Xây dựng và triển khai Hệ thống thi trắc nghiệm khách quan trên nền web tại trường đại học nông nghiệp I

Bỏo cỏo khoa học: Xõy dựng và triển khai Hệ thống thi trắc nghiệm khỏch quan trờn nền web tại trường đại học nụng nghiệp I Tạp chí KHKT Nông nghiệp 2006 Tập IV, số 6: 89-97 Đại học Nông nghiệp I Xây dựng và triển khai Hệ thống thi trắc nghiệm khách quan trên nền web tại tr−ờng đại học nông nghiệp I Construction and deployment of the online test system in Hanoi Agricultural University Phạm Quang Dũng1 Summary This paper presents the construction and deployment of the Web-based Test System in faculties of Hanoi Agricultural University. The Web-based Test System is built successfully and has ability of helping teachers in building a question test bank including 7 question types and organizing exams in connected computer rooms or printing a large number of exam questions with much difference. Though this system has had good features, it still needs to be improved to have more features and friendlier interface. Key words: online test, web-based test, computer-based test, paper-based test, question bank. 1. Đặt vấn đề Hình thức thi phổ biến nhất ở n−ớc ta hiện nay vẫn là thi tự luận. Hai hình thức thi khác là trắc nghiệm khách quan (nói tắt là trắc nghiệm) và vấn đáp vẫn ch−a đ−ợc áp dụng nhiều. Mỗi hình thức thi đều có những đặc thù riêng và có những −u và nh−ợc điểm riêng. ở các n−ớc tiên tiến trên thế giới từ lâu đ5 áp dụng hữu hiệu hình thức thi trắc nghiệm trong các kỳ thi cử, vì những −u điểm rất lớn của hình thức thi này nh−: bao quát đ−ợc kiến thức của ch−ơng trình học, giúp đánh giá kiến thức của thí sinh một cách toàn diện hơn, giảm thiểu gian lận trong thi cử vốn là vấn đề rất nhức nhối. Tuy nhiên, ở n−ớc ta việc áp dụng các kỳ thi trắc nghiệm còn đang rất hạn chế. Bộ Giáo dục và Đào tạo đang khuyến khích và đẩy mạnh việc áp dụng hình thức thi trắc nghiệm trong các kỳ thi quan trọng. Cụ thể, kỳ thi tốt nghiệp PTTH và kỳ thi đại học năm 2006 đ5 áp dụng hình thức thi này cho môn Ngoại ngữ và sẽ tiếp tục áp dụng cho các môn học khác trong những năm tới. Tại tr−ờng Đại học Nông nghiệp I, một số giáo viên đ5 áp dụng hình thức thi trắc nghiệm cho môn học của mình và đ5 đạt những kết quả rất khả quan. Cụ thể nh− ở các khoa Nông học, Chăn nuôi Thú y, Công nghệ thông tin, Đất và Môi tr−ờng. Các giáo viên đó hoặc đ5 tự thiết kế bộ câu hỏi trắc nghiệm và tự tạo thành các đề thi một cách thủ công, hoặc đ5 sử dụng các phần mềm máy tính hỗ trợ soạn câu hỏi, tạo đề thi và tổ chức thi của n−ớc ngoài hay của Việt Nam. Những khó khăn gặp phải khi tạo thủ công đề thi trắc nghiệm là mất rất nhiều công sức và thời gian. Nếu muốn sử dụng các phần mềm máy tính của n−ớc ngoài thì không đủ kinh phí mua và