Tài liệu Xây dựng cơ sở dữ liệu phục vụ quản lý giáo dục phổ thông tỉnh Ninh Bình dưới sự hỗ trợ của GIS

§¹i häc quèc gia hµ néi Tr-êng ®¹i häc khoa häc tù nhiªn ------------ TrÇn thÞ minh h¶o X©y dùng c¬ së d÷ liÖu phôc vô qu¶n lý gi¸o dôc phæ th«ng tØnh ninh b×nh d-íi sù hç trî cña gis LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc Hµ Néi – 11/2011 §¹i häc quèc gia hµ néi Tr-êng ®¹i häc khoa häc tù nhiªn ------------ TrÇn thÞ minh h¶o X©y dùng c¬ së d÷ liÖu phôc vô qu¶n lý gi¸o dôc phæ th«ng tØnh ninh b×nh d-íi sù hç trî cña gis Chuyªn ngµnh: B¶n ®å viÔn th¸m M· sè: 60 44 76 LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc Ng-êi h-íng dÉn khoa häc: TS. §inh ThÞ B¶o Hoa Hµ Néi – 11/2011 1 MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG BIỂU, SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ MỞ ĐẦU ............................................................................................................................... 1 1. Tính cấp thiết của đề tài ..................................................................................................... 7 2. Mục tiêu của luận văn ........................................................................................................ 8 3. Nội dung nghiên cứu .......................................................................................................... 8 4. Phƣơng pháp nghiên cứu ................................................................................................... 9 5. Phạm vi nghiên cứu ........................................................................................................... 9 6. Ý nghĩa của đề tài .............................................................................................................. 9 7. Về mặt cấu trúc luận văn ................................................................................................. 10 CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ ỨNG DỤNG GIS TRONG XÂY DỰNG CSDL PHỤC VỤ QUẢN LÝ GIÁO DỤC PHỔ THÔNG............................................................. 11 1.1. QUẢN LÝ GIÁO DỤC. ............................................................................................... 11 1.1.1. Khái niệm giáo dục ...................................................................................11 1.1.2. Sơ lƣợc về quản lý giáo dục và hệ thống giáo dục phổ thông ..................11 1.2. CƠ SỞ DỮ LIỆU ĐỊA LÝ - CÔNG CỤ RA QUYẾT ĐỊNH. ..................................... 15 1.2.1. Cơ sở dữ liệu (CSDL) địa lý .....................................................................15 1.2.2. Đặc điểm CSDL địa lý phục vụ công tác quản lý giáo dục ......................17 1.3. HỆ THÔNG TIN ĐỊA LÝ ............................................................................................ 18 1.3.1. Khái niệm về hệ thông tin địa lý (GIS) ....................................................18 1.3.2. Các thành phần cấu trúc nên một hệ thông tin địa lý ...............................21 1.4. CƠ SỞ DỮ LIỆU ĐỊA LÝ ........................................................................................... 25 1.4.1. Cơ sở dữ liệu (CSDL) ...............................................................................25 1.4.2. Cơ sở dữ liệu hệ thông tin địa lý ..............................................................25 1.4.3. Đặc thù của cơ sở dữ liệu .........................................................................30 1.4.4. Công nghệ xây cơ sở dữ liệu, lƣu trữ, phân tích, xử lý thông tin .............32 1.5. KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA GIS TRONG XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU ĐỊA LÝ ........................................................................................................................................ 36 1.6. ỨNG DỤNG CỦA GIS TRONG QUẢN LÝ MỘT SỐ NGÀNH ............................... 37 CHƢƠNG 2. THIẾT KẾ CƠ SỞ DỮ LIỆU ĐỊA LÝ VỀ GIÁO DỤC PHỔ THÔNG CẤP TỈNH .................................................................................................................................... 