Получение данных для построения образовательного процесса вуза в среде современных web-технологий

Статья посвящена проблематике наполнения исходных структур данных для полноценного функционирования ИКТ-модели образовательного процесса вуза. Рассмотрены организационно-технические способы обеспечения актуальности данных ИКТ-модели вуза. Наиболее подробно рассмотрены технологии удаленного ввода информационных структур в модель. Показано преимущество современных web-технологий при моделировании образовательного процесса вуза в ИКТ-среде. Предложена функционально-организационная структура ИКТ-среды образовательного процесса вуза в виде вертикально-интегрированных web-сайтов, являющихся модельными отображениями реальных объектов организационной структуры вуза — институтов, кафедр, конкретных преподавателей. Рассмотрены преимущества подобного подхода в условиях академической мобильности и ориентации на облачные вычисления CloudComputing.

Ключевые слова: автоматизированная система управления (АСУ), база данных (БД), метод доступа, web, сайт вуза, модель, образовательный процесс.

Вступивший в действие с 2013 года Федеральный закон «Об образовании в Российской Федерации» определяет новое содержание высшего профессионального образования, новые модели и технологии образовательного процесса в университете [2,6,7] Является очевидным, что выполнение этих требований невозможно без применения информационно-коммуникационных технологий в образовательной деятельности и учебном процессе для всех видов и на всех уровнях образования.

При построении образовательного процесса в среде ИКТ-технологий, является очевидным необходимость в обеспечении каналов взаимодействия между реальными организационно-социальными процессами, проистекающими в университете и их отображении в математической модели, функционирующей в программной ИКТ-среде. Без обеспечения подобного взаимодействия, модель будет абстрактной и бессмысленной для данной социальной системы [8,9].

Является очевидным, что с точки зрения информационных потоков, существует два основных способа взаимодействия ИКТ системы вуза с внешней средой: ЧМИ (человеко-машинный интерфейс) а также посредством взаимодействия с другими системами. [1] Остановимся на данном вопросе подробнее.

ЧМИ — совокупность инженерных решений, обеспечивающих взаимодействие человека-оператора с информационной системой. [4] Для управления современной ИКТ системой вуза могут быть использованы два подхода к формированию ЧМИ.

Первый заключается в компиляции программных средств в машинном коде под конкретную программно-аппаратную составляющую вычислительной техники оператора. Полученное приложение инсталлируется на операторском месте, его функционирование поддерживается техническим персоналом вуза. Приложение может функционировать с обеспечивающим оборудованием посредством широкого набора сетевых технологий. Данный подход обладает рядом недостатков, а именно:

-          относительная дороговизна и сложность в обслуживании. Прикладное программное обеспечение, распространяемое и эксплуатируемое относительно небольшим тиражом с большей долей вероятности, имеет ошибки, которые будут устранятся в период эксплуатации системы при конкретной конфигурации оборудования. Требуется относительно большой штат квалифицированного персонала, обеспечивающих корректную обработку внештатных ситуаций и оперативное устранение ошибок без остановки информационного процесса;

-          относительная дороговизна сложность разработки. Наличие значительного количества возможных конфигураций программно-аппаратных средств операторов, свойственное вузу, ставит перед программистами задачу формирования кросс-платформенного ПО, что в значительной мере удорожает разработку;

-          ограниченность круга конечных пользователей оборудованием, на котором установлено интерфейсное ПО.

Преимущества данного метода:

-          гибкая возможность выбора и использования сетевых технологий;

-          практически неограниченные возможности по визуализации и обработки данных на стороне клиента;

-          возможность хранения временных областей на стороне клиента и их корректная обработка, а как следствие, лояльные требования системы к стабильности канала передачи данных.

Другим методом, являющимся частным случаем технологии «тонких» клиентов, является так называемая web-технология [8,9]. Процесс взаимодействие подразумевает наличие сервера со специально настроенным программным обеспечением, подключенным к интернету и имеющим определенную адресацию. Данный сервер по определенным запросам формирует документы, размеченные посредством языка гипертекста. Современные гипертекстовые документы обладают солидными характеристиками по визуализации содержимого, в том числе, по включению активного программного кода. Уровень развития web-технологий позволяет формировать приложения, которые по функциональной составляющей относительно недавно были реализуемы только посредством компиляции прикладного программного обеспечения. В первую очередь на web-технологию преобразуются приложения, работа которых связана с удаленной обработкой данных на сервере. Но технология оказалась настолько удачной, что посредством нее начали разрабатываться и относительно изолированное программное обеспечение — например, офисный пакет Google docs [5] или Microsoft office online (https://office.live.com/start/default.aspx)

Обеспечение визуализации ЧМИ на клиентской машине посредством программы-браузера, обуславливает эффективное решение проблематик, описанных выше как недостатки традиционных компилируемых приложений, что делает web-технологии безусловным лидером для решений задач информатизации вуза. Более того, новые требования законодательства РФ [2] к открытости и прозрачности деятельности вузов в среде интернет посредством WEB-технологий напрямую обязывают вузы использовать данную технологию для отчетности и визуализации своей деятельности в сети Интернет. Безусловно, унификация технологий внешнего и внутреннего взаимодействия ИКТ-среды вуза является единственно правильным и эффективным решением сложившейся ситуации. Тем не менее, первый способ может использоваться в качестве дополнительной составляющей. В частности, в виде программного средства для мобильной платформы iOS или Android, органично дополняющего основную web-службу.

