Đề tài Sử dụng phần mềm nguồn mở trong e-Learning

SỬ DỤNG PHẦN MỀM NGUỒN MỞ TRONG E-LEARNING TS. NGUYỄN QUANG TRUNG LTS: Trong những năm gần đây, e-Learning (Giáo dục điện tử) đang phát triển rất mạnh mẽ trên thế giới và bắt đầu được nhiều trường đại học cũng như trung tâm đào tạo trong nước chú ý. Mục đích của bài viết nhằm đưa ra một số nguyên tắc cơ bản để có thể phát triển e- Learning một cách hiệu quả và một số vấn đề trao đổi trong việc lựa chọn phần mềm nguồn mở để phát triển E-Learning trong các trường đại học, cao đẳng hoặc trung tâm đào tạo. 1. Giới thiệu E-learning đang phát triển nhanh chóng trên thế giới và cũng bắt đầu phất triển tại Việt nam. Đó là một hình thức đào tạo và học tập tiên tiến góp phần bổ sung cho hình thức đào tạo truyền thông nhằm khắc phục những hạn chế của đào tạo truyền thống. E-learning thay đổi cách thức dạy và học (mọi lúc, mọi nơi, theo tốc độ và khả năng tiếp thu...) nội dung tài liệu, cách quản lý đào tạo, đa dạng hóa và dễ dạng mở rộng số lượng đào tạo. Với E-learning, đội ngũ tham gia đào tạo cũng thay đổi, xuất hiện một số đối tượng mới tham gia vào quá trình đào tạo như: bộ phận thiết kế nội dung, lập trình viên, người quản trị và vận hành hệ thống... và không những thế Elearning còn có thế làm thay đổi cả hệ thống bằng cấp đào tạo của mỗi quốc gia làm cho quá trình đào tạo được hội nhập và quốc tế hóa nhanh chóng. 2. Cấu trúc và thành phần của một hệ thống E-Learning Mô hình cấu trúc điển hình cho hệ thống E-Learning sử dụng cho các trường đại học, cao đẳng hoặc trung tâm đào tạo (hình 1) bao gồm các thành phần sau: - Giảng viên (A): Giảng viên các khoa, giáo viên thỉnh giảng chịu trách nhiệm cung cấp nội dung của khóa học cho phòng xây dựng nội dung (C) dựa trên những kết quả học tập dự kiến nhận từ phòng quản lý đào tạo (D). Ngoài ra họ sẽ tham gia tương tác với học viên (B) qua hệ thống quản lý học tập LMS (2). - Học viên (B): Sinh viên và các đối tượng có nhu cầu học tập. Họ sẽ sử dụng cổng thông tin người dùng để học tập, trao đổi với giảng viên (qua hệ thống LMS – 2), sử dụng các công cụ hỗ trợ học tập (3). HỌC VIÊN (B)GIẢNG VIÊN (A) Cổng thông tin người dùng Phòng xây dựng chương trình (C) Hệ thống quản lý học tập LMS (2) Hệ thống quản lý nội dung LCMS (1) Các công cụ - Thư viện điện tử - Trò chơi - Phòng thực hành ảo - Các công cụ khác (3) Phòng Quản lý đào tạo (D) Các công cụ thiết kê bài giảng điện tử - Phần cứng - Phần mềm (4) Ngân hàng Kiến thức (I) Ngân hàng Bài giảng điện tử (II) Kết quả dự kiến của khóa học Hình 1. Cấu trúc điển hình cho e-Learning - Phòng xây dựng chương trình (C): Các chuyên viên đảm nhận trách nhiệm xây dựng, thiết kế bài giảng điện tử (thiết kế kịch bản, soạn thảo nội dung, kỹ thuật multimedia, lập trình bài giảng ...). Sử dụng hệ thống quản lý nội dung LCMS (1), họ lấy nội dung khóa học từ các giảng viên (A) và chuyển những nội dung đó thành bài giảng điện tử. Trong quá trình xây dựng, họ có thể sử dụng những đơn vị kiến thức sẵn có trong ngân hàng kiến thức (I) hoặc dùng các công cụ thiết kế (4) để thiết kế những đơn vị kiến thức mới. Sản phẩm cuối cùng là các bài giảng điện tử được đưa vào ngân hàng bài giảng điện tử (II). - Phòng quản lý đào tạo (D): Các chuyên viên đảm trách nhiệm vụ quản lý việc đào tạo (qua hệ thống LMS – 2). Ngoài ra thông qua hệ thống này, họ cần phải tập hợp được các nhu cầu, nguyện vọng của học viên về chương trình, nội dung học tập để lập nên những yêu cầu cho đội ngũ giảng viên, tạo nên một chu trình kín góp phần liên tục cập nhật, nâng cao chất lượng giảng dạy. - Cổng thông tin người dùng hay còn gọi là user’s