Tài liệu phát triển hệ thống quản lý khối lượng giảng dạy cho các Khoa/Viện của trường ĐHBK Hà nội 1. Giới thiệu đề tài a. Tổng quan Trường ĐHBK Hà nội là một trường ĐH quy mô lớn, có bề dầy lịch sử hơn 50 năm. Có 2 nhiệm vụ trọng tâm mà trường cần phải thực hiện là giảng dạy và nghiên cứu khoa học. Trong mảng giảng dạy, hiện nay mỗi năm trường có hàng nghìn sinh viên, với nhiều loại hình đào tạo khác nhau như: đào tạo đại học, sau đại học; đào tạo cao đẳng, tại chức; đào tạo tập trung tại trường, đào tạo tại các trạm liên kết. Ngoài ra, với hàng chục Khoa/Viện, trường cũng có hàng chục chuyên ngành đào tạo khác nhau, với các chương trình khung khác nhau, và số các môn học cần quản lý cũng lên đến con số hàng trăm. Với khối lượng giảng dạy cần quản lý lớn như vậy, nhưng hiện nay đa số các giai đoạn và các nghiệp vụ quản lý vẫn được làm thủ công, với trách nhiệm tập trung chủ yếu vào Phòng Đào tạo của trường, và phân chia một phần cho các Giáo vụ của các Khoa/Viện. Thực trạng này đang dẫn đến khá nhiều vấn đề trong việc quản lý khối lượng giảng dạy nói riêng như xử lý chậm chạp, công việc chồng chéo, hay sai sót,v.v. Điều này ảnh hưởng không tốt đến chất lượng đào tạo và tốc độ phát triển của trường, nên nhu cầu thay đổi phương thức quản lý trong công tác quản lý khối lượng giảng dạy đang được đặt ra rất bức thiết. b. Mục tiêu của đề tài Đề tài này ra đời trong hoàn cảnh trên, với mục tiêu xây dựng một hệ thống phần mềm giúp tự động hóa tối đa các giai đoạn và các nghiệp vụ quản lý khối lượng giảng dạy, nhằm khắc phục các hạn chế và yếu kém của hệ thống quản lý hiện tại. Đề tài “phát triển hệ thống quản lý khối lượng giảng dạy cho các Khoa/Viện của trường ĐHBK Hà nội” nhằm đạt được các mục tiêu cụ thể hơn như sau: o Không chồng chéo: hệ thống mới cần rà soát và điều chỉnh lại chu trình nghiệp vụ của hệ thống cũ, sao cho loại bỏ hoàn toàn việc chồng chéo như đã xảy ra trước đây. o Chính xác: việc nhập và tính toán các khối lượng giảng dạy cần đảm bảo sự chính xác, tránh các sai sót có thể gây ra các thiệt hại cho giáo viên và nhà trường. o Xử lý nhanh chóng: việc đưa ra các báo cáo, thống kê (Thời khóa biểu, khối lượng giảng dạy,v.v) cần nhanh chóng (không quá 30 phút kể từ khi nhận được y/c) o Tìm kiếm dễ dàng: việc tra cứu, tìm kiếm các thông tin liên quan đến khối lượng giảng dạy, thời khóa biểu,v.v cần dễ dàng. Bất cứ khi nào người dùng cần tìm thông tin gì, họ sẽ biết ngay tìm ở đâu và tìm như thế nào. o Tin cậy và an toàn: hệ thống cần có sự tin cậy cao, vì thông tin về khối lượng giảng dạy liên quan sống còn đến toàn bộ hoạt động giảng dạy của nhà trường. Hệ thống cần có các biện pháp để đảm bảo nguy cơ xảy ra mất mát, sai hỏng dữ liệu là thấp nhất. Hệ thống cũng cần có độ an toàn cao, đảm bảo có các biện pháp ngăn chặn và phát hiện các truy nhập bất hợp pháp. c. 2. Khảo sát và thu thập các yêu cầu a. Thực trạng của hệ thống hiện tại Chu trình quản lý KLGD hiện nay gồm các bước như sau: - Bước 1: Công việc này bắt đầu từ việc xây dựng các Khung chuyên ngành, là danh sách các môn cần