Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Trong hoạt động quản lý tại các tổ chức giáo dục, trung tâm học thêm và trung tâm đào tạo, việc quản lý thủ công khối lượng lớn thông tin học sinh, lịch học, lịch giảng dạy và các khoản thu chi học phí thường gặp nhiều khó khăn, dễ dẫn đến sai sót và tốn kém nguồn lực. Nhằm giải quyết bài toán thực tiễn này, đề tài "Phân tích và thiết kế hệ thống phần mềm ghi danh quản lý thu phí và học sinh đăng ký học thêm" được thực hiện bởi tác giả Võ Văn Sáng (MSSV: 52200132, Lớp: 22050201, Khóa: 26) dưới sự hướng dẫn của Th.S Nguyễn Trọng Nhân tại Khoa Công nghệ Thông tin, Trường Đại học Tôn Đức Thắng (năm 2024).
Mục tiêu nghiên cứu tổng quát của đề tài là xây dựng một hệ thống phần mềm hoàn chỉnh giúp trung tâm dạy thêm duy trì và quản lý các hoạt động vận hành nội bộ một cách dễ dàng, khoa học và thuận tiện. Cụ thể, bài toán đặt ra các nhiệm vụ nghiên cứu và phát triển chức năng cốt lõi sau:
- Xây dựng phân hệ xác thực và đăng nhập cho các nhóm người dùng trong trung tâm.
- Thiết lập quy trình tiếp nhận thông tin và ghi danh học sinh mới.
- Quản lý toàn diện dữ liệu học sinh, môn học, lớp học và tài khoản nhân viên.
- Quản lý tài liệu học tập và theo dõi kết quả học tập của học sinh.
- Quản lý công nợ học phí thông qua việc tự động tạo công nợ và điều chỉnh ưu đãi.
- Xây dựng phân hệ thanh toán học phí và hỗ trợ in ấn hóa đơn.
- Xây dựng hệ thống thống kê báo cáo định kỳ hàng tuần, hàng tháng về số lượng học sinh mới, tình hình mở lớp, doanh thu, lợi nhuận và hoạt động giảng dạy.
Đối tượng nghiên cứu của đồ án là các quy trình nghiệp vụ thực tế diễn ra tại một trung tâm dạy thêm, bao gồm: quy trình tư vấn ghi danh, xếp lớp, quản lý hồ sơ học sinh, điểm danh, phân công lịch dạy, tạo công nợ, thu học phí, duyệt thanh toán, tính lương nhân viên và tổng hợp báo cáo tài chính.
Phạm vi nghiên cứu tập trung vào giai đoạn khảo sát, phân tích yêu cầu nghiệp vụ và thiết kế mô hình chức năng (Use Case) cho hệ thống phần mềm quản lý trung tâm dạy thêm, được thực hiện trong khuôn khổ đồ án môn học Phân tích và Thiết kế Yêu cầu tại Trường Đại học Tôn Đức Thắng năm 2024.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp
Đồ án ứng dụng phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống hướng đối tượng (Object-Oriented Analysis and Design - OOAD) với ngôn ngữ mô hình hóa thống nhất (UML), tập trung vào mô hình hóa yêu cầu chức năng thông qua biểu đồ ca sử dụng (Use Case Diagram) và bảng đặc tả chi tiết ca sử dụng (Use Case Specifications).
Phương pháp nghiên cứu và thu thập yêu cầu thực tế được tác giả triển khai qua các bước:
- Khảo sát hệ thống thông qua bộ câu hỏi nghiệp vụ: Tác giả tiến hành khảo sát cơ cấu tổ chức và trách nhiệm của từng vị trí trong trung tâm để xác định các tác nhân (Actors) và luồng nghiệp vụ tương ứng.
