Screenshot 2017-03-13 11.37.16

แนะนำ FormScanner: เครื่องตรวจข้อสอบ multiple choice อัตโนมัติ (free & open source)

Print Friendly

เมื่อไม่นานมานี้ผมได้ไปงานเสวนาทางด้านการศึกษางานหนึ่ง พบกับการแสดงสินค้าที่ช่วยลดภาระของอาจารย์ในด้านการประเมินผล ได้แก่ ระบบช่วยตรวจข้อสอบ multiple choice อัตโนมัติ ระบบที่เขานำมาจัดแสดงนั้นถือว่ามีประโยชน์อย่างมาก และใช้งานได้อย่างง่ายดาย สะดวกสบาย และมีความแม่นยำสูง

แต่ว่ามันไม่ฟรี

เขาคิดราคาตามจำนวนผู้เรียน ดังนั้น ถ้ากรณีรายวิชา Information Retrieval ที่ผมสอน มีผู้เรียน 115 คน ผมจะต้องจ่ายเงินราวๆ สองหมื่นกว่าบาท นับว่าคุ้มทุนได้ถ้าหากผมสอนนิสิตชุดเดิมนี้ต่อเนื่องไปหลายปี หรือสามารถหารค่าใช้จ่ายกับอาจารย์วิชาอื่นหลายๆ วิชา (ซึ่งเจ้าของซอฟท์แวร์ยินดีอนุญาตให้ทำได้) แต่ถ้าผมจะใช้แค่ครั้งนี้ครั้งเดียว ก็นับว่าเป็นราคาที่สูงกว่าจ้างคนมาตรวจ

ผมจึงต้องพยายามหาของฟรี

พบว่า ระบบช่ยตรวจข้อสอบ multiple choice มีอยู่หลายยี่ห้อ มีทั้งแบบฟรี ไม่ฟรี ใช้ง่าย ใช้ยาก ปะปนกันไป ยี่ห้อที่นิยมใช้ในสหรัฐอเมริกายี่ห้อหนึ่งคือ Scantron ซึ่งประกอบด้วยกระดาษคำตอบค่อนข้างแข็ง ออกแบบสวยงาม ใช้ฝนด้วยดินสอ 2B ผมไม่ทราบว่าราคาเท่าไหร่ แต่คาดว่าคงจะแพงมากจนเขาไม่กล้าประกาศราคาบน website

แต่จากการค้นหาดังกล่าว ทำให้ทราบว่าซอฟท์แวร์ประเภทนี้มีชื่อเรียกรวมว่า Optical Mark Recognition หรือ OMR มีการนำมาใช้ทั้งสำหรับการสอบ และการทำแบบสอบถาม ในอดีต เทคโนโลยีนี้มีข้อจำกัดคือ

  • ต้องใช้กระดาษคำตอบแบบแข็งๆ เท่านั้นเพื่อไม่ให้เกิดการบิดเบี้ยวได้เลยแม้เพียงเล็กน้อย
  • ต้องฝนด้วยดินสอ 2B ไม่งั้นเครื่องอาจจะอ่านไม่ออก (เพราะกราไฟต์สามารถนำไฟฟ้าได้ดี และมีความทึบแสงสูง)
  • ต้องใช้เครื่อง scanner ที่ออกแบบมาสำหรับ scantron เท่านั้น

ตัวอย่างการ scan แบบกึ่งโบราณ

แต่ในปัจจุบันเทคโนโลยีพัฒนาไปมาก เครื่อง scanner สำหรับคอมพิวเตอร์ แบบที่รับกระดาษได้เป็นปึกๆ สามารถ scan เอกสารปริมาณมากได้อย่างรวดเร็ว ผลลัพธ์จากการ scan นี้จะอยู่ในรูปแบบของ PDF หรือ jpg ทำให้เราสามารถนำภาพที่ได้ไปตรวจสอบต่อด้วยซอฟท์แวร์ที่ถูกออกแบบมาพิเศษสำหรับงานนี้

ซอฟท์แวร์ที่ผมพบว่า

ฟรีจริง แบบไม่อั้น

และ

ใช้งานได้จริง – โดยผมทดลองใช้แล้ว!

