Bài viết Xây dựng cơ sở dữ liệu động và tổ chức thi trắc nghiệm khách quan học phần kỹ thuật nhiệt trình bày phương pháp xây dựng cơ sở dữ liệu động theo hình thức kiểm tra trắc nghiệm khách quan học phần Kỹ thuật nhiệt; thiết kế mẫu giấy thi, xây dựng đề thi và đánh giá sơ bộ việc thực hiện kiểm tra đánh giá học phần Kỹ thuật nhiệt trong các năm học 2012-2014.
30 Thái Ngọc Sơn XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU ĐỘNG VÀ TỔ CHỨC THI TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN HỌC PHẦN KỸ THUẬT NHIỆT CREATING DYNAMIC DATABASE AND ORGANIZING OBJECTIVE MULTIPLE-CHOICE EXAMS ON THERMAL ENGINEERING MODULE Thái Ngọc Sơn Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng; thaingocson@gmail.com Tóm tắt - Ưu điểm lớn phương pháp kiểm tra, đánh giá theo hình thức trắc nghiệm khách quan đánh giá khách quan chất lượng học tập khả kiểm tra bề rộng, chiều sâu kiến thức sinh viên tính xác đánh giá cao Khi số lượng sinh viên ngày lớn, trắc nghiệm khách quan cịn có ưu lớn khả chấm nhanh Tuy nhiên, sở liệu không đủ lớn, sinh viên học thuộc lịng đáp án, khơng đạt mục đích kiểm tra đánh giá Bài báo trình bày phương pháp xây dựng sở liệu động theo hình thức kiểm tra trắc nghiệm khách quan học phần Kỹ thuật nhiệt; thiết kế mãu giấy thi, xây dựng đề thi đánh giá sơ việc thực kiểm tra đánh giá học phần Kỹ thuật nhiệt năm học 2012-2014 Abstract - A strong point of multiple-choice tests is their high accuracy in assessing both the width and the depth of the the student’s knowledge Multiple-choice tests are especially convenient to assess the knowledge of large numbers of students at the same time because the paper marking is less timeconsuming However, if the database is not large enough, students will learn by heart the answers and the purpose of exams is not achieved This article presents the method of building dynamic database under multiple-choice tests in thermal-engineering module, provides a design of the exam paper, prepares exam questions and makes a preliminary evaluation of the module assessment in the academic years of 2012-2014 Từ khóa - kiểm tra; đánh giá; trắc nghiệm khách quan; kỹ thuật nhiệt; sở liệu động Key words - test; exam; multiple choice; thermal engineering; dynamic database Đặt vấn đề Trong năm 90 kỷ trước, khoa Công nghệ Nhiệt – Điện lạnh Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng xây dựng đề thi trắc nghiệm khách quan Vào thời kỳ đó, việc in ấn cịn khó khăn, chưa có điều kiện để sử dụng máy tính điện tử rộng rãi, khoa xây dựng đề thi trắc nghiệm “cứng”, tức đề thi cố định dùng để tổ chức thi, kiểm tra cho nhiều lớp nhiều kỳ Mặc dù đề soạn công phu, chất “cứng” đề thi nên sinh viên dễ dàng học thuộc lòng đáp án Do vài năm, việc tổ chức thi trắc nghiệm bị bãi bỏ Trong chương trình 180 tín trước chương trình 150 tín nay, học phần Kỹ thuật nhiệt xem học phần cho việc đào tạo kỹ sư nên tất sinh viên toàn trường phải