ВОЗМОЖНОСТИ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ИНТЕГРАЦИИ СОЗДАНИЕ ИНФОРМАЦИОННО-ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ ВОЕННО-УЧЕБНОГО ЗАВЕДЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СИСТЕМЫ ПРОГРАММ "1С:ПРЕДПРИЯТИЕ 8" Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

И.И. ИЛЮХИН, А.Ю. ХАЧАЙ, Л.С. ВОЛКАНИН

I.I. ILYUKHIN, A.Yu. KHACHAY, L.S. VOLKANIN

ВОЗМОЖНОСТИ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ИНТЕГРАЦИИ

OPPORTUNITIES OF EDUCATIONAL INTEGRATION

СОЗДАНИЕ ИНФОРМАЦИОННО-ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ ВОЕННО-УЧЕБНОГО ЗАВЕДЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СИСТЕМЫ ПРОГРАММ «1С:ПРЕДПРИЯТИЕ 8»

CREATION OF INFORMATION EDUCATIONAL ENVIRONMENT WITHIN MILITARY EDUCATIONAL INSTITUTION USING THE «1С: ENTERPRISE 8» PROGRAMME SYSTEM

Сведения об авторах: Илюхин Иван Иванович - начальник научно-исследовательской лаборатории (исследования проблем образовательного процесса) Военной академии Генерального штаба Вооруженных Сил Российской Федерации, генерал-майор, кандидат военных наук, доцент, Почетный работник высшего профессионального образования Российской Федерации (г. Москва);

Хачай Андрей Юрьевич - доцент кафедры вычислительной математики и компьютерных наук Уральского федерального университета имени первого Президента России Б.Н. Ельцина, кандидат физико-математических наук (г. Екатеринбург. E-mail: 1c@1c-ta.ru);

Волканин Леонид Сергеевич - начальник отдела ИТ Уральского государственного архитектурно-художественного университета, кандидат физико-математических наук, 1С:Эксперт по технологическим вопросам (г. Екатеринбург. E-mail: lsv@usaaa.ru).

Аннотация. Рассматривается способ построения информационно-образовательной среды вуза, доступной всем участникам образовательного процесса. Приводятся примеры решений для автоматизации процессов учебной и повседневной деятельности вуза. Приводится практический опыт построения ЭИОС в гражданском вузе с разделением на сегменты различной степени защищенности. Рассматривается подсистема разработки и применения электронных учебников (учебных пособий) в соответствии с Единым стандартом электронного учебника.

Ключевые слова: информационно-образовательная среда, автоматизация деятельности, интеграция информационных систем, электронное обучение.

Information about the authors: Ivan Ilyukhin - Chief of the Research Laboratory (research of the educational process problems) of the RF Armed Forces' Military Academy of the General Staff, Major-General, Cand. Sc. (Mil), Associate Professor, Honoured Worker of Higher Professional Education of Russia (Moscow);

Andrey Khachay - Associate Professor of the Subdepartment of Computational Mathematics and Computer Science of the Ural Federal University named after the first President of Russia Boris Yeltsin, Cand. Sc. (Phys. and Math) (Yekaterinburg. E-mail: 1c@1c-ta.ru);

Leonid Volkanin - Chief of the IT Department of the Ural State Architectural-and-Art University, Cand. Sc. (Phys. and Math), 1С: Expert on Technological Issues (Yekaterinburg. E-mail: lsv@usaaa. ru).

Summary. The way of structuring the information educational environment (IEE) of higher educational institutions, accessible to all participants of the educational process. The examples for

automation of experimental IEE within educational and daily activities are given. The practical experience of constructing an EIOS in civilian higher educational institutions is presented, with a division into segments of different protection. The subsystem of development and application of electronic textbooks (teaching aids) is considered in accordance with the Unified Standard for Electronic Textbook.

Keywords: information educational environment, automation of activity, integration of information systems, e-learning.

Существенным нововведением во всех ФГОС ВО стало требование к вузу обеспечить каждого обучающегося в течение всего периода обучения индивидуальным неограниченным доступом к ЭИОС вуза. Сейчас ЭИОС рассматривается в качестве ключевого элемента обеспечения образовательного процесса, что подтверждается требованием доступности этой среды всем участникам образовательного процесса по сети Интернет на территории вуза и вне ее. Практически всегда эксперты и руководство гражданских вузов считают, что доступ к ЭИОС должен быть организован через личный кабинет на веб-сайте.

