Trong những năm gần đây, song song với việc đổi mới phương pháp dạy và học, việc đổi mới hình thức thi cử cũng trở nên cấp thiết. Trong các hình thức thi cử, trắc nghiệm khách quan đang là khuynh hướng của hầu hết các kỳ thi ở Việt Nam bởi những ưu điểm của nó trong việc kiểm tra, đánh giá trình độ người dự thi như: tính khách quan, trung thực của đề thi, giúp kiểm tra được nhiều kiến thức và tránh được việc học tủ, học vẹt.
Tuy nhiên, phương pháp tạo đề thi trắc nghiệm bằng cách xáo trộn ngẫu nhiên câu hỏi cũng như đáp án trong ngân hàng đề thi chưa đáp ứng được sự công bằng về độ khó giữa các đề thi, dẫn tới sự không cân bằng giữa các thí sinh tham gia cùng kỳ thi. Vấn đề đặt ra là phải giải quyết tốt phương pháp để người ra đề có thể linh động trong việc ra đề thi và quá trình cập nhật lại dữ liệu đề thi, nhưng vẫn đảm bảo tính công bằng về độ khó giữa các đề thi và tránh lộ đề thi.
Với đề tài nêu trên, nhóm tác giả đã tiến hành nghiên cứu và làm rõ các vấn đề liên quan đến lý thuyết trắc nghiệm khách quan, các loại trắc nghiệm, những nguyên tắc chung, các chuẩn mực, tiêu chí soạn thảo trắc nghiệm và tính chất của câu hỏi trắc nghiệm khách quan; tìm hiểu, phân tích và hoàn thiện bài toán rút trích đề thi trắc nghiệm, các dữ liệu và ràng buộc của bài toán; đề xuất ứng dụng giải thuật tối ưu bầy đàn (PSO) để giải quyết bài toán rút trích đề thi từ ngân hàng câu hỏi trắc nghiệm.
PSO đã được các nhà khoa học quan tâm nghiên cứu và ứng dụng vào nhiều lĩnh vực như kỹ thuật điện và điện tử, hệ thống điều khiển tự động, lý thuyết truyền thông, hoạt động nghiên cứu, cơ khí, nhiên liệu và năng lượng, y học, hóa học và hình học,… PSO xác định làm thế nào để cập nhật các vận tốc của một cá thể. Mỗi lần cập nhật giá trị nó dựa trên vận tốc hiện tại và vị trí tốt nhất mà nó đã tìm ra hoặc dựa trên vị trí tốt nhất toàn cục được tìm ra bởi bầy đàn. PSO có nhiều ưu điểm về tốc độ tìm kiếm nhanh trong không gian tìm kiếm lớn và ít phụ thuộc thông số điều chỉnh, kết hợp với phương pháp đánh giá độ khó khách quan của câu hỏi để tạo ra đề thi tốt về chất lượng, phong phú về số lượng, nên sẽ đáp ứng được tình hình thi cử như hiện nay.
Kết quả, nhóm tác giả ứng dụng thành công giải thuật này vào rút trích một đề thi trắc nghiệm; nghiên cứu và áp dụng phương pháp song song hóa vào đa đàn trong PSO đa đàn đa lời giải; nghiên cứu các lý thuyết di cư và áp dụng vào phương pháp song song hóa đa đàn di cư PSO.
Cụ thể, đề tài đề xuất và giải quyết bài toán rút trích đề thi trắc nghiệm dựa vào độ khó khách quan của mỗi câu hỏi được tính từ dữ liệu thi trong quá khứ; đề xuất và cài đặt thành công 2 phương pháp rút trích đề thi trắc nghiệm khách quan. Phương pháp dùng PSO đơn mục tiêu rút trích một đề thi cùng lúc đã cho thấy khả năng giải quyết bài toán rút trích đề thi của giải thuật PSO. Phương pháp dùng PSO đa đàn di cư nhắm rút trích nhiều đề thi cùng lúc với cùng độ khó đã đề xuất lý thuyết di cư cho giải thuật PSO. Phương pháp song song hóa đa đàn di cư này tối ưu thời gian và độ chính xác lời giải hơn so với sử dụng PSO tuần tự và PSO song song không di cư. Hạn chế ở việc áp dụng lý thuyết di cư là cần giới hạn hai thông số của quá trình di cư ở mức thấp, xác suất di cư γ và tỷ lệ cá thể di cư δ. Nếu hai thông số này được cài đặt không tốt có thể dẫn đến mục đích đa lời giải của bài toán trở thành một lời giải. Thông số nhận thông tin và di chuyển của các cá thể trong PSO chưa được điều chỉnh hợp lý để tăng hiệu suất xử lý.
Qua đề tài, phần mềm rút trích đề thi trắc nghiệm dựa trên độ khó câu hỏi chạy ổn định trên dữ liệu thật lấy từ Trường Đại học Công nghệ TP.HCM (700 câu hỏi đã được dùng để thi online từ năm 2010) với thời gian thực (1000 đề thi, mỗi đề gồm 100 câu hỏi với thời gian không quá 120 giây). Đồng thời chạy ổn định trên dữ liệu tạo ngẫu nhiên để có bộ dữ liệu thử nghiệm phong phú: ngân hàng với số lượng câu hỏi nhỏ, ngân hàng với số lượng câu hỏi lớn (hàng ngàn hay chục ngàn câu hỏi) với thời gian thực.
Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu đề tài tại Trung tâm Thông tin và Thống kê Khoa học và Công nghệ (CESTI).
Lam Vân (CESTI)