| Câu hỏi khảo sát hệ thống |
Câu trả lời ghi nhận |
| Trong trung tâm gồm có những ai để duy trì các hoạt động? |
Có quản trị viên, nhân viên (tư vấn, kế toán) và giáo viên. |
| Nhân viên tư vấn làm những công việc gì? |
Hỗ trợ ghi danh cho học sinh, tư vấn các thông tin khóa học cho học sinh, hỗ trợ thu phí. |
| Nhân viên kế toán làm những công việc gì? |
Quản lý thu chi của trung tâm, tính lương cho nhân viên, giáo viên. |
| Công việc cụ thể của giáo viên là gì? |
Điểm danh học sinh, giảng dạy theo lịch. |
| Công việc của quản trị viên là gì? |
Quản lý và duy trì cơ sở dữ liệu, quản lý học sinh, quản lý nhân viên, quản lý lớp học và lịch giảng dạy, quản lý học phí và thanh toán. |
- Phương pháp phân loại yêu cầu phần mềm: Phân rã hệ thống thành các yêu cầu chức năng (Functional Requirements) và yêu cầu phi chức năng (Non-functional Requirements).
- Phương pháp đặc tả ca sử dụng chuẩn hóa: Xây dựng cấu trúc đặc tả chi tiết cho từng Use Case gồm các thành phần: Mã Use Case (Code Name), Sự kiện kích hoạt (Trigger Event), Mô tả tóm tắt (Brief Description), Tác nhân tham gia (Actors), Use Case liên quan (Related Use Cases), Điều kiện tiên quyết (Preconditions), Hậu điều kiện (Postconditions), Luồng sự kiện chính (Flow of Events: Actor - System), Điều kiện ngoại lệ (Exception Conditions) và Luồng thay thế (Alternative Flow).
- Nguồn dữ liệu: Nguồn dữ liệu sơ cấp thu thập từ việc khảo sát thực tế quy trình vận hành tại các trung tâm dạy thêm, các mẫu biểu thông tin học sinh, thông tin nhân viên, biểu mẫu hóa đơn thu phí và bảng tính lương.
Thiết kế hệ thống và phân tích chức năng
Hệ thống xác định 6 tác nhân chính tham gia tương tác trực tiếp và gián tiếp với phần mềm:
- Học sinh: Cung cấp thông tin đăng ký ghi danh, sử dụng tài khoản được cấp để theo dõi quá trình học tập, tìm kiếm khóa học, đăng ký khóa học, xem lịch học và làm bài kiểm tra trực tuyến.
- Nhân viên tư vấn: Tiếp nhận thông tin học sinh để ghi danh, xem danh sách học sinh, lớp học, môn học; thực hiện xếp lớp cho học sinh, áp dụng chính sách ưu đãi để tạo công nợ và hỗ trợ học sinh thực hiện thanh toán.
- Kế toán: Quản lý thông tin tài chính, kiểm tra và giám sát các khoản học phí, tạo và xử lý hóa đơn, tổng kết và tính lương cho nhân viên, giáo viên dựa trên hệ số lương và phụ cấp; lập báo cáo thống kê tài chính định kỳ theo tuần, tháng, năm.
- Giáo viên: Tra cứu danh sách học sinh và danh sách lớp học được phân công, xem lịch dạy cá nhân, thực hiện điểm danh học sinh từng buổi học, truy cập tài liệu giảng dạy và đề thi.
- Quản trị viên (Admin): Nắm toàn quyền quản trị hệ thống (bao gồm toàn bộ quyền hạn của nhân viên tư vấn, kế toán, giáo viên); quản lý cơ sở dữ liệu; tạo mới, chỉnh sửa, xóa và phân quyền tài khoản người dùng; quản lý danh mục học sinh, lớp học, môn học, tài liệu; phê duyệt các giao dịch thanh toán học phí; đăng tải thông báo và thực hiện bảo trì, hỗ trợ kỹ thuật.
- Hệ cơ sở dữ liệu (Database): Đóng vai trò lưu trữ toàn bộ dữ liệu người dùng, lớp học, tài chính và tự động tạo các số liệu thống kê.
