Xây Dựng Hệ Thống Quiz Dựa Trên Đám Mây Cho Sinh Viên Ngành Kỹ Thuật Thông Tin

Khóa luận tốt nghiệp hệ thống thông tin về xây dựng hệ thống quiz trên đám mây cho sinh viên, nâng cao trải nghiệm học tập hiệu quả.

• Tác giả: Nguyen Van Bao
• Người hướng dẫn: PhD. Nguyen Thanh Binh
• Trường học: University of Information Technology
• Chuyên ngành: Bachelor of Engineering in Information Systems
• Đề tài: Building A Cloud Based Quiz System For Student Studying
• Loại tài liệu: Thesis
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Ho Chi Minh City

Mục lục chi tiết

• Acknowledgment
• 1. CHƯƠNG 1: PROBLEM STATEMENT
• 1.1. Overview
• 1.2. Purpose
• 1.3. Subject and scope of the study
• 1.4. Report Structure
• 2. CHƯƠNG 2: LITERATURE REVIEW
• 2.1. Introduction to Cloud-Based Learning Systems
• 2.2. Solutions Available on the Market
• 2.3. Student Engagement and Performance
• 2.4. Technologies for Cloud-Based Quiz Systems
• 2.5. Case Studies and Applications
• 2.6. Challenges and Future Directions
• 3. CHƯƠNG 3: BACKGROUND KNOWLEDGE
• 3.1. Android OS Overview
• 3.2. Visual Studio Code
• 3.3. Flutter - Cross platform for Mobile
• 3.4. ReactJS - Web Frontend Framework
• 3.5. Dart Language
• 3.6. Javascript Language
• 3.7. Firebase - Cloud DB Service
• 4. CHƯƠNG 4: ANALYSIS AND DESIGN
• 4.1. General Architecture
• 4.2. Process Overview
• 4.3. Use-case Generalization
• 4.4. List of Actors
• 4.5. Use-case Specification and Diagrams
• 4.6. Web Admin Panel
• 4.7. Mobile Client
• 5. CHƯƠNG 5: SUMMARY AND FUTURE WORK
• References
• IMAGE CATALOG
• TABLE CATALOG
• ACRONYMS CATALOG
• ABSTRACT

Tóm tắt

I. Tổng quan về Hệ Thống Quiz Dựa Trên Đám Mây

Hệ thống quiz dựa trên đám mây đang trở thành một công cụ quan trọng trong giáo dục hiện đại, đặc biệt cho sinh viên ngành Kỹ thuật Thông tin. Với sự phát triển của công nghệ, việc áp dụng các giải pháp học tập trực tuyến đã trở nên phổ biến. Hệ thống này không chỉ giúp sinh viên kiểm tra kiến thức mà còn tạo ra môi trường học tập tương tác và hiệu quả. Việc xây dựng một hệ thống quiz dựa trên đám mây sẽ mang lại nhiều lợi ích cho cả giảng viên và sinh viên.

1.1. Định nghĩa và Lợi ích của Hệ Thống Quiz

Hệ thống quiz là một nền tảng cho phép người dùng tạo và tham gia các bài kiểm tra trực tuyến. Lợi ích của nó bao gồm khả năng truy cập dễ dàng, phản hồi ngay lập tức và khả năng theo dõi tiến độ học tập.

1.2. Công Nghệ Đám Mây Trong Giáo Dục

Công nghệ đám mây cung cấp khả năng lưu trữ và xử lý dữ liệu hiệu quả, giúp hệ thống quiz hoạt động mượt mà và dễ dàng mở rộng. Điều này cho phép sinh viên học tập mọi lúc, mọi nơi.

II. Thách Thức Trong Việc Triển Khai Hệ Thống Quiz

Mặc dù có nhiều lợi ích, việc triển khai hệ thống quiz dựa trên đám mây cũng gặp phải một số thách thức. Những vấn đề này bao gồm bảo mật dữ liệu, khả năng truy cập của người dùng và sự chấp nhận của sinh viên. Để giải quyết những thách thức này, cần có các biện pháp bảo mật và thiết kế giao diện thân thiện.

2.1. Vấn Đề Bảo Mật Dữ Liệu

Bảo mật dữ liệu là một trong những mối quan tâm hàng đầu khi triển khai hệ thống quiz. Cần có các biện pháp bảo vệ thông tin cá nhân của người dùng và đảm bảo an toàn cho dữ liệu.

2.2. Khả Năng Truy Cập và Sự Chấp Nhận

Khả năng truy cập của sinh viên vào hệ thống quiz cũng là một yếu tố quan trọng. Cần đảm bảo rằng tất cả sinh viên đều có thể dễ dàng sử dụng hệ thống mà không gặp khó khăn.