gặp trở ngại nữa là vấn đề ngôn ngữ. Phần mềm tạo câu hỏi, đề thi và tổ chức thi trắc nghiệm trên nền web 'QuestionMark Perception' của Mỹ có giá 2000 USD. Mới đây trong n−ớc có phần mềm trắc nghiệm miễn phí '2005 Summer Professional' của tr−ờng Đại học kinh tế TPHCM có giao diện thân thiện, có nhiều tính năng tốt, tuy nhiên ch−a hỗ trợ nhiều loại câu hỏi trắc nghiệm. Nhiều giáo viên trong tr−ờng rất muốn áp dụng hình thức thi trắc nghiệm 1 Khoa Công nghệ thông tin, Đại học Nông nghiệp I cho môn học của mình, nh−ng vì những lý do trên nên ch−a thể triển khai. Yêu cầu đặt ra là cần có một phần mềm máy tính với giao diện tiếng Việt, hoạt động thuận tiện, nhanh chóng, chính xác, giúp giáo viên giảm thiểu thời gian và công sức trong việc tạo các bộ đề thi trắc nghiệm cũng nh− việc chấm thi, phù hợp với nhiều môn học. Từ những thực tế trên, hệ thống thi trắc nghiệm khách quan trên nền web đ5 đ−ợc xây dựng và triển khai tại các khoa trong tr−ờng. Hệ thống này có khả năng giúp ng−ời giáo viên có thể soạn các câu hỏi thuộc 7 dạng để đ−a vào ngân hàng câu hỏi, tạo bộ đề thi với số l−ợng đề thi lớn, thỏa m5n những yêu cầu đ−ợc lựa chọn và tổ chức thi trên hệ thống máy tính nối mạng hoặc thi tập trung trên giấy, chấm điểm cho các thí sinh. 2. Cơ sở lý thuyết và các giải pháp công nghệ Phần mềm Hệ thống thi trắc nghiệm khách quan trên nền web đ−ợc xây dựng có tham khảo các phần mềm khác liên quan nh− Web Mentor, các website kiểm tra và thi trắc nghiệm khách quan của Bộ Giáo dục và Đào tạo cũng nh− của một số công ty tin học trong và ngoài n−ớc. Hệ thống đ−ợc xây dựng chủ yếu sử dụng ngôn ngữ lập trình kịch bản PHP với hệ quản trị cơ sở dữ liệu (CSDL) MySQL. Bên cạnh đó còn sử dụng VisualBasic.Net lập trình công cụ tạo đề thi trên giấy. JavaScript và VBScript cũng đ−ợc kết hợp trong các đoạn m5 để tạo giao diện ng−ời dùng và bộ đếm thời gian. Cả PHP và MySQL đều dễ sử dụng, rất nhanh và mạnh. Đây là lựa chọn tốt để xây dựng những trang web động. Ngôn ngữ kịch bản PHP đ−ợc xây dựng cho web. Tất cả các tác vụ phổ biến nhất để phát triển web đều có trong PHP với hiệu quả cao. Cũng t−ơng tự, MySQL v−ợt trội trong những tác vụ phổ biến để xây dựng những trang web động. Khi tạo một hệ thống quản lý hoặc một ứng dụng th−ơng mại điện tử thì MySQL là sự lựa chọn rất tốt cho cơ sở dữ liệu. Sự kết hợp PHP-MySQL có tính giao nền, có nghĩa là ta có thể phát triển trên nền Windows và phục vụ trên nền Unix. 2.1. Hệ quản trị cơ sở dữ liệu MySQL MySQL là một hệ quản trị CSDL quan hệ, đ−ợc phát triển để xử lý những CSDL rất lớn với tốc độ nhanh hơn nhiều các hệ quản trị CSDL tr−ớc đó. D−ới sự phát triển không ngừng, MySQL ngày nay có một tập các chức năng rất phong phú và hữu dụng. Khả năng kết nối, tốc độ và tính bảo mật