nội dung học điện tử thường được quản lý theo từ khóa và có
khung cứng nhắc. Do đó, việc sử dụng lại hay kết hợp các thành phần tài liệu học vẫn
còn mang tính thủ công và tồn nhiều công sức. Hơn nữa, các hệ thống hiện tại vẫn
chưa hỗ trợ tự động xây dựng các nội dung học phù hợp với hoàn cảnh và nhu cầu học
tập của học viên như một số hệ thống đào tạo trên máy đã được xây dựng. Một trong
những cách tiếp cận để giải quyết vấn đề trên là áp dụng công nghệ web ngữ nghĩa cho
quản lý và khai thác tài nguyên học điện tử [3, 9].
Web ngữ nghĩa (Semantic Web) là một cách tiếp cận mới trong việc quản lý
và khai thác tài nguyên trên mạng toàn cầu World Wide Web (WWW). Theo cách tiếp
cận này, tài nguyên được khai thác dựa trên các công nghệ web hiện đại hướng tới
dịch vụ thông tin web có thể được hiểu và sử dụng (hay sử dụng lại) bởi cả con người
và máy tính. Bên cạnh các ngôn ngữ thông thường như XML và RDF, các ngôn ngữ
ontology được sử dụng trong siêu dữ liệu phục vụ đào tạo điện tử. Công nghệ thông
minh như hệ chuyên gia, tác tử thông minh, cũng được sử dụng nhằm quản lý vào khai
thác nội dung dựa trên các biểu diễn ngữ nghĩa. Đây là một cách tiếp cận mới, tương
đối phù hợp và cần có sự đầu tư nghiên cứu.2
Chúng tui xác định mục tiêu nghiên cứu của đề tài là ứng dụng công nghệ web
ngữ nghĩa trong quản lý và khai thác tài nguyên học điện tử, hướng tới một cơ chế tự
động tích hợp để xây dựng bài giảng điện tử có nội dung phù hợp với ngữ cảnh học tập
của học viên. Ngữ cảnh học tập của học viên được hiểu là các đặc điểm và hoàn cảnh
cụ thể liên quan đến công tác đào tạo như độ tuổi, giới tính, dân tộc, sở thích cá nhân,
quá trình học tập, nhu cầu học tập hiện tại, mục tiêu học tập trong tương lai…
Mục đích của luận văn này là đề xuất mô hình xây dựng và khai thác tài
nguyên học điện tử dựa trên công nghệ web ngữ nghĩa; xây dựng một số ontology cơ
bản phục vụ cho biểu diễn nội dung đào tạo điện tử theo ngữ nghĩa; và khảo sát ứng
dụng truy vấn ngữ nghĩa cho chọn lựa và tích hợp các tài nguyên học điện tử phù hợp
với ngữ cảnh học tập của học viên.
Các phần còn lại của luận văn được cấu trúc như sau:
Chương 1 trình bày một số hình thức đào tạo, ưu điểm và nhược điểm của các
hình thức đào tạo này; một số vấn đề về đào tạo điện tử (E-learning), một mô hình đào
tạo mới dựa trên cơ sở hạ tầng hiện đại, trong đó có môi trường mạng toàn cầu WWW;
và chuẩn SCORM, cơ sở mô tả tài nguyên học điện tử mà luận văn sử dụng.
Chương 2 giới thiệu một số khái niệm về web ngữ nghĩa. Đây là một môi
trường chung cho trao đổi thông tin bằng cách gắn liền biểu diễn tài liệu với xử lý ngữ
nghĩa trong môi trường WWW. Công nghệ web ngữ nghĩa là các công nghệ liên quan
đến chuẩn, ngôn ngữ đánh dấu, các công cụ xử lý phục vụ cho xây dựng và khai thác
web ngữ nghĩa.
Chương 3 trình bày về mô hình quản lý và khai thác tài nguyên học điện tử
theo cách tiếp cận web ngữ nghĩa và giải pháp cho biểu diễn ngữ nghĩa nội dung học
điện tử sử dụng công nghệ web ngữ nghĩa.
Mô hình quản lý và khai thác tài nguyên học điện tử được đề xuất dựa trên ý
tưởng sử dụng kết hợp hệ chuyên gia trong các hệ thống quản lý đào tạo điện tử. Hệ
chuyên gia được sử dụng có thể xây dựng theo các phương pháp khác nhau. Tuy
nhiên, theo mô hình đề xuất, các hệ chuyên gia này có sử dụng tri thức được mô tả
dưới dạng các luật và có thể được chuyển đổi từ các ontology phục vụ đào tạo. Để khai
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi3
thác các ưu điểm của chuẩn đào tạo đã có, hệ quản lý đào tạo điện tử và các tài nguyên
học điện tử phải tuân theo chuẩn SCORM.
Giải pháp cho biểu diễn ngữ nghĩa nội dung học điện tử bao gồm: ontology
mô tả cấu trúc các thành phần có trong gói bài giảng; ontology mô tả khái niệm, chủ
đề đào tạo và quan hệ giữa các khái niệm, chủ đề đó; ontology mô tả ngữ cảnh học tập
của học viên; và giải pháp về xây dựng, cập nhật cho các ontology này. Ở bước đầu
phát triển, giải pháp về tự động xây dựng và cập nhật các ontology chỉ ở mức đơn giản
là phân tích và sử dụng các thông tin cơ sở có trong siêu dữ liệu của gói bài giảng điện
tử tuân theo chuẩn SCORM.
Chương 4 trình bày một số kết quả khảo sát về tự động xây dựng chú thích
ngữ nghĩa theo mô hình đề xuất ở chương 2 và sử dụng truy vấn ngữ nghĩa cho lựa
chọn tài nguyên học theo ngữ cảnh.
Kết quả khảo sát trên một số dữ liệu bài giảng điện tử cho thấy các ontology
sinh ra là tương đối đơn giản; và các truy vấn ngữ nghĩa cho kết quả là các nội dung
học tương đối phù hợp với nhu cầu học tập cụ thể, đặc biệt là trong trường hợp chọn
lựa tài liệu tham khảo hay bài tập luyện tập cho học viên.
Cuối cùng là phần Kết luận gồm một số nhận xét về kết quả đạt được sau quá
trình thực hiện đề tài cùng với các đề xuất về hướng nghiên cứu tiếp theo.4
Chương 1 Đào tạo điện tử (E-learning)
Đào tạo điện tử (E-learning) là một hình thức đào tạo mới, đánh dấu một bước
tiến quan trọng trong việc áp dụng khoa học công nghệ nhằm nâng cao chất lượng đào
tạo. So với các mô hình đào tạo có trước như đào tạo theo phương pháp truyền thống
sử dụng môi trường lớp học tập trung và đào tạo dựa trên máy thì đào tạo điện tử linh
hoạt hơn về thời gian, địa điểm và phong phú hơn về hình thức truyền tải nội dung.
Sau đây là phần trình bày về một số mô hình đào tạo cùng ưu nhược điểm của
những mô hình này, và một số nét chính về SCORM – một chuẩn đào tạo điện tử rất
được quan tâm hiện nay.
