TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘTKHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN THAM GIA CUỘC THI SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NĂM HỌC 2015-2016 XÂY DỰNG ỨN
TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
Tên đề tài
Xây dựng ứng dụng tra cứu và trao đổi thông tin trên di động cho sinh viên trường Đại học Thủ Dầu Một
Lý do chọn đề tài
Trường Đại học Thủ Dầu Một đã phát triển một hệ thống cho phép sinh viên tra cứu điểm số và thời khóa biểu học tập, nhưng hệ thống này chưa được tối ưu cho thiết bị di động và thiếu nhiều tiện ích cần thiết Trong bối cảnh hiện nay, sinh viên ngày càng ưa chuộng sử dụng thiết bị di động hơn máy tính, do đó, việc phát triển một ứng dụng giao tiếp trên các thiết bị di động là rất cần thiết và thực tiễn.
Tác giả đề xuất ứng dụng "Tra cứu và trao đổi thông tin trên di động cho sinh viên trường Đại học Thủ Dầu Một" nhằm tạo ra môi trường giao tiếp thân thiện trên thiết bị di động Ứng dụng này giúp sinh viên tra cứu thông tin cần thiết và trao đổi thông tin hiệu quả giữa các thành viên, nhóm và lớp học.
Mục tiêu của đề tài
Mục tiêu chính của đề tài là phát triển một ứng dụng di động cho sinh viên trường Đại học Thủ Dầu Một, nhằm cung cấp chức năng tra cứu và trao đổi thông tin hiệu quả.
- Giúp sinh viên tra cứu các thông tin: xem điểm, xem thời khóa biểu, lịch thi, các thông báo của nhà trường.
- Cung cấp cẩm nang về sổ tay dành cho sinh viên.
- Cho phép sinh viên có thể trao đổi thông tin với nhau hay gửi các thông báo tới nhiều sinh viên khác.
Đối tượng, phạm vi nghiên cứu, cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
- Hệ thống quản lý sinh viên Trường Đại học Thủ Dầu Một.
- Sinh viên trường Đại học Thủ Dầu Một.
- Nghiên cứu thực hiện trong phạm vi các chức năng đã đề cập.
- Nghiên cứu trong phạm vi ứng dụng di động.
- Tìm hiểu dịch vụ kết xuất thông tin từ ứng dụng khác.
- Tìm hiểu cơ chế trao đổi thông tin trực tuyến qua thiết bị di động.
Phương pháp nghiên cứu: o Phương pháp nghiên cứu lý thuyết.
- Nghiên cứu lý thuyết phân tích thiết kế.
- Nghiên cứu lập trình trên thiết bị Android.
- Nghiên cứu lập trình web service.
- Nghiên cứu lập trình chat client – server. o Phương pháp thực nghiệm.
- Lập trình hệ thống chat client – server.
- Lập trình ứng dụng trên di động.
XÁC ĐỊNH YÊU CẦU
Yêu cầu tổng thể
Tra cứu sổ tay sinh viên
Yêu cầu chức năng hệ thống
STT Chức năng Mô tả
1 Xem thông báo trường Cho phép sinh viên xem thông báo từ nhà trường
2 Xem thông báo lớp Cho phép sinh viên xem thông báo từ các thành viên trong lớp
3 Gửi thông báo lớp Cho phép sinh viên gửi thông báo đến các thành viên trong lớp
4 Xem điểm Giúp sinh viên xem điểm theo từng học kỳ
5 Xem thời khóa biểu Giúp viên viên xem thời khóa biểu hiện tại hoặc xem lại của học kỳ trước
6 Xem lịch thi Giúp sinh viên xem lịch thi
7 Tra cứu sổ tay sinh viên Giúp sinh viên dễ dàng tra cứu sổ tay sinh viên theo các phần, các chương.
8 Đăng nhập Giúp sinh viên đăng nhập vào tài khoản của mình
9 Đổi mật khẩu Giúp sinh viên đổi mật khẩu
10 Đăng xuất Giúp sinh viên đăng xuất khỏi thiết bị Android
Công nghệ sử dụng
2.3.1 Ngôn ngữ lập trình Java
Java là ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng (OOP) và dựa trên lớp, nổi bật với việc biên dịch mã nguồn thành bytecode thay vì mã máy Điều này cho phép bytecode được thực thi trong môi trường runtime, mang lại tính linh hoạt và khả năng tương thích cao cho các ứng dụng.
