Luận Văn: Nghiên Cứu Công Nghệ E-Learning Và Ứng Dụng Dạy Học Trực Tuyến Tại Các Trường Trung Học Phổ Thông

• Tác giả: Hoàng Lê Cẩm Tú
• Người hướng dẫn: TS. Vũ Văn Thỏa
• Trường học: Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông
• Chuyên ngành: Hệ thống thông tin
• Đề tài: Nghiên cứu công nghệ E-Learning và ứng dụng dạy học trực tuyến tại các trường trung học phổ thông
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ kỹ thuật
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ E-LEARNING VÀ CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN
• 1.1. Tổng quan về E-Learning
• 1.1.1. Khái niệm về E-Learning
• 1.1.2. Các chuẩn trong E-Learning
• 1.1.3. Tổng quan về dạy học trực tuyến
• 1.1.4. Giới thiệu chung về dạy học trực tuyến
• 1.1.5. Đặc điểm của dạy học trực tuyến so với dạy học truyền thống
• 1.1.6. Các mô hình dạy học trực tuyến
• 1.1.7. Tổng quan về học liệu điện tử (HLĐT)
• 1.1.8. Các đặc trưng và yêu cầu của học liệu điện tử
• 1.1.9. Mô hình xây dựng học liệu điện tử
• 1.1.10. Tổng quan về hệ thống quản lý học tập
• 1.1.11. Ưu điểm của hệ thống quản lý học tập
• 1.1.12. Thực tế triển khai E-Learning trong các trường trung học phổ thông tại Hà Nội
• 1.1.13. Một số hoạt động triển khai E-Learning
• 1.1.14. Một số khó khăn khi triển khai E-Learning cho học sinh trung học phổ thông
• 1.1.15. Đề xuất giải pháp triển khai E-Learning cho học sinh các trường trung học phổ thông tại Hà Nội
• 1.2. Kết luận chương 1
• 2. CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG QUẢN LÝ HỌC TẬP TRONG E-LEARNING
• 2.1. Giới thiệu chung về hệ thống LMS và các vấn đề liên quan
• 2.2. Đặc điểm của LMS
• 2.3. Nhiệm vụ của LMS
• 2.4. Mô hình và chức năng của hệ thống LMS
• 2.5. Mô hình hệ thống LMS
• 2.6. Các chức năng cơ bản của hệ thống LMS
• 2.7. So sánh một số phần mềm hệ thống quản lý học tập LMS
• 2.8. Giới thiệu một số phần mềm dạy học trực tuyến tại các trường trung học phổ thông
• 2.8.1. Phần mềm Google Classroom
• 2.8.2. Phần mềm ZoomMeeting
• 2.8.3. Phần mềm Microsoft Teams
• 2.9. So sánh tính năng giữa hai phần mềm dạy học trực tuyến phổ biến nhất hiện nay tại các trường THPT ở Hà Nội
• 2.10. Ứng dụng hệ thống E-Learning LMS
• 2.11. Lợi ích của hệ thống E-Learning LMS phù hợp với mục tiêu học tập
• 2.12. Tác dụng của việc ứng dụng hệ thống E-Learning LMS vào giảng dạy ở trường trung học phổ thông
• 2.13. Kết luận chương 2
• 3. CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG DẠY HỌC TRỰC TUYẾN TẠI CÁC TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
• 3.1. Khảo sát thực tế triển khai dạy học trực tuyến tại các trường trung học phổ thông
• 3.1.1. Tình hình chung
• 3.1.2. Khó khăn trong thực tế
• 3.2. Đề xuất quy trình xây dựng bài giảng điện tử, quản lý và đánh giá học sinh trong dạy học trực tuyến cho giáo viên các trường trung học phổ thông
• 3.2.1. Đặc điểm quá trình dạy và học trực tuyến tại các trường phổ thông
• 3.2.2. Đặc điểm và yêu cầu bài giảng trực tuyến cho học sinh phổ thông
• 3.2.3. Đề xuất quy trình xây dựng bài giảng điện tử cho dạy học trực tuyến tại các trường phổ thông
• 3.2.4. Đề xuất quy trình tạo môi trường tương tác giữa giáo viên và học sinh trong giờ dạy trực tuyến
• 3.2.5. Đề xuất yêu cầu quản lý học sinh trong dạy và học trực tuyến tại các trường phổ thông
• 3.2.6. Đề xuất việc đánh giá học sinh trong dạy và học trực tuyến
• 3.2.7. Đề xuất các công cụ cần có để xây dựng hệ thống giảng dạy trực tuyến cấp THPT
• 3.2.7.1. Hạ tầng và trang thiết bị CNTT
• 3.2.7.2. Hệ thống phần mềm ứng dụng CNTT
• 3.2.8. Phương thức đánh giá hệ thống E-Learning
• 3.2.9. Thử nghiệm xây dựng bài giảng điện tử và yêu cầu quản lý và đánh giá học sinh trong dạy học trực tuyến cho môn Tin học 10
• 3.2.9.1. Giới thiệu chung về Tin học 10 và bài học thử nghiệm
• 3.2.9.2. Xây dựng bài giảng điện tử trên Powerpoint và Adobe Presenter
• 3.2.10. Đề xuất một số công cụ hỗ trợ dạy học trực tuyến để tăng tương tác giữa giáo viên và học sinh và kiểm tra đánh giá học sinh
• 3.2.11. Đề xuất thiết kế, tổ chức một tiết học trực tuyến trên Microsoft Teams
• 3.2.12. Đánh giá thử nghiệm
• 3.3. Kết luận chương 3
• DANH MỤC CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về công nghệ E Learning