В дополнение к установленным Минобрнауки России требованиям к ЭИОС в

Минобороны России разработаны и 16.03.2018 г. утверждены «Требования к информационно-образовательной среде военной образовательной организации Министерства обороны Российской Федерации» (далее - Требования). Помимо традиционной задачи - обеспечить освоение обучающимися образовательных программ - документ содержит описание требований к автоматизации процессов повседневной деятельности военно-учебного заведения, а также техническим, программным средствам, сетевой инфраструктуре и кадровому обеспечению.

В Требованиях указано, что:

- программные средства ЭИОС должны быть преиму-

щественно построены на базе существующих пакетов прикладных программ и являться кроссплатформенными;

- для доступа к ЭИОС и внутривузовской коммуникации всему личному составу вуза следует создать личные кабинеты на интранет-пор-тале вуза;

- внедрение, администрирование и эксплуатация ЭИОС осуществляются штатным личным составом вуза, что фактически требует наличия документированных исходных кодов прикладных программ ИОС и минимального числа языков программирования, на которых эти программы написаны;

- программные средства ЭИОС должны пройти сертификацию и быть допущенны-

Технологии Инструменты

Толстый клиент Тонкий клиент Веб-клиент Редактор форм Конструктор запросов

Распределенные информационные базы Обмен данными XML Редактор отчетов Редактор интерфейса

Редактор справки Конструктор ролей

Автогенерация пользовательского интерфейса Полнотекстовый поиск Конструкторы бизнес-логики (движений, печати, ввода на основании и др.)

Настройка для пользователей Система компоновки данных Web-сервисы Подписка на события

Data mining Агрегаты Бизнес-диаграммы Групп. разработка, контр. версий

Интеллектуальная система отчетов Средства для установки и обновления приложений

Ограничение доступа на основе ролей Ограничение доступа на уровне записей Объединение приложений

Бизнес-компоненты

Архитектура, управляемая метаданными

Объектная модель работы с данными Обработка запросов к БД Отладчик и замер производительности

Базы данных: СУБД 1С, MS SQL Server, PostgreSQL, IBM DB2, Oracle Database Встроенный язык

Технологический журнал

Криптографическая защита Механизм разделения данных Функциональные опции

Внешние источники Мобильная ... , SOA данных платформа Автоматическое REST API Профили безопасности

Схема 1. Используемые в «1С:Предприятие 8» инструменты и технологии

Схема 2. Решения 1С для автоматизации деятельности вуза

ми к обработке сведений в ее соответствующем сегменте (открытом, конфиденциальном и закрытом).

Программные продукты, созданные на платформе «1С:Предприятие 8», в целом отвечают вышеперечисленным требованиям. Отметим, что информационную систему, созданную на основе «1С:Предприятие 8», мы разделяем на технологическую платформу и прикладные решения. Платформа представляет собой высокотехнологичный Framework (см. схему 1), в котором функционирует прикладное решение.

Комплекс апробированных программ «1С:Предприятие 8» позволяет автоматизировать многие направления деятельности вуза (см. схему 2).

Программы «^Предприятие 8» способны функционировать под управлением большинства операционных систем (см. таблицу 1 на с. 20) и с различными СУБД, в том числе PostgreSQL.

Программы 1С поставляются с открытым кодом, написанным на встроенном

языке 1С:Предприятие. Код программ построен в соответствии с едиными стандартами, благодаря чему разработчики 1С (их в России более 300 тысяч!) могут самостоятельно и оперативно внести в программы необходимые вузу изменения. Организация повышения квалификации работников вуза в области разработки на «^Предприятие 8», настройки и работы программ 1С возможны на учебных курсах сети Центров сертифицированного обучения 1С (https://1c.ru/ сво). Работники вуза после завершения обучения на курсах самостоятельно проведут адаптацию и доработку используемых прикладных решений «1С:Предприятие 8».

Платформа «^Предприятие 8» сертифицирована ФСТЭК России по требованиям безопасности информации как программное средство общего назначения со встроенными средствами защиты. Защищенный программный комплекс «1С:Предприя-тие 8.32» - сертифицированная версия технологической

платформы «^Предприятие 8», может использоваться при построении государственных информационных систем, в которых допустима обработка документов (материалов) для служебного пользования.

