Tổng quan về giáo trình

Giáo trình Phân tích & thiết kế HTTT (Phân tích thiết kế hệ thống) do ThS. Đinh Khắc Quyền và ThS. Phan Tấn Tài biên soạn, được ban hành tại Trường Cao đẳng Kinh tế - Kỹ thuật Bạc Liêu (năm 2020), phát triển dựa trên chương trình đào tạo của Khoa Công nghệ Thông tin và Truyền thông – Đại học Cần Thơ. Môn học giữ vị trí chuyên ngành bắt buộc trong chương trình đào tạo ngành Công nghệ thông tin và Tin học ứng dụng, với thời lượng quy chuẩn 45 tiết (gồm 30 tiết lý thuyết và 15 tiết bài tập thực hành trên lớp).

Về mục tiêu học tập (learning outcomes), giáo trình trang bị cho người học:

  • Hệ thống hóa các khái niệm về hệ thống, thông tin, các giai đoạn và vai trò của các nhóm nhân sự trong dự án tin học hóa.
  • Kỹ năng sử dụng các phương pháp điều tra thực tế (phỏng vấn, bảng câu hỏi, quan sát, nghiên cứu tài liệu) và các công cụ mô tả (văn bản có cấu trúc, cây quyết định, bảng quyết định).
  • Khả năng xây dựng, chuẩn hóa mô hình dữ liệu mức quan niệm (MCD), mô hình quan hệ mức logic (MLD) và mô hình xử lý qua lưu đồ dòng dữ liệu (DFD).
  • Phương pháp đặc tả ô xử lý, thiết kế hệ thống tổng thể, cơ sở dữ liệu, phân quyền bảo mật và giao diện kết xuất.

Cấu trúc giáo trình tiếp cận theo mô hình phân tầng ba mức (quan niệm, logic, vật lý/kỹ thuật) dựa trên phương pháp luận MERISE kết hợp kỹ thuật phân tích cấu trúc SADT. Nội dung đi từ khảo sát hiện trạng thực tế, mô hình hóa dữ liệu và chức năng, đến bước đặc tả kỹ thuật chi tiết phục vụ triển khai phần mềm. Điểm đặc thù của tài liệu là việc tích hợp hệ thống chứng từ kế toán, thương mại theo quy chuẩn pháp lý thực tế (như các biểu mẫu ban hành theo Quyết định 15/2006/QĐ-BTC của Bộ Tài chính) và 14 đề tài ứng dụng phục vụ trực tiếp cho học phần thực tập tốt nghiệp.


Nội dung kiến thức cốt lõi

Các chương/chủ đề chính

Giáo trình được cấu trúc thành 9 chương với tiến trình phát triển nội dung chặt chẽ:

  • Chương I: Giới thiệu về hệ thống thông tin: Phân loại hệ thống (đóng/mở, tự nhiên/nhân tạo); thuộc tính của thông tin (giá thành, giá trị); cấu trúc ba bộ phận của tổ chức hệ thống thông tin (tác vụ, quản lý, quyết định); chu trình 7 giai đoạn xây dựng hệ thống (nghiên cứu sơ bộ, khả thi, chi tiết, kỹ thuật, tạo phần mềm, sử dụng, khai thác và bảo trì); vai trò của 7 nhóm thành phần tham gia; tổng quan 4 phương pháp phân tích thiết kế (MERISE, SADT, MCX, Hướng đối tượng).
  • Chương II: Mô tả hệ thống: Phân tích yêu cầu hệ thống, người dùng và kỹ thuật; 4 phương pháp điều tra (phỏng vấn, lập câu hỏi, quan sát, nghiên cứu hồ sơ tài liệu); công cụ mô tả (cây quyết định, bảng quyết định điều kiện); trường hợp mẫu về hệ thống mua bán hàng hóa.
  • Chương III: Thành phần dữ liệu mức quan niệm: Lý thuyết mô hình thực thể - kết hợp (MCD); thực thể, thuộc tính, mối kết hợp, số chiều, bản số, mối kết hợp đệ quy, tổng quát hóa/chuyên biệt hóa; phụ thuộc hàm; quy tắc chuẩn hóa mô hình MCD; cấu trúc từ điển dữ liệu.
  • Chương IV: Thành phần dữ liệu mức logic (MLD): Mô hình dữ liệu quan hệ; 4 bước và hệ thống quy tắc chuyển đổi từ MCD sang MLD; kỹ thuật tối ưu hóa và chuẩn hóa dữ liệu quan hệ.
  • Chương V: Lưu đồ dòng dữ liệu (DFD): So sánh tiếp cận Bắc Mỹ và Châu Âu; các thành phần cơ bản (ô xử lý, dòng dữ liệu, kho dữ liệu, tác nhân ngoài nguồn/đích); các cấp DFD và nguyên tắc phân rã; mối quan hệ giữa DFD và MCD; tiêu chí đặc tả ô xử lý.
  • Chương VI: Thiết kế mô hình hệ thống thông tin tổng thể: Cấu trúc mạng máy tính (máy đơn, phân tán, LAN, WAN); lựa chọn phần mềm, tổ chức lưu trữ, trao đổi, sao lưu dữ liệu; phân quyền nhóm người dùng; hai ca minh họa (tuyển sinh đại học và hệ thống thông tin kế toán).
  • Chương VII, VIII, IX: Thiết kế thành phần dữ liệu, xử lý và giao diện: Nguyên tắc xuất phát từ MCD/DFD hợp lý; phân loại bảng, định danh xử lý; tiêu chuẩn thiết kế màn hình cập nhật, đăng nhập, phân quyền và mẫu biểu kết xuất đầu ra.

