Xây dựng hệ thống sát hạch trực tuyến kiến thức và kỹ năng công nghệ thông tin

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ  ĐỐ NGỌC MINH XÂY DỰNG HỆ THỐNG SÁT HẠCH TRỰC TUYẾN KIẾN THỨC VÀ KỸ NĂNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN NGÀNH: CÔNG NGHỆ THÔNG TIN MÃ SỐ : 1.01.10 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS.TSKH. ĐINH DŨNG LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI - 2006 LỜI CẢM ƠN Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất đến GS.TSKH. Đinh Dũng, người thầy luôn động viên và hướng dẫn tôi trong suốt quá trình công tác, nghiên cứu, học tập, đặc biệt là trong quá trình chúng tôi tìm hiểu về e-Learning, về các hệ thống sát hạch trực tuyến và hoàn thành luận văn này. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới PGS. TS. Nguyễn Đình Hóa, người đã quan tâm, dìu dắt tôi từ ngày tôi mới bước chân vào giảng đường Đại học. Cho tới ngày hôm nay, tôi vẫn luôn nhận được sự giúp đỡ, chỉ bảo tận tình của thầy. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới các anh chị đồng nghiệp trong trung tâm Công nghệ đào tạo qua mạng và sát hạch trực tuyến, Viện CNTT – ĐHQG HN, các Thầy giáo cùng các bạn học lớp K10T3 trường Đại học Công nghệ, các bạn đồng nghiệp đã luôn giúp đỡ tôi trong quá trình công tác và học tập. Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới tất cả những người thân trong gia đình. Họ luôn là chỗ dựa vững chắc nhất cho tôi, là nguồn động viên vô tận đối với tôi trong cuộc sống. Học viên thực hiện luận văn Đỗ Ngọc Minh i MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT iii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ iv MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG SÁT HẠCH TRỰC TUYẾN 7 1.1. Định nghĩa hệ thống sát hạch trực tuyến 7 1.2. Các kiểu câu hỏi trong hệ thống sát hạch trực tuyến 8 1.2.1. Đặc tả QTI 8 1.2.2. Khả năng chuyển một số câu hỏi trong chuẩn QTI sang câu hỏi dạng đơn lựa chọn: 17 1.2.3. Các dạng câu hỏi trong một số hệ thống sát hạch trắc nghiệm CNTT điển hình 22 1.3. Các hình thức sát hạch CNTT theo lối truyền thống 25 1.4. Ưu và nhược điểm của phương pháp sát hạch trắc nghiệm trực tuyến.26 1.5. Các hệ thống sát hạch trực tuyến trong và ngoài nước 29 1.5.1. Các hệ thống sát hạch trực tuyến trên thế giới 29 1.5.2. Các hệ thống Sát hạch trực tuyến trong nước 30 1.6. Các phần mềm sát hạch trực tuyến nguồn mở thông dụng 31 1.6.1. Phần mềm TCExam (http://sourceforge.net/projects/tcexam) 31 1.6.2. Phần mềm CyberTester (http://www.sourceforge.net/cybertester/) 32 1.6.3. Phần mềm PHPTestManager (http://sourceforge.net/phptestmanager/) 34 1.6.4. Phần mềm PHPTest (http://sourceforge.net/projects/phptest/) 35 1.6.5. Phần mềm Castle Toolkit (http://www.le.ac.uk/castle/) 35 1.7. Kết luận 36 CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH THIẾT KẾ HỆ THỐNG SÁT HẠCH TRỰC TUYẾN KIẾN THỨC VÀ KỸ NĂNG CNTT 38 2.1. Đặt vấn đề 38 2.2. Hồ sơ thu thập trong quá trình khảo sát 41 2.3. Biểu đồ ngữ cảnh 44 2.4. Biểu