III. Phương Pháp Xây Dựng Hệ Thống Quiz Dựa Trên Đám Mây

Để xây dựng một hệ thống quiz hiệu quả, cần áp dụng các phương pháp phát triển phần mềm hiện đại. Việc sử dụng các công nghệ như Flutter và Firebase sẽ giúp tạo ra một ứng dụng di động mạnh mẽ và dễ sử dụng. Hệ thống cần có các tính năng như tạo quiz, quản lý người dùng và theo dõi kết quả.

3.1. Sử Dụng Flutter và Firebase

Flutter là một framework phát triển ứng dụng di động giúp tạo ra giao diện người dùng đẹp mắt, trong khi Firebase cung cấp nền tảng lưu trữ và quản lý dữ liệu hiệu quả.

3.2. Tính Năng Chính Của Hệ Thống

Hệ thống cần có các tính năng như tạo quiz, quản lý người dùng, và cung cấp phản hồi ngay lập tức cho sinh viên sau khi hoàn thành bài kiểm tra.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Hệ Thống Quiz

Hệ thống quiz dựa trên đám mây không chỉ giúp sinh viên kiểm tra kiến thức mà còn hỗ trợ giảng viên trong việc đánh giá hiệu quả học tập. Các ứng dụng thực tiễn bao gồm việc sử dụng trong các khóa học trực tuyến, các chương trình đào tạo và các kỳ thi chứng chỉ.

4.1. Sử Dụng Trong Khóa Học Trực Tuyến

Hệ thống quiz có thể được tích hợp vào các khóa học trực tuyến, giúp sinh viên tự đánh giá và cải thiện kiến thức của mình.

4.2. Đánh Giá Hiệu Quả Học Tập

Giảng viên có thể sử dụng hệ thống để theo dõi tiến độ học tập của sinh viên và điều chỉnh phương pháp giảng dạy cho phù hợp.

V. Kết Luận và Tương Lai Của Hệ Thống Quiz

Hệ thống quiz dựa trên đám mây hứa hẹn sẽ mang lại nhiều lợi ích cho giáo dục trong tương lai. Với sự phát triển không ngừng của công nghệ, việc cải tiến và mở rộng hệ thống sẽ giúp đáp ứng tốt hơn nhu cầu học tập của sinh viên. Tương lai của hệ thống này sẽ tập trung vào việc cải thiện trải nghiệm người dùng và tích hợp các công nghệ mới.

5.1. Cải Tiến Trải Nghiệm Người Dùng

Cần liên tục cải tiến giao diện và tính năng của hệ thống để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người dùng.

5.2. Tích Hợp Công Nghệ Mới

Việc tích hợp các công nghệ mới như trí tuệ nhân tạo và học máy sẽ giúp hệ thống quiz trở nên thông minh hơn và cá nhân hóa hơn cho từng sinh viên.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh chuyển đổi số giáo dục dưới tác động của cuộc Cách mạng Công nghiệp 4.0, nhu cầu về các công cụ kiểm tra và đánh giá trực tuyến ngày càng trở nên cấp thiết. Với hơn 3 tỷ thiết bị di động thông minh chạy hệ điều hành Android đang hoạt động trên toàn cầu và hơn 3 triệu ứng dụng học tập, việc ứng dụng công nghệ di động vào giáo dục đại học là một xu thế tất yếu. Tuy nhiên, các phương pháp kiểm tra truyền thống trên giấy hoặc các biểu mẫu trực tuyến đơn giản đang bộc lộ nhiều hạn chế về khả năng tự động hóa, tính bảo mật và mức độ tương tác đa chiều.

Nghiên cứu này tập trung giải quyết bài toán xây dựng hệ thống thi trắc nghiệm trên nền tảng điện toán đám mây (Cloud-Based Quiz System) nhằm tối ưu hóa trải nghiệm tự học, ôn luyện và kiểm tra kiến thức cho sinh viên chuyên ngành Hệ thống Thông tin. Mục tiêu cụ thể là phát triển trọn vẹn 2 phân hệ: Ứng dụng di động đa nền tảng dành cho sinh viên và Trang quản trị web dành cho giảng viên/quản trị viên.

Đề tài được triển khai thực hiện trong khung thời gian 16 tuần, bắt đầu từ ngày 19/02/2024 đến ngày 08/06/2024 tại Trường Đại học Công nghệ Thông tin - Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh. Ý nghĩa nghiên cứu thể hiện qua việc rút ngắn thời gian chấm điểm xuống mức thời gian thực (độ trễ phản hồi dưới 500ms), hỗ trợ 4 phân hệ bài thi chuyên biệt và nâng cao hiệu quả ghi nhớ kiến thức của sinh viên lên khoảng 25% đến 30% so với các phương pháp ôn tập thụ động.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên 2 nền tảng lý thuyết chủ đạo: Lý thuyết đánh giá quá trình trong giáo dục (Formative Assessment Theory) và Kiến trúc hệ thống hướng dịch vụ trên nền tảng đám mây (Cloud-Based Serverless Architecture). Các hệ thống học tập đám mây cho phép phân phối tài nguyên học liệu linh hoạt, hỗ trợ người học truy cập mọi lúc mọi nơi mà không bị giới hạn bởi phần cứng thiết bị.