portal: Giao diện chính cho học viên (B), giảng viên (A) cũng như các phòng (C) (D) truy cập vào hệ thống đào tạo. Giao diện này hỗ trợ truy cập qua Internet từ máy tính cá nhân hoặc thậm chí các thiết bị di động thế hệ mới (mobil). - Hệ thống quản lý nội dung LCMS – Learning Content Managerment System (1): là một môi trường đa người dùng cho phép giảng viên (A) và phòng xây dựng chương trình (C) cùng hợp tác để xây dựng nội dung bài giảng điện tử. LCMS được kết nối với các ngân hàng kiến thức (I) và ngân hàng bài giảng điện tử (II). - Hệ thống quản lý học tập LMS – Learning Managerment System (2): Khác với LCMS chỉ tập trung vào xây dựng và phát triển nội dung, LMS được dùng để hỗ trợ cho việc học tập cũng như quản lý học tập của học viên. Các dịch vụ như đăng ký, giúp đỡ, kiểm tra ... cũng được tích hợp vào đây. Vì vây LMS là giao diện chính cho học viên học tập cũng như phòng quản lý đào tạo quản lý việc học tập của học viên. - Các công cụ khác hỗ trợ học tập (3): Bao gồm các công cụ hỗ trợ cho việc học tập của học viên như thư viện điện tử, phòng thực hành ảo, trò chơi v.v... Trên thực tế chúng có thể được tích hợp vào hệ thống LMS. - Các công cụ thiết kế bài giảng điện tử (4): Dùng để hỗ trợ việc xây dựng và thiết kế bài giảng điện tử bao gồm các thiết bị dùng cho studio (máy ảnh, máy quay phim, máy ghi âm...) cho đến các phần mềm chuyên dụng để xử lý multimedia cũng như để thiết kế xây dựng bài giảng điện tử và lập trình. Đây chính là những công cụ chính hỗ trợ cho phòng xây dựng chương trình (C). - Ngân hàng kiến thức (I): Là cơ sở dữ liệu lưu trữ các đơn vị kiến thức cơ bản, có thể được tái sử dụng trong nhiều bài giảng điện tử khác nhau. Phòng xây dựng chương trình (C)sẽ thông qua hệ thống LCMS (1) để tìm kiếm, chỉnh sửa, cập nhật cũng như quản lý ngân hàng dữ liệu này. - Ngân hàng bài giảng điện tử (II): Là cơ sở dữ liệu lưu trữ các bài giảng điện tử. Các học viên sẽ truy cập đến cơ sở dữ liệu này thông qua hệ thống LMS (2). 3. Lựa chọn giải pháp triển khai E-learning Một bước quan trọng mà mỗi tổ chức muốn triển khai e-Learning cần thực hiện trước khi lựa chọn giải pháp là việc xác định được nhu cầu của tất cả các đối tượng tham gia quá trình học tập, từ học viên, giảng viên cho đến các chuyên viên quản lý đào tạo, chuyên viên xây dựng chương trình. Dựa vào những nhu cầu này, và tùy theo khả năng tài chính, mô hình kinh doanh của từng đơn vị mà họ sẽ có những lựa chọn giải pháp hợp lý cho mình. Trong thời điểm hiện nay nay, có 4 lựa chọn chính để triển khai E-learning: - Tự xây dựng hệ thống cho riêng mình. Đây là một giải pháp cực kỳ tốn kém kể cả về mặt thời gian, tiền bạc cũng như công sức. Nó hợp với những công ty hoặc các tổ chức đào tạo lớn với khả năng mạnh về tài chính cũng như nhân lực phát triển phần mềm. - Mua các phần mềm thương mại. Đây là giải pháp tương đối khả thi đối với phần lớn các tổ chức triển khai e-Learning bởi vì trên thị trường hiện nay có rất nhiều phần mềm thương mại, rất khác nhau về tính năng cũng như giá thành. Sự lựa chọn cần được cân nhắc dựa vào nhiều yếu tố như: mô hình triển khai e-Learning; mức độ tương thích với các hệ thống sẵn có; khả năng đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật; khả năng tài chính ... - Thuê phần mềm từ các ASP (Application Service Provider - Nhà cung cấp ứng dụng). Giải pháp này cho phép các đơn vị kinh doanh đào tạo không cần quan tâm đến hệ thống phần cứng cũng như phần mềm hỗ trợ, mà chỉ tập trung vào nội dung cũng như chất lượng của việc đào tạo. Giải pháp này cho phép giảm đáng kể tổng giá thành đầu tư và tương đối phù hợp với