Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong công tác đào tạo và khảo thí tại các cơ sở giáo dục đại học, việc quản lý và cấp phát chứng chỉ tin học quốc tế như ICDL (International Computer Driving Licence) là một mắt xích nghiệp vụ quan trọng. Tại Trường Đại học Dân lập Hải Phòng — một đơn vị giáo dục được thành lập từ năm 1997 (theo Quyết định số 792/TTg của Thủ tướng Chính phủ) với quy mô cơ sở vật chất gồm 60 phòng học trang bị camera và hệ thống mạng nội bộ hơn 800 máy tính — công tác tổ chức thi và cấp chứng chỉ ICDL cho sinh viên được triển khai thường xuyên. Tuy nhiên, quy trình trả chứng chỉ tại Trung tâm Khảo thí ICDL của nhà trường vẫn tồn tại những bất cập nhất định: công tác theo dõi còn thiếu tính đồng bộ, chưa có phần mềm chuyên dụng hỗ trợ dẫn đến việc tìm kiếm, tra cứu thủ công gây mất thời gian và khó khăn cho cả nhân viên quản lý lẫn sinh viên đến nhận chứng chỉ.

Xuất phát từ thực trạng đó, tác giả Lê Minh Quang (sinh viên lớp CT1802, ngành Công nghệ thông tin) đã thực hiện đồ án tốt nghiệp với đề tài "Xây dựng website quản lý trả chứng chỉ ICDL" dưới sự hướng dẫn của ThS. Vũ Anh Hùng.

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài được xác định cụ thể như sau:

  1. Nghiên cứu, khảo sát thực tế và mô tả chuẩn hóa quy trình nghiệp vụ trả chứng chỉ ICDL tại Trung tâm Khảo thí.
  2. Ứng dụng phương pháp phân tích thiết kế hệ thống hướng cấu trúc để mô hình hóa toàn diện các tiến trình nghiệp vụ, luồng dữ liệu và cấu trúc dữ liệu của bài toán.
  3. Thiết kế cơ sở dữ liệu quan hệ đảm bảo tính toàn vẹn và chuẩn hóa cho toàn bộ hồ sơ quản lý khảo thí ICDL.
  4. Xây dựng và cài đặt thử nghiệm hệ thống website trên môi trường công nghệ đã chọn, hỗ trợ sinh viên tra cứu/đăng ký nhận chứng chỉ và hỗ trợ nhân viên trung tâm quản lý, cấp phát phiếu trả, in báo cáo định kỳ.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Quy trình nghiệp vụ tiếp nhận thông tin, tra cứu điểm thi các học phần ICDL, đăng ký thời gian nhận, lập phiếu trả chứng chỉ và thống kê báo cáo tại Trung tâm Khảo thí.
  • Phạm vi không gian: Trung tâm Khảo thí ICDL thuộc Trường Đại học Dân lập Hải Phòng.
  • Phạm vi thời gian: Đồ án được triển khai và hoàn thành vào tháng 8 năm 2018.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Đồ án tiếp cận bài toán xây dựng phần mềm quản trị thông qua phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống thông tin hướng cấu trúc (Structured Systems Analysis and Design Method), kết hợp chặt chẽ giữa lý thuyết hệ thống thông tin và mô hình cơ sở dữ liệu quan hệ.

Khung lý thuyết và mô hình được sử dụng trong đồ án dựa trên các tài liệu chuyên ngành tiêu chuẩn:

  • Giáo trình Phân tích thiết kế các hệ thống thông tin của tác giả Nguyễn Văn Vỵ (NXB Giáo dục Việt Nam, 2010).
  • Giáo trình Cơ sở dữ liệu quan hệ và công nghệ phân tích - thiết kế của tác giả Lê Văn Phùng (NXB Thông tin và Truyền thông, 2010).