1.1 Đào tạo theo phương pháp truyền thống
Trước đây, hầu hết công tác giảng dạy và học tập đều thông qua trường lớp và
hội thảo. Sinh viên và học sinh thường đến lớp để tham gia học tập, và cán bộ công tác
tại các tổ chức, công ty thì thường tham gia các khóa đào tạo ngắn hạn hay các hội
thảo nhằm nâng cao trình độ chuyên môn. Người học cũng như người giảng dạy muốn
thực hiện công tác đào tạo của mình thì đều phải cố định khoảng thời gian và địa điểm.
Đây chính là hình thức đào tạo truyền thống mà con người đã quen thuộc từ lâu và cho
đến bây giờ vẫn rất phổ biến.
Mặc dù hình thức đào tạo truyền thống có những ưu điểm được khẳng định
trong một thời gian dài nhưng nó cũng có những mặt hạn chế chưa khắc phục được.
Một trong những hạn chế đó là không linh hoạt về mặt thời gian và không gian. Khi
phần lớn thời gian có thể tham gia đào tạo của người học và người dạy không trùng
nhau thì hình thức đào tạo truyền thống lại trở nên bất tiện. Không ít người có nhu cầu
nhưng không thể tham gia các khóa học khác nhau do thời gian diễn ra các khóa học ít
nhiều trùng nhau. Những người đang công tác tại các tổ chức và công ty lại càng eo
hẹp hơn về thời gian và ít có cơ hội tiếp thu thêm kiến thức mà các khóa ngắn hạn hay
các hội thảo chuyên môn không thể mang lại. Bên cạnh đó, không phải ai cũng có điều
kiện sống gần nơi có thể tham gia học tập. Trong trường hợp muốn tổ chức các lớp
học hay các buổi hội thảo, các công ty hay tổ chức cũng thường phải tốn một khoảng
chi phí lớn cho việc đi lại và sinh hoạt trong quá trình học.
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi5
Hơn nữa, khi thông tin ngày càng nhiều, đòi hỏi mọi người phải liên tục tiếp
thu kiến thức và thông tin mới nhằm đáp ứng cho công việc cũng như cho sinh hoạt
trong cộng đồng thì việc tổ chức dạy và học theo phương pháp truyền thống nhiều khi
trở nên tốn kém, không theo kịp với tốc độ phát triển của thông tin.
1.2 Đào tạo trên máy
Đào tạo trên máy (Computer-based training – CBT là một hình thức đào tạo
mới trong đó học viên tiếp thu kiến thức bằng cách thực hiện các chương trình đào tạo
đặc biệt trên máy tính. Chương trình đào tạo đó cung cấp phần lớn tác nhân kích thích
mà học viên phải đáp ứng, sau đó phân tích đáp ứng của học viên rồi trả lại phản hồi
cho học viên. Đây là hình thức đào tạo hướng đến nhu cầu tự học của học viên.
CBT có thể được phân thành ba loại:
Chương trình dạy học có trợ giúp của máy tính (Computer-Assisted
Instruction – CAI) là chương trình cung cấp bài tập và thực hành cho học
viên;
Chương trình dạy học quản lý nhờ máy tính (Computer-Managed
Instruction – CMI) là chương trình đánh giá sinh viên qua bài kiểm tra, chỉ
dẫn sinh viên sử dụng các tài liệu học khác và theo dõi quá trình học;
Chương trình dạy học nâng cao với máy tính (Computer-Enriched
Instruction – CEI) đóng vai trò làm thiết bị lập trình hay bộ mô phỏng phục
vụ cho việc học tập và thực hành của học viên.
Một số chức năng chính của một chương trình CBT là:
Đánh giá trình độ học sinh trước khi học sinh bắt đầu tham gia học thật sự;
Trình diễn các tài liệu đào tạo cho học viên một cách linh hoạt. Học viên có
thể chọn lựa các nội dung hiển thị phù hợp theo ý muốn;
Cung cấp các bài luyện tập lặp đi lặp lại nhằm nâng cao khả năng áp dụng
kiến thức của học viên;
Cung cấp các bài luyện tập dưới dạng trò chơi để nâng cao ham muốn học
tập của học viên;6
Đánh giá tiến trình học tập của học viên bằng các bài kiểm tra cuối bài học;
Hướng học viên học tập qua một chuỗi các chương trình hướng dẫn;
Lưu trữ các hồ sơ về điểm số bài kiểm tra và quá trình học tập của học viên
để phục vụ cho việc hướng dẫn học tập phù hợp hơn.
Ưu điểm
Trong môi trường CBT, nội dung học được truyền đạt thông qua các chương
trình máy tính. Các nội dung học này có thể được ghi trên phương tiện lưu trữ thông
tin như đĩa CD-ROM và gửi đến người học qua đường bưu điện, hay có thể được trực
tiếp tải xuống từ môi trường mạng internet. Do đó, người học có thể chủ động về mặt
thời gian và địa điểm. Học viên sẽ không phải mất thêm chi phí cho việc đi lại và sinh
hoạt.
Hơn nữa, học viên sẽ hoàn toàn chủ động về thời gian học. Họ có thể thu xếp
thời gian học sao cho không làm ảnh hưởng đến những việc khác của mình. Vì vậy
thời gian đào tạo có thể được rút ngắn hơn so với đào tạo theo phương pháp truyền
thống.
Một ưu điểm khác của CBT là chương trình CBT cho phép người học có thể
tự theo dõi quá trình học của mình và chủ động lựa chọn các nội dung học phù hợp với
bản thân. Học viên cũng có thể tùy ý học đi học lại một phần hay toàn bộ chương
trình cho đến khi nắm vững kiến thức mà chương trình cung cấp.
Nhược điểm
Để thiết kế và xây dựng một chương trình học trên máy cần rất nhiều thời
gian, điều này không đáp ứng được yêu cầu học liên tục.
Mặc dù học trên máy tiết kiệm được chi phí đi lại và sinh hoạt trong quá trình
học nhưng chi phí phải bỏ ra để xây dựng chương trình CBT phục vụ đào tạo là rất
lớn. Chương trình CBT có thể được dùng lại nhiều lần nhưng nội dung cung đào tạo
lại phải cập nhật cho phù hợp hơn với sự phát triển của khoa học. Do đó có thể phải
mất thêm chi phí cho việc nâng cấp hay xây dựng mới chương trình CBT.
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi7
Học trên máy, người học không được nhận trợ giúp trực tiếp khi có vướng
mắc vì chương trình CBT không có cơ chế hỏi đáp và nếu có thì thường chỉ cung cấp
một số các câu hỏi và câu trả lời cơ bản thường gặp. Trong môi trường CBT, người
học thường bị cô lập và tự xử lý mọi tình huống, không có các hoạt động học nhóm.
Theo cách tự học như vậy, rất khó có thể khẳng định được mức độ đảm bảo về chất
lượng đào tạo.
