Nghiên Cứu Mô Hình Kiến Trúc Tổng Thể Cho Các Trường Đại Học Sư Phạm Việt Nam

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

DANH MỤC CÁC HÌNH MINH HỌA

PHẦN MỞ ĐẦU

0.1. Giới thiệu tóm tắt luận án

0.2. Tính cấp thiết của đề tài

0.3. Mục đích nghiên cứu. Khung lý thuyết nghiên cứu

0.4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu. Phương pháp và cách tiếp cận

0.5. Những đóng góp của luận án

0.6. Cấu trúc của luận án

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU VÀ CÁC VẤN ĐỀ CÓ LIÊN QUAN

1.1. Kiến trúc tổng thể

1.2. Định nghĩa và các khái niệm

1.3. EA và các vấn đề công nghệ có liên quan

1.4. EA và giáo dục đại học

1.5. Tổng quan về việc áp dụng EA

1.6. Tình hình áp dụng EA và các nghiên cứu liên quan

1.7. Quy trình xây dựng EA

1.8. Tình hình áp dụng EA trên các nước trên thế giới

1.9. Thực trạng áp dụng EA ở Việt Nam

1.10. Tình hình áp dụng EA tại các trường đại học ở Việt Nam

1.11. Ứng dụng CNTT trong các trường đại học ở Việt Nam

1.12. Quan điểm chỉ đạo về UD CNTT trong HEIs

1.13. Thực trạng UDCNTT trong các trường đại học ở Việt Nam

1.14. Xu hướng ứng dụng CNTT trong các trường đại học

1.15. Sự chuyển biến của HEIs trong giai đoạn hiện nay

1.16. Mô hình tổ chức hoạt động của trường đại học và doanh nghiệp

1.17. Các giải pháp quản lý trường đại học trên thế giới

1.18. Một số giải pháp quản lý trường đại học ở Việt Nam

1.19. Xu hướng UD CNTT trong đào tạo giáo viên

2. CHƯƠNG 2: MÔ HÌNH KIẾN TRÚC TỔNG THỂ ÁP DỤNG TRONG CÁC TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHỐI SƯ PHẠM VIỆT NAM

2.1. Áp dụng kiến trúc tổng thể trong các trường đại học Sư phạm

2.2. Các lý thuyết về mô hình áp dụng công nghệ hiện nay

2.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng áp dụng EA trong các trường đại học Sư phạm tại Việt Nam

2.4. Thiết kế nghiên cứu

2.5. Phương pháp thực hiện

2.6. Mô tả dữ liệu khảo sát

2.7. Kết quả phân tích dữ liệu

2.8. Đề xuất mô hình EA trong các trường đại học khối Sư phạm

2.9. Phát triển mô hình EA cho các trường đại học khối Sư phạm

2.10. Xây dựng khung tầm nhìn kiến trúc

2.11. Xây dựng kiến trúc nghiệp vụ

2.12. Xây dựng kiến trúc dữ liệu

2.13. Xây dựng kiến trúc ứng dụng

2.14. Xây dựng kiến trúc công nghệ

2.15. Xây dựng kiến trúc dịch vụ

3. CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM MÔ HÌNH KIẾN TRÚC TỔNG THỂ TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI

3.1. Căn cứ lựa chọn thực nghiệm

3.2. Kịch bản thực nghiệm

3.3. Kiến trúc hệ thống thông tin cở sơ

3.4. Xây dựng kiến trúc hệ thống thông tin tổng thể

3.5. Thực nghiệm với bài toán KPIs

3.6. Kiến trúc nghiệp vụ

3.7. Kiến trúc dữ liệu

3.8. Kiến trúc ứng dụng

3.9. Kiến trúc lớp dịch vụ trục tích hợp

3.10. Kiến trúc công nghệ

3.11. Đánh giá hiệu quả thực nghiệm

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC I: MÔ TẢ KHẢO SÁT VÀ PHÂN TÍCH DỮ LIỆU

PHỤ LỤC II: MÔ TẢ KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM

I. Tổng Quan Nghiên Cứu Mô Hình Kiến Trúc Trường Sư Phạm 55

Nghiên cứu này tập trung vào việc xây dựng một mô hình kiến trúc tổng thể (EA) phù hợp cho các trường đại học sư phạm (ĐHSP) tại Việt Nam. Hiện trạng ứng dụng CNTT trong các trường ĐHSP còn nhiều hạn chế, thiếu tính chiến lược và đồng bộ. Điều này gây khó khăn trong việc quản lý, điều hành và hỗ trợ ra quyết định. Nghiên cứu này sẽ đề xuất một mô hình EA giúp các trường ĐHSP tối ưu hóa quy trình nghiệp vụ, nâng cao hiệu quả hoạt động và đáp ứng yêu cầu chuyển đổi số. EA bao gồm nhiều góc nhìn, giúp các tổ chức hiểu về trạng thái hiện tại của mình và thúc đẩy mô hình CNTT mong muốn trong tương lai. Gartner dự đoán sau năm 2021, kiến trúc tổng thể sẽ giúp các tổ chức lập kế hoạch và thiết kế đổi mới công nghệ hướng tới dịch vụ số và gia tăng trải nghiệm của khách hàng (Gartner, 2021).

