CC BY
16Таврический научный обозреватель www.tavr.science
УДК: 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
СТРУКТУРНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ НА ОСНОВЕ КОМПОЗИЦИИ MIDDLEWARE ПЛАТФОРМ ДЛЯ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЦЕССА ИЗМЕРЕНИЯ ЗНАНИЙ УЧАЩИХСЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПЕДАГОГИЧЕСКИХ ТЕСТОВ
В работе описан процесс проектирования специализированной веб-системы в рамках студенческого проекта «Проведение олимпиад школьников по информатике на основе СДО Moodle» и приведена её архитектура. Рассмотрено применение метода объектно-ориентированного проектирования на основе языка PHP, приведен модульный состав и описана функциональная структура.
Ключевые слова: автоматизация, образование, измерение знаний, свободно распространяемое программное обеспечение, веб-система.
В первую очередь рассмотрим метод проектирования. При анализе предметной области было установлено, что для реализации поставленных задач наиболее эффективно применение метода объектно-ориентированного проектирования на основе языка PHP. Отметим особенности реализации данного метода в разработанной ИС:
Объекты в ИС взаимодействуют, посылая и получая сообщения. Сообщение — это запрос на выполнение действия, дополненный набором аргументов, которые могут понадобиться при выполнении действия.
Каждый объект является представителем класса, который выражает общие свойства объектов.
В классе задаётся поведение (функциональность) объекта. Тем самым все объекты, которые являются экземплярами одного класса, могут выполнять одни и те же действия [1].
Классы организованы в единую древовидную структуру с общим корнем, называемую иерархией наследования.
Перейдем к рассмотрению структуры программного комплекса. В информационной системе можно выделить два блока [2]:
- клиентский;
- администраторский.
В клиентском блоке предоставляется возможность получения информации по запросу пользователя. Представление информации осуществляется в текстовом, графическом и видео форматах.
В блоке администратора осуществляется управление контентом информационной системы, контроль правильности её работы и управление работой модулей системы.
Далее рассмотрим проектирование и программирование модулей. При проектировании информационной системы была разработана следующая функциональная структура, представленная на рисунке 1.
Данная информационная система включает следующие модули: модуль интерфейса системы, центральный модуль администрирования, модуль предоставления справочной
Таврический научный обозреватель ^^^^ауг^епсе
информации, модуль архива, модуль анкет и форм, модуль работы с учётными записями, модуль сертификатов участников, модуль персонализации системы, модуль виртуального календаря, модуль банка заданий, модуль олимпиад, модуль создания отчётов.
Модуль интерфейса системы отвечает за формирование и вывод интерфейса. С его помощью происходит работа с системой.
Модуль администрирования предназначен для управления системой и её настройки. Также он обеспечивает доступ к управляющим инструментам остальных модулей, доступных для администратора через интерфейс системы.
Модуль архива отвечает за создание резервных копий, авто-сохранение страниц и данных при редактировании. Он может быть использован для восстановления данных.
Модуль анкет и форм
Конструктор анкет и форм
Типовые поля ввода
Массовая и выборочная рассылка
Заполнение форм и анкет системе
Типовые анкеты
Создание форм и анкет в системе
Модуль работы с учетными записями
пользователь
Регистрация в системе
Удаление
Личные данные Контактные данные
Данные по образовательному учреждению
Модуль сертификатов участников
Создание сертификатов
Автоопределе-х , ние участника у
Управления
Данные о мероприятии
Удаление
Данные об участнике
Модуль виртуального календая
Назначение роли
Подписка уведомление
Получение сертификата
Модуль предоставления справочной информации
{ Центральный \ модуль администрирования
Модуль банка заданий
Методы оценивания
Модуль интерфейса системы
Модуль архива
Модуль персонализации системы
Модуль олимпиад
Название Категория Описание
туры задания участники
Создание и управление олимпиад Управление доступом Оценка заданий
Модуль создания отчетов
Данные по олимпиаде Данные по пользователю
Рисунок 1 — Функциональная структура
Модуль предоставления справочной информации применен для сопровождения пояснениями элементов интерфейса, как пользователя, так и администратора.
Модуль анкет и форм предназначен для документирования и автоматизации процессов создания и изменения анкет и форм, их размещения в системе. Он позволяет: создавать анкеты и формы в режиме конструктора; изменять их внешний вид; рассылать анкеты/формы по электронной почте; заполнять анкеты/формы в системе; защищает от спама.
Модуль работы с учётными записями позволяет управлять учетными записями,
Таврический научный обозреватель www.tavr.science
регистрировать пользователей, вносить и изменять данные, назначать роли, также подписывать пользователей на новости и предоставлять возможность получения сертификата.
Модуль сертификатов позволяет формировать сертификаты участника олимпиады.
Модуль персонализации системы отвечает за изменение внешнего вида системы, также позволяет подключать внешний код.
Модуль виртуального календаря предназначен для предоставления информации по каким-либо событиям. Позволяет указывать место и время, вносить описание события и присваивать категории. Также на него можно подписаться.
Модули банка заданий и олимпиад обеспечивают создание и хранение заданий, упорядоченных по категориям. Задания объединяются в туры, а туры в олимпиаду. С помощью них также происходит оценивание заданий. Задания типа «тест» могут оцениваться автоматически.
Модуль отчётов позволяет формировать отчеты, как по пользователю, так и по олимпиаде. Отчёты могут быть представлены в табличной форме, в форме графика, также они могут быть экспортированы для работы вне системы.
По итогам проекта можно резюмировать, что было проведено исследование предметной области автоматизации, разработана функциональная структура и сформулированы основные требования к информационной системе. Для полного описания и анализа поведения объектов, обеспечивающих функционирование системы и взаимосвязей между ними, разработана функциональная структура данных в виде диаграмм вариантов использования и деятельности. Для разработки информационного обеспечения ИС были выделены информационные объекты, проанализированы реальные отношения, функциональные связи между информационными объектами и построена ИЛМ базы данных системы. Для реализации основных программных решений были использованы программные средства как язык сценариев PHP, Web-сервер Apache, СУБД MySQL, а также в программировании интерфейса системы был использован ряд Java-скриптов. Для полного описания и анализа поведения объектов, обеспечивающих функционирование системы и взаимосвязей между ними, разработаны структурные функциональные модели с использованием методологии IDEF0. Разработана обобщенная структура решения задачи, которая состоит из интерактивного блока, блока обработки информации и блока хранения информации. Разработана структурная схема интерфейса. Разработаны руководства пользователя и программиста, которые подробно описывают работу с системой, затрагивая все ее возможности и функции.
В контексте качественного изменения услуг — система позволяет сократить временные и материальные затраты на получение и обработку. Экономия происходит за счет уменьшения затраченного рабочего времени, сокращения числа необходимого персонала для проведения тестирований и снижения степени использования применяемых при сборе информации материалов: бумаги, канцелярских товаров и т.д.
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.