43 2 2.1. CHUẨN THÔNG TIN ĐỊA LÝ ................................................................................... 43 2.1.1. Chuẩn thuật ngữ........................................................................................44 2.1.2. Chuẩn hóa về hệ thống tham chiếu không gian ........................................44 2.1.3. Chuẩn mô hình cấu trúc dữ liệu địa lý .....................................................45 2.1.4. Chuẩn về phân loại đối tƣợng địa lý .........................................................45 2.1.5. Chuẩn thể hiện trình bày dữ liệu địa lý ....................................................45 2.1.6. Chuẩn về chất lƣợng dữ liệu không gian ..................................................45 2.1.7. Chuẩn dữ liệu metadata ............................................................................46 2.1.8. Chuẩn hóa và trao đổi dữ liệu ...................................................................46 2.2. YÊU CẦU TRONG THIẾT KẾ CSDL ĐỊA LÝ CẤP TỈNH ...................................... 46 2.2.1. Nội dung của cơ sở dữ liệu địa lý cấp tỉnh ...............................................48 2.2.2. Thiết kế cấu trúc cơ sở dữ liệu .................................................................53 2.3. NỘI DUNG, NHIỆM VỤ QUẢN LÝ GIÁO DỤC CẤP TỈNH. ................................. 57 2.3.1. Hệ thống giáo dục Việt Nam ....................................................................57 2.3.2. Các nội dung và nhiệm vụ của quản lý giáo dục ......................................62 2.4. THIẾT KẾ CƠ SỞ DỮ LIỆU ....................................................................................... 62 2.4.1. Thiết kế CSDL nền địa lý .........................................................................62 2.4.2. Thiết kế CSDL chuyên đề giáo dục cấp tỉnh ............................................64 CHƢƠNG 3. XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU ĐỊA LÝ PHỤC VỤ QUẢN LÝ GIÁO DỤC PHỔ THÔNG TỈNH NINH BÌNH ...................................................................................... 65 3.1. KHÁI QUÁT ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, KINH TẾ - Xà HỘI TỈNH NINH BÌNH .... 65 3.1.1. Đặc điểm tự nhiên....................................................................................65 3.1.2. Đặc điểm dân cƣ lao động và kinh tế - xã hội ..........................................69 3.2. TÌNH HÌNH GIÁO DỤC VÀ QUẢN LÝ GIÁO DỤC TRONG TỈNH NHỮNG NĂM GẦN ĐÂY ........................................................................................................................... 75 3.2.1. Những kết quả đã đạt đƣợc .......................................................................75 3.2.2. Những tồn tại và hạn chế ..........................................................................77 3.2.3. Những nguyên nhân..................................................................................78 3.3. HIỆN TRẠNG ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀO QUẢN LÝ NGÀNH TẠI ĐỊA PHƢƠNG ............................................................................................................. 79 3 3.4. LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG CSDL ĐỊA LÝ GIÁO DỤC PHỔ THÔNG ............................................................................................................................................. 80 3.4.1. Lựa chọn công nghệ chỉnh sửa biên tập bản đồ .......................................80 3.4.2. Lựa chọn công nghệ xây dựng cơ sở dữ liệu, lƣu trữ, xử lý thông tin .....81 3.4.3. Các phần mềm khác ..................................................................................81 3.5. XÂY DỰNG CSDL ..................................................................................................... 81 3.5.1. Sơ đồ quy trình công nghệ ........................................................................81 3.5.2. Nội dung của các bƣớc trong quy trình ....................................................82 3.6. ỨNG DỤNG XÂY DỰNG CSDL ĐỊA LÝ TRONG QUẢN LÝ GIÁO DỤC TỈNH NINH BÌNH ......................................................................................................................... 91 3.6.1. Xây dựng ứng dụng GIS phục vụ công tác quản lý giáo dục tỉnh Ninh Bình ....................................................................................................................91 3.6.2. Sản phẩm chƣơng trình dữ liệu cơ sở phục vụ quản lý giáo dục tỉnh Ninh Bình ....................................................................................................................92 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................................. 92 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC 4 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT GIS Hệ thông tin địa lý CSDL Cơ sở dữ liệu TAB Định dạng dữ liệu trong MapInfo DGN Định dạng dữ liệu trong Microstation SHP Định dạng dữ liệu trong ArcGIS WGS84 Hệ tọa độ Green Which VN2000 Hệ tọa độ, độ cao chính thức đƣợc sử dụng ở Việt Nam VDU Visual Display Unit HS Học sinh GV Giáo viên Ph Phòng MN Mầm non THCS Cấp trung học cơ sở THPT Cấp trung học phổ thông GDTX Giáo dục thƣờng xuyên UBND Ủy ban nhân dân 5 DANH MỤC BẢNG, BIỂU, SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1. Sơ đồ cơ cấu quản lý giáo dục quốc dân Việt Nam hiện nay ................. 07 Hình 1.2. Sơ đồ hệ thống giáo dục phổ thông Việt Nam…………………………..08 Hình 1.3. Sơ đồ hệ thống giáo dục phổ thông Nhật Bản………………………..…09 Hình 1.4. Quan hệ giữa các nhóm chức năng của GIS ............................................ 15 Hình 1.5. Cấu trúc của hệ thông tin địa lý ............................................................... 16 Hình 1.6. Các thành phần thiết bị của GIS ............................................................... 18 Hình 1.7. Mô hình dữ liệu raster .............................................................................. 21 Hình 1.8. Mô hình dữ liệu vector ............................................................................. 22 Hình 1.9. Mối quan hệ giữa dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính của dữ liệu dạng điểm ................................................................................................................ 26 Hình 1.10. Mối quan hệ giữa dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính của dữ liệu dạng đƣờng ............................................................................................................... 26 Hình 1.11. Mối quan hệ giữa dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính của dữ liệu dạng vùng ................................................................................................................. 26 Hình 1.12. Giao diện phần mềm SchoolGIS ............................................................ 35 Hình 1.13. Cấu trúc của một hệ thống quản lý trƣờng học bởi SchoolGIS ............. 36 Hình 1.14. Sơ hồ mô hình hoạt động của GIS ......................................................... 36 Hình 2.1. Mô hình phát triển CSDL địa lý cấp tỉnh ................................................. 42 Hình 2.2. Lƣợc đồ mô tả cấu trúc dữ liệu ................................................................ 48 Hình 2.3 . Chuẩn hệ tọa độ…………………………………………………………59 Hình 2.4. Cấu trúc dữ liệu thuộc tính nội dung chuyên đề………………………...60 Hình 3.1. Khái quát vị trí địa lý tỉnh Ninh Bình ........................................................... 61 Hình 3.2. Biểu đồ thể hiện cơ cấu GDP trên địa bàn phân theo khu vực kinh tế ... 69 Hình 3.3. Cơ cấu GDP toàn tỉnh theo thành phần kinh tế (giá hiện hành) .............. 69 Hình 3.4. Mạng lƣới giao thông tỉnh Ninh Bình…………………………………...70 Hình 3.5. Sơ đồ quy trình công nghệ xây dựng cơ sở dữ liệu……………………...78 Hình 3.6. Mô hình cấu trúc cơ sở dữ liệu địa lý về giáo dục tỉnh Ninh Bình .......... 82 6 Hình 3.7. Cắt vùng nghiên cứu – lớp “danh giới hành chính” ................................ 83 Hình 3.8. Kết quả của việc cắt vùng nghiên cứu ..................................................... 83 Hình 3.9. Kết quả của việc cắt lớp nền hành chính huyện ....................................... 84 Hình 3.10. Cắt lớp giao thông ................................................................................. 