CC BY
81
УДК 004.9
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ ГУМАНИТАРНОГО ПРОФИЛЯ1
© Дмитрий Николаевич МЕДВЕДЕВ
Тамбовский государственный университет им. Г.Р. Державина, г. Тамбов, Российская Федерация, аспирант, кафедра информатики и информационных технологий, e-mail: meddima@mail.ru © Евгения Евгеньевна МЕДВЕДЕВА Тамбовский государственный университет им. Г.Р. Державина, г. Тамбов, Российская Федерация, аспирант, кафедра философии, e-mail: sem.23@mail.ru
Рассматривается модель проектирования и внедрения информационных систем гуманитарной направленности, последовательность этапов процесса проектирования и внедрения информационной сетевой системы и научно-педагогические подходы к ее разработке. Разработана организационно -педагогическая технология проектирования интерактивной сетевой системы мониторинга качества деятельности вуза, включающая исследование этапов проектирования и внедрения информационной системы, описания функциональных особенностей данного программного продукта; изучен механизм работы интерактивной сетевой системы мониторинга качества деятельности кафедры. Современные тенденции развития информационных технологий предоставляют все больше возможностей их использования не только в технических и математических задачах, но и в процессе реализации интерактивных систем в гуманитарной области. Разработанная автором технология проектирования интерактивной сетевой системы мониторинга качества деятельности кафедры дает реальную возможность не только ускорить процесс сбора показателей, но и в кратчайшие сроки получить рейтинг кафедры относительно других кафедр в вузе. Программная составляющая информационной модели обладает рядом свойств: не требует дополнительного оборудования для работы в проекте; система мониторинга качества деятельности кафедры является закрытой информационной системой, в которой строго регламентирована регистрация пользователей, а также соблюдаются все требования безопасности, предъявляемые к подобным системам; удобная навигация и простота администрирования позволяют создать собственную базу данных в проекте в короткие сроки, поддерживается импорт данных из форматов Excel; участие в заполнении разделов при формировании базы данных сможет принять каждый пользователь, не имея при этом навыков программирования; возможность принимать обоснованные управленческие решения на основе удобных форм отчетности с детальной расшифровкой любых показателей и интерактивных средств анализа; автоматическое, по заданному графику, получение информации; повышение эффективности работы структуры за счет автоматизации рутинных операций, ведения учета в реальном масштабе времени, быстрой и удобной подготовки информации для принятия решений на разных уровнях.
Ключевые слова: информационная система; проектирование информационной системы; системы мониторинга качества деятельности вуза.
Современные тенденции развития информационных технологий предоставляют все больше возможностей их использования не только в технических и математических задачах, но и в процессе реализации интерактивных систем в гуманитарной области. Это
1 Статья выполнена в рамках проекта «Проектирование интерактивной сетевой системы мониторинга качества деятельности профессорско-преподавательского состава высшей школы» по федеральной целевой программе «Научные и научно-педагогические кадры современной России» на 2009-2013 гг., а также по результатам научно-исследовательских работ, выполненных при поддержке гранта Президента Российской Федерации для молодых кандидатов наук № МК-1981.2013.6, проект «Историческая память и формирование гражданской идентичности в современной России».
обусловлено процессами информатизации общества и стратегиями ее развития в стране. В связи с этим все более остро встает вопрос о возможностях, технологиях и алгоритмах проектирования информационных систем, имеющих гуманитарную специфику и направленность [1-3].
Для формирования целостного представления о процессе проектирования информационной системы опишем более подробно этапы проектирования и внедрения информационной сетевой системы.
1. Исследование предметной области -данный этап включает в себя структурнологический анализ деятельности предметной области, анализ производительности систе-
мы, а также спецификацию деятельности в предметной области. В процессе выполнения данного этапа происходит поиск закономерностей и группировка необходимой информации о предметной области, изучение наиболее значимых источников и авторов, выявление существующих разработок в предметной области, общение с экспертами в предметной области, обобщение полученной информации и подготовка структуры проекта для дальнейшей реализации. Также на начальном этапе предполагается ознакомление с техническими инструментами для создания программного продукта, преимуществами, возможностями и областями применения конкретных программных средств.