1.1. Định Nghĩa và Các Khái Niệm Cơ Bản về Kiến Trúc Tổng Thể

Kiến trúc tổng thể (Enterprise Architecture - EA) là một khuôn khổ toàn diện mô tả cấu trúc và hoạt động của một tổ chức, bao gồm các thành phần như quy trình nghiệp vụ, hệ thống thông tin, cơ sở hạ tầng và các yếu tố liên quan. EA giúp các tổ chức hiểu rõ hơn về trạng thái hiện tại của mình và định hình tầm nhìn về tương lai. Theo Nguyễn Việt Ái (2013), EA cung cấp một phương pháp toàn diện để định rõ cấu trúc tổ chức và mô hình hoạt động của hệ thống thông tin, từ đó giúp tăng cường hiệu quả và khả năng thích ứng của tổ chức với sự biến đổi trong môi trường nghiệp vụ.

1.2. Tính Cấp Thiết của Nghiên Cứu trong Bối Cảnh Chuyển Đổi Số

Trong bối cảnh chuyển đổi số (CĐS) đang diễn ra mạnh mẽ, việc áp dụng EA trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết. EA giúp các trường đại học nói chung và trường sư phạm nói riêng xây dựng một hệ thống CNTT linh hoạt, có khả năng thích ứng với những thay đổi nhanh chóng của môi trường. Theo UNESCO, các thầy giáo cần được đào tạo để trở thành những nhà giáo dục nhiều hơn là những chuyên gia truyền đạt kiến thức. EA sẽ giúp xây dựng môi trường học tập hiện đại để đáp ứng yêu cầu đó.

II. Phân Tích Thách Thức Áp Dụng Kiến Trúc Cho Trường Sư Phạm 58

Việc áp dụng EA trong các trường đại học sư phạm đối mặt với nhiều thách thức. Các hệ thống CNTT hiện tại thường phân mảnh, thiếu tính tích hợp và khả năng mở rộng. Cơ sở hạ tầng và nguồn lực còn hạn chế, gây khó khăn cho việc triển khai EA. Hơn nữa, nhận thức về tầm quan trọng của EA và kỹ năng chuyên môn về EA còn thấp trong đội ngũ cán bộ quản lý và kỹ thuật. Các nghiên cứu cho thấy, có 89% đơn vị triển khai phần mềm quản lý đào tạo, 53% số đơn vị sử dụng phần mềm quản lý nhân sự, 53% số đơn vị áp dụng, các hệ thống thi trắc nghiệm (55%), hệ thống học liệu số (55%) đơn vị ứng dụng. Việc thiếu quy hoạch kiến trúc và phối hợp giữa các đơn vị trong trường cũng là một rào cản đáng kể.

2.1. Thực Trạng Ứng Dụng CNTT và Các Vấn Đề Tồn Tại

Thực tế cho thấy, ứng dụng CNTT trong các trường ĐHSP còn nhiều hạn chế. Các hệ thống thông tin thường được xây dựng một cách rời rạc, không có sự kết nối và chia sẻ dữ liệu hiệu quả. Điều này dẫn đến tình trạng trùng lặp dữ liệu, khó khăn trong việc tổng hợp thông tin và hỗ trợ ra quyết định. 71% ứng dụng phần mềm quản lý điều hành, công văn đi đến, 44% số đơn vị triển khai hệ thống quản lý điều hành văn bản điện tử (e- office), nhìn chung có nhiều hệ thống thông tin trong các trường đại học này chưa đạt được các mục tiêu của tổ chức do thiết kế hệ thống không tốt, thiếu tính nhất quán và khả năng mở rộng, chưa gắn kết với các mục tiêu chiến lược của nhà trường.

2.2. Rào Cản về Nguồn Lực Kỹ Năng và Nhận Thức về Kiến Trúc Tổng Thể

Một trong những rào cản lớn nhất là sự thiếu hụt về nguồn lực và kỹ năng chuyên môn về EA. Đội ngũ cán bộ quản lý và kỹ thuật thường chưa được đào tạo bài bản về EA, dẫn đến khó khăn trong việc triển khai và quản lý. Bên cạnh đó, nhận thức về tầm quan trọng của EA còn chưa cao, khiến cho việc đầu tư và hỗ trợ cho các dự án EA còn hạn chế. Cần tăng cường đào tạo kiến trúc và nâng cao nhận thức để vượt qua rào cản này.

