CC BY
20
Scientific Research of the Union of Scientists in Bulgaria - Plovdiv, series B. Natural Sciences and Humanities, Vol. XVII, ISSN 1311-9192, International Conference of Young Scientists, 11 - 13 June 2015, Plovdiv
ИНТЕГРИРАНЕ НА ФУНКЦИОНАЛНОСТИ ОТ РАЗНОТИПНИ
СИСТЕМИ В MOODLE Георги Пашев, Александър Трайков, Евгения Алендарова,
Георги Тотков Пловдивски Университет „Паисий Хилендарски"
INTEGRATION OF HETEROGENEOUS INFORMATION SYSTEMS IN THE FIELD OF E-EDUCATION
Pashev Georgi, Alexander Traykov, Evgeniya Alendarova, Georgi Totkov
Abstract:
The paper proposes an approach for integration of Heterogeneous systems. A few aspects about integration of functionalities of heterogeneous systems and user roles management are reviewed. A solution based on Work-Flow Management System, Centralized User Role Management System and Active Directory is proposed. An integration experiment with Jasper, Moodle and University Information System has been conducted.
Разгледани са възможности за интеграция на функционалности от разнотипни системи за целите на е-обучението. В работата се предлага подход за интеграция и се представя решение, базирано на авторски модул за моделиране и изпълнение на работни процеси, система за централизирано управление на потребителски роли и активна директория. Подходът е експериментиран с интеграция на университетска информационна система (в частта за управление на студентските данни), Jasper (за генериране на справки) и Moodle (за вирту-ално обучение).
Въведение
Използването на компютърни технологии за управление на процесите във всички икономически и социални дейности е основна характеристика на информационного общество. В областта на висшето образование, с широкото навлизане на ИТ, особено актуален става проблемът за интегриране на разнотипни (съществуващи или авторски) модули и системи с цел създаване на софтуерни приложения за е-обучение с предварително зададени характеристики.
Възможни са различни начини за интеграция на разнотипни модули и системи:
А. С бизнес логика, заложена в кода на приложението (този подход има очевидни недостатъци, спец. сериозни затруднения за поддръжка на приложенията в среда, която се променя динамично);
Б. Използване на готова (базова) система за управление на работни процеси. Основният недостатък тук е свързан с необходимостта от специални усилия за създаване на специфич-
ни методи за комуникация между отделните подсистеми. С цел повишаване на производи-телиостта се налага излишни функционалности на базовата система да бъдат премахнати, което предполага същата да бъде с отворен код ;
В. Създаване на авторска система за управление па работни процеси, 1соято да предоста-вя г"гв1сави методи па работа - динамично дправление (в реавно време) на другие приложения, сравнитално малко усилия за интегриране на системвте, добра производителност и др.
Восновата на представената по-долу реализация е избран подход В., на базата на който е експериментиравр интеграция на разнотипни свстеми с предоставяне на едновремонао достъв до множество приложения с интеграция на съотввтните потребителски роли и права.
Архитектура на интегрираноио решение
Архитектурата на приложението е 4-слойна и включва:
Слой 1.Релационна боза данни, съдържаща референции, съхранени процедури, изгле-ди и функции. Заявките към базата данни, изпратени от по -горни аооевр. са разголожаав тук, с цеа постигане на възможно най-васокв1 соорост при изпъвнание на ваявка. Приложен е принципът за най-близко разполагане на данни и средства за тяхната обработка, използоан при алгоритми за оптимизация [6];
Слой 2. Транспортен слой (за връзка между слой 1. и слой 3.);
Слой 3. Дефиниране на работни процеси, вкл. за генериране на интерфейс чрез REST или SOAP протоколи. За дефиниция на възлите на работния процес се използват URL шаблони;
Слой4. Патребителски сло й, който предоставя достъп на работни процеси (в зависимост от потребителски роли, права и лични настройки) до процеси на самата система [1].
Всяко интеррироно приложение включва набор от рабоаов процаси. За вроакаарв^н^а а създаваоа на интегрирано приложена е необходимо до се рвализират множе ство от работни прбцесв, съпроводени от съответни потребителски антерфВеаеи. За автоматизация на тези дейности се предоставят средства за описание на коокретни работни процеси (ва базата ев формвлен модол на бизнас процес, представе н по-долу), след квето в слой 3. се генерират потреёштелски интерфжйс^ за съаровожданр на работните процеси.
Работният процес в контекста на TmyWf ("Tiny Workflow - сасаамв зв азвавнаоаа ов работав процвсв [1]) фюрмално се ^а^ф^^нира каао наранана а-ойта , съставена от след!-ите
две компонента : _
А. Моожасаво оа вазва N = i 6 1, n}, Ni = (R£, D£, F£, Г£), R£ = {Ri;; je 1, s}; i,s 6 M; s > i, каааао R а моожасаво от входов авоов, D£ = {D^; 1 6 1, In;} l,k 6 M;k > j, каааао D£ а моожасаво от взхоаов авоов, F£ = {Fip; р 6 1, n}; р, s 6 M;s > p, каааао F£ а моожаство от раввцвв зв сазавввоа ов взхоаов авоов, Г£ = {Гiф; ф 6 1 I,}; ф, ф 6 M; ф > ф, кааато Г£ а моожаство от аазаешаваща Кеокцвв (Кеокцвв, ковто авзаашвввт взвовзввоато ов раввцвв зв сазавввоа ов взхоаов авоов); Б. Моожаство от рабрв E cNх N.
