ĐẠI HỌC KINH TẾ QUỐC DÂN
TRƯỜNG CÔNG NGHỆ
--------□□&□□--------
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ VÀ ĐÁNH GIÁ HỆ THỐNG GIA
SƯ AI DỰA TRÊN RAG: ỨNG DỤNG LÝ
THUYẾT GIÁO DỤC HỖ TRỢ HỌC TẬP TỪ
TÀI LIỆU GỐC
Tên sinh viên : Nguyễn Thế Quang
Giảng viên hướng dẫn : TS. Phạm Xuân Lâm
Hà Nội, 12/2024
2024.2
KHOA HỌC MÁY TÍNH NGUYỄN THẾ QUANG 11215008
ĐẠI HỌC KINH TẾ QUỐC DÂN
TRƯỜNG CÔNG NGHỆ
--------□□&□□--------
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ VÀ ĐÁNH GIÁ HỆ THỐNG GIA
SƯ AI DỰA TRÊN RAG: ỨNG DỤNG LÝ
THUYẾT GIÁO DỤC HỖ TRỢ HỌC TẬP TỪ
TÀI LIỆU GỐC
Tên sinh viên : Nguyễn Thế Quang
Mã sinh viên : 11215008
Lớp : Khoa học máy tính 63
Ngành : Khoa học máy tính
Khoa : Công nghệ Thông tin
Giảng viên hướng dẫn : TS. Phạm Xuân Lâm
(Chữ ký GVHD)
Hà Nội, 12/2024
2
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................ 5
LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................... 6
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .................................................................... 7
DANH MỤC BẢNG BIỂU ................................................................................. 8
DANH MỤC HÌNH ẢNH ................................................................................... 9
DANH MỤC BIỀU ĐỒ ..................................................................................... 10
TÓM TẮT .......................................................................................................... 12
MỞ ĐẦU ............................................................................................................ 13
Chương 1 GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI ............................................................... 14
1.1 Động lực nghiên cứu .......................................................................... 14
1.2 Yêu cầu nghiệp vụ ............................................................................. 15
1.3 Yêu cầu kỹ thuật ................................................................................ 16
1.4 Mục tiêu, phạm vi và phương pháp thực hiện ................................ 17
1.4.1 Mục tiêu ........................................................................................... 17
1.4.2 Phạm vi ............................................................................................ 18
1.4.3 Phương pháp thực hiện phân tích .................................................... 18
Chương 2 TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI ....................................................... 20
2.1 Tổng quan lý thuyết .......................................................................... 20
2.1.1 Tổng quan về hệ thống học tập thông minh (Intelligent Tutoring
Systems – ITS) ............................................................................................ 20
2.1.2 Trí tuệ nhân tạo (AI) trong giáo dục ................................................ 21
2.1.3 Mô hình truy xuất kết hợp sinh nội dung (Retrieval-Augmented
Generation – RAG) ..................................................................................... 22
2.1.4 Hạn chế của tài nguyên học tập truyền thống ................................. 31
2.2 Các lý thuyết nền tảng hỗ trợ thiết kế ............................................. 32
2.2.1 Lý thuyết tải nhận thức (Cognitive Load Theory – CLT) ............... 32
2.2.2 Lý thuyết Mastery Bloom ............................................................... 35
2.2.3 Lý thuyết Siêu nhận thức – Metacognition ..................................... 35
2.2.4 Mô hình chấp nhận công nghệ (Technology Acceptance Model –
TAM) 36
2.3 Tổng quan về công nghệ sử dụng ..................................................... 36
2.3.1 NextJS ............................................................................................. 36
2.3.2 FastAPI ............................................................................................ 37
2.3.3 MongoDB ........................................................................................ 39
3
2.3.4 Supabase .......................................................................................... 39
2.3.5 Docker ............................................................................................. 40
2.3.6 OpenAI API ..................................................................................... 42
Chương 3 PHÂN TÍCH, THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG .... 44
3.1 Phân tích hệ thống ............................................................................. 44
3.1.1 Quy trình nghiệp vụ ......................................................................... 44
3.1.2 Phân tích chức năng ........................................................................ 45
3.1.3 Phân tích cấu trúc ............................................................................ 54
3.1.4 Phân tích hành vi ............................................................................. 59
3.2 Thiết kế hệ thống ............................................................................... 67
Chương 4 THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ ........................ 70
4.1 Minh hoạ tính năng và sự phù hợp lý thuyết của hệ thống trên tài
liệu giảng dạy chính quy ............................................................................... 70
4.1.1 Quản lý nội dung học tập theo từng bước ....................................... 72
4.1.2 Tổ chức và đánh giá bài kiểm tra .................................................... 77
4.1.3 Áp dụng mô hình học tập làm chủ (Mastery Learning) .................. 80
4.1.4 Hệ thống trợ giảng AI tương tác theo ngữ cảnh .............................. 84
4.1.5 Bài luyện tập thích ứng – Cải thiện điểm yếu. ................................ 86
4.2 So sánh nội dung ôn tập giữa SmartStudy+ và bài ôn tập chính
quy 87
4.3 Đánh giá mức độ chấp nhận hệ thống trên người dùng thực tế theo
Mô hình Chấp nhân – TAM ......................................................................... 88
4.3.1 Đối tượng tham gia .......................................................................... 88
4.3.2 Nội dung tài liệu sử dụng ................................................................ 89
4.3.3 Các giả thuyết cần thử nghiệm ........................................................ 89
4.3.4 Thiết kế khảo sát sử dụng TAM ...................................................... 89
4.3.5 Kết quả khảo sát và phân tích dữ liệu ............................................. 90
4.3.6 Thảo luận kết quả ............................................................................ 96
Chương 5 KẾT LUẬN ................................................................................ 99
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................. 101
PHỤ LỤC ......................................................................................................... 106
5.1 Phụ lục A: Giao diện các trang chính ............................................ 106
5.1.1 Phụ lục A.1: Giao diện trang Dashboard – Phân tích hiệu suất học
viên 106
5.1.2 Phụ lục A.2: Giao diện trang Adaptive Tests – Bài kiểm tra thích
ứng hỗ trợ điểm yếu .................................................................................. 107
4
5.2 Phụ lục B: Bài luyện tập chương 2 – Cơ sở lập trình ................... 108
5.3 Phụ lục C: Thiết kế luồng ............................................................... 111
5.3.1 Phụ lục C.1: Chấm điểm câu hỏi tự luận ngắn .............................. 111
5.3.2 Phụ lục C.2: Tạo tài liệu học tập trên hệ thống ............................. 113
5.3.3 Phụ lục C.3: Tìm điểm yếu và tạo bài kiểm tra thích ứng ............. 114
5.4 Phụ lục D: Thí nghiệm bài mô phỏng thích ứng .......................... 117
5.5 Phụ lục E: Các phản hồi từ đơn khảo sát trên tập người dùng thực
tế 119
5.6 Phụ lục F: Phân tích hành vi sử dụng hệ thống ............................ 122
5.6.1 Xu hướng sử dụng theo thời gian .................................................. 122
5.6.2 Phân phối thời gian học ................................................................. 122
5.6.3 Kết quả học tập .............................................................................. 123
TURNITIN ....................................................................................................... 124