84 Hình 3.11. Chuyển sang khuôn dạng SHP ............................................................... 85 Hình 3.12. Chuyển đổi khuôn dạng dữ liệu từ MapInfo sang ................................. 86 Hình 3.13. Nhập thông tin thuộc tính cho các huyện ............................................... 86 Hình 3.14. Các cơ quan quản lý giáo dục ................................................................ 88 Hình 3.15. Khối tiểu học .......................................................................................... 89 Hình 3.16. Khối trung học cơ sở .............................................................................. 89 Hình 3.17. Khối trung học phổ thông và giáo dục thƣờng xuyên ........................... 90 Hình 3.18. Truy vấn thông tin……………………………………………………...91 DANH MỤC CÁC BẢNG. Bảng 1.1. So sánh các phép biểu diễn raster và vector ............................................ 23 Bảng 2.1. Phân mục các chuẩn................................................................................. 39 Bảng 3.1. Nhiệt độ trung bình các tháng trong năm (Trạm Ninh Bình) .................. 63 Bảng 3.2. Số giờ nắng trong năm (Trạm Ninh Bình)............................................... 64 Bảng 3.3. Diện tích, dân số và mật độ dân số .......................................................... 65 Bảng 3.4. Phân loại dân cƣ theo độ tuổi (Đơn vị: ngƣời) ........................................ 66 7 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Giáo dục luôn là vấn đề sống còn của mỗi quốc gia, dân tộc. Làm thế nào để có nền văn hóa, giáo dục ngang bằng với các nƣớc tiên tiến nhƣng vẫn phải giữ đƣợc bản sắc của dân tộc mình, đó mới là bài toán phát triển. Phát triển giáo dục và đào tạo là quốc sách hàng đầu, là một trong những động lực quan trọng thúc đẩy sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nƣớc, là điều kiện để tạo ra và phát huy lợi thế cạnh tranh quốc tế của Việt Nam về nguồn lực con ngƣời. Quản lý giáo dục là một bộ phận của phát triển giáo dục. Tuy nhiên nói đến quản lý giáo dục hiện nay có thể thấy rất nhiều vấn đề. So với yêu cầu đào tạo, nguồn nhân lực chƣa đáp ứng yêu cầu đổi mới của đất nƣớc, số lƣợng, cơ cấu đội ngũ nhà giáo còn nhiều bất hợp lý, chất lƣợng còn hạn chế. Giáo viên phổ thông ở miền núi, vùng dân tộc, vùng có điều kiện kinh tế xã hội khó khăn vẫn còn thiếu. Nhiều địa phƣơng còn thiếu giáo viên âm nhạc, mỹ thuật, thể dục, công nghệ, tin học, giáo dục công dân. Một bộ phận giáo viên mầm non lớn tuổi chƣa đƣợc đào tạo bài bản, không còn phù hợp với yêu cầu đổi mới của giáo dục mầm non. Đối với Ninh Bình, một tỉnh nằm trong vùng đồng bằng sông Hồng, việc quản lý giáo dục có nhiều biến đổi rõ rệt. Sự đóng góp tích cực của công nghệ thông tin đã làm giảm đáng kể thời gian, công sức của cán bộ ngành, góp phần nâng cao hiệu quả công tác so với cách quản lý truyền thống trƣớc đây. Tuy nhiên, khó khăn về kinh tế - vật chất, cũng nhƣ những hạn chế trong khả năng ứng dụng của công nghệ thông tin nói chung và ngành giáo dục nói riêng đã tác động không nhỏ đến việc quản lý. Việc ứng dụng những thành tựu của công nghệ thông tin vào hoạt động dạy và học là một cơ hội lớn đối với ngành giáo dục của Tỉnh. Tuy nhiên, thách thức mà ngành gặp phải là không hề nhỏ. Đặc biệt, đổi mới trong công tác quản lý, điều hành của nhà trƣờng, Sở Giáo dục và Đào tạo đang là một đòi hỏi bức thiết. Vì 8 thông tin đƣợc lƣu trữ theo phƣơng pháp truyền thống có thể thấy có nhiều vấn đề bất lợi, bất lợi về thời gian tìm kiếm, về tính cập nhật cũng nhƣ lƣu trữ, độ tin cậy. Đƣa GIS vào quản lý giáo dục mang tính ứng dụng cao. Hệ thông tin địa lý (Geographic Information System - gọi tắt là GIS) ngày nay là công cụ trợ giúp quyết định trong nhiều hoạt động kinh tế - xã hội, an ninh quốc phòng của nhiều quốc gia trên thế giới. GIS có khả năng trợ giúp các cơ quan chính phủ, các nhà quản lý, các doanh nghiệp, các cá nhân… đánh giá đƣợc hiện trạng của các quá trình , các thực thể tự nhiên, kinh tế - xã hội thông qua các chức năng thu thập, quản lý, phân tích, truy vấn và tích hợp các thông tin đƣợc gắn với một nền hình học (bản đồ) nhất quán trên cơ sở toạ độ của dữ liệu đầu vào. Việc đƣa GIS vào quản lý