Kiến thức nền tảng được xây dựng

Giáo trình thiết lập hệ thống lý thuyết nền tảng gồm:

  • Lý thuyết hệ thống và thông tin: Định nghĩa ranh giới, môi trường, các bộ xử lý chức năng và bộ xử lý tiết chế; cơ chế xác định giá trị thông tin theo tính kịp thời, độ tin cậy và ngữ cảnh sử dụng.
  • Mô hình hóa dữ liệu: Cơ sở toán học của đại số quan hệ và mô hình thực thể - liên kết mở rộng (Extended Entity-Relationship).
  • Phương pháp luận phân tích cấu trúc: Khung phân rã chức năng từ trên xuống (Top-down decomposition) của trường phái SADT và phân tầng ba mức trừu tượng hóa của trường phái MERISE.

Kỹ năng phát triển

  • Kỹ năng phân tích (Analytical skills): Khảo sát hiện trạng, bóc tách thực thể từ văn bản nghiệp vụ, phân tích phụ thuộc hàm và xác lập các ràng buộc toàn vẹn dữ liệu.
  • Kỹ năng kỹ thuật (Technical skills): Xây dựng sơ đồ MCD chuẩn hóa, áp dụng thuật toán chuyển đổi MCD sang MLD, phân rã sơ đồ DFD từ mức ngữ cảnh đến mức chi tiết, lập từ điển dữ liệu.
  • Năng lực thực hành ứng dụng (Practical competencies): Thiết kế cấu trúc bảng cơ sở dữ liệu, xây dựng tài liệu đặc tả kỹ thuật cho lập trình viên, thiết kế hệ thống biểu mẫu và giao diện tương tác người - máy.

Phương pháp giảng dạy và học tập

Giáo trình áp dụng phương pháp sư phạm kết hợp chặt chẽ giữa diễn giải lý thuyết phân tích cấu trúc và hướng dẫn thực hành qua các tình huống thực tế. Quy trình giảng dạy được phân bổ thành 30 tiết lý thuyết để truyền đạt các khái niệm, quy tắc chuyển đổi mô hình, và 15 tiết bài tập trên lớp nhằm hướng dẫn học viên thao tác trực tiếp trên các bài toán cụ thể.

Trọng tâm thực hành của giáo trình được triển khai qua phương pháp nghiên cứu tình huống điển hình (case study). Cụ thể, giáo trình phân tích xuyên suốt ca nghiệp vụ "Hệ thống mua bán hàng hóa", sử dụng trực tiếp các mẫu chứng từ kế toán - thuế theo quy chuẩn pháp lý làm dữ liệu đầu vào:

  • Phiếu nhập kho (Mẫu 01-VT ban hành theo QĐ số 15/2006/QĐ-BTC)
  • Hóa đơn giá trị gia tăng (Mẫu 01 GTKT-3LL)
  • Phiếu thu (Mẫu 01-TT), Phiếu chi (Mẫu 02-TT)
  • Báo cáo tồn kho hàng hóa (nhập - xuất - tồn)
  • Thẻ kho (Mẫu 06-DN)
  • Bảng kê hóa đơn, chứng từ hàng hóa dịch vụ mua vào (Mẫu 03/GTGT) và bán ra (Mẫu 02/GTGT)
  • Báo cáo công nợ phải thu (Tài khoản 131) và phải trả (Tài khoản 331)
  • Báo cáo tình hình sử dụng hóa đơn