Phương pháp nghiên cứu và kỹ thuật phân tích được thực hiện qua các bước thực tế:

  • Phương pháp khảo sát và phân tích hiện trạng: Thu thập mẫu biểu thực tế từ trung tâm, phân tích danh sách kết quả thi và biểu mẫu phiếu trả chứng chỉ; sử dụng kỹ thuật xác định tác nhân, hồ sơ dữ liệu và chức năng thông qua bảng phân loại "Động từ + Bổ ngữ" và "Danh từ".
  • Phương pháp mô hình hóa tiến trình và dữ liệu: Xây dựng sơ đồ tiến trình nghiệp vụ (Business Process Flow), biểu đồ ngữ cảnh hệ thống (Context Diagram), biểu đồ phân rã chức năng (BFD), ma trận thực thể chức năng (Function-Entity Matrix / CRUD), và biểu đồ luồng dữ liệu (DFD) từ mức 0 đến mức 1.
  • Phương pháp thiết kế cơ sở dữ liệu: Quy trình 4 bước chuẩn hóa từ việc liệt kê thông tin cơ sở, xác định thực thể - định danh, mô hình hóa quan hệ liên kết thực thể (E-R Diagram), và áp dụng thuật toán chuyển đổi sang mô hình dữ liệu quan hệ mức logic cùng các bảng vật lý.
  • Nguồn dữ liệu: Dữ liệu điểm thi và hồ sơ học viên thi chứng chỉ ICDL chuẩn gồm 4 học phần kỹ năng: Computer Essentials, Word Processing, Spreadsheet, Presentation cùng các thông tin hành chính của sinh viên và nhân viên quản lý.

Thiết kế và triển khai

Hệ thống được thiết kế theo kiến trúc ứng dụng web hướng cấu trúc với việc phân tách rõ ràng giữa tầng lưu trữ dữ liệu và tầng xử lý/giao diện người dùng.

Môi trường và công nghệ cài đặt

  • Hệ điều hành tương thích: Microsoft Windows XP, Windows 7, Windows 8, Windows 10.
  • Hệ quản trị cơ sở dữ liệu: Microsoft SQL Server.
  • Nền tảng và ngôn ngữ lập trình: ASP.NET kết hợp Visual Basic (VB).

Cấu trúc cơ sở dữ liệu vật lý

Cơ sở dữ liệu của hệ thống gồm 4 bảng dữ liệu vật lý được thiết kế chuẩn hóa:

Bảng 1: Bảng SINHVIEN (Lưu trữ thông tin sinh viên)

STT Tên trường Kiểu dữ liệu Kích cỡ Ghi chú
1 MaSV Nvarchar 20 Mã sinh viên, khóa chính
2 HoTenSV Nvarchar 60 Họ và tên sinh viên
3 NgaySinh Nvarchar 20 Ngày sinh
4 Lop Nvarchar 20 Lớp sinh hoạt

Bảng 2: Bảng NHANVIEN (Lưu trữ thông tin nhân viên trung tâm)

STT Tên trường Kiểu dữ liệu Kích cỡ Ghi chú
1 MaNV Nvarchar 20 Mã nhân viên, khóa chính
2 HoTenNV Nvarchar 60 Họ và tên nhân viên
3 NgaySinh Nvarchar 20 Ngày sinh

Bảng 3: Bảng CHUNGCHI (Lưu trữ thông tin và kết quả điểm thi chứng chỉ)

STT Tên trường Kiểu dữ liệu Kích cỡ Ghi chú
1 SkillCard Nvarchar 20 Số thẻ kỹ năng (SkillCard), khóa chính
2 ComputerEssentials Float - Điểm thi học phần Computer Essentials
3 WordProcessing Float - Điểm thi học phần Word Processing
4 Spreadsheet Float - Điểm thi học phần Spreadsheet
5 Presentation Float - Điểm thi học phần Presentation
6 NgayDatChungChi Nvarchar 20 Ngày đạt chứng chỉ
7 MaSV Nvarchar 20 Mã sinh viên (khóa ngoại liên kết SINHVIEN)

Bảng 4: Bảng TRACHUNGCHI (Quản lý giao dịch trả chứng chỉ)

