Trước tiên chúng ta phải tìm hiểu mối quan hệ đầy đủ các cấu thành tính toán từ mức thấp nhất là điểm cho đến mức cao nhất là phân loại học lực học sinh. Các cấu thành tính toán mặc định (chuẩn) được mô tả trong sơ đồ dưới đây.



Hiện tại việc tính toán phân loại học lực học sinh được tiến hành theo 4 mức dữ liệu bao gồm mức 1, điểm cấu thành được nhập và 3 mức điểm tổng hợp là TBKT (trung bình kiểm tra), TBM (trung bình môn) và TBCM (trung bình các môn). Các mức điểm tổng hợp được tính toán bới công thức thông qua các điểm ở mức thấp hơn. Nếu chỉ nhìn vào hình trên chúng ta chưa cảm nhận được sự phức tạp của bài toán tính toán điểm trung bình cho học sinh. Chúng ta hãy cùng nhau phân tích kỹ hơn bài toán này từ các mô hình thực tế.

Sự phức tạp, "rắc rối" của việc tính toán điểm trung bình thường xuất phát từ các yếu tố thực tế khách quan sau:

* Công thức chuẩn để tính toán và phân loại học lực không được áp dụng đồng đều như nhau trong nhà trường. Ví dụ đối với học sinh một lớp chuyên Toán, việc phân loại học lực được tính khác với học sinh bình thường trong nhà trường. Sự khác nhau trong các tiêu chuẩn phân loại học lực thường ở điểm chuẩn TBCM và TBM của từng môn học.
* Công thức tính điểm TBCM thông qua các TBM thành phần cũng thay đổi tuỳ theo nhà trường và lớp học. Cách tính theo hệ số là thông dụng hơn cả, công thức tính này sẽ có dạng sau:



Khi khi áp dụng công thức [1] ta thường thấy sự thay đổi các hệ số khi áp dụng cho các đối tượng khác nhau.
* Đối với điểm Trung bình môn học (TBM) công thức thường dùng là:



Tuy nhiên trên thực tế có rất nhiều "biến dạng" của công thức trên, ví dụ đối với các môn học "đặc biệt" như Tin học, KTCN, KTNN, Nhạc, Họa, Ngoại ngữ việc tính các giá trị TBM thường rất đặc biệt, tuỳ theo hoàn cảnh thực tế của từng trường và địa phương.
* Ngoài hai công thức [1], [2] trên đây dành cho việc tính toán các điểm TBCM và TBM học kỳ, còn có 2 công thức khác tính TBCM và TBM cả năm. Các kiểu tính này cũng có công thức hệ số tương tự như trên.
* Một điều nữa cần phải chú ý khi tính toán với các giá trị điểm là khái niệm "làm tròn" số. Có nhiều kiểu làm tròn số, phụ thuộc vào số lượng chữ số thể hiện sau dấu phảy (thập phân) và cách làm tròn (tới số nguyên gần nhất, tròn lên, tròn xuống). Với tất cả các sự phức tạp trên đây, việc thiết kế một mô hình tổng quát hoàn toàn, theo chúng tôi, là rất khó. Tại đây, tôi sẽ chỉ đưa ra một lược đồ khái quát cho việc thiết kế mô hình tính toán như vậy. Toàn bộ ý tưởng sẽ được mô tả trong hình vẽ dưới đây:



Mô hình trên mô tả các khái niệm, định nghĩa có thể liên quan đến một cách hay một tiêu chuẩn phân loại học lực của học sinh. Việc phân loại học lực phải được định nghĩa thông qua các công thức, biểu thức, giá trị chữ và số và được lưu trữ độc lập với chương trình. Chương trình phải cho phép thay đổi các cách phân loại học lực này và cho phép gán cách tính phân loại học lực cho từng khối học, lớp học, thậm chí cho từng học sinh. Nếu làm được như vậy, chúng ta sẽ tạo ra được một mô hình tính toán hoàn toàn tổng quát và có thể áp dụng được cho nhiều trường khác nhau mà không cần viết lại code của chương trình. Hình 14 mô tả một số khái niệm liên quan đến cách tính cho một Tiêu chuẩn Phân loại học lực cụ thể.
1. Level (mức): Các mức, dạng dữ liệu cần có tham gia vào quá trình tính toán. Hiện tại chúng ta có 4 mức dữ liệu. Tuy nhiên cần phòng hờ cho những phát triển trong tương lai. Thông thường, dữ liệu ở các mức cao hơn sẽ được tự động tính toán thông qua các mức dữ liệu thấp hơn.
2.Tính toán trực tiếp và gián tiếp: Các dữ liệu điểm được phân làm 2 loại: trực tiếp và gián tiếp. Trực tiếp nếu dữ liệu này sẽ tham gia trực tiếp vào quá trình phân loại học lực từ mức thấp nhất cho đến các mức cao. Hầu hết các môn học chính đều thuộc loại này. Dữ liệu gián tiếp là các điểm môn học bình thường nhưng không tham gia trực tiếp vào quá trình phân loại học lực cuối năm, các điểm này thường phải "nhờ" vào các môn học trực tiếp khác để tính toán. Ví dụ với một số trường, điểm môn Tin học được tính toán ghép vào môn Toán, như vậy điểm Tin học là loại dữ liệu gián tiếp.
3. Môn học bình thường, ảo: Các môn học trong nhà trường được chia làm 2 loại: Bình thường và Ảo. Môn học bình thường là môn học có giáo viên lên lớp và có điểm hàng ngày. Đây là các môn học hiện trên Thời khóa biểu của lớp. Môn học Ảo là những "môn học" không được học bình thường, không có điểm, không có giáo viên dạy nhưng lại có mặt trong các bảng tổng kết điểm và tham gia trực tiếp vào quá trình phân loại học lực của học sinh. Ví dụ tại một số trường phổ thông tại Hà Nội, môn học Họa và Nhạc được học bình thường trong năm học nhưng khi tính toán sẽ được thay thể bởi môn học ảo là "Nghệ thuật". Tương tự như đối với các môn KTCN và KTNN được thay thế bởi môn "Kỹ thuật" là ảo.
4. Công thức tính toán: Công việc tính toán cụ thể luôn phải thực hiện qua các "công thức". Ngoài các công thức chuẩn, thường là những công thức tính toán qua các hệ số, chương trình cần có cơ chế tự tạo ra các công thức riêng (User Defined Formula) cho phép tự định nghĩa các biến và công thức để tính toán. Trên thực tế đã có rất nhiều trường hợp như vậy. Việc phần mềm có thể tạo ra các công thức tự định nghĩa độc lập sẽ làm cho mô hình tính toán trở nên hoàn toàn tổng quát, mở và có thể áp dụng cho nhiều trường, địa phương khác nhau.

Rất tiếc rằng tôi không thể đưa ra ở đây một mô hình dữ liệu tính toán cụ thể nào mà chỉ khái lược một số ý tưởng, suy nghĩ và yêu cầu của mô hình. Đây là một bài toán thiết kế hệ thống dữ liệu phức tạp nhưng rất hay, mong muốn của chúng tôi là chia sẻ kinh nghiệm và trao đổi cùng bạn đọc.
Một số vấn đề mã hoá thông tin

Như trên đã trình bày, dữ liệu của phần mềm quản lý Học tập trong nhà trường sẽ có dung lượng rất lớn, do vậy vấn đề mã hóa thông tin đóng vai trò rất quan trọng. Trong bài viết này tôi muốn trình bày một số công việc và yêu cầu cụ thể của bài toán mã hóa thông tin trong nhà trường, những điều mà nhiều người đã tưởng chúng đơn giản và bỏ qua trong quá trình thiết kế.

Trước hết đó là việc mã hóa HỌC SINH và GIÁO VIÊN. Thoạt nhìn bài toán mã hóa Học sinh & Giáo viên trong nhà trường chỉ là một trường hợp riêng của mô hình quản lý nhân sự và do đó dễ gây cảm tưởng rằng đây là một việc đơn giản. Bài toán này quả thật đơn giản nếu chúng ta chỉ hạn chế phần mềm quản lý Học sinh & Giáo viên khép kín trong phạm vi một nhà trường. Tuy nhiên như đã trình bày trong các phần trên của bài viết này, chúng ta dự kiến thiết kế một mô hình quản lý được áp dụng chung cho nhiều trường và dùng trong nhiều năm học. Mỗi học sinh sẽ ngồi trên ghế nhà trường tối thiểu 12 năm, còn giáo viên có thể sẽ gắn bó với nhà trường vài ba chục năm. Mục đích cao nhất của phần mềm là quản lý được việc HỌC của học sinh và DẠY của giáo viên ở qui mô một Tỉnh/Thành phố hoặc Quốc gia và kéo dài trong nhiều năm.