Java là ngôn ngữ lập trình quen thuộc với cộng đồng lập trình viên nhờ tiêu chí "Write Once, Run Anywhere" (WORA) – tức là "Viết một lần, thực thi khắp nơi" Với những cải tiến liên tục về tốc độ biên dịch, Java đang thu hẹp khoảng cách về thời gian biên dịch so với các ngôn ngữ như C, C++, khẳng định vai trò quan trọng của mình trong ngành công nghệ.
Với kiến thức vững chắc về Java, bạn có thể kiếm được nhiều tiền từ việc phát triển ứng dụng hoặc game trên hệ điều hành Android, hiện đang phổ biến không chỉ ở Việt Nam mà còn trên toàn thế giới, chiếm ưu thế trong số lượng người sử dụng toàn cầu.
Android là hệ điều hành dựa trên Linux, được thiết kế cho thiết bị di động có màn hình cảm ứng như smartphone và tablet Ban đầu, nó được phát triển bởi Tổng công ty Android với sự hỗ trợ tài chính từ Google, và đã được Google mua lại vào năm 2005 Android chính thức ra mắt vào năm
Năm 2007, Liên minh thiết bị cầm tay mở được thành lập, gồm các công ty phần cứng, phần mềm và viễn thông, nhằm thúc đẩy tiêu chuẩn mở cho thiết bị di động Chiếc điện thoại đầu tiên sử dụng hệ điều hành Android đã được ra mắt vào tháng 10 năm 2008.
Android là một hệ điều hành mã nguồn mở do Google phát hành theo Giấy phép Apache, cho phép các nhà phát triển thiết bị và lập trình viên tự do sáng tạo Sự linh hoạt của mã nguồn mở cùng với giấy phép ít ràng buộc đã thu hút nhiều nhà phát triển trong lĩnh vực mạng di động.
Android là một hệ điều hành được điều chỉnh và phân phối một cách tự do, với một cộng đồng lập trình viên đông đảo phát triển ứng dụng để mở rộng chức năng thiết bị Các ứng dụng này thường được viết bằng một loại ngôn ngữ lập trình Java đã được sửa đổi Đến tháng 10 năm 2012, Android đã có khoảng 700.000 ứng dụng, và ước tính có khoảng 25 tỷ lượt tải từ Google Play, cửa hàng ứng dụng chính của Android.
2.3.3 Hệ thống Server Node.JS và Socket.IO
Node.js là nền tảng hoạt động trên môi trường V8 JavaScript runtime, một trình thông dịch JavaScript nhanh chóng được sử dụng trong trình duyệt Chrome Với khả năng xử lý non-blocking, Node.js cho phép server không cần dừng lại để hoàn thành một request, giúp trả lời client gần như ngay lập tức.
Trong môi trường server LAMP (Linux-Apache-MySQL-PHP), việc mỗi kết nối tạo ra một thread mới dẫn đến tình trạng chậm chạp và quá tải, khiến việc mở rộng trở nên khó khăn Ngược lại, Node.js không gặp phải vấn đề này, vì không cần một máy chủ Apache để quản lý kết nối Mặc dù việc tự quản lý kiến trúc máy chủ có thể khó khăn cho người mới, nhưng nhờ các module hỗ trợ, chúng ta có thể tạo ra ứng dụng web với tốc độ thực thi cao.