Tuy nhiên, với những ưu điểm đã được đề cập, CBT thực sự là một bước tiến
trong việc đổi mới phương pháp đào tạo. Đây là một sự lựa chọn mới cho người học,
góp phần nâng cao khả năng mở và linh hoạt cho công tác đào tạo. Mặc dù vậy, từ các
nhược điểm của CBT những công nghệ đào tạo mới có cơ chế mở, giao tiếp được và
linh hoạt hơn cần được phát triển.
1.3 Đào tạo điện tử (E-learning)
E-learning hay đào tạo điện tử là một khái niệm chung thường được sử dụng
để nói đến môi trường đào tạo trong đó máy tính và các thiết bị đa phương tiện hiện
đại được sử dụng nhằm nâng cao chất lượng học tập và giảng dạy. Các tài nguyên sử
dụng trong môi trường đào tạo này có thể là các tài liệu giảng dạy dựa trên môi trường
web (web-based teaching materials), các đĩa CD-ROM đa phương tiện, các trang web,
thư điện tử, trang web cá nhân blog, chương trình cộng tác, chương trình mô phỏng, hệ
thống bỏ phiếu điện tử, hệ thống hội thảo từ xa, chương trình quản lý đào tạo, trò chơi
điện tử mang tính giáo dục, hoạt hình mang tính giáo dục… Các tài nguyên này có thể
được kết hợp sử dụng đưới nhiều hình thức nhằm mang lại hiệu quả đào tạo cao trong
môi trường công nghệ thông tin hiện đại.
Tuy nhiên, trong khóa luận này khái niệm E-learning được hiểu trong phạm vi
hẹp hơn là mô hình đào tạo trong môi trường World Wide Web (WWW), trong đó đó
nội dung đào tạo được thể hiện bằng các nội dung đa phương tiện, các website và
chương trình trên máy tính.8
Đào tạo điện tử trong môi trường World Wide Web (WWW)
Đào tạo dựa trên web (Web-based training - WBT) là hình thức đào tạo có nội
dung học tập đa phương tiện, được truyền bá trên mạng WWW và được hiển thị bởi
các trình duyệt web.
Với sự phát triển của WWW, các nội dung đa phương tiện, các website phục
vụ đào tạo ngày càng trở nên phổ biến. Người dùng có thể truy cập, tìm kiếm thông tin
và kiến thức bất cứ lúc nào và bất cứ nơi đâu. WWW đã trở thành một môi trường mở,
linh hoạt và có nhiều tiềm năng phục vụ cho đào tạo. Tuy nhiên khó có thể áp dụng
một cách đơn thuần các mô hình đạo tạo trước trong môi trường này. Ví dụ như kiến
trúc của WWW không phù hợp với nhiều chương trình CBT. Lý do là nội dung của
chương trình CBT thường lưu trữ và xử dụng trên môi trường cục bộ, chương trình
CBT được lập trình bằng các ngôn ngữ riêng và xử lý bằng chương trình dịch riêng
tương ứng. Chuyển từ khai thác tài nguyên cục bộ sang khai thác tài nguyên từ xa và
xây dựng ứng dụng có thể chạy được trên nhiều nền hệ điều hành khác nhau là công
việc rất phức tạp. Do đó, cần có những cách tiếp cận khác cho việc tổ chức, quản
lý và hiển thị nội dung học tập cho học viên trong môi trường WWW.
Hệ quản lý đào tạo điện tử - Learning Management System (LMS)
Mới đầu, các nội dung học tập trên WWW thường là các trang web có khung
cứng nhắc và bị bó buộc bởi môi trường và bối cảnh chung về công nghệ tại thời điểm
đó. Người dùng thường phải tải các công cụ hỗ trợ (plug-in) để hiện thị nội dung. Các
nội dung học thường rời rạc, quá trình học tập cũng không có sự quản lý thích hợp.
Nhu cầu phát triển các hệ thống có khả năng quản lý và điều phối nội dung học tập
trên WWW trở nên thiết yếu. Hệ quản lý đào tạo điện tử - Learning Management
System (LMS) ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu này.
LMS là cơ sở phục vụ cho đào tạo điện tử (E-Learning), gồm các thành phần:
tài liệu học điện tử, các phần mềm giúp quản lý, các phần mềm theo dõi quá trình học.
Các thành phần phần mềm trong LMS có thể là chương trình trên máy tính, có thể là
các trang web có nội dung được xử lý bằng các dịch vụ phía máy chủ, có thể là các
thành phần hỗ trợ (plug-in) cho hiển thị nội dung phía máy khách.
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi9
LMS thường hỗ trợ và kết hợp dạy với học. Các chức năng chính của LMS là:
phát triển khoá học, quản lý nội dung, quản lý khoá học, truyền tải khoá học, phân tích
đánh giá, liên lạc, theo dõi/báo cáo, hỗ trợ thực hành, diễn đàn giao lưu, giao diện cho
sinh viên, v.v..
Mô hình tổng quát một hệ thống LMS được minh họa trong Hình 1.1. Các đối
tượng tham gia vào sử dụng LMS gồm có: người quản lý, giảng viên và học viên.
Trong nhiều trường hợp, giảng viên cũng đóng vai trò là người quản lý, đặc biệt là khi
công tác quản lý đó liên quan trực tiếp đến xây dựng nội dung đào tạo hay truyền đạt
nội dung học tập cho học viên.
Ý nghĩa của LMS với những đối tượng tham gia vào E-Learning:
Với người quản lý:
Có thể phục vụ nhiều sinh viên hơn
Theo dõi việc học của sinh viên tốt hơn
Tăng khả năng lưu giữ thông tin sinh viên
Thu về nhiều lợi nhuận hơn từ học phí
Tăng hiệu quả đồng thời giảm chi phí quản lý
Giảm thời gian quay vòng vốn
Với giảng viên:
Tăng hiệu quả quản lý khóa học/nội dung
Cải thiện khả năng đánh giá
Tăng thêm các cơ hội đánh giá
Giảm thời gian chuẩn bị cho khóa học
Cải tiến nội dung
Chia sẻ nội dung với các giảng viên, với các phương pháp dạy khác
nhau
Tăng cường liên lạc cả trong và ngoài lớp học
Tăng hiệu suất làm việc nói chung
Bước thứ hai là hiệu chỉnh khung bài giảng mẫu. Trong bước này, hệ thống
thực hiện các hiệu chỉnh bằng cách thay thế thành phần cấu thành nên khung
bài giảng mẫu bằng một thành phần nội dung khác phù hợp hơn với ngữ
cảnh học tập của học viên nếu thấy cần thiết.
Nhiệm vụ xây dựng khung bài giảng theo ngữ cảnh được đảm nhiệm bởi hệ
thống con – hệ chuyên gia phụ trách xây dựng khung bài giảng. Hệ chuyên gia này lựa
chọn các khung bài giảng mẫu bằng cách thực hiện các truy vấn ngữ nghĩa trên các
siêu dữ liệu mang chú thích ngữ nghĩa mô tả khung bài giảng đã có. Trong trường hợp
kết quả truy vấn đưa ra nhiều hơn một khung bài giảng, một khung bài giảng bất kỳ
trong số đó sẽ được chọn lựa làm mẫu cho bước hiệu chỉnh sau. Tuy nhiên, hệ chuyên
gia cũng có thể thực hiện các đánh giá khác nhằm chọn ra khung bài giảng phù hợp
hơn thay vì chọn bất kỳ một khung bài giảng đưa ra bởi truy vấn ngữ nghĩa.