đồ chức năng 44 2.5. Biểu đồ phân rã chức năng 45 2.6. Mô tả chi tiết các chức năng lá: 46 ii 2.7. Ma trận phân tích Thực thể - Chức năng 47 2.8. Biểu đồ luồng dữ liệu mức 0 48 2.9. Mô hình thực thể quan hệ 49 2.10. Mô hình CSDL quan hệ 49 2.10.1. Bảng tbl_All_exams: Các bài sát hạch 49 2.10.2. Bảng tbl_Subjects : Danh sách các môn học 50 2.10.3. Bảng tbl_Questions: Ngân hàng câu hỏi 50 2.10.4. Bảng tbl_Groups: Nhóm thí sinh theo từng đợt sát hạch 51 2.10.5. Bảng tbl_Examinees: Thí sinh 52 2.10.6. Bảng tbl_Admin: Quản trị viên 52 2.10.7. Bảng tbl_Examlog: Lưu vết bài sát hạch 53 2.10.8. Mối quan hệ giữa các bảng chính 54 2.11. Công cụ xây dựng hệ thống 54 CHƯƠNG 3 MÔ TẢ GIAO DIỆN CHỨC NĂNG PHẦN MỀM 58 3.1. Khởi động hệ thống 58 3.2. Sử dụng hệ thống với vai trò thí sinh dự thi 59 3.3. Sử dụng hệ thống với vai trò của một quản trị viên 63 CHƯƠNG 4: TRIỂN KHAI THỬ NGHIỆM VÀ ỨNG DỤNG 69 4.1. Triển khai thử nghiệm tại Viện CNTT. 69 4.2. Ứng dụng của CmTest 72 4.3. Kết luận 73 KẾT LUẬN 75 TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 PHỤ LỤC KHUNG CHƯƠNG TRÌNH TIN HỌC VĂN PHÒNG QUỐC TẾ 79 iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ASP Active Server Page – Công nghệ lập trình máy chủ của Microsoft CNTT Công nghệ thông tin CSDL Cơ sở dữ liệu CTT Classical Test Theory – Lý thuyết sát hạch cổ điển DBMS Database Management System – Hệ quản trị cơ sở dữ liệu ĐHQGHN Đại học Quốc Gia Hà Nội ICDL International Computer Driving Licence – Chứng chỉ sử dụng máy tính quốc tế ICDLAP International Computer Driving Licence Asia Pacific – Tổ chức ICDL Châu Á Thái Bình Dương IMS-QTI Question Test Interobability - Đặc tả về tính khả thi tương thích của câu hỏi và bài trắc nghiệm của tổ chức IMS IRT Item Response Theory – Lý thuyết trả lời câu hỏi theo mục KTV Kỹ Thuật Viên RTE Rich Text Editor – Môi trường soạn thảo giàu văn bản TH VPQT Tin học Văn phòng Quốc tế Tp.HCM Thành phố Hồ Chí Minh XML eXtensible Markup Language – Ngôn ngữ đánh dấu mở rộng. iv DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1. Câu hỏi đơn lựa chọn kiểm tra lý thuyết trong ReviewNet 22 Hình 2. Câu hỏi đơn lựa chọn kiểm tra kiến thức thực hành trong ReviewNet .23 Hình 3. Câu hỏi nhập từ vào ô trống trong QuestionTools 23 Hình 4. Câu hỏi đa lựa chọn trong IgiveTest 24 Hình 5. Câu hỏi đơn lựa chọn trong TestKing 24 Hình 6. Màn hình quản trị câu hỏi của TCExam 32 Hình 7. Màn hình bài thi của TCExam 32 Hình 8. Màn hình thêm mới câu hỏi của CyberTester 33 Hình 9. Màn hình bài thi của CyberTester 34 Hình 10. Màn hình quản trị câu hỏi của PHPTest Manager 34 Hình 11. Màn hình thêm mới câu hỏi của PHPTest 35 Hình 12. Sơ đồ một ứng dụng trên Web 56 Hình 13. Màn hình trang chủ CmTest 58 Hình 14. Màn hình chức năng đăng nhập 59 Hình 15. Màn hình lựa chọn bài sát hạch 59 Hình 16. Câu hỏi và các tình huống trả lời đang được hiển thị Full Screen 60 Hình 17. Câu hỏi tình huống thực hành yêu cầu nhấn chuột vào vị trí đúng 61 Hình 18. Câu hỏi cuối cùng trước khi kết thúc