Xây dựng hệ thống thông tin thi trắc nghiệm trực tuyến

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG PHAN THỊ DIỄM THÚY XÂY DỰNG HỆ THỐNG THÔNG TIN THI TRẮC NGHIỆM TRỰC TUYẾN LUẬN VĂN THẠC SĨ HỆ THỐNG THÔNG TIN Đà Nẵng - Năm 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG PHAN THỊ DIỄM THÚY XÂY DỰNG HỆ THỐNG THÔNG TIN THI TRẮC NGHIỆM TRỰC TUYẾN Chuyên ngành: HỆ THỐNG THÔNG TIN Mã số: 60.48.01.04 LUẬN VĂN THẠC SĨ HỆ THỐNG THÔNG TIN Ngƣời hƣớng dẫn khoa học P S TS V Trung H ng Đà Nẵng - Năm 2016 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: - Những nội dung luận văn thực hướng dẫn trực tiếp PGS.TS Võ Trung Hùng - Mọi tham khảo dùng luận văn trích dẫn rõ ràng tên tác giả, tên cơng trình, thời gian, địa điểm công bố - Mọi chép không hợp lệ, vi phạm quy chế đào tạo, hay gian trá, tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm Tác giả Phan Thị Diễm Thúy MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Bố cục luận văn CHƢƠN NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN 1.1 HỆ THỐNG THÔNG TIN 1.1.1 Khái niệm 1.1.2 Nhiệm vụ vai trò hệ thống thông tin 1.1.3 Các thành phần hệ thống thông tin 1.1.4 Phƣơng pháp phát triển hệ thống thông tin 10 1.2 TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN 11 1.2.1 Khái niệm 11 1.2.2 Cách phân loại trắc nghiệm giáo dục 12 1.2.3 Các kiểu câu hỏi trắc nghiệm khách quan 14 1.2.4 Những nguyên tắc đề thi trắc nghiệm loại nhiều lựa chọn 16 1.2.5 Các tham số đặc trƣng cho câu hỏi đề thi trắc nghiệm 17 1.2.6 Chất lƣợng câu hỏi đề thi trắc nghiệm 19 1.2.7 Phân tích đánh giá trắc nghiệm 22 1.2.8 So sánh kiểm tra TNKQ tự luận 22 1.2.9 Ứng dụng thi trắc nghiệm Việt Nam 24 1.3 MỘT SỐ HỆ THỐNG THI TRẮC NGHIỆM TRỰC TUYẾN 25 1.3.1 Ngân hàng đề thi trắc nghiệm vật lý 25 1.3.2 Ngân hàng đề thi Sở giáo dục Đào tạo Thừa Thiên Huế 28 1.3.3 Ngân hàng đề thi Vnschool.net 29 1.3.4 Nhận xét chung 31 1.4 MỘT SỐ CÔNG CỤ TẠO ĐỀ THI TRẮC NGHIỆM 31 1.4.1 Phần mềm trắc nghiệm Test Professional 2008 32 1.4.2 Phần mềm trắc nghiệm KENTEST 33 1.4.3 Phần mềm UQUIZ 34 1.4.4 Phần mềm ExamGen 37 1.4.5 Phần mềm McMIX 38 1.4.6 Đánh giá công cụ phần mềm 39 1.5 KẾT LUẬN 41 CHƢƠN PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG 42 2.1 MƠ TẢ BÀI TỐN 42 2.1.1 Tổ chức thi trƣờng Cao đẳng Công nghệ 42 2.1.2 Yêu cầu chức 42 2.1.3 Yêu cầu phi chức 43 2.2 THIẾT KẾ HỆ THỐNG 44 2.2.1 Thiết kế hệ thống 44 2.2.2 Mô tả Actor đặc tả Use Case hệ thống 44 2.2.3 Biểu đồ hoạt động 64 2.2.4 Cơ sở liệu 67 2.3 ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP TRIỂN KHAI 72 2.4 KẾT LUẬN 72 CHƢƠN CÀI ĐẶT VÀ THỬ NGHIỆM 73 3.1 CÀI ĐẶT HỆ THỐNG 73 3.1.1 Môi trƣờng cài đặt 73 3.1.2 Phát triển mô-đun