JavaScript is an event-driven language, meaning that any action occurring on the server generates a non-blocking event Each new connection creates a data-received event triggered by an upload form submission, leading to a seamless data query experience.
Node.js cho phép xử lý hàng chục nghìn người dùng truy cập đồng thời mà không bị khóa, nhờ vào cơ chế sự kiện của nó Đóng vai trò như một server tương tự Apache, Node.js hỗ trợ nhiều module để mở rộng tính năng, bao gồm lưu trữ dữ liệu, hỗ trợ file Zip, đăng nhập qua Facebook và các cổng thanh toán Mặc dù số lượng thư viện không phong phú như PHP, Node.js vẫn đang phát triển mạnh mẽ với sự hỗ trợ từ một cộng đồng năng động.
Node.js nổi bật với khái niệm các function bất đồng bộ, cho phép các tác vụ được thực hiện đồng thời mà không phải chờ đợi từng function hoàn thành Khác với hầu hết các ngôn ngữ kịch bản máy chủ, Node.js cho phép bạn xác định các function cần chạy để hoàn thành một nhiệm vụ trong khi phần còn lại của ứng dụng vẫn tiếp tục hoạt động Đây là một trong những đặc trưng quan trọng của Node.js.
Socket là một tổ chức mô hình client-server, đảm bảo rằng cả hai bên luôn sẵn sàng trả lời lẫn nhau Để duy trì trạng thái này, kết nối giữa Client và Server cần ở chế độ "keep-alive" và luôn diễn ra quá trình đồng bộ Nhờ vào Socket, khả năng phản hồi tức thì từ một trong hai bên khi có sự kiện xảy ra được cải thiện, thay vì phải thực hiện lại các thủ tục kết nối phức tạp như trước Điều này giúp ứng dụng trở thành ứng dụng thời gian thực.
Hình 2.3.3.1.2: Hệ thống Server Node.JS và Socket.IO
PHÂN TÍCH HỆ THỐNG
Xác định danh sách các Actor
Một actor hay tác nhân ngoài là một vai trò của một hay nhiều người hay vật thể trong sự tương tác với hệ thống.
STT Tác nhân Mô tả
1 Cán bộ Cán bộ, giảng viên nhà trường có quyền gửi tin thông báo trường
2 Sinh viên Sinh viên các lớp, có quyền xem tin theo cấp loại tin.
Biểu đồ hệ thống
Hình 3.2.1.1.1: Vai trò các Actor trong hệ thống
Danh sách các use case
STT Use case Ý nghĩa Actor
1 Đăng nhập Cho phép người dùng đăng nhập vào hệ thống Sinh viên
3 Xem thông báo trường Cho phép sinh viên xem thông báo trường Sinh viên
3 Gửi thông báo trường Cho phép cán bộ gửi thông báo trường đến sinh viên Cán bộ
4 Xem thông báo lớp Cho phép sinh viên xem thông báo trong lớp Sinh viên
5 Gửi thông báo lớp Cho phép sinh viên gửi thông báo đến tất cả thành viên trong nhóm Sinh viên
6 Xem điểm Cho phép sinh viên xem điểm của mình theo học kỳ Sinh viên
Cho phép sinh viên xem thời khóa biểu theo học kỳ Sinh viên
Cho phép sinh viên xem lịch thi theo học kỳ Sinh viên
9 Xem sổ tay sinh viên Cho phép sinh viên tra cứu sổ tay sinh viên dễ dàng Sinh viên
10 Đổi mật khẩu Cho phép sinh viên đổi mật khẩu tài khoản Sinh viên
11 Đăng xuất Cho phép sinh viên đăng xuất khỏi hệ thống, xóa dữ liệu trong máy Android Sinh viên
