Tài liệu XÂY DỰNG PHẦN MỀM QUẢN LÝ ĐIỂM KẾT HỢP VỚI MÁY CHẤM THI TRẮC NGHIỆM TỰ ĐỘNG (AutoMark)

Đại học Cần Thơ Khoa Công nghệ Thông tin & Truyền thông LỜI CẢM ƠN
 Hoàn thành Luận văn Tốt nghiệp Đại học đối với em là niềm tự hào lớn lao mang nhiều ý nghĩa. Đó không đơn giản là cố gắng của bản thân, mà còn có sự chỉ dẫn nhiệt tình của quý thầy cô, sự giúp đỡ từ bạn bè và động lực từ gia đình. Đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến PGS-TS. Trần Cao Đệ. Thầy không chỉ hướng dẫn tận tâm mà còn rất nhiệt tình. Chính điều đó đã tạo niềm tin, động lực cho em có thể hoàn thành tốt đề tài luận văn của mình. Cảm ơn cha mẹ là nguồn động lực luôn động viên, khích lệ mỗi khi con gặp khó khăn. Cảm ơn những người bạn luôn giúp đỡ và ủng hộ mình trong thời gian qua. Cuối cùng, xin chân thành cảm ơn các thầy cô, những người đã truyền đạt cho em bao kiến thức quý báu trong suốt bốn năm học tập dưới mái trường Đại học Cần Thơ. Kính chúc quý thầy cô dồi dào sức khỏe và thành công trong công việc, cuộc sống. Dù đã rất cố gắng hoàn thành đề tài một cách tốt nhất. Nhưng sai sót là điều không thể tránh khỏi. Rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của thầy cô và các bạn để em có thể thực hiện các đồ án khác tốt hơn. Cần Thơ, ngày 20 tháng 04 năm 2014 Sinh viên thực hiện Ngô Giang Thanh Luận văn Tốt nghiệp Đại học Trang 1 Đại học Cần Thơ Khoa Công nghệ Thông tin & Truyền thông NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ Cần Thơ, ngày 07 tháng 05 năm 2014 Cán bộ hướng dẫn PGS-TS. Trần Cao Đệ Luận văn Tốt nghiệp Đại học Trang 2 Đại học Cần Thơ Khoa Công nghệ Thông tin & Truyền thông NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ Cần Thơ, ngày 07 tháng 05 năm 2014 Cán bộ phản biện Ths. Nguyễn Công Danh Luận văn Tốt nghiệp Đại học Trang 3 Đại học Cần Thơ Khoa Công nghệ Thông tin & Truyền thông NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ Cần Thơ, ngày 07 tháng 05 năm 2014 Cán bộ phản biện Ks. Trần Văn Hoàng Luận văn Tốt nghiệp Đại học Trang 4 Đại học Cần Thơ Khoa Công nghệ Thông tin & Truyền thông MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN...............................................................................................1 NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ...................................................2 NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN ......................................................3 NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN ......................................................4 MỤC LỤC ....................................................................................................5 DANH MỤC HÌNH .......................................................................................9 BẢNG CHÚ GIẢI THUẬT NGỮ.................................................................11 TÓM TẮT...................................................................................................13 ABSTRACT ...............................................................................................14 TỪ KHÓA ..................................................................................................15 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN.......................................................................16 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ........................................................... 16 1.2 LỊCH SỬ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ ...................................................... 17 1.3 PHẠM VI VẤN ĐỀ ............................................................................. 17 1.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU / HƯỚNG GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 17 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT............................................................19 2.1 XỬ LÝ ẢNH ....................................................................................... 19 2.1.1 Ảnh số là gì[1]? ............................................................................... 19 2.1.2 Xử lý ảnh là gì?.............................................................................. 19 2.1.3 Điểm ảnh và điểm ảnh lân cận[4] .................................................. 