học và số trình quy định cho từng ngành học và hệ đào tạo, do các Hội đồng Khoa học các Khoa có trách nhiệm đề xuất, và Ban giám hiệu nhà trường sẽ quyết định thông qua. - Bước 2: Từ Khung chuyên ngành và Danh sách các lớp của từng Khoa, cùng với Danh sách các phòng học của Trường, phòng Đào tạo của Trường sẽ lên các Thời Khóa Biểu cho từng năm học cho từng lớp. - Bước 3: Thời Khóa Biểu này sau đó sẽ được gửi về cho từng Khoa, và giáo vụ Khoa sẽ có nhiệm vụ phân công từng môn học cho các giáo viên trong Khoa. Với những Khoa lớn có nhiều Bộ môn, thì giáo vụ Khoa sẽ chuyển Thời Khóa Biểu cho từng Bộ môn, và trưởng Bộ môn sẽ có nhiệm vụ phân công môn học cho các giáo viên trong Bộ môn mình. - Bước 4: Sau đó bảng phân công giảng dạy chi tiết sẽ được Bộ môn gửi lên giáo vụ Khoa tổng hợp để theo dõi quản lý, rồi sau đó cũng gửi lên cho phòng Đào tạo để lưu và giám sát. - Bước 5: Đến cuối năm học, mỗi giáo viên sẽ thống kê các khối lượng giảng dạy của mình rồi gửi cho giáo vụ Khoa. Giáo vụ Khoa sẽ thống kê, tổng hợp rồi tính khối lượng giảng dạy cho Bộ môn, cho Khoa. Khối lượng tổng hợp này sẽ được gửi lên phòng Đào tạo để làm thanh toán khối lượng giảng dạy cho Khoa. Thanh toán này sau đó sẽ được chuyển lại cho giáo vụ Khoa, để từ đó sẽ chuyển cho các giáo viên. b. Xác định phạm vi của đề tài Từ mô tả chu trình QL KLGD như trên, có thể thấy khối lượng công việc cần QL là rất lớn, nên dường như không khả thi nếu triển khai phát triển ngay một hệ thống bao quát toàn bộ các nghiệp vụ trên. Chính vì vậy, trong khuôn khổ đề tài này, chúng tôi chỉ tập trung vào các nhiệm vụ trong từ bước 3 đến bước 5, tức là tập trung QL KLGD trong phạm vi các Khoa/ Viện. Việc mở rộng để quản lý thêm cả hai bước 1 và 2 sẽ là mục tiêu của các đề tài trong tương lai. c. Những người sử dụng chính của hệ thống i. Giáo vụ Khoa: (gọi tắt là Giáo vụ) có thể thực hiện các việc: • Cập nhật thông tin Thời khóa biểu, • Cập nhật danh sách Bộ môn, giáo viên • Cập nhật các Hệ đào tạo • Cập nhật các Quy định tính KLGD • Phân khối lượng giảng dạy cho các Bộ môn • Phân KLGD cho giáo viên • Đưa ra các báo cáo KLGD cho từng Bộ môn, từng GV • Tìm kiếm các thông tin về Thời khóa biểu, về KLGD, về phân công KLGD ii. Trưởng Bộ Môn: có thể thực hiện các việc: • Phân KLGD của Bộ môn mình cho các GV trong Bộ môn mình • Đưa ra các BC KLGD trong Bộ môn, cho từng GV • Tìm kiếm các thông tin về KLGD iii. Giáo viên: có thể thực hiện các việc: • Cập nhật các thông tin cá nhân • Cập nhật các môn có thể dạy trong mỗi năm học (tự động duy trì danh sách này cho các năm sau nếu không có thay đổi gì) • Tìm kiếm và đưa ra các báo cáo về KLGD, về TKB d. Các chức năng khác i. Chức năng Quản trị hệ thống: Người QTHT (Admin) cần thực hiện các công việc như sau: • Cập nhật danh mục các chức danh (Giáo vụ Khoa, Trưởng BM, Giáo viên,v.v) • Cập nhật các quyền sử dụng của các chức danh ii. Các yêu cầu khác e. Các kịch bản sử dụng (use cases) UC1:Cập nhật thông tin TKB User: Giáo vụ Khoa Actor: Giáo vụ Khoa Input: TKB mới Output: TKB sau khi cập nhật Mô tả: Chức năng