học, nhu cầu học môn Kỹ thuật nhiệt lớn Trước tình hình đó, khoa Cơng nghệ Nhiệt – Điện lạnh đặt vấn đề xây dựng lại đề thi trắc nghiệm môn Kỹ thuật nhiệt với yêu cầu sau: Xây dựng nội dung câu hỏi theo đề cương chi tiết môn Kỹ thuật nhiệt Xây dựng nội dung câu hỏi theo thang bậc nhận thức khác Giảm thiểu yếu tố giúp sinh viên học thuộc đáp án Dễ dàng chỉnh sửa, thêm bớt, mở rộng sở liệu Có khả xây dựng đề thi theo yêu cầu khác kiểm tra, đánh giá Thiết kế đề thi đáp án thuận tiện việc làm chấm Dễ sử dụng việc soạn thảo câu hỏi, câu trả lời theo yêu cầu ngôn ngữ tiếng Việt, ký hiệu toán học, số ký hiệu, đại lượng đo lường vật lý Dễ dàng sử dụng để lập trình giải tốn từ đơn giản đến phức tạp; Qua thay đổi liệu đầu vào để thu toán khác nhau, yếu tố quan trọng việc tạo sở liệu “động” yêu cầu báo Có thể lập trình để thực việc xáo trộn chọn lựa, câu hỏi, đề thi… để hạn chế thấp khả sinh viên học thuộc đáp án Tiện thao tác việc chỉnh sửa, in ấn, ghép nối câu hỏi Kết nghiên cứu khảo sát Dữ liệu câu hỏi trắc nghiệm môn Kỹ thuật nhiệt xây dựng sheet Workbook Excel Việc chọn Excel để thực lý sau đây: Lập trình xử lý sở liệu ngôn ngữ Visual Basic for Applications (VBA) [1] Các câu hỏi xây dựng theo đề cương chi tiết học phần Kỹ thuật nhiệt gồm hai phần: Nhiệt động kỹ thuật Truyền nhiệt Mỗi học có câu hỏi liên quan Mỗi câu hỏi sở liệu xác định theo trường (cột) chính: Bài, Đối tượng, Câu hỏi, Chọn lựa, Bậc nhận thức Cột Bài xác định câu hỏi thuộc khung chương trình Cột Đối tượng sở liệu dùng để xác định đối tượng hỏi đến câu hỏi Nếu câu hỏi thuộc dạng lý thuyết, sở liệu ghi đơn giản “Lý thuyết” không phân loại kỹ Nếu câu hỏi thuộc dạng tập, câu hỏi phân theo đại lượng u cầu tính tốn, ví dụ thể tích, áp suất, khối lượng, nhiệt độ, nhiệt lượng,… Mục đích làm cho người soạn đề lựa chọn đối tượng tính tốn khác Bài Bài tương đồng Cột Câu hỏi chứa câu hỏi với nội dung phù hợp với ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 2(87).2015 cột Bài Đối tượng Câu hỏi soạn thảo theo yêu cầu sau: Bám sát nội dung đề cương chi tiết môn học; Phản ánh đa phần mục tiêu cụ thể học; Từ ngữ phải lựa chọn cẩn thận để sinh viên không hiểu sai đề; Chính xác, súc tích Một thơng số vật lý ln có đơn vị đo lường khác nhau, ví dụ nhiệt lượng đo kJ MJ; Do vậy, để tránh nhầm lẫn, đối tượng câu hỏi thông số, đơn vị đo lường thơng số ln nêu rõ câu hỏi Cột Chọn lựa để sinh viên đánh dấu trả lời Mỗi câu hỏi phải có đáp án phương án nhiễu Các phương án nhiễu thường xây dựng theo lỗi thường gặp sinh viên làm như: Nhầm lẫn đơn vị đo lường; Nhầm lẫn khái niệm áp suất dư, áp suất chân không, áp suất tuyệt đối… Cột Bậc nhận thức để phân chia câu hỏi theo bậc nhận thức Bloom [2]: Bậc 1: Nhớ (Knowledge): Tái lại thông tin; Bậc 2: Hiểu (Comprehention): Diễn giải, tóm tắt, biến đổi khái niệm; Bậc 3: Vận dụng (Application): Sử dụng thông tin hay khái niệm tình Bậc 4: Nâng cao Ba bậc cao theo thang bậc nhận thức Bloom