20 2.1.4 Xử lý lân cận[5] ............................................................................... 21 2.2 NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH C# ........................................................... 21 2.2.1 C# là gì[6]?....................................................................................... 21 2.2.2 Microsoft Visual Studio[7]............................................................... 21 2.2.3 Mô hình lập trình ba lớp................................................................ 22 2.3 MÔ HÌNH CLIENT – SERVER......................................................... 23 2.3.1 Mô hình Client – Server là gì[8]?................................................... 23 2.3.2 Máy ảo[9]? ....................................................................................... 24 2.3.3 Microsoft SQL Server.................................................................... 25 Luận văn Tốt nghiệp Đại học Trang 5 Đại học Cần Thơ Khoa Công nghệ Thông tin & Truyền thông 2.3.4 Stored Procedure[10] ...................................................................... 26 2.4 PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG THÔNG TIN ................... 27 2.4.1 Phân tích và thiết kế hệ thống thông tin...................................... 27 2.4.2 Data Flow Diagram[12] ................................................................... 27 2.4.3 Conceptual Data Model[13] ............................................................ 28 2.4.4 Physical Data Model[14] ................................................................. 29 2.4.5 Công cụ Sysbase PowerDesigner[15] ........................................... 29 CHƯƠNG 3: NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU............................30 3.1 KẾ HOẠCH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI .................................................... 30 3.1.1 Xác định các công việc thực hiện ................................................ 30 3.1.2 Đồ thị phân chia thời gian thực hiện............................................ 31 3.2 TÌM HIỂU GIẢI THUẬT XỬ LÝ ẢNH[16] .......................................... 31 3.2.1 Giới thiệu chung ............................................................................ 31 3.2.2 Các thành phần trong bài thi trắc nghiệm ................................... 32 3.2.3 Gi ải thuật chung............................................................................. 33 3.2.4 Lưu đồ các gi ải thuật..................................................................... 34 3.3 ĐẶC TẢ HỆ THỐNG......................................................................... 45 3.3.1 Giới thiệu chung ............................................................................ 45 3.3.2 Mô tả tổng quan............................................................................. 45 3.3.3 Sơ đồ chức năng hệ thống........................................................... 48 3.3.4 Nhóm người sử dụng.................................................................... 48 3.3.5 Môi trường vận hành..................................................................... 48 3.3.6 Yêu cầu về an toàn – bảo mật – tin cậy...................................... 49 3.3.7 Yêu cầu về giao diện..................................................................... 49 3.3.8 Giao tiếp phần cứng...................................................................... 49 3.3.9 Giao tiếp truyền thông tin.............................................................. 49 3.3.10 Chức năng đăng nhập............................................................... 49 3.3.11 Chức năng cập nhật đơn vị ...................................................... 50 3.3.12 Chức năng cập nhật thí sinh..................................................... 51 3.3.13 Chức năng cập nhật môn thi .................................................... 51 Luận văn Tốt nghiệp Đại học Trang 6 Đại học Cần Thơ Khoa Công nghệ Thông tin & Truyền thông 3.3.14 Chức năng cập nhật đề thi........................................................ 52 3.3.15 Chức năng xếp phòng thi.......................................................... 53 3.3.16 Chức năng xem điểm thi ........................................................... 53 3.3.17 Chức năng xem danh sách vắng thi ........................................ 