Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong bối cảnh chuyển đổi số và tin học hóa các quy trình quản lý giáo dục đào tạo, việc áp dụng các hệ thống thông tin trực tuyến nhằm thay thế các quy trình thủ công trên giấy tờ là nhu cầu thiết thực tại các cơ sở giáo dục đại học. Tại Trường Đại học Y Dược Hải Phòng, hằng năm sinh viên ngành Y đa khoa năm thứ 5 phải thực hiện học phần Module Dự án học thuật. Công tác tổ chức, đăng ký đề tài và phân công giảng viên hướng dẫn trước đây chủ yếu thực hiện theo phương thức thủ công trên sổ sách, văn bản in ấn, khiến quy trình xử lý kéo dài, dễ phát sinh sai sót và gây khó khăn cho công tác giám sát tiến độ của nhà trường.

Để giải quyết tình trạng này, tác giả Vũ Huy Hoàng (ngành Công nghệ thông tin, Trường Đại học Quản lý và Công nghệ Hải Phòng) đã thực hiện đề tài tốt nghiệp: "Xây dựng website đăng ký đề tài cho Module Dự án học thuật trường Đại học Y Dược Hải Phòng" dưới sự hướng dẫn chuyên môn của TS. Lương Thanh Nhàn.

Nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể của đề tài bao gồm:

  1. Tìm hiểu, phân tích bài toán nghiệp vụ đăng ký và quản lý đề tài Module Dự án học thuật tại Trường Đại học Y Dược Hải Phòng.
  2. Phân tích yêu cầu và thiết kế hệ thống thông tin (thiết kế quy trình nghiệp vụ, biểu đồ use case, biểu đồ tuần tự, biểu đồ lớp và cơ sở dữ liệu).
  3. Tìm hiểu công nghệ, lựa chọn hệ quản trị cơ sở dữ liệu và ngôn ngữ lập trình web để xây dựng ứng dụng website động phục vụ quản lý đăng ký, ghép cặp và theo dõi tiến độ.
  4. Kiểm thử chức năng, đánh giá kết quả thực hiện và đề xuất hướng mở rộng.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Quy trình nghiệp vụ đăng ký đề tài, cơ chế ghép cặp giữa nhóm sinh viên và giảng viên hướng dẫn, quy trình theo dõi nộp báo cáo tiến độ học thuật; các đối tượng người dùng gồm sinh viên Y đa khoa năm thứ 5, giảng viên tham gia hướng dẫn và Ban điều phối dự án học thuật (Người quản lý).
  • Phạm vi không gian và thời gian: Triển khai thử nghiệm cho Module Dự án học thuật tại Trường Đại học Y Dược Hải Phòng; thời gian thực hiện đồ án từ ngày 27/03/2023 đến ngày 17/06/2023 với địa điểm thực tập tốt nghiệp tại Công ty TNHH Công Nghệ và Dịch Vụ Viễn Thông Nam Việt.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Đề tài kết hợp phương pháp nghiên cứu lý thuyết kỹ thuật phần mềm và phương pháp phân tích thiết kế hướng đối tượng:

  • Phương pháp thu thập và phân tích tài liệu: Khảo sát thực tế bài toán nghiệp vụ quản lý dự án học thuật tại Trường Đại học Y Dược Hải Phòng, nghiên cứu các mô hình đăng ký học phần tương tự để xác định yêu cầu chức năng và phi chức năng.
  • Phương pháp mô hình hóa hướng đối tượng (UML): Sử dụng bộ công cụ Visual Paradigm for UML để xây dựng các biểu đồ ca sử dụng (Use Case Diagram), đặc tả dòng sự kiện (Main/Sub Flow of Events), biểu đồ tuần tự (Sequence Diagram) và biểu đồ lớp (Class Diagram).
  • Khung kiến trúc hệ thống: Ứng dụng mô hình Client – Server và giao thức trao đổi dữ liệu qua API giữa giao diện người dùng và máy chủ xử lý dữ liệu backend.
  • Nền tảng công nghệ và công cụ phát triển:
    • Ngôn ngữ xây dựng giao diện và xử lý logic: HTML, CSS, JavaScript.
    • Hệ quản trị cơ sở dữ liệu: MySQL Server (lưu trữ quan hệ, truy vấn dữ liệu có cấu trúc qua SQL).
    • Trình soạn thảo và quản lý mã nguồn: Visual Studio Code.
    • Cơ chế xác thực và bảo mật: Hệ thống xác thực danh tính kết hợp mật khẩu một lần (OTP - One Time Password) gửi qua email người dùng.