2.3. Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Khả Năng Áp Dụng EA Trong Trường Sư Phạm

Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến khả năng áp dụng EA, bao gồm sự hỗ trợ từ ban lãnh đạo, sự tham gia của các bên liên quan, sự sẵn sàng về cơ sở hạ tầng, và khả năng thay đổi văn hóa tổ chức. Cần xác định và đánh giá các yếu tố này để đưa ra các giải pháp phù hợp nhằm thúc đẩy việc áp dụng EA thành công.

III. Phương Pháp Nghiên Cứu Mô Hình Kiến Trúc Cho ĐHSP 52

Nghiên cứu sử dụng kết hợp các phương pháp định tính và định lượng. Phương pháp định tính bao gồm nghiên cứu tài liệu, phỏng vấn chuyên gia và khảo sát thực tế để thu thập thông tin về hiện trạng ứng dụng CNTT và các yếu tố ảnh hưởng đến việc áp dụng EA trong các trường ĐHSP. Phương pháp định lượng sử dụng phân tích thống kê, mô hình hóa và thực nghiệm để đánh giá hiệu quả của mô hình EA đề xuất. Luận án sử dụng các phương pháp nghiên cứu tổng quan hóa tài liệu, diễn giải, quy nạp và hồi quy tuyến tính kết hợp với các phương pháp phát triển hệ thống thông tin.

3.1. Thu Thập và Phân Tích Dữ Liệu Thực Tế tại Các Trường ĐHSP

Dữ liệu được thu thập thông qua bảng câu hỏi, phỏng vấn bán cấu trúc và báo cáo phân tích hiện trạng. Các bảng hỏi được thiết kế để thu thập thông tin về cơ sở hạ tầng CNTT, quy trình nghiệp vụ và nhận thức về EA. Các cuộc phỏng vấn được thực hiện với cán bộ quản lý, giảng viên và chuyên gia CNTT để thu thập thông tin chi tiết hơn về các thách thức và cơ hội trong việc áp dụng EA. Các báo cáo phân tích hiện trạng được sử dụng để đánh giá hiệu quả của các hệ thống CNTT hiện có.

3.2. Xây Dựng Mô Hình EA Dựa Trên Khung Kiến Trúc TOGAF

Nghiên cứu sử dụng khung kiến trúc TOGAF (The Open Group Architecture Framework) để xây dựng mô hình EA. TOGAF là một khung kiến trúc phổ biến, cung cấp một phương pháp tiếp cận toàn diện để thiết kế, phát triển và quản lý EA. TOGAF bao gồm các thành phần như khung tầm nhìn kiến trúc, kiến trúc nghiệp vụ, kiến trúc dữ liệu, kiến trúc ứng dụng và kiến trúc công nghệ. Luận án cũng áp dụng khung kiến trúc TOGAF và phương pháp phát triển kiến trúc ADM, Kiến trúc hướng dịch vụ SOA để thiết kế kiến trúc tổng thể và thực nghiệm tại Trường Đại học Sư phạm Hà Nội.

IV. Đề Xuất Mô Hình Kiến Trúc Tổng Thể Cho Trường Sư Phạm 59

Trên cơ sở phân tích thực trạng và áp dụng khung kiến trúc TOGAF, nghiên cứu đề xuất một mô hình kiến trúc tổng thể (EA) cho các trường đại học sư phạm tại Việt Nam. Mô hình này bao gồm các thành phần chính như khung tầm nhìn kiến trúc, kiến trúc nghiệp vụ, kiến trúc dữ liệu, kiến trúc ứng dụng và kiến trúc công nghệ. Mô hình này nhằm mục đích cung cấp một cái nhìn toàn diện về các quy trình nghiệp vụ, hệ thống thông tin, cơ sở hạ tầng và các yếu tố liên quan việc xây dựng các hệ thống thông tin quản trị nhà trường.

4.1. Xây Dựng Khung Tầm Nhìn Kiến Trúc Phù Hợp với Đặc Thù ĐHSP

Khung tầm nhìn kiến trúc xác định mục tiêu chiến lược và các nguyên tắc hướng dẫn cho việc xây dựng EA. Khung tầm nhìn cần phù hợp với đặc thù của các trường ĐHSP, tập trung vào việc nâng cao chất lượng đào tạo, nghiên cứu khoa học và phục vụ cộng đồng. Khung tầm nhìn nên bao gồm các mục tiêu như tăng cường khả năng cạnh tranh, cải thiện trải nghiệm học tập và nâng cao hiệu quả quản lý.