54 3.3.18 Chức năng xem đáp án............................................................. 55 3.3.19 Chức năng phổ điểm ................................................................. 55 3.3.20 Chức năng thống kê số thí sinh ............................................... 56 3.3.21 Chức năng in ấn danh sách thí sinh ........................................ 57 3.3.22 Chức năng in ấn kết quả thi...................................................... 57 3.3.23 Chức năng in ấn bài chưa chấm .............................................. 58 3.3.24 Chức năng in ấn kết quả ra tệp excel...................................... 58 3.3.25 Chức năng chấm bài tự động................................................... 59 3.3.26 Chức năng duyệt lại bài đã chấm ............................................ 59 3.3.27 Chức năng duyệt lại bài chưa chấm........................................ 60 3.3.28 Chức năng kiểm tra đáp án ...................................................... 61 3.3.29 Chức năng xóa bài làm không đáp án..................................... 61 3.3.30 Chức năng nhập dữ liệu từ tệp excel ...................................... 62 3.3.31 Chức năng sao lưu và phục hồi dữ liệu .................................. 62 3.3.32 Chức năng đổi mật khẩu........................................................... 63 3.3.33 Bổ sung chức năng.................................................................... 63 3.3.34 Bảng sắp xếp thứ tự các chức năng ....................................... 65 3.4 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ..................................................................... 67 3.4.1 Giới thiệu chung ............................................................................ 67 3.4.2 Kiến trúc hệ thống ......................................................................... 68 3.4.3 Lưu đồ dòng dữ liệu ...................................................................... 68 3.4.4 Mô hình dữ liệu mức quan niệm .................................................. 75 3.4.5 Mô hình dữ liệu mức vật lý ........................................................... 76 3.4.6 Từ điển dữ liệu............................................................................... 76 3.4.7 Thiết kế giao diện chức năng....................................................... 82 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .........................................................................165 Luận văn Tốt nghiệp Đại học Trang 7 Đại học Cần Thơ 1. Khoa Công nghệ Thông tin & Truyền thông KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC....................................................................... 165 a. Lý thuyết........................................................................................... 165 b. Chương trình ................................................................................... 165 2. NHỮNG HẠN CHẾ VÀ ĐỀ XUẤT HƯỚNG PHÁT TRIỂN ............ 166 a. Những hạn chế................................................................................ 166 b. Đề xuất hướng giải quyết và phát triển ........................................ 166 PHỤ LỤC.................................................................................................168 TÀI LIỆU THAM KHẢO ...........................................................................169 Luận văn Tốt nghiệp Đại học Trang 8 Đại học Cần Thơ Khoa Công nghệ Thông tin & Truyền thông DANH MỤC HÌNH Hình 1: Ảnh số. .................................................................................................. 19 Hình 2: Quá trình xử lý ảnh[3]............................................................................. 19 Hình 3: Điểm ảnh và điểm lân cận...................................................................... 20 Hình 4: Phép xử lý điểm ảnh. ............................................................................. 20 Hình 5: Phân ngưỡng ảnh................................................................................... 20 Hình 6: Xử lý lân cận. ........................................................................................ 21 Hình 7: Trượt/di chuyển bộ lọc trên ảnh số. ....................................................... 21 Hình 8: Các thành phần mô hình ba lớp.............................................................. 22 Hình 9: Mô hình vận hành ba lớp. ...................................................................... 