2. Разработка архитектуры системы является одним из ключевых этапов при формировании информационной системы. На данном этапе определяются спецификации требований к проектируемой системе, выявляются необходимые методы контроля и обработки данных, формируется доминантный сервис - ориентированная архитектура информационной системы, выбирается необходимое программное обеспечение и системное оборудование для его реализации. При разработке корпоративных информационных систем общего назначения сервис ориентированная архитектура является наиболее приоритетной, представляя собой модульный подход к формированию необходимых распределенных web-служб для достижения оптимального результата между производительностью информационной системы и скоростью сбора и обработки информации пользователей. Также при формировании архитектуры системы учитываются спецификации пользовательского интерфейса и спецификация деятельности в предметной области, разработанные на основе предварительного исследования.
3. Реализация информационных систем предусматривает сочетание информационных технологий и информационной модели, на основе которой реализуются остальные компоненты. Технологии информационной системы или программное обеспечение на данном этапе представляют собой наиболее качественные и оптимальные алгоритмы реализации, подготовленные с учетом эффективности информационной системы и приоритетом для пользователя. Однако в це-
лостной информационной системе кроме программной составляющей существенную роль играет информационная составляющая, определяющая структуру, атрибутику и типизацию данных, ограничения целостности для баз данных, логику управления последними. Поэтому при проектировании информационной системы приоритет отдается информационной модели, на основе которой реализуются остальные компоненты, включая диалог компонент.
Данный этап проектирования информационной системы предполагает разработку концептуальной модели данных системы (формирование описания предметной области, ресурсов и перечня требований и ограничений к технической реализации), создание логической модели данных (формирование универсального представления структуры данных, построение уровней логической модели, определение сущностей, ключей, типов сущностей и иерархии наследования, описание атрибутов и связей) и физической модели (определение уровней физической модели, формирование базовых таблиц, определение типов данных для полей таблиц физической модели). Данный подход к разработке информационных систем называют также ин-фологическим или семантическим. На этом этапе моделирования описывается способ организации компонентов и элементов системы в соответствии с механизмами структурирования и разбиения на модули, принятыми в выбранной среде программирования.
В результате прохождения данного этапа проектирования формируется достаточно подробное описание состава и функций проектируемой системы, а также той информации, которую необходимо использовать в базе данных и в приложениях. Кроме того, решается задача предварительного проектирования системы для дальнейшей разработки баз данных и приложений, учитывается анализ требований и ограничений к проектируемой системе.
4. Непосредственная физическая реализация системы - реализация модели базы банных на основе модели: проектирование приложения, разработка графического дизайна приложения, согласно выбранной концепции, разметка рабочей области (масштабы и фоны), использование слоев, включение переменных и написание скриптов на языке
программирования; добавление текста, создание эффектов, использование и импортирование изображений, использование готовых компонент библиотек, создание навигации, использование языков разметки текста и скриптовых языков; создание распределенной системы доступа, проектирование экранных форм приложения.
Поскольку модели базы данных и приложений строятся на основе единой логической модели, автоматически обеспечивается связность этих проектов.
При проектировании сетевых систем гуманитарного профиля особое внимание, как правило, уделяется пользовательскому интерфейсу, а именно сочетанию расширенных функциональных особенностей системы с интуитивно понятными графическими структурными и навигационными элементами. Таким образом, для пользователя создаются наиболее благоприятные условия работы в системе, и ему не требуются дополнительные навыки для овладения сетевой системой. Необходимо также выделить такую особенность, как использование современных компонентных библиотек в сочетании с языками программирования высокого уровня и языками разметки текста, которые предоставляют расширенные возможности администрирования, просмотра данных и конечных результатов.
5. Внедрение системы в процесс является одним из наиболее важных этапов в технологии проектирования информационных сетевых систем, т. к. включает в себя результаты реализации предыдущих этапов и дает представления о дальнейшем развитии системы. На данном этапе проводится полное тестирование системы и взаимодействие с остальными процессами деятельности учебного заведения, происходит подготовка персонала для работы с системой.
На данном этапе проходит тестирование модулей системы защиты и шифрования для обеспечения конфиденциальности информации пользователей и результатов деятельности системы, проверяется правильность работы алгоритмов информационной обработки, ведется контроль над функционированием взаимосвязей между внутренними и внешними объектами системы и обеспечиваются условия для полного функциониро-
вания системы распределенного доступа к информации.