Hệ thống được thiết kế gồm 32 Use Case phân bổ theo các nhóm nghiệp vụ chính:
| Mã Use Case |
Tên Use Case |
Nhóm chức năng chính |
| UC00 |
Kiểm tra thông tin |
Xác thực & Hệ thống |
| UC01 |
Lấy lại mật khẩu |
Xác thực & Hệ thống |
| UC02 |
Đăng nhập |
Xác thực & Hệ thống |
| UC03 |
Đăng xuất |
Xác thực & Hệ thống |
| UC04 |
Cập nhật thông tin tài khoản |
Quản lý người dùng |
| UC05 |
Đổi mật khẩu |
Quản lý người dùng |
| UC06 |
Ghi danh học sinh |
Nghiệp vụ Tư vấn & Tuyển sinh |
| UC07 |
Xếp lớp cho học sinh |
Nghiệp vụ Tư vấn & Tuyển sinh |
| UC08 |
Tạo công nợ |
Nghiệp vụ Tài chính & Thu phí |
| UC09 |
In hóa đơn |
Nghiệp vụ Tài chính & Thu phí |
| UC10 |
Thanh toán |
Nghiệp vụ Tài chính & Thu phí |
| UC11 |
Tính lương |
Nghiệp vụ Kế toán & Nhân sự |
| UC12 |
Thống kê tài chính |
Nghiệp vụ Kế toán & Báo cáo |
| UC13 |
Xem lịch dạy |
Phân hệ Giáo viên |
| UC14 |
Điểm danh học sinh |
Phân hệ Giáo viên |
| UC15 |
Tìm kiếm, xem thông tin học sinh |
Tra cứu & Khai thác dữ liệu |
| UC16 |
Tìm kiếm, xem thông tin lớp học |
Tra cứu & Khai thác dữ liệu |
| UC17 |
Tìm kiếm khóa học |
Phân hệ Học sinh |
| UC18 |
Đăng ký khóa học |
Phân hệ Học sinh |
| UC19 |
Xem lịch học |
Phân hệ Học sinh |
| UC20 |
Làm bài kiểm tra |
Phân hệ Học sinh |
| UC21 |
Tạo mới, sửa, xóa học sinh |
Quản trị dữ liệu Học sinh |
| UC22 |
Quản lý học sinh |
Quản trị dữ liệu Học sinh |
| UC23 |
Tìm kiếm, xem thông tin tài khoản |
Quản trị Tài khoản & Phân quyền |
| UC24 |
Tạo mới, sửa, xóa tài khoản |
Quản trị Tài khoản & Phân quyền |
| UC25 |
Quản lý tài khoản |
Quản trị Tài khoản & Phân quyền |
| UC26 |
Xem, tìm kiếm lớp học |
Quản trị Lớp học |
| UC27 |
Tạo mới, sửa, xóa lớp học |
Quản trị Lớp học |
| UC28 |
Quản lý lớp học |
Quản trị Lớp học |
| UC29 |
Xem học phí học sinh |
Quản lý Tài chính nâng cao |
| UC30 |
Duyệt thanh toán |
Quản lý Tài chính nâng cao |
| UC31 |
Quản lý tài chính |
Quản lý Tài chính nâng cao |
Yêu cầu phi chức năng của hệ thống được quy định gồm:
- Giao diện: Trực quan, bố cục rõ ràng, thẩm mỹ, tốc độ phản hồi nhanh.
- Hiệu năng: Đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định, mượt mà, thời gian phản hồi truy vấn giữa cơ sở dữ liệu và người dùng nhanh chóng.
- Bảo mật: Bảo vệ thông tin cá nhân của người dùng và dữ liệu tài chính trọng yếu.
- Phân quyền: Phân định quyền hạn truy cập chặt chẽ, rõ ràng theo từng nhóm đối tượng nhằm tránh các tác động trái phép làm sai lệch dữ liệu.
Nội dung chính theo từng chương
Chương I: Giới thiệu chung
Chương I trình bày tổng quan về bối cảnh xây dựng phần mềm ghi danh quản lý thu phí và học sinh đăng ký học thêm dành cho trung tâm dạy thêm. Tác giả tiến hành xác định các nhiệm vụ cơ bản cần giải quyết gồm: xác thực tài khoản, ghi danh, quản lý học sinh - môn học - lớp học - nhân sự, quản lý tài liệu và bài kiểm tra, quản lý công nợ, xử lý thanh toán hóa đơn và thống kê báo cáo.