Сисаема за централизи°ано управление на потребителски роли
За всяка система е необходим преводач, който заменя само частта за автентикация и оторизация [4] Обвивката разполага с класификация на роли в хранилището и разчита на междинна конфигурация, която свързва системни и ролите от хранилището. При всяко вли-зане на потребител или при изискани оо вътреш ен процес права, преводачът изпр аща раявка 1сыа хранилищете и изчаква отговор със стандартизирани роли, които на свой ред да бъдат превърнати в навледени б^кива.
На този етап, потребителски данни, намиращи ве с наследствония източнио, не са необходими. Някои системи имат по-дълбока интеграция на роли на по-ниско ниво. Например, потребител може да бъде ограничен да редактира само едно поле от масив с възможни опции. Свързването на такива характеристики би било твърде трудно за
изпълнение. В такива случаи настройките на ролите остават в източника на данни.
Активна директория
След като потребител е свързан с група за сигурност, той получава съответния Идентификатор за Сигурно ст (ИС) [3]. Всички ИС ключове се споделят заедно с акаунта. При опит за достъпване на обект, АД проверява дали принадлежащите ИС имат необходимите права.
АДподдържа олекотен протокол за LDAP (Lightweight Directory Access Protocol) доптъп до справочници с отворен достъп [2, 3, 5] за разнообразни платформи, който лесно се интегрира с различни приложения.
Интогриране на университетска информационна система с Jarper и Moodle
На фиг. 1. е представена архитекоурна схема на приложението, където може да се види как ваинтегрипани различимте комвоненти в схемата , както идейно, така и в текущата експериментална постановка. Досоъпът на потребителите става чрез портала PeuPortal, който е uPortal базирпн ["7]. В него потребителят може да се получи достъп със своят единен университетски акаунт чрез Active Directory.
Фигура 1. Архитектура схема на интегрираното приложение В резултат, в неговото е-портфолио ще се появят менютата и портлетите в тях, за които то й лично или в качеството си на участник в потребителска група има право да разглежда (визуализира) и използва. На всеки uPortal портлет отговаря точно един работен процес, който се изпълнява от TinyWf средата. Голяма част от работните процеси се обръщат към уеб методи на съответното .INET REST API.
Консумират се и REST услуги към университетски системи като ПеУ (информационна система на ПУ „Паисий Хилендарски") , Moodle (за е-обучение с отворен код, базиуана на PHI3), Jasper Reports Server (за създаване и управление на справки с динамично съдържание с отворен код, базирана на Javn) и др.
Jraper Reports Server се достъпву чрез библиотечни разширения в ТinyWf, ivroodle REST API - директно от TinyWf, а различните REST услуги, консумирани от TinyWf достъпват СУБД на приложните системи, за които са изградени.
Jasper разполага с мощно средство за създаване и извеждане на шаблони на справки в различни формати (pdf, xls, doc, html и др.). Шаблоните могат да бъдат съхранявани на
Jasper Server и да се достъпват отдалечено.
На фиг. 2. е представен работен процес с участие на студент. Студентът получава оторизиран достъп до uPortal чрез автентификация през активна директория.
TinyWfFrm изпълнява работен процес;, който автоматично генерира подходящия графичен интерфейс (на базата на предоставените от Moodle REST APIs зза достъп до електронни курсове ir учебния njiFir 1га студента - резултат на REST услу га на студентска информационне система). Студентът избира дисциплинт от списък с дисциплини и получава списък с инстанции на изпитни модули, актуални към текущия момент. След решаване на изпитен модул, автоматично се изпраща съобщение към преподавател(ите), водещи съответната дисциплина [1] за проверка и оценка.
Заключение
Предложено е конкретно решение за интеграция на ризнотипни системи в сферата на е-обучението, което позволяви създаване на модули за виртуално обучение с различни характеристики. Възможни приложения са проегтиране на модули за адаптивно е-ибучение, за системаеизиране на постижения в е-портфолио на студентските постижения, за провеждане на е-обучение с отчитане на различни стилове за преподаване и учене и др.
В посока разиитие на архитектурата за интеграция се предвижда въвеждане на абстрактен подслой към слой 2. (с идея за крос компилиране към конкретни системи за управление на бази от данни), създаване на графичен редактор за дефиниране на работи процеси и др.
Литература
[1] Пашев Г., Е. Алендарова, Г. Тотков, Проверяване на знанията и автоматично оценяване чрез интегриране на разнотипни системи с работни процеси, Сборник на 8-ма Нац. конференция „Образованието и изследванията в информационного общество" (ред. Г. Тотков и Ив. Койчев), 28 май - 29 май 2015 г-., Асоциация „Развитие на информационното общество", Пловдив, ISSN 1314-0752, 119 - 128.
1522] Active Directory Architecture, https://technet.imicrosoft.coim/en-us/library/ bb727030.
aspx.
[3] Active Directory Groups, https://msdn.microsoft.com/en-us/library/bb727067.aspx.
[4] Cybersecurity: Access Control, http://www.evolllution.com/opinions/cybersecurity-access-control/.
[5] LDAP, http://tools.ietf.org/html/rfc4510.
[6] ISO 12052:2006, http://www.iso.org/iso/catalogue_detail?csnumber=43218.
[7] uPortal wiki, https://wiki.jasig.org/display/UPM41/Home.
I
Фигура 2. Примерен работен процес с участие на студент