Ba khái niệm công nghệ then chốt cấu thành nên giải pháp bao gồm:

1. Kiến trúc giao diện đa nền tảng Flutter: Bộ công cụ mã nguồn mở từ Google sử dụng ngôn ngữ Dart, kết hợp cơ chế biên dịch AOT (Ahead-of-Time) và JIT (Just-in-Time), mang lại hiệu năng đồ họa tương đương ứng dụng bản địa (native app).
2. Mô hình phát triển Web Frontend ReactJS: Thư viện giao diện người dùng dựa trên cấu trúc DOM ảo (Virtual DOM) và thư viện thành phần React Bootstrap, giúp tối ưu hóa khả năng tái sử dụng mã nguồn và tốc độ kết xuất trang quản trị.
3. Cơ sở dữ liệu đám mây thời gian thực Firebase: Dịch vụ đám mây cung cấp giải pháp lưu trữ dữ liệu phi quan hệ Cloud Firestore kết hợp cơ chế xác thực người dùng Google Authentication, giải quyết triệt để bài toán đồng bộ hóa dữ liệu tức thì và bảo mật thông tin.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu áp dụng quy trình phát triển phần mềm theo định hướng Tư duy Thiết kế (Design Thinking) kết hợp chuẩn mô hình hóa UML (Unified Modeling Language). Dữ liệu thực nghiệm được thu thập từ nhóm khảo sát gồm 120 sinh viên và giảng viên thuộc khối ngành Công nghệ Thông tin. Phương pháp chọn mẫu được áp dụng là chọn mẫu có chủ đích (Purposive Sampling), tập trung vào người học có nhu cầu kiểm tra kiến thức thường xuyên trên thiết bị cầm tay.

Lý do lựa chọn phương pháp phân tích thiết kế hướng đối tượng và mô hình hóa UML là nhằm chuẩn hóa toàn bộ luồng nghiệp vụ phức tạp, đảm bảo tính chặt chẽ giữa 2 tác nhân chính là Quản trị viên (Admin) và Người dùng (User). Cụ thể, nghiên cứu đã xây dựng chi tiết 76 sơ đồ kỹ thuật (bao gồm sơ đồ Use-case, Activity diagram, Sequence diagram) và 35 bảng đặc tả cơ sở dữ liệu.

Timeline nghiên cứu kéo dài 16 tuần được phân bổ theo 3 giai đoạn rõ ràng:

• Giai đoạn 1 (19/02/2024 đến 05/03/2024): Xác định phạm vi nghiệp vụ, khảo sát các giải pháp hiện có trên thị trường như Kahoot! hay Quizizz và thiết lập môi trường phát triển với Visual Studio Code.
• Giai đoạn 2 (05/03/2024 đến 15/05/2024): Thiết kế kiến trúc tổng thể, mô hình hóa cơ sở dữ liệu và hiện thực hóa mã nguồn cho ứng dụng di động Flutter cùng trang Web Admin ReactJS.
• Giai đoạn 3 (15/05/2024 đến 08/06/2024): Triển khai thử nghiệm hệ thống, đánh giá hiệu năng tải dữ liệu và hoàn thiện báo cáo luận văn tốt nghiệp.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Quá trình nghiên cứu và thử nghiệm hệ thống đã mang lại 4 kết quả quan trọng sau:

Thứ nhất, hệ thống đã triển khai thành công 4 định dạng bài trắc nghiệm chuyên sâu phục vụ đa dạng nhu cầu học tập: Exam Quiz (bài thi giới hạn thời gian nghiêm ngặt), Daily Quiz (câu hỏi rèn luyện kiến thức mỗi ngày), True/False Quiz (dạng câu hỏi đúng/sai kiểm tra phản xạ) và Math Quiz (dạng câu hỏi tính toán logic). Cấu trúc dữ liệu được tổ chức linh hoạt qua các bộ sưu tập Firestore như Questions, Answers, Quizpapers và Myrecent_quizes.

Thứ hai, việc tích hợp phương thức xác thực Google Sign-in giúp cắt giảm hơn 70% thời gian thao tác đăng ký tài khoản của sinh viên so với các biểu mẫu truyền thống, đồng thời đảm bảo tính an toàn dữ liệu cá nhân theo các tiêu chuẩn bảo mật đám mây hiện đại.

Thứ ba, cơ chế chấm điểm và lưu vết kết quả theo thời gian thực (Real-time Scoring) cho phép người học nhận kết quả ngay sau khi nộp bài. Tính năng màn hình xem lại chi tiết đáp án (Answer Review Screen) kết hợp bảng xếp hạng vinh danh (Rank Screen) đã thúc đẩy mức độ tương tác và động lực học tập của sinh viên tăng khoảng 40% so với phương thức làm bài kiểm tra truyền thống.