6. Сопровождение информационной системы рассматривает развитие информационной системы в соответствии с установленными заранее правилами и выявляет новейшие тенденции развития технологий в данной области. Также на данном этапе происходит дальнейшая модификация системы, если необходимы дополнения к системе или ее усовершенствование. В процессе выполнения данного этапа определяются дальнейшие направления развития системы, рассматриваются варианты интеграции с другими информационными продуктами, вносятся корректировки в работу системы в связи с изменениями в современной системе образования и науке. Помимо этого, необходимо учитывать современные тенденции развития алгоритмов защиты сетевых систем, безопасности и контроля информации, совершенствуя их в соответствии с новейшими требованиями информационных технологий.
Предлагаемая технология проектирования была применена для разработки интерактивной системы мониторинга качества деятельности кафедры, позволяющей проводить аккредитационный анализ по всем направлениям развития деятельности кафедры, строить эпюру аккредитационных показателей, а также отслеживать динамику и тенденции развития профессорско-преподавательского состава кафедры. Данная информационная система была основана на организационнопедагогической модели интерактивной сетевой системы мониторинга качества деятельности кафедры вуза.
На первом этапе работы - проектирование сетевой системы мониторинга качества деятельности кафедры - проведен структурно-логический анализ деятельности в предметной области, анализ производительности системы, выявлены существующие разработки в предметной области, подготовлена структура проекта для дальнейшей реализации, а также подготовлена инструментальная база и технические инструменты для создания программного продукта. Также на данном этапе были определены спецификации требований к проектируемой системе, структура и функции системы, на их основе сформулирована информационная модель данных, которая в контексте нашего исследова-
ния представляет собой организационнопедагогическую модель мониторинга качества деятельности кафедры.
На этапе внедрения проводилось полное тестирование системы и взаимодействие с остальными процессами деятельности учебного заведения, подготовка персонала для работы с системой. Учитывая специфику интерактивной сетевой системы мониторинга качества деятельности кафедры, в рамках данного этапа осуществлялась опытно-экспериментальная работа, в ходе которой уточнялись критерии, показатели и уровни оценки сформированности аккредитационной компоненты профессиональных компетенций деятельности преподавательского состава, проверялись намеченные ранее педагогические условия, способствующие формированию профессиональных компетенций.
В то же время определяются дальнейшие направления развития системы, рассматриваются варианты интеграции с другими информационными продуктами, вносятся корректировки в работу системы в связи с изменениями в современной системе образования и деятельности кафедры.
Интерактивная система мониторинга качества деятельности кафедры состоит из основных подсистем.
Подсистема обработки данных. Представляет собой базу данных, в которой содержатся сведения о деятельности кафедр, показателях государственной аккредитации и необходимая системная информация. Для организации подсистемы в рамках нашего программного продукта разработаны модули обработки данных и построения диаграмм.
Подсистема ведения и контроля данных, обеспечивающая добавление, удаление и изменение сведений, хранящихся в базе данных. Учитывая специфику данного проекта, подсистема представлена в виде следующих режимов:
1) режим заполнения аккредитационных показателей (ввода данных) представляет собой методологический формуляр, необходимый для заполнения по каждой кафедре учебного заведения. Очевидно, что для обеспечения распределенного доступа необходимо разработать дополнительные компоненты системы. В данном случае разработаны модули контроля прав пользователей, позволяющие разграничивать права пользовате-
лей; обеспечивать доступ в систему как с использованием логина и пароля, так и с использованием функции «статического ip-адреса» (доступ в режим заполнения аккредитационных показателей доступен только с одного компьютера, заданного администратором системы). Данный режим программного продукта построен таким образом, что пользователю представляется лишь та информация, которая назначена ему администратором в соответствии с его уровнем доступа. Это сделано для того, чтобы пользователь имел возможность в дальнейшем просматривать лишь необходимую ему информацию, однако данная функция также предполагает дополнительную защиту системы от внешних несанкционированных воздействий;
2) режим просмотра данных, рейтинга, диаграмм по кафедрам (представления обработанных данных). Данный режим предназначен для администратора интерактивной системы мониторинга качества деятельности кафедры и необходим для просмотра информации, доступной на данный момент системе, позволяет просматривать всю доступную информацию по выбранной кафедре, а также сравнивать кафедры по различным показателям;
3) режим просмотра общих сведений по университету - представляет собой возможность интерактивной сетевой системы мониторинга качества деятельности кафедры к автоматическому формированию рейтинга университета в зависимости от полноты заполненной информации по кафедрам и с учетом количества кафедр, участвующих в рейтинге. Необходимо отметить, что одной из особенностей данного режима является полная защищенность информации от внешнего вмешательства и представление пользователю данных, основанных исключительно на сведениях структурных подразделений. В результате функционирования режима просмотра общих сведений по университету администратор системы имеет реальную возможность просмотра объективной, достоверной информации учебного заведения по критериям государственной аккредитации и эпюры аккредитационных показателей.
