CC BY
20
Наука А Образование
МГТУ им. Н.Э. Баумана
Сетевое научное издание
Наука и Образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2016. № 07. С. 131-136.
Представлена в редакцию: Исправлена:
© МГТУ им. Н.Э. Баумана
12.07.2016 08.09.2016
УДК 378; 519.711.2
Ведение банка данных об осуществлении компетенций самостоятельно устанавливаемых образовательных стандартов МГТУ им Н.Э. Баумана
Кунова Н. С.1'*, Галкин В. А.1, Дербенев Е. В.1
* 1ашо уа 1992 (а). таЛ. ги
1МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Россия
В рамках международного научного конгресса "Наука и инженерное образование. SEE-2016", II международная научно-методическая конференция «Управление качеством инженерного образования. Возможности вузов и потребности промышленности» (23-25 июня 2016 г., МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Россия).
Статья посвящена разработке автоматизированной системы, которая предназначена для пользователей. Учебно-методические документы, формируемые с использованием банка данных компетенций, имеют большое значение при прохождении университетом процедур государственной аккредитации и представлению данных на публичных информационных ресурсах. Для написания рабочих программ дисциплин и практик создан Банк данных компетенций образовательных стандартов. Он позволяет авторам программ при их написании быстро получить необходимую информацию по всем компетенциям федеральных или собственных стандартах для конкретного направления подготовки и кафедры, которая будет реализовывать данную программу. В основу системы положена автоматизация процессов создания документов, предоставляющая доступ к созданию документа по выбранному шаблону. На систему ложатся так же проверка и валидация заполняемых полей. Результатом разработки является web-приложение.
Ключевые слова: аккредитация, база данных, шаблон, компетенция, автоматизированная система, документ, Web-приложение, федеральный государственный образовательный стандарт (ФГОС), самостоятельно устанавливаемый образовательный стандарт (СУОС), формирование документа
Введение
Каждый из нас хотя бы раз в жизни заполнял или подписывал документы. Если документ требует лишь подписи, это не так уж и сложно, но если нужно написать большой и сложный документ и это приходится делать достаточно часто, то это становится сложной задачей.
Создание документа - очень ответственное задание, так как любая ошибка может привести к очень серьезным последствиям, например, при строительстве дома из-за ошибок в документах могут возникнуть ужасные последствия, а инженера, который допустил такую
ошибку, могут посадить в тюрьму. В медицине от документа, может зависеть жизнь человека. Но даже если не брать в рассмотрение сферы деятельности, способные повлиять на жизнь человека, ошибки в документе могут привести к трате время, денег и других ценных ресурсов.
Для минимизации таких рисков следует автоматизировать процесс создания и заполнения документов. Для этого был разработан Банк данных.
Предметной областью является банк данных компетенций самостоятельно устанавливаемого образовательного стандарта МГТУ им Н. Э. Баумана.
Система представляет web-приложение, созданное с помощью технологии MVCASP.NET 4.5. При открытии стартовой страницы в браузере, пользователь попадает в личный кабинет, из которого можно создать новый документ или посмотреть историю ранее созданных документов. При создании нового документа пользователь поэтапно заполняет все необходимые поля согласно шаблону документа и после чего имеет возможность сохранить документ в виде файла.
1. Методика
Актуальной задачей перехода системы высшего образования на трехуровневую систему подготовки "бакалавр" - "магистр" - "аспирант" является формирование у обучающихся каждого уровня определенного набора компетенций, которые описаны в федеральных государственных образовательных стандартах (далее - ФГОС) и основных профессиональных образовательных стандартах (далее - ОПОП) по направлениям подготовки.
Для каждого уровня образования существуют свои требования по организации учебно-методических документов, при этом необходимо обеспечить взаимосвязь между различными шаблонами и формами, в том числе за счет унификации Банка данных компетенций, являющегося основополагающей информацией для формирования "знаний" -"умений" - "навыков", которые должен получить обучающийся, осваивая соответствующую ОПОП.