quản lý ngân hàng câu hỏi 73 3.1.3 Phát triển mô-đun quản lý ca thi 74 3.1.4 Phát triển mô-đun thi sinh viên 77 3.1.5 Phát triển hàm API phục vụ cho nhà phát triển khác 79 3.2 THỬ NGHIỆM CHO MÔN TIN HỌC ĐẠI CƢƠNG 80 3.2.1 Qui trình thử nghiệm 80 3.2.2 Xây dựng ứng dụng 81 3.3 KẾT QUẢ ĐẠT ĐƢỢC 84 3.4 KẾT LUẬN 84 KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO QUYẾT ĐỊNH IAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN (Bản sao) DANH MỤC C C TỪ VIẾT TẮT TIẾNG VIỆT CH Câu hỏi CNTT Công nghệ thông tin CSDL Cơ sở liệu ĐTN Đề trắc nghiệm GV Giảng viên HTTT Hệ thống thông tin TNKQ Trắc nghiệm khách quan SV Sinh viên TIẾNG ANH ASP Active Server Page API Application Programming Interface HTML HyperText Markup Language HTTP HyperText Transfer Protocol PDF Portable Document Format RDF Resource Description Format RTF Rich Text Format SQL Structured Query Language XML eXtensible Markup Language UC Use Case DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu Tên bảng bảng Trang 1.1 So sánh kiểm tra TNKQ tự luận 22 1.2 Tiêu chí đánh giá ngân hàng đề thi đề mở 31 1.3 Các tiêu chí đánh giá khả cơng cụ phần mềm 39 2.1 Danh sách Use Case hệ thống 46 2.2 Bảng Ngƣời dùng 68 2.3 Bảng Danh mục 68 2.4 Bảng Cấp độ 68 2.5 Bảng Loại câu hỏi 68 2.6 Bảng Câu hỏi 69 2.7 Bảng Câu trả lời 69 2.8 Bảng Ca thi 70 2.9 Bảng Phƣơng thức tính điểm 70 2.10 Bảng Đề thi 70 2.11 Bảng Chi tiết đề thi 71 2.12 Bảng Đăng ký ca thi 71 2.13 Bảng Nhật ký ca thi 71 2.14 Bảng Chi tiết nhật ký 72 DANH MỤC CÁC HÌNH Số hiệu Tên hình hình Trang 1.1 Khung tri thức Hệ thống thông tin 1.2 Mơ hình tổng qt HTTT 1.3 Sơ đồ phân loại phƣơng pháp trắc nghiệm 13 1.4 Giao diện trang chủ 26 1.5 Giao diện tham gia kiểm tra thử 27 1.6 Trang chủ website Sở giáo dục Đào tạo Thừa Thiên Huế 28 1.7 Giao diện kho liệu 29 1.8 Giao diện thi trắc nghiệm trực tuyến 30 1.9 Giao diện chức nhập câu hỏi Test Professional 2008 32 1.10 Giao diện phần mềm KENTEST 34 1.11 Giao diện chƣơng trình UQUIZ 35 1.12 Giao diện chƣơng trình uTest 36 1.13 Giao diện chƣơng trình ExamGen 37 1.14 Giao diện phần mềm McMIX 38 2.1 Mơ hình tổng thể ứng dụng 44 2.2 Biểu đồ Use Case tổng quát hệ thống 45 2.3 2.4 Biểu đồ hoạt động chức quản lý ngân hàng câu hỏi Biểu đồ hoạt động chức quản lý ca thi đề thi 65 65 Số hiệu Tên hình Trang 2.5 Biểu đồ hoạt động chức quản lý hoạt động thi 66 2.6 Sơ đồ quan hệ bảng chƣơng trình 67 3.1 Giao diện ngân hàng câu hỏi 73 3.2 Danh sách ca thi giảng viên 74 3.3 Chức quản lý chi tiết ca thi 75 3.4 Chức quản lý thêm câu hỏi cho ca thi 75 3.5 Chức quản lý đề thi giảng viên 76 3.6 Giao diện quản lý sinh viên xem điểm 76 3.7 Giao diện xem chi tiết kết thi sinh viên 77 3.8 Danh sách