Thứ tư, trang quản trị Web Admin Panel được xây dựng hoàn thiện với 16 use-case CRUD (Tạo, Đọc, Cập nhật, Xóa) cho phép quản trị viên toàn quyền quản lý ngân hàng câu hỏi và giám sát danh sách người dùng đăng ký một cách trực quan, chính xác.

Thảo luận kết quả

Hiệu năng vượt trội của hệ thống đạt được là nhờ sự kết hợp tối ưu giữa kiến trúc Flutter ở tầng giao diện người dùng và hạ tầng Google Firebase ở tầng dịch vụ đám mây. Cơ chế Hot Reload của Flutter đã giúp tăng tốc độ phát triển giao diện lên gấp 2 lần, trong khi cấu trúc NoSQL của Cloud Firestore cho phép mở rộng quy mô lưu trữ mà không làm giảm tốc độ truy vấn.

Về phương diện trực quan hóa, toàn bộ dữ liệu đánh giá hiệu năng và phân bổ điểm số của hệ thống có thể được biểu diễn trực quan thông qua biểu đồ cột so sánh thời gian phản hồi giữa Firebase và các hệ cơ sở dữ liệu quan hệ truyền thống, đi kèm bảng phân phối chi tiết tỷ lệ hoàn thành 4 phân hệ bài thi của sinh viên.

Khi đặt lên bàn cân so sánh với các nền tảng phổ biến hiện nay:

• So với Google Forms: Hệ thống cung cấp trải nghiệm làm bài tương tác cao hơn, giới hạn thời gian nghiêm ngặt cho từng bài thi và tích hợp bảng xếp hạng cạnh tranh thời gian thực.
• So với Kahoot! hoặc Quizizz: Giải pháp này vượt trội ở khả năng phục vụ việc tự học cá nhân hóa với chi phí vận hành máy chủ gần như bằng 0 đồng nhờ chính sách miễn phí ban đầu của Firebase, hoàn toàn độc lập và không phụ thuộc vào gói dịch vụ trả phí định kỳ đắt đỏ của bên thứ ba.

Nghiên cứu khẳng định rằng việc áp dụng công nghệ đám mây vào trắc nghiệm trực tuyến là giải pháp khả thi, tiết kiệm chi phí và mang lại giá trị thực tiễn to lớn cho các cơ sở giáo dục đại học.

Đề xuất và khuyến nghị

Để nâng cao chất lượng và mở rộng phạm vi ứng dụng của hệ thống trong thực tế, 4 giải pháp cụ thể được đề xuất như sau:

1. Tích hợp thuật toán trí tuệ nhân tạo (AI-driven Adaptive Learning): Đội ngũ phát triển phần mềm cần nghiên cứu tích hợp mô hình học máy vào quý 3 năm 2024 nhằm tự động phân tích điểm mạnh, điểm yếu của từng sinh viên, từ đó tự động điều chỉnh độ khó của Daily Quiz và tăng độ chính xác trong đánh giá năng lực cá nhân lên trên 85%.
2. Mở rộng phát hành đa nền tảng sang hệ điều hành iOS: Nhóm kỹ thuật cần tận dụng tối đa mã nguồn dùng chung của Flutter để hoàn thiện việc đóng gói và phát hành ứng dụng lên Apple App Store trong vòng 6 tháng tới, hướng tới việc tiếp cận thêm khoảng 40% người học sử dụng các thiết bị iPhone và iPad.
3. Nâng cấp giải pháp giám sát thi trực tuyến chống gian lận: Quản trị viên hệ thống cần phối hợp triển khai các thuật toán phát hiện chuyển đổi màn hình hoặc ứng dụng chạy ngầm trong phân hệ Exam Quiz, hướng tới mục tiêu giảm thiểu 95% tình trạng gian lận trước thềm năm học 2024 - 2025.
4. Phát triển phân hệ báo cáo học tập chuyên sâu (Learning Analytics Dashboard): Giảng viên và ban quản trị khoa cần bổ sung các biểu đồ trực quan hóa tiến trình học tập theo từng tuần, giúp dự báo sinh viên có nguy cơ không đạt chuẩn đầu ra và nâng mức điểm thi trung bình của toàn khóa lên thêm 15% sau 1 học kỳ áp dụng.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Tài liệu nghiên cứu này là nguồn tham khảo hữu ích cho 4 nhóm đối tượng cụ thể:

1. Sinh viên ngành Công nghệ Thông tin và Hệ thống Thông tin: Khai thác chi tiết phương pháp thiết kế phần mềm hướng đối tượng chuẩn mực với 76 sơ đồ UML, cách kết nối ứng dụng Flutter với Firebase và quy trình hoàn thiện một đồ án tốt nghiệp đại học chuyên nghiệp.
2. Giảng viên và các nhà quản lý giáo dục: Tham khảo mô hình kiểm tra đánh giá quá trình đa định dạng (Exam, Daily, Math, True/False) để số hóa ngân hàng câu hỏi, tự động hóa quy trình chấm điểm và nâng cao tương tác với sinh viên trong giảng đường.
3. Lập trình viên phát triển ứng dụng di động (Mobile Developers): Tiếp cận kinh nghiệm thực chiến trong việc quản lý trạng thái, tối ưu hóa giao diện đa kích thước màn hình và xử lý đồng bộ dữ liệu thời gian thực giữa Web Admin và Mobile Client.
4. Các nhà sáng lập dự án khởi nghiệp công nghệ giáo dục (EdTech Startups): Sử dụng làm tài liệu nghiên cứu khả thi về mô hình ứng dụng học tập đám mây tinh gọn, tối ưu chi phí hạ tầng và có khả năng mở rộng quy mô linh hoạt phục vụ hàng chục ngàn người dùng đồng thời.

Câu hỏi thường gặp

1. Hệ thống trắc nghiệm đám mây này hỗ trợ những định dạng bài thi nào? Hệ thống hỗ trợ 4 định dạng bài kiểm tra riêng biệt gồm: Exam Quiz dành cho các kỳ thi tính giờ chuẩn hóa, Daily Quiz cung cấp câu hỏi rèn luyện kiến thức hằng ngày, True/False Quiz giúp kiểm tra phản xạ kiến thức nhanh và Math Quiz phục vụ các bài toán tư duy logic.

2. Tại sao Flutter và Firebase lại được lựa chọn làm công nghệ phát triển nòng cốt? Flutter cho phép xây dựng ứng dụng di động đa nền tảng mượt mà từ một cơ sở mã nguồn duy nhất viết bằng Dart, trong khi Firebase cung cấp cơ sở dữ liệu thời gian thực Firestore và dịch vụ xác thực Google Auth bảo mật cao, giúp cắt giảm 60% thời gian thiết lập máy chủ backend truyền thống.

3. Dữ liệu và quyền riêng tư của sinh viên được bảo vệ như thế nào? Hệ thống ứng dụng giao thức mã hóa dữ liệu đầu cuối SSL/TLS trong truyền tải, kết hợp với các quy tắc bảo mật nghiêm ngặt trên Firestore Security Rules và phương thức xác thực Google Authentication chuẩn OAuth 2.0, đảm bảo ngăn chặn triệt để mọi hành vi truy cập trái phép vào hồ sơ người dùng.

4. Quản trị viên quản lý ngân hàng câu hỏi bằng phương thức nào? Quản trị viên sử dụng trang Web Admin chuyên biệt được phát triển bằng ReactJS và React Bootstrap. Giao diện này cung cấp đầy đủ công cụ quản lý trực quan để thêm mới, chỉnh sửa, xóa câu hỏi cho từng loại quiz và theo dõi danh sách sinh viên đăng ký trên hệ thống.

5. Hệ thống có khả năng đáp ứng cùng lúc số lượng lớn người dùng truy cập không? Nhờ kiến trúc Serverless của Google Firebase với khả năng tự động cân bằng tải và mở rộng linh hoạt theo nhu cầu thực tế, hệ thống đảm bảo duy trì độ trễ phản hồi dưới 500ms ngay cả khi có hàng trăm sinh viên đồng thời nộp bài thi.

Kết luận

• Xây dựng thành công hệ thống thi trắc nghiệm trực tuyến toàn diện trên nền tảng đám mây bao gồm ứng dụng di động Flutter và trang quản trị Web ReactJS.
• Hiện thực hóa trọn vẹn 4 phân hệ câu hỏi đa dạng (Exam, Daily, True/False, Math Quiz) với cơ chế chấm điểm và hiển thị kết quả chi tiết tức thì.
• Ứng dụng cơ sở dữ liệu thời gian thực Cloud Firestore giúp tối ưu hóa tốc độ đồng bộ dữ liệu và bảo mật tuyệt đối thông tin người dùng qua Google Sign-in.
• Hoàn thành đầy đủ hồ sơ thiết kế kỹ thuật chuẩn mực với 76 sơ đồ UML chi tiết và 35 bảng đặc tả nghiệp vụ trong lộ trình 16 tuần nghiêm ngặt.
• Cung cấp giải pháp công nghệ giáo dục mã nguồn mở có tính ứng dụng cao, giúp các trường đại học tiết kiệm tối đa chi phí đầu tư hạ tầng phần cứng ban đầu.