4.2. Thiết Kế Kiến Trúc Nghiệp Vụ Dữ Liệu Ứng Dụng và Công Nghệ

Kiến trúc nghiệp vụ mô tả các quy trình nghiệp vụ cốt lõi của trường, như quản lý đào tạo, quản lý nghiên cứu, quản lý tài chính và quản lý nhân sự. Kiến trúc dữ liệu xác định cấu trúc và quản lý dữ liệu của trường. Kiến trúc ứng dụng mô tả các ứng dụng CNTT hỗ trợ các quy trình nghiệp vụ. Kiến trúc công nghệ mô tả cơ sở hạ tầng CNTT, bao gồm phần cứng, phần mềm và mạng.

4.3. Kiến Trúc Dịch Vụ và Khả Năng Tích Hợp Hệ Thống Thông Tin

Kiến trúc dịch vụ xác định các dịch vụ CNTT mà trường cung cấp cho người dùng. Kiến trúc này cần đảm bảo khả năng tích hợp giữa các hệ thống thông tin khác nhau, cho phép chia sẻ dữ liệu và tài nguyên một cách hiệu quả. Việc áp dụng mô hình SOA (Service-Oriented Architecture) có thể giúp xây dựng kiến trúc dịch vụ linh hoạt và dễ dàng mở rộng.

V. Thực Nghiệm và Đánh Giá Hiệu Quả Mô Hình Kiến Trúc ĐHSP 59

Nghiên cứu tiến hành thực nghiệm mô hình EA đề xuất tại một trường ĐHSP cụ thể để đánh giá tính khả thi và hiệu quả của mô hình. Kết quả thực nghiệm được sử dụng để điều chỉnh và hoàn thiện mô hình. Các chỉ số đánh giá hiệu quả bao gồm mức độ tích hợp hệ thống, tốc độ xử lý thông tin, mức độ hài lòng của người dùng và khả năng đáp ứng yêu cầu thay đổi. Mô hình EA này sẽ giúp xây dựng chiến lược hệ thống công nghệ thông tin, tối ưu hóa quy trình làm việc, tăng cường tính nhất quán, giảm thiểu lãng phí đầu tư, từ đó có thể cải thiện hiệu suất và hiệu quả trong quản trị hệ thống CNTT.

5.1. Triển Khai Mô Hình EA Tại Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội

Trường Đại học Sư phạm Hà Nội được chọn làm địa điểm thực nghiệm do có cơ sở hạ tầng CNTT tương đối phát triển và đội ngũ cán bộ có trình độ chuyên môn cao. Quá trình triển khai bao gồm việc xây dựng khung tầm nhìn kiến trúc, thiết kế kiến trúc nghiệp vụ, kiến trúc dữ liệu, kiến trúc ứng dụng và kiến trúc công nghệ phù hợp với đặc thù của trường.

5.2. Đánh Giá Kết Quả Thực Nghiệm và Bài Học Kinh Nghiệm

Kết quả thực nghiệm cho thấy mô hình EA đề xuất giúp tăng cường khả năng tích hợp hệ thống, cải thiện tốc độ xử lý thông tin và nâng cao mức độ hài lòng của người dùng. Tuy nhiên, quá trình triển khai cũng gặp phải một số khó khăn, như sự phản kháng từ các bộ phận liên quan và sự thiếu hụt về nguồn lực. Các bài học kinh nghiệm được rút ra từ quá trình thực nghiệm sẽ giúp các trường ĐHSP khác triển khai EA thành công hơn.

VI. Kết Luận và Hướng Phát Triển Kiến Trúc Trường Sư Phạm 55

Nghiên cứu đã đề xuất một mô hình kiến trúc tổng thể (EA) phù hợp cho các trường đại học sư phạm tại Việt Nam. Mô hình này có thể giúp các trường ĐHSP nâng cao hiệu quả hoạt động, đáp ứng yêu cầu chuyển đổi số và nâng cao chất lượng đào tạo. Hướng phát triển trong tương lai bao gồm việc mở rộng phạm vi áp dụng EA, tích hợp các công nghệ mới (như trí tuệ nhân tạo, dữ liệu lớn) và xây dựng hệ sinh thái số cho ngành sư phạm.

6.1. Tổng Kết Những Đóng Góp Chính của Nghiên Cứu

Nghiên cứu đã đóng góp vào việc xây dựng lý thuyết EA trong lĩnh vực giáo dục đại học, cung cấp một mô hình EA cụ thể cho các trường ĐHSP và đề xuất các giải pháp để vượt qua các thách thức trong việc áp dụng EA. Nghiên cứu cũng cung cấp các bài học kinh nghiệm cho các trường ĐHSP khác trong việc triển khai EA.

6.2. Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo và Ứng Dụng Thực Tế Rộng Rãi

Hướng nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc tích hợp các công nghệ mới vào mô hình EA, như trí tuệ nhân tạo (AI), dữ liệu lớn (Big Data) và điện toán đám mây (Cloud Computing). Nghiên cứu cũng có thể mở rộng phạm vi áp dụng EA cho các cấp học khác, như giáo dục phổ thông và giáo dục nghề nghiệp.