Nghiên cứu xây dựng hệ thống hỗ trợ PCCT tuyển sinh vào lớp 10 THPT tại tỉnh Quảng Bình

LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. TÁC GIẢ Đặng Ngọc Tuấn MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i MỤC LỤC ii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT v DANH MỤC CÁC BẢNG vi DANH MỤC CÁC HÌNH vii MỞ ĐẦU 1 1. Lý do chọn đề tài 1 Việc PCCT vào lớp 10 THPT tại tỉnh Quảng Bình là một vấn đề tuy cũ nhưng chưa có phần mềm nên dẫn đến tốn nhiều thời gian và công sức, bên cạnh đó để đảm bảo quy chế, quy định là vấn đề hết sức khó khăn. Vì PCCT tại tỉnh Quảng Bình có những đặc thù riêng biệt: ngoài những quy định của Bộ GDĐT, tại tỉnh Quảng Bình còn có thêm nhiều yêu cầu, ràng buộc, nên tất cả các khâu đều phải làm thủ công, dẫn đến kết quả chưa tối ưu, còn vi phạm quy chế, quy định 1 2. Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu 2 2.1. Mục tiêu 2 2.2. Nhiệm vụ 3 3. Phương pháp nghiên cứu 3 3.1. Tư liệu 3 3.2. Phân tích 3 3.3. Thực nghiệm 3 4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3 4.1. Về mặt lý thuyết 3 4.2. Về mặt thực tiễn 4 5. Nội dung của luận văn 4 Luận văn được trình bày có 3 chương chính 4 CHƯƠNG 1 5 BÀI TOÁN PCCT TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 THPT TẠI TỈNH QUẢNG BÌNH 5 1.1. GIỚI THIỆU 5 1.2. VẤN ĐỀ PCCT TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 THPT 6 1.5. MỘT SỐ THUẬT TOÁN SỬ DỤNG ĐỂ GIẢI QUYẾT BÀI TOÁN PCCT 20 1.5.1. Giới thiệu 20 1.5.2. Thuật toán cặp ghép 21 1.5.3. Thuật toán tham lam 24 1.6. TỔNG KẾT CHƯƠNG 1 27 CHƯƠNG 2 28 PHÂN TÍCH THIẾT KẾ HỆ THỐNG 28 2.1. BIỂU ĐỒ CA SỬ DỤNG 28 2.2.1. Mức 1 (Tổng quát hóa) 28 2.2.2. Mức 2 (Chi tiết từng Usecase) 37 2.2.3. Biểu đồ tuần tự 55 2.2.4. Biểu đồ hoạt động 58 2.2.5. Biểu đồ trạng thái đối tượng GV 60 2.3. THIẾT KẾ CƠ SỞ DỮ LIỆU 61 2.3.1. Bảng Người dùng 61 2.3.2. Bảng GV 61 2.3.3. Bảng Hội đồng 62 2.3.4. Bảng Khoảng cách 62 2.3.5. Bảng Loại GV 63 2.3.6. Bảng Loại GT 63 2.3.7. Bảng Huyện 63 2.3.8. Bảng Phòng thi 63 2.3.9. Bảng Trường học 64 2.3.10. Sơ đồ quan hệ giữa các bảng 64 2.4. TỔNG KẾT CHƯƠNG 2 65 CHƯƠNG 3 66 XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH VÀ THỬ NGHIỆM 66 3.1. THIẾT KẾ CHI TIẾT CÁC THUẬT TOÁN 66 3.1.1. Quản lý PCCT 66 3.1.2. Giải pháp chính cho bài toán PCCT 67 3.1.3. Kết hợp thuật toán cặp ghép và tham lam trong bài toán PCCT 68 3.1.4. Dữ liệu chính bài toán PCCT lớp 10 THPT 73 3.2.4. Thử nghiệm thực tế với dữ liệu kỳ thi tuyển sinh vào lớp 10 THPT.78 83 3.2.5. Đánh giá phần mềm 84 KẾT LUẬN 87 1. Kết quả đạt được 87 2. Hạn chế 88 3. Hướng phát triển 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO 90 Phụ lục 1 92 QUYẾT ĐỊNH CÔNG NHẬN KẾT QUẢ HỘI THI SÁNG TẠO KỸ THUẬT TỈNH QUẢNG BÌNH LẦN THỨ V (2012-2013) 92 Phụ lục 2 93 GIỚI THIỆU CHƯƠNG TRÌNH 93 1. YÊU CẦU HỆ THỐNG 93 2. CÁC GIAO DIỆN CỦA PHẦN MỀM PCCT 93 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT THPT: Trung học phổ thông. THCS: Trung học cơ sở. GDĐT: Giáo dục và Đào tạo. PCCT: Phân công coi thi. HĐCT: HĐCT. CTHĐ: CT hội đồng. CT: Chủ tịch. PCT: Phó chủ tịch. TK: Thư ký. GT: Giám thị. GV: Giáo viên. CB: Cán bộ. CSDL: Cơ sở dữ liệu. DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu Tên Trang Bảng 3.1. Thống kê danh sách CB, GV đề nghị làm nhiệm vụ coi thi. 78 Bảng 3.2. Thống kê số lượng CB, GV PCCT thô. 80 Bảng 3.3. Thống kê số lượng CB, GV PCCT đã tinh chỉnh. 81 DANH MỤC CÁC HÌNH Số hiệu Tên Trang Hình 2.1. Usecase Tổng quát hóa. 28 Hình 2.2. Usecase Quản lý người dùng. 38 Hình 2.3. Usecase Phân công CTHĐ. 41 Hình 2.4. Usecase Phân công Phó CTHĐ. 44 Hình 2.5. Usecase Phân công TK Hội đồng. 47 Hình 2.6. Usecase Phân công GT Hội đồng. 50 Hình 2.7. Usecase In ấn. 53 Hình 2.8. Biểu đồ tuần tự Usecase "Quản lý danh sách CTHĐ" 57 Hình 2.9. Biểu đồ tuần tự Usecase “Nhập trường CT đã coi thi” 57 Hình 2.10. Biểu đồ tuần tự Usecase “Phân công CTHĐ” 58 Hình 2.11. Biểu đồ hoạt động Usecase “Quản lý danh sách CTHĐ” 59 Hình 2.12. Biểu đồ hoạt động Usecase“Nhập trường CT đã coi thi” 59 Hình 2.13. Biểu đồ hoạt động Usecase “Phân công CTHĐ” 60 Hình 2.14. Biểu đồ trạng thái đối tượng GV 60 Hình 2.15. Sơ đồ quan hệ giữa các bảng. 65 Hình 3.1. Quy trình PCCT lớp 10 THPT. 66 Hình 3.2. Giải pháp cho bài toán PCCT. 69 Hình 3.3. Thuật toán cặp ghép PCCT. 70 Hình 3.4. Sơ đồ ghép cặp GV có tổng số khoảng cách di chuyển ngắn nhất. 71 Hình 3.5. Thuật toán tham lam PCCT cho nhóm GV của 1 trường có số GV nhỏ hơn 5. 72 Hình 3.6. Quy trình PCCT lớp 10 THPT bằng phần mềm. 76 Hình 3.7. Bảng thống kê số lượng GT theo từng hội đồng. 77 Hình 3.8. Phân công thủ công. 78 Hình 3.9. Danh sách HĐCT cho từng hội đồng. 82 Hình 3.10. Danh sách CB, GV tham gia coi thi của từng trường. 82 1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Việc PCCT vào lớp 10 THPT tại tỉnh Quảng Bình là một vấn đề tuy cũ nhưng chưa có phần mềm nên dẫn đến tốn nhiều thời gian và công sức, bên cạnh đó để đảm bảo quy chế, quy định là vấn đề hết sức khó khăn. Vì PCCT tại tỉnh Quảng Bình có những đặc thù riêng biệt: ngoài những quy định của Bộ GDĐT, tại tỉnh Quảng Bình còn có thêm nhiều yêu cầu, ràng buộc, nên tất cả các khâu đều phải làm thủ công, dẫn đến kết quả chưa tối ưu, còn vi phạm quy chế, quy định. Công nghệ thông tin đã và đang trên đà phát triển mạnh mẽ trên toàn cầu, nhưng việc PCCT tuyển sinh vẫn phải làm thủ công, nên hiệu quả không cao, lại mất rất nhiều thời gian và công sức. Bài toán đặt ra là làm thế nào để PCCT tuyển sinh vào lớp 10 THPT một cách tự động, ngẫu nhiên, sao cho vừa đúng quy chế, quy định lại vừa tiết kiệm, phù hợp với yêu cầu đặt ra. Bài toán bao gồm tất cả các vấn đề có liên quan đến việc PCCT tuyển sinh vào lớp 10 THPT tại tỉnh Quảng Bình, chẳng hạn GV một trường được chia ra nhiều nhóm và đi coi thi tại nhiều hội đồng khác nhau, phân công sao cho tương ứng về số lượng, tránh phân công một người nhiều việc tại nhiều hội đồng; GV sẽ đi coi thi theo quy định trong bảng phân công, đảm bảo quy chế của Bộ GDĐT và quy định của Sở GDĐT Quảng Bình. Vấn đề của bài toán là ngoài việc thực hiện đúng, chính xác, còn phải tốt hơn, nhanh hơn và hiệu quả hơn công việc phân công bằng tay mà chúng ta vẫn phải làm. Sở GDĐT Quảng Bình có nhiều đặc trưng riêng như địa hình khó khăn, dài. Ngoài ra mỗi hội đồng đảm bảo các yêu cầu tương đương nhau về: Độ tuổi trung bình của các hội đồng, giới tính (tỷ lệ nam nữ), khoảng cách ngắn nhất (GV coi thi gần đơn vị công tác nhất); tỷ lệ GV THPT, THCS (điều động hết GV THPT, còn lại điều động GV THCS, tỷ lệ GV tương đương nhau); CB, 2 GV không đến những đơn vị mà năm trước đã đến coi thi, không đổi chéo GV coi thi giữa hai trường (Ví dụ: Trường THPT Minh Hóa đến coi thi trường THPT Tuyên Hóa coi thi thì GV trường THPT Tuyên Hóa không đến coi thi tại trường THPT Minh Hóa và ngược lại). GV không coi thi tại Hội đồng mà CTHĐ là Lãnh đạo đơn vị mình đang công tác… Thông thường, công việc này được làm bằng tay, tất nhiên chúng ta luôn thực hiện được và cho ra kết quả tương đối tốt, nhưng phải mất nhiều thời gian và ít nhất phải có kinh nghiệm xếp GT nếu không muốn có sai sót xảy ra, chẳng hạn như: chỗ này thừa người, chỗ khác lại thiếu, sai chức danh, sai địa điểm, Ngoài các ràng buộc trên, việc giải quyết chế độ cho một số CB GV một cách khác nhau, một số người phải coi thi gần vì lí do phải chăm sóc người ốm, thai nghén hoặc con nhỏ, nên việc xếp coi thi cũng có nhiều điểm khác so với các đơn vị khác. Chính vì lý do này, đề tài nghiên cứu các thuật toán và áp dụng nó để làm sao thỏa mãn một cách tốt nhất các nhu cầu cần thiết, hợp lý của GV. Xuất phát từ những lý do trên, tôi đã chọn đề tài “Nghiên cứu xây dựng hệ thống hỗ trợ PCCT tuyển sinh vào lớp 10 THPT tại tỉnh Quảng Bình” ứng dụng tại Sở GDĐT Quảng Bình, có giải pháp và chương trình, sản phẩm cụ thể làm đề tài luận văn tốt nghiệp thạc sĩ của mình. Chương trình được xây dựng và ứng dụng sẽ giúp hoàn thiện hơn kiến thức được học và có ý nghĩa khoa học, thực tiễn cao. 2. Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu 2.1. Mục tiêu Hoàn thành sản phẩm là một chương trình PCCT tuyển sinh vào lớp 10 THPT tại tỉnh Quảng Bình. 3 Tiếp tục phát triển ứng dụng chương trình PCCT tuyển sinh vào lớp 10 THPT trên toàn quốc. 2.2. Nhiệm vụ Phân tích các đặc thù chung và riêng biệt, đề ra giải pháp hợp lý trong việc xây dựng và triển khai hệ thống. Nghiên cứu kết hợp các thuật toán để giải quyết bài toán PCCT tuyển sinh vào lớp 10 THPT. Phân tích, đánh giá và đề ra giải pháp PCCT một cách tự động và chính xác. Nghiên cứu, ứng dụng hệ quản trị CSDL MS SQL, ngôn ngữ C# trong tiến trình xây dựng hệ thống. Xây dựng sản phẩm hoàn thiện sử dụng tại Sở GDĐT Quảng Bình. 3. Phương pháp nghiên cứu 3.1. Tư liệu Tổng hợp các tài liệu liên quan đến thuật toán, cũng như các quy chế của Bộ GDĐT và quy định của Sở GDĐT Quảng Bình. 3.2. Phân tích Phân tích quy chế, quy định từ đó xác định các yêu cầu của từng đối tượng cụ thể. 3.3. Thực nghiệm Xây dựng chương trình PCCT, ra quyết định thành lập các HĐCT và xuất ra tệp Excel. Tổng hợp lại để theo dõi hệ thống. 4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 4.1. Về mặt lý thuyết Đề tài nghiên cứu giúp hiểu rõ hơn các thuật toán. [...]... GDĐT Quảng Bình và các Sở GDĐT trên toàn quốc 5 CHƯƠNG 1 BÀI TOÁN PCCT TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 THPT TẠI TỈNH QUẢNG BÌNH 1.1 GIỚI THIỆU Như chúng ta đã biết, những năm gần đây tại các tỉnh thành trên cả nước và ở tỉnh Quảng Bình nói riêng luôn tổ chức các kỳ thi tuyển sinh vào lớp 10 THPT Để chuẩn bị và tổ chức kỳ thi tuyển sinh vào lớp 10 THPT, các Sở GDĐT các tỉnh thành nói chung và tỉnh Quảng Bình nói... PCCT, in ấn, báo cáo, thống kê dữ liệu chưa đáp ứng nhu cầu của Sở GDĐT Quảng Bình 1.3 PCCT TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 THPT 1.3.1 Giới thiệu bài toán Bài toán PCCT tuyển sinh vào lớp 10 THPT tại tỉnh Quảng Bình là một vấn đề phức tạp nhưng chưa có phần mềm hỗ trợ giải quyết nên dẫn đến tốn nhiều thời gian và công sức, bên cạnh đó để đảm bảo quy chế, quy định là vấn đề hết sức khó khăn Vì PCCT tại tỉnh Quảng. .. tôi trình bày các vấn đề PCCT theo yêu cầu của Quy chế thi của Bộ GDĐT, và Quy định về việc coi thi của Sở GDĐT Quảng Bình 1.2 VẤN ĐỀ PCCT TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 THPT 1.2.1 Dùng phương pháp thủ công để PCCT tuyển sinh vào lớp 10 THPT Bài toán PCCT tuyển sinh vào lớp 10 THPT tại tỉnh Quảng Bình là một bài toán rất khó và phức tạp, tất cả mọi người đều biết điều đó, không chỉ phức tạp ở các ràng buộc... của bài toán PCCT tuyển sinh vào lớp 10 THPT tại tỉnh Quảng Bình nói riêng, và bài toán PCCT nói chung, đã cho chúng ta thấy được: Hiện nay, Công nghệ Thông tin đang trên đà phát triển rất mạnh và đã ứng dụng nhiều vào trong cuộc sống, nhưng vẫn chưa có phần mềm nào hay thuật toán nào tối ưu để giải quyết bài toán PCCT cho các HĐCT nói chung và PCCT tuyển sinh vào lớp 10 THPT tại tỉnh Quảng Bình nói riêng...4 4.2 Về mặt thực tiễn Xây dựng một chương trình phục vụ nhu cầu thực hiện PCCT tự động nhằm giảm thời gian và chi phí bằng tay như hiện nay 5 Nội dung của luận văn Luận văn được trình bày có 3 chương chính Chương 1 Bài toán PCCT tuyển sinh vào lớp 10 THPT tại tỉnh Quảng Bình Chương này trình bày tổng quan bài toán PCCT tuyển sinh vào lớp 10 THPT và cơ sở lý thuyết của thuật toán cặp... tâm của lãnh đạo Sở, CB, GV, nhân viên toàn ngành và xã hội Chính vì lẽ đó bài toán PCCT tuyển sinh vào lớp 10 THPT trở thành một trong những vấn đề chính và quan trọng bậc nhất của mỗi Sở GDĐT Hiện nay ở tỉnh Quảng Bình có 33 trường THPT, THCS và THPT; có nghĩa mỗi kỳ thi tuyển sinh vào lớp 10 THPT, Sở GDĐT Quảng Bình ra Quyết định thành lập nhiều hơn 33 HĐCT Việc ra Quyết định thành lập các HĐCT... toán đặt ra là làm thế nào để PCCT tuyển sinh vào lớp 10 THPT một cách tự động, ngẫu nhiên, sao cho vừa đúng quy chế, quy định lại vừa tiết kiệm thời gian, công sức và kinh phí, phù hợp với yêu cầu đặt ra Bài toán bao gồm tất cả các vấn đề có liên quan đến việc PCCT tuyển sinh vào lớp 10 THPT tại tỉnh Quảng Bình, chẳng hạn GV một trường được chia ra nhiều nhóm và đi coi thi tại nhiều hội đồng khác nhau,... dựa vào một số bài toán thường gặp và nêu ra một cách giải thích hợp nhất để giải quyết bài toán PCCT tuyển sinh vào lớp 10 tại tỉnh Quảng Bình [7] Từ những yêu cầu bức thiết của Sở GDĐT Quảng Bình nói riêng, các Sở GDĐT toàn quốc nói chung, áp dụng công nghệ thông tin vào việc sắp xếp PCCT chưa được tốt, chúng tôi đã chọn kết hợp thuật toán cặp ghép và thuật toán tham lam giải quyết bài toán PCCT tuyển. .. trình phân công GT coi thi tuyển sinh vào lớp 10 THPT tại tỉnh Quảng Bình gồm các tra cứu sau: + Danh sách HĐCT + Danh sách GV làm nhiệm vụ coi thi tại các hội đồng thi + Danh sách Lãnh đạo HĐCT tại các hội đồng thi + Qui mô các HĐCT + Thống kê độ tuổi trung bình của từng hội đồng thi + Tỉ lệ GV dạy cùng với môn thi tại một HĐCT + Tỉ lệ nam, nữ tại các hội đồng thi + Tỉ lệ GV THPT và THCS của các HĐCT... mình và được nhập vào kèm theo ngay khi đối tượng xuất hiện Song song đó, với nghiệp vụ lịch thực thi, có rất nhiều thông số, và mối quan hệ các đối tượng tạo ra một ràng buộc chung, như là bộ luật thống nhất trong toàn hệ thống Phần mềm phân công thi tuyển sinh vào lớp 10 THPT tại tỉnh Quảng Bình phải thỏa mãn các ràng buộc dưới đây: - GV một trường được chia ra nhiều nhóm và đi coi thi tại nhiều hội . cáo, thống kê dữ liệu chưa đáp ứng nhu cầu của Sở GDĐT Quảng Bình. 1.3. PCCT TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 THPT 1.3.1. Giới thiệu bài toán Bài toán PCCT tuyển sinh vào lớp 10 THPT tại tỉnh Quảng Bình. 5 BÀI TOÁN PCCT TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 THPT TẠI TỈNH QUẢNG BÌNH 5 1.1. GIỚI THIỆU 5 1.2. VẤN ĐỀ PCCT TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 THPT 6 1.5. MỘT SỐ THUẬT TOÁN SỬ DỤNG ĐỂ GIẢI QUYẾT BÀI TOÁN PCCT 20 1.5.1 VÀO LỚP 10 THPT 1.2.1. Dùng phương pháp thủ công để PCCT tuyển sinh vào lớp 10 THPT Bài toán PCCT tuyển sinh vào lớp 10 THPT tại tỉnh Quảng Bình là một bài toán rất khó và phức tạp, tất cả mọi