Уже сегодня комплекс программ «1С:Предприятие 8» может использоваться в открытом и конфиденциальном сегментах ЭИОС военно-учебного заведения. Этим требованиям удовлетворяет комплекс взаимосвязанных программ, успешная апробация совместной работы которых была проведена в работе 4:

- операционная система специального назначения «Astra Linux Special Edition»;

- система управления базами данных PostgreSQL в составе названной ОС;

- защищенный программный комплекс «^Предприятие 8.3z».

Автоматизация процессов повседневной деятельности в составе ЭИОС военно-учебного заведения реализуется с применением ряда дополнительных ре-

шений на базе ^Предприятие, среди которых можно выделить: «1С:Библиотека», «1С:Вещевое довольствие», «1С:ИТЬ», «1С:Бухгалтерия государственного учреждения», «1С:Зарплата и кадры государственного учреждения КОРП». Перечисленные решения входят в единый реестр российских программ для электронных вычислительных машин и баз данных http://reestr.minsvyaz.ru, поэтому их закупка разрешена государственным вузам.

Внедрение технологий электронного обучения в образовательной деятельности многих военных вузов было ускорено в ходе разработки электронных учебников, электронных учебных пособий и электронных обучающих курсов (далее - электронных учебников) по реализуемым дисциплинам. Подсистема разработки и применения электронных

учебников (пособий) является, согласно Требованиям, элементом ЭИОС. Подсистема должна обеспечить возможность разработки электронных учебников в соответствии с Единым стандартом электронного учебника для всех сегментов ЭИОС; содержать инструменты для редактирования созданных электронных учебников.

Анализ опыта использования различных программных продуктов для разработки и публикации электронных учебников показал наличие ряда проблем:

- ограниченный выбор поддерживаемых операционных систем. В основном программы для создания электронных учебников работают под управлением ОС Windows. Это не позволяет выстроить единую инфраструктуру подсистем ЭИОС на базе сертифицированного программного обеспечения;

Таблица 1

Системные требования технологической платформы «1С:Предприятие 8»

Операционная система

Windows 10

Windows 8.1

Windows 8

Windows 7

Windows Server 2016 (x64)

Microsoft Windows Windows Server 2012 R2 (x64-bit)

Windows Server 2012 (x64)

Windows Server 2008 R2 (x64)

Windows Server 2008

Windows Server 2003

Windows Vista

Windows XP

Ubuntu 12.04 LTS

Mint 12

Linux Fedora 17

Alt Linux СПТ 6.0

Astra Linux Special Edition 1.5

Astra Linux Special Edition 1.4

Mac OS X Mac OS X 10.8 и выше

- повышенная нагрузка на преподавателя. Вместо того чтобы сосредоточиться на разработке материалов по своей предметной области, преподаватель вынужден заниматься технической работой по верстке текста в программе для создания электронных учебников, учитывать особенности и ограничения их встроенных редакторов;

- ограниченная адаптивность электронных учебников. В процессе изучения электронного учебника с классическим иерархическим деревом возникают трудности с подачей дополнительного материала, варьированием глубины и сложности материала. Если электронный учебник содержит много материала, то дерево элементов становится слишком большим, что усложняет его восприятие;

- зависимость электронного учебника от среды, в которой он был создан. Многие программы позволяют изучать электронные учебники или некоторые их части, например, тесты только в той среде, в которой они были созданы. Экспорт в сторонние форматы, например, SCORM или HTML, в ряде программ ограничен либо невозможен вовсе. Это препятствует эффективному обмену электронными учебниками между военными вузами.

Подсистема разработки электронных учебников ЭИОС на базе программ «1С:Электронное обучение» в обновленной редакции позволяет эффективно решать обозначенные проблемы, с которыми сталкиваются преподаватели.

Программа «1С:Электрон-ное обучение» для разработки электронных учебников поддерживает работу в сертифицированной отечественной операционной системе «Astra Linux Special Edition». Разработка и корректиров-

ка электронных учебников проводятся исключительно с использованием сертифицированных программ, входящих в поставку «Astra Linux Special Edition», и системы программ «1С:Предприя-тие 8». Иностранные программы, включая продукты MS, не используются. Это позволяет создать единую инфраструктуру на базе одной операционной системы для разработки электронных учебников открытого и конфиденциального сегментов ЭИОС военного вуза. А в перспективе расширить эту подсистему до закрытого сегмента ЭИОС.

