Xây dựng phương pháp dự đoán kết quả học tập sinh viên hỗ trợ hệ thống quản lý học vụ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
------------------------------

NGUYỄN THÀNH XUÂN TRÂM

XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP DỰ ĐOÁN KẾT QUẢ
HỌC TẬP SINH VIÊN HỖ TRỢ HỆ THỐNG QUẢN
LÝ HỌC VỤ

Chuyên ngành: HỆ THỐNG THÔNG TIN QUẢN LÝ
Mã số: 60.34.48

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP.HỒ CHÍ MINH, tháng 6 năm 2019


ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
------------------------------

NGUYỄN THÀNH XUÂN TRÂM

XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP DỰ ĐOÁN KẾT QUẢ
HỌC TẬP SINH VIÊN HỖ TRỢ HỆ THỐNG QUẢN
LÝ HỌC VỤ

Chuyên ngành: HỆ THỐNG THÔNG TIN QUẢN LÝ
Mã số: 60.34.48

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP.HỒ CHÍ MINH, tháng 6 năm 2019


CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - ĐHQG HCM
Cán bộ hướng dẫn khoa học: đồng hướng dẫn PGS. TS Thoại Nam
TS Lê Thanh Vân
Cán bộ chấm nhận xét 1: PGS.TS Nguyễn Thanh Bình
Cán bộ chấm nhận xét 2: PGS.TS Huỳnh Trung Hiếu
Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG TP.HCM
Ngày 03 tháng 07 năm 2019
Thành phần hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:
1. PGS.TS Trần Văn Hoài
2. TS. Trần Minh Quang
3. PGS.TS Huỳnh Trung Hiếu
4. PGS.TS Nguyễn Thanh Bình
5. PGS.TS Trần Mạnh Hà
Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý
chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có)
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

TRƯỞNG KHOA KH&KTMT

2


ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ và tên học viên: Nguyễn Thành Xuân Trâm

MSHV: 7141144

Ngày, tháng, năm sinh: 20/08/1988

Nơi Sinh: Tiền Giang

Chuyên ngành: Hệ thống thông tin quản lý
I.

Mã số: 60.34.48

TÊN ĐỀ TÀI
Xây dựng phương pháp dự đoán kết quả học tập sinh viên hỗ trợ hệ thống
quản lý học vụ tại Phòng Đào Tạo – Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM

II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG
- Tìm hiểu hiện trạng về tình hình học tập của sinh viên và các hệ thống hỗ trợ quản
lý học vụ hiện có tại PĐT.
- Tìm hiểu phương pháp phân loại, dự đoán dữ liệu để áp dụng mục tiêu nghiên cứu.
- Thu thập, xử lý và phân tích dữ liệu.
- Xây dựng phương pháp dự đoán kết quả học tập sinh viên hỗ trợ hệ thống quản lý
học vụ áp dụng tại PĐT, Trường đại học Bách Khoa Tp. HCM.
- Đánh giá kết quả của việc xây dựng phương pháp dự đoán kết quả học tập sinh viên

hỗ trợ hệ thống quản lý học vụ tại PĐT từ đó cung cấp dự đốn về tình hình học tập
của từng sinh viên đến Ban chủ nhiệm Khoa, cố vấn học tập, sinh viên, gia đình.
III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 03/01/2019
IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 02/06/2019
V. CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS Lê Thanh Vân và PGS.TS Thoại Nam
Tp.HCM, ngày tháng năm 2019
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

TRƯỞNG KHOA KH&KTMT

3


LỜI CẢM ƠN
Trước hết, tôi xin gửi lời cám ơn đến Ban chủ nhiệm khoa Khoa Học và Kỹ Thuật
Máy Tính trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM và tồn thể q Thầy Cơ trong khoa
tham gia giảng dạy chương trình hệ thống thông tin quản lý đã truyền đạt những kiến
thức, kinh nghiệm q báo cho tơi trong q trình học tập tại trường.
Cảm ơn ban lãnh đạo và các đồng nghiệp tại PĐT – trường đại học Bách Khoa đã
tạo điều kiện và hỗ trợ tôi rất nhiều trong suốt q trình thực hiện luận văn.
Tơi xin chân thành cảm ơn thầy hướng dẫn: PGS. TS Thoại Nam và TS Lê Thanh
Vân đã hỗ trợ tôi nhiều thông tin cần thiết trong quá trình thực hiện luận văn.
Cuối cùng, tôi xin cảm ơn những chuyên gia, bạn bè và gia đình đã động viên, giúp
đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tơi trong q trình học tập và hồn thành luận văn