STT Tên trường Kiểu dữ liệu Kích cỡ Ghi chú
1 SoPhieu Int - Số phiếu trả, khóa chính
2 TinhTrang Nvarchar 20 Tình trạng chứng chỉ (chưa trả / đã trả)
3 NgayTra Date - Ngày nhân viên thực tế trả chứng chỉ
4 MaNV Nvarchar 20 Mã nhân viên thực hiện trả (khóa ngoại)
5 SkillCard Nvarchar 20 Số thẻ kỹ năng (khóa ngoại liên kết CHUNGCHI)
6 NgayDKTra Date - Ngày sinh viên đăng ký đến nhận

Phân hệ chức năng và giao diện

Hệ thống chia thành hai hệ thống con cốt lõi với các giao diện tương ứng:

  • Phân hệ cập nhật thông tin: Cho phép nhân viên trung tâm quản lý dữ liệu nền tảng gồm thêm, sửa, xóa thông tin sinh viên, nhân viên và kết quả chứng chỉ ICDL sau mỗi đợt thi.
  • Phân hệ xử lý dữ liệu và báo cáo:
    • Giao diện tra cứu và đăng ký: Sinh viên nhập mã sinh viên, họ tên hoặc số SkillCard để tra cứu điểm thi 4 phần; nếu chứng chỉ đã về trung tâm và chưa được nhận, sinh viên đăng ký ngày đến nhận.
    • Giao diện quản lý trả chứng chỉ: Nhân viên xác nhận tình trạng đã trả, lập phiếu trả và in phiếu trả chứng chỉ ICDL để sinh viên ký xác nhận lưu hồ sơ.
    • Giao diện báo cáo: Cung cấp tính năng lập và in báo cáo thống kê tình hình trả chứng chỉ theo từng tháng cho lãnh đạo trung tâm.

Nội dung chính theo từng chương

CHƯƠNG 1: MÔ TẢ BÀI TOÁN VÀ GIẢI PHÁP

Chương 1 mở đầu bằng phần giới thiệu tổng quan về lịch sử thành lập, cơ cấu tổ chức và điều kiện cơ sở vật chất của Trường Đại học Dân lập Hải Phòng. Tác giả trình bày chi tiết về quá trình hoạt động từ năm 1997, tỷ lệ sinh viên tốt nghiệp có việc làm đạt 93,46% và hệ thống hạ tầng mạng phục vụ đào tạo.

Nội dung trọng tâm của chương tập trung vào việc mô tả chi tiết bài toán quản lý trả chứng chỉ ICDL bằng văn bản tự nhiên và sơ đồ hóa quy trình thành 9 công việc cụ thể:

  1. Tra cứu thông tin chứng chỉ ICDL (Tác nhân: Sinh viên; Hồ sơ: Danh sách kết quả chứng chỉ ICDL).
  2. Trả ra thông tin chứng chỉ ICDL (Tác nhân: Nhân viên).
  3. Đăng ký thời gian nhận chứng chỉ (Tác nhân: Sinh viên).
  4. Thông báo thời gian trả chứng chỉ (Tác nhân: Nhân viên).
  5. Cung cấp mã sinh viên khi đến nhận (Tác nhân: Sinh viên).
  6. Tra cứu kết quả chứng chỉ sinh viên (Tác nhân: Nhân viên; Hồ sơ: Danh sách kết quả chứng chỉ ICDL).
  7. Lập phiếu trả chứng chỉ ICDL (Tác nhân: Nhân viên; Hồ sơ: Phiếu trả chứng chỉ ICDL).
  8. Thống kê danh sách sinh viên nhận chứng chỉ ICDL (Tác nhân: Nhân viên).
  9. Lập báo cáo tổng hợp (Tác nhân: Nhân viên; Hồ sơ: Báo cáo tổng hợp).

Chương 1 cũng xây dựng 3 sơ đồ tiến trình nghiệp vụ riêng biệt: (a) Tiến trình tra cứu thông tin sinh viên đạt chứng chỉ ICDL; (b) Tiến trình trả chứng chỉ ICDL và lập phiếu xác nhận; (c) Tiến trình lập và tiếp nhận báo cáo tổng hợp gửi lãnh đạo trung tâm.

CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH THIẾT KẾ HỆ THỐNG

Chương 2 là phần nội dung kỹ thuật cốt lõi, trình bày toàn bộ tiến trình mô hình hóa hệ thống thông tin theo phương pháp hướng cấu trúc:

  • Mô hình nghiệp vụ: Phân tích xác định 3 tác nhân ngoài (Sinh viên, Nhân viên, Lãnh đạo Trung tâm) và 3 hồ sơ dữ liệu chính (Danh sách kết quả chứng chỉ ICDL, Phiếu trả chứng chỉ ICDL, Báo cáo tổng hợp).
  • Biểu đồ ngữ cảnh: Xác định ranh giới hệ thống ở mức 0 với các dòng luồng thông tin vào/ra giữa hệ thống trả chứng chỉ ICDL với 3 tác nhân bên ngoài.
  • Phân rã chức năng (BFD): Hệ thống được nhóm thành 3 nhóm chức năng mức 1 và các chức năng lá:
    • 1. Tra cứu chứng chỉ ICDL (gồm: 1.1 Tra cứu thông tin chứng chỉ ICDL, 1.2 Trả ra thông tin chứng chỉ ICDL, 1.3 Đăng ký thời gian nhận chứng chỉ ICDL, 1.4 Thông báo lịch ngày trả chứng chỉ ICDL, cập nhật danh sách kết quả).
    • 2. Trả chứng chỉ ICDL (gồm: 2.1 Tra cứu chứng chỉ sinh viên, 2.2 Lập phiếu trả chứng chỉ ICDL).
    • 3. Lập báo cáo (gồm: 3.1 Lập báo cáo thống kê, 3.2 Lập báo cáo chi tiết).
  • Ma trận thực thể chức năng: Xác định quyền truy cập dữ liệu giữa các tiến trình và thực thể:
    • Chức năng Tra cứu chứng chỉ: thao tác U (sử dụng) trên Danh sách kết quả.
    • Chức năng Trả chứng chỉ: thao tác R (đọc) trên Danh sách kết quả, thao tác C (tạo mới) trên Phiếu trả chứng chỉ.
    • Chức năng Lập báo cáo: thao tác R (đọc) trên Phiếu trả chứng chỉ, thao tác C (tạo mới) trên Báo cáo.
  • Biểu đồ luồng dữ liệu (DFD): Thiết lập chi tiết DFD mức 0 cho toàn bộ hệ thống và hai biểu đồ DFD mức 1 tương ứng cho phân hệ Tra cứu chứng chỉ (các tiến trình 1.1, 1.2, 1.3) và phân hệ Trả chứng chỉ (các tiến trình 2.1, 2.2).
  • Thiết kế cơ sở dữ liệu: Thực hiện 4 bước xây dựng mô hình E-R từ bảng thuộc tính cơ sở của Phiếu trả chứng chỉ ICDL, xác định thực thể SINH VIÊN, NHÂN VIÊN, CHỨNG CHỈ và các mối quan hệ Tra cứu, Trả. Sau đó, tác giả chuyển đổi thành mô hình quan hệ logic và 4 bảng vật lý (SINHVIEN, NHANVIEN, CHUNGCHI, TRACHUNGCHI).

CHƯỜNG 3: CÀI ĐẶT CHƯƠNG TRÌNH

Chương 3 trình bày việc hiện thực hóa các mô hình phân tích thiết kế thành ứng dụng phần mềm hoàn chỉnh:

  • Giới thiệu tổng quan hệ thống chương trình và cấu hình môi trường máy chủ/máy trạm (Windows, SQL Server, ASP.NET, VB).
  • Chi tiết hóa 2 hệ thống con: Cập nhật thông tin và Xử lý dữ liệu.
  • Thiết kế và chụp ảnh minh chứng các giao diện thực thi của chương trình:
    • Giao diện chính của hệ thống.
    • Các giao diện cập nhật và quản lý thông tin Sinh viên, Nhân viên, Chứng chỉ.
    • Giao diện tra cứu điểm và đăng ký lịch nhận chứng chỉ dành cho sinh viên.
    • Giao diện quản lý danh sách sinh viên đăng ký nhận và xác nhận tình trạng trả.
    • Giao diện in phiếu trả chứng chỉ ICDL phục vụ ký nhận.
    • Giao diện in báo cáo tình hình cấp phát chứng chỉ theo tháng.

