CC BY
25УДК: 004.42
Бахтенко Е. А.
аспирант,
Кафедра Автоматики и вычислительной техники (АВТ) Вологодский государственный университет
Баланин Е. О.
аспирант,
Кафедра Информационных систем и технологий (ИСиТ) Вологодский государственный университет
ФУНКЦИОНАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ НА ОСНОВЕ КОМПОЗИЦИИ MIDDLEWARE ПЛАТФОРМ ДЛЯ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЦЕССА ИЗМЕРЕНИЯ ЗНАНИЙ УЧАЩИХСЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПЕДАГОГИЧЕСКИХ ТЕСТОВ
В работе приведены предпосылки разработки специализированной веб-системы в рамках студенческого проекта «Проведение олимпиад школьников по информатике на основе СДО Moodle», также уделено внимание технологии проектирования и функционально-техническому описанию системы. Рассмотрено место свободно распространяемого программного обеспечения в контексте автоматизации измерения знаний учащихся образовательных организаций.
Ключевые слова: автоматизация, образование, измерение знаний, свободно распространяемое программное обеспечение, веб-система.
В настоящее время в каждой школе существует локальная сеть между компьютерами в информационных классах. Также у каждого учащегося старших классов есть доступ к подключению в Интернет, скорость которого позволяет осуществлять учебную деятельность. Это даёт возможность проводить олимпиады, используя компьютер как клиент для подключения к серверу информационной системы. Работа в режиме клиент-сервер позволит снизить бумагооборот, повысить доступность, снизить организационные затраты, сделать более простым и автоматизированным процесс оценивания работ учащихся и многое другое.
Сейчас в области образования активно проводится информатизация. Как учащиеся, так и преподаватели уже имеют опыт работы с системами дистанционного обучения. Разрабатываются и применяются все новые информационные системы автоматизации процессов обучения и организации образовательных мероприятий [1]. Широко применяется метод тестирования. Однако далеко не все этапы учебного процесса проводятся с использованием информационных систем. Подавляющая часть разработок в области дистанционного обучения и учебного контроля разработаны за рубежом, и адаптированы к отличающимся формам обучения. При этом основной фокус идет на высшее образование, а готовых доступных решений для внедрения в процесс школьного обучения крайне мало. В особенности это относится к свободно распространяемым системам, да к тому же в них часто отсутствуют качественные русские языковые пакеты, документация, поддержка и т.п.
Именно поэтому возникла необходимость разработки такой информационной системы, которая бы обеспечила возможность автоматизации процесса организации и проведения олимпиады, а также позволила бы производить работу в многопользовательском режиме. Следует отметить, что такие системы не применяются широко в наших школах, по причине того, что адаптировать зарубежные разработки просто дорого. Но в то же время такие системы очень востребованы среди организаторов, а значит — необходимы. Соответственно, чтобы минимизировать затраты на разработку и сопровождение, не снижая качество конечного продукта, за основу берется СДО Moodle и CMS Wordpress.
Использование этих 2-х middleware платформ облегчит соблюдение стандартов и требований к разрабатываемой системе [2].
Итоговая система позволяет получать пользователю полную информацию обо всех олимпиадах и этапах, о местах и времени проведения, а также возможность подачи электронной заявки. Участник олимпиады также может сразу получить оценку прохождения заданий в виде теста, а по итогам оценивания всех заданий получить виртуальный сертификат. Также, администраторы имеют возможность конструирования форм, использующихся для регистрации или обратной связи; могут создавать банк заданий; использовать виртуальный календарь для оповещения пользователей и участников; получать отчеты по олимпиадам в электронной форме.
Данная система реализует следующие функции:
- предоставление информации по выбранной олимпиаде и её этапу;
- предоставление информации по пользователю (отчетность об успеваемости, регистрационные данные и т.п.);
- предоставление информации по олимпиаде (баллы, время прохождения, количество заданий и т.п.);
- автоматическое оценивание заданий типа тест;
- банк заданий;
- конструктор форм.
Система обладает интуитивно понятным интерфейсом, разработанным с применением AJAX — технологий и отвечающим всем эргономическим требованиям.
Данная система разработана по последним требованиям информационной безопасности и защищена от таких атак, как DDoS, MySQL injection, cross site scripting.
Информационная система реализована в виде WEB-приложения для возможности ее работы в различных операционных системах. Для реализации функций применяется СУБД MySQL. Данная СУБД имеет следующие преимущества:
- многопоточность, поддержка нескольких одновременных запросов;
- поддержка чисел длинной от 1 до 4 байт (ints, float, double, fixed), строк переменной длины и меток времени;
- интерфейс с языками C и perl;
- основанная на потоках, быстрая система памяти;
- все операции работы со строками не обращают внимания на регистр символов в обрабатываемых строках;
- псевдонимы применимы как к таблицам, так и к отдельным колонкам в таблице;
- легкость управления таблицей, включая добавление и удаление ключей и полей;
- работа на таких платформах, как AIX, BSDI, DEC Unix, FreeBSD, HP-UX, Linux 2.0, Mac OS X, NetBSD, OpenBSD, OS/2, SGI Irix, SunOS, SCO OpenServer, SCO UnixWare, Tru64, Win9x, NT, Win2000.
Для проектирования системы проведения школьных олимпиад использовался метод оригинального (индивидуального) проектирования, так как проектные решения разрабатываются с нуля в соответствии с требованиями к информационной системе.
По степени адаптивности проектных решений использовался метод реструктуризации модели, т. е. когда изменяется модель предметной области, то на ее основе меняются проектные решения.
Технология проектирования, примененная при разработке системы «Проведение олимпиад школьников по информатике на основе СДО Moodle», относится к классу индустриального автоматизированного проектирования с использованием CASE-технологий (BPWin, ERWin).
При проектировании данной ИС использовались следующие средства проектирования:
- операционные средства, поддерживающие проектирование операций обработки
информации;
- средства, поддерживающие проектирование отдельных компонентов (СУБД, методо-ориентированные пакеты, текстовые и графические редакторы);
- средства, поддерживающие разработку проекта на стадиях и этапах процесса проектирования.
Для разработки ИС использовались языки HTML, CSS, JavaScript (jquery framework), PHP. В данной ИС используется сервер Apache, так как именно он наиболее часто используется при разработке программ на PHP. Применением PHP и MySQL обусловлено тем, что они отвечают предъявляемым к системе требованиям безопасности, большинство серверов Internet поддерживают данные технологии.
Система тестировалась на нескольких популярных WEB-серверах, таких как Apache, Lighttpd, ngnix, MS IIS.
Литература
1. Бахтенко Е. А., Зайцев В. Н. Инструментальная среда автоматизированной разработки веб-интерфейсов // Материалы всероссийской научной конференции «Молодые исследователи — регионам» — Вологда: ВоГТУ, 2010. — Т.1. — С. 29-30.
2. Бахтенко Е. А., Измайлов И. А. Механизм распределения нагрузки между серверами сети // Материалы седьмой международной научно-технической конференции «Информатизация процессов формирования открытых систем на основе СУБД, САПР, АСНИ и систем искусственного интеллекта» — Вологда, ВоГТУ, 2013. — С. 93-97.