Phân tích yêu cầu và thiết kế hệ thống

Hệ thống được thiết kế phục vụ ba nhóm tác nhân chính với các vai trò và quyền hạn phân định rõ ràng:

Tác nhân (Actor) Quyền hạn và Chức năng chính
Sinh viên (Nhóm trưởng / Thành viên) - Đăng ký tài khoản (xác thực OTP qua email sinh viên).
- Đăng ký thông tin nhóm (số thứ tự nhóm, tên nhóm trưởng, số lượng thành viên, tải lên file lý lịch nhóm).
- Tra cứu hồ sơ giảng viên, đăng ký nguyện vọng giảng viên hướng dẫn (tối đa 2 giảng viên đợt 1).
- Nộp file báo cáo định kỳ theo các mốc tiến độ.
- Quản lý tài khoản và thay đổi mật khẩu.
Giảng viên - Đăng ký tài khoản (xác thực OTP qua email giảng viên).
- Đăng ký thông tin hồ sơ (học vị/học hàm, chuyên ngành dự án, ngôn ngữ hướng dẫn tiếng Việt/Anh/Pháp, ảnh, file lý lịch cá nhân).
- Xem danh sách nhóm sinh viên đăng ký, duyệt chấp nhận hoặc từ chối hướng dẫn trong đợt 1.
- Xem và tải xuống (download) các file báo cáo tiến độ của nhóm sinh viên hướng dẫn.
- Quản trị tài khoản cá nhân.
Người quản lý (Ban điều phối dự án học thuật) - Quản lý cấu hình các đợt đăng ký và thời gian đóng/mở từng giai đoạn.
- Thống kê danh sách sinh viên, giảng viên và kết quả ghép cặp đợt 1.
- Thực hiện chỉ định ghép cặp đợt 2 cho các nhóm sinh viên chưa có giảng viên hướng dẫn.
- Tạo và gửi thông báo nộp báo cáo tiến độ đến email của giảng viên và sinh viên.
- Xuất danh sách dữ liệu ra định dạng tệp tin bảng tính (Excel).

Quy trình nghiệp vụ cốt lõi

  1. Quy trình đăng ký và phân quyền người dùng: Người dùng nhập thông tin định danh (mã giảng viên / mã sinh viên / mã quản lý, email, mật khẩu). Hệ thống kiểm tra dữ liệu đầu vào và gửi mã OTP qua email để kích hoạt tài khoản. Khi đăng nhập, hệ thống điều hướng chính xác đến phân hệ chức năng tương ứng, ngăn chặn các truy cập trái quyền.
  2. Quy trình ghép cặp đợt 1:
    • Giai đoạn tìm hiểu: Sinh viên xem xét lý lịch, hướng nghiên cứu của giảng viên (6 ngày).
    • Giai đoạn đăng ký: Sinh viên đăng ký trực tuyến tối đa 2 nguyện vọng giảng viên (1 ngày).
    • Giai đoạn xét duyệt: Giảng viên xem thông tin nhóm sinh viên và phản hồi đồng ý/từ chối trên hệ thống (1 ngày sau 6 ngày tìm hiểu thông tin nhóm).
  3. Quy trình ghép cặp đợt 2: Sau khi kết thúc đợt 1 khoảng một tuần, Ban điều phối dự án học thuật tổng hợp các nhóm chưa có người hướng dẫn và các giảng viên còn chỉ tiêu, tham khảo ý kiến hai bên và thực hiện gán ghép cặp trực tiếp trên giao diện quản trị.
  4. Quy trình theo dõi tiến độ báo cáo: Người quản lý thiết lập mốc thời gian và nội dung nộp báo cáo; hệ thống tự động gửi thông báo đến người dùng. Nhóm sinh viên tải lên tệp báo cáo trước hạn định; giảng viên truy cập hệ thống để tải tệp và đánh giá mức độ hoàn thành.