Biểu đồ use case
Hình 3.4.1.1.1: Biểu đồ use case hệ thống
THIẾT KẾ HỆ THỐNG
Biểu đồ tuần tự của hệ thống
Man hinh dang nhap Man hinh gui thong bao truong
Man hinh gui thong bao truong He thong xy ly He thong xy ly Co so du lieu Co so du lieu
1 Nhap tai khoan,mat khau
2 Chon thao tac dang nhap
3 Ham kiem tra tai khoan
11 Gui den cac may Android
12 Luu vao co so du lieu
Hình 4.1.1.1.1: Biểu đồ tuần tự gửi thông báo trường
He thong xu ly Co so du lieu Co so du lieu
1 Nhap thong tin tai khoan va chon dang nhap
Hình 4.1.2.1.1: Biểu đồ tuần tự đăng nhập sinh viên
: Sinh vien Man hinh trang chu Man hinh trang chu He thong xu ly He thong xu ly Man hinh diem Man hinh diem
3 yeu cau chon hoc ky
Hình 4.1.3.1.1: Biểu đồ tuần tự xem điểm
: Sinh vien Man hinh trang chu Man hinh trang chu He thong xu ly He thong xu ly Man hinh thoi khoa bieu
Man hinh thoi khoa bieu
1 Chon xem thoi khoa bieu
2 Ham xem thoi khoa bieu
3 yeu cau chon hoc ky
5 Ham xem thoi khoa bieu
7 Hien thi thoi khoa bieu
Hình 4.1.4.1.1: Biểu đồ tuần tự xem thời khóa biểu
: Sinh vien Man hinh trang chu Man hinh trang chu He thong xu ly He thong xu ly Man hinh lich thi Man hinh lich thi
3 yeu cau chon hoc ky
Hình 4.1.5.1.1: Biểu đồ tuần tự xem lịch thi
4.1.6 Xem sổ tay sinh viên
: Sinh vien Man hinh trang chu
Man hinh trang chu He thong xu ly He thong xu ly Man hinh so tay sinh vien
Man hinh so tay sinh vien
1 Chon xem so tay sinh vien
2 Ham xem so tay sinh vien
5 Ham xem so tay theo muc luc
Hình 4.1.6.1.1: Biểu đồ tuần tự xem sổ tay sinh viên
Thiết kế cơ sở dữ liệu
Dựa theo những bước phân tích hệ thống và xác định sơ đồ use case xác định cơ sở dữ liệu gồm 11 bảng.
Tên cơ sở dữ liệu là “tdmu” gồm các quan hệ sau:
4.2.2 Mô hình quan hệ dữ liệu
Hình 4.2.2.1.1: Mô hình quan hệ dữ liệu
4.2.3 Danh sách các quan hệ và mô tả chi tiết
STT Thuộc tính Loại Kiểu dữ liệu Ràng buộc Diễn giải
Int, auto- increment Not null Khóa phân biệt các đơn vị.
2 masv Nvarchar(50) Not null Lưu mã sinh viên
3 tensv Nvarchar(50) Not null Lưu tên sinh viên
4 password Nvarchar(50) Not null Lưu mật khẩu sinh viên
5 email Nvarchar(50) Not null Lưu địa chỉ email
STT Thuộc tính Loại Kiểu dữ liệu Ràng buộc Diễn giải
Int, auto- increment Not null Khóa phân biệt các đơn vị.
2 Malop Nvarchar(50) Not null Lưu mã lớp
3 Tenlop Nvarchar(50) Not null Lưu tên lớp
4 Makhoa Nvarchar(50) Not null Lưu mã khoa
5 Status Nvarchar(50) Not null Lưu trạng thái
STT Thuộc tính Loại Kiểu dữ liệu Ràng buộc Diễn giải
Int, auto- increment Not null Khóa phân biệt các đơn vị.
2 Makhoa Nvarchar(50) Not null Lưu mã đơn vị.
3 Tenkhoa Nvarchar(50) Not null Lưu tên đơn vị.
4 Status Nvarchar(50) Not null Lưu trạng thái
STT Thuộc tính Loại Kiểu dữ liệu Ràng buộc Diễn giải
Int, auto- increment Not null Khóa phân biệt các đơn vị.
