Đề tài Chương trình xử lý chấm điểm các bài thi trắc nghiệm trên giấy

LỜI CẢM ƠN Chúng em xin chân thành cám ơn Khoa Công nghệ Thông Tin Trường Cao Đẳng Nguyễn Tất Thành đã tạo điều kiện thuận lợi cho chúng em học tập và thực hiện đề tài tốt nghiệp này. Chúng em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy Đinh Thanh Hồng đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo chúng em trong quá trình thực hiện đề tài Chúng em xin chân thành cám ơn quý Thầy, Cô trong khoa Công Nghệ Thông Tin đã tận tình giảng dạy, trang bị cho em những kiến thức quý báu trong những năm học vừa qua. Xin gửi lời cám ơn chân thành đến gia đình, Ba Mẹ và bè bạn vì đã luôn là nguồn động viên to lớn, giúp đỡ chúng em vượt qua những khó khăn trong suốt quá trình làm việc. Mặc dù đã cố gắng hoàn thành khóa luận trong phạm vi và khả năng cho phép nhưng chắc chắn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót.Chúng em rất mong nhận được sự thông cảm, góp ý và tận tình chỉ bảo của quý thầy cô và các bạn. Tp Hồ Chí Minh, Ngày 17 Tháng 8 Năm 2008 Nhóm sinh viên thực hiện Nguyễn Thành Đậm-Văn Hùng 1 ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT Tên đề tài:Chương trình xử lý chấm điểm các bài thi trắc nghiệm trên giấy Giáo viên hướng dẫn:Đinh Thanh Hồng Thời gian thực hiện:Từ 9/04/08 đến 11/08/08 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thành Đậm MSSV:205205007 Văn Hùng MSSV:205205021 Loại đề tài:Viết chương trình Nội dung đề tài:Xây dựng chương trình nhận dạng kết quả trả lời của bài thi trắc nghiệm trên giấy,chấm điểm và ghi nhận kết quả. Kế hoạch thực hiện Tuần Nội dung thực hiện Kết quả Tuần 1 (từ 21/04- 28/04) -Thiết kế sơ đồ màn hình. -Thiết kế giao diện các form. -Thiết kế xử lý. -Đề cương chi tiết - Use Case Diagram -Giao diện các form Tuần 2 (từ 28/04-5/5) -Thiết kế cơ sở dữ liệu. -Xác định cơ chế nhận dạng. -Mô hình TTKH ERD -Giải thuật nhận dạng -Sườn khóa luận Tuần 3 (từ 5/5-12/5) - Đọc và hiển thị nội dung file ảnh -Chương trình đọc và hiển thị file ảnh -Một phần khóa luận Tuần 4 (từ 12/5-19/5) - Như trên - Như trên Tuần 5 (từ 19/5-26/5) -Xử lý định vị điểm gốc. -Định vị và được điểm gốc của file ảnh - Bổ sung khóa luận Tuần 6 (từ 26/5-2/6) -Xử lý ảnh lệch -Kết quả chương trình xử lý ảnh lệch -Một phần khóa luận Tuần 7 (từ 2/6-9/6) -Xử lý ảnh nghiêng, mờ -Kết quả chương trình xử lý ảnh nghiêng, mờ. -Bổ sung khóa luận Tuần 8 (từ 9/6-16/6) Hoàn chỉnh các kết quả chuẩn bị báo cáo lần 1 2 Tuấn 9,10 (từ 16/6-30/6) -Nhận dạng kết quả bài làm -Chương trình nhận dạng kết quả của bài thi. - Bổ sung khóa luận Tuần 11,12 (từ 30/6-14/7) -So sánh đáp án xác định điểm. -Chương trình xác định điểm của bài thi dựa vào đáp án - Bổ sung khóa luận Tuần 13 (từ 14/7-21/7) -Nhận dạng mã số sinh viên. -Chương trình nhận dạng mã số sinh viên. -Hoàn thành cơ bản về báo cáo viết. Tuấn 14,15 (từ 14/7-28/7) -Lưu các kết quả bài thi(mã số sinh viên, kỳ thi, kết quả làm, điểm số). -Lưu kết quả bài thi -Hoàn thành báo cáo viết Tuần 16,17 (từ 28/07- 11/8) -Chạy thử chương trình và chỉnh sửa -Như trên Tuần 18 (từ 11/8-18/8) -Nộp báo cáo khóa luận về VPK -Xây dựng báo cáo dạng PowerPoint (PPT) -Chuẩn bị bảo vệ -Báo cáo PPT Tuần 19 (từ 18/8-25/8) -Bảo vệ chính thức. Xác nhận của GVHD Ngày 21 Tháng 04 Năm 2008 Nhóm SV thực hiện Nguyễn Thành Đậm Văn Hùng 3 MỤC LỤC Tóm tắt khóa luận ............................................................................................. 