Công nghệ E-Learning đã trở thành một phần không thể thiếu trong giáo dục hiện đại. Nó không chỉ thay đổi cách thức dạy và học mà còn mở ra nhiều cơ hội tiếp cận kiến thức cho học sinh. E-Learning là phương thức học tập sử dụng kết nối mạng để phục vụ học tập, lấy tài liệu, và tương tác giữa giáo viên và học sinh. Các hệ thống E-Learning thường bao gồm hệ thống quản lý học tập (LMS), hệ thống quản lý nội dung học tập (LCMS), và các công cụ soạn bài giảng. Những hệ thống này đảm bảo việc học tập diễn ra hiệu quả, linh hoạt và có thể truy cập mọi lúc, mọi nơi.

1.1 Khái niệm và đặc điểm của E Learning

E-Learning được định nghĩa là phương thức học tập sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông để tạo ra môi trường học tập tương tác. Nó bao gồm các hình thức như đào tạo dựa trên công nghệ (TBT), đào tạo dựa trên máy tính (CBT), và đào tạo trực tuyến (Online Learning). Một hệ thống E-Learning hiệu quả phải đáp ứng các yêu cầu về khả năng tương thích, khả năng tái sử dụng, và khả năng quản lý. Các chuẩn như SCORM và IEEE 1484.12 đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo chất lượng và tính nhất quán của các hệ thống E-Learning.

1.2 Các chuẩn trong E Learning

Các chuẩn trong E-Learning như SCORM, IEEE 1484.12, và IMS Learning Resources Meta-Data Specification giúp đảm bảo tính tương thích và chất lượng của các hệ thống học tập trực tuyến. Những chuẩn này quy định cách thức đóng gói nội dung, quản lý thông tin người học, và thiết kế bài giảng. Việc tuân thủ các chuẩn này giúp các hệ thống E-Learning có thể hoạt động hiệu quả và dễ dàng tích hợp với các nền tảng khác.

II. Ứng dụng E Learning trong dạy học trực tuyến

Ứng dụng E-Learning trong dạy học trực tuyến đã mang lại nhiều lợi ích cho cả giáo viên và học sinh. Nó không chỉ giúp mở rộng cơ hội tiếp cận giáo dục mà còn nâng cao chất lượng dạy và học. Các nền tảng E-Learning như Google Classroom, Zoom, và Microsoft Teams đã trở thành công cụ không thể thiếu trong các trường THPT. Những nền tảng này hỗ trợ giáo viên trong việc quản lý lớp học, tạo bài giảng, và tương tác với học sinh một cách hiệu quả.

2.1 Các công cụ dạy học trực tuyến phổ biến

Các công cụ như Google Classroom, Zoom, và Microsoft Teams đã trở thành trụ cột trong dạy học trực tuyến. Google Classroom hỗ trợ quản lý bài tập và tài liệu học tập, trong khi Zoom và Microsoft Teams cung cấp các tính năng hội thảo video và tương tác trực tiếp. Những công cụ này giúp giáo viên và học sinh duy trì kết nối và tương tác trong quá trình học tập từ xa.

2.2 Lợi ích của E Learning trong giáo dục trực tuyến

E-Learning mang lại nhiều lợi ích như tăng tính linh hoạt, tiết kiệm thời gian và chi phí, và mở rộng cơ hội học tập cho học sinh. Nó cũng giúp giáo viên nâng cao kỹ năng sử dụng công nghệ và đổi mới phương pháp giảng dạy. Học trực tuyến từ xa cũng giúp học sinh có thể học tập mọi lúc, mọi nơi, phù hợp với nhu cầu cá nhân.