bài thi 62 Hình 19. Kết quả làm bài của thí sinh 62 Hình 20. Giao diện các chức năng quản lý của CmTest 63 Hình 21. Chức năng quản lý nhóm thí sinh 63 Hình 22. Chức năng phân quyền cho nhóm thí sinh 64 Hình 23. Chức năng tạo mới bài sát hạch theo các tiêu chí khác nhau 64 v Hình 24. Màn hình quản lý các môn học 65 Hình 25. Màn hình quản lý danh sách ngân hàng câu hỏi từng môn học 65 Hình 26. Màn hình tạo mới câu hỏi sát hạch đơn/đa lựa chọn 66 Hình 27. Màn hình tạo mới câu hỏi sát hạch tình huống thực hành 66 Hình 28. Chức năng tạo và in ấn hồ sơ 67 Hình 29. Lựa chọn các kỳ thi để in biêu mẫu 67 Hình 30. Chức năng sinh hồ sơ thí sinh của hệ thống 68 Hình 31. Chức năng tạo biểu đồ thống kê sau mỗi kỳ sát hạch 68 Hình 32. Phiên bản CmTest-112 triển khai cho BĐH 112 CP 73 Xây dựng hệ thống sát hạch trực tuyến kiến thức và kỹ năng CNTT 1 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết của đề tài Cùng với sự phát triển không ngừng của công nghệ thông tin (CNTT) và truyền thông, đặc biệt là sự bùng nổ của Internet và các thiết bị kết nối, ngày càng có nhiều các ứng dụng được phát triển và vận hành dựa trên nền web. Trong giáo dục và đào tạo, các phương tiện công nghệ thông tin đã ngày càng khẳng định vai trò quan trọng của mình. Các phương tiện này không chỉ góp phần nâng cao chất lượng giáo dục nhờ khả năng hỗ trợ phong phú và đa dạng hóa các hoạt động đào tạo mà chúng còn mang lại sự chính xác, khách quan trong việc đánh giá kết quả học tập. Xét riêng trong lĩnh vực sát hạch, các hình thức sát hạch truyền thống như: kiểm tra vấn đáp, kiểm tra viết, kiểm tra trực tiếp trên máy tính, v.v tuy có nhiều ưu điểm, nhưng vẫn bộc lộ nhiều hạn chế. Chẳng hạn, đối với nội dung kiểm tra lý thuyết, các hình thức thi này thiên về đánh giá khả năng ghi nhớ, trình bày lại những nội dung mà giáo viên đã truyền thụ; còn với kiểm tra thực hành trên máy thì chúng cũng chỉ sát hạch được một số kỹ năng cụ thể, hơn nữa lại mất nhiều thời gian và công sức khi phải bố trí giám thị coi thi. Nhằm khắc phục những hạn chế trên, nhiều nước trên thế giới đã nghiên cứu và vận dụng các phương pháp đánh giá bằng trắc nghiệm khách quan. Đây là một hình thức sát hạch mà kết quả bài thi không phụ thuộc vào người chấm. Người ta đã nghiên cứu và thử nghiệm nhiều bộ trắc nghiệm phục vụ những mục đích khác nhau, như: trắc nghiệm trí thông minh IQ, trắc nghiệm kiểm tra tiếng Anh, trắc nghiệm kiểm tra luật giao thông, v.v Theo đà phát triển của CNTT và máy tính, các phương tiện CNTT phục vụ trắc nghiệm cũng đã trải qua các giai đoạn như trắc nghiệm trên máy tính đơn, trắc nghiệm trên máy tính có kết nối mạng nội bộ, trắc nghiệm trên máy tính kết nối Internet. Ứng dụng CNTT trong việc nâng cao chất lượng các kỳ thi, đặc biệt là trong thời đại ngày nay, thời đại của những hệ thống máy tính kết nối trên diện rộng ngày càng trở thành một nhu Xây dựng hệ thống sát hạch trực tuyến kiến thức và kỹ năng CNTT 2 cầu bức thiết. Nhu cầu đó đặt ra một xu hướng trong lĩnh vực sát