Chân thành cảm ơn
Tp.HCM, ngày tháng 6 năm 2019

4

TÓM TẮT NỘI DUNG LUẬN VĂN
Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM với bề dày hoạt động hơn 60 năm đã và đang
đào tạo đội ngũ tri thức có năng lực lãnh đạo, sáng tạo tri thức mới thông qua nghiên
cứu khoa học và chuyển giao cơng nghệ. Với tầm nhìn và sứ mệnh đó, Phịng Đào Tạo
– Trường Đại học Bách Khoa chịu trách nhiệm quản lý học vụ, tổ chức giảng dạy và
học tập bao gồm các hệ đào tạo đại học chính quy, cao đẳng, bằng 2, vừa làm vừa học;
tư vấn cho Ban Giám Hiệu và Ban chủ nhiệm từng Khoa chun mơn về chương trình
đào tạo cho phù hợp với thực tiễn.
Phịng Đào Tạo chưa có hệ thống hỗ trợ các Khoa báo cáo về tiến độ học tập của
từng sinh viên, cũng như dự đoán về kết quả học tập; nhằm có những hoạt động tư vấn
thích hợp cho sinh viên về đăng ký mơn học, đăng ký số tín chỉ tối đa, đăng ký môn tự
chọn … giúp sinh viên đạt kết quả học tập tốt nhất có thể. Dữ liệu đào tạo được lưu trữ
và sử dụng với mục đích tra cứu, và các báo cáo được thực hiện bằng excel với dữ liệu
thô…. Các hệ thống quản lý hiện tại của PĐT đang sử dụng chưa trả lời được mối
quan hệ giữa kết quả tuyển sinh đầu vào, kết quả của từng mơn học, vùng miền, giới
tính …với kết quả học tập của sinh viên, cũng như hỗ trợ BCN Khoa và BGH đưa ra
các chiến lược về tuyển sinh, về chương trình đào tạo.
Đề tài xây dựng phương pháp dự đốn kết quả học tập sinh viên hỗ trợ hệ thống
quản lý học vụ tại Trường ĐHBK – Tp.HCM nhằm đáp ứng nhu cầu thực tiễn của nhà
Trường về nâng cao cơng tác quản lý sinh viên, giúp sinh viên có kế hoạch học tập phù
hợp với bản thân để đạt kết quả tốt nhất, cung cấp thông tin hỗ trợ cố vấn học tập nắm
được kiến thức nền của từng sinh viên từ đó có những tư vấn phù hợp nhất.

5


ABSTRACT
Ho Chi minh City University of Technology, with more than 60 years of
experience, has been training a team of knowledgeable and creative knowledge leaders

through scientific research and technology transfer. With that vision and mission,
Office of Academic Affairs - Ho Chi minh City University of Technology is
responsible for academic management, organization of teaching and learning, college,
college 2, work and study at the same time; Advising the School leader and
Department leader to specialize in training programs to suit the practice.
Office of Academic Affairs does not yet have a system to support the Faculties to
report on the academic progress of each student, as well as the academic results;
in order to have appropriate advisory activities for students on subject registration,
maximum number of credits registration, electives for electives ... help students
achieve the best academic results possible. Study data is stored and used for search
purposes, and reports are made in Excel with raw data .... The current management
systems of the working offices are not yet able to answer the relationship between the
results of the entrance exam, the results of each subject, region, gender ... with the
learning outcomes of the students, also as support School leader and Department
leader offer strategies for enrollment and training programs.
The project builds the student learning outcome method to support the school
management system in Ho Chi minh City University of Technology to meet the
practical needs of the University to improve student management, help students plan to
study best practice for yourself to achieve the best results, provide information to
support academic advisors to understand the background of each student, and then
have the most appropriate advice.

6


LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan tồn bộ nội dung trong luận văn do tôi tự nghiên cứu, khảo sát và
thực hiện dưới sự hướng dẫn của thầy Thoại Nam và cô Lê Thanh Vân.
Mọi thông tin và tài liệu tham khảo dùng trong luận văn điều được trích dẫn rõ ràng
tác giả, tên cơng trình và thời gian cơng bố.

