Báo cáo bài tập lớn phân tích thiết kế hệ thống

Trong bài tập lớn này nhóm em sẽ thực hiện phân tích và thiết kế “Hệ thống Đào tạo trực tuyến – Elearning” bằng phương pháp hướng đối tượng. Hệ thống này chúng em phát triển trên mã nguồn mở MOODLE Trong bài nếu có gì thiếu sót mong được ý kiến đánh giá của thầy.

KHOA AN TOÀN THÔNG TIN

LỜI NÓI ĐẦU

Với sự phát triển về nhiều mặt của thế giới và xã hội như: chủ trương, chính sách của Đảng và Nhà nước về giáo dục, cơ sở hạ tầng, mạng lưới viễn thông - Internet, các giải pháp E-Learning, nhu cầu được học tập mọi nơi, mọi lúc của nhiều thành phần: học sinh, sinh viên, người đã đi làm… yêu cầu phát triển các hệ thống đào tạo và học tập trực tuyến đã trở thành một nhu cầu tất yếucủa xã hội

Đây đồng thời còn là hình thức để có thể tiến hành thành công sự nghiệp

xã hội hóa giáo dục theo đúng nghĩa và sâu sắc nhất! Để chuyển từ hình thức đào tạo truyền thống sang hình thức đào tạo trực tuyến là cả một vấn đề lớn, đòihỏi phải có nhiều thời gian và kinh nghiệm để tổ chức và quản lý Để có thể áp dụng E-Learning một cách phổ biến, phát triển song song với cách đào tạo truyền thống đòi hỏi phải chuẩn bị một cơ sở vật chất, kỹ thuật và nhân lực đầy

đủ, hiện đại

Hiện nay, Bộ GD-ĐT Việt Nam cũng đã thể hiện nhiều động thái khuyến khích việc sử dụng công nghệ thông tin trong giảng dạy, đưa các kiến thức về E-Learning tới những cán bộ quản lý, nhà giáo, những người quan tâm đến giáo dục, học sinh – sinh viên trở thành chủ đề trong năm học 2008- 2009, chỉ thị số 47/2008/CT-BGDĐT, chỉ thị số 55/2008/CT- BGDĐT

Trong bài tập lớn này nhóm em sẽ thực hiện phân tích và thiết kế “Hệ thống Đào tạo trực tuyến – Elearning” bằng phương pháp hướng đối tượng

Hệ thống này chúng em phát triển trên mã nguồn mở MOODLE Trong bài nếu

có gì thiếu sót mong được ý kiến đánh giá của thầy

Kết cấu tiểu luận:

Nhận xét đánh giá của giảng viên

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

MỤC LỤC

PHẦN 1: GIỚI THIỆU HỆ THỐNG E-LEARNING 4

I Phát biểu bài toán 4

II Giải Pháp 5

2.1 Giới thiệu về E-Learning 5

2.2 Mục tiêu hệ thống E-Learning 5

III Mô hình miền nghiệp vụ 6

IV Yêu cầu chi tiết chức năng 7

4.1 Chức năng quản lý truy cập 7

4.2 Chức năng đăng ký học, khóa học trực tuyến 9

4.3 Chức năng quản lý môn học và bài giảng 9

4.4 Chức năng quản lý và thống kê tài khoản 9

4.5 Chức năng quản lý nội dung tin bài 10

4.6 Chức năng quản lý dịch vụ hỏi đáp 10

4.7 Chức năng quản lý thảo luận 10

PHẦN 2: PHÂN TÍCH HỆ THỐNG 12

I Mô tả các tác nhân 12

II Biểu đồ ca sử dụng 13

2.1 Các ca sử dụng cơ sở 13

2.2 Biểu đồ Use case tổng quát 13

2.3 Biểu đồ Use case chi tiết 14

III Đặc tả chi tiết cho từng ca sử dụng 18

3.1 Use case của actor khách 18

3.2 Use case của actor quản trị viên 18

3.3 Use case của actor giáo viên 18

3.4 Use case actor học viên 18

IV Biểu đồ hoạt động của từng ca sử dụng 19

PHẦN 3: THIẾT KẾ CHI TIẾT 22

I Tài liệu kiến trúc 23

1.1 Kiến trúc tổng quát 23

1.2 Kiến trúc phân tầng 24

II Xác định các phần tử thiết kế 25

2.1 Các lớp của hệ thống 25

2.2 Các hệ thống con 25

2.3 Các giao diện 26

III Biểu đồ tuần tự 27

3.1 Biểu đồ tuần tự quản trị viên 27

3.2 Biểu đồ tuần tự của giáo viên 28

3.3 Biểu đồ tuần tự của học viên 29

IV Biểu đồ lớp 30

V Thiết kế cơ sở dữ liệu( mô hình ER) 31

5.1 Các thực thể và thuộc tính tương ứng 31

5.2 Mô hình ER 31

PHẦN 1: GIỚI THIỆU HỆ THỐNG E-LEARNING

I Phát biểu bài toán.