phân tích (Analysis), tổng hợp (Synthesis), đánh giá (Evaluation) gộp thành bậc 4; Các câu hỏi có bậc nhận thức số chủ yếu câu có khối lượng tính tốn tương đối nhiều câu khác cần hiểu vấn đề sâu bậc Trong sở liệu số cột mang tính kỹ thuật dùng để phục vụ cho việc lập trình như: - Tạo số ngẫu nhiên (Random) cho câu hỏi; - Tạo số ngẫu nhiên (Random) cho phương án chọn lựa; - Chọn câu hỏi cho đề thi; - Các cột để lập trình cho câu hỏi dạng tính tốn; - Các cột dùng để xây dựng câu hỏi động với liệu đầu vào mới… Xây dựng sở liệu động Một nhược điểm đề thi trắc nghiệm nói chung, mơn Kỹ thuật nhiệt nói riêng số liệu đầu vào toán cố định, dẫn đến đáp án cố định Tuy có dùng phần mềm xáo đề xáo phương án lựa chọn, xong nhiều sinh viên học thuộc máy móc số đáp án, dẫn đến việc kết kiểm tra – thi không phản ánh học lực sinh viên Để khắc phục tình trạng này, dùng công cụ Excel xây dựng tốn có liệu đầu vào ngẫu nhiên, vậy, phương án chọn lựa khác Việc địi hỏi nhiều cơng sức lập trình xây dựng riêng đề bài, sau giải riêng toán Cách thức tiến hành sau: Xây dựng toán gốc Các toán gốc chọn lọc từ tài liệu [3, 4, 5] giảng viên tham gia giảng dạy Kỹ thuật nhiệt Khoa cung cấp Tóm tắt số liệu đầu vào 31 Lập trình giải tốn theo số liệu đầu vào Ghi phương án Lập phương án nhiễu Tạo vài liệu đầu có giá trị ngẫu nhiên phạm vi xác định Xây dựng toán với số liệu đầu vào Mỗi tiến hành xây dựng đề thi mới, máy tính tự động tiến hành bước 6, 7, 4, để tạo tốn có liệu đầu vào khác Trong tốn, chúng tơi thường cho đại lượng thay đổi, đại lượng có 10 giá trị khác tự động chọn ngẫu nhiên Như tốn gốc nhân thành 103 toán với liệu đầu vào khác Thiết kế mẫu đề thi Chúng đặt số yêu cầu việc thiết kế mẫu đề thi sau: Có đầy đủ thơng tin sinh viên mẫu giấy thường dùng kỳ thi – kiểm tra Sinh viên làm (Đánh dấu câu trả lời) giấy thi, không cần thiết thêm tờ giấy trả lời trắc nghiệm khác thường nhiều trường đại học phổ thông áp dụng Tiết kiệm đến mức tối đa việc in ấn Tiện dụng việc chấm Có thể rọc phách để chấm kín Cơ sở liệu câu hỏi file Excel; Do dùng Excel để thiết kế giấy thi khuôn khổ tờ A4 Phần mặt trước tờ giấy thi tiêu đề, thông tin sinh viên phần dành cho việc coi thi, đánh số phách chấm Như phách phần giấy thi Để rọc phách, phần mặt sau giấy thi để trống Để tăng thêm diện tích dành cho câu hỏi, phần dành cho dành cho việc phê duyệt thông qua đề thi khoa tổ môn chữ ký người đề Phần câu hỏi phương án trả lời (Hình 1) Đề thi phiếu trả lời trắc nghiệm Bên cạnh câu hỏi phần giành cho sinh viên đánh dấu câu trả lời Việc có mục đích: - Thuận tiện cho sinh viên việc làm Sinh viên khơng cơng tìm kiếm đánh dấu phương án trả lời phiếu trả lời trắc nghiệm - Không tốn thêm giấy để in phiếu trả lời - Thuận tiện cho giảng viên chấm Giảng viên xếp quãng 4-5 chồng lệch lên nhau, sau so sánh với đáp án in sẵn Để chấm mặt sau, giảng viên cần lật sấp lại thao tác chấm tương tự (Hình 2) Đơi lúc có lỗi xảy in ấn, hai