นั้นคือ FormScanner http://www.formscanner.org

ข้อมูลสำคัญสำหรับซอฟท์แวร์นี้คือ

  1. ผลิตโดยอาจารย์ 4 คนที่รักการสอน และรักการพัฒนาเทคโนโลยีเพื่อประโยชน์แก่อาจารย์คนอื่นจริงๆ ต้องขอขอบคุณ Alberto Borsetta, Chad Young, Glenn Lo, และ Kaisa Young เป็นอย่างมากที่สร้างสรรค์ของมีค่าให้กับชาวโลก
  2. เป็น Open Source software ภาษา Java นั่นหมายความว่า มันฟรีแบบแท้จริง ไม่ใช่แค่ให้ทดลองใช้ฟรี เราจะใช้ในทางการศึกษา หรือการค้า หรือจะดัดแปลงโปรแกรมอย่างไรก็ได้
  3. มีตัวอย่างแบบฟอร์มเป็น PDF ให้เรา print แล้วนำไปใช้ได้เลยทันที (เช่น แบบฟอร์มคำถาม 15, 30, หรือ 150 ข้อ) หรือเราจะนำตัวอย่างไปดัดแปลงให้เป็นรูปแบบของเราก็ได้ หรือถ้าเราอยากจะสร้างแบบฟอร์มแบบพิเศษของเราเอง เขาก็มีวีดิโอสอนวิธีทำให้เช่นกัน! ซอฟท์แวร์นี้สามารถ “เรียนรู้” แบบฟอร์มที่เรากำหนดเองได้ โดยมีขั้นตอนไม่ยุ่งยากเลย
  4. เราจะให้แต่ละคำถามมีกี่ choices ก็ได้ จะให้ระบบอ่านคำตอบโดยอ่านหลายคำตอบก็ได้ (กรณีที่อนุญาตให้ผู้เรียนตอบคำถามมากกว่าหนึ่งข้อ) หรือจะให้อ่านเพียงคำตอบเดียวก็ได้
  5. ระบบสามารถอ่านไฟล์ PNG ความละเอียด 300 dpi ที่เรา scan ด้วยเครื่อง scanner ใดก็ได้ ภาพจะเบี้ยวนิดหน่อย กระดาษจะขาดนิดหน่อยก็ยังอ่านได้ โดยเราจะต้องแปลงไฟล์จาก PDF เป็น PNG เอง ก่อนที่จะส่งไฟล์เป็น input ให้กับเครื่อง แต่บนเว็บไซต์ของ FormScanner ก็มีวีดิโอสาธิตการใช้ซอฟท์แวร์ (ฟรี) ชื่อ XnConvert ในการแปลงไฟล์ (หรือเราจะใช้ซอฟท์แวร์อื่นก็ได้ เช่น Automator ของ MacOS)
  6. ระบบสามารถอ่านไฟล์จำนวนมากและตรวจได้อย่างรวดเร็ว แต่สิ่งที่ดีกว่าความเร็วก็คือ ความถูกต้อง  ผมทดลองกับวิชาที่มีนิสิต 115 คน ใช้เวลาตรวจอัตโนมัติไม่ถึง 1 วินาที และใช้เวลาตรวจทานด้วยตามนุษย์อีกประมาณ 20 นาที (5-10 วินาทีต่อคน) พบความผิดพลาดของระบบเพียงไม่ถึง 5 ตำแหน่ง (เกิดจากกระดาษที่เบี้ยว หรือรอยลบที่ไม่สะอาด)
  7. ผมชอบมากที่ระบบนี้สามารถแสดงผลการตรวจของกระดาษแต่ละแผ่น ทีละแผ่น เป็นภาพที่ชัดเจน ให้เราตรวจดูด้วยสายตาได้ (ดูรูปที่ 1) คำตอบที่ตรวจพบจะเป็นวงกลมทึบสีแดง ดังนั้นถ้าเราเห็นรอยดินสอที่ไม่มีวงสีแดงทับอยู่ แปลว่า ระบบตรวจไม่พบคำตอบนั้น เราสามารถคลิกเพื่อ override การตัดสินใจของเครื่องได้ และสามารถคลิกขวาเพื่อลบรอยสีแดงออกจากตำแหน่งที่ไม่ควรตรวจพบได้เช่นกัน
  8. ผู้เรียนไม่จำเป็นต้องใช้ดินสอ 2B จะใช้ดินสอหรือปากกาชนิดใดก็ได้ จะฝนไม่เต็มช่อง ฝนเกินช่อง หรือจะกากบาทเอาก็ได้ ขอเพียงมีรอยที่มองเห็นว่าทึบกว่าช่องอื่นให้เห็นได้ชัดเจนระบบก็สามารถตรวจพบได้ ผู้สอนสามารถปรับระดับความเข้ม (threshold) ของการตรวจจับได้ (ผมเซ็ตไว้ที่ 180/255 = 70% พบว่ากำลังพอเหมาะ)
  9. ถ้ากระดาษเบี้ยว หรือมีการฉีกขาดบริเวณ markers (วงกลมสี่วง ตามมุมกระดาษ) ระบบจะสับสนกับตำแหน่งทำให้การตรวจผิดพลาด แต่นั่นก็ไม่ใช่ปัญหาใหญ่ เพราะเราจะสามารถแก้ไขได้อย่างง่ายดายในขั้นตอนของการตรวจทาน โดยเราสามารถคลิกเพื่อระบุตำแหน่งมุม 4 มุมของกระดาษเองได้ จากการทดลองใช้พบว่ามักมีปัญหาที่มุมบนซ้าย เนื่องจากผมเผลอใช้ลวดเย็บกระดาษที่มุมบนซ้าย จึงมักมีการฉีกขาด ทำให้ต้องคลิกระบุมุมใหม่ ซึ่งใช้เวลาแค่นิดเดียว
  10. เอาต์พุตเป็นไฟล์ csv ซึ่งเราสามารถ import เข้าใน Microsoft Excel หรือ Google Sheet เพื่อการนับคะแนนเทียบกับเฉลย (answer keys) ได้อย่างง่ายดาย ทำให้เราสามารถวิเคราะห์ข้อมูลเพิ่มเติมได้นอกเหนือจากคะแนน เช่น ระดับความยากง่ายของคำถามแต่ละข้อ จากการวิเคราะห์แบบนี้ทำให้ผมพบว่า มีคำถามข้อหนึ่งที่คนผิดเต็มไปหมด เมื่อตรวจสอบดูกลับพบว่าเฉลยผิด! ผมจึงแก้เฉลยแล้วนับคะแนนใหม่ ก็พบว่ามีคำถามอีกข้อหนึ่งที่ค่อนข้างยาก แต่เฉลยนั้นถูกต้องแล้ว นับว่าเป็นข้อมูลที่มีประโยชน์ในการแก้ไขความเข้าใจผิดของนิสิตต่อไป  (ดูรูปที่ 2)
  11. หลังการ scan เสร็จสิ้น เราสามารถทิ้งกระดาษคำตอบไปได้เลย ไม่ต้องเก็บไว้ให้เปลืองที่ เพราะข้อมูลทุกอย่างถูกเก็บไว้ในคอมพิวเตอร์แล้ว สามารถตรวจสอบและสืบค้นได้ง่าย