hạch là nghiên cứu triển khai một hệ thống sát hạch trực tuyến vận hành theo mô hình máy phục vụ-máy trạm (Server-Client) Mô hình này giúp Cơ sở dữ liệu (CSDL) ngân hàng câu hỏi được lưu trữ tập trung, trong khi giáo viên có thể từ bất kỳ một máy tính có kết nối nào cũng có thể đăng nhập và dễ dàng xây dựng ngân hàng câu hỏi sát hạch theo các thể loại, tiêu chí khác nhau, và phát hành các bài sát hạch một cách nhanh chóng tới máy tính của học viên, từ đó đảm bảo một kỳ sát hạch có chất lượng. Trên thế giới, trong lĩnh vực CNTT, hệ thống sát hạch chứng chỉ “Sử dụng Máy tính cấp Quốc tế”- ICDL (International Computer Driving Licence) của tổ chức ICDLAP và hệ thống đào tạo và sát hạch kỹ năng quản trị mạng máy tính của Cisco System là những hệ thống phần mềm sát hạch trực tuyến tiêu biểu. Trong lĩnh vực ngoại ngữ, có thể nói đến hệ thống sát hạch chứng chỉ TOEFL, IELT hay GRE. Ngoài ra, cũng phải kể tên một số tổ chức, công ty chuyên cung cấp sản phẩm và dịch vụ đánh giá kết quả với sự trợ giúp của máy tính (Computer Assisted Assessment- CAA). Ví dụ, ở Mỹ có Question Mark (www.questionmark.com/us/home.htm), RIVA e.test (www.riva.com), ở Anh có CAACentre (www.caacentre.ac.uk/). Hầu hết các hệ thống sát hạch kể trên đều được phát triển theo hướng dựa trên nền web. Ở trong nước, hình thức trắc nghiệm khách quan cũng đang là vấn đề được quan tâm. Bộ Giáo dục và Đào tạo đã có chủ trương tuyển sinh Đại học theo hình thức trắc nghiệm khách quan qua giấy. Tuy nhiên, hình thức sát hạch trắc nghiệm khách quan trực tuyến, sau đây gọi tắt là sát hạch trực tuyến, (đặc biệt là sát hạch trực tuyến kiến thức và kỹ năng CNTT) hầu như chưa từng được nghiên cứu và triển khai áp dụng một cách có bài bản. Một số trung tâm đào tạo CNTT cũng đã tiến hành xây dựng các phần mềm trắc nghiệm trực tuyến, song mới chỉ dừng ở mức làm việc với ngân hàng câu hỏi lựa chọn đúng sai (Vitech, FPT Aptech). Áp dụng các công nghệ mô phỏng, tương tác trong thiết kế bài thi trắc nghiệm, công ty phần mềm Tân Thế Kỷ (NCS) cũng có các sản phẩm hỗ trợ Xây dựng hệ thống sát hạch trực tuyến kiến thức và kỹ năng CNTT 3 đào tạo và sát hạch có chất lượng. Tuy nhiên, phần mềm của NCS này được thiết kế theo yêu cầu của đối tác nước ngoài nên nhiều nội dung sát hạch vẫn chưa thực sự phù hợp với hoàn cảnh trong nước. Trong thời gian gần đây, tính ứng dụng thực tiễn của sát hạch trực tuyến được thể hiện qua sự thành công của sản phẩm CmTest-112 của Viện CNTT, Đại học Quốc gia Hà Nội (ĐHQGHN). Được phát triển từ phần mềm CmTest và sau khi điều chỉnh cho phù hợp với đơn đặt hàng của Đề án 112 Chính Phủ, CmTest- 112 đã được triển khai tại các cơ sở đào tạo của 64 tỉnh thành và sát hạch được hơn 60 nghìn cán bộ, công chức trên cả nước. Mặc dù vậy, phần mềm còn chưa có các dạng câu hỏi mô phỏng tình huống thực hành bắt vị trí chuột. Các module chức năng hỗ trợ quản lý người dùng, tạo các báo cáo về thí sinh, kỳ sát hạch của phần mềm còn chưa nhiều. [1] Hiện nay, rất nhiều trường đại học trong nước