МГТУ им. Н.Э. Баумана имеет статус Национального исследовательского университета техники и технологий и право реализации ОПОП на основе самостоятельно устанавливаемых образовательных стандартов (СУОС), которые имеют принципиальные отличия от ФГОС, в том числе по структуре и содержанию компетенций, формируемых у выпускников. Существующая система организации учебного процесса в МГТУ им. Н.Э. Баумана предполагает обучение в группах, объединяемых на естественно-математических и общепрофессиональных дисциплинах в потоки, которые зачастую относятся к разным направлениям подготовки и соответственно напрямую не могут реализовываться по одной рабочей программе дисциплины.
Предлагаемый подход позволяет унифицировать компетенции, указанные в разных ФГОС и СУОС и на основе сформированного Банка данных разрабатывать рабочие программы дисциплин, матрицы компетенций и ОПОП, удовлетворяющих разным направлениям подготовки. Учебно-методические документы, формируемые с использованием Бан-
ка данных компетенций, имеют большое значение при прохождении университетом процедур государственной аккредитации и представлению данных на публичных информационных ресурсах.
Созданный для написания рабочих программ дисциплин и практик Банк данных компетенций образовательных стандартов позволяет авторам программ при их написании быстро получить необходимую информацию по всем компетенциям федеральных или собственных стандартов для конкретного направления подготовки и кафедры, которая будет реализовывать данную программу.
2. Основная часть
Автоматизации подлежит следующий ряд функций системы:
• авторизация пользователей;
• отображение результатов по запросам пользователей;
• хранение информации обо всех созданных пользователем документах;
• анализ вводимых пользователем данных;
• формирование документа;
• предоставление всех вышеперечисленных функций для всех версий браузера.
На рис.1 представлена диаграмма прецедентов системы.
Рис. 1. Диаграмма прецедентов системы На рис.2 изображена графическая модель предметной области.
6. АОК¥ивмГ СХ*ч*Ы«ТСД ч*0«Э
Рис. 2. Графическая модель предметной области
Для разработки Банка данных выбраны следующие критерии: функциональность, стоимость пользования системой, возможность внедрения.
Банк данных доступен пользователю в виде web-приложения, в свою очередь взаимодействие пользователя с Банком должно быть по "клиент-серверной" технологии. На стороне клиента в Интернет браузере формируется запрос на получение страницы (вход в систему, получение информации и справки). Браузер посылает запрос серверу по HTTPS протоколу. На стороне сервера web-сервер, анализируя, какой пришел запрос, генерирует и выполняет соответствующий вызов. Если для работы нужны данные из базы данных, то соответствующие методы через ODBC подключаются к базе данных. По выполнению данной модели имеется frontend, где используется сайт и интерфейс пользователя, который обращается к backend с помощью запросов, где расположены почтовый и web-серверы и так же база данных. В результате пользователь может увидеть запрошенную информацию на html страницах. По выполнению метода web-сервер генерирует соответствующую html-страницу и отправляет ее клиенту. На уровне клиента, который представлен браузером, будут выполняться только сценарии отображения данных и формирования запросов к серверу. Серверная часть web-приложения будет иметь модульную структуру и состоять из следующих частей:
1) клиентская часть - компонент "клиентская часть", с которой непосредственно работает клиент;
2) логическая часть - компонент "бизнес-логика приложения", в которой реализованы все основные функции и модули системы;
3) модуль связи с БД - компонент "связь с БД".
Хранилище данных построено в системе управления базами данных (СУБД) SQL Server 2008 R2 версии Enterprise. Данная СУБД была выбрана на тех основаниях, что в ней имеются мощные средства работы со статистикой и большими данными. Также версия MicrosoftSQLServer 2008 R2 обеспечивает всестороннюю безопасность, надежность, управляемость и масштабируемость для ресурсоемких приложений, предназначенных для обработки транзакций, управления данными, бизнес-аналитики и хранилищ данных.
На уровне клиента осуществляет отображение данных и интерфейс пользователя. Таким образом, осуществляется возможность доступа к системе со всех операционных систем, имеющих web-браузер. На уровне сервера реализована основная часть приложения, которая состоит из двух крупных частей приложения и базы данных. СУБД и база данных находятся на отдельном сервере.
Одним из важнейших преимуществ "клиент-серверного" приложения является снижение сетевого трафика при выполнении запросов. Например, при необходимости выбора пяти записей из таблицы, содержащей миллион, клиентское приложение посылает серверу запрос, который сервером компилируется и выполняется, после чего результат запроса (те самые пять записей, а вовсе не вся таблица) передается обратно на рабочую станцию.