6 Chương1 Mở đầu ......................................................................................... 7 1.1. Tổng quan............................................................................................. 7 1.2. Mục tiêu đề tài...................................................................................... 7 Chương2 Giai đoạn phân tích..................................................................... 8 2.1. Xác định vấn đề.................................................................................... 8 2.1.1.Các vấn đề .......................................................................................... 8 2.1.2.Các mong đợi ..................................................................................... 8 2.2. Các Actor.............................................................................................. 8 2.3. Sơ đồ Use-case ..................................................................................... 9 2.4. Đặc tả Use-case .................................................................................. 10 2.4.1.Use case: Đăng nhập hệ thống ......................................................... 10 2.4.2.Use case: Nhận dạng bài thi............................................................. 11 2.4.3.Use case: Tổ chức thi ....................................................................... 12 2.4.4.Use case: Quét bài thi ...................................................................... 13 2.4.5.Use case: Xem bảng điểm................................................................ 14 2.4.6.Use case: Chấm điểm và lưu điểm bài thi........................................ 15 2.5. Các sơ đồ Sequences Diagram........................................................... 16 2.5.1.Sơ đồ Sequences Diagram nhận dạng bài thi................................... 16 2.5.2.Sơ đồ Sequences Diagram nhận chấm điểm bài thi......................... 17 2.6. Các sơ đồ Collaboration..................................................................... 18 2.6.1.Sơ đồ Collaboration nhận dạng bài thi............................................. 18 2.6.2.Sơ đồ Collaboration chấm điểm bài thi ........................................... 19 2.7. Sơ đồ mô hình dữ liệu ........................................................................ 20 4 2.8. Mô tả chi tiết các bảng ....................................................................... 21 Chương3 Giai đoạn thiết kế ...................................................................... 29 Chương4 Xác định thuật toán .................................................................. 32 4.1. Cấu trúc của một ảnh Bipmap............................................................ 32 4.2. Thuật toán đọc và hiển thị file ảnh Bipmap ....................................... 33 4.3. Thuật toán xử lý ảnh Bipmap............................................................. 