23 Hình 10: Minh họa về mô hình Client – Server. ................................................. 24 Hình 11: Mô hình phân cấp DFD. ...................................................................... 28 Hình 12: Đồ thị phân chia công việc theo thời gian. ........................................... 31 Hình 13: Các thành phần trong bài thi trắc nghiệm............................................. 32 Hình 14: Các thành phần trong giải thuật. .......................................................... 34 ̀̀ ̀ giả i thuật phân ngưỡng ảnh. .................................................... 35 Hình 15: Lưu đô Hình 16: Lưu đồ giải thuật phát hiện điểm TT hoặc PD...................................... 37 Hình 17: Lưu đồ giải thuật quét tìm vị trí câu trả lời........................................... 39 Hình 18: Lưu đồ giải thuật tìm vị trí SBD. ......................................................... 41 Hình 19: Lưu đồ giải thuật tìm vị trí mã đề......................................................... 42 Hình 20: Lưu đồ giải thuật nhận diện điểm đen tại vị trí (x,y). ........................... 44 Hình 21: Sơđồ chức năng hệ thống.................................................................... 48 Hình 22: Mô hình Client – Server ...................................................................... 68 Hình 23: DFD cấp 0. .......................................................................................... 69 Hình 24: DFD cấp 1. .......................................................................................... 70 Hình 25: DFD cấp 2 ô xử lý cập nhật thông tin. ................................................. 71 Hình 26: DFD cấp 2 ô xử lý xem kết quả thi. ..................................................... 72 Hình 27: DFD cấp 2 ô xử lý in ấn – thống kê. .................................................... 73 Hình 28: DFD cấp 2 ô xử lý chấm thi................................................................. 73 Hình 29: DFD cấp 2 ô xử lý tiện ích................................................................... 74 Hình 30: Mô hình dữ liệu mức quan niệm của AutoMark................................... 75 Hình 31: Mô hình dữ liệu mức vật lý của AutoMark. ......................................... 76 Hình 32: Giao diện đăng nhập. ........................................................................... 82 Hình 33: Giao diện đổi ngôn ngữ Anh - Việt...................................................... 84 Hình 34: Giao diện cập nhật môn thi. ................................................................. 86 Hình 35: Giao diện cập nhật đơn vị. ................................................................... 89 Hình 36: Giao diện xếp phòng thi....................................................................... 91 Hình 37: Giao diện xem đáp án. ......................................................................... 94 Hình 38: Giao diện cập nhật hệ số điểm cho câu đáp án. .................................... 94 Hình 39: Giao diện cập nhật thí sinh. ................................................................. 98 Hình 40: Giao diện cập nhật đề thi. .................................................................. 102 Hình 41: Giao diện xem danh sách vắng thi. .................................................... 106 Hình 42: Giao diện in danh sách vắng thi. ........................................................ 106 Hình 43: Mẫu in danh sách vắng thi. ................................................................ 107 Hình 44: Giao diện in danh sách thí sinh. ......................................................... 110 Luận văn Tốt nghiệp Đại học Trang 9 Đại học Cần Thơ Khoa Công nghệ Thông tin & Truyền thông Hình 45: Mẫu in danh sách dự thi..................................................................... 111 Hình 46: Mẫu in danh sách ký nộp. .................................................................. 111 Hình 47: Giao diện in kết quả thi...................................................................... 114 Hình 48: Mẫu phiếu in kết quả theo lớp............................................................ 115 Hình 49: Mẫu phiếu in kết quả thi theo SBD. ................................................... 