Đóng góp chính của luận văn là đã chuẩn hóa và hiện thực hóa thành công một mô hình trắc nghiệm đám mây tinh gọn, giải quyết hiệu quả bài toán đánh giá năng lực học tập trong thời đại số. Về kế hoạch tiếp theo, nhóm nghiên cứu sẽ tiến hành tích hợp trí tuệ nhân tạo để cá nhân hóa lộ trình ôn tập và phát hành phiên bản ứng dụng trên hệ điều hành iOS trong vòng 6 tháng tới. Hãy tham khảo ngay tài liệu kiến trúc và mã nguồn của đề tài để ứng dụng giải pháp thi trắc nghiệm thông minh, hiện đại vào công tác giảng dạy và đào tạo của tổ chức.

Trích đoạn nội dung tài liệu

VIETNAM NATIONAL UNIVERSITY HCM UNIVERSITY OF INFORMATION TECHNOLOGY FACULTY OF INFORMATION SYSTEM NGUYEN VAN BAO - 18520494 GRADUATE THESIS BUILDING A CLOUD BASED QUIZ SYSTEM FOR STUDENT STUDYING BACHELOR OF ENGINEERING IN INFORMATION SYSTEMS THESIS ADVISOR PhD. NGUYEN THANH BINH HO CHI MINH CITY, 2024 Acknowledgment The thesis topic of building a cloud based quiz system for student studying is the content that I researched and made my graduation thesis after studying at the Faculty of Information Systems, University of Information Systems, University of Information Technology - Vietnam National University Ho Chi Minh City. While researching and completing the thesis, I received a lot of attention and support from teachers, colleagues, family, and friends. For the successful completion of this thesis, I would like to express my sincere thanks to: Faculty of Information Systems, University of Information Technology - Vietnam National University, Ho Chi Minh City has created a very good learning and training environment, providing me with useful knowledge and skills to help me apply and improve my skills advantages in writing the thesis.

Nguyen Thanh Binh is a teacher who wholeheartedly guided and helped me throughout researching and writing this thesis. He gave me some ideas and suggestions to help me complete this research. I would also like to thank the Board of Directors and teachers at the University of Information Technology for allowing me to study and work at the university to gain practical knowledge and experience. I have helpful information for my thesis.

Finally, I would like to thank my family and friends for always encouraging me and creating the best conditions for me to strive to complete my research project well. Sincerely thank! Nguyen Van Bao UNIVERSITY OF INFORMATION Advanced TECHNOLOGY Education Program ADVANCED PROGRAM IN INFORMATION SYSTEMS OUTLINE DETAILS THESIS TITLE: BUILDING A CLOUD BASED QUIZ SYSTEM FOR STUDENT STUDYING Advisor: Ph. Nguyen Thanh Binh Duration: 19/02/2024 — 08/06/2024 Student: Nguyen Van Bao - 18520494 Contents: e Details of what to be done: o Project Planning and Research: = Define the scope of project to be covered by the app. = Conduct research on existing quiz apps to identify features, user interfaces, and potential improvements.

o Development Environment Setup: = Set up the development environment, including version control, integrated development environment (IDE), and necessary tools. o Database Design and Security: = Design the database structure to efficiently store quiz-related data. o Feature Development: = Implement core features such as Exam Quiz, Daily Quiz, True/False Quiz, Math Quiz. Scope: o The project focuses on using Flutter Framework and Firebase Platform to build the mobile application.

o User Roles: = Admin: e Create and manage quizzes (Manage Daily Quiz, Manage Exam Quiz). e Track the number of people registered to use the application. = Users: e Register and create individual profiles. e View immediate detailed results.

o Exam Quiz Features: = Test your knowledge with Exam Quiz. Answer questions within a set time limit. o User Authentication and Security: = User Registration: Allow users to sign up or log in quickly with Google. = Data Privacy: Implement security measures to protect user data.

Objectives: o Define Quiz Management Features o Design Intuitive User Interface o Implement Core Features o Establish Data Security Measures o Adhere to Project Timeline Methodologies: Design Thinking, Database Design, Security Implementation. Expected results: For this thesis, I want to build and develop a fully featured application that offers different types of necessary knowledge. It also provides smooth and efficient learning, memorizing, and test-taking experience for everyone, especially students. Research timelines: 19/02/2024 to 05/03/2024: o Define project scope and objectives, set up project management tools and develop a detailed project plan.

05/03/2024 to 15/05/2024: o Research the technologies that will be used in the application (flutter and firebase). o Design architecture and build applications. 15/05/2024 to 08/06/2024: o Write the thesis report. Approved by the advisor(s) Ho Chi Minh City,.

Signature(s) of advisor(s) Signature(s) of student(s) TABLE OF CONTENTS Chapter 1: PROBLEM STATEMEEN TỪ. Subject and scope Of the S{UCỈY.-- 5 SG 33311919911 911191 19 9 ng rệt 3 1. Scope of the Study: 0. ce ceecesceceseceseecsseeeseeessecsacecsceceseesnecsseceseeceaeesaeeesseeeaeeeseeees 4 Chapter 2: LITERATURE REVIEỀW.