Интерфейс программы реализован по классической схеме: слева - дерево элементов электронного учебника, справа - область для просмотра и редактирования элемента, сверху - управляющие команды (см. фото 1). Интерфейс обновленной программы «1С:Электронное обучение» не отличается от того, что имеется в ОС Windows. Это позволит преподавателям легко перейти на работу в 1С под новой операционной системой.

Главной особенностью модели разработки электронных учебников в 1С является тесная интеграция с пакетами офисных программ (см. схему 3 на с. 22). Это позволяет преподавателю сосредоточиться на методической работе в привычных для него программах редактирования документов, презентаций и таблиц. В Astra Linux к таким программам относится пакет LibreOffice.

Разработка электронного учебника включает следующие этапы:

1. Подготовка теоретических материалов для электронного учебника в формате электронных документов (файлы ODT, ODP, PDF).

2. Подготовка заданий в тестовой форме в виде электронных таблиц (файлы

ODS). Обычно авторами используются типы тестовых вопросов: один из многих, многие из многих, последовательность, которые в полной мере описываются в табличной форме, включая приложенные к вопросам картинки.

3. Подготовка видеофрагментов (файлы MP4 или другие форматы). Встроенный конвертер видео на этапе загрузки будет автоматически конвертировать файл в подходящий для браузера формат. Размер файла не ограничен.

4. Подготовка аудиофраг-ментов (файлы MP3).

5. Подготовка 3D моделей в формате WebGL (файлы HTML).

6. Подготовка словаря терминов в виде электронной таблицы (файлы ODS).

7. Структурирование подготовленных файлов в виде дерева папок и файлов, соответствующее дереву элементов электронного учебника.

8. Связывание теоретических материалов, аудио, видеофайлов и 3D при помощи гиперссылок. Вручную проставляются только ссылки между модулями и элементами модулей. Гиперссылки

из текстов теории на термины словаря будут проставлены автоматически на следующем этапе.

9. Загрузка структурированных материалов в программу «1С:Электронное обучение».

10. Настройка адаптивности учебника.

11. Публикация электронного учебника.

Более наглядно этапы разработки электронного учебника представлены ниже (см. схему 4 на с. 22).

Заметим, что в переходный период преподаватели в некоторых случаях будут продолжать подготавливать исходные материалы электронных учебников в формате MS Office (DOCX, XSLS). Хотя LibreOffice и позволяет конвертировать файлы MS Office, но на практике качество такой конвертации не всегда идеальное. Поэтому переход к разработке электронных учебников на LibreOffice не стоит затягивать.

Отдельно рассмотрим этап 10 - настройка адаптивности учебника. Материалы электронного учебника часто имеют различную глубину рассмотрения дисциплины.

Систем дистанционного обу... (1С:Предприятие) tj & [Д *

® Щ iAdn»i i . _ S X

El

Редактирование учебника "Боевое слаживание"

★

О Q.

О Добавить

В Боевое слаживание © в Теория

|| Боевое слаживание Й Марш и его показатели © Й Видео и аудио

Военный марш И Метание гранат У Тест - метание гранаты

Еще - f Редактировать

Еще .

Основными задачами боевого слаживания являются:

• совершенствование умения личного состава владеть оружием, техникой и выполнять функциональные обязанности в бою;

• слаживание подразделений и штабов в штатной организации военного времени и их подготовка к выполнению боевых задач.

Характеристике Д-50 МТ-12 «Рапира»

Калибр 122 100

Дальность стрельбы, м 15 500 8 100

Фото 1. Интерфейс разработки электронного учебника

Схема 3. Компоненты электронных курсов и учебников

Хотя все элементы электронного учебника и размещены в общем дереве, программа «1С:Электронное обучение» позволяет некоторые из них скрыть. При этом доступ к ним остается по гиперссылке. Таким образом навигационное дерево электронного учебника содержит только базовые элементы, а дополнительные элементы, не показанные в дереве, доступны обучаемым по гиперссылкам. В процессе использования электронного учебника можно гибко управлять доступностью различных его элементов.

Для электронных учебников возникают задачи их

актуализации, исправления ошибок, дополнения. В зависимости от глубины необходимых изменений применяются следующие сценарии.

Быстрая правка. Выбирается команда «Редактировать» для нужного элемента учебника и вносятся необходимые изменения (см. фото 2). После этого повторяется этап 11 - публикация. Данный сценарий используется для исправления ошибок.

Глубокая модернизация. Все файлы электронного учебника выгружаются в первоначальную структуру файлов и папок и передаются на глубокую модернизацию преподавателю. После завершения редактирования повторяются этапы 9, 10 и 11 сценария разработки.