Kết quả và đóng góp

Kết quả chính

  • Về mặt lý thuyết và mô hình hóa:
    • Mô tả đầy đủ và chính xác toàn bộ nghiệp vụ quản lý trả chứng chỉ ICDL tại trường đại học.
    • Xây dựng hoàn chỉnh hệ thống sơ đồ tiến trình nghiệp vụ, biểu đồ phân rã chức năng (BFD), ma trận thực thể chức năng và biểu đồ luồng dữ liệu (DFD mức 0, mức 1).
    • Chuẩn hóa thành công mô hình dữ liệu thực thể liên kết (E-R) sang mô hình quan hệ và 4 bảng dữ liệu vật lý có đầy đủ cấu trúc kiểu dữ liệu, kích thước và ràng buộc khóa.
  • Về mặt chương trình phần mềm:
    • Xây dựng thành công website quản lý bằng ASP.NET và hệ quản trị SQL Server.
    • Hệ thống được cài đặt thử nghiệm với dữ liệu mẫu, vận hành thông suốt các chức năng tra cứu đa tiêu chí (mã sinh viên, họ tên, số SkillCard), xử lý đăng ký nhận, lập phiếu trả và xuất báo cáo thống kê.

Đóng góp của đề tài

  • Chuẩn hóa quy trình cấp phát chứng chỉ tin học quốc tế từ phương thức quản lý thủ công phân tán sang quy trình tin học hóa tập trung.
  • Cung cấp công cụ trực tuyến giúp sinh viên chủ động tra cứu kết quả điểm thi ICDL và đăng ký thời gian nhận chứng chỉ thuận tiện, giảm thiểu thời gian đi lại.
  • Tối ưu hóa hiệu suất làm việc của nhân viên Trung tâm Khảo thí trong việc quản lý hồ sơ, in phiếu trả ký nhận và tự động hóa công tác lập báo cáo định kỳ gửi ban lãnh đạo.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Theo đánh giá tự nhận của tác giả trong phần kết luận của đồ án:

  • Hạn chế: Do thời gian thực hiện đề tài có hạn cùng với kinh nghiệm thực tế của sinh viên còn hạn chế, chương trình vẫn còn một số thiếu sót nhất định và mới chỉ dừng lại ở mức cài đặt thử nghiệm với quy mô dữ liệu mẫu tại trung tâm.
  • Hướng nghiên cứu và phát triển tiếp: Dựa trên phạm vi và kết quả đạt được, hướng phát triển phù hợp là tiếp tục hoàn thiện, tối ưu hóa các phân hệ giao diện, tăng cường các tính năng bảo mật phân quyền và tích hợp hệ thống website vào cổng thông tin quản lý đào tạo chung của nhà trường để triển khai áp dụng vào thực tiễn diện rộng.

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu tham khảo hữu ích cho các nhóm đối tượng cụ thể:

  • Sinh viên ngành Công nghệ thông tin và Hệ thống thông tin: Tài liệu cung cấp ví dụ mẫu mực, rõ ràng về việc vận dụng phương pháp phân tích thiết kế hệ thống hướng cấu trúc truyền thống cho một bài toán quản lý vừa và nhỏ (từ phân tích ngôn ngữ tự nhiên, lập bảng danh từ/động từ, vẽ BFD, DFD, ma trận CRUD đến chuẩn hóa E-R và thiết kế CSDL vật lý).
  • Cán bộ quản lý tại các trung tâm khảo thí tin học: Tham khảo cách thức chuẩn hóa quy trình tiếp nhận, theo dõi điểm 4 học phần ICDL và mô hình hóa biểu mẫu phiếu trả chứng chỉ phục vụ công tác đối soát, lưu trữ.