Thiết kế và triển khai

Hệ thống được tổ chức thành các tầng chức năng, tương tác giữa client và server thông qua các API:

[Giao diện Client: HTML/CSS/JavaScript] 
   (Gửi yêu cầu API / Nhận phản hồi JSON)
[Máy chủ xử lý Backend & Xác thực OTP] 
      (Truy vấn / Lưu trữ dữ liệu)
[Hệ quản trị Cơ sở dữ liệu MySQL Server]

Cấu trúc giao diện và các mô-đun chức năng được hiện thực hóa bao gồm:

  • Giao diện xác thực: Màn hình đăng nhập, màn hình đăng ký tài khoản mới tích hợp gửi mã xác thực OTP, màn hình lấy lại mật khẩu qua email.
  • Giao diện quản lý hồ sơ: Form nhập dữ liệu lý lịch giảng viên (học hàm, học vị, ảnh thẻ, chuyên ngành, ngôn ngữ giảng dạy) và form thông tin nhóm sinh viên kèm tính năng đính kèm tệp văn bản.
  • Giao diện ghép cặp: Trang hiển thị danh sách giảng viên để sinh viên lựa chọn, trang danh sách nhóm chờ duyệt dành cho giảng viên và màn hình điều phối ghép cặp đợt 2 dành cho người quản trị.
  • Giao diện tiến độ và báo cáo: Module thông báo nộp báo cáo, màn hình upload tệp của sinh viên, màn hình quản lý và tải tệp báo cáo của giảng viên, bảng thống kê và báo cáo xuất dữ liệu cho Ban điều phối.

Nội dung chính theo từng chương

Mở đầu

Giới thiệu tính cấp thiết của việc ứng dụng công nghệ thông tin trong chuyển đổi số giáo dục; lý do chọn đề tài số hóa khâu đăng ký và quản lý Module Dự án học thuật; xác định mục đích, đối tượng, phạm vi nghiên cứu và phương pháp triển khai đề tài.

Chương 1. Tổng quan và đề tài

  • Khái quát lịch sử hình thành, quy mô đào tạo đại học và sau đại học, hợp tác quốc tế và cơ sở vật chất của Trường Đại học Y Dược Hải Phòng.
  • Trình bày phát biểu bài toán: Quản lý đăng ký đề tài cho sinh viên Y đa khoa năm thứ 5, cơ chế ghép cặp tự động đợt 1 và phân bổ đợt 2, giám sát mốc nộp báo cáo.
  • Xác định chi tiết các yêu cầu hệ thống (yêu cầu chung về hiệu năng, giao diện, khả năng tương thích trình duyệt và yêu cầu cụ thể từng chức năng).
  • Khái quát các công cụ và công nghệ sử dụng trong đồ án: Visual Studio Code, Visual Paradigm for UML, hệ quản trị cơ sở dữ liệu MySQL.

Chương 2. Phân tích thiết kế hệ thống

  • Trình bày kết quả khảo sát hệ thống và phân tích yêu cầu nghiệp vụ thực tế.
  • Đặc tả quy trình nghiệp vụ tổng thể và quy trình nghiệp vụ chi tiết cho từng chức năng (đăng nhập, đăng ký, đăng ký thông tin, ghép cặp đợt 1, ghép cặp đợt 2, theo dõi tiến độ, quản lý giai đoạn).
  • Xây dựng hệ thống biểu đồ Use Case cùng bảng đặc tả dòng sự kiện chính (Main Flow) và dòng sự kiện phụ (Sub Flow) cho từng chức năng.
  • Thiết kế các biểu đồ tuần tự (Sequence Diagram) mô tả luồng tương tác giữa Actor, Interface, Control API và Cơ sở dữ liệu; xây dựng biểu đồ lớp phân tích (Class Diagram).

Chương 3. Cài đặt chương trình và thử nghiệm

  • Mô tả môi trường cài đặt phần mềm và kiến trúc kết nối cơ sở dữ liệu.
  • Giới thiệu hình ảnh chi tiết các giao diện chức năng của hệ thống: giao diện đăng nhập, trang chủ, trang đăng ký thông tin cá nhân/nhóm, màn hình ghép cặp giảng viên - sinh viên, màn hình upload và quản lý file báo cáo, màn hình thông báo tiến độ và giao diện thống kê của ban quản trị.