7


MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ....................................................................... 10
Chương 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI.................................................................... 15
1.1. Sơ lược về tình hình học tập của sinh viên Trường Đại học Bách Khoa –
Tp.HCM :........................................................................................................ 15
1.2. Sơ lược về hệ thống quản lý học vụ tại Phòng Đào Tạo - Trường Đại học Bách
Khoa – Tp.HCM: ............................................................................................. 16
1.3. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài................................................................... 23
1.4. Ý nghĩa của đề tài...................................................................................... 23
Chương 2: TỔNG QUAN VỀ CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI24
2.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới.............................................................. 24
2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước: .............................................................. 26
Chương 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI ........................... 29
3.1. Collaborative Filtering ............................................................................... 29
3.2. Matrix factorization: .................................................................................. 31
3.3. Các công nghệ sử dụng: ............................................................................. 34
3.4. Độ đo đánh giá: ......................................................................................... 41
Chương 4: THU THẬP, PHÂN TÍCH VÀ XỬ LÝ DỮ LIỆU ............................ 43
4.1. Quy trình lưu trữ bảng điểm ....................................................................... 43
4.2. Phân hệ quản lý điểm của hệ thống quản lý học vụ tại PĐT ......................... 43
4.3. Thu thập dữ liệu điểm sinh viên ................................................................. 45
4.4. Tiền xử lý dữ liệu ...................................................................................... 47
Chương 5: XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP DỰ ĐOÁN KẾT QUẢ HỌC TẬP SINH
VIÊN .............................................................................................................. 57
5.1. Đặc tả công cụ phân tích dữ liệu đại học ..................................................... 57

5.2. Thực nghiệm cơng cụ phân tích dữ liệu đại học........................................... 58
5.3. Kết quả thực nghiệm cơng cụ phân tích dữ liệu đại học ............................... 59
8


Chương 6: ĐÁNH GIÁ PHƯƠNG PHÁP DỰ ĐOÁN KẾT QUẢ HỌC TẬP CỦA
SINH VIÊN ..................................................................................................... 66
6.1. Đánh giá kết quả dự đoán kết quả học tập sinh viên .................................... 66
6.2. Tiêu chí đánh giá phương pháp dự đốn kết quả học tập áp dụng vào thực tiễn
....................................................................................................................... 73
Chương 7: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ......................................... 75
7.1. Kết luận .................................................................................................... 75
7.2. Hướng phát triển ....................................................................................... 75
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................... 76

9


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
Từ viết tắt

STT

Diễn giải

1

ĐHBK Tp.HCM

Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh

2

PĐT

Phịng Đào Tạo

3

HTQL

Hệ thống quản lý học vụ

4

EDM

Education data mining

5

BKel

Bách Khoa E-Learning

6

eLL

Quản lý hồ sơ sinh viên online

7

Stinfo

Cổng thông tin sinh viên

8

BGH

Ban giám hiệu

9

BCN

Ban chủ nhiệm

CCAV

Đăng ký chứng chỉ miễn ngoại ngữ online

SV

Sinh viên đại học chính quy

CK

Khoa kỹ thuật dầu khí

DC

Khoa kỹ thuật địa chất

DD

Khoa điện – điện tử

GT

Khoa kỹ thuật giao thơng

HC

Khoa kỹ thuật hóa học

10

10


MO

Khoa quản lý tài nguyên và môi trường

MT

Khoa khoa học và kỹ thuật máy tính

QL

Khoa quản lý cơng nghiệp

UD

Khoa khoa học ứng dụng

VL

Khoa kỹ thuật vật liệu

XD

Khoa kỹ thuật xây dựng

11


DANH MỤC HÌNH
Hình 1: Biểu đồ tỉ lệ tốt nghiệp đúng tiến độ của sinh viên từng khóa ....................... 16
Hình 2: Biểu đồ điểm trung bình theo học kỳ của sinh viên ...................................... 18
Hình 3 : Tiến độ học tập của sinh viên .................................................................... 18
Hình 4: Mơ tả bộ dữ liệu ITU được sử dụng trong nghiên cứu .................................. 24
Hình 5: Bảng đánh giá mơ hình dự đốn trong nghiên cứu.[2] ................................. 25
Hình 6: Mức độ quan trọng của thuộc tính .............................................................. 26
Hình 8: Giải thuật và các thuộc tính sử dụng cho hệ thống ...................................... 27
Hình 9: User-Based và Item-Based Collaborative Filtering ..................................... 29
Hình 10: Các thành phần của Apache Spark ........................................................... 36
Hình 12: RPC Flow ............................................................................................... 40

