Phần mềm quản lý và trộn đề thi trắc nghiệm - Từ ý tưởng ðến giải pháp công nghệ

Nghiên cứu khoa học và ñổi mới nội dung, phương pháp giảng dạy ñịa lý 333 PHẦN MỀM QUẢN LÝ VÀ TRỘN ðỀ THI TRẮC NGHIỆM - TỪ Ý TƯỞNG ðẾN GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ ðỖ XUÂN TIẾN Khoa ðịa lý, Trường ðHSP Hà Nội I. ðẶT VẤN ðỀ ðứng trước yêu cầu ñổi mới phương pháp dạy học, trong ñó có ñổi mới phương pháp ñánh giá giáo dục ñại học và giáo dục phổ thông, yêu cầu nghiên cứu nhiều phương thức ñánh giá kết hợp với nhau, phù hợp với ñiều kiện thực tế Việt Nam ngày càng trở nên bức xúc. Cách ñánh giá ñược gọi là tự luận, hiện ñang ñược sử dụng phổ biến ñối với nhiều môn học, trong ñó giảng viên ra một ñề thi ngắn liên quan ñến một chủ ñề nào ñó, thí sinh (TS) phải trả lời bằng bài viết tự bố cục dài nhiều trang. Một cách ñánh giá khác, ñã từng ñược dùng cho một số môn học, ñặc biệt là ngoại ngữ, trong ñó ñề thi gồm nhiều câu hỏi bao trùm môn học, với ñáp án ñã xác ñịnh sẵn từ khi thiết kế câu hỏi. Cách ñánh giá này ñược gọi là trắc nghiệm khách quan. ðề trắc nghiệm khách quan ñược chấm ñiểm bằng cách ñếm số câu mà sinh viên chọn ñúng phương án trả lời. Bài trắc nghiệm dạng này ñược gọi là khách quan vì cách chấm ñiểm là khách quan, theo các ñáp án của từng câu hỏi ñã ñịnh sẵn, không phụ thuộc vào việc ai chấm bài ñó. Mỗi cách ñánh giá ñều có những ưu và nhược ñiểm riêng và không thể lấy cách ñánh giá này thay thế hoàn toàn cách ñánh giá kia. Mặc dù trắc nghiệm khách quan không thể thay thế hoàn toàn tự luận, song trong nhiều trường hợp, việc áp dụng trắc nghiệm khách quan ñem lại những hiệu quả ñặc biệt. Tuy vậy, luôn cần lưu ý chất lượng của ñề thi trắc nghiệm, nói rộng ra là chất lượng của việc ñánh giá bằng trắc nghiệm, phụ thuộc vào kỹ thuật ñặt câu hỏi. Việc so sánh ưu nhược ñiểm của hai cách thức thi tự luận và trắc nghiệm khách quan, cũng như chất lượng của ñề thi trắc nghiệm ñã ñược ñề cập ñến trong nhiều bài nghiên cứu, trong khuôn khổ bài viết, chúng tôi xin phép không nhắc lại, mà chỉ bàn về những ý tưởng liên quan ñến việc sử dụng máy tính hỗ trợ tổ chức thi trắc nghiệm. Việc tổ chức thi trắc nghiệm có rất nhiều vấn ñề liên quan, trong ñó có một vấn ñề nhận ñược nhiều sự quan tâm ñó là việc ñảm bảo cho những thí sinh ngồi cạnh nhau trong phòng thi không thể tham khảo cách trả lời của nhau, giải pháp cho việc này có nhiều nhưng dễ áp dụng hơn cả có lẽ là ñảo ngẫu nhiên các câu hỏi và ñảo ngẫu nhiên các phương án trả lời của ñề thi ñược phát. Việc trộn ngẫu nhiên ñề thi trắc nghiệm có thể thực hiện bằng nhiều cách từ thủ công và mất nhiều thời gian (trộn bằng tay các câu hỏi và ñáp án) ñến tự ñộng Khoa ðịa lý - 50 năm xây dựng và phát triển 334 (sử dụng các phần mềm chuyên dụng trên máy tính). Hiện nay trên thế giới và ngay cả ở Việt Nam ñã có rất nhiều phần mềm dạng này (cho phép nhập câu hỏi và sinh ñề thi trắc nghiệm theo các yêu cầu khác nhau), tuy nhiên chưa có phần mềm quản lý và sinh ñề trắc nghiệm ngẫu nhiên ñảm bảo thỏa mãn những yêu cầu khá phức tạp của nhiều bộ môn (ðịa lý, Toán, Vật lý, Hóa học, ...). Xuất phát