Актуальность построения системы управления качеством учебного процесса.
На данный момент системы управления качеством учебного процесса весьма востребованы, что обусловлено ужесточившимися требованиями
к образованию в целом и переходом к рыночной конкуренции между ВУЗами. Поэтому весьма логичным является вопрос построения системы
для организации интернет-доступа к данным учебного процесса. Так как подобная работа на базе университета проводится впервые, то
целью становится также разработка общей архитектуры системы.
Анализ существующих разработок
Рассмотрим несколько аналогичных систем, выделим основные функции и возможности и составим свой список функций разрабатываемой системы.
-
Информационная система «Управление качеством учебного процесса. Учет успеваемости и посещаемости», СамГТУ
(Самарский государственный технический университет)[1].
Cистема внедрена и успешно функционирует. Она предназначена для предоставления сравнительной и аналитической информации с
целью повышения качества учебного процесса университета, проведения процесса планирования и принятия решений руководством,
повышение оперативности получения информации и ее достоверности.
Функциональные возможности:
- учет и анализ успеваемости и посещаемости студентов;
- формирование и ведение списка специальностей и дисциплин всего университета, поддержание актуальности вводимых данных;
- оперативное получение актуальной информации в автоматическом режиме;
- простановка успеваемости как в 5-ти балльной, так и в 100 балльной системе;
- формирование групп пользователей с присвоением каждому пользователю определенных прав доступа к информации;
- создание разнообразных статистических и аналитических отчетов для всех групп пользователей;
- контроль работы пользователей в системе.
Достоинства системы:
- предоставляемая информация способствует выявлению наименее качественных с точки зрения
успеваемости и посещаемости участков в процессе обучения, позволяет проводить сравнительный анализ отдельных его частей;
- применение данной системы позволяет создать центральное хранилище учета посещаемости занятий, текущей и общей
успеваемости студентов. Всего лишь однократный ввод данных в систему обеспечит оперативный аналитический учет и контроль
текущей успеваемости, как всех студентов, так и отдельной группы или конкретного студента; посещаемости всех занятий или отдельно взятой дисциплины;
- информационная система имеет разделение на группы пользователей и их рабочие возможности. Руководство
университета имеет возможность контролировать процесс наполнения системы информацией, проводить соответствующий анализ по введенным и существующим
в системе данным, по запросу получать любую статистическую информацию из системы. Деканы могут контролировать ситуацию по своему факультету.
Сотрудники кафедр, преподаватели могут просматривать и распечатывать отчеты о введенной ими информации, как персонально, так и по всей кафедре.
-
Информационная система университета Колорадо, Боулдер. Система в данный момент внедрена и функционирует [2].
Система предоставляет следующие возможности:
- для студентов: объявления, расписание, оценки, оплата обучения, предложения работы, новости и события, размещение пользовательских файлов.
- для преподавателей: объявления, расписание, финансовая отчётность, размещение учебных материалов.
- для персонала: объявления, инструменты учёта, новости, платные консультации.
Платформа Moodle[3] не рассматривалась, так как её предназначение – лишь дистанционное обучение и всех необходимых задач она не охватывает.
Подобные системы разрабатываются для каждого учебного заведения индивидуально, с учётом особенностей учебного процесса и дополнительных функций
и являются закрытыми. Кроме того, развёртывание готовой системы поверх существующего множества различных АСУ университета, успешно функционирующих
в течение длительного времени является весьма проблематичным и затратным.
Поэтому, использование уже готовой системы не представляется возможным.
Постановка задачи исследования
В данной работе необходимо разработать архитектуру системы управления качеством учебного процесса с учётом требований надёжности, отказоустойчивости,
защиты хранимых данных. Рассмотрев аналогичные системы, мы можем составить свой список требований:
-
для студентов:
- возможность просматривать данные об успеваемости как общие за весь курс обучения, так и текущие: статистика сданных лабораторных работ, ход выполнения курсовых работ;
- возможность выбора необязательных дисциплин;
- возможность просматривать данные о посещаемости;
- возможность просматривать расписания с учётом дополнительных предметов;
- доступ к общеуниверситетским новостям, событиям;
- доступ к предложениям работы;
- учёт задолженностей по библиотеке;
- доступ к учебным материалам.
-
для преподавателей:
- просмотр расписаний занятий;
- контроль успеваемости и посещаемости;
- добавление учебных материалов;
- внесение общих и текущих данных об успеваемости;
- размещение объявлений и новостей.
-
для старост групп:
- внесение данных о посещаемости;
- внесение данных о текущей успеваемости;
- размещение объявлений и учебных материалов.
-
для абитуриентов:
- просмотр текущего рейтинга;
- доступ к учебным материалам и примерам заданий;
- миграция в роль студента при успешном поступлении.
Было рассмотрено 2 подхода к разработке программного обеспечения: сервис-ориентированная и мультиагентная архитектуры.
Мультиагентная архитектура[4] - это система, образованная несколькими взаимодействующими интеллектуальными агентами.