các đơn vị kinh doanh đào tạo trong thời gian ngắn. - Xây dựng hệ thống dựa trên phần mềm nguồn mở. Đây là một giải pháp khá tối ưu, giúp các đơn vị triển khai có hiệu quả và phù hợp với yêu cầu đặc thù cho từng nội dung đào tạo mà vẫn dễ dàng phát triển, nâng cấp hệ thống trong tương lai. 4. Sử dụng phần mềm nguồn mở khi triển khai hệ thống bất kỳ Cũng giống như e-Learning, xu hướng sử dụng và phát triển phần mềm nguồn mở OSS (Open Source Software) đang phát triển mạnh mẽ trong những năm gần đây. Phần mềm nguồn mở nói một cách nôm na là những phần mềm được phân phối một cách tự do kèm theo mã nguồn và người sử dụng được phép sửa đổi những mã nguồn đó theo mục đích cá nhân của mình mà không cần hỏi ý kiến tác giả của nó. Trong khi đó đa số phần mềm thương mại không bán kèm theo mã nguồn. Khái niệm mã nguồn ở đây có thể hiểu là nguyên bản những gì mà người lập trình viên viết ra để cho phần mềm có thể hoạt động. Mã nguồn có dạng văn bản (text) và được dịch ra ngôn ngữ máy dạng nhị phân (chỉ có 0 và 1) bằng các phần mềm biên dịch. Thông thường, nếu không có mã nguồn thì người ta sẽ không thể chỉnh sửa, thay đổi các tính năng của phần mềm đó. Đã có rất nhiều dự án phần mềm nguồn mở thành công, từ hệ điều hành (GNU/Linux, FreeBSD), ứng dụng Internet (Apache, Mozilla, BIND, sendmail), ngôn ngữ lập trình (GNU C/C++, Perl, Python, PHP), hệ quản trị cơ sở dữ liệu (PostgreSQL, MySQL) ứng dụng văn phòng (OpenOffice) v.v... Sau đây là một số tính ưu việt của phần mềm nguồn mở. - Tính kinh tế. Các phần mềm nguồn mở không thu phí đăng ký sử dụng. Các chi phí khác liên quan đến nhân lực, hỗ trợ phần cứng, đào tạo thường thấp hơn rất nhiều so với việc sử dụng phần mềm thương mại. - Tính an ninh. Thông thường phần mềm nguồn mở được phát triển dựa trên các chuẩn mở (open standards) có tính ổn định và độ tin cậy cao. - Tính độc lập. Sử dụng phần mềm làm giảm được sự lệ thuộc vào các nhà cung cấp do các chuẩn mở cũng như mã nguồn được chuyển giao toàn bộ cho người sử dụng. - Tính giáo dục. Mã nguồn chính là những kiến thức, trí tuệ của nhân loại. Nắm được mã nguồn là nắm được những tri thức quý báu đó. - Tính kế thừa. Thay vì xây dựng phần mềm từ đầu, phát triển ứng dụng trên cơ sở phần mềm nguồn mở là tận dụng được trí tuệ và thành quả của những người đi trước. Song song với những ưu điểm đã nêu trên, phần mềm nguồn mở cũng có những mặt hạn chế nhất định, cụ thể là: - Hạn chế về tính kinh doanh. Đa số dự án phần mềm nguồn mở do các chuyên viên kỹ thuật thiết kế để giải quyết các bài toán kỹ thuật là là chính mà xem nhẹ các bài toán kinh doanh. - Thiếu tính tiện dụng. Các phần mềm nguồn mở thường tập trung vào các tính năng hoạt động mà ít quan tâm đến tính tiện dụng cho người dùng. Vì vậy để lựa chọn được một phần mềm nguồn mở hợp với nhu cầu cho mình là một công việc không phải dễ dàng. E-Learning cũng không phải là ngoại lệ. 5. Lựa chọn phần mềm nguồn mở cho e-Learning Có lẽ cách tốt nhất để lựa chọn phần mềm nguồn mở cho e-Learning là thử cài đặt và sử dụng chúng bởi vì phần lớn các hệ thống mã nguồn mở đều có hướng dẫn rất cụ thể, rõ ràng để làm việc này. Trong quá trình sử dụng thử, cần phải kiểm tra các tính năng của hệ thống xem mức độ phù hợp với nhu cầu của mình đến đâu. Ngoài ra, cũng nên tìm hiểu một số thông số khác, liên quan đến việc phát triển và tương lai sử dụng hệ thống sau này, đó là: - Tính phổ cập. Tương lai của một hệ thống mã nguồn mở phụ thuộc trực tiếp vào tính phổ cập của nó. Phần mềm nguồn mở càng phổ cập rộng rãi bao nhiêu thì khả năng nó được nâng cấp, hoàn thiện theo thời gian càng nhiều bấy nhiêu. - Khả