TỔNG QUAN VỀ GIÁO TRÌNH

Giáo trình Phân tích và Thiết kế Hệ thống Thông tin do ThS. Đinh Khắc Quyền và ThS. Phan Tấn Tài biên soạn (Trường Cao đẳng Kinh tế – Kỹ thuật Bạc Liêu ban hành năm 2020, xây dựng dựa trên sự phối hợp chuyên môn với Bộ môn Hệ thống thông tin và Toán ứng dụng, Khoa Công nghệ Thông tin và Truyền thông – Trường Đại học Cần Thơ). Tài liệu phục vụ giảng dạy cho học phần chuyên ngành thuộc khối ngành Công nghệ thông tin và Tin học ứng dụng với thời lượng 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 nền tảng về hệ thống, thông tin, phân loại hệ thống và chu trình phát triển hệ thống thông tin (HTTT).
  • Nắm vững các phương pháp khảo sát, điều tra hiện trạng và sử dụng công cụ mô tả phi hình thức lẫn bán hình thức (cây quyết định, bảng quyết định, văn bản có cấu trúc).
  • Khả năng xây dựng mô hình dữ liệu mức quan niệm (MCD/ERM), chuẩn hóa mô hình và chuyển đổi sang mô hình dữ liệu mức logic (MLD/mô hình quan hệ).
  • Kỹ năng phân tích thành phần xử lý thông qua Lưu đồ dòng dữ liệu (DFD), phân rã chức năng và đặc tả ô xử lý.
  • Năng lực thiết kế kỹ thuật hoàn chỉnh một hệ thống thông tin: từ kiến trúc tổng thể, cơ sở dữ liệu, mô-đun xử lý đến giao diện người dùng và phân quyền bảo mật.

Cấu trúc giáo trình tiếp cận theo mô hình phân tích cấu trúc kết hợp đa trường phái (đặc biệt là phương pháp MERISE của Pháp và SADT của Bắc Mỹ), tách biệt hai trục xử lý: thành phần dữ liệu và thành phần xử lý qua ba cấp độ nhận thức (Quan niệm – Logic – Vật lý/Kỹ thuật). Điểm đặc sắc của giáo trình là việc tích hợp hệ thống 12 mẫu biểu chứng từ kế toán thực tế theo chuẩn chế độ kế toán doanh nghiệp và danh mục 14 đề án thực tế làm tình huống nghiên cứu.


NỘI DUNG KIẾN THỨC CỐT LÕI

Các chương và chủ đề chính

Giáo trình phân bố nội dung qua 9 chương chuyên đề mang tính logic nối tiếp:

  • Chương I: Giới thiệu về Hệ thống Thông tin: Trình bày định nghĩa hệ thống (tính chất mở/đóng, phân loại theo bản chất tự nhiên hay nhân tạo), cấu trúc hệ thống (môi trường, biên, đầu vào, đầu ra, bộ xử lý chức năng, bộ xử lý tiết chế). Phân tích chu trình xây dựng HTTT qua 7 giai đoạn: nghiên cứu sơ bộ, nghiên cứu khả thi, nghiên cứu chi tiết, nghiên cứu kỹ thuật, tạo phần mềm, sử dụng (kiểm thử chấp nhận), khai thác và bảo trì. Xác định vai trò của 7 nhóm thành phần tham gia: Người dùng, Người quản lý, Người hiệu chỉnh, Người phân tích hệ thống (System Analyst), Người thiết kế hệ thống, Người lập trình và Người điều hành. Giới thiệu 4 phương pháp luận: MERISE, SADT, MCX và Phân tích hướng đối tượng (OOA).
  • Chương II: Mô tả Hệ thống: Phân tích 3 nhóm yêu cầu (yêu cầu tổ chức/hệ thống, yêu cầu người dùng, yêu cầu kỹ thuật). Chi tiết hóa 4 kỹ thuật điều tra: phỏng vấn, lập bảng câu hỏi, quan sát thực tế và nghiên cứu tài liệu. Giới thiệu các công cụ mô tả nghiệp vụ gồm văn bản có cấu trúc, cây quyết định, bảng quyết định theo điều kiện. Cung cấp ví dụ thực tế về hệ thống quản lý mua bán hàng hóa với đầy đủ biểu mẫu nghiệp vụ.
  • Chương III: Thành phần Dữ liệu Mức Quan niệm: Đi sâu vào Mô hình Thực thể – Kết hợp (MCD/ERM). Định nghĩa thực thể, thuộc tính, định danh, mối kết hợp (relationship), số chiều, mối kết hợp đệ quy, mối quan hệ tổng quát hóa – chuyên biệt hóa, phụ thuộc hàm giữa các thực thể và bản số (cardinality). Trình bày cấu trúc Từ điển dữ liệu và quy tắc chuẩn hóa mô hình MCD.
  • Chương IV: Thành phần Dữ liệu Mức Logic (MLD): Trình bày lý thuyết mô hình cơ sở dữ liệu quan hệ, quy trình và quy tắc chuyển đổi từ mô hình thực thể kết hợp (MCD) sang mô hình dữ liệu quan hệ (MLD), kỹ thuật tối ưu hóa và chuẩn hóa dữ liệu.
  • Chương V: Lưu đồ Dòng Dữ liệu (DFD): So sánh trường phái tiếp cận Bắc Mỹ và Châu Âu. Định nghĩa các thành phần trong DFD: ô xử lý (process), dòng dữ liệu vào/ra, tác nhân ngoài (nguồn/đích), kho dữ liệu. Phương pháp phân rã lưu đồ từ mức ngữ cảnh (mức 0) đến các cấp chi tiết; phân tích mối quan hệ giữa DFD và MCD; kỹ thuật đặc tả ô xử lý theo chức năng và tính chất.
  • Chương VI: Thiết kế Mô hình Hệ thống Thông tin Tổng thể: Kiến trúc thực thi hệ thống máy tính (máy đơn, máy đơn phân tán, mạng cục bộ LAN, mạng diện rộng WAN). Lựa chọn phần mềm hệ thống, tổ chức lưu trữ, trao đổi dữ liệu, sao lưu dữ liệu, phân bố phần mềm và phân quyền nhóm người dùng. Minh họa qua hệ thống tuyển sinh đại học toàn quốc và hệ thống thông tin kế toán.
  • Chương VII: Thiết kế Thành phần Dữ liệu: Xác lập 2 nguyên tắc thiết kế: xuất phát từ mô hình MCD và đảm bảo tính khả thi kỹ thuật. Phương pháp thiết kế các bảng CSDL, vị trí lưu trữ và phương thức truyền thông dữ liệu.
  • Chương VIII: Thiết kế Thành phần Xử lý: Quy tắc thiết kế xử lý từ DFD hợp lý, quy ước định danh, tổ chức mô-đun chương trình.
  • Chương IX: Thiết kế Giao diện: Tiêu chuẩn công thái học giao diện (tính dễ sử dụng, tính ổn định dài hạn); thiết kế màn hình đăng nhập, cập nhật dữ liệu, phân quyền bảo mật và thiết kế kết xuất đầu ra (báo cáo, giao diện in ấn).

Kiến thức nền tảng được xây dựng

Giáo trình cung cấp hệ thống lý thuyết chuẩn mực của khoa học thông tin:

  • Lý thuyết hệ thống tổng quát: Khái niệm về hệ thống xác định, hệ vi phân, các cơ chế hồi tiếp và điều khiển thông qua bộ xử lý tiết chế.
  • Lý thuyết thông tin và dữ liệu: Định nghĩa thông tin dưới dạng tín hiệu có cấu trúc; các thuộc tính kinh tế - kỹ thuật của thông tin gồm giá thành (chi phí thu thập, lưu trữ, xử lý) và giá trị (tính trung thực, thời điểm cung cấp, mức độ hiếm hoi, khả năng phục vụ ra quyết định).
  • Mô hình hóa dữ liệu: Mô hình thực thể - kết hợp của Peter Chen và phương pháp tiếp cận mô hình quan hệ dựa trên đại số quan hệ của E. F. Codd.
  • Phương pháp luận phát triển hệ thống: Cung cấp khung lý thuyết của 4 trường phái phân tích:
    1. MERISE (Pháp): Phân tách dữ liệu và xử lý qua 3 mức Quan niệm – Logic – Vật lý.
    2. SADT (Mỹ): Phân tích chức năng phân rã từ trên xuống (top-down), ưu tiên đồ họa và tài liệu văn bản.
    3. MCX (Xavier Castellani): Phân tích đa giai đoạn (vĩ mô, sơ bộ, quan niệm, chức năng, cấu trúc).
    4. Phân tích hướng đối tượng (OOA): Đóng gói (Encapsulation), Kế thừa (Inheritance), Lớp (Class) và Đối tượng (Object).

