CC BY
28
ПРОБЛЕМЫ ВНЕДРЕНИЯ CALS-ТЕХНОЛОГИЙ В ОБРАЗОВАТЕЛЬНУЮ СРЕДУ
Н.Л. Климкина, ст. преп. каф. Информационных технологий Тел.: (3912) 65-30-01; E-mail: natalyakl@yandex.ru Г.М. Рудакова, к.ф.-м.н., проф., зав. каф. Информационных технологий Тел.: (3912) 65-30-01; E-mail: gmr@fait.krs.ru Е.М. Гриценко, к.т.н., доц. каф. Информационных технологий Тел.: (3912) 65-30-01; E-mail: gem@faiLkrs.ru Сибирский государственный технологический университет http://www.sibstu.kts.ru
It is considered applications of CALS-technologies for support of life cycle of an educational information resource
Одним из важных аспектов деятельности информационных систем является обеспечение жизненного цикла (ЖЦ) информационных ресурсов. В большинстве систем информационные ресурсы не представляют собой застывшие необрабатываемые объекты. Над ними исполняются операции, которые могут менять их состояния, значения их параметров, создавать новые ресурсы, передавать их другим пользователям. У ресурсов есть определенный жизненный цикл.
Важность поддержки жизненного цикла образовательных информационных ресурсов (ОИР) показана в [11].
С точки зрения авторов, механизмы информационного обеспечения жизненного цикла ОИР, в первую очередь, необходимы:
- для поддержания необходимой функциональности системы образования, связанной с использованием ОИР пользователями, их изменением, разработкой новых ресурсов;
- для точного понимания смысла ОИР, связанного с их текущим состоянием и факторами, обусловившими это состояние;
- для обеспечения корректности и целостности информационного пространства, связанного с жизненным циклом ОИР;
- для мониторинга текущего состояния работ над ОИР.
Опыт использования разнообразных автономных авторских средств для разработки и поддержки ОИР позволил осознать необ-
ходимость интеграции их в единый комплекс (интегрированную информационную среду - ИИС) на основе CALS-технологий, обеспечивающих представление информации об ОИР в виде метамодели, удобной для процедур анализа и синтеза в соответствии с методологией системного подхода, поддерживающей все этапы жизненного цикла ОИР.
Концепция построения единого информационного пространства и отражает современную стратегию CALS-технологий [12, 14]. Успешное развитие этих технологий в промышленности поставило вопрос о возможности их применения в сфере образования, самой наукоемкой сфере человеческой деятельности. При этом возможность информационной поддержки ЖЦ ОИР на базе CALS-технологий в настоящее время не является очевидной, и возникает вопрос о том, каким образом CALS-технологии действительно могли бы использоваться в новой области применения для повышения качества разработки ОИР. Для ответа на этот вопрос рассмотрим основные концептуальные понятия CALS, а также нормативную базу, регламентирующую различные аспекты CALS-технологий, применительно к ЖЦ ОИР.
Стандарты CALS- технологий
Анализ показал, что ни один из предложенных стандартов, разработанных для CALS-технологий, в чистом виде не может
служить для поддержки ЖЦ ОИР. Для разработки технологии информационной поддержки ЖЦ ОИР авторы предлагают в группе стандартов «Представление информации о продукте» использовать следующее:
• спецификацию IMS Content Packaging Specification [2,3];
• расширение концептуальной схемы ме-таописания ИР Learning Object Metadata (LOM) - RUS_LOM [1,6];
• стандарты предприятий [13];
• стандарты дисциплин [10].
В качестве модели ЖЦ ОИР предлагается спиральная модель Е.М. Гриценко на основе стандарта ISO 12207, включая основные, вспомогательные и организационные этапы, с корректировками, ориентированными на разработку образовательных ресурсов [11].
CAD/CAM/CAPP-системы
Достаточно очевидно (по крайней мере, в настоящее время), что системы автоматизированного проектирования не могут применяться для проектирования информационных ресурсов для сферы образования. Ведь развитие образовательного информационного ресурса может быть успешным лишь тогда, когда его проектирование основано на методологии педагогического проектирования [11]. При проектировании ОИР необходимо также стараться обеспечить как можно более длительное время жизни продукта [4, 5]. Основные подходы к решению этой проблемы заключаются в повышении степени общности учебного материала, разделении его на составляющие по срокам актуальности и упрощении условий для замены устаревающих частей. При неудачной тематической декомпозиции вопросы с разными сроками актуальности равномерно распределены по содержанию и сочетаются друг с другом в рамках одних и тех же структурных единиц. В этом случае для обновления ОИР (выпуска его новой версии) потребуется его полная переработка.
Процесс проектирования ОИР является плохо формализуемым, творческим и во многом зависит от личности, взглядов и компетентности преподавателей - разработчиков ОИР.