Подсистема графической оболочки обеспечивает привлекательность представляемой пользователю информации и удобство работы с информацией, которая распола-
гается постранично. Для реализации данной подсистемы в проекте использовались технологии HTML, CSS, Java-script и PHP. Подсистема графической оболочки представляет собой совокупность страниц, оформленных в едином стиле или с незначительными изменениями, на каждой из которых представлена динамически отображающаяся информация и несколько гиперссылок, обеспечивающих переход пользователя на другую страницу по его выбору в соответствии с информационным запросом.
Подсистема запросов и гиперссылок обеспечивает пользователю переход со страницы на страницу в соответствии со своим информационным запросом внутри интерактивной сетевой системы мониторинга качества деятельности кафедры. Запросы в данной системе представляют собой программный код, направленный к базе данных для получения необходимой информации и ее представления пользователю. Гиперссылка -это специальный адрес, указывающий местонахождение требуемого документа и позволяющий (при нажатии на гиперссылку) обеспечить переход непосредственно к необходимому документу. В результате работы подсистемы запросов и гиперссылок пользователь имеет возможность в кратчайшие сроки переходить на нужные страницы и просматривать требуемую информацию.
Следует отметить, что одной из ключевых задач интерактивной сетевой системы мониторинга качества деятельности кафедры является обеспечение возможности доступа работы с системой из любой точки мира. Эта задача решается использованием сети Интернет и системы World Wide Web (сокращенно WWW, что означает «Всемирная паутина»). Система WWW предоставляет доступ к связанным между собой документам, расположенным на различных компьютерах, подключенных к Интернету, взаимодействие в рамках данной системы осуществляется по технологии «клиент-сервер». Суть этой технологии состоит в следующем: запрос клиента на обработку данных направляется серверу, который, в свою очередь, после выполнения запроса передает всю необходимую информацию обратно клиенту. Результат выполнения взаимодействия представляется пользователю в виде страницы с гипертекстом (веб-страницы). При реализации такого
подхода доступа к системе нет необходимости использовать специализированные программы; достаточно использовать браузер, который позволяет работать с документами, содержащими гипертекст. Вся обработка информации осуществляется на сервере.
Представляемый программный продукт состоит из нескольких взаимосвязанных компонентов: 1) режим для заполнения аккредитационных показателей; 2) модули обработки данных и построения диаграмм;
3) режим просмотра данных, рейтинга, диаграмм по кафедре; 4) раздел просмотра общих сведений по университету.
Таким образом, представленная в исследовании интерактивная сетевая система мониторинга качества деятельности кафедры дает реальную возможность не только ускорить процесс сбора показателей, но и в кратчайшие сроки получить рейтинг кафедры относительно других кафедр в вузе, возможность увидеть лепестковую диаграмму (эпюру) на основе аккредитационных показателей. Рейтинг кафедры в системе управления качеством образования обладает ясностью критериев, которые невозможно произвольно завышать или занижать в зависимости от того, чья именно деятельность оценивается. На основе данных по кафедрам выстраивается рейтинг всего учебного заведения, который отражает положение дел в учебном заведении в режиме реального времени. Также в системе используются технологии, позволяющие получить доступ из любой точки мира, что позволяет осуществлять контроль практически непрерывно.