Hình 12: Thrift Compiler và Thrift network protocol stack ....................................... 41
Hình 13: Sơ đồ hệ thống quản lý điểm tại PĐT ........................................................ 43
Hình 14: Tập tin kết quả học tập SV sau khi mã hóa dữ liệu ..................................... 48
Hình 15: Thống kê tổng quan về tập dữ liệu kết quả học tâp sinh viên ...................... 49
Hình 16: Trực qua hóa về số lượng sinh viên của các khoa ...................................... 50
Hình 18 : Biểu đồ trực quan hóa phân bố điểm của SV tồn trường .......................... 51
Hình 19 : Biểu đồ trực quan hóa phân bố điểm SV khoa MT .................................... 52
Hình 20 : Biểu đồ trực quan hóa phân bố điểm SV khoa CK..................................... 52
Hình 21 : Biểu đồ trực quan hóa phân bố điểm SV khoa GT ..................................... 53

12


Hình 22 : Biểu đồ trực quan hóa phân bố điểm SV khoa HC .................................... 53
Hình 23 : Biểu đồ trực quan hóa phân bố điểm SV khoa MO.................................... 54
Hình 24 : Biểu đồ trực quan hóa phân bố điểm SV khoa QL ..................................... 54
Hình 25 : Biểu đồ trực quan hóa phân bố điểm SV khoa UD .................................... 55
Hình 26 : Biểu đồ trực quan hóa phân bố điểm SV khoa VL ..................................... 55
Hình 27 : Biểu đồ trực quan hóa phân bố điểm SV khoa XD..................................... 56
Hình 28: Mơ hình hóa cơng cụ phân tích dữ liệu đại học ......................................... 57
Hình 27: Trực quan hóa độ đo đánh giá các giải thuật của khoa BD ........................ 66
Hình 28: Trực quan hóa độ đo đánh giá các giải thuật của khoa CK ........................ 67
Hình 29: Trực quan hóa độ đo đánh giá các giải thuật của khoa BD ........................ 67
Hình 30: Trực quan hóa độ đo đánh giá MAE các giải thuật của khoa DD ............... 68
Hình 31: Trực quan hóa độ đo đánh giá các giải thuật của khoa GT ........................ 68
Hình 32: Trực quan hóa độ đo đánh giá các giải thuật của khoa HC ........................ 69
Hình 33: Trực quan hóa độ đo đánh giá các giải thuật của khoa MO ....................... 69
Hình 34: Trực quan hóa độ đo đánh giá các giải thuật của khoa MT ........................ 70
Hình 35: Trực quan hóa độ đo đánh giá các giải thuật của khoa QL ........................ 70
Hình 36: Trực quan hóa độ đo đánh giá các giải thuật của khoa UD ........................ 71

Hình 37: Trực quan hóa độ đo đánh giá các giải thuật của khoa VL ......................... 71
Hình 38: Trực quan hóa độ đo đánh giá các giải thuật của khoa XD ........................ 72

13


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1: Thống kê xử lý học vụ tại Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM.................. 15
Bảng 2: Thống kê ứng dụng, dịch vụ tại phòng đào tạo ........................................... 22
Bảng 3: Độ chính xác của các mơ hình dự đốn ..................................................... 28
Bảng 4: Bảng mơ tả tập tin điểm theo từng học kỳ .................................................. 44
Bảng 5: Bảng mô tả tỉ lệ phần trăm môn học theo học kỳ. ....................................... 45
Bảng 6 : Bảng thang điểm chính thức và cách xếp loại kết quả học tập .................... 45
Bảng 7: Bảng mô tả các trường dữ liệu của dữ liệu thu thập. .................................. 47
Bảng 8: Bảng dữ liệu thông tin sinh viên ................................................................ 47
Bảng 9: Bảng mô tả điểm tổng hợp của từng sinh viên ............................................ 49
Bảng 10: Bảng điểm số lớn hơn 10 và điểm chữ đối với thuộc tính điểm tổng kết ..... 51
Bảng 11: Dữ liệu đầu vào cho cơng cụ dự đốn điểm đại học .................................. 58
Bảng 12: Thông tin các giải thuật được sử dụng cho thực ngiệm .............................. 59
Bảng 13 : Kết quả trường hợp Locality .................................................................. 60
Bảng 14 : Kết quả trường hợp Global .................................................................... 61
Bảng 15: Kết quả thực nghiệm Locality từ khóa 12 trở lên ...................................... 62
Bảng 16: Kết quả thực nghiệm Locality khi loại bỏ điểm 0 ...................................... 63
Bảng 17: Kết quả thực nghiệm Locality SV từ K14 và điểm không đậu quy về 4 ....... 65