34 Chương5 Tiến hành cài đặt....................................................................... 40 5.1. Môi trường cài đặt .............................................................................. 40 5.2. Đánh giá kết quả đạt được.................................................................. 40 5.3. Hướng phát triển ................................................................................ 40 5.4. Kết luận: ............................................................................................. 41 Danh mục tham thảo. ................................................................................ 42 5 Tóm tắt khóa luận ™ Vấn đề nghiên cứu: Xây dựng chương trình nhận dạng kết quả trả lời của bài thi trắc nghiệm trên giấy, sau đó lưu và ghi nhận lại kết quả xuống cơ sở dữ liệu. ™ Phương pháp tiếp cận: Sử dụng cách tiếp cận như sau o Nhận dạng và đọc các điểm ảnh trong file ảnh BMP o Mô hình chấm điểm các bài thi trắc nghiệm trên giấy theo hai giai đoạn.Gai đoạn thứ nhất là tiền xử lý ảnh đó là nhận dạng và đọc được file ảnh BMP.Giai đoạn thứ hai so sánh kết quả nhận dạng dược với các đáp án đúng trong cơ sở dữ liệu. ™ Kết quả đạt được: Chương trình hoạt động tốt và đạt được một số kết quả như sau: o Tìm hiểu được về cấu trúc của một file ảnh bitmap. o Đọc và hiển thị file ảnh bitmap. o Nhận dạng được số báo danh, mã số đề thi, số câu hỏi, phương án trả lời của bài làm, số câu hợp lệ, không hợp lệ. o So sánh đáp án của câu hỏi trong bài làm với đáp án của đề thi và từ đó chấm điểm bài làm. o Lưu kết quả bài làm xuống cơ sở dữ liệu. 6 Chương1 Mở đầu 1.1. Tổng quan Trong những năm gần đây, sự phát triển của công nghệ thông tin đã và đang làm thay đổi cục diện thế giới. Mọi ngành nghề, mọi lĩnh vực như kinh tế, y khoa, công nghiêp, …dần dần đã được tin học hóa làm cho công việc ngày càng trở nên dễ dàng, nhanh chóng, chính xác hơn. Đặc biệt là trong công tác giáo dục việc tin học hóa góp phần nâng cao chất lượng dạy và học.Trong thi cử cũng vậy, để đảm bảo chất lượng của một kỳ thi tính khách quan, chính xác phải được đặt lên hàng đầu. Sự kết hợp giữa trắc nghiệm và tin học hóa không những đáp ứng được các yêu cầu đó, mà còn giúp tiết kiệm chi phí tổ chức thi, thời gian công sức của giáo viên đồng thời kết quả lại nhanh chóng và có độ chính xác cao.Với các ưu điểm trên, Bộ Giáo Dục nước ta đang tiến hành đưa phương pháp thi trắc nghiệm vào các kỳ thi tuyển sinh đại học trong những năm tới. Còn ở các trường từ phổ thông đến đại học, thì hình thức thi trắc nghiệm cũng đã và đang được sử dụng trong hầu hết các môn thi. Nhìn chung, phương pháp thi trắc nghiệm đang là xu hướng trong đào tạo. 1.2. Mục tiêu đề tài Sau khi tìm hiểu và nghiên cứu các phương pháp chấm điểm thủ công trước đây, chúng em đã và đang xây dựng một chương trình chấm điểm các bài thi trên giấy với mục tiêu: hỗ trợ việc chấm điểm các bài thi trắc nghiệm trên giấy một cách dễ dàng và nhanh chóng mà độ chính xác lại cao. 7 Chương2 Giai đoạn phân tích 2.1. Xác định vấn đề 2.1.1. Các vấn đề ™ Việc phân chia các mã đề thi và các bài làm của thí sinh gặp nhiều khó khăn. ™ Việc chấm điểm bằng thủ công còn gặp nhiều khó