III. Thực trạng và giải pháp triển khai E Learning tại các trường THPT

Việc triển khai E-Learning tại các trường THPT đã gặp phải nhiều thách thức, từ hạ tầng công nghệ đến kỹ năng sử dụng công cụ của giáo viên và học sinh. Tuy nhiên, với sự hỗ trợ từ các hệ thống quản lý học tập và các công cụ dạy học trực tuyến, nhiều trường đã bắt đầu áp dụng thành công E-Learning vào quá trình giảng dạy. Các giải pháp như nâng cấp hạ tầng, đào tạo giáo viên, và xây dựng bài giảng điện tử đã được đề xuất để cải thiện hiệu quả của dạy học trực tuyến.

3.1 Khó khăn trong triển khai E Learning

Các trường THPT gặp nhiều khó khăn trong việc triển khai E-Learning, bao gồm thiếu hạ tầng công nghệ, kỹ năng sử dụng công cụ của giáo viên và học sinh còn hạn chế, và sự thiếu đồng bộ trong quản lý. Những thách thức này đòi hỏi sự đầu tư và hỗ trợ từ các cấp quản lý để có thể triển khai hiệu quả E-Learning.

3.2 Giải pháp nâng cao hiệu quả E Learning

Để nâng cao hiệu quả của E-Learning, các trường cần đầu tư vào hạ tầng công nghệ, đào tạo giáo viên và học sinh về cách sử dụng các công cụ dạy học trực tuyến, và xây dựng các bài giảng điện tử chất lượng. Các giải pháp này sẽ giúp tối ưu hóa quá trình dạy học trực tuyến và mang lại kết quả học tập tốt hơn cho học sinh.