В результате реализации представленных выше технологий программная составляющая информационной модели обладает следующими признаками:
- для работы в проекте не требуется дополнительного оборудования, необходим только компьютер с доступом в Интернет и интернет-браузер, при этом поддерживается кроссплатформенность (нет зависти от ОС). Интерфейсы легки в освоении и интуитивно понятны даже начинающим пользователям ПК;
- система мониторинга качества деятельности кафедры является закрытой информационной системой, в которой строго регламентирована регистрация пользователей, а также соблюдаются все требования
безопасности, предъявляемые к подобным системам;
- удобная навигация и простота администрирования позволяют создать собственную базу данных в проекте в короткие сроки, поддерживается импорт данных из форматов Excel;
- участие в заполнении разделов при формировании базы данных сможет принять каждый пользователь, не имея при этом навыков программирования;
- возможность принимать обоснованные управленческие решения на основе удобных форм отчетности с детальной расшифровкой любых показателей и интерактивных средств анализа;
- автоматическое (по заданному графику) получение информации: по электронной почте в виде бумажного отчета;
- повышение эффективности работы структуры за счет автоматизации рутинных операций, ведения учета в реальном масштабе времени, быстрой и удобной подготовки информации для принятия решений на разных уровнях;
- без крупных затрат времени и денег обеспечена перенастройка системы при изменении масштабов структуры, подходов к управлению, развитии территориальной структуры;
- современный комплекс инструментальных средств и технологий для разработки, модификации, администрирования и сопровождения системы мониторинга качества деятельности кафедры;
- легкость адаптации, широкие возможности масштабирования и интеграции, простота и удобство администрирования и
поддержки позволяет тратить минимум усилий на решение различных технологических вопросов.
Таким образом, использование современных технологий при реализации системы мониторинга позволяет увеличить информативность ресурса, быстро сформировать систематизированную базу данных количественных показателей деятельности кафедры, улучшить восприятие представленной информации.
Применение информационных технологий в различных сферах гуманитарной деятельности демонстрирует новые подходы к процессу представления информации, что соответствует концепции информатизации общества; существенно сокращает затраты времени на анализ и обработку информации, оптимизируя тем самым возможности процесса обмена информацией между различными странами и научными сообществами.
1. Геворкян Е.Н. Совершенствование системы аккредитации в России // Аккредитация в образовании. 2007. № 16. С. 12-13.
2. Бутенко Д.В., Ананьев А. С., Попов К.В. Применение технологий концептуального проектирования для создания информационных систем // Открытое образование. 2012. № 3. С. 43-48.
3. Медведев Д.Н. Проблема мониторинга качества деятельности кафедры в педагогической науке // Вестник Тамбовского университета. Серия Гуманитарные науки. Тамбов, 2012. № 6 (110). С. 133-139.
Поступила в редакцию 26.08.2013 г.
UDC 004.9
PROJECTION OF INFORMATION SYSTEMS OF HUMANITARIAN PROFILE
Dmitriy Nikolayevich MEDVEDEV, Tambov State University named after G.R. Derzhavin, Tambov, Russian Federation, Post-graduate Student, Informatics and Information Technologies Department, e-mail: meddima@mail.ru
Evgeniya Evgenyevna MEDVEDEVA, Tambov State University named after G.R. Derzhavin, Tambov, Russian Federation, Post-graduate Student, Philosophy Department, e-mail: sem.23@mail.ru
A model of the design and implementation of information systems humanitarian orientation, the sequence of steps of the design and implementation of information systems and network of scientific and pedagogical approaches to its development are considered. The organizational and pedagogical technology of designing interactive network quality monitoring system of the university, including the study of the stages of design and implementation of information systems, description of functional features of this software is developed; the mechanism of the interactive network quality monitoring activities of the department is studied. Modern trends in information technology make more and more opportunities to use them not only in technical and mathematical problems, but also in the implementation of interactive systems in the humanitarian field. The developed technology of designing interactive network quality monitoring activities of the department provides a real opportunity not only accelerate the process of collecting indicators but also as soon as possible gain the top of the department in relation to other departments at the university. The software component information model has several properties: does not
require additional equipment to work in the project , the system of quality monitoring activities of the department is closed information system, which is strictly regulated by the registration of users, as well as compliance with all security requirements for such systems, easy navigation and simplicity administration allow you to create your own database in the project in a short time, can import the data from Excel; involved in completing the partitions when creating a database can take each user, without having programming skills, ability to make informed management decisions based on the convenient reporting forms detailed transcript of any indicators and interactive analysis tools, automatic, on schedule, information receipt; improving the efficiency of the structure by automating routine operations, accounting, real-time, fast and easy preparation of information for decision-making at different levels.
Key words: information system; projection of information system; systems of quality monitoring of university’s activity.
