TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
Lý do chọn đề tài
Sau khi khảo sát tình hình ứng dụng Công nghệ thông tin tại các trường Đại học và Cao đẳng, rõ ràng có nhu cầu cần thiết về một phần mềm hỗ trợ xây dựng chương trình đào tạo Phần mềm này cần cung cấp một khung chương trình đào tạo khoa học, logic và linh hoạt, cho phép người dùng sử dụng kết quả đầu ra ngay lập tức hoặc dễ dàng điều chỉnh theo nhu cầu cá nhân Sự gợi ý thực tế từ Giáo viên hướng dẫn – Thạc sĩ Trần Thị Kim Oanh đã góp phần quan trọng trong việc hình thành ý tưởng và bắt đầu xây dựng phần mềm này.
“Phần mềm hỗ trợ xây dựng khung chương trình đào tạo”.
Mục đích của đề tài
Chúng tôi cung cấp phần mềm hỗ trợ các trường Đại học và Cao đẳng trong việc xây dựng khung chương trình đào tạo cho các ngành học, đáp ứng nhu cầu của các cơ sở giáo dục.
Yêu cầu của đề tài
Xây dựng thành công “Phần mềm hỗ trợ xây dựng khung chương trình đào tạo” với mức độ có thể đƣa vào ứng dụng đƣợc trong thực tế.
Cách tiếp cận đề tài
Kết hợp khảo sát thực tế tại Phòng Đào tạo và Trợ lý đào tạo hệ chính quy của Khoa Công nghệ thông tin, cùng với sự hướng dẫn và chỉ đạo từ giáo viên, chúng tôi đã thu thập tài liệu từ sách báo, internet và một số phần mềm thương mại tại Việt Nam.
Quy chế số 43 của Bộ Giáo dục và Đào tạo về Đào tạo Đại học và Cao đẳng hệ chính quy theo học chế tín chỉ là tài liệu quan trọng nhất Bài viết cũng nghiên cứu và phân tích khung mẫu cùng số liệu của chương trình đào tạo Đại học hệ chính quy theo học chế tín chỉ khóa 50.
Phạm vi nghiên cứu và ứng dụng
Đề tài được nghiên cứu và ứng dụng trong các trường Đại học, Cao đẳng đào tạo tạo hệ chính quy theo hệ thống tín chỉ.
Công cụ sử dụng
Công cụ lập trình: Ngôn ngữ lập trình C#.NET, thuộc bộ Microsoft Visual Studio 2005, ấn bản Professional, phiên bản 8.0.50127.42
Ngôn ngữ lập trình C#, là ngôn ngữ đơn giản, hiện đại, hướng đối tượng, mạnh mẽ, ít từ khóa, modul hóa và phổ biến
Microsoft SQL Server 2000, ấn bản Personal, phiên bản 8.0, là một hệ quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ mạnh mẽ, sử dụng ngôn ngữ Transact-SQL để trao đổi dữ liệu giữa máy khách và máy chủ Hệ thống này được tối ưu hóa để xử lý môi trường dữ liệu lớn lên đến Tera-Byte và có khả năng phục vụ đồng thời hàng ngàn server.
Mặc dù C#.NET 2005 và SQL Server 2000 là những phiên bản cũ trong dòng sản phẩm của Microsoft, chúng vẫn đủ khả năng để phát triển phần mềm hiệu quả.
Công cụ viết help: Microsoft FrontPage 2003, đóng gói thành Ebook định dạng chm bằng Portable Pocket CHM Pro5.9
Ngoài ra còn sử dụng một số công cụ bổ trợ khác.
KHẢO SÁT THỰC TRẠNG
Mô hình Chương trình đào tạo Đại học và Cao đẳng
2.1.1 Các khái niệm cơ bản
Theo lý thuyết, đào tạo đại học và cao đẳng được chia thành hai cấp độ: ngành và chuyên ngành Chuyên ngành là phần sâu hơn của ngành, nhằm cung cấp kiến thức chuyên sâu cho sinh viên Mỗi ngành sẽ có những quy định cụ thể để đảm bảo chất lượng đào tạo.
“Khung chương trình đào tạo” tương ứng
Hai yếu tố sau nằm trong mô tả chính của khái niệm “Khung chương trình đào tạo”:
Khung chương trình đào tạo quy định rằng nội dung học tập phải được phân loại thành hai khối kiến thức chính: kiến thức giáo dục đại cương và kiến thức giáo dục chuyên nghiệp.
Khung chương trình đào tạo được quy định chặt chẽ với danh sách các môn học, trong đó mỗi môn học được mô tả rõ ràng về nội dung, đối tượng, mục đích, thời lượng giảng dạy và phân bổ thời gian cho sinh viên Việc giảng dạy trên lớp được tổ chức theo các nhóm đơn vị học trình gọi là "Học phần", giúp phân rã mỗi môn học thành nhiều học phần cụ thể.
2.1.2 Mô hình Chương trình đào tạo
Mô hình nội dung của chương trình đào tạo bao gồm hai yếu tố chính: khung chương trình đào tạo cơ sở và khung chương trình đào tạo chi tiết Khung chương trình đào tạo chi tiết được các trường đại học xây dựng dựa trên khung chương trình đào tạo cơ sở do Bộ Giáo dục và Đào tạo ban hành.