Trong xã hội toàn cầu hóa ngày nay, học tập là việc cần làm trong suốt cuộc đời không chỉ để đứng vững trong thị trường việc làm đầy cạnh tranh mà còn giúp nâng cao kiến thức văn hóa và xã hội của mỗi người Chúng ta cần học những kỹ năng mới, đồng thời bồi dưỡng nâng cao những kỹ năng sẵn có và tìm ra những cách thức mới và nhanh hơn để học những kỹ năng này

Nền kinh tế thế giới đang bước vào giai đoạn kinh tế tri thức Vì vậy, việc nâng cao hiệu quả chất lượng giáo dục, đào tạo sẽ là nhân tố sống còn quyết định sự tồn tại và phát triển của mỗi quốc gia, công ty, gia đình và cá nhân Hơn nữa, việc học tập không chỉ bó gọn trong việc học phổ thông, học đại học,… Vì vậy, E-Learning chính là một giải pháp hữu hiệu giải quyết vấn đề này

II Giải Pháp.

2.1 Giới thiệu về E-Learning.

E-learning là một thuật ngữ thu hút được sự quan tâm, chú ý của rất nhiều người hiện nay

E-learning (viết tắt của Electronic Learning) là thuật ngữ mới

Hiện nay, theo các quan điểm và dưới các hình thức khác nhau có rất nhiều cách hiểu về E-learning Hiểu theo nghĩa rộng, E-learning là một thuật ngữ dùng để mô tả việc học tập, đào tạo dựa trên công nghệ thông tin và truyền thông, đặc biệt là công nghệ thông tin

Tuy nhiên, mỗi người hiểu theo một cách khác nhau và dùng trong các ngữ cảnh khác nhau Do đó, chúng ta sẽ tìm hiểu các khía cạnh khác nhau của E-learning Điều này sẽ đặc biệt có ích cho những người mới tham gia tìm hiểu lĩnh vực này.

E-learning là một phương pháp hiệu quả và khả thi, tận dụng tiến

bộ của phương tiện điện tử, Internet để truyền tải các kiến thức và kĩ năng đễn những người học là cá nhân và tổ chức ở bất kì nơi nào trên thế giới tại bất kì thời điểm nào Với các công cụ đào tạo truyền thông phong phú,

cộng đồng người học online và các buổi thảo luận trực tuyến,

E-learning giúp mọi người mở rộng cơ hội tiếp cận với các khóa học và đào tạo nhưng lại giúp giảm chi phí

2.2 Mục tiêu hệ thống E-Learning.

- Nâng cao hiệu quả làm việc.

- Giảm thời gian nghỉ việc và đào tạo.

- Kích thích và nuôi dưỡng các nỗ lực quản lý tri thức.

- Giảm chi phí đào tạo.

- Giúp đào tạo các học viên cá biệt.

- Tăng uy tín của phòng đào tạo.

- Giảm nhàm chán, đi lại.

- Dễ sử dụng.

- Tự học và thuận tiện.

- Các bài kiểm tra đánh giá kỹ năng trước và sau khóa đào tạo để

kiểm tra tiến độ học

- Tương thích với nhiều hệ điều hành.

III Mô hình miền nghiệp vụ.

IV Yêu cầu chi tiết chức năng.

