Nghiên cứu xây dựng hệ thống hỗ trợ học sinh thi trắc nghiệm bậc THPT

Phát động, khuyến khích giáo viên GV xây dựng ngân hàng câu hỏi trực tuyến, triển khai hệ thống thi trực tuyến các môn phục vụ học sinh HS và GV.” Do đó, việc đổi mới phương pháp dạy và

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

HOÀNG THỊ TÌNH

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG HỆ THỐNG HỖ TRỢ HỌC SINH THI TRẮC NGHIỆM BẬC THPT

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Mã số: 8480101

ĐÀ NẴNG - 2019

Công trình được hoàn thành tại

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

Phản biện 1: TS Lê Thị Mỹ Hạnh Phản biện 2: TS Đậu Mạnh Hoàn

Luận văn sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt

nghiệp thạc sĩ Kỹ thuật họp tại Trường Đại học Đà Nẵng vào ngày 25

tháng 8 năm 2019

* Có thể tìm hiểu luận văn tại:

 Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng tại Trường Đại học Bách khoa

ĐHĐN

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Võ Trung Hùng

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Trong thời đại hiện nay, sự bùng nổ công nghệ thông tin (CNTT)

đã và đang tác động lớn đến công cuộc phát triển kinh tế - xã hội, làm thay đổi toàn bộ thế giới Hầu hết các ngành nghề, lĩnh vực dần dần được tin học hóa, giáo dục và đào tạo cũng không ngoại lệ Việc tin học hóa một mặt góp phần nâng cao chất lượng, đổi mới phương pháp dạy và học; mặt khác nó giúp đổi mới công tác quản lý, kiểm tra đánh giá trong trường học

Chính vì vậy, từ năm học 2008 – 2009 Bộ Giáo dục và Đào tạo

đã có chỉ thị số 55/2008/CT-BGDĐT ngày 30/9/2008 với chủ đề “Năm học đẩy mạnh ứng dụng CNTT” Công văn số 4095/ BGDĐT-CNTT hướng dẫn nhiệm vụ CNTT năm học 2018-2019 chỉ rõ: “Đẩy mạnh ứng dụng CNTT hỗ trợ đổi mới nội dung, phương pháp dạy và học, kiểm tra đánh giá trong tất cả các môn học Phát động, khuyến khích giáo viên (GV) xây dựng ngân hàng câu hỏi trực tuyến, triển khai hệ thống thi trực tuyến các môn phục vụ học sinh (HS) và GV.”

Do đó, việc đổi mới phương pháp dạy và học, đổi mới hình thức thi, kiểm tra đánh giá là một việc làm cấp thiết Từ trước đến nay, hầu hết GV chúng ta thường sử dụng chủ yếu hình thức kiểm tra tự luận, vấn đáp để đánh giá, xếp loại HS Vì vậy, đề thi thường mắc phải một

số khuyết điểm như: nội dung kiến thức không bao trùm khối lượng kiến thức được học, kết quả còn phụ thuộc chủ quan người chấm, mất thời gian cho việc chấm thi… Để khắc phục những nhược điểm này,

đã có nhiều quốc gia trong đó có Việt Nam thực hiện phương pháp kiểm tra đánh giá mới – phương pháp trắc nghiệm khách quan (TNKQ)

Từ năm 2007, nước ta đã bắt đầu áp dụng hình thức thi trắc nghiệm (TN) cho các kỳ thi tuyển sinh Cao đẳng và Đại học Từ năm học 2017-2018, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã tổ chức kỳ thi THPT Quốc gia với 5 bài thi trong đó có 4 bài thi theo hình thức trắc nghiệm (Toán, Ngoại Ngữ, Tổ hợp các môn Khoa Học Tự Nhiên và Tổ hợp các môn Khoa Học Xã Hội) Trường THPT Trần Hưng Đạo, Lệ Thủy, Quảng Bình đã và đang thực hiện theo đúng hình thức thi trắc nghiệm cho các môn thi tốt nghiệp THPT Quốc gia theo qui định của Bộ Giáo dục và Đào tạo

