CC BY
70
НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ОБРАЗОВАНИИ
УДК 004.046, 004.055, 004.056.2
АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ШКОЛЫ Д.А. Вареников, Г.В. Лукьянова
Описывается автоматизированная система для физико-математической школы СПбГУ ИТМО. Рассмотрен функционал системы, который направлен на повышение качества организации учебного процесса. Приведено обоснование необходимости такой системы, а также отмечено преимущество данной системы перед аналогами. Ключевые слова: автоматизированная система, физико-математическая школа, СУБД, Интернет, электронный журнал, обмен сообщениями, расписание занятий.
Введение
В век развития информационных технологий школьники и их родители активно пользуются Интернет -ресурсами, и это средство информации необходимо использовать в полной мере. Эффективность образовательного процесса во многом зависит не только от качества преподавания, но и от своевременной информированности родителей об успеваемости ученика.
Целью работы являлась разработка автоматизированной системы для физико-математической школы (АС ФМШ) СПбГУ ИТМО.
Проведя информационно-аналитический обзор уже существующих аналогов «Электронный журнал» [1] и «Дневник» [2], можно сделать следующий вывод: каждая из этих систем имеет стандартный набор функций, который может подойти многим среднеобразовательным школам.
Заявленные функции системы «Электронный журнал» - оценки, посещаемость, ведение журнала, журнал в Интернете, контакт с детьми и родителями, расписание, статистика и отчетность [3].
Заявленные функции системы «Дневник» - расписание уроков, электронный журнал, электронный дневник, домашние задания, библиотека художественной литературы, личные страницы, друзья, сообщения, тематические группы и события, общение между школами, обмен данными [2].
Каждая школа уникальна и имеет свои требования к таким системам. В приведенных системах нет ряда важных для ФМШ функций, таких как:
- электронная подача заявок на обучение;
- электронная обработка договоров;
- автоматическое формирование групп учащихся;
- дальнейшее целенаправленное развитие системы без подстройки под другие школы.
Учитывая достоинства существующих аналогов, «Электронный журнал» и «Дневник», а также необходимый дополнительный функционал для ФМШ, была разработана система АС ФМШ. Электронный журнал ФМШ позволяет родителям ежедневно контролировать успеваемость своего ребенка. Обмен сообщениями в системе упрощает взаимное общение родителей и учеников с преподавателями и администрацией школы. АС ФМШ дает преимущество не только ученикам и их родителям, но и администрации школы, которая сможет работать с электронными договорами, выставлять результаты вступительных испытаний, создавать новости и расписание занятий, выводить различного вида отчеты.
Программная реализация
Для достижения поставленных целей была выбрана система управления базой данных (СУБД) Oracle. Это обусловлено тем, что Oracle постоянно разрабатывает и улучшает наиболее надежную систему управления базами данных в течение долгих лет. С данной точки зрения СУБД является головным проектом базовых технологий Oracle, демонстрируя свое превосходство перед другими известными системами баз данных. Можно выделить следующие характеристики:
- лидерство по производительности;
- самоуправляемость;
- конкурентные цены;
- поддержка коммерческих приложений;
- проверенная масштабируемость;
- улучшенная безопасность;
- аналитические функции;
- гибкость работы [4].
Для создания системы были использованы следующие языки программирования: PHP (язык программирования для WEB с открытым исходным кодом, система поддержки которого совместима со все-
8
ми основными типами веб-серверов [5]); JavaScript; SQL (SQL является стандартным языком, который признан Национальным институтом стандартизации США (ANSI)) [6]; HTML. Преимущество языка PHP обусловлено пятью важными характеристиками - традиционностью, простотой, эффективностью, безопасностью, гибкостью [7].
Принцип работы АС ФМШ
Разделим работу на 4 этапа:
1. подача заявки на обучение учеником или родителем;
2. прохождение вступительного испытания;
3. заключение договора;
4. обучение.