В условиях, когда ИКТ система вуза самодостаточна и единична, основным способом ввода информации является ЧМИ. Но в современных условиях такая ситуация может является скорее исключением, чем правилом. В реальности, любая ИКТ-система должна взаимодействовать с другими ИКТ-системами как внутри вуза так и с внешней составляющей. Примером внешней системы является ФИС ЕГЭ, примером внутренней — информационные системы различных подразделений, внедренных в разное время. В данном контексте следует предусмотреть в архитектуре интерфейсные модули для взаимодействия с другими системами.

Предлагается при построении web-модели вуза взять структурную составляющую самого хозяйствующего субъекта — вуза с иерархической структурой в виде вертикально интегрированный элементов — институтов, кафедр, конкретных преподавателей и студентов [3] Таким образом, структура web-модели университета будет также содержать указанные относительно независимые элементы и посредством ссылочной связи из них формируется макроструктура — университет.

Формирование сайтов отдельных преподавателей и сосредоточение в них учебного процесса качественно повышает эффективность научно-преподавательской деятельности конкретного ППС.

Также такая система легко ложится на концепцию облачного сервиса, Cloud computing. [3] В условиях такой системы, сайт преподавателя является неким образом реального ППС в среде интернет. Все научно-преподавательские достижения сотрудника мгновенно находят отражение в его сайте.

В условиях глобализации научно-технического сообщества, погружение сайта преподавателя в среду Cloud computing стирает организационные границы вуза, позволяя вертикально интегрировать такой ресурс в сайты разных вузов и НИИ, в процесс деятельности которых может быть вовлечен данный преподаватель. Подобная система акцентирует и выделяет конкретных ученых и их достижения.

В случае представления сайта вуза как совокупности отдельных сайтов, или подсистем, на первый план выходит проблематика работы с данными и их вертикальное интегрирование в единую структуру. Данный процесс можно осуществлять вручную, вводя ссылочные связи в специально созданные формы, либо непосредственно в исходный код сайта; так и автоматизировано — либо договорившись об интерфейсных структурах данный в БД (например, договорившись о структуре и расположении XML-документов, или о схемах таблиц SQL), либо осуществляя индексирование вертикально — интегрированных страниц. Первый способ предпочтительнее, т. к. минимизируется вероятность ошибки и неверного отображения данных, но требует принятия единого документа — стандарта. Второй способ может функционирования без стандарта, но в определенных условиях может привести к неверной интерпретации данных.

Таким образом, в статье рассмотрены основные вопросы получения данных в ИКТ системах АСУ вуза. Показаны преимущества web-технологий над альтернативными в контексте ИКТ-системы вуза. Рассмотрена структура информационных потоков web-модели вертикально-интегрированной системы вуза.

Литература:

1.         Мезенцев К. Н. Автоматизированные информационные системы / К. Н. Мезенцев. — М.: Academia, 2013. — 176 с.

2.         Часовских В. П., Стаин Д. А. Структура, содержание и среда разработки веб-сайта вуза//Эко — Потенциал: журнал мульти дисциплинарных научных публикаций, Уральский государственный лесотехнический университет. Екатеринбург. 2013. № 3–4, c. 160–173. ISSN 2310–2888.

3.         Стаин Д. А. Cloudcomputing в корпоративной информационной системе вуза / Д.А Стаин // Актуальные вопросы реализации федеральных государственных образовательных стандартов: материалы международной научно-методической конференции. — Екатеринбург, 2012. — С. 161–163

4.         Человеко-машинный интерфейс. Википедия: свободная электронная энциклопедия: на русском языке [Электронный ресурс] // URL: http://ru.wikipedia.org/wiki/Человеко-машинный_интерфейс

5.         Справочный центр — Редакторы Google Документов [Электронный ресурс] // http://support.google.com/docs/?hl=ru#topic=1382883/

6.         Часовских В. П., Стаин Д. А. Представление и сравнительный анализ модели образовательного процесса университета в форме реляционных таблиц SQL и их мультипликативном отображение. // Техника и технология: новые перспективы развития, научный журнал «Естественные и технические науки». Москва. 2014. c. 101–106.

7.         Часовских В. П., Стаин Д. А. Модель образовательного процесса и сайт вуза 2.0// Эко — Потенциал: журнал мульти дисциплинарных научных публикаций, Уральский государственный лесотехнический университет. Екатеринбург. 2014. № 2(6), c. 113–119. ISSN 2310–2888.

8.         Фримен, Адам. MVC 5 с примерами на С# для профессионалов, 5-изд..: Пер. с анг. –М.: ООО «И. Д. Вильямс», 2015. — 736 стр. IBN 978–5-8459–1911–3

9.         Эспозито Дино. Программирование на основе Microsoft ASP.NET MVC. 2-е издание / Пер. с англ. — М.: Издательство «Русская редакция»; СПб.: БХВ-Петербург, 2012. — 464 стр.: ил. ISBN 978–5-7502–0414–4 («Русская редакция») ISBN 978–5-9775–0885–8 («БХВ-Петербург»)