Thực tế cho thấy, bên cạnh những thuận lợi, ưu điểm thì việc áp dụng hình thức thi trắc nghiệm còn gặp nhiều khó khăn Theo quy định của Bộ Giáo dục và Đào tạo về các môn thi tốt nghiệp THPT Quốc gia thì số lượng các câu hỏi trong mỗi đề thi khá nhiều (Toán, Ngoại Ngữ

là 50 câu; Lý, Hóa, Sinh, Sử, Địa, GDCD là 40 câu) Do đó, khi HS thực hiện ôn tập hoặc làm các bài thi TN, bên cạnh kết quả điểm thi đạt được thì HS rất khó xác định được mình tiến bộ đến đâu, biết mình làm chủ được kiến thức, kỹ năng nào và phần nào mình còn yếu kém, thiếu sót… qua đó điều chỉnh lại quá trình học Ngoài ra, GV cũng rất khó đánh giá các câu hỏi trong ngân hàng đề thi đã phù hợp với đối tượng HS hay chưa Việc loại bỏ các câu hỏi quá dễ hoặc quá khó sẽ giúp cho việc đánh giá HS một cách chính xác hơn Do đó, cần có một công cụ hỗ trợ, phân tích kết quả thi giúp cho GV và HS điều chỉnh phương pháp, nâng cao chất lượng dạy và học

Nhằm tạo cho HS của trường THPT Trần Hưng Đạo, Lệ Thủy, Quảng Bình - nơi tôi giảng dạy - có điều kiện học tập và ôn thi đạt hiệu quả tốt hơn; đồng thời giúp cho GV - các đồng nghiệp của tôi có thể thuận tiện hơn trong quá trình tạo đề thi, tôi quyết định chọn đề tài:

“Nghiên cứu xây dựng hệ thống hỗ trợ học sinh thi trắc nghiệm bậc THPT” làm đề tài tốt nghiệp luận văn cao học của mình

2 Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu

2.1 Mục tiêu

Mục tiêu của đề tài là xây dựng hệ thống hỗ trợ học sinh thi TNKQ tại trường THPT Trần Hưng Đạo, Lệ Thủy, Quảng Bình Sử dụng công cụ hỗ trợ, phân tích kết quả thi sẽ giúp cho học sinh và giáo viên điều chỉnh phương pháp, nâng cao chất lượng dạy và học

2.2.Nhiệm vụ

Để hoàn thành mục tiêu đề ra, tôi đã tập trung nghiên cứu những nội dung sau:

Về lý thuyết: tìm hiểu tổng quan cơ sở lý thuyết về TNKQ, phân

tích thực trạng về việc thi và tổ chức thi TNKQ của trường và nghiên cứu tài liệu về các công nghệ, ngôn ngữ lập trình, mã nguồn mở…liên quan đến hệ thống hỗ trợ HS thi trắc nghiệm (TN)

Về thực tiễn: nghiên cứu các công cụ hỗ trợ xây dựng website

và tổ chức lưu trữ kho đề thi bằng ngôn ngữ PHP và MySQL WorkBench, cài đặt triển khai trên hệ thống mạng LAN hiện có tại trường, kiểm thử và hoàn thiện các tính năng theo yêu cầu của đề tài

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.1 Đối tượng nghiên cứu

Trong quá trình thực hiện đề tài, tôi tập trung nghiên cứu phương pháp ra đề thi TNKQ và phương pháp đánh giá kết quả HS Các tính năng của phần mềm thi TN và một số bài báo và luận văn tốt nghiệp cao học khóa trước

3.2 Phạm vi nghiên cứu

Trong khuôn khổ của một luận văn cao học, tôi giới hạn việc nghiên cứu ở các lĩnh vực sau: phương pháp ra đề thi trắc nghiệm phổ

biến (thi trắc nghiệm với nhiều lựa chọn), cách tạo đề thi (bao gồm các câu hỏi với nhiều nội dung và mức độ khác nhau), phân tích kết quả thi để hỗ trợ HS tiến bộ, giúp GV tạo ngân hàng đề thi TN hiệu quả hơn

4 Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu, tôi đã sử dụng hai phương pháp chính

là nghiên cứu lý thuyết và nghiên cứu thực nghiệm

4.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

Với phương pháp này, tôi tập trung nghiên cứu các tài liệu liên quan đến lý thuyết về trắc nghiệm và hình thức tổ chức thi trắc nghiệm; các tài liệu liên quan đến lập trình Net, ngôn ngữ lập trình PHP phiên bản 7.3 và MySQL WorkBench

4.2 Phương pháp thực nghiệm

Xây dựng ứng dụng Hệ thống hỗ trợ học sinh thi trắc nghiệm, đưa vào thử nghiệm tại trường THPT Trần Hưng Đạo, Lệ Thủy, Quảng Bình và đánh giá tính hiệu quả đạt được