khăn, mất thời gian và còn nhiều sai sót. ™ Việc nhập và lưu điểm bằng tay vào sổ sách mất nhiều thời gian và dễ sai sót 2.1.2. Các mong đợi ™ Chương trình mới này giúp việc nhận dạng các bài làm theo mã đề thi một cách nhanh chóng và chính xác. ™ Chấm điểm tự động một cách nhanh chóng nhờ vào việc so sánh các đáp án trong cơ sở dữ liệu một cách nhanh chóng và chính xác. ™ Nhập và lưu điểm một cách nhanh chóng và không mất nhiều thời gian. 2.2. Các Actor 2.2.1. Sinh viên:Đăng nhập hệ thống được quyền xem điểm 2.2.2. Giáo viên:Đăng nhập hệ thống được quyền xem bảng điểm, xem tra cứu đề thi 2.2.3. Quản trị:Đăng nhập hệ thống được quyền quét bài thi, tổ chức thi, xem tra cứu đề thi, nhận dạng bài thi, chấm điểm và lưu điểm 8 9 2.3. Sơ đồ Use-case Sơ đồ mức hai của nhận dạng bài thi nhan dang bai thi nhan dang so bao danh nhan dang ma de thi nhan dang cau hoi va phuong an > > > 2.4. Đặc tả Use-case 2.4.1. Use case: Đăng nhập hệ thống 2.4.1.1. Tóm tắt -Use case này mô tả chức năng đăng nhập vào hệ thống của giáo viên, sinh viên, quản trị. 2.4.1.2. Dòng sự kiện 2.4.1.2.1. Dòng sự kiện chính -Use case này bất đầu khi một Actor muốn đăng nhập vào hệ thống. -Hệ thống yêu cầu chọn một trong bốn người dùng. -Hệ thống yêu cầu nhập tên và mật khẩu. -Người dùng nhập tên và mật khẩu. -Hệ thống kiểm tra tên và mật khẩu, xác nhận là đúng và cho phép người dùng đăng nhập vào hệ thống. 2.4.1.2.2. Dòng sự kiện khác -Tên mật khẩu sai: Nếu trong dòng sự kiện chính, Actor nhập sai tên hoặc mật khẩu hoặc cã hai. Hệ thống sẽ hiển thị thông báo lỗi. Actor có thể chọn trở về đầu dòng sự kiện chính hoặc hủy bỏ việc đăng nhập. 2.4.1.3. Các yêu cầu đặc biệt: Không có. 2.4.1.4. Điều kiện tiên quyết: Không có. 2.4.1.5. Điều kiện sau khi hoàn thành 10 -Nếu actor nhập sai tên hoặc mật khẩu thì hệ thống sẽ thông báo lỗi và nếu đăng nhập quá 3 lần cùng một tên thì hệ thống sẽ ngừng hoạt động của người sử dụng này. 2.4.1.6. Điểm mở rộng: Không có 2.4.2. Use case: Nhận dạng bài thi 2.4.2.1. Tóm tắt -Use case này mô tả chức năng nhận dạng bài thi của sinh viên khi được scan qua máy. Người quản trị là actor chính của use_case này. 2.4.2.2. Dòng sự kiện 2.4.2.2.1. Dòng sự kiện chính -Use case này bắt đầu khi người quản trị muốn nhận dạng bài làm có hợp lệ hay không. -Hệ thống yêu cầu người sử dụng chọn chức năng nhận dạng bài thi. -Hệ thống yêu cầu người sử dụng chọn nút browse để chọn file ảnh của một bài làm. -Hệ thống sẽ tiến hành kiểm tra thông tin của bài làm theo quy định và sẽ trả về thông báo bài thi hợp lệ có thể chấm điểm nếu thỏa điều kiện. 2.4.2.2.2. Dòng sự kiện khác -Nếu thông tin bài làm không hợp lệ thì hệ thống sẽ trả về thông báo bài làm không hợp lệ. 2.4.2.3. Các yêu cầu đặc biệt: Không có. 2.4.2.4. Điều kiện tiên quyết 11 -Hệ thống yêu cầu người quản trị phải đăng nhập thành công. 2.4.2.5. Điều kiện sau khi hoàn thành -Hệ thống phải xuất thông báo là thông tin bài làm là hợp lệ hay không hợp lệ cho người sử dụng biết. 2.4.2.6. Điểm mở rộng: Không có 2.4.3. Use case: Tổ chức thi 2.4.3.1. Tóm tắt -Use case này mô tả chức năng tổ chức thi cho sinh viên.Người quản trị là actor chính của use case này. 2.4.3.2. Dòng sự kiện 