Системы интегрированной логистической поддержки
Основным объектом управления являются процессы внедрения ОИР в учебный процесс и эксплуатация в учебном процессе (сопровождение, обучение по ОИР). В данной работе авторы базируются на спиральной модели ЖЦ ОИР, поэтому на этапе эксплуатации ОИР необходимо четко отслеживать актуальность ОИР и необходимость разработки новой версии, особенно по таким быстро развивающимся (высокодинамичным) направлениям, как информационные технологии, финансовый менеджмент, биотехнологии, экономическое законодательство и др.
Кроме того, для поддержки этапа внедрения ОИР в учебный процесс возможна разработка автоматизированных систем, поддерживающих процессы получения рецензии, прохождения РИО, публикации ОИР в сети, апробации в сети (эксплутационные испытания), регистрации в поисковых серверах и т.п.
PDM-системы
Для решения задач информационного обеспечения ЖЦ ОИР наилучшим образом подойдет PDM-система (Product Data Management - система управления данными об изделии) [12, 14], которая предназначена для управления всеми данными об ОИР на всех этапах его жизненного цикла и информационного обеспечения различных групп процессов, так или иначе имеющих отношение к разработке ОИР.
В стандартах по менеджменту качества [7, 8, 9] особо оговариваются требования к процессам жизненного цикла продукции, которые могут быть обеспечены с помощью PDM-системы. Она может использоваться для планирования процессов и работ, проектирования и разработки образовательных ресурсов. С ее помощью можно управлять входными и выходными данными, обеспечивать процессы анализа, верификации и валидации проектов, а также обратную связь с потребителями работы вуза, включая студентов, предприятия-работодатели и др. Это прямые функции PDM-системы как системы управления данными об «изделии». В ходе планирования следует установить данные, необходимые для обеспечения свидетельства того, что процессы жизненного цикла «продукции» вуза и собственно сама эта «продукция» - ОИР соответствуют требованиям Государственных образовательных
стандартов (ГОС), международных стандартов, потребителей и др.
В качестве PDM-системы авторами разработана автоматизированная система, обеспечивающая представление информации об ОИР в виде метамодели, удобной для процедур анализа и синтеза в соответствии с методологией системного подхода. В качестве стандарта метаописания используется стандарт RUS_LOM [1, 6]. Методической основой разработанной PDM-системы является дерево совокупности элементов данных стандарта RUS_LOM.
Можно выделить следующие основные функции разработанной PDM-системы как инструмента информационного обеспечения ЖЦ ОИР:
1) Информационная поддержка всех этапов ЖЦ ОИР.
Данная функция осуществляется при помощи формирования файлов метаописа-ния ОИР (метаданных) на каждом этапе ЖЦ на основе международных стандартов ме-таописания, отражающих его характеристики, важные с точки зрения управления ОИР, в том числе уникальный идентификатор ОИР и классификационные признаки.
Авторами была проанализирована базовая информационная модель метаданных стандарта RUS_LOM и осуществлено соотнесение элементов данных стандарта RUS_LOM, которые заполняются на определенных этапах жизненного цикла ОИР.
2) Проверка файлов метаописания ОИР и самого ОИР на соответствие их международным стандартам LOM (его расширению RUS_LOM) и IMS на каждом этапе ЖЦ (этап тестирования).
3) Поддержка улучшения ОИР (возможность приведения готового файла метаданных к стандарту) осуществляется через использование PDM-системы для управления несоответствиями и изменениями, путем внесения недостающих сведений в файлы метаописания или исправления имеющихся.
Соответствие метаописания ОИР стандарту RUS_LOM позволит публиковать файлы метаданных в едином открытом формате, регистрировать информацию об ОИР в хранилищах метаданных, в каталогах ИР в рамках образовательных порталов, в электронных библиотеках, в системах регистрации ИР, т.е. обеспечит доступность ОИР для всех заинтересованных лиц.
4) Мониторинг состояния ОИР (определение, отслеживание этапа ЖЦ, на котором находится ОИР).
5) Учет, систематизация ОИР.
В базе образовательных ресурсов любого вуза накапливаются огромные информационные массивы, что приводит к трудностям при ее неавтоматизированной обработке. Систематизация ОИР особенно эффективна еще и потому, что позволяет применять методы статистического анализа, которые в полной мере могут быть обеспечены при помощи PDM-системы, интегрирующей данные по всем разработанным ОИР вуза.
6) Предоставление истории ОИР по запросу пользователя.
7) Обеспечение эффективных возможностей поиска и выбора описаний ОИР в хранилищах метаданных.
PDM-система, в общем случае, должна обеспечивать идентификацию и прослежи-ваемость ОИР на всех стадиях его жизненного цикла.