Quá trình lựa chọn thành phần nội dung phù hợp để hiệu chỉnh khung bài
giảng cũng được thực hiện thông qua sử dụng các truy vấn ngữ. Thành phần nội dung
được thay thế gồm hai loại: thành phần mô tả cấu trúc và thành phần tài nguyên bài
giảng. Trong đó, thành phần mô tả cấu trúc là các thành phần organization, item trong
có siêu dữ liệu imsmanifest.xml mô tả khung bài giảng SCORM và thành phần tài
nguyên bài giảng là các thành phần resource trong siêu dữ liệu đó. Việc thay đổi thành
phần mô tả cấu trúc thường liên quan đến yêu cầu về nội dung học (tổng quan hay chi
tiết…), còn thay đổi thành phần tài nguyên thường liên quan đến yêu cầu về cách thức
hiển thị (html, pdf, hay wmv…).
Ngoài việc sử dụng truy vấn ngữ nghĩa, một số luật đơn giản liên quan đến
xây dựng nội dung đào tạo cũng có thể được sử dụng để cải thiện kết quả ở bước này.
Các cấu trúc bài giảng mới có thể được xem xét và hiệu chỉnh lại bởi giáo viên và từ
đó có thể rút ra các luật mới phục vụ cho xây dựng bài giảng.
Kết quả của giai đoạn xây dựng khung bài giảng theo ngữ cảnh là các siêu dữ
liệu theo chuẩn SCORM mô tả cấu trúc của bài giảng mới được xây dựng.46
Tích hợp các thành phần nội dung
Tích hợp các thành phần bài giảng là thực hiện đóng gói các thành phần tài
nguyên theo cấu trúc xây dựng để tạo nên bài giảng điện tử mới. Bài giảng điện tử mới
có thể được khai thác bởi một hệ thống tương thích chuẩn SCORM.
Việc đóng gói bài giảng cũng có thể được hiểu là trực tiếp hiển thị nội dung
học theo cấu trúc bài giảng mới đã xây dựng khi học viên không có nhu cầu mang tài
liệu học đến một hệ thống đào tạo điện tử khác.
3.2 Biểu diễn ngữ nghĩa cho quản lý nội dung E-Learning
3.2.1 Xác định các ontology
Trong lĩnh vực đào tạo điện tử, cụ thể là phục vụ cho quản trị tài nguyên học
điện tử, các ontology phải thể hiện được mối quan hệ giữa các loại tài nguyên học điện
tử và quan hệ giữa các chủ đề của tài nguyên.
Việc xây dựng ontology phụ thuộc vào mục đích mô tả của các ontology. Các
ontology mô tả các đối tượng cơ sở, các quan hệ cơ bản, ít biến đổi có thể được xây
dựng từ đầu. Ngược lại, các ontology mô tả các khái niệm, chủ đề học tập và các mối
quan hệ giữa chúng phải được xây dựng động vì khó có thể xác định được toàn bộ các
chủ đề ngay từ đầu. Trong quá trình thêm các tài nguyên học vào hệ thống, các chủ đề
mới cùng các mối quan hệ mới cũng được cập nhật để phục vụ cho quản lý và khai
thác tài nguyên mới.
Để phục vụ cho mô hình khai thác tài nguyên học điện tử đề xuất, các thông
tin cần có biểu diễn ngữ nghĩa bao gồm thông tin liên quan đến gói bài giảng SCORM,
thông tin liên quan đến các chủ đề đào tạo, và thông tin liên quan đến ngữ cảnh học tập
của học viên. Từ đó, ontology mô tả các khái niệm được chia làm ba loại:
Các ontology về cấu trúc mô tả các khái niệm phục vụ cho biểu diễn các loại
thành phần có trong gói bài giảng (bài giảng, chương, mục, bài tập, bài kiểm
tra …),
Các ontology về chủ đề mô tả các chủ đề mà các thành phần tài nguyên đào
tạo điện tử đề cập (trí tuệ nhân tạo, xử lý ảnh, thuật toán sắp xếp nổi bọt,
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
Luận văn: Ứng dụng công nghệ Web ngữ nghĩa trong đào tạo điện tử : Luận văn ThS. Công nghệ thông tin
Nhà xuất bản: ĐHCN
Ngày: 2006
Chủ đề: Công nghệ WEB
Công nghệ thông tin
Web ngữ nghĩa
Đào tạo điện tử
Miêu tả: 77 tr. + CD-ROM
Trình bày một số hình thức đào tạo, ưu điểm và nhược điểm của các hình thức đào tạo này; một số vấn đề về đào tạo điện tử. Giới thiệu một số khái niệm về Web ngữ nghĩa, đồng thời trình bày về mô hình quản lý và khai thác tài nguyên học điện tử theo cách tiếp cận web ngữ nghĩa và giải pháp cho biểu diễn ngữ nghĩa nội dung học điện tử sử dụng công nghệ web ngữ nghĩa; một số kết quả khảo sát về tự động xây dựng chú thích ngữ nghĩa và sử dụng truy vấn ngữ nghĩa cho lựa chọn tài nguyên học theo ngữ cảnh
Luận văn ThS. Công nghệ thông tin -- Trường Đại học Công nghệ. Đại học Quốc gia Hà Nội, 2006
Mục lục
Lời Thank i
Tóm tắt ii
Danh mục các từ viết tắt iii
Mục lục iv
Mở đầu 1
Chương 1 Đào tạo điện tử (E-learning) 4
1.1 Đào tạo theo phương pháp truyền thống 4
1.2 Đào tạo trên máy 5
1.3 E-learning 7
1.4 Chuẩn hóa đào tạo điện tử 10
1.5 Chuẩn SCORM 12
1.5.1 Các thành phần nội dung 13
1.5.1.1 Asset 13
1.5.1.2 SCO 14
1.5.1.3 Tổ chức nội dung 15
1.5.2 Tổ chức và đóng gói bài giảng 16
1.5.3 Môi trường SCORM 18
1.5.3.1 Khởi chạy 19
1.5.3.2 Application Programming Interface (API) 20
1.5.3.3 Mô hình dữ liệu RTE 21
1.6 Tổng kết chương 1 22
Chương 2 Web ngữ nghĩa 23
2.1 Siêu dữ liệu (Metadata) 25
2.2 Ontology 27
2.3 Lôgíc 30
2.4 Tác tử (Agent) 33
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiv
2.5 Tiếp cận theo lớp 34
2.6 Tổng kết chương 2 37
Chương 3 Ứng dụng công nghệ web ngữ nghĩa trong E-Learning 38
3.1 Mô hình quản lý và khai thác tài nguyên E-learning 39
3.1.1 Xây dựng tài nguyên học điện tử 40
3.1.2 Khai thác tài nguyên học điện tử 43
3.2 Biểu diễn ngữ nghĩa cho quản lý nội dung E-Learning 46
3.2.1 Xác định các ontology 46
3.2.1.1 Ontology về cấu trúc 47
3.2.1.2 Ontology về khái niệm, chủ đề 50
3.2.1.3 Ontology về ngữ cảnh 52
3.2.2 Xây dựng, cập nhật ontology và chú thích ngữ nghĩa 55
3.3 Tìm kiếm nội dung học điện tử bằng truy vấn ngữ nghĩa 56
3.4 Tổng kết chương 3 59
Chương 4 Thực nghiệm 61
4.1 Hệ thống thử nghiệm 61
4.2 Dữ liệu khảo sát 63
4.3 Kết quả 64
4.4 Nhận xét 65
Kết luận 66
Tài liệu tham khảo 68
Phụ lục A: Các công trình nghiên cứu 70
Phụ lục B: Một số ontology phục vụ đào tạo 71iii
Danh mục các từ viết tắt
Từ viết tắt Cụm từ viết đầy đủ
AI Artificial Intelligence
API Application Programming Interface
CAI Computer-Assisted Instruction
CBT Computer-Based training
CEI Computer-Enriched Instruction
CMI Computer-Managed Instruction
DAML DARPA Agent Markup Language
HTML Hypertext markup language
LMS Learning Management System
OIL Ontology Inference Layer
Ontology Interchange Language
OWL Webb Ontology Language
RDF Resource Description Framework
RTE Run-Time Environment
SCO Sharable Content Object
SCORM Sharable Content Object Reference Model
W3C World Wide Web Consortium
WWW World Wide Web
XML Extensible Markup Language
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi1
Mở đầu
Đào tạo điện tử (E-learrning) là một hình thức đào tạo mới rất được quan tâm
trong những năm gần đây. Nghiên cứu, phát triển và ứng dụng các giải pháp mới trong
E-learrning nhằm nâng cao chất lượng đào tạo là công việc có ý nghĩa thiết thực.