Kỹ năng phát triển

Sau khi hoàn tất nội dung giáo trình, người học được rèn luyện các nhóm năng lực cụ thể:

  • Kỹ năng kỹ thuật (Technical skills): Xây dựng sơ đồ MCD/ERD; áp dụng các quy tắc chuyển đổi MCD sang lược đồ quan hệ MLD; chuẩn hóa cơ sở dữ liệu; vẽ và phân rã DFD; sử dụng các công cụ CASE (Computer-Aided Software Engineering) được đề cập như Microsoft Visio, PowerDesigner, Erwin, Oracle Designer 2000; thiết kế cấu trúc bảng CSDL vật lý và xây dựng giao diện người dùng.
  • Kỹ năng phân tích (Analytical skills): Khảo sát hiện trạng tổ chức; phân tích yêu cầu nghiệp vụ; biểu diễn các quy tắc nghiệp vụ phức tạp bằng cây quyết định và bảng quyết định; đánh giá tính khả thi kỹ thuật và tài chính của dự án tin học hóa.
  • Kỹ năng thực hành nghiệp vụ (Practical competencies): Đọc hiểu và phân tích cấu trúc dữ liệu từ các chứng từ kế toán - thương mại thực tế; lập tài liệu đặc tả kỹ thuật cho từng chức năng; xây dựng hồ sơ bàn giao và lập kế hoạch kiểm thử chấp nhận hệ thống.

PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP

Giáo trình định hình phương pháp tiếp cận sư phạm kết hợp giữa diễn dịch lý thuyết mô hình và quy nạp từ nghiên cứu tình huống thực tiễn:

  • Khung phân bổ thời lượng: Tổng thời lượng 45 tiết giảng khóa học được cấu trúc thành 30 tiết truyền đạt lý thuyết nền tảng trên giảng đường và 15 tiết bài tập có sự hướng dẫn trực tiếp của giảng viên nhằm giải quyết các tình huống mô hình hóa cụ thể.
  • Phương pháp tiếp cận dựa trên Case Study thực tế: Giáo trình triển khai xuyên suốt một tình huống nghiên cứu nghiệp vụ thương mại hoàn chỉnh: Hệ thống quản lý mua bán hàng hóa tại công ty thương mại. Bài toán bao gồm quy trình nghiệp vụ thực tế: mua hàng nhập kho, quản lý bán lẻ thu tiền mặt, bán hàng trả chậm theo dõi công nợ, quản lý quyển hóa đơn VAT, tính giá vốn theo phương pháp bình quân gia quyền, quản lý công nợ khách hàng (Tài khoản 131) và công nợ nhà cung cấp (Tài khoản 331).
  • Hệ thống dữ liệu mẫu và vật chứng: Tình huống đi kèm 12 mẫu biểu thực tế được ban hành theo quy định của Bộ Tài chính (Quyết định số 15/2006/QĐ-BTC), gồm:
    1. Phiếu nhập kho (Mẫu số 01-VT)
    2. Hóa đơn giá trị gia tăng (Mẫu số 01 GTKT-3LL)
    3. Phiếu thu (Mẫu số 01-TT)
    4. Phiếu chi (Mẫu số 02-TT)
    5. Báo cáo tồn kho hàng hóa (Nhập - Xuất - Tồn)
    6. Thẻ kho (Mẫu số 06-DN)
    7. Bảng tổng hợp tình hình kinh doanh hàng hóa
    8. Bảng kê hóa đơn, chứng từ hàng hóa, dịch vụ mua vào (Mẫu số 03/GTGT)
    9. Bảng kê hóa đơn, chứng từ hàng hóa, dịch vụ bán ra (Mẫu số 02/GTGT)
    10. Báo cáo chi tiết công nợ phải thu khách hàng (Tài khoản 131)
    11. Báo cáo chi tiết công nợ phải trả người bán (Tài khoản 331)
    12. Báo cáo tình hình sử dụng hóa đơn
  • Ngân hàng đề án thực hành cuối giáo trình: Tài liệu cung cấp danh mục 14 đề án thực tế để sinh viên tự học, làm bài tập lớn hoặc phát triển thành khóa luận tốt nghiệp:
    1. Đăng ký môn học và học phí
    2. Quản lý đồ án – niên luận
    3. Quản lý công tác giảng dạy – cố vấn học tập
    4. Quản lý nhà hàng khách sạn
    5. Tổ chức hội thảo khoa học
    6. Quản lý lương sản phẩm
    7. Công tác thực tập tốt nghiệp
    8. Quản lý nguyên liệu, sản phẩm và hợp đồng xuất khẩu
    9. Quản lý công tác thực hành tin học
    10. Quản lý điểm sinh viên đại học
    11. Quản lý điểm học sinh phổ thông trung học
    12. Tuyển sinh đại học
    13. Quản lý cơ sở sản xuất và chất lượng sản phẩm
    14. Quản lý nhân sự – tiền lương cán bộ