Đối với phần tự học và đánh giá, cuối giáo trình cung cấp danh mục 14 đề tài ứng dụng thực tế (như: Đăng ký môn học và học phí; Quản lý đồ án - niên luận; Quản lý công tác giảng dạy - cố vấn học tập; Quản lý nhà hàng khách sạn; Quản lý nhân sự - tiền lương cán bộ; Quản lý điểm sinh viên...). Học viên tự học bằng cách áp dụng các bước: thu thập chứng từ hiện trạng, lập bảng quyết định, thiết lập từ điển dữ liệu, dựng mô hình MCD/DFD và chuyển đổi sang MLD cho từng đề tài được chỉ định. Phương pháp đánh giá kết quả học tập dựa trên việc hoàn thành các bài tập lớn, bài kiểm tra lý thuyết và báo cáo kỹ thuật hoàn chỉnh cho một bài toán quản lý.


Điểm nổi bật và cập nhật

Giáo trình thể hiện các đặc trưng kỹ thuật và tính quy chuẩn học thuật thông qua các nội dung sau:

  • Hệ thống hóa các trường phái phân tích thiết kế: Giáo trình phân tích, so sánh ưu điểm và nhược điểm của 4 phương pháp luận lớn:
    1. Phương pháp MERISE (Pháp): Phân tách hệ thống thành hai trục dữ liệu - xử lý qua 3 mức tiếp cận (quan niệm, logic, vật lý); có cơ sở khoa học nhưng cấu trúc tương đối cồng kềnh với dự án nhỏ.
    2. Phương pháp SADT (Mỹ): Phân rã chức năng từ trên xuống (top-down), sử dụng DFD, từ điển dữ liệu, cây/bảng quyết định; hạn chế ở nguy cơ trùng lặp thông tin nếu không kiểm soát chặt chẽ.
    3. Phương pháp MCX: Phân đoạn quá trình thành phân tích vĩ mô, sơ bộ, quan niệm, chức năng và cấu trúc.
    4. Phương pháp phân tích hướng đối tượng (OOA): Tiếp cận dựa trên đối tượng, đóng gói, lớp và kế thừa.
  • Tính thực tế của dữ liệu khảo sát: Khác với các tài liệu lý thuyết thuần túy, nội dung phân tích thực thể - kết hợp được trích xuất trực tiếp từ các biểu mẫu kế toán, hóa đơn, báo cáo tài chính thực tế tại doanh nghiệp (các số liệu của Trung tâm Điện tử - Tin học Đại học Cần Thơ năm 2006 với các tài khoản kế toán 131, 331, 1561).
  • Tích hợp công cụ phần mềm chuyên dụng: Giáo trình định hướng việc sử dụng các công cụ phần mềm hỗ trợ kỹ nghệ phần mềm (CASE tools) qua từng giai đoạn phát triển: phần mềm lập kế hoạch (Microsoft Project), phần mềm thiết kế dữ liệu/xử lý/giao diện (Microsoft Visio, Power Designer, Erwin, Designer 2000 Oracle), cùng các hệ quản trị cơ sở dữ liệu và ngôn ngữ lập trình cụ thể.

Đối tượng sử dụng giáo trình

Giáo trình được thiết kế phục vụ các nhóm đối tượng và mục đích sử dụng cụ thể:

  • Sinh viên chuyên ngành:
    • Sinh viên năm thứ tư chuyên ngành Công nghệ thông tin thuộc các trường Đại học, Cao đẳng.
    • Học viên trình độ Trung cấp chuyên ngành Tin học ứng dụng theo khung chương trình đào tạo nghề.
  • Kiến thức tiên quyết (Prerequisites): Để tiếp thu nội dung môn học, người học bắt buộc phải hoàn thành các học phần nền tảng:
    • Cơ sở dữ liệu (nắm vững mô hình quan hệ, các phép toán đại số quan hệ, phụ thuộc hàm và các dạng chuẩn 1NF, 2NF, 3NF).
    • Hệ quản trị cơ sở dữ liệu (thao tác trên các hệ thống như SQL Server, Oracle, MySQL hoặc Microsoft Access).
  • Giảng viên: Sử dụng làm tài liệu giảng dạy chính khóa với khung thời lượng 45 tiết; làm tài liệu hướng dẫn học viên xây dựng đề cương, thực hiện niên luận, đồ án môn học và khóa luận/thực tập tốt nghiệp thuộc nhóm đề tài tin học hóa quản lý.
  • Cán bộ kỹ thuật và tự học: Chuyên viên phân tích nghiệp vụ (Business Analyst), lập trình viên và cán bộ quản trị hệ thống có thể sử dụng giáo trình làm tài liệu tham khảo để chuẩn hóa quy trình điều tra hiện trạng, lập báo cáo kỹ thuật và thiết kế kiến trúc dữ liệu cho các ứng dụng phần mềm doanh nghiệp.