Данные этапы характерны не только для ФМШ, но и для других школ. Возможно варьирование требований к этим этапам для разных школ, в зависимости от их уклона. Внесение изменений в систему в зависимости от требований конкретной школы не вызывает трудностей, так как система АС ФМШ разработана таким образом, что ее функции представляют собой отдельные модули. Удобство такого подхода заключается в том, что функции можно легко добавлять, изменять и, при необходимости, удалять. Модуль представляет собой отдельный файл, в котором содержится код программы необходимой функции. Для добавления конкретного модуля в системе прописывается на него ссылка. Каждый модуль можно разделить на подмодули. Из вышесказанного следует, что внесение изменения в отдельные модули не предполагает каких-либо сложностей или необходимости изменения всей системы. АС ФМШ можно настроить под нужды любой школы. На рисунке представлена ER-диаграмма АС ФМШ.
Сообщения
4^-ИД дата Отпр ЛРМТОПЬ 4з Адреслт Состояние Сообщение
Я и кцил л и?л ЦИ1
4=- Поль» иге ль Логин Плрпль
РлСПИС ЛНИЬ
4^ ИД
Группа ф* Продпст Д*та
Пре<1 о рае ¿тел ь, Ï- Прея 4-дл! ¿тел ь Аудиторни Статус Дет
Комы Ё KT J р ми
ДаЛХНОЕТь
■ ад
ДоПХИрСТЬ
-4
. роподл
tl Г Ч Г РЛТ-f пь.
Яг Примет Должно сть Фдттогрлфия Информация
ЛйЦк
ид
(fan млн я Имл
QïltOTlO
Пол
Дат я_Ро«0ени> Эп_ Почтя ■ □prjHkiajL^im
Класс
Тип_Класйа Т*л«ф вн_Дап Топ -ф (Н_Мэй
сл ип
iIij- л_В ы ц J4 м
Кеч_Выдан Город Ap.pt ь Состоя лис
Оргянисац^)
ЧД
Я лаг лнио Город jr. Страна Эя Почта
Стрдмл
j-bt щ
HdïbJrtUt
Форыа_06уч«ния
4г. ЦД
Ро рма_ обучен и i
Рл9улитлт_ОВучо н ил
Я
Фт. ïVeHHi Pi аул ьтлт Длтд фэ Л ^гь^йрлтлг,-КЛ JCC
h
-г
Ря4Гльтл™_Ветур_Иел
M
-К
fc 1Д^5аяррсч Р tf/л ыгit фф Ппльлволтоль Дата
С о йто) ние Р iiyл ыг ЯТ_Мд ttH Р И0ул LTaT_4ni
h
! I
У
/
/
/
/
±
Гредм
i ИД
h j>i j'i но
/ M
-Г -к
X
UECTir t-lfnnfcj
НИК
Комор_Группы
(fct Пр^аиет Состояние
Ct; ivi
t yitHriii
4 ИД H ass ян 4«
H- - -Ci
i i
До'СЕЗР
H о h t р_До ro h opa Длтл_НлчлПЛ Длтл_Пггт я кия
ЧД „Э аяши П эл biû ta ГОль Стлгтус
Сто иио стъ_0 буче ния Сгоимо сть^С е мейгр_1 Стоимо ст*_С п М40тр_2 Ст»имд ctv_C i mîçtpJ Стоимо сть_С е юестр Hon f р_До го I op j_2
.h
ÛUi н M
Датл^Выстаел e ния îs Прсднот
i'illiUlï
fi Житель ¡i- Тич_1\ пъгтлнн i û цонгa
Гип_Испытан.1я
ИД
ИСПЫТАНИЕ
Тестиро^нче
43, И|Д_3 ;я t м
Дгтд ко ■ FJ и нта рин
З.ТЯ к h М_ПтК ПО И ОН >111
ид_;ляцги Дата
1
А.
Зал i ta
С ИД
4 лмип н я_1
Иня_1
ÛT4ÎCTÉÛ_1
Пол_1
СП_1
НП_1
Д ти_1
Ком_Вцмн_1
Гор 0 ^ 1
Адр<£_1
Топ Q Ф £> К_До Н_1
Теп«ф«и_Ра4 оч_1
Тел4фон_МоС_1
Ф л глил н и_2
Имя_2
OT4 6CTt0_i
Пбл_2
Топ« фо к_2
Иия_э
0тчаст*п_3
Поп_3
Орга№№а1дня Кла«с
О оряя л_0 ty I * нил
Гор о#.