đã chủ động tự xây dựng hoặc sử dụng các hệ thống e-Learning trong hoạt động đào tạo của mình, đặc biệt là các hệ thống e-Learning nguồn mở. Hầu hết các hệ thống e-Learning nguồn mở này đều có chức năng sát hạch trắc nghiệm tích hợp bên trong hệ thống, cho phép giáo viên có thể sử dụng để tạo mới câu hỏi và ra đề thi sau mỗi bài học. Tuy nhiên, đối với e-Learning, vấn đề tự học, chủ động học của học viên được đề cao, và bản thân chức năng sát hạch trong hệ thống e-Learning cũng nhằm góp phần giúp học viên tự kiểm tra kiến thức cho mình. Do đó chức năng này không nên được sử dụng như một phương tiện đánh giá học viên sau đào tạo. Chưa kể nếu chỉ dựa vào chức năng kiểm tra tích hợp trong hệ thống e-Learning như vậy, vô tình chúng ta đã tự bó buộc mình vào một hình thức đào tạo cụ thể (ở đây là e- Learning). Trong khi đó, trên thực tế, e-Learning chỉ là phương tiện góp phần nâng cao chất lượng của hoạt động dạy và học. Ngoài e-Learning còn có rất nhiều phương thức đào tạo khác, do đó việc phát triển một hệ thống sát hạch độc lập với các hệ thống e-Learning là một điều cần thiết. Tuy nhiên, trong quá trình phát triển hệ thống sát hạch trực tuyến độc lập với đào tạo, ta luôn phải thấy được mối quan hệ vừa độc lập vừa phụ thuộc giữa đào tạo và sát hạch. Nếu như đào [...]... trong và ngoài nư c c i m và các yêu c u c a h th ng sát h ch tr c tuy n ki n th c và k năng CNTT - Phân tích thi t k và xây d ng m t ph n m m sát h ch tr c tuy n ki n th c và k năng CNTT v i n i dung sát h ch th c hi n cho 7 môn h c theo Khung chương trình ICDL Ngoài vi c phát tri n các module cơ b n như qu n lý h c sinh, giáo viên, ngân hàng câu h i và bài thi, lu n văn t p trung phát tri n các ch c năng. .. c sát h ch CNTT truy n th ng, v n sát h ch CNTT s d ng tr c nghi m, các ưu và như c i m c a hình th c sát h ch này Sau khi kh o sát và phân tích các h sát h ch tr c tuy n trong và ngoài nư c, các s n ph m ph n m m sát h ch tr c tuy n ngu n m và chu n ngân hàng câu h i sát h ch tr c tuy n, chúng tôi ưa ra nh ng nh n xét ánh giá làm cơ s cho vi c phát tri n m t h th ng sát h ch tr c tuy n ki n th c và. .. thành 17 Xây d ng h th ng sát h ch tr c tuy n ki n th c và k năng CNTT 3 Câu h i Ghép c p -> có th chuy n i thành 4 Câu h i Ghép c p i n vào ô tr ng -> có th chuy n i thành 18 Xây d ng h th ng sát h ch tr c tuy n ki n th c và k năng CNTT 5 Câu h i L a ch n n i tuy n -> có th chuy n i thành 6 Câu h i Nh p văn b n -> có th chuy n i thành 19 Xây d ng h th ng sát h ch tr c tuy n ki n th c và k năng CNTT... ít rèn luy n kh năng vi t, k năng lý lu n, k x o th c hành, v n v n là ưu th c a hình th c thi t lu n, thi th c hành, hay thi v n áp 28 Xây d ng h th ng sát h ch tr c tuy n ki n th c và k năng CNTT 1.5 Các h th ng sát h ch tr c tuy n trong và ngoài nư c 1.5.1 Các h th ng sát h ch tr c tuy n trên th gi i Các ph n m m sát h ch tr c tuy n (ki n th c và k năng CNTT, ngo i ng ) ã ư c m t s công ty trên th... b n và các ki u câu h i trong h th ng sát h ch tr c tuy n Chương