Trong phần đặc tả hệ thống, chương I xác định cấu trúc dữ liệu hồ sơ nhân viên bao gồm các trường thông tin: Mã nhân viên, Họ và tên, Ngày tháng năm sinh, Giới tính, Địa chỉ, Số điện thoại, Email, Loại nhân viên. Hồ sơ học sinh cung cấp khi đăng ký gồm: Họ tên, Giới tính, Ngày sinh, Địa chỉ, Thông tin liên hệ. Hệ thống đảm nhận vai trò lưu trữ toàn bộ dữ liệu trên cơ sở dữ liệu tập trung và tự động tổng hợp các chỉ số hoạt động định kỳ.
Chương II: Phân tích yêu cầu
Chương II tập trung phân tích chi tiết các yêu cầu chức năng và phi chức năng của hệ thống. Tác giả phân loại cụ thể các nhóm chức năng chính: phân hệ đăng nhập, phân hệ ghi danh học sinh mới, phân hệ quản lý học sinh, quản lý lớp học, quản lý nhân viên, quản lý học phí, quản lý tài liệu học tập (bài test), hệ thống in ấn (phiếu thu, mẫu in hóa đơn) và hệ thống thống kê dữ liệu.
Chương này cũng định nghĩa chi tiết vai trò của 6 tác nhân tham gia hệ thống và thiết lập Bảng danh mục 32 Use Case tổng thể (từ UC00 đến UC31), làm cơ sở cho việc thiết kế chi tiết ở chương tiếp theo.
Chương III: Thiết kế yêu cầu
Chương III là phần trọng tâm của đồ án, trình bày Sơ đồ vai trò (Hình 1), Sơ đồ Use Case tổng quát (Hình 2) và xây dựng hệ thống 32 bảng đặc tả Use Case chi tiết:
- Nhóm Use Case người dùng và xác thực (UC00 - UC05): Đặc tả quy trình kiểm tra thông tin đăng nhập trên cơ sở dữ liệu, quy trình gửi mã xác nhận qua email/số điện thoại để lấy lại mật khẩu, luồng đăng nhập, kết thúc phiên làm việc (đăng xuất), cập nhật thông tin cá nhân và quy trình đổi mật khẩu có kiểm tra tính hợp lệ.
- Nhóm Use Case tư vấn và ghi danh (UC06 - UC08): Mô tả chi tiết việc nhân viên tư vấn nhập biểu mẫu thông tin học sinh để lưu trữ và tự động cấp tài khoản học sinh; quy trình xếp lớp cho học sinh theo từng khóa học đã đăng ký; quy trình tự động khởi tạo công nợ khi học sinh được xếp lớp và bổ sung các chính sách ưu đãi.
- Nhóm Use Case thanh toán và kế toán (UC09 - UC12): Đặc tả luồng xử lý chuyển công nợ học sinh sang trạng thái chờ duyệt thanh toán (UC10), trích xuất dữ liệu công nợ sang form in và kết nối máy in để xuất hóa đơn (UC09), quy trình tự động tính lương nhân viên theo tháng dựa trên cấu hình hệ số và phụ cấp (UC11), quy trình trích xuất số liệu doanh thu/lợi nhuận/chi phí lương để lập biểu mẫu thống kê tài chính (UC12).
- Nhóm Use Case giáo viên (UC13 - UC14): Đặc tả quy trình truy xuất lịch dạy cá nhân theo mã tài khoản và quy trình điểm danh học sinh theo từng buổi học của lớp được phân công.
- Nhóm Use Case học sinh (UC17 - UC20): Đặc tả thao tác tra cứu danh mục khóa học, xác nhận đăng ký khóa học, xem lịch học theo tuần và truy cập làm bài kiểm tra trong thời hạn quy định.
