KHÓA LUẬN tốt NGHIỆP PHƯƠNG PHÁP THIẾT kế hệ THỐNG TRẮC NGHIỆM KIỂM TRA KIẾN THỨC vật lý TRUNG học PHỔ THÔNG

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN KHOA CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM NGUYỄN THÀNH LUÂN - 17520722 NGUYỄN SONG LUÂN - 17520720 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRẮC NGHIỆM KIỂM TRA KIẾN THỨC VẬT LÝ TRUNG HỌC PHỔ THÔNG DESIGN A SYSTEM FOR MULTIPLE-CHOICE TESTING OF HIGH-SCHOOL PHYSICS KỸ SƯ NGÀNH KỸ THUẬT PHẦN MỀM GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN TS NGUYỄN ĐÌNH HIỂN ThS HUỲNH TUẤN ANH TP HỒ CHÍ MINH, 2021 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ THƠNG TIN CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc TP HCM, ngày …… tháng …… năm …… NHẬN XÉT KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP (CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN) Tên khóa luận: PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRẮC NGHIỆM KIỂM TRA KIẾN THỨC VẬT LÝ TRUNG HỌC PHỔ THƠNG Nhóm sinh viên thực hiện: Nguyễn Thành Luân 17520722 Nguyễn Song Luân 17520720 Cán hướng dẫn: TS Nguyễn Đình Hiển ThS Huỳnh Tuấn Anh Đánh giá khóa luận: Về báo cáo: Số trang _ Số chương _ Số bảng số liệu _ Số hình vẽ _ Số tài liệu tham khảo _ Sản phẩm _ Một số nhận xét hình thức báo cáo: Về nội dung nghiên cứu: Về chương trình ứng dụng: Về thái độ làm việc sinh viên: Đánh giá chung: Điểm sinh viên: Nguyễn Thành Luân: ……/10 Nguyễn Song Luân: ……/10 Người nhận xét ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ THƠNG TIN CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc TP HCM, ngày …… tháng …… năm …… NHẬN XÉT KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP (CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN) Tên khóa luận: PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRẮC NGHIỆM KIỂM TRA KIẾN THỨC VẬT LÝ TRUNG HỌC PHỔ THƠNG Nhóm sinh viên thực hiện: Nguyễn Thành Ln 17520722 Nguyễn Song Luân 17520720 Cán phản biện: Đánh giá khóa luận: Về báo cáo: Số trang _ Số chương _ Số bảng số liệu _ Số hình vẽ _ Số tài liệu tham khảo _ Sản phẩm _ Một số nhận xét hình thức báo cáo: Về nội dung nghiên cứu: Về chương trình ứng dụng: Về thái độ làm việc sinh viên: Đánh giá chung: Điểm sinh viên: Nguyễn Thành Luân: ……/10 Nguyễn Song Luân: ……/10 Người nhận xét LỜI CẢM ƠN Chúng em xin gửi lời cảm ơn thầy Nguyễn Đình Hiển với thầy Huỳnh Tuấn Anh giúp chúng em định hướng phương pháp với lời góp ý, nhắc nhở giúp cho chúng em hoàn thành đề tài Ngoài ra, chúng em xin cảm ơn hỗ trợ nhiệt tình đến từ thầy cô, bạn bè tạo động lực cho chúng em cố gắng học tập suốt khóa học trường, q trình thực khóa luận Cuối cùng, chúng em xin cảm ơn tất thầy cô giáo Trường Đại học Công nghệ thông tin Đã truyền đạt, dạy dỗ chúng em từ kiến thức đại cương kiến thức chuyên ngành, giúp chúng em có kiến thức đủ để thực đề tài Vĩnh Long, ngày 28 tháng 06 năm 2021 Nguyễn Song Luân – Nguyễn Thành Luân MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Các hệ thống có 1.1.1 tracnghiem.net 1.1.2 789.vn 1.1.3 vndoc.com 1.2 Mục tiêu đề tài 1.3 Phương pháp nghiên cứu thực đề tài 1.4 Kết cấu khóa luận CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ THỰC NGHIỆM 2.1 Lý thuyết trắc nghiệm 2.1.1 Trắc nghiệm gì? 2.1.2 Ưu điểm nhược điểm phương pháp trắc nghiệm 2.1.3 Phân loại trắc nghiệm 2.2 Lý thuyết xây dựng hệ thống trắc nghiệm 2.2.1 Các