Việc mã hóa HỌC SINH và GIÁO VIÊN do đó phải thỏa mãn các điều kiện sau:

* Mỗi HỌC SINH và mỗi GIÁO VIÊN phải có một mã duy nhất trên qui mô toàn quốc và được dùng trong nhiều năm, ví dụ 100 năm (sau thời gian trên, sang thế kỷ 22 thì hy vọng rằng cháu chắt chúng ta sẽ lo tiếp bài toán mã hóa này!).
* Thủ tục mã hóa phải được thiết kế tương đối đơn giản và tối ưu theo nghĩa thời gian chạy phải rất nhanh.
* Không phải dùng quá nhiều hệ thống ký tự phức tạp để mã hóa cho học sinh và giáo viên.

Nếu các điều kiện trên thỏa mãn chúng ta sẽ có một hệ thống mã hóa lý tưởng cho toàn bộ học sinh và giáo viên trong của trường phổ thông trên qui mô toàn quốc và có giá trị trong một thời gian dài. Với hệ thống mã hóa như vậy, việc quản lý 2 đối tượng cơ bản nhất của chúng ta là HỌC SINH và GIÁO VIÊN sẽ mở và liên thông giữa các phần mềm trên qui mô lớn về địa lý cũng như thời gian. Điều này có ý nghĩa đặc biệt cho những phát triển hệ thống kết nối Mạng Giáo dục trong tương lai.

Một trong các ý nghĩa to lớn của công việc trên là Học bạ Điện tử Học sinh sẽ được mô tả trong phần tiếp theo của bài viết này.

Đối tượng đặc biệt quan trọng tiếp theo của bài toán mã hóa là MÔN HỌC và LỚP HỌC trong nhà trường. Để cho việc quản lý Học và Dạy của học sinh và giáo viên được thống nhẩt ở các cấp quản lý cao, việc thống nhất một bộ Mã Môn học và qui định Tên Lớp học là rất quan trọng.

Về Mã Môn học, chúng tôi đề nghị các cấp quản lý cần qui định một bộ Mã Môn học thống nhất ít ra ở mức Sở Giáo dục & Đào tạo. Chúng ta không thể quản lý một cách đồng bộ nếu tại một trường A qui định ghi môn Toán là TO, còn tại trường B thì lại ghi là TOAN (khi đó tại qui mô Sở GD&ĐT không thể thực hiện được việc liệt kê các giáo viên dạy môn Toán trong phạm vi quản lý).Chúng tôi cũng đề nghị dùng 4 ký tự để mã hóa tất cả các môn học có trong ngành giáo dục phổ thông và nên kế thừa cách mã hóa trong các mẫu Sổ Điểm hiện có, ví dụ:

Môn Toán học, có mã hóa là TOAN, môn Văn học, có mã hóa là VAN, các môn học khác sẽ là LY, HOA, SU, DIA, SINH, ANH, PHAP, KTCN, KTNN, ....

Hệ thống Tên lớp học cũng nên thống nhất cách ghi. Cách ghi tên lớp cổ điển đã được đa số các trường sử dụng (ví dụ 7A, 9B1, 10A, 11C, ... dùng số đầu tiên chỉ khối lớp) là thích hợp nhất cho việc mã hóa tên lớp trên máy tính.

Nếu toàn bộ hệ thống mã hóa thông tin chính (Học sinh, Giáo viên, Môn học, Lớp học) được chuẩn hóa như đã nêu trên thì chúng ta mới hội tụ các điều kiện cần thiết để sẵn sàng áp dụng các mô hình và phần mềm quản lý Học & Dạy cho hệ thống các trường học.
Học bạ Điện tử Học sinh

Học bạ Điện tử học sinh, như tên gọi của nó đã chỉ ra, là một tệp (file) trên đĩa dùng để lưu trữ thông tin học tập trong nhà trường của một học sinh. Từ mô hình dữ liệu quản lý Học tập Học sinh trong một nhà trường, việc kết xuất thông tin (điểm) của một học sinh là không khó khăn. Tuy nhiên với hệ thống mã hóa học sinh duy nhất như đã nêu trên và đặc thù về điểm trực tuyến, Học bạ Điện tử Học sinh sẽ mang rất nhiều ý nghĩa mới, xin kể ra đây một vài trong chúng.