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Về khoa học: Trong giáo dục, đánh giá kết quả học tập bằng các

kỳ thi, kiểm tra là công việc tiến hành thường xuyên, không kém phần nặng nhọc cho người quản lý và khó đảm bảo độ chính xác tính công bằng khách quan đối với người học Do đó, việc cải tiến hệ thống thi, kiểm tra đã và đang được nhiều người quan tâm Vì vậy, để đáp ứng những thay đổi trên trong môi trường giáo dục cần phải tổ chức hệ thống đào tạo điện tử, trong đó hệ thống thi TN là một phần quan trọng

Ở Việt Nam, nhiều năm nay đã áp dụng hình thức thi TN và kết quả thu được rất khả quan do những ưu điểm của nó như: chấm điểm, đưa

ra kết quả nhanh và chính xác, lượng kiến thức kiểm tra lớn, bao quát

nhiều vấn đề, tránh được việc học tủ Do đó, TN đang là khuynh hướng của hầu hết các kỳ thi hiện nay

Về thực tiễn: Giải quyết tốt các phương pháp để GV có thể linh

động trong quá trình tạo, cập nhật kho dữ liệu đề thi, xác định mức độ khó của từng câu hỏi, tạo đề thi tự động (bao gồm các câu hỏi khác nhau với mức độ khác nhau); phân tích dữ liệu thi để hỗ trợ HS tiến

bộ, giúp GV tạo ngân hàng đề thi TN hiệu quả hơn đồng thời có thể tổ chức thuận tiện cho HS tự ôn luyện thi và tham gia thi

Đề tài sẽ góp phần xây dựng hệ thống hỗ trợ học sinh thi trắc nghiệm bậc THPT

6 Bố cục luận văn

Luận văn được tổ chức thành 3 chương chính:

Chương 1 Tổng quan về trắc nghiệm

Chương 2 Phân tích và thiết kế hệ thống

Chương 3 Cài đặt và thử nghiệm

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ TRẮC NGHIỆM

Trong chương này, tôi trình bày tổng quan về TNKQ, một số hệ thống thi TN trực tuyến, một số công cụ tạo đề thi TN Sau đó đưa ra một số nhận xét, đánh giá cho các trang Web trắc nghiệm trực tuyến, cũng như một vài phần mềm TN đã có hiện nay tại Việt Nam

b Cách phân loại trắc nghiệm trong giáo dục

TN theo nghĩa rộng là một hoạt động để đo lường năng lực của các đối tượng nào đó nhằm những mục đích xác định Trong giáo dục trắc nghiệm được tiến hành thường xuyên ở các kỳ thi, kiểm tra để đánh giá kết quả học tập, giảng dạy đối với một phần của môn học, toàn bộ môn học, đối với cả một cấp học; hoặc để tuyển chọn một số người có năng lực nhất vào học một khoá học

Có thể phân chia các phương pháp trắc nghiệm ra làm 3 loại: loại quan sát, loại vấn đáp và loại viết

c Các dạng câu hỏi trắc nghiệm khách quan

1.1.2 Câu hỏi và đề thi trắc nghiệm

a Những nguyên tắc ra đề thi TN loại nhiều lựa chọn

b Các tham số đặc trưng cho một câu hỏi và đề thi TN

c Phân biệt các câu hỏi TN theo các mức độ nhận thức

Đề kiểm tra bao gồm các câu hỏi, bài tập theo 4 mức độ yêu cầu: Nhận biết; Thông hiểu; Vận dụng; Vận dụng cao

d Chất lượng của các câu hỏi và đề thi trắc nghiệm

1.1.3 Xây dựng đề thi và đánh giá

a Quy trình xây dựng bộ đề thi trắc nghiệm

b Phân tích và đánh giá một bài trắc nghiệm

c So sánh kiểm tra TNKQ và tự luận

Bảng 1.2 So sánh kiểm tra TNKQ và tự luận

Trắc nghiệm khách quan Tự luận

và phân tích kết quả kiểm tra

GV phải đọc bài mới chấm điểm cho HS được

Có thể tiến hành kiểm tra đánh giá

trên diện rộng trong thời gian ngắn

Mất nhiều thời gian để tiến hành kiểm tra trên diện rộng

Biên soạn đề khó, tốn nhiều thời

gian, thậm chí sử dụng các phần mềm

để trộn đề

Biên soạn đề không khó khăn và tốn ít thời gian

Bài kiểm tra có thể kiểm tra được

một cách hệ thống và toàn diện kiến

thức và kĩ năng của HS, tránh được

Không hoặc rất khó đánh giá được

khả năng diễn đạt, sử dụng ngôn ngữ

và quá trình tư duy của HS

Có thể đánh giá được khả năng diễn đạt, sử dụng ngôn ngữ và quá trình tư duy của HS Không rèn luyện cho HS khả năng