giáo dục ở Ninh Bình hiện nay còn khá mới mẻ, nhƣng với những đặc tính ƣu việt của GIS đã đƣợc kiểm chứng ở hầu hết mọi lĩnh vực, có thể khẳng định việc “Xây dựng CSDL phục vụ quản lý giáo dục phổ thông tỉnh Ninh Bình dƣới sự hỗ trợ của GIS” là hoàn toàn khả thi. Các phần mềm GIS đƣợc xây dựng hiện nay khá nhiều, nhƣng phổ biến và thông dụng hơn cả là Arcgis và MapInfo. Arcgis và Map Info cũng là phần mềm đƣợc lựa chọn trong quá trình hoàn thiện luận văn của tác giả. 2. Mục tiêu của luận văn Mục tiêu đặt ra là đƣa GIS vào xây dựng cơ sở dữ liệu phục vụ cho quản lý giáo dục phổ thông tỉnh Ninh Bình 3. Nội dung nghiên cứu Để đạt đƣợc mục tiêu trên, tác giả đã tiến hành tìm hiểu những nội dung sau: - Nghiên cứu tổng quan về hệ thống giáo dục phổ thông, hệ thống quản lý giáo dục phổ thông ở Việt Nam và một số nƣớc trên thế giới. - Nghiên cứu về các CSDL GIS đã đƣợc xây dựng. - Thực trạng giáo dục phổ thông Ninh Bình những năm gần đây. - Thu thập dữ liệu về hệ thống giáo dục phổ thông tỉnh Ninh Bình. - Xây dựng cơ sở dữ liệu giáo dục phổ thông tỉnh Ninh Bình. 9 4. Phương pháp nghiên cứu Có thể liệt kê ra các phƣơng pháp đƣợc sử dụng trong luận văn: - Phƣơng pháp tổng hợp. Thu thập tài liệu, tiếp cận nghiên cứu, tìm hiểu về cơ sở dữ liệu địa lý, hệ thống thông tin địa lý (GIS), phần mềm hỗ trợ cho phát triển các ứng dụng GIS. Với nguồn chủ yếu là các số liệu, các báo cáo, nghiên cứu đề xuất trong lĩnh vực quản lý giáo dục phổ thông của địa phƣơng. Sở giáo dục và đào tạo Ninh Bình là nơi quản lý tất cả các thông tin, tài liệu liên quan đến ngành, cũng là nguồn dữ liệu đầu vào chủ yếu của luận văn. Ngoài ra những trang thông tin báo mạng, những bài báo cũng nhƣ ý kiến đóng góp cho sự phát triển của ngành cũng là nguồn dữ liệu cần thiết - Phƣơng pháp bản đồ (thành lập một số bản đồ chiết suất từ bộ cơ sở dữ liệu đƣợc thành lập) - Phƣơng pháp thống kê (thống kê số liệu thu thập đƣợc, trên cơ sở đó thành lập nên bộ dữ liệu cơ sở) - Phƣơng pháp GIS. 5. Phạm vi nghiên cứu - Về không gian: giới hạn trong tỉnh Ninh Bình. Với nguồn dữ liệu xây dựng ở cấp huyện tƣơng đối đầy đủ. - Về mặt khoa học: Nghiên cứu bộ cơ sở dữ liệu phục vụ quản lý giáo dục đƣợc thành lập (nội dung, cấu trúc, phƣơng pháp thành lập và ứng dụng của cơ sở dữ liệu trong thực tiễn) 6. Ý nghĩa của đề tài a. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài - Kết quả thử nghiệm của đề tài giúp các nhà lãnh đạo, các nhà quản lý giáo dục nắm đƣợc tình hình phát triển giáo dục của tỉnh để từ đó có những hoạch định các chính sách, định hƣớng chiến lƣợc cho việc phát triển giáo dục ngành. - Đây sẽ là một nguồn tài liệu quan trọng để tiếp tục phát triển cơ sở dữ liệu hệ thông tin địa lý cho các chuyên ngành khác của tỉnh Ninh Bình. - CSDL dạng số là cơ sở cho việc cập nhật các thay đổi nội dung về giáo dục của tỉnh Ninh Bình. 10 - Các bản đồ chiết xuất từ nguồn dữ liệu cơ sở sẽ mang ý nghĩa về mặt tƣ duy, phát triển khả năng liên hệ tổng hợp, hiểu và nắm vững kiến thức quản lý. b. Ý nghĩa khoa học của đề tài Kết quả nghiên cứu của đề tài góp phần xây dựng cơ sở khoa học cho việc xây dựng cơ sở dữ liệu địa lý chuyên đề phục vụ công tác quản lý giáo dục. 7. Về mặt cấu trúc luận văn Ngoài phần mở đầu và kết luận, cùng các phụ lục đính kèm, luận văn bao gồm 3 chƣơng: Chƣơng 1: Cơ sở lý luận về ứng dụng GIS trong xây dựng CSDL phục vụ quản lý giáo dục phổ thông. Chƣơng 2: Thiết kế cơ sở dữ liệu địa lý về giáo dục cấp tỉnh. Chƣơng 3: Xây dựng cơ sở dữ liệu địa lý phục vụ quản lý giáo dục phổ thông tỉnh Ninh Bình 11 CHƢƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ ỨNG DỤNG GIS TRONG XÂY DỰNG CSDL PHỤC VỤ QUẢN LÝ GIÁO DỤC PHỔ THÔNG 1.1. QUẢN LÝ GIÁO DỤC. 1.1.1. Khái niệm giáo dục Về cơ bản, các giáo trình về giáo dục ở Việt Nam đều trình bày: “Giáo dục là một quá trình, là một hiện tƣợng xã hội đặc biệt, bản chất của nó là sự truyền đạt và lĩnh hội kinh nghiệm lịch sử - xã hội của các thế hệ loài ngƣời…”. Định nghĩa trên nhấn mạnh đến sự truyền đạt và lĩnh hội giữa các thế hệ, nhấn mạnh đến yếu tố dạy học, nhƣng không nói đến mục đích sâu xa hơn, mục đích cuối cùng của việc đó. Từ “giáo dục” trong tiếng Anh