cấp độ câu hỏi đề trắc nghiệm 2.2.2 Độ khó câu hỏi (DK) 12 2.2.3 Độ tin cậy đề kiểm tra 12 2.2.4 Độ giá trị 14 2.2.5 Độ khó đề trắc nghiệm 15 2.3 Xây dựng đề thi trắc nghiệm 15 2.3.1 Phân loại độ khó đề trắc nghiệm 15 2.3.2 Các lựa chọn tạo đề trắc nghiệm 16 2.4 Đánh giá lực thí sinh 16 2.4.1 Đánh giá lực qua lần thi (1 lần thi) 16 2.4.2 Đánh giá lực qua nhiều lần thi 17 CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH HỆ THỐNG VÀ THIẾT KẾ 19 3.1 Phân tích hệ thống 19 3.1.1 Chức tạo đề theo yêu cầu 19 3.1.2 Chức tạo đề theo lực thí sinh 19 3.1.3 Chức làm thi 19 3.1.4 Đánh giá sau thi 20 3.1.5 Hiện kết thi 20 3.1.6 Thống kê số câu kiểm tra đánh giá thí sinh 21 3.1.7 Chức quản lý hệ thống 21 3.1.8 Biểu đồ thể phát triển thí sinh 21 3.1.9 Các yêu cầu khác 21 3.2 Thu thập câu hỏi kiến thức cấp THPT 22 3.3 Sơ đồ usecase 25 3.3.1 Sơ đồ usecase 25 3.3.2 Đặc tả usecase 26 3.4 Thiết kế CSDL 28 3.4.1 Bảng liệu câu hỏi (questions) 29 3.4.2 Bảng liệu kiểm tra (tests) 30 3.4.3 Bảng liệu chủ đề 31 3.4.4 Bảng liệu người dùng (users) 32 3.4.5 Bảng liệu đánh giá chủ đề thi (evaluateddocs) 33 3.4.6 Bảng liệu lực người dùng chủ đề cụ thể (topicevaluates) 33 3.4.7 Sơ đồ thực thể quan hệ: 34 3.5 Thiết kế thuật toán 35 3.5.1 Tạo đề thi 35 3.5.2 Đánh giá lực thí sinh sau thi 37 3.5.3 Hiện phát triển lực qua đề thi 37 4.1.3 Sơ lược Javascript JavaScript, theo phiên hành, ngôn ngữ lập trình thơng dịch phát triển từ ý niệm nguyên mẫu Ngôn ngữ dùng rộng rãi cho trang web (phía người dùng) phía máy chủ (với Nodejs) Giống Java, JavaScript có cú pháp tương tự C, gần với Self Java .js phần mở rộng thường dùng cho tập tin mã nguồn JavaScript Các thư viện Javascript bật sử dụng đề tài bao gồm: - better-react-mathjax: thư viện dùng để công thức, ký hiệu toán học component React js - react-chartjs-2 chart.js: thư viện dùng để vẽ biểu đồ cho React js - lodash: thư viện hỗ trợ nhiều hàm xử lý thông dụng javascript 4.1.4 Sơ lược React js React js thư viện Javascript mã nguồn mở dùng để xây dựng giao diện người dùng hộ thuẫn từ Facebook có cộng đồng lập trình viên đơng đảo Điểm bật React js việc sử dụng JSX JSX cú pháp mở rộng Javascript đưa phần tử (element) tương tự thẻ HTML nên tạo quen thuộc nắm phần HTML Ngoài ra, ứng dụng chia thành nhiều component (thành phần) Các component hiển thị cho phần tử cụ thể DOM cách sử dụng thư viện React DOM Khi hiển thị component, người ta chuyển vào giá trị gọi "props" (properties: thuộc tính) Việc chia thành nhiều component giúp cho ứng dụng dễ bảo trì, linh hoạt q trình xây dựng Có cách để khai báo component (khai báo function khai báo class) Ảnh component khai báo class 41 Hình 4-4 Ví dụ component ReactJS 4.1.5 Giới thiệu MongoDB NoSQL có tên gốc “Non SQL” (phi SQL) “non relational” (phi quan hệ) Các hệ thống NoSQL gọi "Not only SQL" (không SQL) để nhấn mạnh chúng hỗ trợ ngôn ngữ truy vấn dạng SQL NoSQL hỗ trợ kiểu liệu dạng JSON với hiệu suất nhanh khả hỗ trợ mở rộng không bị ràng buộc khóa ngoại khóa MongoDB CSDL mã nguồn mở hổ trợ đa tảng CSDL dạng NoSQL hàng triệu người sử dụng toàn giới Mỗi bảng MongoDB gọi collection Tính bật MongoDB - Truy vấn ad hoc - Cân tải - Giới hạn kích thước collection - Lưu trữ tệp Ưu điểm MongoDB - Lưu trữ liệu phi cấu trúc, dễ dàng mở rộng lưu trữ, khơng có tính ràng buộc, tồn vẹn nên tính sẵn sàng cao - Tốc độ đọc ghi liệu MongoDB cao Nhược điểm MongoDB 42 - Không