116 Hình 50: Mẫu phiếu in kết quả thi theo phòng – môn. ...................................... 116 Hình 51: Giao diện in ấn bài chưa chấm........................................................... 119 Hình 52: Mẫu in bài chưa chấm........................................................................ 119 Hình 53: Giao diện duyệt bài đã chấm.............................................................. 121 Hình 54: Giao diện duyệt lại chi tiết bài thi. ..................................................... 122 Hình 55: Giao diện xem kết quả các bài thi. ..................................................... 126 Hình 56: Giao diện xem chi tiết kết quả thi thí sinh. ......................................... 126 Hình 57: Giao diện chấm bài tự động. .............................................................. 130 Hình 58: Giao diện phổ điểm. .......................................................................... 133 Hình 59: Mẫu phổ điểm.................................................................................... 134 Hình 60: Mẫu thống kê kết quả thi. .................................................................. 134 Hình 61: Giao diện thống kê số thí sinh............................................................ 137 Hình 62: Mẫu thống kê số thí sinh theo mã đề.................................................. 137 Hình 63: Mẫu thống kê số thí sinh theo môn. ................................................... 138 Hình 64: Giao diện in ấn kết quả ra tệp excel. .................................................. 140 Hình 65: Giao diện duyệt bài chưa chấm.......................................................... 142 Hình 66: Giao diện xóa bài làm không đáp án. ................................................. 145 Hình 67: Giao diện đổi mật khẩu...................................................................... 147 Hình 68: Giao diện các đề thi không đáp án. .................................................... 149 Hình 69: Giao diện nhập dữ liệu từ tệp excel.................................................... 151 Hình 70: Giao diện sao lưu dữ liệu. .................................................................. 155 Hình 71: Giao diện phục hồi dữ liệu................................................................. 155 Hình 72: Giao diện chọn thư mục chứa hình ảnh bài thi ................................... 157 Hình 73: Giao diện chọn thư mục chứa hình ảnh đáp án................................... 160 Hình 74: Giao diện cấu hình kết nối. ................................................................ 162 Luận văn Tốt nghiệp Đại học Trang 10 Đại học Cần Thơ Khoa Công nghệ Thông tin & Truyền thông BẢNG CHÚ GIẢI THUẬT NGỮ STT Thuật ngữ / Viết tắt Mô tả / Giải thích *.DLL DLL là viết tắt của Dynamic Link Library. Tệp *.dll là tệp chứa thư viện liên kết động, có tính chất khả chuyển. Sử dụng trên hệ điều hành Windows. 2 *.ISO ISO là viết tắt của The International Organization for Standardization. Tệp *.ISO theo chuẩn ISO 9660 về ghi thu dữ liệu trên đĩa CD-ROM. 3 *.XML XML là viết tắt của eXtensible Markup Language. Tệp *.xml là tệp chứa nội dung ngôn ngữ đánh dấu mở rộng 4 ANSI The American National Standards Institute. 5 BLL Business Logic Layer. 6 C# Tên gọi khác C thăng hoặc C sharp là một ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng do Microsoft phát triển. 7 C++, Visual Basic, Delphi, Pascal, Java. Là những ngôn ngữ lập trình khác nhau. 8 CDM Conceptual Data Model. 9 Client – Server (Khách - Chủ) Kiến trúc phần mềm theo hướng một bên chịu trách nhiệm đáp ứng (server) cho bên sử dụng (client). 10 CNTT & TT 11 CPU 12 CSDL Cơ sở dữ liệu quan hệ. 13 DAL Data Access Layer. 14 DFD Data Flow Diagram. Lưu đồ thể hiện dòng chảy dữ liệu trong chương trình. 15 GUI Graphical User Interface. 1 Luận văn Tốt nghiệp Đại học Khoa Công nghệ Thông tin và Truyền thông, trường Đại học Cần Thơ. Central Processing Unit. Bộ xử lý trung tâm, thành phần quan trọng nhất của máy vi tính. Trang 11 Đại học Cần Thơ Khoa Công nghệ Thông tin & Truyền thông 16 GV Giáo viên – giảng viên. 17 HDD Hard Disk Drive. 18 HQTCSDL Hệ quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ. 19 IDE Integrated Development Environment. 20 LAN Local Area Network. 21 MSSQLS2K8R2 Microsoft SQL Sever 2008 R2. 22 MSSV Mã Số Sinh Viên. 23 OS Operation System 24 PD Điểm phải dưới. 25 PDM Physical Data Model. 