Câu hỏi thường gặp

1. Đề tài sử dụng phương pháp luận phân tích thiết kế nào và tài liệu tham khảo chính là gì?
Đề tài sử dụng phương pháp phân tích thiết kế hệ thống hướng cấu trúc. Cơ sở lý thuyết được kế thừa từ hai giáo trình chính: Giáo trình phân tích thiết kế các hệ thống thông tin (Nguyễn Văn Vỵ, 2010, NXB Giáo dục Việt Nam) và Cơ sở dữ liệu quan hệ và công nghệ phân tích - thiết kế (Lê Văn Phùng, 2010, NXB Thông tin và Truyền thông).

2. Cơ sở dữ liệu vật lý của website gồm những bảng nào và cấu trúc ra sao?
Cơ sở dữ liệu gồm 4 bảng vật lý: SINHVIEN (lưu MaSV, HoTenSV, NgaySinh, Lop), NHANVIEN (lưu MaNV, HoTenNV, NgaySinh), CHUNGCHI (lưu SkillCard, điểm 4 môn Computer Essentials, Word Processing, Spreadsheet, Presentation, NgayDatChungChi, MaSV), và TRACHUNGCHI (lưu SoPhieu, TinhTrang, NgayTra, MaNV, SkillCard, NgayDKTra).

3. Sinh viên có thể tra cứu thông tin chứng chỉ ICDL bằng các tiêu chí nào trên hệ thống?
Hệ thống hỗ trợ sinh viên tra cứu thông tin kết quả thi chứng chỉ ICDL thông qua 3 tiêu chí: Mã sinh viên, Họ và tên sinh viên, hoặc Số thẻ kỹ năng (SkillCard).

4. Môi trường công nghệ được sử dụng để xây dựng website gồm những gì?
Website được xây dựng trên nền tảng ngôn ngữ lập trình ASP.NET kết hợp Visual Basic (VB), sử dụng hệ quản trị cơ sở dữ liệu Microsoft SQL Server, chạy tương thích trên các hệ điều hành Windows (XP, Windows 7, 8, 10).

5. Quy trình trả chứng chỉ trên hệ thống được tổ chức qua các bước nghiệp vụ nào?
Quy trình gồm: (1) Sinh viên tra cứu điểm thi và đăng ký ngày nhận; (2) Hệ thống thông báo lịch hẹn; (3) Sinh viên đến trung tâm cung cấp mã sinh viên; (4) Nhân viên tra cứu và lập phiếu trả chứng chỉ ICDL trên hệ thống; (5) Sinh viên ký xác nhận vào phiếu trả để nhân viên lưu trữ; (6) Nhân viên kết xuất báo cáo thống kê tình hình trả theo tháng gửi lãnh đạo.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Xây dựng website quản lý trả chứng chỉ ICDL" của tác giả Lê Minh Quang đã hoàn thành trọn vẹn việc phân tích, thiết kế và cài đặt một hệ thống thông tin quản lý nghiệp vụ khảo thí tại Trường Đại học Dân lập Hải Phòng theo phương pháp hướng cấu trúc. Đề tài đã xây dựng thành công cơ sở dữ liệu quan hệ gồm 4 bảng vật lý chuẩn hóa và triển khai website trên nền tảng ASP.NET kết nối SQL Server đáp ứng đầy đủ các luồng nghiệp vụ từ tra cứu, đăng ký, cấp phát phiếu trả đến lập báo cáo thống kê định kỳ. Kết quả thử nghiệm cho thấy hệ thống hoạt động thông suốt, giải quyết được nhu cầu thực tiễn của Trung tâm Khảo thí và là tài liệu tham khảo có giá trị học thuật cho sinh viên chuyên ngành Công nghệ thông tin.