14


Chương 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI
Ở chương mở đầu, luận văn giới thiệu tổng quan về đề tài, khảo sát tình hình học

tập của SV, khảo sát hệ thống quản lý học vụ hiện có tại PĐT. Từ những khảo sát đó,
luận văn đề ra mục tiêu nghiên cứu , ý nghĩa thực tiễn cũng nghĩa khoa học mà đề tài
hướng đến.
1.1. Sơ lược về tình hình học tập của sinh viên Trường Đại học Bách Khoa –
Tp.HCM :
Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM với bề dày hoạt động hơn 60 năm đã và đang
đào tạo đội ngũ tri thức có năng lực lãnh đạo, sáng tạo tri thức mới thông qua nghiên
cứu khoa học và chuyển giao công nghệ. Nhà trường hiện đang đào tạo các bậc đại học
(chính quy, bằng 2, khơng chính quy, cao đẳng) và sau đại học (cao học, nghiên cứu
sinh) với tổng số xấp xỉ 26.000 học viên, sinh viên theo học. Hằng năm, Trường cấp
bằng kỹ sư cho hơn 3.000 sinh viên tốt nghiệp hệ đại học chính quy.
Bên cạnh đó, nhà Trường ra quyết định tạm dừng, buộc thôi học đối với hàng trăm
sinh viên quy phạm quy chế nhà Trường do học lực yếu, điểm trung bình bằng khơng,
SV khơng đăng ký môn học….thường tập trung vào những sinh viên năm 3, năm 4. Số
sinh viên bị xử lý học vụ cũng đáng báo động, cụ thể số liệu thống kê tại Phịng đào
đào về tình hình xử lý học vụ hằng năm.
Hình thức/
Năm
Tạm
dừng/Buộc
thơi học

2014

2015

2016

2017

HK1/2018

863sv

240sv

302sv

135sv

25sv

Bảng 1: Thống kê xử lý học vụ tại Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM
Tỷ lệ sinh viên tốt nghiệp đúng thời hạn trung bình chưa đến 50%. Qua đó cho thấy
tỷ lệ này là chưa cao, nguyên nhân có thể là sinh viên chưa có kế hoạch học tập phù
hợp, có một số mơn học khó, khả năng đạt chuẩn tiếng anh 4 kỹ năng của sinh viên
cịn thấp….Dưới đây là biểu đồ thể hiện tình hình tốt nghiêp đúng tiến độ 4 năm hoặc
4,5 năm từ khóa 2012 đến 2014 (số liệu do PĐT cung cấp).
15


Tỉ lệ SV tốt nghiệp đúng tiến độ
60
50
40
30
20
10
0
Series1

Khóa 2012

Khóa 2013

Khóa 2014

49.8

51.3

38.7

Hình 1: Biểu đồ tỉ lệ tốt nghiệp đúng tiến độ của sinh viên từng khóa
1.2. Sơ lược về hệ thống quản lý học vụ tại Phòng Đào Tạo - Trường Đại học
Bách Khoa – Tp.HCM:
Khảo sát hệ thống quản lý học vụ tại PĐT các ứng dụng và dịch vụ của PĐT hiện
tại, tình trạng đang được hoạt động và trong quá trình phát triển, các nền tảng liên
quan của ứng dụng đó.



Quản lý học vụ chính quy (HTQL):

Được xây dựng và phát triển từ năm 1999, trên nền tảng cơ sở dữ liệu foxpro, hoạt
động trên hệ điều hành DOS. Hệ thống phát triển nhằm đáp ứng mô hình đào tạo theo
hệ thống tín chỉ. Đến thời điểm hiện tại hệ thống vẫn còn đáp ứng tốt các yêu cầu và
xem là dữ liệu nguồn cho các dịch vụ phát triển sau này. HTQL là hệ thống quản lý
các thông tin liên quan đến sinh viên trong quá trình học tập tại trường đại học: quản
lý các thơng tin chung như sơ yếu lý lịch của sinh viên, quản lý sinh viên theo lớp,

khoá, khoa ngành, quản lý chương trình đào tạo và kết quả học tập của sinh viên (gồm
điểm, xếp loại học tập, học bổng, khen thưởng, kỷ luật…)
16