4.1 Chức năng quản lý truy cập.

Quản lý truy cập và cá nhân hóa gồm tập các kênh cho phép quản

lý việc truy nhập thông qua cơ chế đăng nhập, đăng xuất và cá nhân hóanội dung thông tin, ứng dụng theo nhu cầu của người sử dụng, trongphạm vi quyền hạn cho phép, nhằm tạo môi trường thuận tiện và linh hoạtcho việc khai thác và tương tác thông tin của người sử dụng E-Learningđược tích hợp và kế thừa các tính năng đăng nhập một của của hệ thốngCổng thông tin điện tử

- Đăng nhập: chức năng cho phép người dùng có tài khoản đăng

nhập vào hệ thống, sử dụng và khai thác các thông tin, dịch vụtrong phạm vi cho phép (thông qua cơ chế phân quyền)

- Đăng xuất: chức năng cho phép người dùng đã đăng nhập thoát ra

khỏi vùng truy cập của mình

- Đổi mật khẩu: chức năng cho phép người dùng có tài khoản thay

đổi lại thông tin về mật khẩu cho tài khoản đó nhằm mục đích

- Danh sách nhóm: chức năng này cho phép khi học viên đã đăng

ký một khóa học sẵn có, học viên có thể truy cập bài giảng bằngtrình duyệt tại bất cứ nơi nào, nơi làm việc, tại nhà …

4.2 Chức năng đăng ký học, khóa học trực tuyến.

Để thuận tiện cho các học viên ở xa khi không có điều kiện tham

gia trực tiếp vào khoá học, các học viên có thể đăng nhập trực tiếp

vào hệ thống thông qua việc đăng ký và đăng nhập với quản trị hệthống và qua đó học viên có thể đăng ký các môn học và hệ thống

sẽ xác nhận nếu học viên đó phù hợp với việc đăng ký môn học

4.3 Chức năng quản lý môn học và bài giảng.

Giúp người dùng có thể dễ dàng soạn thảo nội dung, trình bàyvới văn bản với bố cục, màu sắc và hình ảnh kèm theo Mỗi bàiviết (tin tức, giới thiệu, thông tin khóa học, ) đều được lưu trữtrong một phân khu riêng Mỗi phân khu sẽ do một bộ phận cóquyền hạn riêng đảm nhận

Người quản trị là người có thể trực tiếp đăng bài giảng lên trang

chủ của hệ thống Người quản trị có thể trao quyền cho các bộ phậnngười dùng khác để đăng tin và có quyền xóa bỏ nội dung cácthông tin môn học và bài giảng không phù hợp

4.4 Chức năng quản lý và thống kê tài khoản.

- Tạo quyền cho người dùng mới

- Thay đổi quyền hạn cho người dùng

- Hủy quyền hạn của người dùng

- Chức năng thống kê có thể giúp thống kê tình hình người học khitruy cập khóa học bao gồm thống kê thời gian học viên đăng nhập

hệ thống, thống kê số lượng học viên truy cập khóa học và một sốchức năng khác giúp người quản trị hệ thống duy trì sự bảo mật của

hệ thống

4.5 Chức năng quản lý nội dung tin bài.

− Giáo viên: có thể soạn tin bài mới, chỉnh sửa tin bài học, xóa tin

bài học trong phạm vi đã được trao quyền Được quyền đăng tintrong phạm vi môn dạy của mình và các diễn dàn riêng biệt chỉ tạoriêng cho môn học đó

− Học viên: có quyền đăng các câu hỏi trong khoá học, môn học

của mình và các diễn đàn, trao đổi và bình luận theo môn học đó

− Người quản trị: đăng tin bài mới, thu hồi tin, tạo một chủ đề

mới tới tất cả các diễn đàn, quản lý thông tin chung của cả hệthống

4.6 Chức năng quản lý dịch vụ hỏi đáp.

Việc hỏi đáp được thực hiện dưới hình thức: người dùng gửi câuhỏi, ban biên tập sẽ biên soạn lại các câu hỏi và trả lời hoặc chuyểncâu hỏi đến người trả lời được và cập nhật câu trả lời Các câu hỏiđược phân thành các chuyên mục để tiện cho việc theo dõi và quảnlí

4.7 Chức năng quản lý thảo luận.

Ứng dụng này cung cấp cho cộng đồng người dùng một địa điểm

để trao đổi, thảo luận trực tuyến Ứng dụng này cũng là một kênhthăm dò, điều tra thông tin Ứng dụng này có chức năng chính: Bỏphiếu bình, xem kết quả thống kê, quản lý chủ để thảo luận, …

V Các đặc tả bổ sung

- Yêu cầu sao lưu: hệ thống thường xuyên backup định kỳ tránh

trường hợp server bị lỗi Hệ thống nên dùng 2 server dự phòng

- Yêu cầu tính ổn định: khi người dùng truy cập hệ thống đảm bảo

không bị lỗi load trang và bị đơ khi làm bài thi

- Yêu cầu bảo mật an ninh: Thông thường dùng phần mềm nguồn

mở được phát triển dựa trên các chuẩn mở (open standards) có tính

ổn định và độ tin cậy cao

- Yêu câu công nghệ: luôn chú ý các phiên bản nâng cấp của mãnguồn mở và nâng cấp hệ thống lên

PHẦN 2: PHÂN TÍCH HỆ THỐNG

I Mô tả các tác nhân.