ААрес
Tont ф п нт
Эл_п«нта
Конн«нтариЯ^1
Руснин
Информчтио
Гасета
Интернет
Уииюроит*т
Др^геья
Конн«нтарнй_г
CooTaiHHt
Соотаяни»_-1
Дята_5аяеш
Рисунок. ER-диаграмма АС ФМШ
Функции системы
Пользователи системы. В АС ФМШ существует разграничение прав пользователей, необходимое для предоставления определенного набора доступных для использования функций системы. В АС ФМШ определены следующие группы безопасности:
- «Гость»;
- «Ученик»;
- «Преподаватель»;
- «Модератор»;
- «Администратор».
К категории «Гость» относится лицо, не зарегистрированное в системе и имеющее доступ к чтению общедоступной (открытой) информации. К категории «Ученик» относится лицо, зарегистрированное в системе, обладающее ограниченными правами доступа к функциям системы. К категории «Преподаватель» относится лицо, зарегистрированное в системе, обладающее расширенными правами доступа к функциям системы. К категории «Модератор» относится лицо, представляющее администрацию школы и обладающее полномочиями на запрос к любой информации, в том числе и закрытой. К категории «Администратор» относится лицо, осуществляющее обслуживание системы и обеспечивающее контроль целостности данных.
Зарегистрированные пользователи АС ФМШ получают всю необходимую информацию в зависимости от категории пользователя. Важно, что, в отличие от подобных систем, в АС ФМШ ученик получает доступ к просмотру только своих оценок, а не ко всему списку учеников из своей учебной группы.
Запись в ФМШ. Для записи в ФМШ необходимо обратиться на главную страницу АС ФМШ и перейти в раздел «Запись в ФМШ». Запись в ФМШ осуществляется по следующим этапам:
- подача заявки на обучение в школе;
- назначение даты вступительного испытания;
- прохождение вступительного испытания;
- заключение договора;
- создание паролей ученикам;
- распределение по учебным группам.
Управление договорами. Раздел «Договора» доступен для пользователей с группой безопасности «Модератор» или «Администратор». Данный раздел позволяет выполнять следующие операции:
- создавать договор;
- вносить изменения в существующий договор;
- выводить краткую информацию по всем договорам.
Электронная обработка договоров значительно упрощает работу администрации школы. Данная функция дает возможность своевременно выявлять должников и позволяет оперативно применять административные меры.
Обмен сообщениями. В АС ФМШ реализован обмен сообщениями между зарегистрированными пользователями, что позволяет администрации школы делать массовые рассылки как всем пользователям, так и отдельным учебным группам. Функция «Обмен сообщениями» позволяет избежать попадания информационного сообщения из массовой рассылки в «спам» и гарантирует моментальную доставку сообщения адресату, а также позволяет отслеживать прочтение сообщений, что помогает избежать недоразумений. Данная функция снимает барьер «ученик-преподаватель».
Электронный журнал. В системе всем зарегистрированным пользователям предоставлен доступ к разделу «Электронный журнал». Пользователь с группой безопасности «Администратор», «Модератор» или «Преподаватель» имеет возможность выставлять, редактировать и просматривать оценки учеников. Для удобства пользования при выставлении оценок на экране появляется календарь. Пользователь с группой безопасности «Преподаватель» может выставлять оценки только по тому предмету, который он ведет. Пользователи с группой безопасности «Администратор» или «Модератор» имеют возможность не только просматривать оценки всей учебной группы по выбранному предмету, но и выбрать конкретного ученика и получить всю интересующую по нему информацию, а также могут добавлять и редактировать типы испытаний, за которые в дальнейшем выставляются оценки.
Преподаватель может выставлять оценки по различным видам испытаний за занятие в удобной для себя системе. Электронный журнал позволяет родителям контролировать успеваемость учеников, администрации школы - вести статистику успеваемости учеников, выявлять неуспевающих и оповещать родителей.
Редактор пользователей. Раздел «Редактор пользователей» доступен пользователю с группой безопасности «Администратор» или «Модератор» и позволяет выполнять следующие операции:
- создавать пользователей системы;
- создавать логины и пароли для учеников;
- распределять учеников по группам;
- выводить списки пользователей системы;
- выводить списки учеников по учебным группам;
- осуществлять поиск ученика по фамилии.