Trong thời gian đầu, các hệ thống E-learrning được xây dựng một cách tự do,
không đồng bộ, làm cho việc khai thác và chia sẻ tài nguyên là phức tạp và khó khăn.
Để giải quyết vấn đề đó, các tổ chức như IEEE, IMS, ADL, AICC…[15, 16, 17, 18] đã
tham gia nghiên cứu và phát triển các chuẩn về E-learning. Các chuẩn này được xây
dựng nhằm thống nhất cách thức biểu diễn tài nguyên và thống nhất cấu trúc môi
trường thực thi, tạo điều kiện thuận lợi cho trao đổi tài nguyên giữa các hệ thống.
Bên cạnh những thành tựu đạt được, các chuẩn về E-learning hiện nay vẫn còn
một số hạn chế. Thông tin phục vụ cho tìm kiếm, phân loại và tổ chức tài liệu học điện
tử trong các chuẩn này thường được mô tả bằng siêu dữ liệu không hỗ trợ nhiều cho
biểu diễn ngữ nghĩa. Các nội dung học điện tử thường được quản lý theo từ khóa và có
khung cứng nhắc. Do đó, việc sử dụng lại hay kết hợp các thành phần tài liệu học vẫn
còn mang tính thủ công và tồn nhiều công sức. Hơn nữa, các hệ thống hiện tại vẫn
chưa hỗ trợ tự động xây dựng các nội dung học phù hợp với hoàn cảnh và nhu cầu học
tập của học viên như một số hệ thống đào tạo trên máy đã được xây dựng. Một trong
những cách tiếp cận để giải quyết vấn đề trên là áp dụng công nghệ web ngữ nghĩa cho
quản lý và khai thác tài nguyên học điện tử [3, 9].
Web ngữ nghĩa (Semantic Web) là một cách tiếp cận mới trong việc quản lý
và khai thác tài nguyên trên mạng toàn cầu World Wide Web (WWW). Theo cách tiếp
cận này, tài nguyên được khai thác dựa trên các công nghệ web hiện đại hướng tới
dịch vụ thông tin web có thể được hiểu và sử dụng (hay sử dụng lại) bởi cả con người
và máy tính. Bên cạnh các ngôn ngữ thông thường như XML và RDF, các ngôn ngữ
ontology được sử dụng trong siêu dữ liệu phục vụ đào tạo điện tử. Công nghệ thông
minh như hệ chuyên gia, tác tử thông minh, cũng được sử dụng nhằm quản lý vào khai
thác nội dung dựa trên các biểu diễn ngữ nghĩa. Đây là một cách tiếp cận mới, tương
đối phù hợp và cần có sự đầu tư nghiên cứu.2
Chúng tui xác định mục tiêu nghiên cứu của đề tài là ứng dụng công nghệ web
ngữ nghĩa trong quản lý và khai thác tài nguyên học điện tử, hướng tới một cơ chế tự
động tích hợp để xây dựng bài giảng điện tử có nội dung phù hợp với ngữ cảnh học tập
của học viên. Ngữ cảnh học tập của học viên được hiểu là các đặc điểm và hoàn cảnh
cụ thể liên quan đến công tác đào tạo như độ tuổi, giới tính, dân tộc, sở thích cá nhân,
quá trình học tập, nhu cầu học tập hiện tại, mục tiêu học tập trong tương lai…
Mục đích của luận văn này là đề xuất mô hình xây dựng và khai thác tài
nguyên học điện tử dựa trên công nghệ web ngữ nghĩa; xây dựng một số ontology cơ
bản phục vụ cho biểu diễn nội dung đào tạo điện tử theo ngữ nghĩa; và khảo sát ứng
dụng truy vấn ngữ nghĩa cho chọn lựa và tích hợp các tài nguyên học điện tử phù hợp
với ngữ cảnh học tập của học viên.
Các phần còn lại của luận văn được cấu trúc như sau:
Chương 1 trình bày một số hình thức đào tạo, ưu điểm và nhược điểm của các
hình thức đào tạo này; một số vấn đề về đào tạo điện tử (E-learning), một mô hình đào
tạo mới dựa trên cơ sở hạ tầng hiện đại, trong đó có môi trường mạng toàn cầu WWW;
và chuẩn SCORM, cơ sở mô tả tài nguyên học điện tử mà luận văn sử dụng.
Chương 2 giới thiệu một số khái niệm về web ngữ nghĩa. Đây là một môi
trường chung cho trao đổi thông tin bằng cách gắn liền biểu diễn tài liệu với xử lý ngữ
nghĩa trong môi trường WWW. Công nghệ web ngữ nghĩa là các công nghệ liên quan
đến chuẩn, ngôn ngữ đánh dấu, các công cụ xử lý phục vụ cho xây dựng và khai thác
web ngữ nghĩa.
Chương 3 trình bày về mô hình quản lý và khai thác tài nguyên học điện tử
theo cách tiếp cận web ngữ nghĩa và giải pháp cho biểu diễn ngữ nghĩa nội dung học
điện tử sử dụng công nghệ web ngữ nghĩa.