trình bày, diễn đạt ý kiến của mình

HS chỉ chọn câu trả lời đúng có sẵn

Góp phần rèn luyện cho HS khả năng trình bày, diễn đạt ý kiến của mình

Trắc nghiệm khách quan Tự luận

Sự phân phối điểm trải trên một phổ

rất rộng nên có thể phân biệt được rõ

ràng các trình độ của HS

Sự phân phối điểm trải trên một phổ hẹp nên khó phân biệt được

rõ ràng trình độ của HS Chỉ giới hạn sự suy nghĩ của HS

trong một phạm vi xác định, do đó

hạn chế việc đánh giá khả năng sáng

tạo, diễn đạt của HS

HS có điều kiện bộc lộ khả năng sáng tạo của mình một cách không hạn chế, do đó có thể đánh giá đầy đủ khả năng sáng tạo của HS

1.1.4 Ứng dụng thi trắc nghiệm ở Việt Nam

Năm học 2017-2018, Bộ GD&ĐT đã tổ chức kỳ thi THPT Quốc gia với 5 bài thi trong đó có 4 bài thi theo hình thức TN (Toán, Ngoại Ngữ, tổ hợp môn Khoa Học Tự Nhiên, tổ hợp môn Khoa Học Xã Hội) Thực tế tại trường, nơi tôi công tác số lượng môn thi trắc nghiệm cũng dần tăng Hiện tại có 100% các môn học thi với hình thức thi 30% trắc nghiệm và 70% tự luận Riêng với lớp cuối cấp 12 thi các môn Toán, Lý, Hóa, Sinh, Sử, Địa, Ngoại Ngữ, GDCD thì 100% là trắc nghiệm

1.2 MỘT SỐ HỆ THỐNG THI TRẮC NGHIỆM TRỰC

TUYẾN

1.2.1 Kho thư viện trực tuyến Violet.vn

1.2.2 Kho dữ liệu đề thi trắc nghiệm vật lý

1.2.3 Website học trực tuyến Hocmai.vn

1.2.4 Nhận xét chung

Bảng 1.3 Tiêu chí đánh giá các kho dữ liệu đề mở

Tiêu chí Kho thư viện trực

tuyến Violet.vn

Thư viện trắc nghiệm Vật lý

Website học trực tuyến Hocmai.vn

Hỗ trợ cấp học Cấp 1, 2, 3 và

tuyển sinh

Cấp 3 và tuyển sinh Cấp 1, 2, 3 Môn học có đề trắc

nghiệm

Toán, Lý, Hoá, Sinh, Tiếng Anh,

Sử, Địa, GDCD

Vật lý

Toán,Văn, Lý, Hoá, Sinh, Tiếng Anh

Hỗ trợ HS tiến bộ Không Không Có Mỗi câu hỏi có hiển

thị theo nội dung/ chủ

1.3 MỘT SỐ CÔNG CỤ TẠO ĐỀ THI TRẮC NGHIỆM

1.3.1 Phần mềm TN Test Professional Version 7.0 - 2016

CHƯƠNG 2 PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG

Những kho dữ liệu đề thi TNKQ hiện có rất đa dạng và phong phú Điều quan trọng là làm thế nào chúng ta có thể khai thác và tận dụng được những kết quả thi của HS, phân tích dữ liệu thi để hỗ trợ

HS tiến bộ, giúp GV tạo ngân hàng đề thi TN hiệu quả hơn Để rõ hơn trong chương này tôi tập trung nghiên cứu cách tổ chức và phân tích thiết kế hệ thống sao cho hợp lí và hiệu quả

2.1 MÔ TẢ BÀI TOÁN

2.1.1 Tổ chức thi tại trường THPT Trần Hưng Đạo

Sau khi khảo sát yêu cầu thực tế tại trường, xét trên đối tượng người dùng chương trình gồm các chức năng sau:

Đối với quản trị hệ thống (Actor quản trị hệ thống)

- Đăng nhập, đăng xuất hệ thống

- Tạo người dùng mới và phân quyền cho người dùng là chức năng của admin Tạo người dùng mới và cấp mật khẩu cho người dùng đó Sau khi người dùng được phân quyền họ sẽ được thực hiện các chức năng tương ứng sau khi đăng nhập

- Quản lý User: thêm, xóa, sửa và ấn định quyền cho các user

Đối với người phụ trách chuyên môn (Actor phụ trách chuyên môn)

- Đăng nhập, đăng xuất hệ thống

- Quản lý môn học

- Quản lý đợt thi

- Quản lý học sinh

- Đối với người dạy (Actor giáo viên)

- Đăng nhập, đăng xuất hệ thống

- Quản lý ngân hàng câu hỏi trắc nghiệm : thêm, sửa, xóa câu hỏi trong ngân hàng đề thi trắc nghiệm theo môn học của GV đó

- Quản lý các đề thi: là chức năng dành cho GV theo từng môn học

GV có thể tạo, xem, xóa và sửa đề thi do chính GV đảm nhận lớp đó thực hiện

Đối với người học (Actor Học sinh)

- Đăng nhập, đăng xuất hệ thống

- Tham gia thi

- Xem kết quả thi và đáp án bài thi

2.1.2 Yêu cầu phi chức năng

- Hệ thống thân thiện với người sử dụng, đơn giản hóa công tác tổ chức thi trắc nghiệm

- Triển khai ứng dụng trên môi trường Internet

2.2 THIẾT KẾ HỆ THỐNG

2.2.1 Thiết kế hệ thống

Mô hình tổng thể của ứng dụng được chia thành các phần sau:

2.2.2 Mô tả Actor và đặc tả Use Case của hệ thống

Quản lý môn học

Quản lý học sinh

Tham gia

ca thi

Chọn ca thi

Xem kết quả ca thi

Nhập mã

ca thi

- Tính điểm ca thi, hiển thị thông tin hỗ trợ Giáo viên

Đăng xuất

Đăng nhập

<<include

>>

Thêm câu hỏi

Sửa câu hỏi

Xóa câu hỏi

Xóa đề thi

Admin

Quản lý người dùng

Phân quyền người

Hình 2.2 Use case tổng quát của hệ thống

dụng, thông hiểu, nhận biết) Từ ngân hàng câu hỏi trong kho dữ liệu, chúng ta sẽ tạo ra ngân hàng đề thi tương ứng với số lượng câu hỏi và thời gian làm bài

Từ các phân tích ở trên, cơ sở dữ liệu của hệ thống được đề xuất

sẽ bao gồm các bảng có mối quan hệ với nhau được thể hiện qua hình dưới đây:

2.3 ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP TRIỂN KHAI

Hệ thống hỗ trợ thi TN nghiên cứu được sử dụng với nhiều đối tượng khác nhau, trên các môi trường hoàn toàn khác nhau Vì vậy, ứng dụng được cài đặt trên máy chủ Web, máy khách truy cập ứng dụng bằng trình duyệt để sử dụng

Hình 2.6 Sơ đồ cơ sở dữ liệu của hệ thống

2.4 KẾT LUẬN

Chương 2, tôi đã tập trung giải quyết bài toán đặt ra của đề tài:

đi từ phần mô tả bài toán đến phân tích thiết kế hệ thống, thiết kế cơ

sở dữ liệu Những nội dung đó sẽ là nền tảng hữu ích giúp cho quá trình phát triển ứng dụng sẽ được trình bày ở chương 3

CHƯƠNG 3 CÀI ĐẶT VÀ THỬ NGHIỆM

Trong chương này, tôi sẽ trình bày một số chức năng và hình ảnh demo minh họa chính của chương trình Thử nghiệm và so sánh kết quả thu được của HS sau khi tiến hành kiểm tra HS bằng phương pháp thi TNKQ thông thường và phương pháp sử dụng hệ thống

3.1 CÀI ĐẶT HỆ THỐNG

3.1.1 Môi trường cài đặt

3.1.2 Phát triển mô - đun quản lý ngân hàng câu hỏi

3.1.3 Phát triển mô - đun quản lý đề thi

3.1.4 Phát triển mô - đun quản lý ca thi

3.1.5 Phát triển mô - đun quản lý thi của HS

3.2 THỬ NGHIỆM CHO MÔN TIN HỌC 12

3.2.1 Quy trình thử nghiệm

Bước 1: Quản trị hệ thống phân quyền cho người dùng

Bước 2: Giáo viên đăng nhập vào hệ thống

Nhập các câu hỏi vào ngân hàng đề thi và tiến hành tạo đề thi Các đề thi được tạo một cách tự động với chủ đề, mức độ khác nhau