Расписание. Для всех зарегистрированных пользователей системы доступен раздел «Расписание», который предназначен для информирования пользователей о расписании занятий и расписании экзаменов. Пользователь с группой безопасности «Ученик» или «Преподаватель» имеет возможность получить краткую информацию о преподавателе, ведущем занятие или проводящем экзамен. Пользователь с группой безопасности «Администратор» или «Модератор» имеет возможность добавлять, редактировать или удалять расписание. При создании расписания обязательно указывается преподаватель, предмет, аудитория и время проведения занятия или экзамена.
Новости. В системе всем пользователям предоставляется доступ к разделу «Новости», который предназначен для ознакомления с новостями. Последняя новость всегда выводится на главной странице системы. Архив новостей доступен для просмотра по ссылке «Просмотреть все новости». Пользователь с группой безопасности «Администратор» или «Модератор» имеет возможность добавлять, редактировать или удалять новость.
Форумы. Раздел «Форумы» позволяет задать вопрос автору форума, поделиться с другими участниками полезной или интересной информацией или ответить на вопросы, заданные другими пользователями. Не рекомендуется добавлять сообщения, имеющие частный характер. Для этих целей следует использовать внутрисистемную почту в разделе «Обмен сообщения». Пользователь имеет право создавать, вести свои форумы, а также участвовать в форумах, пользователем которых он является. Для просмотра списка доступных форумов необходимо выбрать в меню слева на странице системы раздел «Форумы». Отобразится список форумов, доступных пользователю в данный момент времени.
Отчет. Раздел доступен для пользователей с группой безопасности «Модератор» или «Администратор». Здесь можно выводить необходимые данные, для вывода данных необходимо отметить галочкой ту таблицу, которую необходимо вывести, и нажать кнопку «Далее», после чего выведется отчет.
Заключение
Была разработана автоматизированная система для физико-математической школы СПбГУ ИТМО (http://de.ifmo.ru/fizmat/). Система обладает следующими достоинствами:
- упрощена процедура работы с договорами;
- электронный журнал позволяет родителям контролировать успеваемость учеников и упрощает работу с оценками для преподавателей;
- имеется возможность индивидуального общения между пользователями системы;
- повышено удобство работы с расписанием.
Апробация системы проводилась с 2009 года в физико-математической школе СПбГУ ИТМО. В апробации приняли участие 1030 человек: администрация школы, преподаватели, родители, учащиеся. В ходе апробации выявлялись «слабые» недоработанные места системы, которые оперативно устранялись благодаря гибкости системы. С 2010 г. система полностью внедрена в учебный процесс физико-математической школы СПбГУ ИТМО. По мнению всех участников апробации, система удобна и проста в управлении. Администрация положительно отметила возможности адаптации системы под новые задачи и требования.
Разработанная система позволяет повысить качество организации образовательного процесса. Система является многофункциональной, гибкой, не требует специального программного обеспечения, что позволяет внедрять ее в другие учебные заведения.
Литература
1. Электронный журнал [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://eljur.ru, своб.
2. Дневник.ру - школьная социальная сеть [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://dnevnik.ru, своб.
3. Электронный журнал [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://eljur.ru/pdf/eljur_present.pdf, своб.
4. Почему стоит выбирать Oracle [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.oracle.com/global/ru/partner/isv/mysql/index.html, свободный. - Загл. с экрана.
5. Конверс Т., Парк Дж., Морган К. PHP5 и MySQL. Библия пользователя: Пер. с англ. - М.: Вильямс, 2006. - 1216 с.
6. Прайс Дж. SQL для Oracle 10g: Пер. с англ. - М.: Лори, 2007. - 567 с.
7. Преимущество PHP [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://php.su/php/7opport , своб.
Вареников Денис Анатольевич - Санкт-Петербургский государственный университет информацион-
ных технологий, механики и оптики, студент, vardenis@inbox.ru Лукьянова Галина Владимировна - Санкт-Петербургский государственный университет информацион-
ных технологий, механики и оптики, кандидат технических наук, зав. аспирантурой, gal-lou@yandex.ru