ca thi sinh viên 77 3.9 Sinh viên thực thi 78 3.10 Giao diện xem điểm tổng hợp 78 3.11 Sinh viên xem chi tiết lần thi 79 3.12 Giao diện giảng viên lựa chọn danh sách câu hỏi 81 hình 3.13 3.14 Giao diện sau sinh viên đăng nhập lựa chọn ca thi cho Giao diện SV tham gia thi hình thức trắc nghiệm 81 82 3.15 Giao diện cho biết tổng điểm SV tham gia thi 82 3.16 Giao diện giảng viên quản lý ca thi SV 83 3.17 Giao diện kết thi SV theo ca thi 83 74 Với câu hỏi, giảng viên cập nhật danh mục, kiểu, cấp độ xem đáp án Giảng viên thêm câu hỏi cách tải lên tệp tin Tệp tin có định dạng GIFT, có cú pháp câu hỏi nhƣ sau: Trong cú pháp này, tiêu đề câu hỏi đƣợc đặt cặp dấu “::” Nội dung câu hỏi theo sau dấu “::” thứ Danh sách đáp án đƣợc đặt cặp dấu { } Mỗi đáp án nằm dòng đáp án đƣợc bắt đầu dấu “=” Ngồi định dạng GIFT cịn cho phép đánh dấu nhiều loại câu hỏi khác nhƣ: Câu hỏi nhiều đáp án, câu hỏi đúng/sai, điền vào chỗ trống 3.1.3 Phát triển mô-đun quản lý ca thi Mỗi giảng viên sau đăng nhập, hệ thống hiển thị ca thi giảng viên Danh sách ca thi đƣợc thể nhƣ hình sau Hình 3.2 Danh sách ca thi giảng viên Tại đây, giảng viên chọn để quản lý ca thi đó, hình sau thể chức quản lý chi tiết ca thi: 75 Hình 3.3 Chức quản lý chi tiết ca thi Tại đây, giảng viên tiến hành thêm câu hỏi cho ca thi, quản lý đề thi, cập nhật trạng thái, quản lý danh sách sinh viên xem điểm Chức quản lý thêm câu hỏi cho ca thi nhƣ hình sau: Hình 3.4 Chức quản lý thêm câu hỏi cho ca thi 76 Chức quản lý đề thi nhƣ hình bên dƣới Giảng viên xem chi tiết đề thi, tạo đề thi, xóa đề thi Hình 3.5 Chức quản lý đề thi giảng viên Khi giảng viên vào chức “Danh sách sinh viên” để quản lý sinh viên xem điểm, giao diện nhƣ hình dƣới: Hình 3.6 Giao diện quản lý sinh viên xem điểm 77 Tại đây, giảng viên xem chi tiết kết làm xóa việc đăng ký sinh viên vào ca thi quản lý Ngồi ra, hệ thống cịn hiển thị thống kê số lƣợng sinh viên theo điểm số Khi chọn xem chi tiết cho sinh viên, giao diện tƣơng tự hình dƣới: Hình 3.7 Giao diện xem chi tiết kết thi sinh viên 3.1.4 Phát triển mô-đun thi sinh viên Sau đăng nhập với quyền sinh viên, hệ thống thị danh sách ca thi hoạt động Hình sau hiển thị danh sách ca thi sinh viên: Hình 3.8 Danh sách ca thi sinh viên 78 Tại đây, sinh viên nhập vào mã ca thi đƣợc giáo viên cung cấp để đăng ký vào ca thi Nếu nhập đúng, hình hiển thị thơng tin đề thi nhƣ hình dƣới, sinh viên thực thi Hình 3.9 Sinh viên thực thi Tại đây, sinh viên chọn câu hỏi để trả lời, đánh dấu xem lại, xem thời gian lại đề thi, … Với câu hỏi, sau trả lời, đƣợc hệ thống lƣu máy chủ để đảm bảo không bị kết xảy cố điện, kết nối, … Sinh viên tiếp tục thực sau kết nối lại Sau nộp bài, sinh viên xem