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh chuyển đổi số toàn cầu, công nghệ E-Learning đã trở thành một giải pháp thiết yếu trong giáo dục, đặc biệt là trong các trường trung học phổ thông. Theo Bộ Giáo dục và Đào tạo, Thông tư 09/2021/TT-BGDĐT quy định rõ ràng về quản lý và tổ chức dạy học trực tuyến nhằm mở rộng cơ hội tiếp cận giáo dục cho học sinh, đồng thời nâng cao chất lượng đào tạo. Đại dịch Covid-19 từ năm 2020 đã thúc đẩy mạnh mẽ việc ứng dụng E-Learning, giúp duy trì hoạt động giáo dục khi học sinh không thể đến trường. Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là khảo sát công nghệ E-Learning và ứng dụng dạy học trực tuyến tại các trường trung học phổ thông, tập trung vào việc thiết kế, xây dựng, quản lý và triển khai dạy học trực tuyến nhằm nâng cao hiệu quả đào tạo. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào hệ thống quản lý học tập (LMS) và các phần mềm dạy học trực tuyến phổ biến tại Hà Nội trong giai đoạn từ năm 2020 đến 2021. Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc hỗ trợ các nhà trường, giáo viên và học sinh thích nghi với phương thức dạy học mới, đồng thời góp phần thúc đẩy chuyển đổi số trong ngành giáo dục phổ thông.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên hai khung lý thuyết chính: lý thuyết về công nghệ E-Learning và mô hình hệ thống quản lý học tập LMS. E-Learning được định nghĩa là hình thức học tập sử dụng mạng Internet để cung cấp nội dung, tương tác giữa người học và người dạy, với các chuẩn kỹ thuật như SCORM, IEEE 1484.12 nhằm đảm bảo tính tương thích và tái sử dụng học liệu. Mô hình LMS được xem như trung tâm của hệ thống E-Learning, bao gồm các chức năng quản lý học viên, nội dung khóa học, theo dõi tiến trình học tập và đánh giá kết quả. Ba khái niệm chính được nghiên cứu gồm: (1) Học liệu điện tử (HLĐT) – các đơn vị học tập số hóa có thể tái sử dụng; (2) Dạy học trực tuyến – phương thức tổ chức dạy học qua phần mềm ứng dụng trên môi trường Internet; (3) Các phần mềm LMS và công cụ hỗ trợ dạy học trực tuyến như Google Classroom, Zoom Meeting, Microsoft Teams.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp kết hợp giữa lý thuyết và thực nghiệm. Về lý thuyết, tác giả thu thập, khảo sát và phân tích các tài liệu, văn bản pháp luật như Thông tư 09/2021/TT-BGDĐT, các chuẩn kỹ thuật E-Learning, báo cáo ngành giáo dục và các nghiên cứu liên quan. Về thực nghiệm, khảo sát được tiến hành tại các trường trung học phổ thông ở Hà Nội, tập trung vào việc ứng dụng các phần mềm dạy học trực tuyến và hệ thống LMS trong giảng dạy. Cỡ mẫu khảo sát gồm khoảng 50 giáo viên và 200 học sinh, được chọn mẫu ngẫu nhiên theo phương pháp phân tầng nhằm đảm bảo tính đại diện. Phân tích dữ liệu sử dụng phương pháp thống kê mô tả, so sánh tỷ lệ phần trăm và đánh giá hiệu quả qua các chỉ số như mức độ tương tác, tiến độ học tập và sự hài lòng của người dùng. Thời gian nghiên cứu kéo dài từ tháng 1 đến tháng 12 năm 2021.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Tỷ lệ áp dụng E-Learning tại các trường THPT Hà Nội đạt khoảng 85% trong giai đoạn 2020-2021, chủ yếu sử dụng các phần mềm như Microsoft Teams (chiếm 60%) và Zoom Meeting (35%).
2. Chất lượng bài giảng điện tử còn hạn chế, chỉ khoảng 40% giáo viên có thể tự xây dựng bài giảng đạt chuẩn về nội dung và kỹ thuật, do thiếu kỹ năng CNTT và thời gian đầu tư.
3. Khó khăn lớn nhất trong dạy học trực tuyến là tương tác giữa giáo viên và học sinh, với 70% giáo viên phản ánh khó kiểm soát sĩ số và theo dõi tiến trình học tập của học sinh trong giờ học trực tuyến.
4. Học sinh có xu hướng mất tập trung cao hơn so với học truyền thống, với tỷ lệ khoảng 55% học sinh cho biết khó duy trì động lực học tập khi học trực tuyến.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của những hạn chế trên xuất phát từ việc thiếu đồng bộ về hạ tầng công nghệ, kỹ năng CNTT của giáo viên và thói quen học tập truyền thống của học sinh. So với các nghiên cứu quốc tế, tỷ lệ áp dụng E-Learning tại Hà Nội tương đối cao nhưng chất lượng và hiệu quả còn thấp hơn do chưa có sự đầu tư bài bản về đào tạo giáo viên và phát triển học liệu điện tử. Việc sử dụng Microsoft Teams được đánh giá cao về tính bảo mật và tích hợp công cụ hỗ trợ giảng dạy, trong khi Zoom Meeting được ưa chuộng nhờ tính đơn giản và khả năng tương tác trực tiếp. Các biểu đồ so sánh tỷ lệ sử dụng phần mềm và mức độ hài lòng của giáo viên, học sinh sẽ minh họa rõ nét hơn về sự khác biệt này. Kết quả nghiên cứu nhấn mạnh tầm quan trọng của việc nâng cao kỹ năng CNTT cho giáo viên, phát triển bài giảng điện tử chất lượng và tăng cường tương tác trong lớp học trực tuyến để nâng cao hiệu quả dạy học.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Tăng cường đào tạo kỹ năng CNTT cho giáo viên: Tổ chức các khóa tập huấn chuyên sâu về xây dựng bài giảng điện tử, sử dụng phần mềm LMS và kỹ năng quản lý lớp học trực tuyến. Mục tiêu nâng tỷ lệ giáo viên thành thạo CNTT lên 80% trong vòng 12 tháng. Chủ thể thực hiện: Sở Giáo dục và Đào tạo Hà Nội phối hợp với các trung tâm đào tạo CNTT.
2. Phát triển và chuẩn hóa học liệu điện tử: Xây dựng kho học liệu tập trung, chuẩn hóa theo các tiêu chuẩn quốc tế như SCORM, đảm bảo tính tương tác và dễ dàng tái sử dụng. Mục tiêu hoàn thành bộ học liệu chuẩn cho ít nhất 5 môn học chính trong 18 tháng. Chủ thể thực hiện: Bộ GD&ĐT và các trường đại học sư phạm.
3. Nâng cấp hạ tầng công nghệ thông tin: Đầu tư trang thiết bị, nâng cấp đường truyền Internet tại các trường, đảm bảo tối thiểu 90% học sinh có thể truy cập học trực tuyến ổn định. Thời gian thực hiện: 24 tháng. Chủ thể thực hiện: UBND thành phố Hà Nội và các nhà tài trợ.
4. Xây dựng quy trình quản lý và đánh giá học sinh trực tuyến hiệu quả: Áp dụng các công cụ đánh giá đa dạng, tăng cường tương tác qua các nhóm học tập, diễn đàn trực tuyến để nâng cao động lực học tập. Mục tiêu tăng tỷ lệ học sinh hoàn thành khóa học trực tuyến lên 75% trong 12 tháng. Chủ thể thực hiện: Ban giám hiệu các trường THPT và giáo viên chủ nhiệm.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Ban giám hiệu các trường trung học phổ thông: Nhận diện các giải pháp công nghệ phù hợp để triển khai dạy học trực tuyến hiệu quả, từ đó xây dựng kế hoạch phát triển nhà trường theo hướng số hóa.
2. Giáo viên phổ thông: Nắm bắt kiến thức về công nghệ E-Learning, kỹ năng xây dựng bài giảng điện tử và quản lý lớp học trực tuyến, giúp nâng cao chất lượng giảng dạy và tương tác với học sinh.
3. Nhà quản lý giáo dục và các cơ quan chuyên môn: Tham khảo các mô hình, phương pháp và thực trạng triển khai E-Learning để xây dựng chính sách, quy định phù hợp thúc đẩy chuyển đổi số trong giáo dục phổ thông.
4. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành công nghệ thông tin, giáo dục: Tìm hiểu về ứng dụng công nghệ trong giáo dục, các chuẩn kỹ thuật và phần mềm LMS phổ biến, từ đó phát triển các giải pháp công nghệ mới cho giáo dục trực tuyến.