Mô hình quản lý và khai thác tài nguyên học điện tử được đề xuất dựa trên ý
tưởng sử dụng kết hợp hệ chuyên gia trong các hệ thống quản lý đào tạo điện tử. Hệ
chuyên gia được sử dụng có thể xây dựng theo các phương pháp khác nhau. Tuy
nhiên, theo mô hình đề xuất, các hệ chuyên gia này có sử dụng tri thức được mô tả
dưới dạng các luật và có thể được chuyển đổi từ các ontology phục vụ đào tạo. Để khai
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi3
thác các ưu điểm của chuẩn đào tạo đã có, hệ quản lý đào tạo điện tử và các tài nguyên
học điện tử phải tuân theo chuẩn SCORM.
Giải pháp cho biểu diễn ngữ nghĩa nội dung học điện tử bao gồm: ontology
mô tả cấu trúc các thành phần có trong gói bài giảng; ontology mô tả khái niệm, chủ
đề đào tạo và quan hệ giữa các khái niệm, chủ đề đó; ontology mô tả ngữ cảnh học tập
của học viên; và giải pháp về xây dựng, cập nhật cho các ontology này. Ở bước đầu
phát triển, giải pháp về tự động xây dựng và cập nhật các ontology chỉ ở mức đơn giản
là phân tích và sử dụng các thông tin cơ sở có trong siêu dữ liệu của gói bài giảng điện
tử tuân theo chuẩn SCORM.
Chương 4 trình bày một số kết quả khảo sát về tự động xây dựng chú thích
ngữ nghĩa theo mô hình đề xuất ở chương 2 và sử dụng truy vấn ngữ nghĩa cho lựa
chọn tài nguyên học theo ngữ cảnh.
Kết quả khảo sát trên một số dữ liệu bài giảng điện tử cho thấy các ontology
sinh ra là tương đối đơn giản; và các truy vấn ngữ nghĩa cho kết quả là các nội dung
học tương đối phù hợp với nhu cầu học tập cụ thể, đặc biệt là trong trường hợp chọn
lựa tài liệu tham khảo hay bài tập luyện tập cho học viên.
Cuối cùng là phần Kết luận gồm một số nhận xét về kết quả đạt được sau quá
trình thực hiện đề tài cùng với các đề xuất về hướng nghiên cứu tiếp theo.4
Chương 1 Đào tạo điện tử (E-learning)
Đào tạo điện tử (E-learning) là một hình thức đào tạo mới, đánh dấu một bước
tiến quan trọng trong việc áp dụng khoa học công nghệ nhằm nâng cao chất lượng đào
tạo. So với các mô hình đào tạo có trước như đào tạo theo phương pháp truyền thống
sử dụng môi trường lớp học tập trung và đào tạo dựa trên máy thì đào tạo điện tử linh
hoạt hơn về thời gian, địa điểm và phong phú hơn về hình thức truyền tải nội dung.
Sau đây là phần trình bày về một số mô hình đào tạo cùng ưu nhược điểm của
những mô hình này, và một số nét chính về SCORM – một chuẩn đào tạo điện tử rất
được quan tâm hiện nay.
1.1 Đào tạo theo phương pháp truyền thống
Trước đây, hầu hết công tác giảng dạy và học tập đều thông qua trường lớp và
hội thảo. Sinh viên và học sinh thường đến lớp để tham gia học tập, và cán bộ công tác
tại các tổ chức, công ty thì thường tham gia các khóa đào tạo ngắn hạn hay các hội
thảo nhằm nâng cao trình độ chuyên môn. Người học cũng như người giảng dạy muốn
thực hiện công tác đào tạo của mình thì đều phải cố định khoảng thời gian và địa điểm.
Đây chính là hình thức đào tạo truyền thống mà con người đã quen thuộc từ lâu và cho
đến bây giờ vẫn rất phổ biến.
Mặc dù hình thức đào tạo truyền thống có những ưu điểm được khẳng định
trong một thời gian dài nhưng nó cũng có những mặt hạn chế chưa khắc phục được.
Một trong những hạn chế đó là không linh hoạt về mặt thời gian và không gian. Khi
phần lớn thời gian có thể tham gia đào tạo của người học và người dạy không trùng
nhau thì hình thức đào tạo truyền thống lại trở nên bất tiện. Không ít người có nhu cầu
nhưng không thể tham gia các khóa học khác nhau do thời gian diễn ra các khóa học ít
nhiều trùng nhau. Những người đang công tác tại các tổ chức và công ty lại càng eo
hẹp hơn về thời gian và ít có cơ hội tiếp thu thêm kiến thức mà các khóa ngắn hạn hay
các hội thảo chuyên môn không thể mang lại. Bên cạnh đó, không phải ai cũng có điều
kiện sống gần nơi có thể tham gia học tập. Trong trường hợp muốn tổ chức các lớp
học hay các buổi hội thảo, các công ty hay tổ chức cũng thường phải tốn một khoảng
chi phí lớn cho việc đi lại và sinh hoạt trong quá trình học.
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi5
Hơn nữa, khi thông tin ngày càng nhiều, đòi hỏi mọi người phải liên tục tiếp
thu kiến thức và thông tin mới nhằm đáp ứng cho công việc cũng như cho sinh hoạt
trong cộng đồng thì việc tổ chức dạy và học theo phương pháp truyền thống nhiều khi
trở nên tốn kém, không theo kịp với tốc độ phát triển của thông tin.
1.2 Đào tạo trên máy
Đào tạo trên máy (Computer-based training – CBT là một hình thức đào tạo
mới trong đó học viên tiếp thu kiến thức bằng cách thực hiện các chương trình đào tạo
đặc biệt trên máy tính. Chương trình đào tạo đó cung cấp phần lớn tác nhân kích thích
mà học viên phải đáp ứng, sau đó phân tích đáp ứng của học viên rồi trả lại phản hồi
cho học viên. Đây là hình thức đào tạo hướng đến nhu cầu tự học của học viên.
CBT có thể được phân thành ba loại:
Chương trình dạy học có trợ giúp của máy tính (Computer-Assisted
Instruction – CAI) là chương trình cung cấp bài tập và thực hành cho học
viên;
Chương trình dạy học quản lý nhờ máy tính (Computer-Managed
Instruction – CMI) là chương trình đánh giá sinh viên qua bài kiểm tra, chỉ
dẫn sinh viên sử dụng các tài liệu học khác và theo dõi quá trình học;
Chương trình dạy học nâng cao với máy tính (Computer-Enriched
Instruction – CEI) đóng vai trò làm thiết bị lập trình hay bộ mô phỏng phục
vụ cho việc học tập và thực hành của học viên.
Một số chức năng chính của một chương trình CBT là:
Đánh giá trình độ học sinh trước khi học sinh bắt đầu tham gia học thật sự;
Trình diễn các tài liệu đào tạo cho học viên một cách linh hoạt. Học viên có
thể chọn lựa các nội dung hiển thị phù hợp theo ý muốn;
Cung cấp các bài luyện tập lặp đi lặp lại nhằm nâng cao khả năng áp dụng
kiến thức của học viên;
Cung cấp các bài luyện tập dưới dạng trò chơi để nâng cao ham muốn học
tập của học viên;6
Đánh giá tiến trình học tập của học viên bằng các bài kiểm tra cuối bài học;
Hướng học viên học tập qua một chuỗi các chương trình hướng dẫn;
Lưu trữ các hồ sơ về điểm số bài kiểm tra và quá trình học tập của học viên
để phục vụ cho việc hướng dẫn học tập phù hợp hơn.