khiến MySQL đặc biệt thích hợp cho việc truy cập CSDL trên Internet. MySQL là một hệ client/server, hỗ trợ SQL chuẩn, biên dịch đ−ợc trên nhiều hệ điều hành và có khả năng đa nhiệm trên các máy chủ UNIX. MySQL là một phần mềm miễn phí m5 nguồn mở. MySQL có rất nhiều phần mềm hỗ trợ, đó là các ứng dụng nh− MyCC, MySQL Front… hay các ngôn ngữ lập trình nh− PHP, ASP… 2.2. Ngôn ngữ lập trình PHP PHP là từ viết tắt của 'Hypertext Pre- Processor'. PHP là một ngôn ngữ kịch bản phía server và là công cụ tốt để tạo các trang web động. Các trang web viết bằng PHP cũng t−ơng tự nh− các trang HTML, ta có thể tạo và soạn thảo chúng t−ơng tự nh− khi tạo các trang HTML. Cách nhúng đoạn m5 PHP vào một trang HTML cũng t−ơng tự nh− khi nhúng các đoạn m5 ASP. Các đoạn m5 PHP cũng đ−ợc xử lý bởi web server. Sau khi server xử lý các đoạn m5 PHP sẽ trả về trình duyệt các đoạn m5 HTML đơn giản. Sự t−ơng tác này cho phép xử lý các thao tác phức tạp. Ngày nay, PHP đ5 trở nên rất nổi tiếng và là một ngôn ngữ kịch bản đ−ợc sử dụng rộng r5i cho các ứng dụng web, internet, th−ơng mại điện tử… Sức mạnh của PHP còn đ−ợc thể hiện ở tính 'giao nền' (cross-platform) và chạy ở bất kỳ đâu. PHP chạy trên Linux, Solaris, tất cả các phiên bản Windows và Unix. PHP đ−ợc viết một lần và sử dụng ở bất kỳ đâu. PHP chạy trên nhiều web server nh− Apache, Microsoft IIS… PHP cũng hỗ trợ rất nhiều CSDL, phổ biến là SQL, Oracle, Sybase, Informix… 3. Kết quả và thảo luận 3.1. Nhận xét chung Hệ thống hỗ trợ Unicode, có thể dùng nh− một phần mềm cá nhân hoặc nh− phần mềm hoạt động trên hệ thống mạng. Bẩy loại câu hỏi trắc nghiệm mà hệ thống hỗ trợ bao gồm: + True/False (chọn 1 trong 2 ph−ơng án trả lời) + Multi Choice (chọn 1 trong nhiều ph−ơng án trả lời) + Matching (ghép đôi) + Rank Ordering (sắp xếp đúng thứ tự) + Select All that Apply (chọn tất cả các ph−ơng án đúng) + Fill in the Blank (điền vào chỗ trống) + Essay (trả lời ngắn) Với sự đa dạng về câu hỏi nh− vậy, Hệ thống có thể hỗ trợ tốt cho tất cả các môn học có thể áp dụng thi trắc nghiệm. Sau khi đ5 cập nhật đầy đủ ngân hàng câu hỏi của môn học, ng−ời giáo viên sẽ chỉ mất vài phút thao tác là có đ−ợc bộ đề thi trắc nghiệm hàng trăm, hàng nghìn đề thi với độ khác biệt tốt nh−ng có độ khó t−ơng đ−ơng. Thời gian tạo 100 đề thi, mỗi đề thi 40 câu hỏi chỉ mất 8 giây. Nếu số l−ợng đề thi là 1000 thì thời gian đó là khoảng 30 giây. Xác suất câu hỏi trùng nhau trong các đề thi phụ thuộc nhiều vào số l−ợng câu hỏi trong ngân hàng và trong mỗi đề thi, nếu số l−ợng câu hỏi trong ngân hàng càng phong phú thì xác suất trùng càng thấp. Tuy nhiên, nếu có trùng nhau thì thứ tự câu hỏi đó trong các đề thi là khác nhau và thứ tự các ph−ơng án trả lời cũng khác nhau, giúp hạn chế tối đa việc trao đổi