Khung chương trình đào tạo cơ sở là danh sách các môn học khung được thiết kế cho một ngành đào tạo cụ thể trong nhà trường Do mỗi trường có thể đào tạo nhiều ngành và hệ, các môn học khung được phân loại thành: Cơ bản - chung cho nhiều hệ đào tạo, Đại cương - chung cho nhiều ngành, Cơ sở ngành - chung cho nhiều chuyên ngành, và Chuyên ngành.
Khung chương trình đào tạo chi tiết là phiên bản phân rã của khung chương trình cơ sở, được tổ chức theo các học phần cụ thể và phân bổ cho từng học kỳ của sinh viên theo Khoa và Ngành Các học phần này được phân loại thành Cơ bản, Đại cương, Cơ sở Ngành và Chuyên ngành, kế thừa từ các môn học khung đã được quy định.
Hình 2.2 mô tả quan hệ giữa khung chương trình đào tạo cơ sở và khung chương trình đào tạo chi tiết
Phân hệ - ngành – chuyên ngành dào tạo Khung chương trình đào tạo
Hình 2.1 Mô hình khung chương trình đào tạo
Các trường thực hiện xây dựng khung chương trình đào tạo chi tiết, điều chỉnh phù hợp với đặc thù của từng trường, nhưng vẫn đảm bảo tuân thủ khung chương trình cơ sở của Bộ Giáo dục và Đào tạo.
Quy trình xây dựng khung chương trình đào tạo chi tiết
Theo khảo sát tại Phòng Đào tạo của Trường Đại học Vinh, quy trình xây dựng khung chương trình đào tạo chi tiết tại Khoa Công nghệ Thông tin được thực hiện theo các bước cụ thể nhằm đảm bảo chất lượng và tính khả thi của chương trình.
Khung chương trình đào tạo cơ sở do Bộ Giáo dục và Đào tạo ban hành cho các trường, theo từng ngành đào tạo Nhà trường sẽ chuyển khung chương trình này cho Phòng Đào tạo, nơi sẽ điều chỉnh cho phù hợp với đặc thù của trường Sau đó, Phòng Đào tạo gửi xuống các khoa chuyên ngành, để các khoa xây dựng khung chương trình đào tạo chi tiết cho từng ngành Khung chương trình chi tiết do các khoa xây dựng sẽ được Hội đồng thông qua.
Hình 2.2 Mô hình khung chương trình đào tạo
Phân hệ - ngành – chuyên ngành dào tạo Khung chương trình đào tạo cơ sở
Khung chương trình đào tạo chi tiết phải đảm bảo tính logic, khoa học và hợp lý để được Phòng Đào tạo chấp nhận và sử dụng.
Quy trình xây dựng khung chương trình đào tạo chi tiết được thể hiện trong sơ đồ 2.3 dưới đây:
Phần mềm được thiết kế để hỗ trợ xây dựng khung chương trình đào tạo chi tiết cho các khoa chuyên ngành Khi đề cập đến khung chương trình đào tạo, chúng ta hiểu rằng đang nói đến khung chương trình chi tiết được phát triển tại các khoa này.
Khung chương trình đào tạo chi tiết, chƣa nghiệm thu
Bộ Giáo dục và Đào tạo
Trường Đại học, Cao đẳng
Khung chương trình đào tạo cơ sở
Khung chương trình đào tạo cơ sở
Khung chương trình đào tạo cơ sở đã có điều chỉnh
Khung chương trình đào tạo chi tiết, đã nghiệm thu
Sơ đồ 2.3 Quy trình xây dựng khung chương trình đào tạo chi tiết
2.2.2 Quy trình cụ thể tại các khoa chuyên ngành
Trước khi đi vào phân tích cụ thể, ta tìm hiểu các khái niệm sau:
1 Học phần: là đơn vị cấu thành chương trình giáo dục, có khối lượng kiến thức tương đối trọn vẹn, thuận tiện cho sinh viên tích lũy trong quá trình học tập, nội dung đƣợc bố trí giảng dạy trọn vẹn trong một học kỳ
2 Học phần bắt buộc: là học phần chứa đựng những nội dung kiến thức chính yếu của mỗi chương trình giáo dục và sinh viên phải tích lũy
3 Học phần bắt buộc theo lựa chọn chuyên ngành hoặc huớng chuyên môn: là các học phần thuộc chương trình giáo dục chứa đựng những nội dung chính yếu của ngành và chuyên ngành đào tạo, hướng chuyên môn mà tất cả sinh viên sau khi lựa chọn hoặc khi vào chuyên ngành đào tạo tương ứng đều bắt buộc phải hoàn tất, đạt yêu cầu để đƣợc xét tốt nghiệp
4 Học phần tự chọn và nhóm học phần tự chọn: Học phần tự chọn là học phần chứa đựng những nội dung kiến thức cần thiết và sinh viên đƣợc tự chọn nhằm đa dạng hóa hướng chuyên môn, tạo sự mềm dẻo trong chương trình giáo dục Các học phần tự chọn có thể đƣợc xếp theo từng nhóm, sinh viên phải hoàn tất đạt yêu cầu một số môn nhất định trong từng nhóm nhằm tích lũy đủ số tín chỉ tối thiểu quy định cho nhóm học phần tự chọn tương ứng