ĐIỂM NỔI BẬT VÀ TÍNH THỰC TIỄN

Giáo trình thể hiện tính khoa học và thực tiễn qua các khía cạnh cấu trúc và nội dung:

  • Đối chiếu và dung hòa đa trường phái phân tích: Giáo trình không áp đặt đơn nhất một quy trình mà phân tích ưu – nhược điểm của từng phương pháp luận. Tác giả chỉ ra tính chặt chẽ về mặt toán học nhưng nghèo ngữ nghĩa của Mô hình Quan hệ ở mức quan niệm, từ đó chọn lọc Mô hình Thực thể – Kết hợp (MCD) cho giai đoạn quan niệm và Mô hình Quan hệ cho giai đoạn logic. Đồng thời, giáo trình đối chiếu chi tiết cách tiếp cận phân rã dòng dữ liệu DFD giữa trường phái Bắc Mỹ (chú trọng dòng dữ liệu chức năng) và trường phái Châu Âu (tích hợp chặt chẽ với trạng thái dữ liệu).
  • Gắn liền với chế độ kế toán và nghiệp vụ quản trị Việt Nam: Điểm tựa phân tích của tài liệu xuất phát từ các quy định pháp lý, chứng từ kế toán thực tế (Quyết định 15/2006/QĐ-BTC của Bộ Tài chính). Việc đưa các bài toán tính giá vốn bình quân gia quyền, theo dõi bút toán thuế GTGT khấu trừ và phân tích tuổi nợ quá hạn/trong hạn giúp sinh viên tin học ứng dụng nắm bắt đúng ngôn ngữ nghiệp vụ của doanh nghiệp.
  • Định hướng công nghệ và công cụ CASE hiện đại: Giáo trình liên hệ trực tiếp việc hiện thực hóa các mô hình phân tích trên các công cụ tự động hóa phần mềm như Microsoft Visio, PowerDesigner, Erwin, Oracle Designer 2000, cũng như định hướng cấu trúc hạ tầng mạng máy tính (máy đơn, mạng LAN, WAN) và các hệ quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ trong giai đoạn thiết kế kỹ thuật.

ĐỐI TƯỢNG SỬ DỤNG GIÁO TRÌNH

  • Sinh viên chuyên ngành: Sinh viên theo học các trình độ Trung cấp, Cao đẳng và Đại học ngành Công nghệ Thông tin, Tin học Ứng dụng, Hệ thống Thông tin Quản lý. Môn học được khuyến nghị giảng dạy vào giai đoạn chuyên ngành (từ năm thứ 3 hoặc năm thứ 4).
  • Điều kiện tiên quyết (Prerequisites): Người học bắt buộc phải hoàn thành các học phần nền tảng:
    • Cơ sở dữ liệu (Nắm vững lý thuyết quan hệ, khóa, ràng buộc toàn vẹn, đại số quan hệ).
    • Hệ quản trị cơ sở dữ liệu (Thao tác ngôn ngữ SQL, quản trị bảng và dữ liệu trên các hệ DBMS).
  • Giảng viên: Sử dụng làm đề cương bài giảng chuẩn cho học phần Phân tích thiết kế hệ thống (thời lượng 45 tiết), khai thác hệ thống mẫu biểu chứng từ thực tế để biên soạn bài tập tình huống và đề tài hướng dẫn đồ án tốt nghiệp.
  • Người tự học và cán bộ kỹ thuật: Tài liệu tham khảo cho các lập trình viên, chuyên viên phân tích nghiệp vụ (Business Analyst - BA), kỹ sư phần mềm cần tài liệu chuẩn hóa quy trình phân tích dữ liệu (MCD sang MLD) và quy trình xử lý (DFD).