26 Pixel Đơn vị tính một điểm ảnh trong ảnh số. 27 PTTKHTTT Phân tích và thiết kế hệ thống thông tin. 28 RAM Random Access Memory. 29 RDBMS Relation Database Management System. 30 RGB Mô hình màu phát xạ, được định dạng bởi ba đơn vị màu: Red – Green - Blue. 31 SBD Số Báo Danh. 32 SP Stored Procedure. 33 SQL Structured Query Language. 34 TT Điểm trái trên. 35 VB Visual Basic. Đây là một ngôn ngữ lập trình hướng sự kiện. 36 VS Microsoft Visual Studio. 37 WAN Wide Area Network. Luận văn Tốt nghiệp Đại học Trang 12 Đại học Cần Thơ Khoa Công nghệ Thông tin & Truyền thông TÓM TẮT Hiện nay, công nghệ thông tin ngày càng gắn liền và từng bước đi sâu vào thói quen của con người. Ứng dụng công nghệ thông tin vào các lĩnh vực đời sống – xã hội không phải là điều quá xa lạ đối với các tổ chức, doanh nghiệp ở Việt Nam. Đi tiên phong trong số đó phải kể đến lĩnh vực giáo dục. Giáo dục đang từng bước đổi mới về mặt quản lý thông tin. Bằng chứng là hàng loạt hệ thống quản lý thông tin như: Điểm, học phần, môn học, thời khóa biểu, lịch giảng dạy, văn thư… Đã và đang được sử dụng. Tuy nhiên, vẫn còn thiếu một số chương trình chấm điểm, tổng hợp điểm từ bài thi trắc nghiệm. Giáo viên - giảng viên phải thường xuyên thực hiện bằng phương pháp chấm tay thủ công tốn nhiều thời gian, công sức và có thể sai sót. Nhằm giải quyết các vấn đề trên, tôi đề xuất đề tài nghiên cứu và phát triển ứng dụng “Quản lý điểm kết hợp với máy chấm thi trắc nghiệm tự động AutoMark”. Chương trình này sẽ thay thế người giáo viên – giảng viên thực hiện công việc chấm thi trắc nghiệm đơn giản và hiệu quả. Luận văn Tốt nghiệp Đại học Trang 13 Đại học Cần Thơ Khoa Công nghệ Thông tin & Truyền thông ABSTRACT Currently, technology is increasingly associated with information and goes into people's habits step by step. The applications of information technology in the fields of social life are not exactly abnormal for organizations and enterprises in Vietnam. Its applications pioneering in the field of education must be included. Education has been gradually changing in terms of information management. The proof is a series of systems of information management, consisting of management of scores, modules, courses, timetables, teaching schedules, documents and so on, has been being used. However, there are still some programs for grading and summarizing scores from multiple-choice tests staying in lack. Lectures and teachers get those tasks done by manual effort and time-consuming manners in relation to potentially arisen mistakes. To address these issues, I propose a research paper on the development of applications “Software for score management in combination with automated marking machine – AutoMark”. This program prospectively replaces teachers as well as lecturers’ manual marking method simply and effectively. Luận văn Tốt nghiệp Đại học Trang 14 Đại học Cần Thơ Khoa Công nghệ Thông tin & Truyền thông TỪ KHÓA  Giải thuật chung và các lưu đồ giải thuật xử lý ảnh bài thi trắc nghiệm.  Chương trình AutoMark.  Đặc tả chương trình AutoMark.  Các mô hình DFD, CDM, PDM.  Thiết kế giao diện chương trình AutoMark. Luận văn Tốt nghiệp Đại học Trang 15 Đại học Cần Thơ Khoa Công nghệ Thông tin & Truyền thông CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Hiện nay, nước ta đang từng bước đổi mới phương pháp giáo dục cũng như cách thức trong giảng dạy, kiểm tra ở tất cả các cấp học. Gắn liền với quá trình đổi mới luôn nảy sinh các khó khăn chủ quan, khách quan về nhiều mặt. Một trong những mặt đó là quản lý bài thi, chấm thi với hình thức trắc nghiệm. Khó khăn thứ nhất, GV tốn rất nhiều công sức và thời gian để thực hiện công việc lớn nhưng mang tính chất rập khuôn, tuần tự. Không kể đến quá trình cho đề và tổ chức kiểm tra - thi thì các công việc còn lại như: Chấm bài thi, tổng hợp điểm đều mang tính chất lặp đi lặp lại theo khuôn mẫu nhất định. Điều đó gây nhàm chán; quan trọng hơn làm mất thời gian, công sức. Một ví dụ điển hình, việc chấm thi hàng nghìn, chục nghìn bài thi trắc nghiệm của kỳ thi tuyển sinh Đại học các năm. Khó khăn thứ hai, chấm thi trắc nghiệm yêu cầu độ chính xác tuyệt đối. So với với tự luận, trắc nghiệm mang tính khách quan cao hơn trong chấm thi. Và cũng vì thế vai trò của người chấm thi sẽ giảm đi. Công việc của họ chỉ là sự lặp đi lặp lại đến mức nhàm chán; đến thời điểm nào đó sai sót là điều