1. Mỗi Học sinh sẽ có đúng một tệp Học bạ điện tử (HBĐT) duy nhất, dùng để lưu trữ toàn bộ quá trình học tập của mình trong suốt 12 năm phổ thông. Với việc lưu trữ toàn bộ thông tin học tập như vậy, Học bạ điện tử học sinh sẽ có ý nghĩa hoàn toàn trùng lặp với cái tên của mình, mang đúng nghĩa dữ liệu điện tử số hóa của một Học bạ thông thường hiện có. Điểm khác biệt duy nhất chỉ là Học bạ điện tử về nguyên tắc sẽ lưu trữ được thông tin của toàn bộ 12 năm học phổ thông. Chúng tôi đặt tên cho Học bạ Điện tử học sinh là e-Education Book (e2book).

Thông tin chính của một Học bạ điện tử bao gồm phần Lý lịch học sinh và quá trình học tập qua các lớp. Mỗi lớp học bao gồm thông tin nhà trường và điểm chi tiết, điểm tổng kết của học sinh. Mô hình của Học bạ điện tử học sinh được biểu diễn trong sơ đồ dưới đây:



2. Một đặc thù rất cơ bản của Học ba điện tử là tính duy nhất của tệp thông tin này tương ứng với một Học sinh. Với hệ thống giáo dục hiện nay, mỗi học sinh sẽ có 3 quyển Học bạ thường ứng với các cấp học Tiểu học, THCS và THPT, nhưng theo thiết kế của mô hình quản lý Học sinh mới thì mỗi học sinh chỉ có đúng 1 tệp Học bạ điện tử duy nhất. Mỗi học sinh sẽ dùng "quyển" học bạ này để lấy và cập nhật thông tin khi chuyển trường hoặc chuyển cấp học. Việc sử dụng đúng một tệp dữ liệu duy nhất không phụ thuộc vào phạm vi địa lý, không gian và thời gian là một bước tiến quan trọng trong việc quản lý học tập của học sinh trên qui mô toàn quốc.

Với mô hình Học bạ điện tử như trên, mỗi học sinh sẽ luôn mang theo mình cuốn Học bạ điện tử, và tại bất cứ nơi nào cũng có thể xem được toàn bộ thông tin học tập của mình. Hơn nữa Học bạ điện tử còn mang các thông tin chuyển đổi nhà trường, do đó nó còn có ý nghĩa khép kín quá trình quản lý Học sinh trong toàn bộ thời gian ngồi trên ghế nhà trường. Mô hình của ý tưởng trên được mô tả trong sơ đồ dưới đây.



3. Học bạ Điện tử Học sinh còn có một ý nghĩa rất lớn về quản lý và giáo dục trong khung cảnh của Mô hình quản lý "điểm động" mà bài viết này đang nói đến. Với Học bạ điện tử toàn bộ các thông tin điểm của học sinh cùng với rất nhiều thông tin trực tuyến sẽ được lưu trữ đầy đủ. Do vậy Học Bạ Điện Tử sẽ mang nhiều thông tin hơn hẳn so với Học bạ Học sinh thông thường hiện nay. Ví dụ qua Học bạ điện tử, cha mẹ học sinh sẽ luôn biết được tên các thày cô giáo dạy con mình trong suốt 12 năm học. Với toàn bộ dữ liệu điểm trực tuyến được lưu trữ trong Học bạ điện tử, chúng ta sẽ có nhiều công cụ hơn để đánh giá thực chất khả năng và năng lực học tập của học sinh trong thời gian học phổ thông của mình, một giai đoạn học tập cơ bản nhất và liên tục nhất của mỗi cuộc đời, mỗi con người.

Chắc tới đây nhiều bạn sẽ hỏi liệu mô hình Học Bạ Điện tử trên có tính khả thi, phù hợp với thực tế tại Việt Nam hay không? Có lẽ một e2Book như vậy lưu trữ quá nhiều dữ liệu (so với Học bạ giấy!) và nếu như tệp dữ liệu HBĐT quá lớn thì quả thật tính khả thi là rất thấp hoặc hầu như không có.

Ta hãy thử làm một phép tính nhỏ xem dữ liệu của một e2Book sẽ lớn bao nhiêu.



Như vậy toàn bộ độ lớn của một Học bạ điện tử Học sinh vào khoảng 1MB - 1.2MB, nằm gọn trên 01 đĩa mềm và chắc các bạn đã thấy tính khả thi hoàn toàn của phương án HBĐT đã nêu trên.

(*): Xem bảng 9 để hiểu rõ vì sao có con số 76 này.

Bùi Việt Hà