- Nhóm Use Case quản trị hệ thống (UC15, UC16, UC21 - UC31): Đặc tả các chức năng quản lý toàn diện của Quản trị viên đối với hồ sơ học sinh (UC21, UC22), tài khoản nhân viên (UC23, UC24, UC25), lớp học (UC26, UC27, UC28) và tài chính (UC29, UC30, UC31), bao gồm các thao tác tìm kiếm, xem chi tiết, tạo mới, chỉnh sửa thông tin, xác nhận xóa dữ liệu và phê duyệt các giao dịch thanh toán học phí.
Kết quả và đóng góp
Đồ án đã đạt được các kết quả cụ thể sau:
- Xây dựng hoàn chỉnh mô hình phân tích và thiết kế yêu cầu phần mềm cho trung tâm dạy thêm với 6 tác nhân và 32 Use Case được đặc tả chi tiết.
- Chuẩn hóa quy trình nghiệp vụ ghi danh - xếp lớp - tạo công nợ: Thiết lập cơ chế tự động tạo công nợ ngay sau khi học sinh được xếp lớp thành công và cho phép nhân viên tư vấn áp dụng linh hoạt các mức ưu đãi.
- Xây dựng quy trình luân chuyển dữ liệu thanh toán minh bạch: Giao dịch thanh toán do nhân viên tư vấn thực hiện sẽ được chuyển vào danh sách chờ duyệt bởi quản trị viên, kết hợp với chức năng xuất hóa đơn in ấn tự động.
- Thiết lập cơ chế tự động hóa công tác kế toán: Hỗ trợ tính lương nhân viên theo cấu hình định sẵn (hệ số lương, phụ cấp) và tự động trích xuất các báo cáo tài chính, lợi nhuận, biến động số lượng học sinh định kỳ.
Về mặt đóng góp, đồ án đã cung cấp một tài liệu đặc tả yêu cầu phần mềm (Software Requirements Specification) có tính hệ thống cao, phản ánh đúng thực tế vận hành của một trung tâm dạy thêm, đóng vai trò là tài liệu kỹ thuật nền tảng cho đội ngũ lập trình viên tiến hành thiết kế cơ sở dữ liệu và triển khai mã nguồn.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
Dựa trên nội dung và phạm vi nghiên cứu được trình bày trong văn bản, đồ án có các đặc điểm phạm vi và hướng mở sau:
- Hạn chế: Đồ án mới dừng lại ở giai đoạn phân tích yêu cầu nghiệp vụ và mô hình hóa Use Case (thiết kế mức khái niệm/yêu cầu), chưa trình bày thiết kế chi tiết cơ sở dữ liệu (lược đồ quan hệ thực thể ERD, cấu trúc bảng dữ liệu vật lý), thiết kế kiến trúc hệ thống (kiến trúc phần mềm, lựa chọn ngôn ngữ lập trình, framework cụ thể) và chưa thực hiện cài đặt lập trình, kiểm thử phần mềm trên môi trường thực tế.
- Hướng nghiên cứu tiếp:
- Thiết kế chi tiết cơ sở dữ liệu quan hệ dựa trên danh mục thuộc tính đã xác định.
- Thiết kế giao diện người dùng (UI/UX wireframes) cho từng tác nhân (học sinh, giáo viên, nhân viên tư vấn, kế toán, quản trị viên).
- Lựa chọn công nghệ và triển khai lập trình hoàn thiện các phân hệ chức năng.
- Tiến hành kiểm thử chức năng, kiểm thử hiệu năng và kiểm thử chấp nhận người dùng (UAT) tại các trung tâm dạy thêm thực tế.
Giá trị tham khảo
Tài liệu đồ án mang lại giá trị tham khảo thiết thực cho:
- Sinh viên ngành Công nghệ Thông tin, Kỹ thuật Phần mềm, Hệ thống Thông tin: Tham khảo cấu trúc trình bày một đồ án môn học Phân tích và Thiết kế Yêu cầu chuẩn mực, cách phân rã yêu cầu chức năng, cách xây dựng sơ đồ phân vai (Actor Hierarchy) và phương pháp viết bảng đặc tả Use Case chi tiết với đầy đủ các luồng sự kiện (Flow of Events) và ngoại lệ.