dùng ràng buộc sở liệu quan hệ nên cẩn trọng sử dụng, tránh liệu ý muốn MongoDB Atlas gì? MongoDB Atlas cloud database (cơ sở liệu đám mây) MongoDB mắt vào năm 2016 chạy AWS, Microsoft Azure Google Cloud Platform MongoDB Atlas triển khai cụm sở liệu dạng tập hợp tự phục hồi bị lỗi MongoDB Atlas tự động cung cấp tập hợp nhiều vùng khả dụng khu vực, biện pháp bảo vệ quan trọng chống lại lỗi cục bộ, phổ biến tạo rủi ro lớn cho hầu hết doanh nghiệp Và phiên MongoDB Atlas bị lỗi, hệ thống phục hồi tự động hầu hết trường hợp 4.1.6 Giới thiệu Node js Node.js xây dựng V8 engine Google Nó cơng cụ javascript nhanh V8 engine chuyển đổi code javascript thành mã máy mà máy tính thực hiểu Kết sau tạo trả node.js Node.js khơng thể hiểu mã javascript mà viết mà V8 Node.js chứa thư viện built-in cho phép ứng dụng hoạt động Webserver mà không cần phần mềm Nodejs chạy đa tảng phía Server, sử dụng kiến trúc hướng kiện Event-driven, chế non-blocking I/O làm cho nhẹ hiệu Hầu hết mô-đun cốt lõi Node, HTTP, Hệ thống tệp xây dựng dựa kiến trúc hướng kiện Trong Node, có số đối tượng định gọi phát kiện phát kiện đặt tên có điều quan trọng xảy ứng dụng, chẳng hạn yêu cầu truy cập máy chủ tệp hồn tất để đọc Sau đó, kiện chọn trình nghe kiện thiết lập, điều kích hoạt chức (hàm gọi lại) gắn với trình nghe 43 Hình 4-5 Event Driven NodeJS Có thể chạy ứng dụng Nodejs đâu máy Mac – Window – Linux, cộng đồng Nodejs lớn hồn tồn miễn phí 44 4.2 Kiến trúc hệ thống Hệ thống xây dựng dựa mơ hình client – server hay cịn gọi mơ hình khách – chủ Máy khách gửi yêu cầu đến máy chủ, máy chủ xử lý trả lại kết cho máy khách Hình 4-6 Minh họa mơ hình client-server Ưu điểm client – server: - Chỉ cần chung định dạng giao tiếp mà không cần chung tảng hoạt động - Client server có khả chống q tải mạng - Với mơ hình Client server, người dùng truy cập liệu từ xa, thực thao tác gửi, nhận file hay tìm kiếm thơng tin đơn giản Nhược điểm: - Khả bảo mật hạn chế client – server - Cần bảo trì, bảo dưỡng server thường xuyên 45 4.3 Phân quyền người dùng Hệ thống chia loại người dùng bao gồm: người dùng thông thường, quản trị viên hệ thống Được phân quyền sau: Khi truy cập vào hệ thống, hệ thống yêu cầu người dùng đăng nhập Nếu chưa có tài khoản người dùng nhấn vào đăng ký để tạo tài khoản Đối với người dùng thơng thường (thí sinh) truy cập vào chức như: tạo đề, làm thi, xem lại thi, xem đánh giá qua trang chi tiết người dùng Đối với người dùng quyền quản trị hệ thống, thực thêm chức quản lý câu hỏi Hình 4-7 Phân quyền người dùng 46 4.4 Giao diện trang web 4.4.1 Giao diện đăng ký Hình 4-8 Giao diện trang đăng ký tài khoản 4.4.2 Giao diện đăng nhập Hình 4-9 Giao diện trang đăng nhập tài khoản 47 4.4.3 Giao diện trang chủ Hình 4-10 Giao diện trang chủ 4.4.4 Giao diện trang tạo đề Hình 4-11 Giao diện trang tạo đề 48 4.4.5 Giao diện trang lưu ý làm Hình 4-12 Giao diện trang lưu ý làm 4.4.6 Giao diện trang làm thi Hình 4-13 Giao diện trang làm thi 49 4.4.7 Giao diện trang hồn thành thi Hình 4-14 Giao diện trang kết thúc thi 4.4.8 Giao diện thống kê số câu Hình 4-15 Giao diện thống kê số câu 50 4.4.9 Giao diện trang đánh giá qua chủ đề thi Hình 4-16 Giao diện trang đánh giá chủ đề thi 4.4.10 Đánh giá lực qua đề chủ đề Hình 4-17 Giao diện trang đánh giá lực qua thi chủ đề 51 4.4.11 Giao diện trang quản trị Hình 4-18 Giao diện trang quản trị 52 CHƯƠNG 5: 5.1 