Мультиагентные системы могут быть использованы для решения таких проблем, которые сложно или невозможно решить с помощью
одного агента или монолитной системы. Примерами таких задач являются онлайн-торговля, ликвидация чрезвычайных ситуаций и
моделирование социальных структур. Данная архитектура была отвергнута в силу своей децентрализованности – нет агентов, управляющих всей системой.
С учётом весьма широкого круга задач и разнородности данных, наиболее логичной архитектурой для данной системы является
сервис-ориентированная архитектура[5], характеризующаяся модульным подходом к разработке программного обеспечения,
основанном на использовании сервисов (служб) со стандартизированными интерфейсами.
В основе SOA лежат принципы многократного использования функциональных элементов информационных технологий,
ликвидации дублирования функциональности в программном обеспечении, унификации типовых операционных процессов,
обеспечения перевода операционной модели компании на централизованные процессы и функциональную организацию на основе промышленной платформы интеграции.
Компоненты программы могут быть распределены по разным узлам сети, и предлагаются как независимые, слабо связанные,
заменяемые сервисы-приложения. Программные комплексы, разработанные в соответствии с SOA, часто реализуются как набор веб-сервисов,
интегрированных при помощи известных стандартных протоколов.
Для крупных информационных систем, уровня предприятия и выше, использование подобной архитектуры предпочтительно по следующим причинам:
- сокращение издержек при разработке приложений, за счёт упорядочивания процесса разработки;
- расширение возможностей повторного использования кода;
- независимость от используемых платформ, инструментов, языков разработки;
- повышение масштабируемости создаваемых систем;
- улучшение управляемости создаваемых систем.
В данный момент университет обладает достаточно большой автоматизированной системой управления, но лишь для внутреннего использования.
Базы данных являются распределёнными и содержат практически все необходимые данные. АСУ включает такие системы как «Деканат», «Библиотека»,
«Отдел кадров», «Абитуриент». АСУ «Деканат» расположена на достаточно большой площади и в данный момент прямого взаимодействия между узлами
нет, лишь главный узел имеет доступ ко всем дочерним, а каждый деканат имеет доступ только к узлу, обслуживающему данный факультет (рисунок 1).
Это создаёт лишние трудности при внесении и обновлении данных.
Рисунок 1. Структура распределённой БД АСУ «Деканат»
С учётом использования выбранной сервис-ориентированной архитектуры, нынешняя структура системы различных АСУ достаточно хорошо подходит для построения системы.
Общая архитектура всей системы представлена на рисунке 2. Для доступа к каждой БД будет реализован сервис, занимающийся обменом данных с БД
или её главным узлом (как в случае с БД АСУ «Деканат»), в том числе, обновлением и добавлением данных. Каждый из этих сервисов будет иметь доступ
к данным только заданной автоматизированной системы управления. Также, будут реализованы дополнительные базы данных и дополнительные сервисы,
необходимые для реализации всех функций системы, как то: размещение учебных материалов, регистрация пользователей, выдача прав, размещение объявлений.
Главный сервер, являющийся веб-сервером, будет заниматься обработкой данных, предоставляемых каждым из сервисов и предоставлением окончательного результата работы системы.
СамГТУ обладает сравнимым количеством студентов (~20 000). Среднее количество пользователей системы ежедневно – около 100, однако разрабатываемая система также
обладает возможностью работы с абитуриентами, поэтому нагрузка на нашу системы будет несколько выше с учётом небольшого количества данных, предоставляемых абитуриенту.
Данная архитектура, в силу распределения обязанностей между сервисами, достаточно легко справится с подобной нагрузкой.
Рисунок 2. Сервис-ориентированная архитектура системы управления качеством обучения
Выводы
В данном автореферате были рассмотрены системы управления качеством учебного процесса, проанализированы их возможности и сформирован список
требований к новой системе. Была выбрана сервис-ориентированная архитектура, так как она позволяет достаточно просто модифицировать системы
под изменившиеся или расширившиеся требования, является гибкой и достаточно простой для внедрения её на существующей базе системы АСУ, так
как структура и работа основных БД не изменяется и работоспособность существующих АСУ университета не затрагивется. В дальнейшем данная система
будет реализована и внедрена на базе ДонНТУ.
Список использованной литературы
- Самарский Государственный Технический Университет. Информационная система «Управление качеством учебного процесса. Учет успеваемости и посещаемости». – 2009.
[Электронный ресурс].http://ivc.samgtu.ru/node/161
- University of Colorado at Boulder, CUConnect. – 2008. [Электронный ресурс].
https://cuconnect.colorado.edu/uPortal/index.jsp
- Moodle Docs. About Moodle: features. – 2008. [Электронный ресурс].
http://docs.moodle.org/en/Features
- Wikipedia. Multi-agent system. – 2010. [Электронный ресурс].
http://en.wikipedia.org/wiki/Multi-agent_system
- Wikipedia. Service-oriented architecture – 2010. [Электронный ресурс].
http://en.wikipedia.org/wiki/Service-oriented_architecture
- Основные принципы и методики использования системы порталов в учебном процессе. Григорьев С.Г.,Гриншкун В.В., Краснова Г.А.
http://www.ict.edu.ru/ft/002363/krasnova.pdf
|
ДонНТУ >
Портал магистров ДонНТУ