trong thi cử. 3.2. Các chức năng của hệ thống Hệ thống thi trắc nghiệm có các chức năng chính sau: o Cập nhật thông tin về giáo viên, lớp, môn học, ngân hàng câu hỏi o Ra đề thi: có thể dùng để thi trên phòng máy tính hoặc in bộ đề thi ra giấy o Tổ chức thi: trên phòng máy tính nối mạng hoặc thi tập trung o Chấm thi: tự động bằng máy tính hoặc hỗ trợ chấm thủ công o Xử lý sau khi thi: xem lại bài thi, in điểm, xóa bớt bài thi, đề thi quá hạn Hình 1. Biểu đồ phân cấp chức năng của Hệ thống thi trắc nghiệm 3.3. Các thành viên tham gia vào hệ thống - Quản trị viên: + Cập nhật thông tin giáo viên, quyền GV đối với môn học… - Giáo viên: Chịu trách nhiệm về môn học của mình: cập nhật danh sách ch−ơng, ngân hàng câu hỏi, tạo đề thi, tổ chức thi. - Thí sinh: Tham dự thi trên máy tính hoặc trên giấy. 3.4. Hoạt động của hệ thống - Tr−ớc khi diễn ra kỳ thi của môn thì ng−ời quản trị và giáo viên phụ trách môn đó phải cập nhật đầy đủ các thông tin về môn học: quyền của giáo viên, danh sách các ch−ơng, cập nhật ngân hàng câu hỏi, ra đề thi… Các câu hỏi sẽ đ−ợc hệ thống tạo m5 câu hỏi theo quy định. Các giáo viên có thể sửa hoặc xóa câu hỏi nếu chúng không còn phù hợp. Giáo viên ra đề thi sẽ có thể chọn các yêu cầu đề thi nh− loại đề (chấm tự động hay thủ công), thời gian thi, số l−ợng đề, các loại câu hỏi có trong đề, số câu hỏi trong mỗi đề, mức khó… rồi thực hiện tạo bộ đề bằng cách bấm nút lệnh. Hệ thống sẽ tạo bộ đề thi và thang điểm thỏa m5n các yêu cầu đ5 lựa chọn. Mỗi đề thi sẽ đ−ợc tự động đánh số. Ngoài ra hệ thống cũng hỗ trợ việc tạo bộ đề thi khác từ các yêu cầu đ5 có của các kỳ thi tr−ớc để giúp giáo viên đỡ mất thời gian chọn yêu cầu đề. Khi bộ đề đ5 có thì có thể in ra giấy để thi tập trung, hệ thống cho phép in bộ đề thi, đáp án, giấy làm bài. Thí sinh sẽ điền vào giấy làm bài, còn đề thi vẫn đ−ợc giữ dùng cho các kỳ thi sau. Đặc điểm này giúp tiết kiệm giấy hơn là làm bài trực tiếp vào tờ đề thi. Nếu bộ đề thi có tính chất chấm tự động thì có thể đ−ợc dùng để tổ chức thi trên phòng máy tính nối mạng. Khi vào phòng thi, thí sinh từ máy của mình sẽ nhập các thông tin đăng ký thi gồm: số thẻ sinh viên, họ tên, lớp, ngày sinh. Từ máy chủ, giáo viên kiểm tra các thông tin thí sinh nhập vào. Nếu có sai sót thì sửa chữa hoặc yêu cầu sinh viên đăng nhập lại. Khi các thông tin đ5 chính xác, giáo viên kích hoạt quá trình cho thi bằng nút lệnh: + Khóa danh sách thí sinh dự thi để tránh tr−ờng hợp thí sinh gian lận + Phát đề thi cho từng thí sinh + Khởi động đồng hồ đếm thời gian Đề thi đ5 phát sẽ không đ−ợc phát lại, học viên đ5 thi sẽ không còn quyền đăng nhập lại hệ thống. Học viên có thể nộp bài khi thời gian thi ch−a hết. Trái lại, khi hết thời gian thi, hệ thống sẽ tự động thu bài. Hệ thống sẽ chấm điểm tự động cho tất cả các bài thi theo thang điểm đ−ợc tạo lúc cập nhật yêu cầu đề thi. Ngay sau đó, giáo viên có thể in điểm của kỳ thi, cũng có thể xem lại bài thi của từng thí sinh. 3.5. Một số giao diện của hệ thống Hình 2. Form Soạn câu hỏi loại 2 của giáo viên Hình 3. Form Tạo yêu cầu đề thi Hình 4. Form Làm bài thi của thí sinh Hình 5. Công cụ tạo đề thi, đáp án, bài làm trên giấy 3.6. Ví dụ về đề thi, đáp án, giấy làm bài đ−ợc in ra giấy a) Đề thi Kỳ thi Nguyên lý Hệ điều hành - Lần 1 - 2006 Đề số: 14 Câu 1 Đặc điểm nào sau đây không phải của Truy nhập trực tiếp bộ nhớ (DMA)? a/ Sử dụng cho các thiết bị tốc độ cao b/ Chuyển dữ liệu theo khối c/ Một ngắt đ−ợc sinh ra đối với mỗi byte đ−ợc chuyển d/ Chuyển dữ liệu không có sự can thiệp của CPU Câu 4 Tìm từ thích hợp điền vào chỗ trống: Để thực hiện I/O Protection, tất cả các lệnh vào-ra là các lệnh..... để ng−ời sử dụng chỉ có thể thực hiện vào-ra thông qua....., và ch−ơng trình của ng−ời sử dụng không bao giờ giành đ−ợc..... trong monitor mode. Câu 5 Bộ nhớ chính có tốc độ cao hơn nhiều so với đĩa từ, nh−ng lại có dung l−ợng nhỏ hơn rất nhiều. Vì sao ng−ời ta không chế tạo bộ nhớ chính có dung l−ợng lớn để l−u trữ dữ liệu thay thế cho bộ nhớ chính? Câu 6 Hình sau thể hiện ph−ơng thức giao tiếp tiến trình nào? a/ Truyền thông điệp b/ Sử dụng bộ nhớ chia sẻ b) Giấy làm bài Kỳ thi Nguyên lý Hệ điều hành - Lần 1 - 2006 Bài làm đề số: 14 (Thời gian làm bài: 60 phút) Họ và tên: ……………………………………………………………………………… Lớp: ………………………………Khoa: …………………………………………….. L−u ý: Không viết vào đề thi. Nộp đề thi cùng với bài làm. Câu 1 (0.24đ) A B C D Câu 4 (0.24đ) Điền các từ/cụm từ ngăn cách nhau bởi dấu chấm phẩy (;) …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Câu 5 (0.24đ) Trả lời: …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Câu 6 (0.24đ) A B c) Đáp án Kỳ thi Nguyên lý Hệ điều hành - Lần 1 - 2006 Đáp án đề số: 14 Câu 1 (0.24đ) A B C D Câu 4 (0.24đ) Câu hỏi: Tìm từ thích hợp điền vào chỗ trống: Để thực hiện I/O Protection, tất cả các lệnh vào-ra là các lệnh..... để ng−ời sử dụng chỉ có thể thực hiện vào-ra thông qua....., và ch−ơng trình của ng−ời sử dụng không bao giờ giành đ−ợc..... trong monitor mode. Các từ/cụm từ cần điền: 1/ đặc quyền 2/ hệ điều hành 3/ quyền điều khiển Câu 5 (0.24đ) Câu hỏi: Bộ nhớ chính có tốc độ cao hơn nhiều so với đĩa từ, nh−ng lại có dung l−ợng nhỏ hơn rất nhiều. Vì sao ng−ời ta không chế tạo bộ nhớ chính có dung l−ợng lớn để l−u trữ dữ liệu thay thế cho bộ nhớ chính? Trả lời: Vì bộ nhớ chính là thiết bị l−u trữ không ổn định, sẽ bị mất thông tin khi thôi cấp nguồn. Thêm vào đó, chi phí chế tạo bộ nhớ chính đắt hơn nhiều (tính trên 1 đơn vị nhớ). Câu 6 (0.24đ) A B 3.7. Tình hình triển khai Hệ thống thi