phần hai phương án đề khác in đề Do vậy, trang đề có footnote (Chân trang giấy) ghi mã đề thi Giảng viên cần yêu cầu sinh viên kiểm tra kỹ mã đề thi trang trước làm 32 Thái Ngọc Sơn Hình Mẫu đề phiếu trả lời trắc nghiệm tra quản lý điểm, bảng điểm đào tạo theo học chế tín chỉ” Đại học Đà Nẵng [6], đề thi theo hình thức thi trắc nghiệm khách quan phải có tối thiểu 30 câu, số loại đề thi trắc nghiệm khách quan (phương án đề) phịng phải có tối thiểu đề Trong kỳ kiểm tra - thi từ kỳ năm học 2011-2012 đến hết kỳ năm 2013-2014, xây dựng đề gồm có 30 câu hỏi, thời gian làm từ 50 đến 60 phút Bảng thể ma trận đề kiểm tra kỳ môn Kỹ thuật nhiệt Do kiểm tra kỳ nên nội dung hoàn toàn nằm phần Nhiệt động Câu hỏi máy tính chọn ngẫu nhiên từ sở liệu theo ma trận đề Sau xây dựng đề gốc, máy tính tự động tạo liệu đầu vào mới, đáp án đúng, phương án trả lời nhiễu, xáo trộn câu hỏi, phương án trả lời câu hỏi, đưa đề thi hồn chỉnh Hình Cách chấm trắc nghiệm Xây dựng đề kiểm tra – thi Việc xây dựng đề kiểm tra – thi bắt đầu với việc lập bảng trọng số kiểm tra, xác định kiểm tra phần nào, tỷ lệ câu hỏi toàn đề phần trăm, tỷ lệ câu hỏi theo bậc nhận thức Thông thường, bảng trọng số tuân thủ mục tiêu giảng dạy môn học Sau xây dựng xong bảng trọng số, người đề xây dựng ma trận đề, liệt kê nội dung cần kiểm tra theo cột Bài, số lượng câu hỏi nội dung theo thang bậc tư Bloom Theo “Quy định trách nhiệm việc tổ chức thi/ kiểm Bảng Ma trận đề kiểm tra kỳ môn Kỹ thuật nhiệt Chương Bài Khái niệm Nhiệt dung riêng Định luật Đẳng tích Đẳng áp Đẳng nhiệt Đoạn nhiệt Đa biến Chu trình Bậc nhận thức Tổng theo Tổng chương I II III IV 1 1 1 1 1 1 17 1 1 1 ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 2(87).2015 1 1 1 30 1 12 30 30 Kết kiểm tra đánh giá môn Kỹ thuật nhiệt theo hình thức trắc nghiệm khách quan Cơ sở liệu thi trắc nghiệm môn Kỹ thuật nhiệt xây dựng hồn thiện dần dần, đến có gần 500 câu hỏi, ½ lý thuyết, ½ tập Do tính chất động sở liệu nên thực tế xem số lượng câu hỏi tập lớn nhiều Cơ sở liệu chưa phải lớn lắm, đồng ý khoa Công nghệ Nhiệt - Điện lạnh, Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng từ học kỳ năm học 2011-2012 chúng tơi thí điểm áp dụng vào số nhóm học Kỹ thuật nhiệt, từ kỳ năm học 2013-2014 áp dụng cho tất nhóm Các sai sót, nhược điểm mặt kỹ thuật in ấn, trình bày đề thi, cách thức chấm bài… dần sửa chữa, thay đổi, hồn thiện Bảng trình bày thống kê điểm kiểm tra kỳ (GK) thi cuối kỳ (CK) từ học kỳ năm học 2012-2013 học kỳ 1, năm học 2013-2014 Bảng Thống kê điểm kiểm tra kỳ năm 2012-2014 Điểm 10 Tổng Kỳ 2012-2013 GK CK 0 14 28 50 68 100 128 131 100 103 101 68 43 17 483 484 Kỳ 2013-2014 GK CK 2 18 62 50 89 127 165 173 177 286 174 140 128 76 39 12 12 873 866 chỉnh lại barem điểm để có tỷ lệ hợp lý Phổ điểm thể Hình với dạng hình chng có đỉnh khoảng 5-7 điểm, ứng với loại học lực trung bình - trung bình Kỳ 2013-2014 GK CK 23 74 35 154 73 184 146 238 192 195 247 114 212 