đƣợc điểm Hình 3.10 Giao diện xem điểm tổng hợp 79 Sinh viên xem chi tiết lần thi nhƣ hình sau: Hình 3.11 Sinh viên xem chi tiết lần thi 3.1.5 Phát triển hàm API phục vụ cho nhà phát triển khác Hệ thống cho phép nhà phát triển thứ tham gia khai thác hệ thống thi trắc nghiệm Các hàm API tập trung vào phát triển mô-đun thi cho sinh viên, mô-đun nhƣ quản lý ngân hàng câu hỏi, quản lý đề thi bên thứ không đƣợc phép can thiệp Danh sách hàm API nhƣ sau: STT Tên hàm Login Tham số đầu vào Diễn giải Username, Hàm đăng nhập sinh viên Password trả chuỗi định danh ngƣời dùng (gọi tắc usrkey) FetchQuiz Hàm lấy danh sách ca thi có AttemptUser usrkey, quizid Hàm đăng ký sinh viên vào ca thi trả mã đăng ký (gọi tắt aid) sinh viên FetchExamContent aid Hàm lấy thông tin đề thi gồm: danh sách câu hỏi, thời gian thi FetchQuestion aid, qseq Hàm lấy thông tin câu 80 STT Tên hàm Tham số đầu vào Diễn giải hỏi dựa vào mã đăng ký thứ tự câu hỏi (qseq) FetchNextQuestion aid, qseq Hàm lấy thông tin câu hỏi câu hỏi thứ qseq FetchPreviousQues aid, qseq Hàm lấy câu hỏi liền tion trƣớc câu hỏi qseq FetchAnswerOfUse aid, qseq Hàm lấy câu trả lời r ngƣời dùng SaveQuestion aid, qseq, answer Hàm lƣu câu trả lời ngƣời dùng 10 Finish aid Đóng ca thi sinh viên 11 QuizResult quizid, usrkey Lấy kết sinh viên cho ca thi 3.2 THỬ N HIỆM CHO MÔN TIN HỌC ĐẠI CƢƠN 3.2.1 Qui trình thử nghiệm Bƣớc 1: Giảng viên đăng nhập vào hệ thống Bƣớc 2: Nhập câu hỏi cho ca thi tiến hành tạo đề thi Từ ngân hàng câu hỏi trắc nghiệm tổng hợp gồm Word, Excel, PowerPoint, Hệ điều hành kho liệu, tạo ngân hàng đề thi với độ khó đề thi thời lƣợng làm Bƣớc 3: Tổ chức ơn tập thi sau có ngân hàng câu hỏi cho sinh viên 81 3.2.2 Xây dựng ứng dụng Chƣơng trình đƣợc phát triển nền.Net, với ngôn ngữ C# ASP.Net Công cụ ta dùng để triển khai cài đặt code cho website dùng Microsoft Visual Studio 2013 Ở chƣơng này, tơi trình bày số chức hình ảnh Demo minh họa chƣơng trình Một số giao diện hệ thống: Sau giảng viên đăng nhập vào hệ thống lựa chọn danh sách câu hỏi giao diện có dạng nhƣ hình sau Hình 3.12 Giao diện giảng viên lựa chọn danh sách câu hỏi Hình 3.13 Giao diện sau sinh viên đăng nhập lựa chọn ca thi cho 82 Sau sinh viên nhập mã ca thi chọn tên ca thi để tham gia thi Hình 3.14 Giao diện SV tham gia thi hình thức trắc nghiệm Sau làm xong sinh viên tiến hành nộp kết thúc Khi hình điểm xuất hiện, sau sinh viên đăng xuất Hình 3.15 Giao diện cho biết tổng điểm SV tham gia thi 83 Sau giảng viên vào để quản lý ca thi.Tiến hành chọn ca thi, chọn Danh sách sinh viên tham gia thi Hình 3.16 Giao diện giảng viên quản lý ca thi SV Click vào xem chi tiết để xem kết thi sinh viên theo ca thi: Hình 3.17 Giao diện