2.4.3.2.1. Dòng sự kiện chính -Use case này bắt đầu khi người quản trị muốn tổ chức một kỳ thi -Hệ thống yêu cầu người sử dụng chọn chức năng tổ chức kỳ thi. -Hệ thống yêu cầu người sử dụng đánh số kỳ thi. -Hệ thống sẽ tiến hành kiểm tra thông tin của kỳ thi theo quy định và sẽ trả về thông báo kỳ thi hợp lệ. 2.4.3.2.2. Dòng sự kiện khác -Nếu thông tin kỳ thi không hợp lệ thì hệ thống sẽ trả về thông báo kỳ thi không hợp lệ. 2.4.3.3. Các yêu cầu đặc biệt: Không có. 2.4.3.4. Điều kiện tiên quyết 12 -Hệ thống yêu cầu người quản trị phải đăng nhập thành công. 2.4.3.5. Điều kiện sau khi hoàn thành -Hệ thống phải xuất thông báo là thông tin kỳ thi là hợp lệ hay không hợp lệ cho người sử dụng biết. 2.4.3.6. Điểm mở rộng: Không có 2.4.4. Use case: Quét bài thi 2.4.4.1. Tóm tắt -Use case này mô tả chức năng quét bài thi của sinh viên khi sinh viên làm bài xong. Người quản trị là actor chính của use case này. 2.4.4.2. Dòng sự kiện 2.4.4.2.1. Dòng sự kiện chính -Use case này bắt đầu khi người quản trị muốn quét bài thi -Hệ thống yêu cầu người sử dụng chọn chức năng quét bài thi. -Hệ thống yêu cầu người sử dụng chọn máy scan -Hệ thống sẽ tiến hành kiểm tra thông tin giấy scan nếu hợp lệ thì thông báo cho người sử dụng biết 2.4.4.2.2. Dòng sự kiện khác -Nếu thông tin giấy không hợp lệ thì hệ thống sẽ trả về thông báo giấy không hợp lệ. 2.4.4.3. Các yêu cầu đặc biệt: Không có. 2.4.4.4. Điều kiện tiên quyết 13 -Hệ thống yêu cầu người quản trị phải đăng nhập thành công. 2.4.4.5. Điều kiện sau khi hoàn thành -Hệ thống phải xuất thông báo là thông tin giấy là hợp lệ hay không hợp lệ cho người sử dụng biết. 2.4.4.6. Điểm mở rộng: Không có 2.4.5. Use case: Xem bảng điểm 2.4.5.1. Tóm tắt -Use case này mô tả chức năng xem bảng điểm của sinh viên.Người quản trị và sinh viên là actor chính của use_case này. 2.4.5.2. Dòng sự kiện 2.4.5.2.1. Dòng sự kiện chính -Use case này bắt đầu khi người quản trị và sinh viên muốn xem điểm. -Hệ thống yêu cầu người sử dụng chọn chức năng xem điểm bài thi. -Hệ thống yêu cầu người sử dụng chọn nút xem điểm. -Hệ thống sẽ tiến hành kiểm tra thông tin và xuất ra bảng điểm của các sinh viên. 2.4.5.2.2. Dòng sự kiện khác -Nếu thông tin xem điểm không hợp lệ thì hệ thống sẽ trả về thông báo điểm không hợp lệ. 2.4.5.3. Các yêu cầu đặc biệt: Không có. 2.4.5.4. Điều kiện tiên quyết 14 -Hệ thống yêu cầu người quản trị và sinh viên phải đăng nhập thành công. 2.4.5.5. Điều kiện sau khi hoàn thành -Hệ thống phải xuất thông báo là thông tin điểm là hợp lệ hay không hợp lệ cho người sử dụng biết. 2.4.5.6. Điểm mở rộng: Không có 2.4.6. Use case: Chấm điểm và lưu điểm bài thi 2.4.6.1. Tóm tắt -Use case này mô tả chức năng tự động chấm điểm các bài thi sau khi đã nhận dạng là hợp lệ. Người quản trị là actor chính của use case này. 2.4.6.2. Dòng sự kiện -Use case này bắt đầu khi người sử dụng muốn chấm điểm các bài thi sau khi đã nhận dạng. -Hệ thống yêu cầu người sử dụng chọn chức năng chấm điểm bài thi. -Hệ thống yêu cầu người sử dụng chọn nút browse để chọn file ảnh của một bài làm đã được nhận dạng. -Hệ thống sẽ tiến hành chấm điểm bài làm một cách tự động khi người sử dụng nhấn vào nút chấm điểm. -Trả