Вторым преимуществом архитектуры "клиент-сервер" является возможность хранения бизнес-правил и логики на сервере, что позволяет избежать дублирования кода в раз-
личных приложениях, использующих общую базу данных. Кроме того, в этом случае любое редактирование данных, в том числе и редактирование нештатными средствами, может быть произведено только в рамках этих правил.
В разработке приложения используется технология ASP.NET в совокупности с паттерном MVC.
Заключение
Банк данных создается для пользователей, не обладающих специальными навыками или знаниями в области компьютерных наук. Необходимым навыком является владение любым из поддерживаемых Интернет-браузеров. Система проектировалась таким образом, что на данный момент работает во всех современных Интернет-обозревателях. Доступ к системе осуществляется через глобальную компьютерную сеть Интернет в многопоточном режиме. Система может быть полностью внедрена как отдельный сервис. Данная система позволит улучшить и облегчить работу пользователям.
Благодарности
Специальная благодарность отделу "Управление Образовательных Стандартов и Программ" МГТУ им. Н. Э. Баумана (Гузевой Т.А., Лаврову А.В.)
Московскому государственному техническому университету им. Н.Э. Баумана и кафедре "Автоматизированные системы обработки информации и управления" ИУ-5, на базе которой была конкретно спроектирована и разработана система.
Список литературы
[1]. Галкин В.А., Григорьев Ю.А. Телекоммуникации и сети: Учеб. Пособие для вузов. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2003. 608 с.
[2]. Геращенко А.Н. и др. Содержание и проблемная ориентация аэрокосмического образования. Гл. 1. Развитие содержания аэрокосмического образования. Раздел 1.1. Итоги разработки образовательных стандартов МГТУ им. Н.Э. Баумана / Александров А.А., Дербенев Е.В., Коршунов С.В., Строганов Д.В., Цветков Ю.Б. под ред. А.Н. Геращенко, М.Ю. Куприкова, А.Ю. Сидорова. М.: Изд-во: МАИ. 2014. 460 с. С. 12-15.
[3]. Орлов С.А. Технологии разработки программного обеспечения: Учебник. СПб.: Питер. 2002. 464 с.
[4]. Барсегян А.А., Куприянов М.С., Степаненко В.В., Холод И.И. Технологии анализа данных. Data Mining, Visual Mining, Text Mining, OLAP (+CD ). 2-е изд., перераб. и доп. СПб.: БХВ-Петербург. 2007. 384 с.
[5]. Чубукова И.А. DataMining. // Лекции по технологиям DataMining. [Электронный ресурс]. 326 с. Режим доступа:
http://portal.tpu.rU/SHARED/a/AAPONOMAREV/metod/Tab/lections%20data%20mining.p df (дата обращения: 10.07.2016)
[6]. Бизнес-аналитика: предоставление пользователям бизнес-аналитики. // Microsoft SQL Server 2008 R2 Enterprise. Журнал TechNet Magazine [Электронный ресурс]. 2010. Режим доступа: https://technet.microsoft.com/ru-ru/magazine/gg405051 .aspx (дата обращения: 10.07.2016)
[7]. Паклин Н. Алгоритмы кластеризации на службе DataMining [Электронный ресурс]. // Сайт: BaseGroup Labs. Технологии анализа данных. ООО «Аналитические технологии». Режим доступа: http://www.basegroup.ru/library/analysis/clusterization/datamining/ (дата обращения: 10.07.2016)
[8]. Курс Data Mining. Лекция 1. // Лекции по технологиям DataMining. [Электронный ресурс]. С. 15-26. Режим доступа: http://files.pilotlz.ru/pdf/cB819-2-ch.pdf (дата обращения: 10.07.2016)
[9]. Фаулер М. Архитектура корпоративных программных приложений. / Пер. с англ. М.: Издательский дом "Вильямс". 2006. 544 с.
[10]. Кузнецов М.В., Симдянов И.В. PHP. Практика создания Web-сайтов. 2-е изд., пе-рераб. и доп. СПб.: БХВ-Петербург. 2009. 1264 с.