kết thi SV theo ca thi 84 3.3 KẾT QUẢ ĐẠT ĐƢỢC Sau thiết kế chƣơng trình, đề tài đạt đƣợc số thành định, đặc biệt vấn đề tạo kho liệu tổ chức thi/kiểm tra thử trực tuyến 3.4 KẾT LUẬN Ở chƣơng trình bày số chức thông qua việc sử dụng công cụ để triển khai cài đặt code cho website dùng Microsoft Visual Studio 2013 làm môi trƣờng để xây dựng phát triển hệ thống để tạo kho đề trắc nghiệm, giới thiệu số hình ảnh Demo chƣơng trình , đồng thời giới thiệu số mơ đun tính chƣơng trình cuối hình ảnh số liệu mà đề tài đạt đƣợc 85 KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN Sau thời gian tìm hiểu, nghiên cứu, phân tích xây dựng chƣơng trình cho đề tài:” Xây dựng hệ thống thông tin phục vụ thi trắc nghiệm trực tuyến”, đề tài áp ứng đƣợc số yêu cầu với kết đạt đƣợc nhƣ sau: - Tìm hiểu phân tích kho liệu đề thi trắc nghiệm có Internet công cụ phần mềm tạo đề thi trắc nghiệm, nhằm đƣa bảng tổng hợp so sánh, đánh giá Qua chọn lựa số ƣu điểm ý tƣởng tốt giúp cho việc xây dựng chƣơng trình đƣợc hiệu Bởi lẽ với đặc tính có kho liệu ngân hàng câu hỏi trắc nghiệm Internet không phong phú với môn đặc thù môn học, cụ thể môn Tin học Đại cƣơng bậc Cao đẳng nên vấn đề vận dụng để trích lọc vào kho liệu có phần hạn chế - Phân tích tổng quan tốn chƣơng trình: xây dựng kho tổ chức thi thông qua mô hình để từ xác định số giải pháp tối ƣu cho việc xây dựng kho hiệu - Sau lựa chọn số giải pháp , lựa chọn cơng cụ thích hợp để giải giải pháp Đi đơi với việc phân tích sở liệu tối ƣu đáp ứng yêu cầu đề tài đặt - Cuối vấn đề tận dụng kho xây dựng, khai thác kho liệu để tổ chức thi kiểm tra thử Phần mềm thử nghiệm viết trên Net, với ngôn ngữ C# ASP.Net từ phát triển thành hệ thống, nhìn chung đạt đƣợc số kết định Có thể phát triển để đáp ứng đƣợc nhu cầu thực tế trƣờng Giúp SV học tập hiệu thơng qua việc tự ơn luyện Bên cạnh đề tài cịn số hạn chế sau: - Luận văn chƣa trình bày số thuật toán liên quan nhƣ tạo đề, xáo câu hỏi, xáo đáp án 86 - Loại câu hỏi trắc nghiệm ngân hàng đề chƣa đa dạng: chƣơng trình đáp ứng đƣợc dạng câu hỏi trắc nghiệm nhiều lựa chọn phƣơng án trả lời hay có nhiều đáp án - Đã có giải pháp việc nghiên cứu trích lọc ngân hàng đề thi Internet làm để đổ vào kho liệu đề thi chƣơng trình, nhiên chƣa đƣa vào thực kiểm nghiệm cụ thể Một số hƣớng phát triển luận văn Về mặt lý thuyết - Nghiên cứu thêm loại câu hỏi trắc nghiệm khách quan khác để từ xây dựng kho đề thi phong phú chủng loại đề thi trắc nghiệm - Nghiên cứu tự động tìm kiếm, trích chọn đề thi đổ tự động vào kho liệu - Cải tiến để tối ƣu hóa cấu trúc kho liệu đề thi Về mặt thực tiễn Sau khắc phục đƣợc số hạn chế đề tài, mở rộng mơ hình cho nhiều mơn học khác nhà trƣờng Từ nhà