- Hệ thống E-Learning gồm 4 tác nhân chính:

+ Khách ( Guest) + Học viên( Students)

+ Giáo viên( Teacher) + Người quản trị( Administrator)

- Khách muốn trở thành Học viên, Giáo viên và Người quản trị thì

phải đăng nhập (login) vào hệ thống

- Sau khi đăng nhập, ngoài những chức năng chung của người sử

dụng, còn có thêm một số chức năng khác phục vụ cho công việc

cụ thể của từng đối tượng cụ thể

- Quản lý tài khoản

- Quản lý thông tin

II.3 Biểu đồ Use case chi tiết.

- Do tác nhân khách chưa có tài khoản hệ thống nên biểu đồ Use case chi tiết của khách giống với biểu use case tổng quát.

II.3.1.Biểu đồ use case của actor quản trị viên.

II.3.2.Biểu đồ use case của actor giáo viên.

II.3.3.Biểu đồ use case của actor học viên.

III Đặc tả chi tiết cho từng ca sử dụng.

- Đối với khách chưa đăng ký với hệ thống, họ có thể tìm kiếm, hiển

thị chi tiết tài liệu là giáo trình hay bài tập nhưng không được phépxoá hay sửa đổi Người sử dụng có nhu cầu học có thể đăng ký quamạng của hệ thống Sau đó, có thể trở thành một học viên của hệthống Họ cũng có thể tìm kiếm điểm theo tên học viên hay theomôn học

III.2 Use case của actor quản trị viên.

- Người quản trị(Admin): Admin quản trị cấu hình chung hệ thống,

Admin có trách nhiệm cấp quyền cho người sử dụng trên hệ thống.Chỉnh sửa thông tin các user trong hệ thống như thêm, sửa, xóa.Quản lý thông tin cá nhân như thêm, sửa, xóa

III.3 Use case của actor giáo viên.

- Đối với giáo viên, sau khi đăng nhập hệ thống, giáo viên có thể

đưa vào hệ thống giáo trình các môn học giáo viên đó phụ trách và

các tài liệu tham khảo với nhiều hình thức khác nhau như file htm, pdf, doc,

Khi sử dụng hệ thống người sử dụng có thể hiển thị được toàn bộcác tài liệu Sau khi đưa một tài liệu vào hệ thống, giáo viên có thểsửa đổi hay xoá tài liệu do mình đưa vào Giáo viên còn chấm điểmbài tập đã hoàn thành do học viên gửi vào hệ thống Giáo viênchấm điểm theo lớp hoặc theo môn học Khi xem xét bài tập đãlàm của một học viên, giáo viên sẽ sửa đổi thông tin của học viên

đó ở trường Xem điểm và chỉnh sửa điểm, kiểm soát học viên nàolàm bài học viên nào chưa làm bài

- Giáo viên có trách nhiệm soạn thảo các đề thi cho môn học giáo

viên đảm nhiệm, các thao tác là thêm, sửa, xoá các câu hỏi trong bộ

đề thi, thiết lập các tham số như số câu trong một đề thi, thời gianlàm bài cho một đề.

III.4 Use case actor học viên.

- Đối với học viên có thể tìm kiếm, hiển thị tài liệu Tài liệu có thể

được phân thành 2 loại: Tài liệu tham khảo và bài tập Do đó có tìm kiếm tài liệu và tìm kiếm bài tập Có 2 kiểu tìm kiếm: Tìm kiếm

với thông tin đưa vào là bất kỳ và tìm kiếm với thông tin đưa vào được phân loại hay còn gọi là advanced search(tìm kiếm mở rộng).

Danh sách các tài liệu tìm thấy hiển thị với thông tin tóm tắt, têncủa tài liệu sẽ đưa đến trang hiển thị thông tin chi tiết của tài liệu.Học viên có thể xem thông tin tóm tắt của tài liệu hay thông tin chitiết của tài liệu và có thể download tài liệu về

- Để gửi bài tập đã làm xong học viên phải đăng nhập vào hệ thống.