không thể tránh khỏi. Cuối cùng, lưu giữ số lượng hàng nghìn đến trăm nghìn bài thi trong không gian một tủ, một phòng, một tòa nhà là điều hoàn toàn có thể. Nhưng đảm bảo về thời gian lâu dài, phòng tránh các rủi ro tiềm ẩn hay tìm kiếm ngay lập tức lại là nghi vấn. Thay vào đó, ta có thể số hóa và lưu giữ bài thi trong ổ cứng nhỏ gọn với nhiều bản sao lưu dự phòng; chỉ mất vài giây để tìm kiếm một bài thi. Với những khó khăn đã trình bày, ta đi đến được một phương pháp giải quyết; số hóa bài thi, chấm thi và tổng hợp điểm trên máy tính. Cụ thể hơn, nghiên cứu và phát triển ứng dụng “Quản lý điểm kết hợp với máy chấm thi trắc nghiệm tự động AutoMark”. Luận văn Tốt nghiệp Đại học Trang 16 Đại học Cần Thơ Khoa Công nghệ Thông tin & Truyền thông 1.2 LỊCH SỬ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ Trên thực tế, đã có sản phẩm AutoMark do PGS-TS. Trần Cao Đệ - khoa CNTT & TT – trường Đại học Cần Thơ, nghiên cứu và xây dựng năm 2007. Phần mềm được viết bằng ngôn ngữ VB. Sử dụng CSDL Microsoft Access 2003. Phần mềm tương thích trên các hệ điều hành Windows XP/7/8. Phần mềm có nhiều ưu điểm như: Chấm trên các loại giấy thông dụng, độ chính xác cao, dễ thao tác, dễ dàng cài đặt. Ngoài ra, tốc độ quét và chấm ảnh bài thi nhanh; truy xuất, lưu trữ dữ liệu nhanh. Hiện nay, phần mềm đã được sử dụng để chấm thi trắc nghiệm trong một số môn học của khoa CNTT & TT. Phần mềm hiện có hai phiên bản, bản dùng thử với số lượng ảnh quét giới hạn; bản thương mại với đầy đủ các chức năng. 1.3 PHẠM VI VẤN ĐỀ Thứ nhất, phải nghiên cứu và cài đặt được giải thuật quét nhận diện trên ảnh bài thi trắc nghiệm. Sau đó, lưu dữ liệu đã quét được vào CSDL. Thứ hai, quản lý được thông tin thí sinh, đề thi, bài thi, đáp án. Thực hiện in ấn thống kê, báo cáo đầy đủ. Phải đảm bảo tính chính xác đối với điểm thi của thí sinh. Thứ ba, sử dụng ngôn ngữ lập trình C# để cài đặt chương trình; sử dụng HQTCSDL Microsoft SQL Server 2008 R2 (MSSQLS2K8R2) để lưu trữ. Thứ tư, giao diện thân thiện, dễ sử dụng. Tối ưu hóa các thao tác trên bàn phím, chuột. 1.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU / HƯỚNG GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ Sau khi tìm hiểu ta thấy vấn đề tập trung chủ yếu vào các nội dung sau: - Nghiên cứu và cài đặt giải thuật nhận diện điểm ảnh. - Xây dựng mô hình CSDL để quản lý thông tin thí sinh, bài thi,... - Xây dựng kiến trúc phần mềm. Luận văn Tốt nghiệp Đại học Trang 17 Đại học Cần Thơ Khoa Công nghệ Thông tin & Truyền thông - Cài đặt chương trình. - Kiểm thử chương trình với số lượng lớn các ảnh bài thi trắc nghiệm. Để thực hiện được các nội dung nêu trên ta cần: - Có kiến thức cơ bản về phân tích và xử lý ảnh. - Kiến thức về quy trình phát triển trong Công nghệ Phần mềm. - Nắm vững kỹ năng PTTKHTTT. - Có kiến thức về mô hình 3 lớp, kiến trúc Client – Server. - Có khả năng sử dụng ngôn ngữ lập trình C# với VS 2010. - Có khả năng sử dụng câu lệnh truy vấn SQL trên MSSQLS2K8R2. Tìm hiểu về quá trình kiểm tra - thi, đánh giá điểm dưới hình thức trắc nghiệm tại trường Đại học Cần Thơ (cụ thể khoa CNTT & TT). Luận văn Tốt nghiệp Đại học Trang 18 Đại học Cần Thơ Khoa Công nghệ Thông tin & Truyền thông CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 XỬ LÝ ẢNH 2.1.1 Ảnh số là gì[1]? Ảnh số là ma trận hai chiều các số nguyên. Mỗi số nguyên biểu diễn cho cường độ sáng (màu) của điểm ảnh tương ứng. Hình 1: Ảnh số. 2.1.2 Xử lý ảnh là gì? Trong khoa học máy tính, xử lý ảnh số là bất kỳ loại xử lý tín hiệu nào mà trong đó đầu vào là một ảnh số và đầu ra là một ảnh “tốt hơn” hoặc một tập các đặc điểm, thông số có liên quan tới ảnh (để rút ra kết luận)[2]. Hình 2: Quá trình xử lý ảnh[3]. Luận văn Tốt nghiệp Đại học Trang 19 Đại học Cần Thơ Khoa Công nghệ Thông tin & Truyền thông 2.1.3 Điểm ảnh và điểm ảnh lân cận[4] Hình 3: Điểm ảnh và điểm lân cận.  Xử lý điểm ảnh (point hoặc pixel) là biến đổi giá trị của một điểm ảnh thành một giá trị mới cũng tại vị trí đó bởi 1 hàm toán học. Không phụ thuộc vào các giá trị của các điểm ảnh lân cận – láng giềng. Hình 4: Phép xử lý điểm ảnh.  Phân ngưỡng (thresholding) là chuyển ảnh từ ảnh mức xám hoặc màu về ảnh nhị phân (trắng - đen). Phép biến đổi phân ngưỡng hữu ích cho việc phân vùng ảnh mà ta muốn cô lập một vùng đối tượng từ ảnh nền. Hình 5: Phân ngưỡng ảnh. Luận văn Tốt nghiệp Đại học Trang 20