2 Mamh Nvarchar(50) Not null Lưu mã môn học
3 Tenmh Nvarchar(50) Not null Lưu tên môn học
4 Sotc Nvarchar(50) Not null Lưu số tín chỉ
5 Status Integer Not null Lưu trạng thái
STT Thuộc tính Loại Kiểu dữ liệu Ràng buộc Diễn giải
Int, auto- increment Not null Khóa phân biệt các đơn vị.
2 Masv Nvarchar(50) Not null Lưu mã sinh viên
3 Hocky Nvarchar(50) Not null Lưu học kỳ
4 Mamh Nvarchar(50) Not null Lưu mã môn học
5 Diem1 Float Not null Lưu diểm kiểm tra giữa kỳ
6 Diem2 Float Not null Lưu điểm kiểm tra giữa kỳ
7 Diem3 Float Not null Lưu điểm thi
8 Tongdiem Float Not null Lưu điểm tổng kết môn học
9 Status Integer Not null Lưu trạng thái
STT Thuộc tính Loại Kiểu dữ liệu Ràng buộc Diễn giải
Int, auto- increment Not null Khóa phân biệt các đơn vị.
2 Malop Nvarchar(50) Not null Lưu mã lớp.
3 Mamh Nvarchar(50) Not null Lưu mã môn học
4 Thoigian Nvarchar(50) Not null Lưu thời gian bắt đầu
5 Tuan Varchar(50) Not null Lưu số tuần học
6 Hocky Integer Not null Lưu học kỳ
7 Thu Integer Not null Lưu thứ
8 Tbd Varchar(50) Not null Lưu thời gian bắt đầu
9 St Integer Not null Lưu số tiết học
10 Phong Nvarchar(50) Not null Lưu phòng học
11 Status Integer Not null Lưu trạng thái
STT Thuộc tính Loại Kiểu dữ liệu Ràng buộc Diễn giải
Int, auto- increment Not null Khóa phân biệt các đơn vị.
2 Malop Nvarchar(50) Not null Lưu mã lớp
3 Hocky Nvarchar(50) Not null Lưu học kỳ
4 Mamh Nvarchar(50) Not null Lưu mã môn học
5 Ngaythi Varchar(50) Not null Lưu ngày thi
6 Giothi Varchar(50) Not null Lưu giờ thi
7 Thoigianthi Varchar(50) Not null Lưu thời gian thi
8 Hinhthucthi Nvarchar(50) Not null Lưu hình thức thi
9 Phongthi Nvarchar(50) Not null Lưu phòng thi
10 Status Integer Not null Lưu trạng thái
STT Thuộc tính Loại Kiểu dữ liệu Ràng buộc Diễn giải
Int, auto- increment Not null Khóa phân biệt các đơn vị.
2 Malop Nvarchar(50) Not null Lưu mã lớp
3 Masv Nvarchar(50) Not null Lưu mã sv
4 Noidung TEXT Not null Lưu nội dung
5 Thoigiangui Nvarchar(50) Not null Lưu thời gian gửi
6 Status Integer Not null Lưu trạng thái
STT Thuộc tính Loại Kiểu dữ liệu Ràng buộc Diễn giải
Int, auto- increment Not null Khóa phân biệt các đơn vị.
2 Makhoa Nvarchar(50) Not null Lưu mã khoa
3 Noidung TEXT Not null Lưu nội dung
4 Thoigiangui Nvarchar(50) Not null Lưu thời gian gửi
5 Status Nvarchar(50) Not null Lưu trạng thái
STT Thuộc tính Loại Kiểu dữ liệu Ràng buộc Diễn giải
Int, auto- increment Not null Khóa phân biệt các đơn vị.
2 Phan Nvarchar(50) Not null Lưu mục lục chính
STT Thuộc tính Loại Kiểu dữ liệu Ràng buộc Diễn giải
Int, auto- increment Not null Khóa phân biệt các đơn vị.