Hạn chế: yếu kém trong các ràng buộc tự nhiên, các ràng buộc phải can thiệp thủ
công và mất nhiều công sức thời gian để kiểm tra, xây dựng. Việc giao tiếp các hệ
thống khác cũng phức tạp và nhiều công đoạn.
HTQL gồm các phân hệ sau:
 Phân hệ quản lý thông tin sinh viên, giảng viên: lưu trữ quản lý các
thơng tin liên quan đến sinh viên, tình trạng sinh viên của từng học kỳ,
hồ sơ lý lịch cá nhân, quá trình học tập, khen thưởng kỷ luật của sinh
viên. Ngồi ra cịn có thơng tin sinh viên diện trao đổi tạm thời với các
trường đại học khác.
 Phân hệ quản lý chương trình đào tạo: các chương trình đào tạo của
các chuyên ngành năm, làm chương trình khung quản lý quá trình học
tập của sinh viên, quản lý chất lượng đào tạo, để áp dụng trong quá trình
học và đăng ký môn học.
 Phân hệ quản lý thời khóa biểu, đăng ký mơn học: chức năng xử lý
các thơng tin về thời khóa biểu mơn học của từng sinh viên trong học
mỗi học kỳ.
 Phân hệ quản lý học phí, học bổng: chức năng quản lý học phí sinh
viên trong mỗi học kỳ, các khoản nợ của sinh viên…
 Phân hệ quản lý lịch thi: chức năng xếp lịch thi cho sinh viên.
 Phân hệ quản lý điểm: chức năng xử lý điểm và lưu trữ điểm của sinh
viên từ các môn đăng ký học trong mỗi học kỳ.
 Phân hệ quản lý khối lượng giảng dạy: chức năng quản lý khối lượng
giảng dạy của Cán bộ, nhằm tính tốn kinh phí cho Giảng viên.
 Phân hệ quản lý phịng: chức năng quản lý phịng, các thơng tin liên
quan đến phịng học, thí nghiệm…. quỹ phịng cịn, cấp cho ai….

 Phân hệ quản lý tốt nghiệp: chức năng xét và lưu trữ các sinh viên đủ
điều kiện tốt nghiệp từ số tín chỉ tích lũy và các điều kiện ràng buộc
khác…
 Chức năng khác: ngoài các chức năng chính được nêu trên, hệ thống
quản lý học vụ cịn các chức năng xử lý khác kèm theo, nhằm giải quyết
17


yêu cầu phát sinh trong quá trình vận hành và những điểm mới trong mơ
hình đào tạo.

 Cổng thơng tin sinh viên (stinfo):
Cung cấp thông tin sinh viên cho Khoa/ Bộ mơn , Phịng ban theo chức năng.
Thống kê kết quả học tập biểu diễn dạng biểu đồ điểm trung bình tích lũy, số tín
chỉ tích lũy của từng sinh viên. Các thơng tin cơ bản về xem thời khóa biểu, lịch
thi, in bảng điểm, tiến độ học tập

Hình 2: Biểu đồ điểm trung bình theo học kỳ của sinh viên

Hình 3 : Tiến độ học tập của sinh viên
Ưu điểm: cung cấp cơ bản về thông tin sinh viên phục vụ quản lý sinh viên tại
Khoa, phòng ban. Cung cấp cho sinh viên về kế hoạch học tập của chương trình
18


đào tạo, biểu đồ về điểm trung bình, số tín chỉ tích lũy từng học kỳ qua đó sinh
viên so sánh được khả năng học tập của bản thân qua mỗi học kỳ.
Nhược điểm : chưa có chức năng hỗ trợ sinh viên trong việc đăng ký môn học
dựa vào kết quả học tập của từng sinh viên, chưa có chức năng giúp Khoa/Bộ
môn thống kê kết quả học tập của sinh viên tồn khoa hoặc khóa đào tạo.

Trang thơng tin học vụ (www.aao.hcmut.edu.vn): năm 2014 trang thơng tin chính
thức đào tạo vừa được phát triển thay thế trang web củ có từ năm 1999, là trang web
tổng hợp đầy đủ tin tức thông báo về quy chế, quy định, hướng dẫn, lịch trình tổ chức
học kỳ, tổ chức thi, học phí, học bổng và các thơng báo học vụ liên quan.
Trang thông tin dịch vụ (www.daotao.hcmut.edu.vn, mybk.hcmut.edu.vn): là trang
tổng hợp các dịch vụ phục vụ nhu cầu sinh viên, như: đăng ký môn học, đăng ký in
bảng điểm, cổng thanh tốn học phí, xem thời khóa biểu-lịch thi, tra thông tin văn
bằng tốt nghiệp, đăng ký in giấy chứng nhận hoãn nghĩa vụ quân sự, đăng ký xét miễn
ngoại ngữ, dịch vụ hỗ trợ dạy và học Bkle, diễn đàn hỏi đáp thắc mắc.