là “education”. Đây là một từ có gốc Latinh ghép bởi “Ex” và “ducere”, có nghĩa là dẫn con ngƣời vƣợt qua khỏi hiện tại của họ để vƣơn tới những gì thiện hảo, tốt lành hơn, hạnh phúc hơn. Nói về phạm trù giáo dục là nói đến một lĩnh vực rất rộng lớn. Nên một hệ phân loại giáo dục là cần thiết. Phân loại giáo dục dựa trên nhiều tiêu chí: - Theo tính chất xã hội có: giáo dục gia đình, giáo dục học đƣờng, giáo dục tôn giáo, giáo dục tội phạm,… - Theo cấp học có giáo dục mầm non, giáo dục tiểu học, giáo dục trung học, giáo dục đại học, sau đại học. 1.1.2. Sơ lƣợc về quản lý giáo dục và hệ thống giáo dục phổ thông Nhà nƣớc thống nhất quản lý hệ thống giáo dục quốc dân về mục tiêu, chƣơng trình, nội dung, kế hoạch GD, tiêu chuẩn nhà giáo, quy chế thi cử, hệ thống văn bằng, chứng chỉ; tập trung quản lý chất lƣợng giáo dục, thực hiện phân công, phân cấp quản lý GD, tăng cƣờng quyền tự chủ, tự chịu trách nhiệm của cơ sở giáo dục. - Quản lý giáo dục là những tác động có hệ thống, có ý thức, hợp quy luật của chủ thể quản lý ở các cấp khác nhau lên tất cả các mắt xích của hệ thống giáo dục nhằm đảm bảo cho hệ thống giáo dục vận hành bình thƣờng và liên tục phát triển, mở rộng cả về số lƣợng cũng nhƣ chất lƣợng. Hay nói cách khác: quản lý giáo 12 dục là hệ thống những tác động có chủ đích có kế hoạch hợp quy luật của chủ thể quản lý đến tập thể giáo viên, nhân viên, học sinh, cha mẹ học sinh và các lực lƣợng xã hội trong và ngoài nhà trƣờng nhằm thực hiện có chất lƣợng và hiệu quả mục tiêu giáo dục. Quản lý giáo dục là một công việc rất quan trọng trong chiến lƣợc đào tạo nguồn nhân lực nhằm chuẩn bị những cán bộ, nhân viên có đầy đủ kiến thức và kỹ năng , phẩm chất để đảm nhận các công việc sau: + Tham gia quản lý học sinh, sinh viên, quản lý đào tạo và quản lý cơ sở vật chất, phƣơng tiện phục vụ cho công tác giáo dục đào tạo, tổ chức các hoạt động giáo dục ngoài giờ lên lớp và các công tác khác ở các trƣờng: mầm nom, tiểu học, phổ thông, dạy nghề... Quản lý chuyên môn, hành chính, nhân sự tại các Sở, Phòng giáo dục và đào tạo. + Làm công tác giảng dạy khoa học quản lý giáo dục ở các cơ sở đào tạo và bồi dƣỡng giáo viên, cán bộ, nhân viên quản lý trong và ngoài ngành giáo dục đào tạo. + Nghiên cứu khoa học quản lý và quản lý giáo dục ở các cơ sở nghiên cứu, các cơ quan tham mƣu hoạch định chiến lƣợc quản lý xã hội nói chung và phát triển giáo dục nói riêng. - Khái niệm quản lý giáo dục đƣợc đề cập ở đây bao gồm cả quản lý nhà nƣớc và quản lý về chuyên môn. Quản lý nhà nƣớc, ở cấp vĩ mô: xây dựng và chỉ đạo thực hiện chiến lƣợc, quy hoạch, kế hoạch, chính sách giao dục, ban hành và tổ chức thực hiện văn bản quy pháp pháp luật về giáo dục, thanh kiểm tra việc chấp hành pháp luật về giáo dục. - Những nguyên tắc cơ bản của quản lý giáo dục + Nguyên tắc đảm bảo sự lãnh đạo của Đảng trong quản lý giáo dục + Nguyên tắc tập trung dân chủ + Nguyên tắc pháp chế + Nguyên tắc kết hợp nhà nƣớc với xã hội + Nguyên tắc kết hợp quản lý theo ngành với quản lý theo lãnh thổ + Nguyên tắc tính hiệu quả, thiết thực và cụ thể - Các cơ quan nhà nƣớc quản lý giáo dục trực tiếp: 13 + Bộ Giáo dục và Đào tạo + Sở Giáo dục và Đào tạo + Phòng Giáo dục và Đào tạo QUỐC HỘI Chính phủ Bộ LĐTB&XH Các bộ khác Bộ GD&ĐT UBND tỉnh, thành phố Đại học chuyên ngành Trƣờng đại học CĐ trực thuộc bộ Bộ tài chính Sở GD & ĐT UBND quận, huyện Dạy nghề Trƣờng THPT Trƣờng CĐ trực thuộc tỉnh, thành phố Phòng GD&ĐT UBND phƣờng, xã Trƣờng TCCN Trƣờng THCS Trƣờng tiểu học Trƣờng MN Hình 1.1. Sơ đồ cơ cấu quản lý giáo dục quốc dân Việt Nam hiện nay 14 Kỳ thi TN BT THPT Kỳ thi TN THPT THPT THPT THPT chuyên THPT DTNT THPT đặc biệt Lớp 12 Lớp 11 Lớp 10 Trung cấp chuyên nghiệp Dạy nghề - Bổ túc văn hóa - TTGD thƣờng xuyên - Giáo dục hƣớng nghiệp Lớp 9 THCS THCS Lớp 8 THCS DTNT THCS đặc biệt Lớp 7 Lớp 6 Giáo dục nghề nghiệp Lớp 5 Lớp 4 Lớp 3 Lớp 2 Lớp 1 Tiểu học - Phổ cập tiểu học Giáo dục thƣờng xuyên Mầm non Giáo dục chính quy Hình 1.2. Sơ đồ hệ thống giáo dục phổ thông Việt Nam Theo Luật tổ chức chính phủ, Luật giáo dục và sự phân công của Chính phủ, Bộ Giáo dục và đào tạo quản lý nhà nƣớc về giáo dục tiền học đƣờng, giáo dục