CHƢƠNG 3 : DỰ ÁN ỨNG DỤNG NGHIỆP VỤ NHẬP ĐIỂM
3.3 Thuyết minh giải pháp kỹ thuật công nghệ đề xuất
Các hoạt động quản lý đào tạo của một trường đại học bao gồm hai mảng chính sau đây:
+ Quản lý điều hành giảng dạy. + Quản lý sinh viên.
Quản lý điều hành giảng dạy gồm:
- Quản lý các khoá học (năm học bắt đầu và kết thúc), các bậc học (đào tạo đại học, đào tạo sau đại học), các chương trình đào tạo (chương trình đào tạo chuẩn, chương trình đào tạo chất lượng cao, chương trình đào tạo đạt chuẩn quốc tế...), các hệ học (hệ chính quy, hệ vừa làm vừa học...).
- Quản lý các đơn vị đào tạo (các đơn vị thành viên trong ĐHQGHN, các khoa, các bộ môn, các trung tâm đào tạo).
- Quản lý các ngành, các chuyên ngành, các môn học do đơn vị đào tạo phụ trách.
- Quản lý giảng viên.
- Quản lý các giảng đường, phịng thí nghiệm phục vụ đào tạo.
- Quản lý các lớp khóa học là tập hợp các sinh viên cùng khoá chia theo ngành học để quản lý hành chính và sinh hoạt đồn thể.
- Khai báo chương trình đào tạo cho từng khố tương ứng với các bậc học, ngành, chuyên ngành học, chương trình đào tạo (chỉ định các môn học tương ứng sẽ được giảng dạy)
- Phân công giảng dạy, tạo các lớp môn học để sinh viên đăng ký học. - Sinh viên đăng ký tham gia các lớp môn học.
- Lập thời khố biểu, thơng báo lịch giảng dạy. - Lập lịch thi.
- Phân công cán bộ coi thi.
- Theo dõi nộp đề thi, theo dõi giao bài thi chấm điểm và nộp điểm.
- Thống kê giảng dạy và coi thi phục vụ thanh toán giảng dạy và xét thi đua khen thưởng của đơn vị.
- Quản lý điểm.
Quản lý sinh viên gồm:
- Tiếp nhận sinh viên nhập học, chia sinh viên theo lớp khóa học.
- Khai báo, cập nhật thông tin sinh viên (mã sinh viên, họ tên, ngày sinh, giới tính, dân tộc, tơn giáo….
- Lập các danh sách (lọc, tìm kiếm) theo các tiêu chuẩn nhất định phục vụ các yêu cầu quản lý (danh sách sinh viên là người dân tộc thiểu số, danh sách sinh viên hưởng chế độ chính sách …).
- Thu học phí của sinh viên.
- Cấp học bổng, trợ cấp xã hội cho sinh viên. - Quản lý khen thưởng, kỷ luật sinh viên.
Trong dự án này, sản phẩm là phần mềm nhập điểm bằng mã vạch hai chiều đây là một sản phẩm công nghệ và cơ sở dữ liệu chủ yếu là các dữ liệu ban đầu của phần mềm quản lý đào tạo. Phần mềm này sử dụng các trang thiết bị và cơ sở vật chất sẵn có chung với các hệ thống khác. Phần mềm bao gồm hai nội dung chính, như sau:
Hỗ trợ cho giảng viên lập bảng điểm có mã vạch hai chiều DPF417:
Đầu vào: File dữ liệu là bảng điểm môn học gồm mã sinh viên, điểm thành phần.
Đầu ra: Bảng điểm hoặc file dữ liệu có mã vạch hai chiều PDF417 mã hóa thơng tin đầu vào.
Hỗ trợ nhân viên phòng đào tạo nhập điểm:
Đầu vào : Bảng điểm có mã vạch hai chiều PDF417 mã hóa thơng tin điểm. Đầu ra: Bảng điểm hoặc file gồm mã sinh viên và điểm môn học tương ứng.
3.3.1 Mơ hình tổng quan hệ thống
Phần mềm nhập điểm được triển khai tập trung trên 1 máy chủ tại các đơn vị đào tạo, cho phép người sử dụng tại các đơn vị có thể truy cập được phần mềm thơng qua mạng Internet.
Người dùng tại các Trường có thể được phân quyền sử dụng một số chức năng hoặc tồn bộ các chức năng của chương trình phần mềm.
Đối với mỗi người sử dụng được cấp một tên đăng nhập và mật khẩu để truy cập vào khai thác thông tin phần mềm và được khai thác những thông tin mà người quản trị chương trình cho phép.