19


KHẢO SÁT HIỆN TRẠNG PHẦN MỀM DỊCH VỤ TẠI PHÒNG ĐÀO TẠO
Ghi chú: PDT-quản lý bởi phòng đào tạo đại học
Quản
Stt
Tên ứng dụng, dịch vụ
lý

Hình
thức

1 PDT

Phân hệ quản lý chương trình đào tạo

Offline

2 PDT

Phân hệ quản lý điểm

Offline

3 PDT

Phân hệ quản lý học phí

Offline

4 PDT

Phân hệ quản lý khối lượng giảng dạy

Offline

5 PDT

Phân hệ quản lý lịch thi

Offline

6 PDT

Phân hệ quản lý phòng

Offline

7 PDT

Phân hệ quản lý sinh viên, giảng viên

Offline

8 PDT

Phân hệ quản lý tốt nghiệp

Offline

Phân hệ xếp thời khóa biểu
Hệ thống hỗ trợ dạy và học Bkel
Dịch vụ đồng bộ dữ liệu foxpro, Oracle
Dịch vụ xem bảng điểm sinh viên

Offline
Offline
Offline
Online

9
10
11
12

PDT
PDT
PDT
PDT

20

Nền tảng
Foxpro 2.6 for
dos
Foxpro 2.6 for
dos
Foxpro 2.6 for
dos
Foxpro 2.6 for
dos
Foxpro 2.6 for
dos
Foxpro 2.6 for
dos
Foxpro 2.6 for
dos
Foxpro 2.6 for
dos
Foxpro 2.6 for
dos
Php
.Net
Php

Cơ sở dữ liệu

Năm

Foxpro

1999

Foxpro

1999

Foxpro

1999

Foxpro

1999

Foxpro

1999

Foxpro

1999

Foxpro

1999

Foxpro

1999

Foxpro
MySQL
Oracle, Foxpro
Oracle

1999
2007
2008
2008


13 PDT
14 PDT
15 PDT
16 PDT
17 PDT
18 PDT
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29

30
31

PDT
PDT
PDT
PDT
PDT
PDT
PDT
PDT
PDT
PDT
PDT
PDT
PDT

32 PDT
33 PDT
34 PDT

Dịch vụ xem học phí sinh viên
Dịch vụ xem thời khóa biểu
Dịch vụ xem thời khóa biểu sinh viên
Quản lý cấp giấy chứng nhận hoãn nghĩa vụ
quân sự, giấy chứng nhận sinh viên
Đăng ký nguyện vọng học

Online
Online

Online

Cấp giấy chứng nhận cho phép vào phòng thi
Quản lý quét và hỗ trợ chấm bài thi trắc
nghiệm
Diễn đàn hỏi đáp sinh viên
Khai lý lịch nhập học
Quản lý đăng ký hoạt động ngoại khóa
Quản lý đăng ký in bảng điểm
Quản lý ngày công tác xã hội
Quản lý tuyển sinh
Xét tuyển sinh
Đăng ký môn hoc
Dịch vụ tra cứu thông tin tốt nghiệp
Quản lý hồ sơ sinh viên
Phân hệ quản lý đăng ký môn học
Quản lý in thẻ cán bộ, sinh viên

Oracle
Oracle
Oracle

2008
2008
2008

Offline .Net
Online .Net

SQL Server

SQL Server

2009
2009

Offline Visual Base

Microsoft Access

2010

Offline
Online
Online
Online
Online
Online
Offline
Offline
Online
Online
Online
Offline
Offline

.Net
Php
.Net
.Net
.Net

.Net
VFoxpro 9
VFoxpro 9
Java
Php
.Net
Java
.Net

Microsoft Access
MySQL
SQL Server
SQL Server
SQL Server
SQL Server
Foxpro
Foxpro
MySQL
Oracle
SQL Server
MySQL
MySQL

2010
2010
2010
2010
2010
2011
2012

2012
2012
2012
2012
2013
2013

.Net
Java
Java

SQL Server
MySQL
MySQL

2013
2013
2013

Quản lý đăng ký xét miễn chứng chỉ ngoại ngữ Online
Quản lý nộp học phí Bkpay
Online
Quản lý phịng
Online
21