5 Học phần tương đương: một hay nhiều học phần được gọi là tương đương với học phần A của chương trình giáo dục khi chúng có nội dung và thời lượng đáp ứng đƣợc yêu cầu cơ bản nhất của học phần A đó
6 Học phần thay thế: được sử dụng khi một học phần thuộc chương trình giáo dục thay đổi hoặc điều chỉnh, không còn tổ chức giảng dạy và đƣợc thay thế bằng học phần khác đang còn tổ chức giảng dạy hoặc học phần mới
7 Học phần tiên quyết: một học phần là tiên quyết đối với học phần A là môn học mà sinh viên phải theo học và thi đạt mới đƣợc theo học học phần A
8 Học phần song hành: Học phần A là học phần song hành của học phần B, khi điều kiện bắt buộc để đăng ký học học phần B là sinh viên đƣợc đăng ký học phần A Sinh viên đƣợc phép đăng ký học môn B vào cùng học kỳ đƣợc đăng ký học môn A hoặc vào các học kỳ tiếp sau
9 Các học phần chung (Giáo dục Quốc phòng, Giáo dục Thể chất, L luận chính trị …): là các học phần đƣợc giảng dạy và học tập theo quy định của Bộ GD&ĐT
10 Tín chỉ: là đơn vị xác định thời gian, khối lƣợng học tập của sinh viên và khối lƣợng giảng dạy của giảng viên
Một tín chỉ được quy định bao gồm 15 tiết học lý thuyết, thảo luận hoặc hội thảo chuyên đề, 30-45 tiết bài tập, thực hành, thí nghiệm hoặc thảo luận, 45-90 giờ thực tập tại cơ sở, và 45-60 giờ để hoàn thành tiểu luận, bài tập lớn hoặc đồ án, khóa luận tốt nghiệp.
Theo khảo sát tại Khoa Công nghệ Thông tin - Trường Đại học Vinh, hiện nay việc xây dựng khung chương trình đào tạo chi tiết tại các khoa vẫn đang được thực hiện thủ công.
Dựa trên khung chương trình đào tạo từ Phòng Đào tạo - Trường Đại học Vinh, khoa sẽ tiến hành phân tích và nghiên cứu để xây dựng danh mục học phần cụ thể cho từng ngành học của mình.
Thông tin đầu vào
Qua khảo sát tại Phòng Đào tạo, Khoa Công nghệ thông tin, chúng tôi đã xem xét và phân tích “KHUNG CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY THEO HỌC CHẾ TÍN CHỈ” được ban hành theo Quyết định số 1777/ĐT ngày 14/8/2009 của Hiệu trưởng trường ĐH Vinh, áp dụng cho khóa học hiện tại.
50, do Phòng Đào tạo – Đại học Vinh công bố trên Website của Trường Đại học Vinh http://vinhuni.edu.vn, cho:
Thông tin đầu vào bao gồm danh mục học phần theo từng ngành hoặc chuyên ngành, được phân chia rõ ràng theo khóa học, khoa và hệ đào tạo Mỗi học phần được xác định với các thông tin quan trọng như loại học phần, số tín chỉ, tỷ lệ lý thuyết/thảo luận, bài tập thực hành/tự học, khối kiến thức, khoa chuyên ngành, và các học phần tiên quyết (nếu có), cùng với số học kỳ thực học theo khung chương trình đã được quy định.
Thông tin đầu ra
Thông tin đầu ra là khung chương trình trong đó các học phần đã được sắp xếp và phân bổ vào các học kỳ.
Bài toán “Sắp xếp tôpô”
Một công việc thường bao gồm nhiều nhiệm vụ nhỏ, trong đó có những nhiệm vụ có thể thực hiện linh hoạt, nhưng cũng có những nhiệm vụ chỉ có thể hoàn thành khi các nhiệm vụ khác đã được thực hiện xong.
Để đạt được một cấp độ nhất định trong quá trình học tập, sinh viên ngành Tin học cần hoàn thành các môn học bắt buộc theo chương trình quy định.
Số hiệc học phần Tên học phần Học phần cần học trước
M1 Nhập môn tin học Không
M3 Cấu trúc dữ liệu và giải thuật
M7 Đồ họa trên máy tính M3, M4, M9
M8 Số học trên máy tính M4
M12 Phân tích và thiết kế hệ thống
Để tối ưu hóa quá trình học tập, cần sắp xếp các học phần theo một thứ tự hợp lý Việc này đảm bảo rằng khi học một học phần nào đó, sinh viên đã nắm vững những kiến thức cần thiết từ các học phần trước đó.
2.5.2 Tập có thứ tự bộ phận và sắp xếp tôpô
Tập S được gọi là có thứ tự bộ phận nếu trên S tồn tại quan hệ < (đọc là “đứng trước”) và thỏa mãn các tính chất: (a) Nếu x