phổ thông, giáo dục đại học và một phần của giáo dục nghề nghiệp. Theo luật Hội đồng nhân dân và Ủy ban nhân dân, luật giáo dục và theo sự phân cấp của chính phủ, ủy ban nhân dân các cấp thực hiện quản lý nhà nƣớc, đảm bảo các điều kiện về đội ngũ nhà giáo, tài chính, cơ sở vật chất, thiết bị dạy học của các trƣờng công lập thuộc phạm vi quản lý, đáp ứng yêu cầu nâng cao chất lƣợng và hiệu quả của giáo dục tại địa phƣơng, đồng thời kiểm soát các trƣờng ngoài công lập trong việc thực hiện các quy định của pháp luật. Phạm vi quản lý trong lĩnh vực giáo dục của ủy ban nhân dân cấp huyện đƣợc phân định nhƣ sau: cấp tỉnh quản lý các trƣờng phổ thông trung học, trƣờng 15 trung cấp và trƣờng dạy nghề, các trƣờng cao đẳng của tỉnh, các trung tâm giáo dục thƣờng xuyên của tỉnh,…cấp huyện quản lý các trƣờng tiểu học, trung học cơ sở, trung tâm kỹ thuật tổng hợp, hƣớng nghiệp dạy nghề của huyện. Cơ quan chuyên môn giúp ủy ban nhân dân cấp tỉnh quản lý về giáo dục là cơ sở giáo dục và đào tạo, cơ quan chuyên môn giúp ủy ban nhân dân cấp huyện quản lý về giáo dục là phòng giáo dục và đào tạo. 12 Trƣờng trung 10 Giáo dục bắt buộc Trƣờng trung học phổ thông Các trƣờng chuyên tu khối kỹ thuật Các loại trƣờng kỹ thuật Giáo dục trung học học 9 6 5 Trƣờng trung học cơ sở Trƣờng tiểu học Giáo dục đặc biệt Giáo dục tiểu học 1 Năm học Trƣờng mầm non Hình 1.3. Sơ đồ hệ thống giáo dục phổ thông Nhật Bản 1.2. CƠ SỞ DỮ LIỆU ĐỊA LÝ - CÔNG CỤ RA QUYẾT ĐỊNH. 1.2.1. Cơ sở dữ liệu (CSDL) địa lý 1.2.1.1. Khái niệm CSDL địa lý Cơ sở dữ liệu địa lý là mô hình không gian của lãnh thổ, tích hợp các thông tin đa dạng về nội dung theo lãnh thổ, là một trong những công cụ hỗ trợ quản lý hiệu quả. CSDL địa lý đƣợc định nghĩa là mô hình thu nhỏ của thế giới thực trên cơ sở toán học nhất định, sử dụng hệ thống ký hiệu để diễn đạt nội dung một cách có chọn lọc và khái quát. 1.2.1.2. CSDL địa lý - công cụ thể hiện trực quan thông tin địa lý CSDL địa lý là một công cụ giúp thể hiện và nhận thức thông tin trong thế giới thực một cách hiệu quả bởi vì: bản đồ là thành phần nội dung chính của CSDL 16 địa lý, bản đồ đƣợc xây dựng với cơ sở toán học nên đảm bảo tính chính xác và khả năng đo đƣợc của bản đồ, bản đồ là mô hình không gian thu nhỏ giúp nhìn toàn bộ, bao quát một khu vực nghiên cứu. Việc sử dụng hệ thống ký hiệu để diễn đạt giúp ta nhận thức nội dung bản đồ trở nên nhanh chóng, đơn giản, trực quan hóa, hiệu quả hơn. Khái quát hóa là một đặc trƣng quan trọng của bản đồ, nhằm làm nổi rõ những vấn đề chính, tăng giá trị thông tin, giúp ngƣời đọc có cái nhìn sâu sắc hơn về đối tƣợng, sự việc. Mô hình CSDL địa lý không chỉ phản ánh hình thức bên ngoài mà cả bản chất bên trong của các hiện tƣợng, ghi nhận và hệ thống hóa tri thức và cá quy luật không gian, giúp truyền đạt, cảm nhận và nhận thức nhanh, đúng về thông tin. Việc thể hiện thông tin trên CSDL địa lý gồm các giai đoạn: khảo sát, nắm vững, tổng hợp, và thể hiện dữ liệu. Nhƣ vậy, CSDL địa lý đƣợc dùng trong nhiều lĩnh vực, trong đó có quản lý giáo dục - một lĩnh vực cần đến rất nhiều dữ liệu thuộc một số ngành. CSDL địa lý là công cụ phân tích, dự báo, quy hoạch. CSDL địa lý cho phép nhận biết sự phân bố của đối tƣợng trong và mối quan hệ qua lại giữa chúng. Đặc biệt bản đồ dạng số trong CSDL địa lý cho phép phóng to, thu nhỏ, phân tích sự phân bố không gian của hiện tƣợng thuận tiện. CSDL địa lý cho phép thực hiện các phép đo đạc, triết tách thông tin, định hƣớng nhƣ độ dài, góc, diện tích… cho phép phân tích không gian bởi các thông tin trên bản đồ đƣợc gắn với tọa độ không gian của thế giới thực. Vì vậy, có thể thực hiện các phân tích không gian nhƣ: tìm kiếm phạm vi, xác định phạm vi ảnh hƣởng, nội suy để xác lập khuynh hƣớng phân bố hiện tƣợng,… mà kết quả sẽ là những thông tin hữu ích trong việc trợ giúp ra quyết định. CSDL địa lý cho phép phân tích, đối sánh: Khi sử dụng nhiều bản đồ với các chủ để khác nhau đƣợc xây dựng cùng thời điểm, ta có thể phân tích mối quan hệ giữa các chỉ tiêu, nội dung động thái và thứ bậc hoạt động, từ đó có thể rút ra đƣợc quy luật, cách giải thích về những hiện tƣợng hoặc tìm ra những vùng thỏa mãn điều kiện cho trƣớc. 