trắc nghiệm tại tr−ờng ĐHNNI Qua 3 năm nghiên cứu phát triển, đến nay Hệ thống đ5 đ−ợc xây dựng xong, đạt đ−ợc các yêu cầu đ5 đề ra. Việc trển khai thử nghiệm (miễn phí) hệ thống thi trắc nghiệm tai các khoa trong tr−ờng đ5 đ−ợc thực hiện và nghiệm thu. Hiện tại, Hệ thống đ5 đ−ợc cài đặt tại phòng máy tính của các khoa Công nghệ thông tin, Đất và Môi tr−ờng, Chăn nuôi thú y, Cơ điện, Nông học, Công nghệ thực phẩm và máy tính cá nhân của một số giáo viên trong tr−ờng. Tại khoa Công nghệ thông tin với lợi điểm có nhiều phòng máy tính của hai bộ môn Khoa học máy tính và Công nghệ phần mềm, nhiều giáo viên áp dụng hình thức thi trắc nghiệm nên Hệ thống đ5 đ−ợc sử dụng khá rộng r5i và b−ớc đầu cho thấy kết quả rất tốt. Tuy nhiên, do nhiều giáo viên trong các khoa ch−a biết đến phần mềm này cùng với một số nguyên nhân khác nh− số l−ợng máy tính của các giáo viên ch−a đủ nên sự triển khai ch−a đ−ợc rộng r5i. Trong thời gian tới, Hệ thống sẽ đ−ợc tiếp tục triển khai đến các khoa và bộ môn khác; đồng thời việc khuyến khích sử dụng và h−ớng dẫn sử dụng cũng đ−ợc đẩy mạnh, đáp ứng mọi nhu cầu của các đơn vị, cá nhân trong tr−ờng. 4. Kết luận Hệ thống đ−ợc xây dựng đ5 đáp ứng đ−ợc các tính năng theo phân tích thiết kế, đáp ứng đ−ợc các yêu cầu của ng−ời sử dụng, có giao diện thân thiện, dễ sử dụng, có tính bảo mật tốt, có tốc độ cập nhật và khai thác dữ liệu ở mức cao. Hệ thống có những −u điểm hơn so với các phần mềm trắc nghiệm khác là có giao diện tiếng Việt thân thiện, hỗ trợ nhiều loại câu hỏi trắc nghiệm và thực hiện tráo thứ tự câu hỏi và vị trí các ph−ơng án trả lời của câu hỏi đó nếu xuất hiện ở các đề khác nhau. Tuy nhiên, hệ thống vẫn ch−a đ−ợc sử dụng nhiều nên chắc chắn ch−a phát hiện hết các lỗi và các chức năng ch−a phù hợp với thực tế. Tác giả rất mong nhận đ−ợc những ý kiến góp ý cũng nh− sự ủng hộ của tất cả các thầy cô giáo để Hệ thống thi trắc nghiệm ngày càng hoàn thiện và đ−ợc sử dụng rộng r5i hơn. Tài liệu tham khảo Jay Greenspan và Brad Bulger (2000), MySQL/PHP Database Applications. Alavoor Vasudevan (2000), PHP How-To Graeme Merrall (2002), PHP/MySQL Tutorial, Stig Sather Bakken, Alexander Aulbach, Egon Schmid (2002), PHP Manua. Khoa CNTT, Tr−ờng ĐHBKHN, Hệ thống đào tạo từ xa BKVIEWS, 2001-2005 JavaScript Tutorial - web site: Website - 2003 HTD Telecoms JSC phối hợp với Trung tâm Công nghệ Thông tin CDIT. Lời cảm ơn Nhân dịp này, tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Ban giám hiệu Nhà tr−ờng, Phòng Quản lý khoa học và Hợp tác quốc tế, Khoa Công nghệ thông tin, nhiều thầy cô giáo trong tr−ờng, các em sinh viên lớp Tin học K47 đT nhiệt tình động viên, giúp đỡ để tác giả hoàn thành phần mềm này. Tạp chí KHKT Nông nghiệp 2006: Tập IV, Số 6: 124 Đại học Nông nghiệp I