43 98 28 1028 1035 Nhìn vào bảng thống kê, ta có nhận xét sau: - Phổ điểm trải từ điểm đến điểm 10, điều chứng tỏ đề thi có khả phân hóa sinh viên cao - Nếu tự luận có nhiều khả sinh viên bị điểm khơng làm thi trắc nghiệm, điểm hồn tồn khơng có mà tất trường hợp sinh viên vắng thi Điểm gặp xác suất đánh trúng ngẫu nhiên thi gồm 30 câu hỏi cao - Tỷ lệ sinh viên đạt điểm trung bình khoảng 6%, theo thấp so sánh với kết thi theo hình thức tự luận xác suất đánh trúng ngẫu nhiên chiếm đến 25% tổng số câu hỏi; Do nên điều 25 Tỷ lệ, % Hơi nước Khơng khí ẩm Tiết lưu Nén khí Động đốt Nhà máy nhiệt điện Máy lạnh Tổng cộng 33 Kỳ 12-13 20 Kỳ 13-14 15 Kỳ 13-14 10 5 10 Điểm Hình Phổ điểm kiểm tra kỳ năm 2012-2014 Nhìn chung, kết kiểm tra – thi sử dụng đề thi trắc nghiệm khách quan, theo chúng tơi đánh giá, tin cậy, có tính phân loại cao Phản hồi từ sinh viên tích cực Phần lớn em biết thi trắc nghiệm khách quan lượng kiến thức rộng nhiều so với thi tự luận; Tình trạng sử dụng tài liệu thi cử giảm hẳn Kết luận Đã xây dựng sở liệu trắc nghiệm khách quan học phần Kỹ thuật nhiệt theo đề cương chi tiết môn với thang bậc nhận thức khác Cơ sở liệu xây dựng dạng “động” làm giảm thiểu yếu tố giúp sinh viên học thuộc lòng đáp án Đã thiết kế mẫu đề thi đáp án thuận tiện việc làm chấm Thí điểm thành cơng việc kiểm tra thi theo hình thức trắc nghiệm khách quan mơn Kỹ thuật nhiệt sở liệu xây dựng Cơ sở liệu sử dụng để tổ chức thi đại trà thời gian tới TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Phan Tự Hướng, Lập trình VBA (Visual Basic For Application) Excel, NXB Thống kê, Hà Nội, 2010 [2] Trần Quốc Chiến Thiết kế xây dựng phần mềm thi trắc nghiệm khách quan, Đề tài NCKH cấp B97-16-06, Trường Đại học Sư phạm – Đại học Đà Nẵng, 1999 [3] Phạm Lê Dần, Đặng Quốc Phú Bài tập sở kỹ thuật nhiệt, Nhà xuất Giáo dục, 2009 [4] Bùi Hải, Bài tập kỹ thuật nhiệt, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 2009 [5] Hà Mạnh Thư, Bài tập trắc nghiệm kỹ thuật nhiệt, Nhà xuất Bách khoa, Hà Nội, 2008 [6] Lịch năm học, Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng, 2012 [7] Thái Ngọc Sơn Xây dựng đề thi trắc nghiệm môn Kỹ thuật nhiệt, Đề tài Khoa học công nghệ cấp sở T2012-02-46, Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng, 2012 (BBT nhận bài: 09/10/2014, phản biện xong: 05/11/2014) ... dụng tài liệu thi cử giảm hẳn Kết luận Đã xây dựng sở liệu trắc nghiệm khách quan học phần Kỹ thuật nhiệt theo đề cương chi tiết môn với thang bậc nhận thức khác Cơ sở liệu xây dựng dạng ? ?động? ??... theo hình thức trắc nghiệm khách quan Cơ sở liệu thi trắc nghiệm môn Kỹ thuật nhiệt xây dựng hồn thi? ??n dần dần, đến có gần 500 câu hỏi, ½ lý thuyết, ½ tập Do tính chất động sở liệu nên thực tế... tốn; - Các cột dùng để xây dựng câu hỏi động với liệu đầu vào mới… Xây dựng sở liệu động Một nhược điểm đề thi trắc nghiệm nói chung, mơn Kỹ thuật nhiệt nói riêng số liệu đầu vào toán cố định, dẫn