Câu hỏi thường gặp

1. E-Learning có thể thay thế hoàn toàn dạy học truyền thống không?
   E-Learning không thể hoàn toàn thay thế dạy học truyền thống mà nên được xem như phương thức bổ trợ, giúp mở rộng cơ hội học tập và nâng cao hiệu quả giảng dạy, đặc biệt trong các tình huống học sinh không thể đến trường.

2. Làm thế nào để xây dựng bài giảng điện tử chất lượng?
   Bài giảng điện tử cần tuân thủ các chuẩn kỹ thuật như SCORM, có nội dung khoa học, sinh động, tích hợp đa phương tiện và tương tác để thu hút người học, đồng thời được kiểm duyệt bởi tổ chuyên môn.

3. Phần mềm dạy học trực tuyến nào phù hợp cho trường THPT?
   Microsoft Teams và Zoom Meeting là hai phần mềm phổ biến với ưu điểm riêng. Microsoft Teams được đánh giá cao về bảo mật và tích hợp công cụ, trong khi Zoom Meeting đơn giản, dễ sử dụng và hỗ trợ tương tác trực tiếp.

4. Làm sao để tăng tương tác trong lớp học trực tuyến?
   Sử dụng các công cụ như chat, thảo luận nhóm, bài tập tương tác, video call và tổ chức các hoạt động nhóm giúp tăng cường sự tham gia và tương tác giữa giáo viên và học sinh.

5. Khó khăn lớn nhất khi triển khai E-Learning là gì?
   Khó khăn chủ yếu là hạn chế về kỹ năng CNTT của giáo viên, thiếu hạ tầng công nghệ ổn định, và thói quen học tập truyền thống của học sinh khiến việc duy trì động lực và tương tác trong học trực tuyến gặp nhiều thách thức.

Kết luận

• Luận văn đã làm rõ vai trò và ứng dụng của công nghệ E-Learning trong dạy học trực tuyến tại các trường trung học phổ thông, đặc biệt trong bối cảnh chuyển đổi số và đại dịch Covid-19.
• Nghiên cứu đã phân tích chi tiết hệ thống quản lý học tập LMS và so sánh các phần mềm dạy học trực tuyến phổ biến như Microsoft Teams và Zoom Meeting.
• Kết quả khảo sát thực tế cho thấy tỷ lệ áp dụng E-Learning cao nhưng còn nhiều hạn chế về chất lượng bài giảng và tương tác trong lớp học trực tuyến.
• Đề xuất các giải pháp cụ thể nhằm nâng cao kỹ năng CNTT cho giáo viên, phát triển học liệu điện tử, cải thiện hạ tầng công nghệ và quy trình quản lý, đánh giá học sinh trực tuyến.
• Các bước tiếp theo bao gồm triển khai đào tạo, xây dựng kho học liệu chuẩn và nâng cấp hạ tầng trong vòng 1-2 năm tới để đảm bảo hiệu quả bền vững của dạy học trực tuyến.

Hành động ngay hôm nay để thúc đẩy chuyển đổi số trong giáo dục phổ thông và nâng cao chất lượng đào tạo qua E-Learning!