3.3.2 Yêu cầu đối với nền tảng phần mềm
Các thành phần cần xây dựng trên một nền tảng kỹ thuật đồng bộ, thống nhất có khả năng tuỳ biến và mở rộng cao. Phần mềm ứng dụng nhập điểm bằng mã vạch hai chiều được xây dựng trên một nền tảng kỹ thuật phần mềm với các nguyên tắc: Dùng chung hạ tầng CNTT với hệ thống phần mềm quản lý đào tạo V2.0, các thành phần của hệ thống sử dụng chung nền tảng công nghệ thống nhất, sẵn sàng phát triển bổ sung hoặc tích hợp với các ứng dụng khác trong tương lai.
3.3.3 Yêu cầu chức năng đối với phần mềm
Các chức năng phần mềm phải đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật sau:
TT Tên chức năng
Cá nhân hóa và tùy
1 biến 2 Đăng nhập một lần và phân quyền Quản trị hệ thống 3 phần mềm
TT Tên chức năng
4 Quản lý khai báo
danh mục hệ thống
5 Chức năng cập nhật
TT Tên chức năng Chức năng t ng 6 h p điểm 7 Chức năng Import điểm Chức năng In bảng 8 điểm
TT Tên chức năng
9 Quản trị người sử
dụng
10 Thu thập và xuất
bản thông tin
11 Sao lưu và phục hồi
dữ liệu 12 Nhật ký theo dõi An tồn, bảo mật 13 thơng tin 3.3.3.1 Khả năng liên kết
Hệ thống có khả năng liên kết với các thiết bị ngoại vi như: Máy in, máy đọc mã vạch để thực hiện nhập điểm và in bảng điểm.
3.3.3.3 Yêu cầu về mỹ thuật, kỹ thuật cần đạt đƣợc của các giao diện
Hệ thống phần mềm cần được thiết kế đạt yêu cầu thẩm mỹ, thân thiện và dễ sử dụng, thể hiện được sắc thái riêng của Đại học Quốc gia Hà Nội và thể hiện được tính hiện đại, tiện ích phù hợp với hoạt động của các đơn vị thành viên.
Giao diện cần đặc biệt thân thiện với người sử dụng vì người sử dụng là đa số những người khơng chun về cơng nghệ thơng tin do đó giao diện cần có trợ giúp trực tuyến ít nhất là trong các giao diện khai thác thông tin.
- Giao diện được trình bày khoa học, hợp lý và đảm bảo hài hịa, tn thủ các chuẩn về truy cập thơng tin.
- Tương thích với các Hệ điều hành Windows XP, Windows 7. Bộ vi xử lý Intel Pentium III hoặc cao hơn, tốc độ bộ xử lý: 1.0 GHz (hoặc bộ vi xử lý tương đương).
Hệ thống phần mềm được thiết kế sử dụng ngôn ngữ Việt Nam. Hỗ trợ chuẩn ngơn ngữ Unicode. Người sử dụng có thể sử dụng các bộ gõ tiếng Việt như Vietkey hoặc UniKey để soạn thảo các nội dung mà không gặp trở ngại về vấn đề chuẩn ngôn ngữ.
3.3.3.4 Các yêu cầu cần đáp ứng về thời gian xử lý, độ phức tạp xử lý của cácchức năng phần mềm chức năng phần mềm
Thời gian xử lý cần đảm bảo ở tốc độ cao. Khi chương trình có độ trễ nhất định cho tác vụ, hệ thống cần có cơng cụ hiển thị lời thơng báo hoặc biểu tượng hiển thị cho người dụng nhận biết được rằng hệ thống vẫn đang hoạt động.
Độ phức tạp xử lý của các chức năng phần mềm cần đảm bảo các chức năng thỏa mãn yêu cầu nghiệp vụ của người dùng hệ thống và đảm bảo tính logic về nghiệp vụ giữa các chức năng.
3.3.3.5 Các yêu cầu về phân quyền
- Việc truy cập hệ thống phải được phân quyền đến từng bộ phận, cá nhân sử dụng để bảo vệ các lớp thông tin khác nhau. Các máy chủ phải được cài đặt, cấu hình để hệ thống có thể lưu vết mọi xâm nhập;
- Hệ thống người dùng của các đơn vị được tổ chức thành các nhóm, có vai trị, mức độ truy cập khác nhau. Bên cạnh vai trò chung của nhóm, người dùng thuộc nhóm sẽ được phân các quyền cụ thể hơn liên quan đến quyền thao tác truy cập trên các tài ngun hệ thống thơng tin của riêng mình. Nhật ký hệ thống lưu lại tồn bộ các thao tác hoạt động của người dùng với các thông tin chi tiết giúp cho việc dễ dàng theo dõi, kiểm soát, truy cứu… khi cần.