cập nhật thông tin TKB thực ra là kết hợp của 4 chức năng con: - Bố sung TKB mới: đầu năm thì Giáo vụ sẽ bổ sung thêm các TKB mà phòng Đào tạo gửi xuống cho Khoa mình - Xóa các TKB: Giáo vụ có thể xóa các TKB không dùng nữa, hoặc đã nhập thừa hay nhập sai - Cập nhật chi tiết trong TKB: cho phép cập nhật lại một trong các chi tiết đã nhập trong TKB. - Tìm kiếm một TKB đã nhập: việc tìm kiếm có thể theo nhiều tiêu chuẩn khác nhau như: theo năm, theo học kỳ, theo môn học, theo lớp, theo khóa học, theo phòng học, theo tiết học. UC2:Cập nhật danh sách Bộ môn UC3: Cập nhật danh sách Giáo viên UC4: Phân KLGD cho Bộ môn User: Giáo vụ Khoa Actor: Giáo vụ Khoa Input: TKB, Ds Bộ môn, Ds Giáo viên, Ds Môn học mà Giáo viên dạy Output: KLGD cho các Bộ môn Mô tả: - Để phân KLGD cho một Bộ môn, thì trước hết phải tìm và tính được các Môn học và các Giáo viên trong Bộ môn đó đang dạy, để đảm bảo Phân công một KLGD mà Bộ môn đó có giáo viên có thể dạy được. Tức là phải tìm được ít nhất một giáo viên có dạy Môn học trong KLGD cần phân, và KLGD đó không xung đột với KLGD đã phân cho giáo viên đó. - Sau đó thì phân KLGD cho Bộ môn - Hỗ trợ khả năng thu hồi lại KLGD đã phân cho Bộ môn - Sau khi kết thúc việc phân KLGD cho một Bộ môn thì thông báo cho Trưởng Bộ môn đó biết. UC5: Phân KLGD cho Giáo viên f. 3. Phân tích hệ thống a. Một số vấn đề hiện nay Hệ thống QLKLGD hiện nay bộc lộ khá rõ một số hạn chế như sau: o Chậm chạp: Với số lượng sinh viên hàng năm lên đến hàng nghìn, với hàng chục chuyên ngành đào tạo, cùng với hàng trăm môn học, cùng với sự đa dạng của các hệ đào tạo (chính quy/từ xa/tại chức; sau đại học/đại học/cao đẳng; tập trung/phi tập trung) dẫn đến việc quản lý đang làm hiện nay diễn ra rất chậm chạp. Thể hiện cụ thể là thời gian đưa Thời Khóa Biểu cho sinh viên và cho các Khoa là rất sát với lịch học, nhiều khi còn chậm so với lịch học. Rồi việc phân công giảng dạy cho giáo viên cũng thực hiện rất lâu (thường mất ít nhất 10 ngày kể từ khi có TKB). Điều này gây rất nhiều khó khăn và bất tiện cho sinh viên, cho giáo vụ các Khoa, và cho các giáo viên trong việc chuẩn bị tinh thần cũng như bố trí thời gian học và giảng dạy. o Tìm kiếm khó khăn và chậm chạp: việc tìm kiếm các thông tin liên quan đến khối lượng giảng dạy cũng rất khó khăn và chậm chạp. Ví như giáo viên muốn tra lại các khối lượng giảng dạy của mình cũng không biết tìm từ đâu, mà thường hỏi qua giáo vụ Khoa. Điều này cũng dẫn đến việc phải mất thời gian chờ đợi. o Quá tải: nhiều bộ phận đã thể hiện sự quá tải. Ví như giáo vụ Khoa, bên cạnh việc phải làm các công việc quản lý chung của Khoa, việc phân công giảng dạy, tra cứu các thông tin giảng dạy cho GV và học sinh, rồi cập nhật thống kê các khối lượng giảng dạy làm cho bộ phận này đã trở nên quá tải. o Chồng chéo: có một số công việc phải lặp lại nhiều lần, trong đó nổi cộm nhất là việc cuối năm bắt các giáo viên phải thống kê lại các khối lượng giảng dạy đã được phân công từ đầu năm. Đồng thời giáo vụ Khoa và phòng Đào tạo cũng phải thêm việc kiểm tra lại các kê khai này. o Dễ sai sót: việc chồng chéo ở trên cũng dễ gây ra các sai sót. Nhất là việc y/c các giáo viên thống kê các khối lượng giảng dạy thường xảy ra sai sót do GV khó có thể nhớ hết các khối lượng GD đã làm trong cả năm, đồng thời các công thức tính toán quy đổi cũng khá phức tạp. b. Giải pháp Với giải pháp phần mềm của chúng tôi, thì chu trình thực hiện việc quản lý KLGD sẽ thực hiện như sau: - Bước 1: Thời Khóa Biểu do Phòng Đào tạo thực hiện sẽ sẽ được gửi về cho từng Khoa, rồi sau đó giáo vụ Khoa sẽ có nhiệm vụ cập nhật TKB này. TKB này sẽ được làm theo một mẫu quy định trước (ví dụ làm trên Word theo một định dạng cho trước), để việc nhập TKB này có thể được làm tự động. Tiếp theo giáo vụ Khoa sẽ có nhiệm vụ phân công từng môn học cho các giáo viên trong Khoa. Với những Khoa lớn có nhiều Bộ môn, Giáo vụ sẽ phân KLGD cho các Bộ môn, sau đó thì trưởng Bộ môn sẽ có nhiệm vụ phân công môn học cho các giáo viên trong Bộ môn mình. Việc phân công này phải hoàn thành trong một thời hạn quy định (ví dụ trong khoảng 3 ngày kể từ ngày có TKB mới). - Bước 4: Sau đó bảng phân công giảng dạy chi tiết sẽ được giáo vụ Khoa hoặc Bộ môn in ra để gửi cho từng Giáo viên để tiện nắm được lịch giảng dạy. Các bản phân công này cũng được gửi lên Phòng Đào tạo để phục vụ công tác theo dõi và kiểm tra. - Bước 5: Đến cuối năm học (hoặc bất kỳ lúc nào cần, sau khi KLGD đã được phân), giáo vụ Khoa sẽ in ra các thống kê các khối lượng giảng dạy cho các giáo viên rồi để gửi cho các giáo viên xác nhận lại. Sau đó Giáo vụ Khoa sẽ in bản thống kê, tổng hợp khối lượng giảng dạy cho Bộ môn, cho Khoa. Khối lượng tổng hợp này sẽ được gửi lên phòng Đào tạo để làm thanh toán khối lượng giảng dạy cho Khoa. Thanh toán này sau đó sẽ được chuyển lại cho giáo vụ Khoa, để từ đó sẽ chuyển cho các giáo viên. Với giải pháp phần mềm như ở trên, thì đa số các vấn đề trong hệ thống quản lý cũ đã được giải quyết. Cụ thể như sau: o Xử lý nhanh chóng và chính xác: đa số các thao tác nghiệp vụ trong hệ thống mới đều thực hiện nhanh hơn rất nhiều so với hệ thống cũ, nhất là trong việc phân khối lượng giảng dạy, tìm kiếm, đưa ra các báo cáo thống kê. Đồng thời do việc tính toán hoàn toàn tự động trên máy tính, nên cũng chính xác hơn rất nhiều (gần như 100%). o Không còn chồng chéo và dư thừa công việc: hệ thống mới đã loại bỏ hoàn toàn việc phải thống kê lại KLGD của giáo viên. Đồng thời các công việc kiểm tra tính toán lại của giáo vụ Khoa và phòng Đào tạo cũng được xóa bỏ o Giảm tải: đây là hệ quả của hai kết quả trên. Toàn bộ những người dùng của hệ thống mới đều hưởng lợi ích do được giảm nhẹ khối lượng các công việc hậu cần liên quan đến quản lý KLGD. c. Mô hình hóa i. Biểu đồ luồng dữ liệu Biểu đồ luồng dữ liệu mức ngữ cảnh (mức 0) Trong đó các luồng dữ liệu: (1): là các thông tin trao đổi giữa Giáo vụ Khoa và Hệ thống (2): là các thông tin trao đổi giữa Trưởng BM và Hệ thống (3): là các thông tin trao đổi giữa Giáo viên và Hệ thống Biểu đồ luồng dữ liệu mức đỉnh (mức 1) Trong đó các luồng dữ liệu: (4): là thông tin TKB mà Giáo vụ cập nhật kho TKB; đồng thời là thông tin TKB mà Giáo vụ lấy từ kho TKB khi cần tính và cập nhật KLGD (5): là các thông tin KLGD mà Giáo vụ cập nhật khi phân KLGD cho Bộ môn và cho Giáo viên (6): là thông tin Giáo viên mà Giáo vụ cập nhật; cũng là thông tin lấy ra để Giáo vụ phân KLGD cho Giáo viên (7): tương tự (5), nhưng là cho Trưởng Bộ môn (8): tương tự (6), nhưng là thông tin chi tiết mà Giáo viên muốn cập nhật về bản thân mình (9): tương tự (7), nhưng là thông tin mà Giáo viên lấy ra để tìm KLGD ii. Biểu đồ hành vi iii. Biểu đồ thực thể liên kết 1. Xác định các thực thể Thông qua từ điển dữ liệu và các biểu đồ luồng dữ liệu, ta có thể xác định được các thực thể sau: TT Tên thực thể Tên sử dụng Các thuộc tính Khoa TKhoa Tên khoa, Văn phòng, Điện thoại, Fax Bộ môn TBoMon Tên BM, Văn phòng Giáo viên TGiaoVien TênGV, Ngày sinh, Địa chỉ, Chức danh, Chức vụ Lớp học TLopHoc Tên lớp, Khóa học, Số Lượng SV Phòng học TPhong Tên phòng, SL chỗ ngồi 2. Xác định các liên kết • Liên kết 1:N giữa Khoa và Bộ môn • Liên kết 1:N giữa Bộ môn và Giáo viên • Liên kết 1:N giữa Khoa và Lớp học N1 Khoa Bộ môn N1 Bộ môn Giáo viên N1 Khoa Lớp học • Thời khóa biểu là liên kết giữa các thực thể: Khoa, Lớp học và Phòng học. Liên kết này sẽ bổ sung thêm các thuộc tính là Năm học, Học kỳ và Tiết học. • Khối lượng giảng dạy là liên kết M:N giữa TKB và Giáo viên 3. Các ràng buộc dữ liệu C1: Học kỳ chỉ nhận một trong các giá trị {1,2,3} C2: Số lượng SV trong lớp học không vượt quá SL chỗ ngồi của Phòng học được xếp C3:Khối lượng giảng dạy (số giờ quy đổi) phân cho một giáo viên trong một năm nên nằm trong khoảng định mức quy định (số giờ tối thiểu số giờ tối đa) 4. Biểu đồ thực thể liên kết Khoa Lớp học Phòng học TKB Năm học Học kỳ Tiết học NN TKB Giáo viên KLG D 4. Thiết kế hệ thống 5. Từ điển dữ liệu TT Tên Bí danh Nơi sd/vai trò Mô tả Khoa Giáo vụ = Tên khoa + Văn phòng + Điện thoại + Fax Bộ môn BM Giáo vụ = Tên BM + Văn phòng Giáo viên GV Giáo vụ, Giáo viên TênGV + Ngày sinh + Địa chỉ + Chức danh + (Chức vụ) Lớp học LH Giáo vụ = Tên lớp + Khóa học + Số Lượng SV Phòng học PH Giáo vụ Tên phòng + SL chỗ ngồi Thời khóa biểu TKB Giáo vụ = Năm học + Học kỳ + {Khoa + {lớp học + phòng học + tiết học} m } n Khối lượng giảng dạy KLGD Giáo vụ = TKB + {Giáo viên} mxn 6. Thuật ngữ và từ viết tắt BM Bộ môn GV Giáo viên KLGD Khối lượng giảng dạy SV Sinh viên TKB Thời khóa biểu 7. N N N 1 N 1 N 1 Khoa Lớp học Phòng học TKB Năm học Học kỳ Tiết học Giáo viên Bộ môn KLG D . đoạn và các nghiệp vụ quản lý khối lượng giảng dạy, nhằm khắc phục các hạn chế và yếu kém của hệ thống quản lý hiện tại. Đề tài “phát triển hệ thống quản lý khối lượng giảng dạy cho các Khoa/Viện. mỗi giáo viên sẽ thống kê các khối lượng giảng dạy của mình rồi gửi cho giáo vụ Khoa. Giáo vụ Khoa sẽ thống kê, tổng hợp rồi tính khối lượng giảng dạy cho Bộ môn, cho Khoa. Khối lượng tổng hợp. phải làm các công việc quản lý chung của Khoa, việc phân công giảng dạy, tra cứu các thông tin giảng dạy cho GV và học sinh, rồi cập nhật thống kê các khối lượng giảng dạy làm cho bộ phận này