2 Phan_id Nvarchar(50) Not null Lưu id của mục lục phần
3 Chuong Nvarchar(50) Not null Lưu mục lục chương
4 Noidung TEXT Not null Lưu nội dung
Thiết kế giao diện
Giao diện này cho phép sinh viên đăng nhập vào hệ thống, sinh viên nhập tài khoản và mật khẩu để đăng nhập.
Hình 4.3.1.1.1: Giao diện đăng nhập
4.3.2 Giao diện trang chủ Đây là giao diện chính của chương trình, hiển thị các danh mục lựa chọn kèm theo các icon tương ứng, giúp cho sinh viên dễ dàng chọn đúng mục mình muốn xem.
Hình 4.3.2.1.1: Giao diện trang chủ
4.3.3 Giao diện thông báo trường
Giao diện này cho phép sinh viên xem được các thông báo mới của trường kèm theo thời gian gửi tương ứng.
Hình 4.3.3.1.1: Giao diện thông báo lớp
4.3.4 Giao diện gửi và nhận thông báo lớp
Giao diện này cho phép sinh viên trao đổi thông tin hoặc thông báo một thông báo, sự kiện cho các thành viên trong lớp.
Hình 4.3.4.1.1: Giao diện gửi và nhận thông báo lớp
Giao diện cho phép sinh viên xem điểm của bản thân theo học kỳ, màn hình sẽ hiển thị danh sách môn học và điểm số tương ứng.
4.3.6 Giao diện thời khóa biểu
Giao diện cho phép sinh viên xem thời khóa biểu theo từng học kỳ, hiển thị đầy đủ thông tin Sinh viên có thể chọn vào bất kỳ dòng nào để xem chi tiết thời khóa biểu của mình.
Hình 4.3.6.1.1: Giao diện thời khóa biểu
Giao diện này cho phép sinh viên xem lịch thi theo học kỳ, sinh viên có thể chọn vào dòng bất kỳ để xem chi tiết lịch thi
Hình 4.3.7.1.1: Giao diện lịch thi
4.3.8 Giao diện xem sổ tay sinh viên
Cho phép sinh viên có thể xem sổ tay sinh viên, đồng thời có thể tra cứu nội dung theo phần, chương.
Hình 4.3.8.1.1: Giao diện sổ tay sinh viên
4.3.9 Giao diện đổi mật khẩu
Giao diện cho phép sinh viên dễ dàng đổi mật khẩu cá nhân bằng cách nhập lại mật khẩu cũ và tạo mật khẩu mới, yêu cầu nhập hai lần giống nhau Sau khi hoàn tất, tài khoản của sinh viên sẽ được cập nhật với mật khẩu mới.
Hình 4.3.9.1.1: Giao diện đổi mật khẩu
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
1 Kết quả đạt được Đề tài đã xây dựng được hệ thống quản lý thông tin, giúp cán bộ viên chức nhà trường quản lý và gửi các thông tin, thông báo tới sinh viên, giúp sinh viên dễ dàng xem thông báo, thông tin về điểm, thời khóa biểu, lịch thi một cách thuận tiện và nhanh chóng trên cơ sở áp dụng các công nghệ mới hiện nay như: Nodejs, SocketIO
Hệ thống thông tin hỗ trợ sinh viên đáp ứng được các chức năng sau:
Xem sổ tay sinh viên
2 Hạn chế của đề tài
Chức năng đăng tin còn hạn chế: cán bộ cấp trường không thể đăng tin cho một hay một số khoa riêng biệt.
Giao diện còn chưa thân thiện, cơ sở dữ liệu còn hạn chế
Trong thời gian tới, hệ thống sẽ được hoàn thiện và phát triển hơn bằng cách khắc phục các lỗi hiện tại, nâng cấp giao diện và bổ sung thêm cơ sở dữ liệu để nâng cao hiệu quả sử dụng.