ถ้ามีอาจารย์ มจธ ท่านใดสนใจจะใช้ซอฟท์แวร์นี้ และต้องการให้ผมช่วยแนะนำ/สาธิต ให้ดู สามารถติดต่อผมได้ ผ่านสถาบันการเรียนรู้ครับ (ตราบเท่าที่ผมยังอยู่ที่นี่)

ผมยินดีอย่างยิ่งที่จะให้ความช่วยเหลือทุกท่านครับ 🙂 


ตัวอย่างของ user interface ของการตรวจทานด้วยสายตา วงสีแดงคือการตรวจจับโดยระบบ แถบสีเทาคือการลบข้อมูลโดยผมเองเพื่อปกป้องตัวตนของนิสิต
รูปที่ 1: ตัวอย่างของ user interface ของการตรวจทานด้วยสายตา วงสีแดงคือการตรวจจับโดยระบบ แถบสีเทาคือการลบข้อมูลโดยผมเองเพื่อปกป้องตัวตนของนิสิต เส้นสีเขียวคือการจัด alignment ของภาพ ซึ่งถ้าเราพบว่าระบบตรวจจับตำแหน่งมุมผิดพลาด เราสามารถคลิกเพื่อแก้ไขได้

รูปที่ 2: การวิเคราะห์และแสดงข้อมูลเป็นภาพ (visualize) ด้วย Excel ทำให้มองเห็นความระดับความยากของคำถามแต่ละข้อ (หมายเหตุ: มีการเซนเซอร์ชื่อและข้อมูลส่วนตัวของนิสิต นี่เป็นเพียงตัวอย่างข้อมูล ข้อมูลจริงมีปริมาณมากกว่านี้)
รูปที่ 2: การวิเคราะห์และแสดงข้อมูลเป็นภาพ (visualize) ด้วย Excel ทำให้มองเห็นความระดับความยากของคำถามแต่ละข้อ (หมายเหตุ: มีการเซนเซอร์ชื่อและข้อมูลส่วนตัวของนิสิต นี่เป็นเพียงตัวอย่างข้อมูล ข้อมูลจริงมีปริมาณมากกว่านี้)