từ thực tế ñó, chúng tôi ñã nghiên cứu và thử tổng hợp những ý tưởng, những yêu cầu cần thiết ñối với phần mềm quản lý và trộn ngẫu nhiên ñề thi trắc nghiệm, từ ñó xây dựng giải pháp phần mềm ñáp ứng những yêu cầu khá phức tạp ñó. II. NHỮNG Ý TƯỞNG - NHỮNG YÊU CẦU CẦN THIẾT ðỐI VỚI PHẦN MỀM QUẢN LÝ VÀ TRỘN NGẪU NHIÊN ðỀ THI TRẮC NGHIỆM + ðề thi cần thỏa mãn yêu cầu phân loại sinh viên, học sinh => ðề thi trắc nghiệm phải phân biệt thành nhiều phần và cần phân chia câu hỏi thành các mức ñộ dễ và khó phù hợp + Cần thỏa mãn yêu cầu xử lý những loại câu hỏi trắc nghiệm thông dụng: - ða lựa chọn một ñáp án (bao gồm cả ðúng/Sai và Có/Không) - ðiền vào chỗ trống trong câu và trong ñoạn Câu hỏi bài ñọc và trả lời câu hỏi + Cần thỏa mãn việc xử lý những loại câu hỏi mang ñặc thù môn học - Trong nội dung câu hỏi có hình ảnh, biểu ñồ, bản ñồ (ðịa lý) - Trong nội dung các phương án lựa chọn có hình ảnh, biểu ñồ, bản ñồ, có những công thức từ ñơn giản (H2O hay 20 - 25 0 C, 1050 B) ñến phức tạp như )( )( 0 0 χχ χχ pp pp A y h − − = (nhiều môn: ðịa lý, Toán, Vật lý, ...) + Dễ dàng thiết kế và quản lý mẫu trộn ñề hết sức linh hoạt (có thể dễ dàng tùy biến hình thức của ñề ñược in ra) + Cho phép nhập, chỉnh sửa và quản lý câu hỏi cũng như ngân hàng câu hỏi nhanh chóng, dễ dàng + Sử dụng lại ñược các nguồn câu hỏi ñã có (ñã thiết kế sẵn trong file WORD) + Khi trộn ñề ngẫu nhiên, cần ñảm bảo các câu hỏi trong một ñề là khác nhau và: - Không giới hạn số lượng ñề ñược trộn ngẫu nhiên - Có thể chọn lựa các ñề là hoàn toàn ngẫu nhiên (có thể khác nhau về câu hỏi) - Các ñề chỉ sử dụng chung một bộ câu hỏi (lấy ngẫu nhiên) - Cho phép ñảo ngẫu nhiên - Các phần trong ñề - Các câu hỏi trong một phần - Các phương án lựa chọn trong một câu hỏi Nghiên cứu khoa học và ñổi mới nội dung, phương pháp giảng dạy ñịa lý 335 + Cần xác ñịnh số phương án của những câu hỏi ñược lấy vào khi sinh ñề + Hỗ trợ việc chấm của giáo viên hoặc máy chấm: Cho phép in ñề (có mã riêng) ñồng thời với việc in bộ ñáp án tương ứng với mã ñề. + Cho phép sao lưu (và nhập trở lại) những câu hỏi giáo viên ñã thiết kế ñể chuyển ñổi sang phần mềm khác (nếu phần mềm ñó theo ñúng chuẩn chung quốc tế) hoặc chuyển từ máy này sang máy khác (cùng cài ñặt phần mềm này) dễ dàng. + Cho phép thống kê những kết quả thu ñược ñể chuẩn hóa hệ thống ñề (xác ñịnh lại trọng số ñộ khó, trọng số ñiểm, ...) + ðược thiết kế ñể dễ dàng phát triển tiếp trong tương lai III. GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ Quản lý ngân hàng ñề thi chia thành các ngân hàng con, ngân hàng con lại bao gồm các ngân hàng con khác. ðịa lý tự nhiên -----ðịa lý tự nhiên Á Âu -----------ðịa hình -----------Khoáng sản -----------.................. -----ðịa lý tự nhiên Bắc Mỹ ðịa lý kinh tế -----ðịa lý kinh tế - xã hội Việt Nam I -----------Lãnh thổ -----------Dân cư Với cấu trúc cơ sở dữ liệu mỗi ngân hàng ñều có ngân hàng cha nên việc di chuyển tổ chức lại ngân hàng trở nên dễ dàng (chỉ cần thay ñổi ID ngân hàng cha ñồng nghĩa với di chuyển) Mỗi ngân hàng con chứa các loại câu hỏi chính: - ða lựa chọn một ñáp án (bao