trƣờng sở hữu đƣợc sản phẩm hồn thiện để tiến hành tổ chức học thi trắc nghiệm trực tuyến thành công nhƣ trang Web có Việt Nam Và phát triển rộng phong phú với loại câu hỏi trắc nghiệm để đạt đƣợc kết nhƣ trang Web tổ chức thi trực tuyến Quốc tế TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt: [1] Nguyễn Văn Ba (2003), Phân tích thiết kế hệ thống thông tin, Nhà xuất Đại học quốc gia Hà Nội [2] Ðoàn Văn Ban (2004), Phân tích thiết kế hệ thống UML, Giáo trình khoa Công nghệ Ðại học Quốc gia Hà Nội [3] Nguyễn Thiên Bằng, Phƣơng Lan (2006), Khám phá SQL Server 2005, Nhà Xuất Lao động Xã hội [4] TS Nguyễn Thanh Bình (2007), Bài giảng phân tích thiết kế hệ thống huớng đối tuợng, Khoa CNTT trƣờng Ðại học Bách khoa ,Đại học Ðà Nẵng [5] Thạc Bình Cƣờng, Nguyễn Thị Tĩnh (2005), Phân tích thiết kế hệ thống thông tin, Nhà xuất Đại học Sƣ Phạm [6] Phạm Hữu Khang, Hoàng Ðức Hải (2006), C# 2005 Lập trình sở liệu, Nhà xuất Lao động Xã hội [7] Dƣơng Thị Thu Hiền (2010), Xây dựng kho liệu đề thi tổ chức thi trắc nghiệm trực tuyến tự, Luận văn Thạc sĩ Kỹ Thuật, Chuyên ngành Khoa học máy tính, Đại học Đà Nẵng [8] Đoàn Thị Luyến (2012), Nghiên cứu xây dựng hệ thống thi trắc nghiệm trực tuyến bậc THPT, Luận văn Thạc sĩ Kỹ Thuật, Chuyên ngành Khoa học máy tính, Đại học Đà Nẵng [9] Lƣu Quốc Nam (2009), Xây dựng website trắc nghiệm trực tuyến, Đồ án tốt nghiệp, thành phố Hồ Chí Minh [10] Vũ Xuân Nam, Nguyễn Văn Huân (2008), Bài giảng hệ thống thông tin quản lý, Khoa CNTT, Bộ môn HTTT Kinh Tế, Thái Nguyên [11] TS.Nguyễn An Ninh (2005), Báo cáo tham luận Trắc nghiệm khách quan [12] Hà Trọng Nhân, Hà Nhật Tâm, Xây dựng hệ thống hỗ trợ thi trắc nghiệm, Luận văn cử nhân tin học, Khóa 2001-2005, Trƣờng đại học khoa học tự nhiên [13] Lâm Quang Thiệp (2008), Trắc nghiệm Ứng dụng, Nhà xuất Khoa học & Kỹ thuật [14] Đào Thanh Tĩnh (2004), Phân tích thiết kế hệ thống thơng tin, Nhà xuất Quân đội nhân dân [15] Triệu Anh Trung, Báo cáo tham luận tìm hiểu số phần mềm biên soạn giảng điện tử xây dựng đề thi trắc nghiệm, Đại học Sƣ Phạm Hà Nội ... hệ thống thông tin tổ chức doanh nghiệp: - Hệ thống thơng tin tài - Hệ thống thơng tin Marketing - Hệ thống thông tin quản lý kinh doanh sản xuất - Hệ thống thông tin quản trị nhân lực - Hệ thống. .. ? ?Xây dựng hệ thống thông tin thi trắc nghiệm trực tuyến? ?? làm đề tài tốt nghiệp luận văn cao học Mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu 2.1 Mục tiêu Xây dựng hệ thống phục vụ cho việc thi trắc nghiệm trực. .. ĐÀ NẴNG PHAN THỊ DIỄM THÚY XÂY DỰNG HỆ THỐNG THÔNG TIN THI TRẮC NGHIỆM TRỰC TUYẾN Chuyên ngành: HỆ THỐNG THÔNG TIN Mã số: 60.48.01.04 LUẬN VĂN THẠC SĨ HỆ THỐNG THÔNG TIN Ngƣời hƣớng dẫn khoa học