năng hỗ trợ các chuẩn mở. Về thực chất có thể nói hỗ trợ các chuẩn mở chính là thước đo chất lượng của phần mềm nguồn mở. Vì thế hệ thống càng hỗ trợ nhiều chuẩn mở sẽ càng có ưu thế hơn về chất lượng cũng như tính phổ cập. Đối với e-Learning, có hai chuẩn mở phổ cập là chuẩn tái sử dụng nội dung ADL SCORM (Sharable Content Object Reference Model) và chuẩn đóng gói nội dung IMS Content Packaging. - Khả năng bản địa hóa. Phần lớn các hệ thống phần mềm nguồn mở cho phép dễ dàng bản địa hóa về ngôn ngữ, các đại lượng đo lường, ngày tháng v.v... Tuy nhiên cũng có một số ngoại lệ và việc bản địa hóa sẽ gặp nhiều khó khăn. - Giao diện người dùng. Như đã nhắc tới ở trên, giao diện người dùng là hạn chế của phần mềm nguồn mở. Vì vậy cần chọn những hệ thống mà giao diện cho người sử dụng (đặc biệt là dành cho học viên) rõ ràng, dễ sử dụng. - Tài liệu hỗ trợ. Các tài liệu hướng dẫn cài đặt, sử dụng và phát triển hệ thống càng đầy đủ và chi tiết bao nhiêu thì việc sử dụng và phát triển hệ thống càng dễ dàng bấy nhiêu. Đặc biệt cần chú ý đến mức độ hướng dẫn trong phần mã nguồn vì yếu tố này sẽ giúp tiết kiệm nhiều công sức, thời gian cho việc chỉnh sửa cũng như phát triển hệ thống sau này. 6. Một số dự án e-Learning mã nguồn mở Như chúng ta đã thấy, thành phần quan trọng cần có để triển khai e-Learning chính là cổng thông tin người dùng mà hệ thống LCMS/LMS đóng vai trò chủ đạo. Đây chính là hạ tầng cơ sở cho mọi tương tác trong quá trình đào tạo theo hình thức e-Learning. Chính vì vậy mà phần lớn dự án e-Learning mã nguồn mở tập trung cho việc phát triển các hệ thống này. Sau đây là một số dự án e-Learning với phần mềm nguồn mở tương đối phổ biến: - CampusSource ( Dự án xây dựng hạ tầng cấu trúc, phần mềm cho giáo dục và đào tạo tại các trường đại học, do Bộ Khoa học và Nghiên cứu Đức tài trợ. Đây là một dự án lớn với rất nhiều dự án nhỏ như: + OpenUSS & FSL ( Hệ thống LCMS/LMS sử dụng cho các trường đại học. Sử dụng công nghệ J2SE, do trường đại học tổng hợp Munster phát triển. + ILIAS ( Hệ thống LCMS/LMS sử dụng công nghệ LAMP (Linux – Apache – MySQL – PHP) do trường đại học tổng hợp Cologne phát triển. - Atutor ( Hệ thống LCMS/LMS mã nguồn mở sử dụng công nghệ LAMP do trung tâm ATRC thuộc trường tổng hợp Toronto phát triển. - Dokeos ( Hệ thống LCMS/LMS mã nguồn mở sử dụng công nghệ LAMP. Được phát triển từ dự án mã nguồn mở Claroline ( - uPortal ( Dự án cổng thông tin mở cho các trường đại học, sử dụng các công nghệ JAVA, XML, JSP và J2EE. - Spaghetti Learning ( Hệ thống LMS mã nguồn mở sử dụng công nghệ LAMP, đặc biệt có hệ thống hỗ trợ truyền hình hội nghị (video conference). - .LRN ( Hệ thống LCMS/LMS mã nguồn mở, do học viện công nghệ Massachuset phối hợp với một số trường đại học khác phát triển. KếT LUậN Trong điều kiện nước ta hiện nay, cải cách giáo dục nhằm nâng cao chất lượng đào tạo đang là một vấn để thời sự nóng bỏng, được toàn xã hội quan tâm đặc biệt. Hy vọng rằng sự xuất hiện của một hình thức đào tạo mới - e-Learning - cùng với phương án sử dụng phần mềm nguồn mở sẽ là những nhân tố đóng vai trò tích cực trong công cuộc cải cách này. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. TERRY ANDERSON, FATHI ELLOUMI, ‘Theory and Practice of Online Learning', Athabasca University, 2004. ISBN: 0-919737-59-5. [2]. KENNETH WONG, PHET SAYO, ‘Free / Open Source Software', UNDP - APDIP, 2004. [3]. THANH PHONG. ‘E-Learning – mọi lúc, mọi nơi’, Thế giới vi tính, tháng 5/2004, trang 88-90. [4]. PETER F. DRUCKER, ‘The Next Information Revolution', FORBES ASAP, 24 August 1998. [5]. Một số web-site như: learningcentre.co.uk;