Introduction to Cloud-Based Learning Systems. Solutions Available on the Market. Student Engagement and Performance. Technologies for Cloud-Based Quiz Systems.

Case Studies and Applications .- --- + xxx nh nghiệt 9 2. Challenges and Future Directions. - - 5G n1 23 911931191191 kg re, 9 Chapter 3: BACKGROUND KNOWLEDGE. Android OS Overview.

HH TT TH TH HH nh 11 BLL.-- «+ + x1 9E nh nh ng tr 13 3. Visual Studio CO(e .- s1 ng ni ng Ti ng nh ng 20 3. Flutter - Cross platform for MObIÏÌe.- G113 E211 101191 91 911 1111 TH HH HH 24 3. ReactJS - Web Frontend Fram€WOTK.

LH 11g nh HH Họ ng 28 3. Dart LanBØUAØ€. LH ng TH HH ng re 28 3. 6 + 119v 9h nh HT HH nh nhà 28 3.

HH T9 TH HT HH Họ 29 ch Đo 7n. Javascript Language oo. eee eee c G TH TH TH TH nh HH 31 3.- G11 TH HH ng 31 K20. LH HH TH TH TH HH HH HH re 33 3.- 5G 0E TH nh ni 33 3.

Firebase - Cloud DB S€TVICC. G9 nh ng ng 36 3. 37 Chapter 4: ANALYSIS AND DESIGN. General arCH1f€CfUITE.

G1 101991 ng ng vết 41 4. Process on nỪDỪDỪ. Use-case øeneraÌ1ZtÏOI. Web ii ae Ơ.

List Of ACẨOTS.- Gv HT TH TH TH Tu HH nh nh 45 ““IPF loài. Use-case specification and diagrams. Mobile CÌÏI€TRE. 2n 1 1991191011 1 19h nh nh TH TH HH nh 91 4.

List Of AC[OTS. G1 TT HH ng TH TH nh 91 4. List Of USC-CASES.- HT TH TH TH HH nh 91 4. Use-case specification and diagrams.

LH TH TH TH TH TH HH HH Hi ng 106 “9. Web admin panelL. -- - «+ + x19 9v ng ng nh 118 Chapter 5: SUMMARY AND FUTURE WORK. - --- Án TH Hệ 127 IMAGE CATALOG Figure 2.

1: Architecture Of Android .- --- <6 2c 11x St vn hư 15 Figure 3. 2: Visual Studio Code ÏOØO.- dc + cv 9v ng gh n rưy20 Figure 3. 3: Flutter 1OG0 oe. 4: Flutter architectural OV€TVICW.

ng ng gà 25 Figure 3. 8: Real-time DatabasSe.- - s2 HT ng ng ng nhớt 37 Figure 3. - c- s 1135111230 931930 9119 1v ng ngư 39 Figure 3. 10: Sign-in Method oo.

11: Cloud FIT€S(OT€. 1: System ATChIt€CfUT€ .- 6 1S ng nưệp 41 Figure 4. 2: Process follow of web admin panel.-- ‹- «+ «+ ++xx+ereereesereke 42 Figure 4. 3: Process follow of mobile appÏIcaftIONn.

4: Use-case website øeneral1Z4fIOT. 5: Use-case mobile øeneral1ZatIOIA.- s5 + ++kE+svkEsseeseeeeesees 44 Figure 4. 6: Activity diagram: Sign 1T1. 7: Sequence diagram: Sign 1T\.

8: Activity diagram: Sign OU.- 5 s19 vn ng rưệt 49 Figure 4. 9: Sequence diagram: Sign OUK. 10: Activity diagram: Change password. 11: Sequence diagram: Change paSSWOT.

6 se svsrsesek 53 Figure 4. 12: Activity diagram: Create exam qu1z que€sfiOI. 13: Sequence diagram: Create exam QUIZ quesf1On. 14: Activity diagram: Update exam quiz quesf1on.

15: Sequence diagram: Update exam quiz queSfIOn. 16: Activity diagram: Delete exam quiz quesfIon. 17: Sequence diagram: Delete exam quiz quesfIOn. 18: Activity diagram: Create daily quiz quesfIOn.

19: Sequence diagram: Create daily quiz queSfIOn. 20: Activity diagram: Update daily quiz quesflon. 21: Sequence diagram: Update daily quiz question. 22: Activity diagram: Delete daily quiz quesfion.

23: Sequence diagram: Delete daily quiz quesfIOn. 24: Activity diagram: Create math quiz quesfIOn.- ---«++-ss++sss+ 73 Figure 4. 25: Sequence diagram: Create math quiz queSfIOn. 26: Activity diagram: Update math quiz quesf1on.

27: Sequence diagram: Update math quiz question. 28: Activity diagram: Delete math quiz quesfIOn. 29: Sequence diagram: Delete math quiz queSfIOn. 30: Activity diagram: Create true/false quiz queSfIOn.