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo trình này phù hợp với đối tượng người học nào?

Giáo trình phục vụ trực tiếp cho sinh viên năm thứ tư ngành Công nghệ thông tin, học viên ngành Tin học ứng dụng (trình độ Trung cấp, Cao đẳng, Đại học) và các cán bộ kỹ thuật cần tài liệu hướng dẫn phương pháp luận phân tích thiết kế hệ thống.

2. Cần chuẩn bị những kiến thức nền tảng nào trước khi học giáo trình này?

Người học bắt buộc phải hoàn thành hai học phần tiên quyết là Cơ sở dữ liệu và Hệ quản trị cơ sở dữ liệu để có thể hiểu và thực hiện được các quy tắc chuyển đổi từ mô hình thực thể - kết hợp (MCD) sang mô hình dữ liệu quan hệ (MLD).

3. Điểm khác biệt của giáo trình này so với các tài liệu khác cùng chuyên ngành là gì?

Tài liệu kết hợp phương pháp luận MERISE (tiếp cận 3 mức: quan niệm, logic, vật lý) và kỹ thuật mô hình hóa SADT/DFD, đồng thời sử dụng hệ thống chứng từ kế toán thực tế tại Việt Nam (theo biểu mẫu Bộ Tài chính) làm ca nghiên cứu xuyên suốt.

4. Phương pháp tự học giáo trình này như thế nào để đạt hiệu quả?

Người học cần đọc kỹ hệ thống lý thuyết định nghĩa ở từng chương, phân tích chi tiết ca mẫu "Hệ thống mua bán hàng hóa" (Chương II và III), sau đó tự thực hiện việc xây dựng từ điển dữ liệu, vẽ sơ đồ MCD, chuyển sang MLD và vẽ DFD cho 14 bài toán đề án ở phần cuối tài liệu.

5. Giáo trình trích dẫn những nguồn tài liệu tham khảo học thuật nào?

Giáo trình sử dụng 5 tài liệu tham khảo chính:

  1. Silver (1989), Systems Analysis and Design, Addison-Wesley.
  2. Valacich (2002), Modern System Analysis and Design, Prentice Hall.
  3. Trần Thành Trai (1994), Giáo trình Phân tích và Thiết kế Hệ thống Thông tin Quản lý, NXB Thống kê.
  4. MERISE - Phương pháp Thiết kế Hệ thống Thông tin Phục vụ Quản lý Doanh nghiệp (1994), NXB Khoa học và Kỹ thuật.
  5. Thạc Bình Cường (2002), Phân tích Thiết kế Hệ thống Thông tin, NXB Khoa học và Kỹ thuật.

Kết luận

Giáo trình Phân tích & thiết kế HTTT của ThS. Đinh Khắc Quyền và ThS. Phan Tấn Tài cung cấp hệ thống phương pháp luận hoàn chỉnh để mô hình hóa và thiết kế hệ thống thông tin qua 3 mức (quan niệm, logic, vật lý/kỹ thuật) theo chu trình phát triển 7 giai đoạn.

Về lộ trình học tập, tài liệu đóng vai trò kết nối giữa kiến thức nền tảng về cơ sở dữ liệu với các kỹ năng kỹ thuật phần mềm thực tế, phục vụ trực tiếp cho quá trình làm đồ án chuyên ngành và thực tập tốt nghiệp. Nội dung giáo trình được chuẩn hóa trên cơ sở kinh nghiệm giảng dạy tại Đại học Cần Thơ, Trường Cao đẳng Kinh tế - Kỹ thuật Bạc Liêu và các tài liệu chuyên khảo quốc tế.