- Người nghiên cứu và phát triển phần mềm quản lý giáo dục: Tham khảo bộ câu hỏi khảo sát nghiệp vụ thực tế (Bảng 1), danh mục Use Case nghiệp vụ (Bảng 2) và luồng xử lý liên kết giữa các phân hệ: ghi danh, xếp lớp, tạo công nợ, duyệt thanh toán, tính lương và điểm danh trong môi trường trung tâm đào tạo ngoài giờ.
Câu hỏi thường gặp
1. Hệ thống phần mềm ghi danh quản lý thu phí và học sinh đăng ký học thêm gồm những tác nhân (Actors) nào?
Hệ thống xác định 6 tác nhân tham gia tương tác, bao gồm: Học sinh, Nhân viên tư vấn, Kế toán, Giáo viên, Quản trị viên (Admin) và Hệ cơ sở dữ liệu (Database).
2. Quy trình xử lý học phí từ lúc học sinh xếp lớp đến khi in hóa đơn diễn ra qua các Use Case nào?
Khi học sinh được xếp lớp (UC07), hệ thống sẽ tự động tạo công nợ tương ứng (UC08) và cho phép nhân viên tư vấn điều chỉnh các ưu đãi. Khi học sinh đóng tiền, nhân viên thực hiện thanh toán (UC10), công nợ được chuyển sang danh sách chờ duyệt của Quản trị viên (UC30), đồng thời hệ thống thực hiện Use Case in hóa đơn (UC09) để xuất phiếu thu.
3. Thông tin hồ sơ tài khoản nhân viên được hệ thống quản lý gồm những trường dữ liệu nào?
Hồ sơ tài khoản nhân viên được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu gồm 8 trường thông tin: Mã nhân viên, Họ và tên, Ngày tháng năm sinh, Giới tính, Địa chỉ, Số điện thoại, Email và Loại nhân viên.
4. Chức năng tính lương (UC11) của nhân viên kế toán được hệ thống xử lý theo cơ chế nào?
Khi tác nhân kế toán hoặc quản trị viên truy cập bảng lương và chọn tính lương tháng, hệ thống sẽ tự động tính toán mức lương cho từng nhân viên dựa trên các thông số cấu hình đã thiết lập sẵn (gồm hệ số lương và phụ cấp), sau đó tải lại danh sách nhân viên kèm số tiền lương tương ứng.
5. Học sinh được hệ thống cung cấp tài khoản để sử dụng những chức năng cụ thể nào?
Học sinh sau khi được ghi danh sẽ được cấp tài khoản để đăng nhập hệ thống và thực hiện các chức năng: tìm kiếm khóa học (UC17), đăng ký khóa học (UC18), xem lịch học theo tuần (UC19), làm bài kiểm tra trực tuyến (UC20) và cập nhật thông tin cá nhân/đổi mật khẩu (UC04, UC05).
Kết luận
Đồ án "Phân tích và thiết kế hệ thống phần mềm ghi danh quản lý thu phí và học sinh đăng ký học thêm" của tác giả Võ Văn Sáng đã hoàn thành việc khảo sát nghiệp vụ và mô hình hóa toàn diện các yêu cầu chức năng cho một trung tâm dạy thêm. Với 32 Use Case được đặc tả chi tiết và phân quyền rõ ràng cho 6 tác nhân, tài liệu đã chuẩn hóa các quy trình cốt lõi từ ghi danh, xếp lớp, quản lý công nợ, thu chi học phí đến điểm danh và tính lương. Đây là tài liệu phân tích thiết kế yêu cầu mang tính hệ thống, cung cấp cơ sở kỹ thuật trực tiếp cho các giai đoạn thiết kế kiến trúc, xây dựng cơ sở dữ liệu và triển khai phần mềm tiếp theo.