gồm cả ðúng/Sai và Có/Không) - ðiền vào chỗ trống - Câu hỏi bài ñọc và trả lời câu hỏi Mỗi câu hỏi ñều yêu cầu xác ñịnh ñộ khó (các mức ñộ khó có thể dễ dàng thêm, sửa, xóa) Chọn lựa sử dụng giao diện cho phép nhập nội dung câu hỏi cũng như nội dung các phương án trả lời là Rich Text + Multimedia (hình ảnh, bản ñồ, biểu ñồ). Giao diện này ñược lấy từ cơ sở mã nguồn mở TinyMCE và FCK File Manager, cho phép dễ dàng thực hiện các thao tác gần giống như trên WORD (ñịnh dạng ñậm, nghiêng, gạch chân, căn lề hay thêm ảnh, thêm bảng,...) Khoa ðịa lý - 50 năm xây dựng và phát triển 336 Hình 1. Giao diện nhập sửa Rich Text + Multimedia cho các phương án Thực hiện giải pháp cho phép nhập nhanh các câu hỏi (có thể sao chép từ WORD và dán sang) thông thường cấu trúc một câu hỏi sẽ là câu hỏi sau ñó ñến các phương án trả lời, giữa các câu hỏi thường có phân tách là hai lần xuống dòng (hoặc nhiều hơn). Phần mềm sẽ nhận toàn bộ các câu hỏi vào, khi xử lý ñưa vào cơ sở dữ liệu sẽ tách ra (giữa các câu hỏi là tối thiểu hai lần xuống dòng và giữa câu hỏi, các phương án là một lần xuống dòng), ngoài ra cho phép chọn ñáp án là thứ mấy trong số các phương án. Hình 2. Giao diện nhập nhanh câu hỏi (có thể sao chép từ WORD và dán vào) Áp dụng cách xử lý tương tự cho phần sửa nhanh câu hỏi, trước khi ñưa câu hỏi ra xử lý nhanh thì chuyển ñổi ñịnh dạng thành dạng phân tách câu hỏi chính và phương án bằng dấu xuống dòng, khi sửa xong quay lại xử lý lại làm ngược lại. Xuất các câu hỏi (ña lựa chọn thông thường) thành file dạng chuẩn XML (IMS - QTI 2.0) ñể sao lưu và hỗ trợ nhập trở lại câu hỏi ña lựa chọn từ file XML Nghiên cứu khoa học và ñổi mới nội dung, phương pháp giảng dạy ñịa lý 337 (IMS - QTI 2.0) ñược xuất ra từ chính phần mềm hoặc từ phần mềm khác tương thích chuẩn IMS - QTI 2.0. Các tùy chọn xáo trộn ngẫu nhiên trong ñề: Các tùy chọn chung là cách ñánh số phần, ñánh số câu hỏi, ñánh số phương án trả lời, hiện ñiểm, khóa số phương án Hình 3. Chọn câu hỏi từ một nhánh ngân hàng câu hỏi Các tùy chọn riêng từng phần là ngân hàng từ ñó lấy câu hỏi, số lượng câu hỏi thuộc loại nào, mức ñộ khó, và thang ñiểm (mặc ñịnh là theo ñộ khó của câu hỏi nhưng có thể chọn lấy theo thiết kế từ trước của câu hỏi hoặc chỉnh sửa theo ý người thiết kế mẫu ñề) Bộ ñáp án của từng mẫu ñề ñược in ñể hỗ trợ việc chấm bằng tay. Mẫu ñiền trả lời (sử dụng khi không có mẫu chuẩn của Bộ Giáo dục và ðào tạo) Sử dụng công nghệ web-based và máy chủ - máy khách ñể hướng ñến tương lai sử dụng phần mềm ñể quản lý thi trắc nghiệm trực tuyến. ðồng thời sử dụng công nghệ Java có thể hoạt ñộng tốt trên tất cả các hệ ñiều hành máy chủ - máy ñơn (WINDOWS, LINUX, SUN - SOLARIS, MAC - OS,...). ðể minh họa tính năng ñảo ngẫu nhiên các phần, các câu hỏi và các phương án, ở ñây tác giả sử dụng mẫu ñề dùng chung bộ câu hỏi, có hai phần, mỗi phần có hai câu, chỉ sinh ngẫu nhiên hai ñề. Qua hai hình ảnh (hình 4 và hình 5) có thể thấy: Ở hai ñề là hai cách bố trí hai phần, trong mỗi phần thứ tự các câu hỏi khác nhau và trong mỗi câu hỏi, các phương án cũng ñược ñảo ngẫu nhiên. Khoa ðịa lý - 50 