Ưu điểm
Trong môi trường CBT, nội dung học được truyền đạt thông qua các chương
trình máy tính. Các nội dung học này có thể được ghi trên phương tiện lưu trữ thông
tin như đĩa CD-ROM và gửi đến người học qua đường bưu điện, hay có thể được trực
tiếp tải xuống từ môi trường mạng internet. Do đó, người học có thể chủ động về mặt
thời gian và địa điểm. Học viên sẽ không phải mất thêm chi phí cho việc đi lại và sinh
hoạt.
Hơn nữa, học viên sẽ hoàn toàn chủ động về thời gian học. Họ có thể thu xếp
thời gian học sao cho không làm ảnh hưởng đến những việc khác của mình. Vì vậy
thời gian đào tạo có thể được rút ngắn hơn so với đào tạo theo phương pháp truyền
thống.
Một ưu điểm khác của CBT là chương trình CBT cho phép người học có thể
tự theo dõi quá trình học của mình và chủ động lựa chọn các nội dung học phù hợp với
bản thân. Học viên cũng có thể tùy ý học đi học lại một phần hay toàn bộ chương
trình cho đến khi nắm vững kiến thức mà chương trình cung cấp.
Nhược điểm
Để thiết kế và xây dựng một chương trình học trên máy cần rất nhiều thời
gian, điều này không đáp ứng được yêu cầu học liên tục.
Mặc dù học trên máy tiết kiệm được chi phí đi lại và sinh hoạt trong quá trình
học nhưng chi phí phải bỏ ra để xây dựng chương trình CBT phục vụ đào tạo là rất
lớn. Chương trình CBT có thể được dùng lại nhiều lần nhưng nội dung cung đào tạo
lại phải cập nhật cho phù hợp hơn với sự phát triển của khoa học. Do đó có thể phải
mất thêm chi phí cho việc nâng cấp hay xây dựng mới chương trình CBT.
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi7
Học trên máy, người học không được nhận trợ giúp trực tiếp khi có vướng
mắc vì chương trình CBT không có cơ chế hỏi đáp và nếu có thì thường chỉ cung cấp
một số các câu hỏi và câu trả lời cơ bản thường gặp. Trong môi trường CBT, người
học thường bị cô lập và tự xử lý mọi tình huống, không có các hoạt động học nhóm.
Theo cách tự học như vậy, rất khó có thể khẳng định được mức độ đảm bảo về chất
lượng đào tạo.
Tuy nhiên, với những ưu điểm đã được đề cập, CBT thực sự là một bước tiến
trong việc đổi mới phương pháp đào tạo. Đây là một sự lựa chọn mới cho người học,
góp phần nâng cao khả năng mở và linh hoạt cho công tác đào tạo. Mặc dù vậy, từ các
nhược điểm của CBT những công nghệ đào tạo mới có cơ chế mở, giao tiếp được và
linh hoạt hơn cần được phát triển.
1.3 Đào tạo điện tử (E-learning)
E-learning hay đào tạo điện tử là một khái niệm chung thường được sử dụng
để nói đến môi trường đào tạo trong đó máy tính và các thiết bị đa phương tiện hiện
đại được sử dụng nhằm nâng cao chất lượng học tập và giảng dạy. Các tài nguyên sử
dụng trong môi trường đào tạo này có thể là các tài liệu giảng dạy dựa trên môi trường
web (web-based teaching materials), các đĩa CD-ROM đa phương tiện, các trang web,
thư điện tử, trang web cá nhân blog, chương trình cộng tác, chương trình mô phỏng, hệ
thống bỏ phiếu điện tử, hệ thống hội thảo từ xa, chương trình quản lý đào tạo, trò chơi
điện tử mang tính giáo dục, hoạt hình mang tính giáo dục… Các tài nguyên này có thể
được kết hợp sử dụng đưới nhiều hình thức nhằm mang lại hiệu quả đào tạo cao trong
môi trường công nghệ thông tin hiện đại.
Tuy nhiên, trong khóa luận này khái niệm E-learning được hiểu trong phạm vi
hẹp hơn là mô hình đào tạo trong môi trường World Wide Web (WWW), trong đó đó
nội dung đào tạo được thể hiện bằng các nội dung đa phương tiện, các website và
chương trình trên máy tính.8
Đào tạo điện tử trong môi trường World Wide Web (WWW)
Đào tạo dựa trên web (Web-based training - WBT) là hình thức đào tạo có nội
dung học tập đa phương tiện, được truyền bá trên mạng WWW và được hiển thị bởi
các trình duyệt web.
Với sự phát triển của WWW, các nội dung đa phương tiện, các website phục
vụ đào tạo ngày càng trở nên phổ biến. Người dùng có thể truy cập, tìm kiếm thông tin
và kiến thức bất cứ lúc nào và bất cứ nơi đâu. WWW đã trở thành một môi trường mở,
linh hoạt và có nhiều tiềm năng phục vụ cho đào tạo. Tuy nhiên khó có thể áp dụng
một cách đơn thuần các mô hình đạo tạo trước trong môi trường này. Ví dụ như kiến
trúc của WWW không phù hợp với nhiều chương trình CBT. Lý do là nội dung của
chương trình CBT thường lưu trữ và xử dụng trên môi trường cục bộ, chương trình
CBT được lập trình bằng các ngôn ngữ riêng và xử lý bằng chương trình dịch riêng
tương ứng. Chuyển từ khai thác tài nguyên cục bộ sang khai thác tài nguyên từ xa và
xây dựng ứng dụng có thể chạy được trên nhiều nền hệ điều hành khác nhau là công
việc rất phức tạp. Do đó, cần có những cách tiếp cận khác cho việc tổ chức, quản
lý và hiển thị nội dung học tập cho học viên trong môi trường WWW.
Hệ quản lý đào tạo điện tử - Learning Management System (LMS)
Mới đầu, các nội dung học tập trên WWW thường là các trang web có khung
cứng nhắc và bị bó buộc bởi môi trường và bối cảnh chung về công nghệ tại thời điểm
đó. Người dùng thường phải tải các công cụ hỗ trợ (plug-in) để hiện thị nội dung. Các
nội dung học thường rời rạc, quá trình học tập cũng không có sự quản lý thích hợp.
Nhu cầu phát triển các hệ thống có khả năng quản lý và điều phối nội dung học tập
trên WWW trở nên thiết yếu. Hệ quản lý đào tạo điện tử - Learning Management
System (LMS) ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu này.
LMS là cơ sở phục vụ cho đào tạo điện tử (E-Learning), gồm các thành phần:
tài liệu học điện tử, các phần mềm giúp quản lý, các phần mềm theo dõi quá trình học.
Các thành phần phần mềm trong LMS có thể là chương trình trên máy tính, có thể là
các trang web có nội dung được xử lý bằng các dịch vụ phía máy chủ, có thể là các
thành phần hỗ trợ (plug-in) cho hiển thị nội dung phía máy khách.