ERP-системы (Enterprise Resource Planning System - система планирования ресурсов предприятия)
Ключевыми показателями при разработке любой системы являются время разработки и ее стоимость. В [11] приведена формульная оценка данных показателей (с помощью математического аппарата цепей Маркова) и поставлены задачи оптимизации ЖЦ ОИР. Авторами разработан программный комплекс, являющийся частью общей автоматизированной системы, который позволяет решать задачи оптимизации стоимости ОИР и времени разработки для произвольной модели ЖЦ ОИР, заданной в виде цепей Маркова, более успешно управлять ЖЦ ОИР, уменьшать время его разработки и минимизировать затраты.
Таким образом, можно сказать, что все компоненты CALS-технологий могут быть применены с соответствующей адаптацией к образовательным ресурсам.
Хочется надеяться, что проводимые в настоящее время на факультете Автоматизации и информационных технологий СИб-ГТУ научные исследования в этом направлении помогут создать реальные основы для применения CALS(W 1И)-технологий для информационной поддержки ЖЦ ОИР.
Литература
1. Гриценко Е.М. Управление процессами жизненного цикла образовательных информационных ресурсов: Автореф. дисс. ... канд. техн. наук. - Красноярск, 2005. - 24 с.
2. Колчин А.Ф., Овсяников М.В., Стрекалов А.Ф., Сумароков С.В. Управление жизненным циклом продукции. - М.: Анахарсис, 2002. - 304 с.
3. Судов Е.В. Интегрированная информационная поддержка жизненного цикла машиностроительной продукции. Принципы. Технологии. Методы. Модели. - М.: Изд. дом «МВМ», 2003. - 264 с.
4. IMS Digital Repositories Specification [Электронный ресурс] / IMS. - Versión 1.0. - Электрон. текстовые дан. - [UK]: IMS, 2002. - Режим доступа: http://www.imsproject.org/digitalrepositories/index.cfm. -Англ.
5. IMS Learning Resource Meta-data Specification [Электронный ресурс] / IMS. - Version 1.2.1. -Электрон. текстовые дан. - [UK]: IMS, 2001. - Режим доступа: http://www. imspro-ject.org/metadata/index.cfm. - Англ.
6. IEEE 1484.12.1-2002. Learning Object Metadata standard. - New York: IEEE, 2002.
7. Башмаков А.И. Систематизация информационных ресурсов для сферы образования: классификация и метаданные / А.И.Башмаков, В.А.Старых. - М., 2003. - 212 с.
8. СТП 3.4 Система вузовской учебной документации. - Красноярск.: СибГТУ, 2002.
9. Государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования. Р.н. 224 тех. дс. [Электронный ресурс]: Режим доступа: http://www.informika.ru
10. Башмаков А.И. Креативная педагогика: методология, теория, практика / И.А. Башмаков, А.И. Владимиров и др.; под ред. Ю.Г. Круглова. - М.: МГОПУ им. М.А. Шолохова: Изд. центр «Альфа», 2002. - 240 с.
11. Башмаков А.И. Разработка компьютерных учебников и обучающих систем / А.И. Башмаков, И.А. Башмаков. - М.: Инф.-изд. дом «Филинъ», 2003. - 616 с.
12. ГОСТ Р ИСО 9000-2001. Системы менеджмента качества. Основные положения и словарь. - М.: Изд-во стандартов, 2001. - 26 с.
13. ГОСТ Р ИСО 9001-2001. Системы менеджмента качества. Требования. - М.: Изд-во стандартов, 2001. - 21 с.
14. ГОСТ Р ИСО 9004-2001. Системы менеджмента качества. Рекомендации по улучшению деятельности. - М.: Изд-во стандартов, 2001. - 45 с.
ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ПОСТРОЕНИЯ И КЭШИРОВАНИЯ ВЕБ-ПРИЛОЖЕНИЙ
М.В. Булгаков, зам. директора Тел.: (495) 237-56-13; E-mail: bul@informika.ru
В.П. Носов, вед. программист Тел. (495) 237-56-13; E-mail: nosov@informika.ru ФГУ ГНИИ ИТТ «Информика» http://www.informika.ru
Article is devoted to methods for building web-applications, in particular educational sites and portals, and also caching methods, increases web-application 's operating speed.
Введение
За последние 10 лет всемирная сеть Интернет претерпела значительные изменения. Веб-серверы, ранее являвшиеся системами для распространения статического контента, стали представлять собой платформы для работы интерактивных, персонализированных, распределенных приложений уровня предприятия. Интерактивные приложения, работающие в сети Ин-
тернет в соответствии со стандартами и соглашениями всемирной паутины, получили общее название веб-приложений. Современные веб-приложения - это сложные программные комплексы, разработка и поддержание которых становится непростой задачей.
Разработка веб-приложений является новым и наиболее перспективным направлением развития информационных и телекоммуникационных технологий, затронувшим наряду с другими сферами систему образования.
В России наблюдается повышенный спрос на получение образовательных услуг с использованием дистанционной формы обучения. При этом спрос на образовательные