Php
Php
Php

35 PDT
36
37
38
39
40
41

PDT
PDT
PDT
PDT
PDT
PDT

Trang web thông tin tổng hợp đào tạo
Đăng ký cấp giấy chứng nhận hoãn nghĩa vụ
quân sự
Quản lý đăng ký nộp bằng thpt
Khai lý lịch hồ sơ tốt nghiệp
Trang thông tin wiki
Hệ thống hỗ nhập điểm
Hệ thống đăng ký nguyện vọng tuyển sinh

Offline Php

MySQL

2014

Online
Online
Online
Online
Online
Online

.Net
.Net
.Net

SQL Server
SQL Server
SQL Server

Java
Java

MySQL
MySQL

2014
2014
2015
2015
2015
2015

Bảng 2: Thống kê ứng dụng, dịch vụ tại phòng đào tạo

22


1.3. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
Để giải quyết nhu cầu thực tiễn về hỗ trợ sinh viên nâng cao kết quả học tập, hỗ trợ
Khoa , BGH có các quyết định về chiến lược của nhà Trường, đề tài nghiên cứu đề ra
các mục tiêu chính:

 Phân tích, thống kê để đưa ra các thông tin cơ bản về tình hình học tập của
SV.

 Ứng dụng các kỹ thuật học máy vào việc phân tích mơ hình dự đốn, tích
hợp và triển khai cơng cụ dự đốn kết quả học tập của sinh viên.

 Trực quan hóa các kết quả phân tích giúp cho sinh viên cũng như giúp cho
nhà trường dự báo sớm và có cái nhìn tổng quan về tình hình học tập của SV.
1.4. Ý nghĩa của đề tài
1.4.1. Ý nghĩa khoa học
Áp dụng phương pháp máy học kết hợp trí tuệ nhân tạo trong phân tích bộ dữ liệu
kết quả học tập của sinh viên
So sánh, đánh giá các phương pháp dự đoán kết quả học tập của sinh viên. Từ đó,
lựa chọn phương pháp phù hợp để áp dụng tại PĐT – Trường đại học Bách Khoa
Tp.HCM.
1.4.2. Ý nghĩa thực tiễn
Dự đoán kết quả học tập của sinh viên nhằm giúp sinh viên có sự lựa chọn mơn học
phù hợp với năng lực bản thân hoặc có kế hoạch học tập để đạt kết quả cao nhất có
thể.
Áp dụng mơ hình dự đốn kết quả học tập sinh viên tại Phòng đào tạo – Trường Đại
học Bách Khoa Tp.HCM nhằm giúp công tác tổ chức giảng dạy, học tập phù hợp với

thực tiễn.
Hỗ trợ BGH, Khoa chun mơn có góc nhìn đa chiều về kết quả học tập của sinh
viên từ đó có hoạt động tư vấn thích hợp cho sinh viên về đăng ký mơn học, đăng ký
số tín chỉ tối đa … để đạt kết quả tốt nhất có thể hoặc kết hợp với các yếu tố khác về
việc xây dựng chiến lược tuyển sinh, xây dựng chương trình đào tạo.
23


Chương 2: TỔNG QUAN VỀ CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN
QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI
Khai phá dữ liệu đã được ứng dụng cho nhiều mục đích khác nhau trong giáo dục
đào tạo và hiện đang được các nhà nghiên cứu quan tâm. Hàng năm, hội thảo
chuyên về khai phá dữ liệu giáo dục (www.educationaldatamining.org) được tổ
chức

cũng

như

tạp

chí

chun

về

khai

phá

dữ

liệu

giáo

dục

(www.educationaldatamining.org/JEDM/), mà ở đó ta có thể tìm thấy rất nhiều bài
viết chuyên sâu.
2.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
[2] Dự đoán về kết quả học tập của sinh viên sử dụng các phương pháp học máy.
Nghiên cứu được thực hiện để dự đoán kết quả học tập của sinh viên hoặc để tạo điều
kiện lập kế hoạch học tập hoặc để xác định sinh viên có nguy cơ bỏ học. Nhóm tác giả
đề xuất một mơ hình phản hồi để tính tốn kiến thức của sinh viên trong từng môn học
cụ thể và cung cấp phản hồi nếu sinh viên cần nỗ lực nhiều hơn trong mơn học đó dựa
trên điểm trung bình dự đốn.
Nhóm tác giả đã phân tích dữ liệu thực tế được thu thập từ 225 sinh viên đại học
của Khoa Kỹ thuật Điện tại ITU. Áp dụng và đánh giá 3 phương pháp học máy:
Collaborative Filtering, Matrix Factorization và Restricted Boltzmann Machine

Hình 4: Mô tả bộ dữ liệu ITU được sử dụng trong nghiên cứu

24