Luận văn Hệ thống thông tin quản lý giáo dục bậc tiểu học

1 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ LÊ THỊ THU HÀ HỆ THỐNG THÔNG TIN QUẢN LÝ GIÁO DỤC BẬC TIỂU HỌC LUÂN VĂN THẠC SĨ Hà Nội - 2009 2 MỤC LỤC BẢNG KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT ..............................................................................4 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ................................................................................................5 MỞ ĐẦU...............................................................................................................................6 CHƯƠNG 1: XÁC ĐỊNH YÊU CẦU BÀI TOÁN HỆ THỐNG THÔNG TIN QUẢN LÝ GIÁO DỤC BẬC TIỂU HỌC VIỆT NAM ..........................................................7 1.1. Khảo sát hiện trạng...................................................................................... 7 1.1.1. Sơ lược quá trình phát triển giáo dục .................................................... 7 1.1.2. Hệ thống giáo dục Việt Nam hiện nay ................................................. 10 1.1.3. Cơ cấu quản lý giáo dục ở Việt Nam hiện nay..................................... 13 1.1.4. Mô hình HTTT quản lý giáo dục bậc tiểu học hiện tại ở Việt Nam ...... 14 1.1.5. Đánh giá những thuận lợi, khó khăn và khả năng đáp ứng yêu cầu quản lý của hệ thống giáo dục bậc tiểu học Việt nam hiện nay .............................. 16 1.1.6. Yêu cầu của hệ thống thông tin quản lý giáo dục bậc tiểu học Việt Nam trong hiện tại và tương lai............................................................................. 19 1.2. Định hướng khắc phục............................................................................... 21 1.2.1. Định hướng về cơ chế chính sách trong quản lý giáo dục ................... 21 1.2.2. Định hướng về công nghệ.................................................................... 21 1.2.3. Xác định ý tưởng và Yêu cầu xây dựng HTTT quản lý đáp ứng yêu cầu đổi mới hệ thống quản lý giáo dục tiểu học Việt Nam ................................... 23 CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU QUY TRÌNH PHÂN TÍCH THIẾT KẾ HỆ THỐNG THÔNG TIN HƯỚNG CẤU TRÚC.........................................25 2.1. Khái quát về phương pháp phân tích và thiết kế hướng cấu trúc ................ 25 2.1.1. Các ưu điểm của Phân tích thiết kế hướng cấu trúc so với các phương pháp khác...................................................................................................... 25 2.1.2. Nguyên tắc thiết kế theo chu trình ....................................................... 27 2.1.3. Các mô hình phát triển HTTT cơ bản nhất .......................................... 28 2.1.4. Một số khái niệm liên quan đến phương pháp phân tích hướng chức năng (dùng trong đề tài này) ......................................................................... 32 2.2. Quy trình phát triển một HTTT theo hướng có cấu trúc............................. 37 2.2.1. Tiến trình tổng quát phát triển HTTT .................................................. 37 2.2.2. Mô hình của không gian phát triển một hệ thống ................................ 39 2.2.3. Các giai đoạn của phân tích thiết kế một HTTT .................................. 40 3 CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH CÁC YÊU CẦU NGHIỆP VỤ CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN QUẢN LÝ GIÁO DỤC BẬC TIỂU HỌC .................................47 3.1. Phân tích yêu cầu của HTTT quản lý giáo dục bậc tiểu học...................... 47 3.1.1. Phân tích và xây dựng hệ thống mã trường chuẩn cho bậc tiểu học trong toàn quốc............................................................................................. 47 3.1.2. Lưu đồ vận hành PEMIS cấp phòng .................................................... 49 3.1.3. Lưu đồ vận hành PEMIS cấp Sở và cấp Bộ ......................................... 50 3.1.4. Các bảng biểu nghiệp vụ ..................................................................... 51 3.2. Phân tích các yêu cầu chức năng ............................................................... 58 3.2.1. Sơ đồ ngữ cảnh của hệ thống .............................................................. 58 3.2.2. Sơ đồ phân rã chức năng..................................................................... 58 3.2.3. Bảng cân đối ma trận thực thể - chức năng ......................................... 61 3.2.4. Phân tích xử lý: Các sơ đồ luồng dữ liệu các cấp................................ 63 3.3. Phân tích dữ liệu........................................................................................ 66 3.3.1. Xác định các thực thể và các thuộc tính .............................................. 66 3.3.2. Xác định các bảng danh mục dữ liệu................................................... 70 3.3.3. Xác định các mối quan hệ ................................................................... 72 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ HTTT QUẢN LÝ GIÁO DỤC BẬC TIỂU HỌC .........................75 4.1. Thiết kế cơ sở dữ liệu logic: Sơ đồ E_R .................................................... 75 4.2. Thiết kế cơ sở dữ liệu vật lý ...................................................................... 76 4.3. Thiết kế các báo cáo đầu ra........................................................................ 82 4.4. Xác định sơ đồ luồng dữ liệu hệ thống ...................................................... 88 4.5. Xác định các giao diện và hệ thống thực đơn............................................. 89 4.6. Mô hình kiến trúc hệ thống........................................................................ 94 CHƯƠNG 5: PHÁT TRIỂN CHƯƠNG TRÌNH ỨNG DỤNG.............................................95 5.1. Môi trường thử nghiệm .....................................................................................95 5.2. Cài đặt chương trình ..........................................................................................95 5.3. Kết quả thử nghiệm – Một số giao diện chụp từ chương trình .........................95 KẾT LUẬN .......................................................................................................................101 TÀI LIỆU KHAM KHẢO .................................................................................................103 PHỤ LỤC..........................................................................................................................104 Phụ lục 1: DANH MỤC MÃ TỈNH ............................................................................104 Phụ lục 2: DANH MỤC MÃ HUYỆN ........................................................................105 4 Phụ lục 3: Danh sách 54 dân tộc sinh sống tại Việt Nam..........................................115 BẢNG KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT TT Chữ viết tắt Tên đầy đủ 1 CNTT Công nghệ thông tin 2 CSDL Cơ sở dữ liệu 3 DFD Data Flow Diagram Biểu đồ luồng dữ liệu 4 EMIS Education Management Information System Hệ thống thông tin quản lý giáo dục 5 GD&ĐT Giáo dục và Đào tạo 6 HT Hệ thống 7 HTTT Hệ thống thông tin 8 NSD Người sử dụng 9 PT_TK Phân tích – Thiết kế 5 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1. Sơ đồ hệ thống giáo dục Việt Nam hiện nay …………...………... 11 Hình 1.2. Sơ đồ cơ cấu quản lý giáo dục Việt Nam…………...…………….. 12 Hình 1.3. Mô hình quản lý ngành của nhà trường…………...……………… 14 Hình 2.1. Mô hình thác nước …………………………………………………… 35 Hình 2.2. Dãy các sự kiện của khuôn cảnh làm bản mẫu…………………… 38 Hình 2.3. Cách tiếp cận thực tế nhất cho việc phát triển các hệ thống và phần mềm có quy mô lớn ……………………………………………………….. 39 Hình 2.4. Sơ đồ các chiều của không gian phát triển hệ thống………….…. 50 Hình 2.5. Các giai đoạn Phân tích-Thiết kế một HTTT……………………... 51 Hình 2.6. Quá trình phát triển một HTTT…………………………………….. 52 Hình 2.7. Quy trình phân tích và thiết kế HTTT hướng cấu trúc…………... 58 Hình 3.1. Sơ đồ ngữ cảnh của hệ thống…………...………………………..… 71 Hình 3.2. Sơ đồ phân rã chức năng…………...………………………………. 73 Hình 3.3. Sơ đồ luồng dữ liệu mức 0…………...…………………………….. 76 Hình 3.4. Sơ đồ luồng dữ liệu mức 1 của tiến trình Quản lý danh mục….. 77 Hình 3.5. Sơ đồ luồng dữ liệu mức 1 của tiến trình Quản lý Trường học.. 78 Hình 3.6. Mô hình quan hệ dữ liệu…………...………………………….......... 87 Hình 4.1. Mô hình thực thể…………...…………………………………........... 88 Hình 4.2. Sơ đồ tiến trình hệ thông của “1. Quản lý danh mục” …………. 101 Hình 4.3. Sơ đồ tiến trình hệ thông của “2. Quản lý trường tiểu học” …... 102 Hình 4.4. Mô hình kiến trúc hệ thống………………………………………….. 107 6 MỞ ĐẦU Ngày nay tin học đã và đang được ứng dụng rộng rãi trong mọi ngành kinh tế trên thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng. Khoa học máy tính đang phát triển với tốc độ ngày càng nhanh chóng và xâm nhập ngày càng sâu vào mọi lĩnh vực khoa học, công nghệ, kinh tế, xã hội, quản lý nhà nước, quản lý doanh nghiệp,... Một trong những lĩnh vực đang được ứng dụng tin học hóa rất phổ biến ở nước ta là lĩnh vực quản lý. Tin học hóa trong quản lý đã giúp cho các nhà quản lý điều hành công việc một cách khoa học, chính xác, hiệu quả. Quản lý hệ thống thông tin giáo dục bậc tiểu học tại Việt Nam là một trong những công việc tương đối phức tạp, tốn nhiều thời gian và công sức, đòi hỏi phải thường xuyên theo dõi chính xác một số lượng thông tin rất lớn, phục vụ nhiều đối tượng khác nhau. Chính vì vậy, tin học hóa trong lĩnh vực quản lý giáo dục là một yêu cầu tất yếu. Xuất phát từ vấn đề nêu trên, tôi chọn đề tài “Hệ thống thông tin quản lý giáo dục bậc tiểu học”, với mục đích nghiên cứu phương pháp luận và quy trình phân tích thiết kế một Hệ thống thông tin (HTTT) quản lý thích hợp nhất cho giáo dục bậc tiểu học. Trên cơ sở đó sẽ thử nghiệm phát triển một HTTT đáp ứng các yêu cầu đổi mới, sau đó sẽ rút kinh nghiệm để hoàn thiện và mở rộng hệ thống lớn hơn phát triển mới các hệ thống tương tự trong ngành. Luận văn có bố cục như sau: Mở đầu: Chương 1: Xác định yêu cầu bài toán Hệ thống thông tin quản lý giáo dục bậc tiểu học Việt Nam. Chương 2: Giới thiệu quy trình phân tích thiết kế HTTT hướng cấu trúc. Chương 3: Phân tích các yêu cầu nghiệp vụ của Hệ thống thông tin quản lý giáo dục bậc tiểu học Chương 4: Thiết kế Hệ thống thông tin quản lý giáo dục bậc tiểu học. Chương 5: Phát triển (thử nghiệm) chương trình ứng dụng. Kết luận. Tài liệu tham khảo. Phụ lục. 7 CHƯƠNG 1: XÁC ĐỊNH YÊU CẦU BÀI TOÁN HỆ THỐNG THÔNG TIN QUẢN LÝ GIÁO DỤC BẬC TIỂU HỌC VIỆT NAM 1.1. Khảo sát hiện trạng 1.1.1. Sơ lược quá trình phát triển giáo dục Giáo dục Việt Nam trong thời phong kiến Kể từ thời các vua Hùng dựng nước cho tới khi Ngô Quyền xưng vương, đánh tan quân Nam Hán, chấm dứt hơn nghìn năm Bắc thuộc, hầu như không có tài liệu nói về giáo dục (với nghĩa hẹp là dạy và học chữ). Tuy nhiên, căn cứ vào việc sử sách ca ngợi công lao của thái thú Sỹ Nhiếp mở mang việc học tại Giao Chỉ và một số đoạn nói về một vài người Việt đỗ đạt và làm quan ở phương Bắc, có thể nói trong thời Bắc thuộc đã có một tầng lớp người Việt biết chữ [3]. Hơn nữa, cùng với việc du nhập đạo Phật, chắc chắn chùa chiền phải là nơi dạy chữ để đào tạo các nhà sư và truyền bá kinh kệ. Bắt đầu từ thiên niên kỷ thứ hai, cùng với việc xây dựng và bảo vệ đất nước, tổ tiên ta đã dành nhiều công sức phát triển nền giáo dục dân tộc. Cơ sở giáo dục đầu tiên của nhà nước phong kiến Việt Nam (được ghi nhận trong sử sách) là Quốc Tử Giám Thăng Long, do vua Lý Nhân Tông cho thành lập vào năm 1076. Sau này, triều Nguyễn đóng đô tại Phú Xuân, đã mở Quốc Tử Giám tại Huế. Ngày nay, Quốc Tử Giám Thăng Long được xem là trường đại học đầu tiên của Việt Nam. Sau khi mở mang việc dạy học ở kinh đô, dần dần nhà nước phong kiến chú ý đến việc tổ chức hoạt động giáo dục ở địa phương. Năm 1397, thời vua Trần Thuận Tông, triều đình cho đặt học quan ở các lộ, phủ lớn (đơn vị hành chính tương đương với cấp tỉnh ngày nay) để lo việc giáo dục [3]. Đến thế kỷ XV - XVI, nền giáo dục Việt Nam đã phát triển rực rỡ. Các phủ, lộ đều có trường công [6]. Trong hệ thống giáo dục quốc dân thời phong kiến, bên cạnh một số lượng không nhiều các trường công, tại nhiều làng xã, đã có những gia đình mời thầy đến ở trong nhà, dạy con em mình và thanh thiếu niên trong làng. Nhà chủ chịu trách nhiệm chu cấp cho thầy. Như vậy, từ xa xưa dạy học đã là một nghề. Từ ngày độc lập đến kháng chiến thứ nhất thắng lợi (1945-1954) Sau khi nhân dân giành được chính quyền và tuyên bố nền độc lập của đất nước, ngay tại phiên họp đầu tiên của Chính phủ cách mạng lâm thời (3-9- 1945), Chủ tịch Hồ Chí Minh đã xác định: “chống giặc đói, chống giặc dốt, 8 chống giặc ngoại xâm” là ba nhiệm vụ trọng yếu của Chính phủ và nhân dân ta lúc đó [1]. Ngày 6-9-1945, Người đã gửi thư cho học sinh nhân dịp khai giảng năm học 1945-1946, khẳng định sự ra đời của một nền giáo dục mới với sứ mệnh phục vụ công cuộc giữ gìn độc lập và phục hưng đất nước, trong đó chỉ rõ mục đích học tập của thế hệ trẻ mà cũng là nhiệm vụ chiến lược của nền giáo dục mới là làm cho “non sông Việt Nam trở nên tươi đẹp”, “dân tộc Việt Nam sánh vai với các cường quốc năm châu”[1]. Song song với việc tổ chức để các trường mở cửa, tiếp tục công việc giảng dạy, học tập, Bộ Giáo dục cố gắng giúp Chính phủ kiến tạo cơ sở pháp lý cho chính sách giáo dục của chế độ mới. Năm 1946, trong bối cảnh phải tập trung đối phó với mưu mô gây chiến của các thế lực thực dân, Chính phủ đã ban hành hai sắc lệnh: số 146-SL và số 147-SL. [1] Nội dung chủ yếu của hai sắc lệnh này là: (i) Khẳng định tôn chỉ của nền giáo dục nước nhà là phụng sự lý tưởng quốc gia và dân chủ; ba nguyên tắc cơ bản của nền giáo dục là: dân tộc, khoa học, đại chúng. (ii) Xác định cơ cấu của nền giáo dục mới, sau giáo dục ấu trĩ (tiền học đường), có ba cấp học: Đệ nhất cấp, là bậc học cơ bản, thực hiện trong 4 năm học. Đệ nhị cấp, có hai ngành: (i) ngành học tổng quát gồm hai bậc: bậc phổ thông 4 năm và bậc chuyên khoa 3 năm; (ii) ngành học chuyên môn, gồm hai bậc: bậc thực nghiệm 1 năm và bậc chuyên nghiệp từ 1-3 năm (tuỳ theo ban). Đệ tam cấp, có đại học (gồm các ban: văn khoa, khoa học, pháp lý...) và cao đẳng chuyên môn, sinh viên học ít nhất 3 năm. Tiếp nối đại học là các “nghiên cứu viện”. Song song với ba cấp học là ba cấp của ngành sư phạm, gồm sư phạm sơ cấp, sư phạm trung cấp, sư phạm cao cấp. (iii) ấn định những điều khoản pháp lý để thực hiện bậc học cơ bản: tất cả trẻ em từ 7-13 tuổi đều có thể đến trường, không phải trả tiền học và từ năm 1950 sẽ là bậc học cưỡng bách. Giáo dục Việt Nam trong những năm đất nước bị tạm thời chia cắt- Cuộc cải cách giáo dục lần thứ 2) Ở miền Bắc Sau khi hoà bình được lập lại, trên miền Bắc, chính phủ Việt Nam Dân chủ Cộng hòa đã tiếp quản giáo dục ở vùng mới giải phóng và tích cực chuẩn bị cho một cuộc cải cách giáo dục (thứ hai) trong bối cảnh vừa phục hồi kinh tế, xây dựng miền Bắc vừa đấu tranh thực hiện thống nhất nước nhà. 9 Thông qua cuộc cải cách giáo dục lần thứ hai, hệ thống giáo dục phổ thông 12 năm tại vùng mới được giải phóng và hệ thống giáo dục phổ thông 9 năm ở vùng tự do đã được thống nhất thành hệ thống giáo dục phổ thông 10 năm (cấp I có 4 lớp, cấp II có 3 lớp, cấp III có 3 lớp)1. Hệ thống này ít nhiều mô phỏng theo hệ thống giáo dục của Liên Xô lúc đó. Để đáp ứng nhu cầu học tập của nhân dân, Chính phủ chủ trương “Tận lực phát triển giáo dục phổ thông”. Đến cuối kỳ kế hoạch 5 năm (1961-1965), mạng lưới trường lớp được mở rộng: phần lớn các xã có trường cấp I; hai hoặc ba xã có một trường cấp II; phần lớn các huyện có trường cấp III. Loại trường vừa dạy tri thức phổ thông, vừa dạy kỹ thuật sản xuất ra đời như trường phổ thông công nghiệp ở thành phố, trường phổ thông nông nghiệp ở nông thôn, trường thanh niên dân tộc vừa học vừa làm ở các tỉnh miền núi. Thực hiện chủ trương của Chính phủ, ở hầu hết các xã trên miền Bắc, nhân dân thành lập “Ban bảo trợ học đường”, huy động sức người, sức của xây dựng các trường cấp I, cấp II, đề cử người ở địa phương làm giáo viên, tự định mức đóng góp để trả lương thầy, từ đó xuất hiện hình thức trường dân lập. Chính phủ quy định: giáo viên dân lập và giáo viên quốc lập hưởng mọi chính sách, chế độ như nhau, chỉ khác tiền lương của giáo viên dân lập do ngân sách địa phương đài thọ, có sự hỗ trợ thích đáng của nhà nước [1]. Ở miền Nam Trong thời kỳ 1954-1975, ở vùng do chính quyền Sài Gòn kiểm soát, cũng như về sau này ở vùng giải phóng, hoạt động giáo dục vẫn diễn ra để đáp ứng nhu cầu học tập của người dân và đảm nhiệm chức năng đào tạo nhân lực. Tuy nhiên, hoạt động giáo dục ở hai vùng có đặc điểm riêng, thậm chí đối nghịch nhau. Ở vùng do chính quyền Sài Gòn kiểm soát, nền giáo dục chuyển dần từ chỗ chịu tác động và ảnh hưởng của nền giáo dục Âu Pháp sang chịu tác động và ảnh hưởng của nền giáo dục Bắc Mỹ. Hệ thống giáo dục phổ thông trải qua một vài lần thay đổi, song vẫn theo cơ cấu khung: tiểu học (5 năm), trung học cấp thấp (4 năm), trung học cấp cao (3 năm) gồm nhiều ban. Ở vùng giải phóng, Bộ Giáo dục trong Chính phủ cách mạng lâm thời miền Nam Việt Nam đã ban hành chương trình phổ thông 12 năm, với loại sách giáo khoa khác hẳn sách giáo khoa dùng trong vùng tạm chiếm. Bộ chương trình và sách giáo khoa này có nhiều cải tiến cả về nội dung và phương pháp so với chương trình và sách giáo khoa 10 năm ở miền Bắc [1]. 1 Thực chất, chương trình giáo dục phổ thông còn có lớp vỡ lòng, dạy học sinh tập đọc, tập viết trước khi vào lớp 1. 10 Thời kỳ từ 1975 đến 1986 - Cuộc cải cách giáo dục lần thứ ba Trong khi thực hiện những nhiệm vụ khẩn cấp trước mắt đối với giáo dục miền Nam và tiếp tục phát triển giáo dục ở miền Bắc, Đảng và Chính phủ cũng khẩn trương chuẩn bị cho một cuộc cải cách giáo dục nhằm tiến tới một nền giáo dục quốc dân thống nhất phù hợp với chiến lược tái thiết và phát triển đất nước. Ngày 11-1-1979, Bộ Chính trị Ban chấp hành Trung ương Đảng ban hành Nghị quyết số 14-NQ/TW về cải cách giáo dục, [1] [2] theo đó, những định hướng có tính nguyên tắc cho cuộc cải cách giáo dục lần thứ ba này là: Về mục tiêu giáo dục: Chăm sóc, giáo dục thế hệ trẻ từ tuổi ấu thơ cho đến lúc trưởng thành nhằm tạo cơ sở ban đầu cho con người phát triển toàn diện; thực hiện phổ cập giáo dục toàn dân nhằm tạo điều kiện thực hiện 3 cuộc cách mạng (về quan hệ sản xuất, về khoa học - kỹ thuật và về văn hoá - tư tưởng); đào tạo và bồi dưỡng với quy mô ngày càng lớn đội ngũ lao động phù hợp yêu cầu phân công lao động xã hội [1] [2]. Về nội dung giáo dục: Hướng vào việc “Nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện (đức, trí, thể, mỹ), tạo ra những lớp người lao động mới làm chủ tập thể, đủ sức gánh vác sự nghiệp xây dựng chủ nghĩa xã hội của nhân dân…” [1] [2] Về nguyên lý giáo dục: Yêu cầu học đi đôi với hành, giáo dục kết hợp với lao động, nhà trường gắn liền với xã hội [1] [2]. Về hệ thống giáo dục: Thay thế hệ thống phổ thông 12 năm ở miền Nam và hệ thống 10 năm ở miền Bắc bằng một hệ thống giáo dục phổ thông 12 năm mới, trong đó, trường cấp I và trường cấp II được sáp nhập thành trường phổ thông cơ sở (chín năm), đồng thời chuẩn bị phân ban ở trung học phổ thông. 1.1.2. Hệ thống giáo dục Việt Nam hiện nay Đối với cơ cấu hệ thống giáo dục, có nhiều cách xác định khác nhau. Ở đây, khái niệm cơ cấu hệ thống chỉ giới hạn trong phạm vi phân chia cấp lớp/ trình độ đào tạo kèm theo đó là một số chú ý về phương thức giáo dục, loại hình trường và việc phân bố trường/ lớp trên các địa bàn (thường được gọi là mạng lưới trường/ lớp). Về cơ cấu hệ thống giáo dục: Luật giáo dục 2005 quy định tại Điều 4 “Hệ thống giáo dục quốc dân gồm giáo dục chính quy và giáo dục thường xuyên.” Như vậy, giáo dục thường xuyên vừa có thể hiểu như một phương thức giáo dục, vừa có thể xem là một tiểu hệ thống/ phân hệ của hệ thống giáo dục quốc dân. Các cấp học và trình độ đào tạo của hệ