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Kết đạt Website tạo đề kiểm tra kiến thức Vật lý hình thức trắc nghiệm dành cho đối tượng cấp THPT Hệ thống đạt kết sau: - Hệ thống có khả tạo đề theo yêu cầu thí sinh với độ khó như: dễ, trung bình, khó - Hệ thống có khả tạo đề theo yêu cầu với độ khó tạo theo lực thí sinh - Hệ thống cho phép thí sinh xem đáp án làm xong thi Cho biết số câu chủ đề Đánh giá lực thí sinh sau lần làm xong kiểm tra - Hệ thống cho phép xem phát triển lực thí sinh qua đề thi cách lên theo biểu đồ đường - Sau thi số độ khó câu hỏi cập nhật dựa việc câu hỏi trả lời hay sai 5.2 Ưu điểm nhược điểm Ưu điểm: - Hệ thống cho phép đánh giá lực thí sinh qua lần làm thi - Kiến thức thu thập từ nhiều nguồn với nhiều mức độ khác nhau, bao quát nội dung từ lớp 10 đến lớp 12 - Hệ thống cho phép người dùng lựa chọn lớp, học kỳ để kiểm tra, tạo thuận tiện Nhược điểm: - Ngân hàng câu hỏi hạn chế số lượng - Giao diện chưa chỉnh chu Chưa phù hợp điện thoại - Chưa thể lựa chọn thời gian làm thi 53 5.3 Hướng phát triển Xuất đề thi dạng pdf người dùng có nhu cầu in đề Mở rộng thêm không môn Vật lý mà cịn mơn khác như: Hóa học, Sinh học, Tốn học, môn khối xã hội Nhận phản hồi người dùng câu hỏi câu hỏi bị sai sót Chia sẻ đề thi làm thân cho người dùng khác Tối ưu hóa dành cho thiết bị điện thoại Tối ưu hóa số lực thí sinh để việc đánh giá lực thí sinh trở nên xác 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Tạ Thị Thu Hiền, Nghiên cứu, xây dựng ngân hàng câu hỏi trắc nghiệm khách quan dùng để kiểm tra đánh giá kết học tập mơn tốn lớp 12 trường THPT Bến Tre, Vĩnh Phúc, Luận văn Thạc sĩ, ĐHQG Hà Nội, 2008 [2] Đào Việt Hùng, Xây dựng hệ thống câu hỏi trắc nghiệm khách quan để kiểm tra đánh giá kiến thức học phần Các phương pháp phân tích Hóa Lý Hóa phân tích sinh viên hệ cử nhân Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, Luận văn Thạc sĩ, Đại học Thái Nguyên, 2008 [3] Trần Văn Hậu, Trắc nghiệm vật lý 10 HK 1, www.thuvienvatly.com, 2020 [4] Trần Văn Hậu, Trắc nghiệm vật lý 10 HK 2, www.thuvienvatly.com, 2020 [5] Trần Văn Hậu, Tài liệu hội thảo môn Vật lý Tây Ninh, Hội nghị ôn tập ôn thi THPTQG 2018, 2018 [6] Trần Văn Hậu, Trắc nghiệm Vật lý 12, www.thuvienvatly.edu.vn, 2019 [7] Thanh T Mai, Hien D Nguyen, Trung T Le, Vuong T Pham, An Intelligent Support System for the Knowledge evaluation in high-school mathematics by Multiple choices testing, 2018 5th AFOSTED Conference on Information and Computer Science (NICS), 2018 [8] Lâm Quang Thiệp, Đo lường giáo dục – lý thuyết ứng dụng, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội, 2010 55 ... XÉT KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP (CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN) Tên khóa luận: PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRẮC NGHIỆM KIỂM TRA KIẾN THỨC VẬT LÝ TRUNG HỌC PHỔ THƠNG Nhóm sinh viên thực hiện: Nguyễn Thành Ln... XÉT KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP (CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN) Tên khóa luận: PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRẮC NGHIỆM KIỂM TRA KIẾN THỨC VẬT LÝ TRUNG HỌC PHỔ THƠNG Nhóm sinh viên thực hiện: Nguyễn Thành Luân... TÍCH HỆ THỐNG VÀ THIẾT KẾ Phân tích hệ thống Để luyện tập tập Vật lý với việc đánh giá kiến thức thí sinh qua lần làm đề trắc nghiệm đơn giản ôn luyện kiến thức yêu cầu hệ thống thi trắc nghiệm Vật