Học viên có thể gửi lại nhiều lần một bài tập nếu trước thời hạnhoàn thành của bài tập đó Sau thời hạn này giáo viên sẽ chấmđiểm bài tập và học viên không thể gửi lại bài tập đó nữa Bài tập

do học viên hoàn thành dưới dạng file doc

- Ngày thi, học viên sau khi vào hệ thống qua tài khoản của mình để

làm bài các câu hỏi trong đề thi Các câu hỏi được lấy ngẫu nhiên

từ ngân hàng đề Sau một khoảng thời gian ấn định trước hoặc họcviên làm bài xong, thì kết thúc thi và hệ thống thông báo điểm chomỗi học viên Trong quá trình thi, học viên có thể chọn hoặc bỏchọn (chọn lại) các câu trả lời phù hợp, có thể cuộn qua các câu hỏitrước khi làm

IV Biểu đồ hoạt động của từng ca sử dụng.

IV.1 Biểu đồ hoạt động của người dùng hệ thống.

- Mô tả: Đây là sơ đồ hoạt động của người dùng Trên sơ đã chỉ ra một

số hoạt động về khách và người dùng có tài khoản đăng nhập Sự khác biệt duy nhất giữa họ là khách ít quyền hạn hơn trong hệ thống

IV.2 Biểu đồ hoạt động của quản trị viên.

- Mô tả: Sơ đồ hoạt động này cho thấy cách quản trị viên tương tác

với các hoạt động khác nhau trong hệ thống nhằm quản trị Bảo mật an toàn hệ thống Phân quyền đúng yêu cầu đối với từng ngườidùng

PHẦN 3: THIẾT KẾ CHI TIẾT

I Tài liệu kiến trúc.

I.1 Kiến trúc tổng quát

Mô hình cấu trúc điển hình cho hệ thống E-Learning sử dụng cho cáctrường đại học, cao đẳng hoặc trung tâm đào tạo (hình 1) bao gồm cácthành phần sau:

− Giảng viên (A): Giảng viên các khoa, giáo viên thỉnh giảng chịu tráchnhiệm cung cấp nội dung của khóa học cho phòng xây dựng nội dung (C)dựa trên những kết quả học tập dự kiến nhận từ phòng quản lý đào tạo (D).Ngoài ra họ sẽ tham gia tương tác với học viên (B) qua hệ thống quản lýhọc tập LMS (2)

− Học viên (B): Sinh viên và các đối tượng có nhu cầu học tập Họ sẽ sửdụng cổng thông tin người dùng để học tập, trao đổi với giảng viên (qua hệthống LMS – 2), sử dụng các công cụ hỗ trợ học tập (3)

Mô hình kiến trúc hệ thống tổng thể:

− Tầng trình diễn: Người dùng có nhiều lựa chọn về nền trình diễn Hệthống sẽ tự động gọi các tệp cấu hình sẵn cho tầng nền Tầng trình diễnchịu trách nhiệm về cung cấp giao diện cho nhiều loại người dùng khácnhau, có nhiệm vụ lấy các yêu cầu, dữ liệu từ người dùng, có thể địnhdạng nó theo những qui tắc đơn giản (dùng các ngôn ngữ Script) và gọicác component thích hợp từ tầng Business Logic để xử lý các yêu cầu.Kết quả sau xử lý được trả lại cho người dùng.

− Tầng ứng dụng chủ và web server: Tầng này bao gồm 2 thành phầnchính, thành phần thứ nhất là web server đảm nhận nhiệm vụ đón các yêucầu từ tầng trình diễn (yêu cầu phía client) và trả về kết quả cho phíaclient Web server đồng thời có nhiệm vụ thực thi các thành phần điềukhiển trình diễn của ứng dụng chủ Quy trình xử lý nghiệp vụ và điềukhiển sẽ do thành phần thứ hai, thành phần ứng dụng chủ đảm trách Nóbao gồm thành phần này chứa các tập API để truy nhập và thao tác với cơ

sở dữ liệu ở tầng thứ ba - tầng cơ sở dữ liệu Tầng này gồm tập các API

để thực hiện các luồng công việc Các API được dùng để tạo ra các dựliệu XML và sau đó kết hợp với các tham số được định sẵn trong bộstylesheet để tạo ra các trang HTML, WML theo từng nền trình diễn

− Tầng cơ sở dữ liệu: chứa CSDL của toàn trang Ngoài ra tầng này còn

có thể chứa CSDL của các ứng dụng được tích hợp khác