năm xây dựng và phát triển 338 Hình 4. ðề thứ nhất ñược in trong loạt ñề Hình 5. ðề thứ hai ñược in trong loạt ñề Nghiên cứu khoa học và ñổi mới nội dung, phương pháp giảng dạy ñịa lý 339 Tính năng thống kê và phân tích: Cho phép - ðọc kết quả từ file dữ liệu (xuất ra từ phần mềm quét bảng trả lời). - Thống kê kết quả trả lời ñúng của từng câu hỏi / tổng số trả lời. - Chuyển kết quả trên (theo phần trăm) thành ñiểm số áp dụng cho câu hỏi trong bài kiểm tra. - Chuyển ñộ khó của câu hỏi theo phần trăm thu ñược. Hình 6. Thống kê và phân tích IV. NHỮNG TỒN TẠI - HƯỚNG NGHIÊN CỨU MỞ Xuất in ñề thi ở ñịnh dạng RTF và PDF. Khả năng xuất thành bài kiểm tra ñộc lập, có thể tự hoạt ñộng và tính ñiểm trên máy cũng như chuyển giao ñiểm cho các phần mềm khác xử lý. Xử lý tất cả các kiểu câu hỏi theo chuẩn quốc tế về câu hỏi trên máy tính (phần trắc nghiệm) IMS-QTI 2.0. Tổ chức thi và tính ñiểm trực tiếp trên máy tính, qua mạng LAN, mạng Internet. V. KIẾN NGHỊ Qua nghiên cứu chúng tôi xin ñề xuất một số ý kiến sau: Cần ứng dụng thử nghiệm những kết quả nghiên cứu vào thực tiễn, trước tiên là vào Khoa ðịa lý (dự kiến tổ chức thi và chấm thi trắc nghiệm với bài ñiều kiện). Khoa ðịa lý - 50 năm xây dựng và phát triển 340 Sau quá trình triển khai thực tiễn, những vấn ñề còn tồn tại cần ñược ñưa ra rút kinh nghiệm cả về phương diện chuyên môn lẫn những chức năng cần bổ sung ñể hoàn thiện phần mềm. Cần hoàn thiện hệ thống cơ sở lý luận về thiết kế câu hỏi thi trắc nghiệm ñịa lý. Cần tiếp tục ñầu tư các nguồn lực ñể phát triển hệ thống nhằm ñạt ñến hệ thống thi trắc nghiệm qua mạng, trên máy tính, qua Internet, cho phép xây dựng những hệ thống có khả năng thi tốt nghiệp, thi ñầu vào ñại học, thi trong ñại học ñối với Trường ðại học Sư phạm nói riêng và các Trường ðại học, các cơ sở giáo dục nói chung. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Dự án Việt-Bỉ. Các vấn ñề về ñánh giá giáo dục. Hà Nội, 2000. [2]. Nghiêm Xuân Nùng (biên dịch), Lâm Quang Thiệp (hiệu ñính và giới thiệu). Trắc nghiệm và ño lường trong giáo dục. Bộ GD - ðT, Vụ ðại học, Hà Nội 1996. [3]. Lâm Quang Thiệp. Những cơ sở của kỹ thuật trắc nghiệm. Vụ ðại học. Hà Nội. 1994. [4]. Thomdike and Hagen. ðo lường và ñánh giá trong tâm lý và giáo dục, ðHQGHN, 1999. [5]. Trang web của sản phẩm phần mềm nhập, quản lý, sinh ñề quốc tế: www.questionmark.com [6]. Cải tiến thi trắc nghiệm tại trường ðH Thăng Long: Desktop.aspx/thi_trac_nghiem/thi_trac_nghiem/ [7]. Phần mềm ExamGen - Công ty Phương ðông: SUMMARY QUESTION MANAGER - QUIZZES TEST RANDOMIZER FROM IDEA TO SOLUTION DO XUAN TIEN There are two main way for writing tests. One way is essay, which require examinee write many pages. One way is quizzes, which give examinee the questions; each question has many responses to choose among. But it is tired of swapping questions and their responses, to prevent examinees from cheating. The main idea is build software, which may help to fix this problem. We enter questions, responses, do some simple design operations and all the following steps of test randomization process is automatically.