này cũng tìm hi u các hình th c sát h ch CNTT truy n th ng, v n sát h ch CNTT s d ng tr c nghi m, các ưu và như c i m c a hình th c sát h ch này Sau khi kh o sát và phân tích các h sát h ch tr c tuy n trong và ngoài nư c, các s n ph m ph n m m sát h ch tr c tuy n ngu n m và chu n ngân hàng câu h i sát h ch tr c tuy n, chúng tôi ưa ra nh... th ng sát h ch ki n th c và k năng CNTT - Tri n khai th nghi m ph n m m k t qu c a lu n văn cho m t s kỳ sát h ch CNTT c a Vi n, k t qu thu ư c và các k t lu n 4 Xây d ng h th ng sát h ch tr c tuy n ki n th c và k năng CNTT C u trúc c a lu n văn Lu n văn g m 4 chương Chương 1: T ng quan v h th ng sát h ch tr c tuy n Chương này c p n khái ni m v h th ng sát h ch tr c tuy n, các thành ph n cơ b n và các... thu c vào quá trình và hình th c ào t o Cũng nh có Khung chương trình chi ti t mà ngân hàng câu h i sát h ch ư c xác nh rõ ràng Ch nh ng ki n th c n m trong Khung chương trình m i ư c xây d ng thành n i dung câu h i dành cho thí sinh, do ó quá trình sát h ch không ph thu c vào quá trình và phương th c ào t o tài c a lu n văn là nghiên c u công ngh , phân tích thi t k và xây d ng m t h th ng sát h ch... n th c và k năng CNTT 15 Câu h i Ghép c p i n vào ô tr ng h a • Mô t : d ng tương tác ghép c p i n vào ô tr ng c u h th ng ph i h tr tương tác h a kéo th ) 15 h a (Câu h i này yêu Xây d ng h th ng sát h ch tr c tuy n ki n th c và k năng CNTT 16 Câu h i nh v i tư ng • Mô t : tương tác d ng nh v i tư ng • Chú ý: câu h i cũng yêu c u ch c năng kéo th , và có nhi u tương tác vì ph i t các i tư ng vào các... h th ng sát h ch tr c tuy n ki n th c và k năng CNTT cl pv ih th ng e-Learning Chương 2: Phân tích, thi t k và xây d ng m t ph n m m sát h ch tr c tuy n ki n th c và k năng CNTT v i n i dung sát h ch th c hi n cho 7 môn h c theo Khung chương trình ICDL Ngoài các module cơ b n như qu n lý h c sinh, giáo viên, ngân hàng câu h i, bài thi… ph n m m còn có các ch c năng chính sau ây: - Tri n khai sát h ch... thành 8 Câu h i Ch n i m cho trư c 20 Xây d ng h th ng sát h ch tr c tuy n ki n th c và k năng CNTT -> Có th chuy n i thành 21 Xây d ng h th ng sát h ch tr c tuy n ki n th c và k năng CNTT 1.2.3 Các d ng câu h i trong m t s h th ng sát h ch tr c nghi m CNTT i n hình Như ã th ng kê trên, có 17 d ng câu h i ư c IMS xu t và trong s 17 d ng câu h i này ta ã ch ra kh năng có th quy v d ng Câu h i ơn l a . NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ  ĐỐ NGỌC MINH XÂY DỰNG HỆ THỐNG SÁT HẠCH TRỰC TUYẾN KIẾN THỨC VÀ KỸ NĂNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN NGÀNH: CÔNG NGHỆ THÔNG TIN MÃ SỐ : 1.01.10. phát triển một hệ thống sát hạch trực tuyến kiến thức và kỹ năng CNTT độc lập với hệ thống e-Learning. 1.1. Định nghĩa hệ thống sát hạch trực tuyến Một hệ thống sát hạch trực tuyến luôn gồm. về hệ thống sát hạch trực tuyến, các phần mềm thương mại và các phần mềm nguồn mở, các hệ thống sát hạch trực tuyến trong và ngoài nước. Đặc điểm và các yêu cầu của hệ thống sát hạch trực tuyến