Kết luận và hướng phát triển

Đánh giá tổng kết các kết quả đạt được về mặt lý thuyết và sản phẩm phần mềm thực nghiệm; chỉ ra các điểm còn tồn tại và đề xuất định hướng phát triển hoàn thiện hệ thống trong tương lai.

Kết quả và đóng góp

  • Kết quả đạt được:

    • Hoàn thành tài liệu phân tích thiết kế hệ thống chi tiết bao gồm quy trình nghiệp vụ, hệ thống biểu đồ Use Case, biểu đồ tuần tự, biểu đồ lớp và mô hình cơ sở dữ liệu quan hệ trên MySQL.
    • Xây dựng hoàn chỉnh website thử nghiệm đáp ứng đầy đủ các nghiệp vụ: phân quyền 3 nhóm đối tượng, đăng ký thông tin kèm tệp đính kèm, ghép cặp 2 đợt theo đúng tiến độ thời gian quy định, theo dõi nộp tệp báo cáo tiến độ và xuất dữ liệu thống kê.
    • Đáp ứng các yêu cầu kiểm định chuyên môn của giảng viên hướng dẫn (TS. Lương Thanh Nhàn) với nhận xét: phần lý thuyết đáp ứng yêu cầu tổng quan, phần chương trình thử nghiệm có khả năng vận dụng tốt kiến thức vào thực tế và có tiềm năng đưa vào sử dụng thực tiễn tại trường đại học y khoa.

  • Đóng góp của đề tài:

    • Giải quyết bài toán chuyển đổi số khâu ghép cặp giảng viên - sinh viên trong học phần nghiên cứu khoa học y khoa, loại bỏ tình trạng quản lý thủ công qua giấy tờ rời rạc.
    • Đảm bảo tính minh bạch, hỗ trợ sinh viên chủ động chọn giảng viên theo đúng định hướng chuyên ngành và giúp ban điều phối dễ dàng giám sát toàn bộ tiến độ của khóa học.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế:
    • Dữ liệu thử nghiệm chủ yếu tập trung vào quy mô của đối tượng sinh viên Y đa khoa năm thứ 5 trong một module học thuật cụ thể, chưa mở rộng đồng thời cho toàn bộ các chuyên ngành và hệ đào tạo khác trong toàn trường.
    • Các chức năng đánh giá tiến độ hiện dừng lại ở mức quản lý tải lên/tải xuống tệp tin và xác nhận mốc thời gian, chưa tích hợp chấm điểm trực tuyến tự động hoặc tích hợp chữ ký số cho văn bản xác nhận hoàn thành đề tài.
  • Hướng phát triển tiếp:
    • Mở rộng quy mô hệ thống để áp dụng cho tất cả các chương trình đào tạo khác của Trường Đại học Y Dược Hải Phòng (Răng Hàm Mặt, Y học dự phòng, Dược sĩ, Điều dưỡng).
    • Tích hợp thêm các phân hệ nâng cao: chấm điểm đề tài trực tuyến, đánh giá chéo giữa các giảng viên phản biện, kiểm tra trùng lặp báo cáo học thuật và liên thông cơ sở dữ liệu với cổng thông tin đào tạo tín chỉ chung của nhà trường.

Giá trị tham khảo

Tài liệu đồ án là nguồn tư liệu tham khảo hữu ích cho:

  • Sinh viên ngành Công nghệ thông tin, Hệ thống thông tin: Tham khảo phương pháp phân tích thiết kế hệ thống hướng đối tượng bằng UML (cách xây dựng Use Case, Sequence Diagram, Class Diagram) cho bài toán quản lý phân quyền và đăng ký nghiệp vụ.
  • Cán bộ quản lý đào tạo và ban điều phối dự án học thuật: Tham khảo mô hình quy trình ghép cặp 2 giai đoạn (tự chọn nguyện vọng trực tuyến kết hợp điều phối thủ công) và quy trình giám sát tiến độ nộp báo cáo để ứng dụng vào công tác số hóa quản lý đề tài tốt nghiệp, khóa luận tại các trường đại học.