17 Khi sử dụng CSDL địa lý cùng một chủ đề xây dựng ở những thời điểm khác nhau ta có thể thu nhận đƣợc các giá trị của các hiện tƣợng, quá trình nhìn chúng trong mối quan hệ và sự tiến hóa theo thời gian để chỉ ra xu hƣớng nhờ đó đƣa ra đƣợc dự báo, khuynh hƣớng phân bố mới trong không gian. Từ CSDL địa lý có thể xây dựng đồ thị, biểu đồ, khi kết hợp nhiều biểu đồ ở các thời điểm khác nhau, có thể so sánh và nhìn nhận đƣợc các động thái ở dạng ba chiều. Trong các dạng cơ sở dữ liệu địa lý thì bản đồ nhƣ một dạng công cụ thể hiện trực quan và chủ yếu của dữ liệu địa lý. Có thể sử dụng bản đồ nhƣ mô hình thay thế: đây là ƣu thế của bản đồ, cho phép thực hiện những thí nghiệm trên mô hình, các phép thử trƣớc khi đƣa ra quyết định để giảm thiểu về ngƣời, tiền của, công sức, thời gian,… Với sự phát triển của công nghệ bản đồ số, ngƣời sử dụng không chỉ tƣơng tác với bản đồ mà còn tƣơng tác với cả các dữ liệu bên trong bản đồ đó nữa. Ngoài ra, ngày nay với các chức năng nhƣ hỗ trợ việc thực hiện các phép phân tích, dự báo trở nên đơn giản hơn rất nhiều. Đó chính là tiền đề để cho việc đề xuất những quyết định quan trọng trong kinh tế quốc dân liên quan tới quy hoạch, khai thác lãnh thổ, phát triển các tổng thể sản xuất lãnh thổ, bảo vệ tài nguyên và môi trƣờng. Tuy nhiên, CSDL địa lý, bản đồ không thay thế, không quyết định mà chỉ là công cụ hỗ trợ ra quyết định. 1.2.2. Đặc điểm CSDL địa lý phục vụ công tác quản lý giáo dục CSDL địa lý đƣợc sử dụng trong quản lý giáo dục là CSDL chuyên đề. Tùy theo cấp quản lý mà các nội dung chuyên đề cụ thể khác nhau, trong đó chuyên đề chủ yếu là kinh tế xã hội. Phụ thuộc vào cơ cấu tổ chức của từng cấp quản lý giáo dục sẽ có những nhóm nội dung tƣơng ứng: Tiền phổ thông, phổ thông (tiểu học, THCS, THPT) và sau phổ thông. Mỗi nhóm lại có nhiều dữ liệu chi tiết tùy theo từng chỉ tiêu quan tâm. CSDL địa lý thƣờng thể hiện các chỉ tiêu với số liệu thống kê theo đơn vị hành chình hoặc vị trí và các đặc điểm của từng đối tƣợng cụ thể trong một số trƣờng hợp. 18 Các số liệu giáo dục thay đổi rất nhanh, các yêu cầu, chỉ tiêu cũng thay đổi trong từng giai đoạn khác nhau nên dữ liệu trong CSDL địa lý sẽ nhanh lạc hậu. Để có thể hỗ trợ thực sự cho việc quản lý giáo dục thì CSDL địa lý phải đƣợc cập nhật thƣờng xuyên. Trong thời gian có hạn để thực hiện đề tài, nên luận văn chỉ tập trung vào xây dựng CSDL địa lý giáo dục phục vụ quản lý giáo dục tỉnh Ninh Bình. 1.3. HỆ THÔNG TIN ĐỊA LÝ 1.3.1. Khái niệm về hệ thông tin địa lý (GIS) 1.3.1.1. Bối cảnh ra đời Thu thập dữ liệu vị trí phân bố không gian trên bề mặt đất từ lâu đã là các hoạt động quan trọng của xã hội loài ngƣời. Từ xa xƣa các nhà hàng hải đã thu thập các dữ liệu này, sau đó các họa đồ viên can vẽ lại, tô màu để trở thành bản đồ. Thế kỷ 20, nhu cầu về các dữ liệu ảnh hàng không, ảnh viễn thàm đột ngột tăng lên với sự ra đời của phƣơng pháp mới (chụp ảnh lập thể). Mô tả định lƣợng rất khó khăn do khối lƣợng dữ liệu thiếu các chỉ tiêu mẫu từ quan trắc thực địa. Hơn nữa không có đủ bộ công cụ toán học tƣơng ứng để mô tả các giá trị định lƣợng biến thiên. Năm 1930 bắt đầu xuất hiện phƣơng pháp thống kê và phân tích chuỗi. Tuy nhiên chỉ đến những năm 60, ngƣời ta mới có công cụ máy tính để thực hiện đƣợc các phƣơng pháp trên bản đồ. Đối với ngành bản đồ truyền thống, máy tính không thay đổi phƣơng pháp làm bản đồ - lƣu trữ thông tin. Từ năm 1977, các thử nghiệm sử dụng máy tính trong công tác bản đồ có những bƣớc tiến rõ rệt, có thể kể đến những ƣu thế của nó so với các phƣơng pháp lập bản đồ truyền thống. Do đó có nhiều công việc trùng nhau và có nhiều công việc phải phối hợp từ nhiều ngành đƣợc giải quyết bằng một hệ thống chung, liên kết nhiều dạng xử lý số liệu không gian. Thực tế chỉ ra rằng cần phải phát triển một tập các công cụ để thu thập, lƣu trữ, tìm kiếm, biến đổi và hiển thị các dữ liệu không gian từ thế giới thực nhằm phục vụ thực hiện mục đích cụ thể. Tập các công cụ kể trên đƣợc gọi là hệ thông tin địa lý. Từ những năm cuối thập niên 80 của thế kỷ 20, GIS mới bắt đầu thâm nhập vào Việt Nam qua các dự án hợp tác quốc tế. Tuy nhiên, cho đến giữa thập niên 90,