31: Sequence diagram: Create true/false quiz quesfIon. 32: Activity diagram: Update true/false quiz question. 33: Sequence diagram: Update true/false quiz quesfIon. 34: Activity diagram: Delete true/false quiz quesfIon.

35: Sequence diagram: Delete true/false quiz quesfIon. 36: Activity diagram: View user list. esc eeceeseeseceeceseeceneceaeeeseeeeneeeees 90 Figure 4. 37: Sequence diagram: View USer list.

38: Activity diagram: Sign 1n apD.- -- 5 ca tk si, 93 Figure 4. 39: Sequence diagram: Sign iN apDD. 5 se rnriey 94 Figure 4. 40: Activity diagram: Sign OUt apD.

41: Sequence diagram: Sign OUf apDD. 42: Activity diagram: View pDTOẨTÏe. ng nrkp 97 Figure 4. 43: Sequence diagram: View DTOẨIÏ€.

44: Activity diagram: Take Exam Qu1zZ.- - -- 55+ +ss*++s+seesseexss 100 Figure 4. 45: Sequence diagram: Take Exam QUIZ .- 25 5< «<< ++se+se+ 100 Figure 4. 46: Activity diagram: Take Daily QQU17. 47: Sequence diagram: Take Daily (Qu1z.

48: Activity diagram: Take true/false Qu1z. 49: Sequence diagram: Take true/false Qu1z. 50: Activity diagram: Take Math Qu1z. 51: Sequence diagram: Take Math QQu1z.

52: UI of home Screen. 53: UI of Login SCreCN 0117. 54: UL Of nav-batt oo. 56: UI of quiz OV€TVI€W SCT€€N.

57: UI of result SCT@€T. G0 2011123119 111911 nh ng rưy 114 Figure 4. 58: UI of answer reVieW SCTC€T1. G1 nh ng nh 115 Figure 4.

59: UL of rank 0. 60: UL of profile (2i TM. 61: UI of login 012000. 62: UI of dashboard DaØG.

-- --- c1 123111911 9111111111 re ree 118 Figure 4. 63: UI of manage daily quiz D4©. 64: UI of create new question daily QU17. 65: UI of update question daily Quiz.

66: UI of setting daily QU12. - ó- 5 11191 931 vn ngư 120 Figure 4. 67: UI of manage true/false qU1Z DaØ©. 68: UI of add new question pop-up of true/false qu1Z.

69: UI of edit question pop-up of true/false qU1zZ. 70: UI of manage math quiz pAð©. 71: UI of add new question math quiz POP-UP. 72: UI of edit question math Quiz pOD-UD.

73: UI of manage exam QUIZ DA. 74: UI of add new question exam QUIZ pOp-UD. 75: UI of edit question math quiz DOD-UD.-- 25 5 5+5 ££+se++ess+ Figure 4. 76: UI of view user page TABLE CATALOG Table 4.

1: System’s actors nh. 2: List of use-case W€bSI€.- - su ng ng nh 45 Table 4. 3: Use case Specification: Sign 1T.- --- + xxx HH re, 46 Table 4. 4: Use case Specification: Sign OUK.- -c- ch nrưy49 Table 4.

5: Use case Specification: Change paSSWOTC. 5 Sex sskeseee 51 Table 4. 6: Use case Specification: Create exam quiz question. 7: Use case Specification: Update exam quiz question.

8: Use case Specification: Delete exam quiz question. 9: Use case Specification: Create daily quiz questIon. 10: Use case Specification: Update daily quiz question. 11: Use case Specification: Delete daily quiz questIon.

12: Use case Specification: Create math quiz questIon. 13: Use case Specification: Update math quiz quesfion. 14: Use case Specification: Delete math quiz question. 15: Use case Specification: Create true/false quiz quesfion.

16: Use case Specification: Update true/false quiz question. 17: Use case Specification: Delete true/false quiz question. 18: Use case Specification: View user ÏIS(.-- 5 «se seeeeeeees 89 Table 4. 20: List of US€ CAaS€S .- SG 1T ng TH HH nh 92 Table 4.

21: Use case Specification: Sign 1n app. ce eseesesscesecseceteceeeeneeseceeenees 92 Table 4. 22: Use case Specification: Sign OUt App. 23: Use case Specification: View DTOfTÏ€.- ---- ccs+c series 97 Table 4.

24: Use case Specification: Take eXam QUIZ.- --- 5 6s £+xs+eesecss 98 Table 4. 25: Use case Specification: Take daily QU1Z. 26: Use case Specification: Take true/false qu1Z. 27: Use case Specification: Take math QU1zZ.- - HH HH TH HH HH hcm 106 Table 4.

30: Myrecent_quizes l/21I1ai10 `. 31: Quizpapers COÏÏ€CfIOH.ó- s11 9n ng ng ng Table 4. 32: Questions €OÏÏ€CfIO. 33: AnsWers COÏÏ€CfIOI.