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi9
LMS thường hỗ trợ và kết hợp dạy với học. Các chức năng chính của LMS là:
phát triển khoá học, quản lý nội dung, quản lý khoá học, truyền tải khoá học, phân tích
đánh giá, liên lạc, theo dõi/báo cáo, hỗ trợ thực hành, diễn đàn giao lưu, giao diện cho
sinh viên, v.v..
Mô hình tổng quát một hệ thống LMS được minh họa trong Hình 1.1. Các đối
tượng tham gia vào sử dụng LMS gồm có: người quản lý, giảng viên và học viên.
Trong nhiều trường hợp, giảng viên cũng đóng vai trò là người quản lý, đặc biệt là khi
công tác quản lý đó liên quan trực tiếp đến xây dựng nội dung đào tạo hay truyền đạt
nội dung học tập cho học viên.
Ý nghĩa của LMS với những đối tượng tham gia vào E-Learning:
Với người quản lý:
Có thể phục vụ nhiều sinh viên hơn
Theo dõi việc học của sinh viên tốt hơn
Tăng khả năng lưu giữ thông tin sinh viên
Thu về nhiều lợi nhuận hơn từ học phí
Tăng hiệu quả đồng thời giảm chi phí quản lý
Giảm thời gian quay vòng vốn
Với giảng viên:
Tăng hiệu quả quản lý khóa học/nội dung
Cải thiện khả năng đánh giá
Tăng thêm các cơ hội đánh giá
Giảm thời gian chuẩn bị cho khóa học
Cải tiến nội dung
Chia sẻ nội dung với các giảng viên, với các phương pháp dạy khác
nhau
Tăng cường liên lạc cả trong và ngoài lớp học
Tăng hiệu suất làm việc nói chung
Bước thứ hai là hiệu chỉnh khung bài giảng mẫu. Trong bước này, hệ thống
thực hiện các hiệu chỉnh bằng cách thay thế thành phần cấu thành nên khung
bài giảng mẫu bằng một thành phần nội dung khác phù hợp hơn với ngữ
cảnh học tập của học viên nếu thấy cần thiết.
Nhiệm vụ xây dựng khung bài giảng theo ngữ cảnh được đảm nhiệm bởi hệ
thống con – hệ chuyên gia phụ trách xây dựng khung bài giảng. Hệ chuyên gia này lựa
chọn các khung bài giảng mẫu bằng cách thực hiện các truy vấn ngữ nghĩa trên các
siêu dữ liệu mang chú thích ngữ nghĩa mô tả khung bài giảng đã có. Trong trường hợp
kết quả truy vấn đưa ra nhiều hơn một khung bài giảng, một khung bài giảng bất kỳ
trong số đó sẽ được chọn lựa làm mẫu cho bước hiệu chỉnh sau. Tuy nhiên, hệ chuyên
gia cũng có thể thực hiện các đánh giá khác nhằm chọn ra khung bài giảng phù hợp
hơn thay vì chọn bất kỳ một khung bài giảng đưa ra bởi truy vấn ngữ nghĩa.
Quá trình lựa chọn thành phần nội dung phù hợp để hiệu chỉnh khung bài
giảng cũng được thực hiện thông qua sử dụng các truy vấn ngữ. Thành phần nội dung
được thay thế gồm hai loại: thành phần mô tả cấu trúc và thành phần tài nguyên bài
giảng. Trong đó, thành phần mô tả cấu trúc là các thành phần organization, item trong
có siêu dữ liệu imsmanifest.xml mô tả khung bài giảng SCORM và thành phần tài
nguyên bài giảng là các thành phần resource trong siêu dữ liệu đó. Việc thay đổi thành
phần mô tả cấu trúc thường liên quan đến yêu cầu về nội dung học (tổng quan hay chi
tiết…), còn thay đổi thành phần tài nguyên thường liên quan đến yêu cầu về cách thức
hiển thị (html, pdf, hay wmv…).
Ngoài việc sử dụng truy vấn ngữ nghĩa, một số luật đơn giản liên quan đến
xây dựng nội dung đào tạo cũng có thể được sử dụng để cải thiện kết quả ở bước này.
Các cấu trúc bài giảng mới có thể được xem xét và hiệu chỉnh lại bởi giáo viên và từ
đó có thể rút ra các luật mới phục vụ cho xây dựng bài giảng.
Kết quả của giai đoạn xây dựng khung bài giảng theo ngữ cảnh là các siêu dữ
liệu theo chuẩn SCORM mô tả cấu trúc của bài giảng mới được xây dựng.46
Tích hợp các thành phần nội dung
Tích hợp các thành phần bài giảng là thực hiện đóng gói các thành phần tài
nguyên theo cấu trúc xây dựng để tạo nên bài giảng điện tử mới. Bài giảng điện tử mới
có thể được khai thác bởi một hệ thống tương thích chuẩn SCORM.
Việc đóng gói bài giảng cũng có thể được hiểu là trực tiếp hiển thị nội dung
học theo cấu trúc bài giảng mới đã xây dựng khi học viên không có nhu cầu mang tài
liệu học đến một hệ thống đào tạo điện tử khác.
3.2 Biểu diễn ngữ nghĩa cho quản lý nội dung E-Learning
3.2.1 Xác định các ontology
Trong lĩnh vực đào tạo điện tử, cụ thể là phục vụ cho quản trị tài nguyên học
điện tử, các ontology phải thể hiện được mối quan hệ giữa các loại tài nguyên học điện
tử và quan hệ giữa các chủ đề của tài nguyên.
Việc xây dựng ontology phụ thuộc vào mục đích mô tả của các ontology. Các
ontology mô tả các đối tượng cơ sở, các quan hệ cơ bản, ít biến đổi có thể được xây
dựng từ đầu. Ngược lại, các ontology mô tả các khái niệm, chủ đề học tập và các mối
quan hệ giữa chúng phải được xây dựng động vì khó có thể xác định được toàn bộ các
chủ đề ngay từ đầu. Trong quá trình thêm các tài nguyên học vào hệ thống, các chủ đề
mới cùng các mối quan hệ mới cũng được cập nhật để phục vụ cho quản lý và khai
thác tài nguyên mới.
Để phục vụ cho mô hình khai thác tài nguyên học điện tử đề xuất, các thông
tin cần có biểu diễn ngữ nghĩa bao gồm thông tin liên quan đến gói bài giảng SCORM,
thông tin liên quan đến các chủ đề đào tạo, và thông tin liên quan đến ngữ cảnh học tập
của học viên. Từ đó, ontology mô tả các khái niệm được chia làm ba loại:
Các ontology về cấu trúc mô tả các khái niệm phục vụ cho biểu diễn các loại
thành phần có trong gói bài giảng (bài giảng, chương, mục, bài tập, bài kiểm
tra …),
Các ontology về chủ đề mô tả các chủ đề mà các thành phần tài nguyên đào
tạo điện tử đề cập (trí tuệ nhân tạo, xử lý ảnh, thuật toán sắp xếp nổi bọt,
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links
Last edited by a moderator: