Miền giỏo dục – đào tạo Đại học là miền bao gồm rất nhiều ứng dụng: hệ thống quản lý tuyển sinh, hệ thống quản lý hồ sơ sinh viờn, hệ thống quản lý giỏo viờn, hệ thống quản lý giảng dạy và học tập, hệ thống thƣ viện điện tử, hệ thống quản lý cụng sản, hệ thống thi trắc nghiệm trực tuyến, .... Hầu hết cỏc ứng dụng trong miền là cỏc hệ thống thụng tin quản lý, do đó, kiến trỳc hệ thống cú nhiều phần chung, nhƣ: các giao diện nhập liệu, cỏc phản hồi của hệ thống với cỏc thao tỏc cập nhật dữ liệu hay cỏc yờu cầu đƣa dữ liệu ra thiết bị (hiển thị danh sỏch, in danh sỏch), cỏc thuật ngữ sử dụng, các tác nhân tƣơng tác với hệ thống. Nhờ đó, khả năng sử dụng lại giữa cỏc ứng dụng trong miền này là rất đáng kể.
Tuy nhiờn, trong thực tế, cỏc ứng dụng trên thƣờng do các đơn vị phỏt triển phẩn mềm khỏc nhau xõy dựng và hầu nhƣ khơng có bất kỳ sự chia xẻ nào trong quỏ trỡnh thực hiện. Dẫn đến cú rất nhiều việc phải thực hiện lặp đi lặp lại giữa cỏc nhúm phỏt triển, gõy nhàm chỏn, lóng phớ thời gian và cụng sức.
Trong tƣơng lai, sẽ cú nhiều hơn nữa cỏc ứng dụng đƣợc phỏt triển trong miền này, nhƣ hệ thống E-Learning, cỏc hệ thống cung cấp cỏc dịch vụ tiện ớch (siờu thị cho sinh viên, tƣ vấn việc làm cho sinh viờn)...Nếu cú một kho hỗ trợ lƣu trữ và khai thỏc cỏc chế tỏc của cỏc hệ thống đó đƣợc xõy dựng trƣớc đây và các tài liệu, cỏc mụ hỡnh phõn tớch cỏc hệ thống này thỡ việc phỏt triển cỏc hệ thống trong tƣơng lai sẽ rất thuận lợi. Vỡ nhu cầu thiết thực đó và vỡ miền ứng dụng Giỏo dục - đào tạo Đại học rẩt gần gũi với chúng ta nên đó đƣợc chọn để thử nghiệm cỏc hoạt động sử dụng lại trong luận văn này.
Thử nghiệm các hoạt động sử dụng lại theo hướng tiếp cận miền ứng dụng
3.2. Mục tiêu
- Xây dựng thƣ viện chứa các tài sản sử dụng lại trợ giúp việc lƣu trữ và tỡm kiếm hiệu quả cỏc tài sản.
- Đánh giá hiệu quả sử dụng lại thông qua quá trỡnh xõy dựng thử nghiệm hệ thống Quản lý sinh viờn.
3.3. Thử nghiệ m phỏt triển phần mề m cho sử dụng lại
Phỏt triển phần mềm cho sử dụng lại (giai đoạn một) chiếm một nửa phần việc cần thực hiện để tổ chức cỏc hoạt động sử dụng lại một cỏch cú hệ thống và hiệu quả trong phỏt triển phần mềm. Khó khăn trong giai đoạn này khụng chỉ là chi phớ cho việc tạo ra cỏc chế tỏc sử dụng lại mà khó khăn và cơng sức phần lớn lại tập trung ở việc phõn loại, tổ chức lƣu trữ và tỡm kiếm hiệu quả cỏc thành phần đó. Khoa Cơng nghệ thụng tin của Đại học Bỏch Khoa lần đầu thử nghiệm xõy dựng giải thuật lựa chọn và đánh giá thành phần phần mềm hỗ trợ đa giao diện theo phƣơng pháp phát triển phần mềm dựa trờn thành phần. Tuy nhiên tài nguyên đƣợc sử dụng lại ở đây mới chỉ là mó nguồn và tổ chức lƣu trữ cỏc thành phần sử dụng lại ở đây là theo thƣ mục. Với cách lƣu trữ đó, trong tƣơng lai, số lƣợng thành phần sử dụng lại lớn hơn rất nhiều thỡ sẽ rất khú quản lý. Luận văn này tập trung vào việc thu thập cỏc tài nguyờn miền, tiến hành xõy dựng cỏc mụ hỡnh miền đồng thời thử nghiệm giải phỏp xõy dựng thƣ viện tài sản sử dụng lại hỗ trợ lƣu trữ và tỡm kiếm tài sản với số lƣợng lớn. Mục đích của cỏc hoạt động này là để thử nghiệm cỏc hoạt động sử dụng lại trong giai đoạn một và tạo ra một thƣ viện cỏc tài sản phần mềm lớn, hỗ trợ lƣu trữ và tỡm kiếm hiệu quả cỏc tài sản phục vụ cho phỏt triển cỏc hệ thống trong tƣơng lai.
3.3.1. Nội dung thử nghiệm
- Thu thập cỏc thụng tin
Bảng 3-1: Thông tin thu thập và nơi thu thập
Thử nghiệm các hoạt động sử dụng lại theo hướng tiếp cận miền ứng dụng
Tài liệu đặc tả yêu cầu
Tài liệu phõn tớch, thiết kế Mó nguồn Dữ liệu kiểm thử Tài liệu hƣớng dẫn sử dụng Cỏc khúa luận tốt nghiệp Các hệ thống hiện sử dụng tại Trƣờng Đại học Công nghệ Hệ thống quản lý tuyển sinh Hệ thống đào tạo từ xa Hệ thống quản lý giảng dạy và học tập Hệ thống E- learning Hệ thống quản lý đào tạo Hệ thống quản lý thƣ viện
Phƣơng pháp đào tạo, quy chế đào tạo
Cơ cấu tổ chức
Hiện trạng
Cỏch quản lý
Các yêu cầu và mong muốn (các vấn đề đặt ra)
Các chuyên gia miền Giáo dục và Đào tạo
Nhõn viờn cỏc phũng chức năng trong các đơn vị đào tạo
Cỏc cấp lónh đạo trong các đơn vị đào tạo
- Phõn tớch miền
Phõn tớch các tài nguyên để rút ra các thông tin liên quan
Tổng quát hóa và trừu tƣợng hóa
Xõy dựng mụ hỡnh miền
- Tập hợp cỏc tài sản sử dụng lại trong miền - Phõn loại tài sản
- Xây dựng thƣ viện tài sản sử dụng lại hỗ trợ lƣu trữ và tỡm kiếm
3.3.2. Phõn tớch miền
Thử nghiệm các hoạt động sử dụng lại theo hướng tiếp cận miền ứng dụng
- Định nghĩa miền
Miền Giỏo dục – Đào tạo Đại học là miền ứng dụng bao gồm tất cả cỏc hệ thống đƣợc xõy dựng để phục vụ cụng tỏc tổ chức, quản lý việc giảng dạy và học tập ở cấp Đại học.
- Mụ hỡnh khung cảnh
Các đối tƣợng tƣơng tác với miền gồm cú: Sinh viờn, Giỏo viờn, Phụ huynh, cỏc Cỏn bộ quản lý, các Đơn vị tài trợ hoặc hợp tỏc.
Hỡnh 3-1b: Mụ hỡnh khung cảnh của miền Giỏo dục – Đào tạo Đại học (tiếp)
Giỏo viờn Miền GD-ĐT
Đại học
Chương trỡnh đào tạo
Quy chế đào tạo Kết quả học tập
Phụ huynh, Sinh viờn
Các đơn vị tài trợ hoặc hợp tác Ban giám hiệu trường Lý lịch sinh viờn Bài giảng Thụng tin cỏ nhõn
Điểm thi của sinh viên
Thụng tin hợp tỏc
Hỡnh 3-1a: Mụ hỡnh khung cảnh của miền Giỏo dục – Đào tạo Đại học
GD – ĐT Đại học Giáo dục – Đào tạo GD – ĐT Phổ thụng GD – ĐT Khác (dạy nghề, giáo dục thường xuyên) Khối khoa học và kỹ thuật Khối xó hội và nhõn văn Khối văn hóa, nghệ thuật GD – ĐT Sau đại học
Thử nghiệm các hoạt động sử dụng lại theo hướng tiếp cận miền ứng dụng
b. Mụ hỡnh húa miền
- Mụ hỡnh chức năng
- Mụ hỡnh khỏi niệm miền
Mụ hỡnh khỏi niệm miền mụ tả cỏc khỏi niệm miền và mối quan hệ giữa chỳng. Class_Curri culums Timetables Reports Schools Degrees Classrooms Branchs Majors 1..* 1 Faculities 1..* 1 1..* 1 1..* 1 1..* 1 1..* 1 Departments 1..* 1 1 1..* Subject_G roups 1 1..* 1 1..* Courses 1..* 1 1..* 1 Grad_Con ditions 1..* 1 1 1..* Priorities Graduates Grad_Profiles 1 1 1 1 Students 0..1 1 0..1 1 1..*1..* 11 Subjects1..* 1 1..* 1 Semesters Marks 0..* 1 0..1 1 0..* 1 1 0..* 1 0..1 1 0..* Classes 1..* 1 1..* 1 1..* 1 1..* 1 1..* 0..* 1..* 0..* 1..* 1 1..* 1 Curriculums 1..* 1 1..* 1 1..* 1 1..* 1 Teachers 1..* 1..* 1..* 1..* 1..* 1 1..* 1 1..* 1 1..* 1 SubjectClass 1..* 1 1..* 1 1 1..* 1..* 1 Tuyển sinh
Quản lý giảng dạy và học tập
Lập chương trỡnh học
Lập thời khúa biểu
Quản lý cơ sở vật chất trường
học
Quản lý trang thiết bị học tập Quản lý hồ sơ sinh
viên
Thực hiện cụng tỏc tốt nghiệp
Tư vấn về quy chế đào tạo, chọn ngành, thực tập, việc làm
Quản lý cỏn bộ
Quản lý tài chớnh
Hỡnh 3-2: Mụ hỡnh chức năng miền
Thử nghiệm các hoạt động sử dụng lại theo hướng tiếp cận miền ứng dụng
- Từ điển dữ liệu
Bảng 3-2: Từ điển dữ liệu miền Số
TT
Thuật ngữ Giải thớch nội dung
Tiếng Anh Tiếng Việt
1 Schools Trƣờng Tên trƣờng mà cần lên thời khóa
biểu học kỳ
2 Classrooms Giảng đƣờng Giảng đƣờng là nơi các lớp học các kiến thức thuộc CTĐT. Giảng đƣờng đƣợc xác định bằng tên và địa điểm
3 Curriculums Chƣơng trỡnh
đào tạo(CTĐT)
CTĐT chỉ ra khối kiến thức của CTĐT, tổng thời lƣợng của CTĐT, thời lƣợng của mỗi khối kiến thức, đƣa ra những môn học với thời lƣợng cụ thể trong từng khối kiến thức cụ thể.
4 Students Sinh viờn Những thí sinh trúng tuyển trong
kỳ thi tuyển sinh và hiện đang theo học tại trƣờng(khoa)
5 Degrees Hệ đào tạo Hệ đào tạo thƣờng bao gồm:
chính quy, tại chức, tập trung hay từ xa…
6 Subjects Mụn học Chỉ ra tên của môn học, đối tƣợng
phải học, điều kiện tiên quyết, yêu cầu đạt đƣợc, số trỡnh và thời gian phải học.
7 Timetables Thời khúa biểu Lịch học cho các lớp trong khoa, trƣờng.
8 Faculties Khoa
9 Branchs Ngành
10 Majors Chuyờn ngành
Thử nghiệm các hoạt động sử dụng lại theo hướng tiếp cận miền ứng dụng
12 Teachers Giỏo viờn Những ngƣời giảng dạy trong
trƣờng Đại học 13 PrereqistSubjects Mụn học tiờn
quyết
Môn học bắt buộc phải học qua để học môn học đƣợc xét.
14 SubjectCurriculums Môn học
chƣơng trỡnh
Các môn học trong một chƣơng trỡnh đào tạo.
15 Semesters Học kỳ Khoảng thời gian đƣợc ấn định
trong một năm học
16 Priorities Ƣu tiên
17 Reports Bỏo cỏo
18 SubjectGroups Nhúm mụn học Bao gồm một số mơn học có những đặc tính chung
19 Courses Khúa học Số thứ tự của cỏc lớp cựng vào trƣờng một năm
20 KnowledgeGroups Nhúm kiến
thức
21 SubjectClasses Mụn học - lớp Các môn học tƣơng ứng với từng lớp
22 ClassLectureTheatres Lớp - Giảng đƣờng
Lớp ứng với giảng đƣờng cố định
23 DegreeCourses Hệ đào tạo – khóa học
Hệ đào tạo tƣơng ứng với khóa học cố định
24 ClassCurriculums Lớp - CTĐT Chƣơng trỡnh đào tạo của mỗi lớp học cụ thể
25 TeacherSubjects Thầy – Mụn học
Thầy dạy môn học tƣơng ứng
26 Training bureau staffs Nhõn viờn phũng đào tạo Ngƣời phụ trách phần quản lý giảng dạy và học tập.
27 Training bureaus Phũng đào
tạo(PĐT)
Phụ trách các vấn đề liên quan đến học tập và giảng dạy.
Thử nghiệm các hoạt động sử dụng lại theo hướng tiếp cận miền ứng dụng administrations chớnh quản trị(HCTH) hoạt động hành chính trong trƣờng hay khoa 29 Departments Bộ mụn c. Mụ hỡnh húa kiến trỳc - Mụ hỡnh kiến trỳc
Do đặc thự của miền, các cơ sở đào tạo của mỗi trƣờng Đại học ở cỏch xa nhau, mỗi cơ sở đào tạo cú số lƣợng sinh viờn lớn. Ngoài ra, những ngƣời dựng hệ thống rất đa dạng (sinh viờn, phụ huynh, cỏc cỏn bộ quản lý, cỏc giỏo viờn, cỏc cỏ nhõn và tổ chức tài trợ hoặc hợp tỏc, khỏch) với số lƣợng ngƣời dựng lớn (lên đến hàng nghỡn ngƣời). Vỡ vậy, nhu cầu lƣu trữ dữ liệu lớn và nhu cầu chia xẻ tài nguyờn giữa cỏc ứng dụng trong miền là tất yếu. Mụ hỡnh kiến trỳc ba tầng (đƣợc minh họa trong hỡnh dƣới đây) là thích hợp với miền và cũng đáp ứng mục tiờu sử dụng lại trong miền.
Hỡnh 3-4: Mụ hỡnh kiến trỳc ba tầng
Kiến trỳc 3 tầng là kiến trỳc client/server, gồm cú tầng giao diện ngƣời dựng là tầng trờn nhất, tầng giữa cung cấp cỏc dịch vụ quản lý tiến trỡnh đƣợc chia xẻ giữa cỏc ứng dụng, tầng dƣới cựng cung cấp cỏc chức năng quản lý cơ sở dữ liệu, đƣợc thiết kế chuyờn biệt cho dữ liệu và cỏc dịch vụ tệp. Liờn kết giữa cỏc tầng là động, phụ thuộc vào yờu cầu về dữ liệu và dịch vụ của ngƣời dựng.
Trong mụ hỡnh kiến trỳc này, mỗi tầng cú thể đƣợc xõy dựng trờn một nền độc lập và đƣợc phỏt triển bằng cỏc ngụn ngữ khỏc nhau (vớ dụ, tầng trờn cựng cú thể đƣợc viết bằng HTML, applets; tầng giữa cú thể viết bằng C++, Java; tầng cuối đƣợc viết bằng SQL) giỳp cho sử dụng lại dễ dàng hơn.
Thử nghiệm các hoạt động sử dụng lại theo hướng tiếp cận miền ứng dụng
Mụ hỡnh kiến trỳc miền Giỏo dục – Đào tạo Đại học đƣợc mụ tả trong hỡnh 3-5 sau đây:
- Tầng dữ liệu (Data) có hệ quản trị cơ sở dữ liệu có khả năng lƣu khối lƣợng dữ liệu lớn.
- Tầng giữa, tầng phần mềm sử dụng lại (Reusable Software), chứa các mô đun phần mềm, các gói, các thành phần dùng chung, gọi chung là thƣ viện dùng chung cho miền.
- Tầng trờn cựng, tầng ứng dụng (Application), chứa cỏc phần mềm web hoặc các phần mềm đƣợc viết bằng các ngôn ngữ khác giao tiếp trực tiếp với ngƣời dùng.
3.3.3. Phõn loại tài sản
Ta cú thể phõn loại cỏc tài sản theo nhiều cấp khác nhau nhƣ đƣợc chỉ ra trong hỡnh 3-6.
Ta cú thể phõn loại theo một trong số cỏc tiờu chớ này. Tuy nhiên để việc tỡm kiếm tài sản nhanh và chớnh xỏc thỡ ta nờn kết hợp cỏc tiờu chớ này và phõn loại cỏc tài sản theo phõn cấp cỏc tiờu chớ khỏc nhau.
ỨNG DỤNG
- Ứng dụng Web - Chƣơng trỡnh quản trị
PHẦN MỀM SỬ DỤNG LẠI
- Mô đun kết nối và xử lý dữ liệu - Mô đun định nghĩa cỏc lớp chung
của miền
- Mô đun giao diện mẫu
DỮ LIỆU
- Lƣợc đồ dữ liệu - Dữ liệu
Thử nghiệm các hoạt động sử dụng lại theo hướng tiếp cận miền ứng dụng
Hệ thống phần mềm
Miền 1 Miền 2 Miền n
Ứng dụng 1 Ứng dụng 2 Ứng dụng m … … Mụ hỡnh thỏc nƣớc Mụ hỡnh làm bản mẫu Mụ hỡnh xoắn ốc Tiến trỡnh phỏt triển hƣớng cấu trúc Tiến trỡnh phỏt triển hƣớng đối tƣợng Tiến trỡnh phỏt triển hƣớng thành phần Giai đoạn phân tích yêu cầu Giai đoạn thiết kế hệ thống Giai đoạn triển khai Giai đoạn kiểm thử Biểu đồ tƣơng tác Biểu đồ lớp thiết kế Mụ tả cỏc lớp thiết kế … Miền Ứng dụng Tiến trỡnh phỏt triển Mụ hỡnh phỏt triển Giai đoạn phát triển Tài sản Mụ hỡnh Văn bản Loại hỡnh định dạng Phiờn bản 1.2 Phiờn bản 2.2 Phiờn bản
Thử nghiệm các hoạt động sử dụng lại theo hướng tiếp cận miền ứng dụng
3.3.4. Thiết kế và thử nghiệm thƣ viện
Thƣ viện tài sản sử dụng lại (Reusable Asset Library - RA L) đƣợc xõy dựng theo hƣớng tiếp cận miền ứng dụng.
Mục tiờu chớnh của hệ thống là hỗ trợ lƣu trữ và tỡm kiếm hiệu quả cỏc tài sản sử dụng lại.
Theo cỏch tiếp cận miền ứng dụng, cỏc tài sản sử dụng lại gồm cú cỏc mụ hỡnh miền và cỏc chế tác thu đƣợc sau quỏ trỡnh xõy dựng cỏc hệ thống trƣớc đó. Các tài sản này tồn tại dƣới nhiều dạng khác nhau (văn bản, đồ họa, phim ảnh). Hệ thống RAL đƣợc xõy dựng để lƣu trữ và hỗ trợ tỡm kiếm cỏc tài sản đó. Trƣớc khi lƣu trữ, cỏc tài sản sẽ đƣợc phõn loại theo từng loại tài sản trong từ điển tài sản. Để tỡm kiếm hiệu quả, cỏc tài sản cần đƣợc mụ tả chi tiết theo cỏc thuộc tớnh của tài sản, số lƣợng cỏc thuộc tớnh của mỗi tài sản là khụng cố định. Khi lƣu trữ một tài sản, ngƣời sử dụng cú thể tự chọn cỏc thuộc tớnh cần mụ tả về tài sản mới với số lƣợng khụng hạn chế hoặc chọn một trong cỏc mẫu đó cú sẵn trong hệ thống. Sau khi đó chỉ ra cỏc thuộc tớnh của tài sản, ngƣời sử dụng cần mụ tả chi tiết cỏc thuộc tính đó. Kết quả tỡm kiếm cỏc tài sản phụ thuộc rất lớn vào việc mụ tả những thuộc tớnh này.
Một tài sản của một miền ứng dụng cú thể đƣợc sử dụng lại nhiều lần mỗi khi xõy dựng một hệ thống mới trong miền. Cú một số loại tài sản (nhƣ mẫu thiết kế