Câu hỏi thường gặp

1. Hệ thống xử lý quy trình ghép cặp giữa giảng viên và sinh viên như thế nào?

Quy trình ghép cặp được chia làm hai giai đoạn:

  • Đợt 1 (Tự chọn nguyện vọng): Nhóm sinh viên có 6 ngày tìm hiểu thông tin giảng viên và 1 ngày đăng ký tối đa 2 nguyện vọng trực tuyến. Giảng viên có 6 ngày xem xét hồ sơ nhóm và 1 ngày xác nhận đồng ý hoặc từ chối trên hệ thống.
  • Đợt 2 (Ban điều phối chỉ định): Sau khi đợt 1 kết thúc 1 tuần, Ban điều phối dự án học thuật thống kê các nhóm chưa có người hướng dẫn và các giảng viên còn chỉ tiêu để tiến hành gán ghép cặp thủ công trên hệ thống dựa trên sự tham khảo ý kiến của hai bên.

2. Hệ thống sử dụng công nghệ và cơ sở dữ liệu nào để cài đặt?

Hệ thống sử dụng mô hình kiến trúc Client - Server; phía giao diện sử dụng ngôn ngữ HTML, CSS, JavaScript tương tác với máy chủ xử lý qua API; dữ liệu được lưu trữ và quản trị trên hệ quản trị cơ sở dữ liệu MySQL Server; toàn bộ mã nguồn được xây dựng trên môi trường Visual Studio Code.

3. Cơ chế bảo mật và xác thực người dùng trong hệ thống được thiết kế ra sao?

Hệ thống áp dụng cơ chế xác thực đa yếu tố bằng việc kết hợp thông tin định danh (Mã số sinh viên/giảng viên/quản lý, mật khẩu) với mã xác nhận OTP (One Time Password) được gửi trực tiếp đến địa chỉ email cá nhân của người dùng khi đăng ký hoặc đăng nhập. Hệ thống cũng tự động kiểm tra phân quyền để điều hướng đúng giao diện và ngăn chặn truy cập trái phép.

4. Hồ sơ đăng ký thông tin của giảng viên và nhóm sinh viên bao gồm những mục dữ liệu nào?

  • Giảng viên: Họ và tên, năm sinh, học vị/học hàm, email, chuyên ngành đăng ký hướng dẫn, ngôn ngữ hướng dẫn (Tiếng Việt, Tiếng Anh, Tiếng Pháp), file ảnh chân dung và file đính kèm lý lịch khoa học.
  • Sinh viên: Số thứ tự nhóm, tên nhóm trưởng, số lượng thành viên nhóm và file đính kèm lý lịch nhóm sinh viên tham gia dự án.

5. Hệ thống hỗ trợ người quản lý theo dõi tiến độ thực hiện đề tài bằng cách nào?

Người quản lý có thể tạo các đợt thông báo nộp báo cáo kèm theo tiêu đề, nội dung yêu cầu, ngày bắt đầu và hạn chót nộp. Hệ thống tự động gửi thông báo qua email cho sinh viên và giảng viên. Sinh viên tải tệp báo cáo lên hệ thống; giảng viên truy cập để tải tệp về kiểm duyệt; người quản lý có thể theo dõi tỷ lệ hoàn thành và xuất danh sách tổng hợp ra file Excel.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp của sinh viên Vũ Huy Hoàng đã phân tích và xây dựng thành công giải pháp phần mềm website phục vụ quản lý đăng ký đề tài cho Module Dự án học thuật tại Trường Đại học Y Dược Hải Phòng. Đề tài đã mô hình hóa đầy đủ các quy trình nghiệp vụ phức tạp thông qua hệ thống biểu đồ UML chuẩn mực và triển khai hệ thống thử nghiệm với giao diện trực quan, hỗ trợ phân quyền người dùng và ghép cặp tự động. Kết quả nghiên cứu đáp ứng tốt các yêu cầu lý thuyết và thực tiễn, tạo cơ sở chuyển đổi số hiệu quả cho công tác quản lý đào tạo y khoa.