về bài thi cùng số điểm chấm thông qua đáp án có sẳn của câu hỏi trong bài thi. 2.4.6.3. Các yêu cầu đặc biệt: Không có. 2.4.6.4. Điều kiện tiên quyết 15 16 -Yêu cầu người quản trị phải đăng nhập thành công -Chỉ chấm được những bài thi thỏa điều kiện nhận dạng. 2.4.6.5. Điều kiện sau khi hoàn thành -Hệ thống phải trả ra số điểm của bài thi. 2.4.6.6. Điểm mở rộng: Không có 2.5. Các sơ đồ Sequences Diagram 2.5.1. Sơ đồ Sequences Diagram nhận dạng bài thi 17 2.5.2. Sơ đồ Sequences Diagram nhận chấm điểm bài thi 18 2.6. Các sơ đồ Collaboration 2.6.1. Sơ đồ Collaboration nhận dạng bài thi 19 2.6.2. Sơ đồ Collaboration chấm điểm bài thi 20 2.7. Sơ đồ mô hình dữ liệu 2.8. Mô tả chi tiết các bảng 2.8.1. Mô tả bảng sinh viên Vùng Diễn giải Kiểu dữ liệu Kích thước Giá giới hạn Giá trị ngầm định Ràng buộc MSSV Mã số sinh viên Char 10 >=1 PK TenSV Tên sinh viên Varchar 50 >=1 NgaySinh Ngày sinh Date MSLop Mã số lớp Char 10 >=1 FK 2.8.2. Mô tả bảng lớp Vùng Diễn giải Kiểu dữ liệu Kích thước Giá giới hạn Giá trị ngầm định Ràng buộc MSLop Mã số lớp Char 10 >=1 PK IDKhoa Mã số khoa Char 10 >=1 FK TenLop Tên lớp Varchar 50 >=1 2.8.3. Mô tả bảng khoa Vùng Diễn giải Kiểu dữ liệu Kích thước Giá giới hạn Giá trị ngầm định Ràng buộc IDKhoa Mã số khoa Char 10 >=1 PK TenKhoa Tên khoa Varchar 50 >=1 TruongKhoa Trưởng khoa Varchar 50 >=1 21 2.8.4. Mô tả bảng môn học Vùng Diễn giải Kiểu dữ liệu Kích thước Giá giới hạn Giá trị ngầm định Ràng buộc MSMH Mã số môn học Char 10 >=1 PK TenMH Tên môn học Varchar 50 >=1 2.8.5. Mô tả bảng kỳ thi Vùng Diễn giải Kiểu dữ liệu Kích thước Giá giới hạn Giá trị ngầm định Ràng buộc IDKyThi Mã kỳ thi Char 10 >=1 PK LanThi Lần thi Integer Phong Phòng Char 10 >=1 GiamThi Giám thị Varchar 50 >=1 MSMH Mã số môn học Varchar 10 >=1 FK 2.8.6. Mô tả bảng nội dung đề thi Vùng Diễn giải Kiểu dữ liệu Kích thước Giá giới hạn Giá trị ngầm định Ràng buộc IDDT Mã đề thi Char 10 >=1 PK,FK STTCau Số thứ tự câu Integer PK IDCauHoi Mã câu hỏi Char 10 >=1 FK 22 2.8.7. Mô tả bảng đề thi Vùng Diễn giải Kiểu dữ liệu Kích thước Giá giới hạn Giá trị ngầm định Ràng buộc IDDT Mã đề thi Char 10 >=1 PK TenDeThi Tên đề thi Varchar 50 STTDe Số thứ tự đề Integer ChiSo Chỉ số Integer ThoiGian Thời gian char 10 >=1 IDKyThi Mã kỳ thi Char 10 >=1 FK DoKho Độ khó Char 10 >=1 FK MSGV Mã số giáo viên Varchar 20 >=1 FK 2.8.8. Mô tả bảng câu hỏi Vùng Diễn giải Kiểu dữ liệu Kích thước Giá giới hạn Giá trị ngầm định Ràng buộc IDCauHoi Mã câu hỏi Char 10 >=1 PK NoiDung Nội dung Varchar 200 >=1 DoKho Độ khó int IDHP Mã học phần int FK IDNhom Mã nhóm int FK Sudung Sử dụng bit 23 2.8.9. Mô tả bảng trả lời Vùng Diễn giải Kiểu dữ liệu Kích thước Giá giới hạn Giá trị ngầm định Ràng buộc IDCauHoi Mã câu hỏi Char 10 >=1 PK,FK PhuongAn Phương án Varchar 200 >=1 ThuTu Thứ Tự Integer LaDung Câu đúng Bit 2.8.10. Mô tả bảng bài làm Vùng Diễn giải Kiểu dữ liệu Kích thước Giá giới hạn Giá trị ngầm định Ràng buộc MSSV Mã số sinh viên Char 10 >=1 PK,FK STTCau Số thứ tự câu Integer PK,FK IDDT Mã đề thi Char 10 >=1 PK,FK ChonPA Chọn phương án Char 10 >=1 24 2.8.11. Mô tả bảng kết quả Vùng Diễn giải Kiểu dữ liệu Kích thước Giá giới hạn Giá trị ngầm định Ràng