CÂU HỎI THƯỜNG GẶP (FAQ)

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

Giáo trình được biên soạn phục vụ sinh viên khối ngành Công nghệ Thông tin và Tin học Ứng dụng ở các bậc đào tạo Trung cấp, Cao đẳng và Đại học. Nội dung đặc biệt phù hợp cho sinh viên chuẩn bị thực hiện đồ án niên luận, đồ án tốt nghiệp hoặc xây dựng các phần mềm quản lý trong thực tế.

2. Người học cần chuẩn bị kiến thức nền tảng nào trước khi tiếp cận giáo trình?

Theo mục Kiến thức tiên quyết, người học cần học xong và nắm vững kiến thức từ hai môn học bắt buộc: Cơ sở dữ liệu và Hệ quản trị cơ sở dữ liệu. Ngoài ra, người học cần có hiểu biết cơ bản về cấu trúc tổ chức doanh nghiệp và các nghiệp vụ tin học văn phòng.

3. Điểm khác biệt của giáo trình này so với các tài liệu lý thuyết khác là gì?

Giáo trình sử dụng trực tiếp các chứng từ kế toán - thương mại thực tế tại Việt Nam (hóa đơn VAT, phiếu thu, phiếu chi, thẻ kho, bảng kê thuế) làm dữ liệu đầu vào để hướng dẫn từng bước xác định thực thể, thuộc tính, xây dựng MCD và phân rã DFD, thay vì chỉ sử dụng các ví dụ lý thuyết trừu tượng.

4. Làm thế nào để tự học giáo trình này đạt hiệu quả cao nhất?

Người học nên học tuần tự theo tiến trình: nắm vững lý thuyết chu trình phát triển HTTT (Chương I–II), nghiên cứu kỹ thuật mô hình hóa dữ liệu và xử lý qua case study mẫu (Chương III–V), sau đó chọn 1 trong 14 đề án thực tế ở phần cuối sách để tự tay thực hiện toàn bộ hồ sơ: thu thập chứng từ, vẽ cây quyết định, dựng MCD, chuyển đổi sang MLD, vẽ DFD và thiết kế giao diện.

5. Những tài liệu tham khảo nào được trích dẫn làm cơ sở cho giáo trình?

Giáo trình kế thừa và đối chiếu trực tiếp từ 5 tài liệu chuyên khảo trong nước và quốc tế:

  1. Silver (1989), Systems Analysis and Design, Addison-Wesley Publishing Company.
  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. Nhóm tác giả (1994), MERISE - Phương pháp thiết kế hệ thống thông tin phục vụ quản lý doanh nghiệp, NXB Khoa học 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 và Thiết kế Hệ thống Thông tin của ThS. Đinh Khắc Quyền và ThS. Phan Tấn Tài cung cấp hệ thống phương pháp luận phát triển hệ thống hoàn chỉnh từ khâu điều tra hiện trạng, mô hình hóa quan niệm dữ liệu và xử lý, đến thiết kế logic và kỹ thuật vật lý.

Lộ trình học tập đề xuất:

  1. Giai đoạn 1: Nắm vững khái niệm hệ thống, chu trình HTTT và kỹ năng điều tra hiện trạng (Chương I, II).
  2. Giai đoạn 2: Thành thạo mô hình hóa dữ liệu (MCD sang MLD) và quy trình xử lý (DFD) (Chương III, IV, V).
  3. Giai đoạn 3: Thực thi thiết kế hệ thống tổng thể, CSDL vật lý, mô-đun xử lý và giao diện (Chương VI, VII, VIII, IX).
  4. Giai đoạn 4: Ứng dụng thực hành trên 14 đề án thực tế kết hợp sử dụng các công cụ hỗ trợ như Microsoft Visio, PowerDesigner và hệ quản trị CSDL chuyên dụng.