3.3.4 Các yêu cầu phi chức năng kháca) Bảo mật a) Bảo mật
Hệ thống bảo mật phải được thực thi nhiều lớp để đảm bảo an toàn dữ liệu được lưu trữ tránh những can thiệp từ bên ngồi và khơng có thẩm quyền. Bảo mật có nhiều mức độ bảo mật khác nhau: bảo mật mức mạng, mức ứng dụng, mức giao thức và mức vật lý như quy định sử dụng hệ thống.
b) Khả dụng, sẵn sàng
Hệ thống phải được duy trì và sẵn sàng đáp ứng các yêu cầu của Người sử dụng, khai thác hệ thống với khả năng đáp ứng 24/24 giờ. Hệ thống phải đảm bảo phục vụ ngay cả khi mất điện nguồn hay có một số trục trặc trong hệ thống như hỏng hóc một số máy chủ, ổ đĩa… Tính khả dụng và sẵn sàng cao cũng có nhiều mức: Sẵn sàng ngay trong cả số lượng truy cập lớn, sẵn sàng khi một số thành phần hệ thống bị hỏng, sẵn sàng khi hệ thống bị sự cố hay sẵn sàng khi đường truyền hỏng. Các mức khả dùng này sẽ được xây dựng giải pháp xử lý trong nội dung thiết kế sơ bộ cũng như trong các tài liệu tiếp theo của dự án.
c) Khả năng chịu lỗi cú pháp lập trình và lỗi dữ liệu
- Về lỗi cú pháp và lỗi lập trình: lỗi xảy ra tại module, chức năng nào không làm ảnh hưởng đến hệ thống cũng như các module chức năng khác.
- Về lỗi dữ liệu:
+ Hệ thống phải có khả năng kiểm sốt dữ liệu đầu vào, đảm bảo dữ liệu phải tuân thủ quy định về cấu trúc, nội dung CSDL trước khi tích hợp vào hệ thống.
+ Các module chức năng cần phải có khả năng phát hiện và thơng báo kịp thời các lỗi logic dữ liệu tới quản trị hệ thống và người sử dụng.
+ Các lỗi logic dữ liệu không ảnh hưởng đến các module chức năng phần mềm.
d) An toàn dữ liệu
Tuyệt đối an tồn về mặt dữ liệu. Phải có các phương án dự phịng trường hợp xấu nhất như xảy ra hỏa hoạn, động đất phá hủy nơi đặt Hệ thống hay các tình huống xấu khác. Trong trường hợp này, dữ liệu vẫn phải đảm bảo có thể phục hồi nguyên vẹn.
3.3.5 Yêu cầu đối với dữ liệu
Hệ quản trị CSDL : MySQL, Oracle DBMS 10G trở lên
Yêu cầu về bảo mật, mã hóa dữ liệu
Các tiêu chuẩn về bảo mật và toàn vẹn dữ liệu cần đáp ứng các yêu cầu: - Bảo mật chia làm nhiều mức: mức mạng, mức ứng dụng, mức cơ sở dữ liệu. - Mã hóa các dữ liệu có yêu cầu bảo mật cao.
Đối với việc khắc phục rủi ro phát sinh cần đáp ứng các yêu cầu:
- Tính sẵn sàng cao của hệ thống hạ tầng Clustering server (thiết bị phần cứng). - Tính sẵn sàng khơi phục lại trạng thái trước đó (Restore Database).
- Ln ln đề phịng rủi ro: tự động sao lưu dữ liệu theo định kỳ.
Mật khẩu người sử dụng khi lưu trữ phải được mã hóa. Nghiêm cấm trao đổi mật khẩu người sử dụng dưới dạng văn bản khơng mã hóa (clear text) trong mọi trường hợp, ngoại trừ mật khẩu sử dụng một lần. Việc in, gửi mật khẩu cho người dùng phải được bảo mật.
Hình thức lƣu trữ dữ liệu
Hệ thống thơng tin đã xác định cơ sở dữ liệu thơng tin địa lý có hai thành phần: cơ sở dữ liệu địa lý và cơ sở dữ liệu thuộc tính. Về lý thuyết có thể tổ chức quản lý cả hai loại dữ liệu có cùng một cơ sở dữ liệu và do cùng một hệ quản trị dữ liệu. Lúc này các dữ liệu thông tin được coi như các lớp riêng biệt gắn liền với các đối tượng địa lý. Trong thực tế vấn đề trở nên phức tạp khi số lượng dữ liệu quá lớn, khi đó vấn đề tìm thơng tin và truy cập thông tin sẽ là một gánh nặng cho hệ thống. Vì vậy người ta tổ chức quản lý các dữ liệu này trong hai cơ sở dữ liệu riêng biệt với hai hệ quản trị riêng biệt để phân tải cho hệ thống.
Cơ sở dữ liệu thuộc tính được lưu trữ tương tự như các loại cơ sở dữ liệu thô khác: thông tin về khu công nghiệp, cụm công nghiệp v..v.. các dữ liệu được lưu trữ dưới dạng các cột gọi là trường (field) và các hàng gọi là bản tin (record). Có các trường được xác định các mối quan hệ với nhau sử dụng cho mục đích quản lý, truy vấn và cập nhật dữ liệu. Dạng tổ chức cơ sở dữ liệu như vậy được gọi là cơ sở dữ liệu quan hệ. Hiện nay hệ quản trị cơ sở dữ liệu thường gặp đều ở dạng cơ sở dữ liệu quan hệ như các hệ quản trị cơ sở dữ liệu thương mại như DBase, INFOMI, SQLServer, ORACLE… hay các hệ quản trị cơ sở dữ liệu miễn phí như MySQL, PostgreSQL, MyDB…. Sự khác nhau giữa các hệ quản trị dữ liệu là dữ liệu (format) và ngơn ngữ hỏi đáp để tìm dữ liệu và cập nhật dữ liệu.
Hệ quản trị cơ sở dữ liệu thương mại đáp ứng tốt những yêu cầu đặt ra của bài tốn nhưng chi phí để triển khai rất lớn. Trong khi đó, hệ quản trị cơ sở dữ liệu mã nguồn mở ngồi yếu tố miễn phí cịn có nhiều lý do khác khiến các tổ chức nhà nước và tư nhân ngày càng ứng dụng nguồn mở một cách sâu rộng. Những lý do này bao gồm:
- Tính an tồn.
- Tính ổn định/đáng tin cậy.
- Đáp ứng tốt những yêu cầu đặt ra của hệ thống.
- Các chuẩn mở và việc không phải lệ thuộc nhà cung cấp. - Giảm phụ thuộc vào nhập khẩu.
- Phát triển năng lực của ngành công nghiệp phần mềm địa phương. - Vấn đề vi phạm bản quyền, quyền sở hữu trí tuệ, và tính tuân thủ WTO. - Nội địa hố.
3.3.6 Mơ hình tổ chức cơ sở dữ liệu
Như trong các phần trên đã trình bày CSDL của hệ thống phần mềm nhập điểm bằng mã vạch hai chiều bao gồm các dữ liệu thành phần sau:
- Dữ liệu từ điển các thông tin. - Dữ liệu tham số điểm.
- Dữ liệu các kỳ thi. - Dữ liệu lớp môn học. - Dữ liệu giảng viên. - Dữ liệu sinh viên. - Dữ liệu các đơn vị.
Bảng 1: Bảng tổng quát chức năng quản trị hệ thống
TT Tên chức năng
1 Nhóm các chức năng cơ bản cần có
1.1 Cá nhân hóa và tùy
biến
Đăng nhập một lần
1.2
và phân quyền
TT Tên chức năng 1.4 Quản lý cấu hình Chức năng tìm kiếm 1.5 thơng tin 1.6 Quản trị người sử dụng
1.7 Sao lưu và phục hồi
TT Tên chức năng 1.8 Nhật ký theo dõi An tồn, bảo mật 1.9 thơng tin phần mềm Hệ thống gồm 3 tác nhân chính: - Quản trị hệ thống: là tác nhân chuyên quản trị hệ thống phần mềm như: quản trị người dùng, sao lưu cơ sở dữ liệu…
- Cán bộ tích hợp, cập nhật DL: là các chuyên viên phụ trách điểm.
- Người sử dụng khai thác hệ thống: là các chuyên viên, giảng viên liên quan.
Hình 3.2: Các tác nhân tham gia hệ thống 3.4 Phân tích lựa chọn phƣơng án kỹ thuật và cơng
nghệ
3.4.1 Giải pháp Hệ điều hành cho máy chủ
Việc lựa chọn hệ điều hành mạng là một trong những yêu cầu quan trọng vì điều này quyết định các giải pháp phần mềm cơ sở dữ liệu và các trình ứng dụng kèm theo. Việc lựa chọn hệ điều hành mạng phải dựa trên các cơ sở như sau:
Tính năng kỹ thuật cao, phục vụ tốt cho mục đích sử dụng hiện tại và khả năng nâng cấp trong tương lai.
Phù hợp với trình độ nhân lực của đơn vị.
Các nhà phát triển phần mềm độc lập phát triển trên các ứng dụng đó. Đạt mức bảo mật cao theo các tiêu chuẩn an ninh trong khai thác mạng.