Описанный подход позволяет преподавателю сосредоточиться на подготовке исходных материалов для электронного учебника. Этапы 9-11 для всех электронных учебников, созданных разными преподавателями, обычно выполняет технический работник (лаборант).

Возможен и другой сценарий работы: создание тестов, теории и других элементов

Теория

Документы LibreOffice

Справочный материал

Мультимедиа

Задания

В тестовой форме

Практикумы

Словарь

Ветвления

Публикация

Гиперссылки

Схема 4. Этапы разработки электронного учебника

электронного учебника непосредственно в программе на ПЭВМ преподавателя при помощи встроенных редакторов. Некоторые преподаватели по своему желанию полностью берут на себя разработку электронных учебников и затем передают их в электронную библиотеку.

Практические задания в тестовой форме являются частью электронных учебников и доступны обучаемым, как и другие его элементы. При желании электронный учебник выгружается в виде отдельного пакета в формате HTML для использования в качестве самоучителя. Такой пакет может быть запущен на любом компьютере или планшете под управлением Astra Linux.

Процесс изучения обучаемым электронного учебника, разработанного в 1С, дает возможность отмечать избранные элементы, выполнять полнотекстовый поиск, оставлять заметки, выбирать различные траектории обучения.

Изучение способов реализации ЭИОС показало, что необходимая информация уже имеется в информационных системах вузов и частично размещается на сайтах. Однако данные в электронной среде должны быть представлены и структурированы в соответствии с оперативной управленческой информацией о реализуемых образовательных программах, организационной структурой, учебными группами, в привязке к обучающемуся, преподавателю и аудиторному фонду.

Таким образом, реализующая ЭИОС информационная система должна иметь доступ к управленческой информации, но реализация доступа обучающихся через веб-интерфейс непосредственно к

корпоративной информационной системе вуза встречает существенные препятствия как в виде выполнения требований 152-ФЗ о защите персональных данных, так и при выполнении требований по сегментации ЭИОС. Получается, что необходимо разделять информационные контуры -управленческая информация с персональными данными должна храниться и обрабатываться в 1С:Университет при использовании сертифицированного защищенного комплекса «1С:Предприя-тие 8.32», а в открытый контур ЭИОС должен передаваться необходимый и желательно обезличенный минимум (см. фото 4 на с. 24).

В работах 2-4 показаны примеры практического выполнения требований по созданию ЭИОС в гражданском вузе с использованием интегрированных между собой решений «1С:Универси-тет ПРОФ», «1С:Электронное обучение. Образовательная организация» и «^Документооборот КОРП».

В личном кабинете обучаемого для выполнения требований ФГОС ВО может быть принята следующая схема представления информации:

- характеристика основной профессиональной образовательной программы;

- учебный план, в том числе индивидуальный учебный план, календарный график обучения;

- рабочий учебный план на текущий семестр (дисциплины привязаны к преподавателю);

- рабочие программы учебных дисциплин;

- ссылка на расписание учебных занятий на официальном сайте;

- ссылки на информационные ресурсы, базы данных для обучения по дисциплинам;

Фото 2. Редактирование электронного учебника

- ссылки на используемую литературу с привязкой к электронной библиотеке;

- результаты обучения по уже изученным дисциплинам;

- портфолио в составе: курсовые проекты, выпускная квалификационная работа (с отзывами и рецензиями);

- окно взаимодействия с преподавателем в режиме «онлайн» и «офлайн».

Для реализации такой схемы необходимы следующие потоки данных. Из «1С:Университет» в ЭИОС передаются публичная нормативно-справочная информация и обезличенные данные об участниках образовательной среды (внутренние идентификаторы и имена

обучающихся и преподавателей), связи между ними. Обратно передаются результаты процедур оценки результатов обучения, реализация которых предусмотрена с применением электронного обучения, дистанционных образовательных технологий, результаты опросов и анкетирования обучаемых.

Имеется положительный опыт использования в качестве платформы для реализации ЭИОС решений «1С:Электронное обучение. Образовательная организация» и «Веб-кабинет преподавателя и студента». Выбор системы обусловлен включением в реестр российского программного обеспечения,

Фото 3. Видеофрагменты электронного учебника

ш

1С:Электронное обучение. Веб-кабинет преподавателя и студента

Оценки, сообщения, новости, ответы: на форумах, в анкетах

©а

Образовательная программа, учебный план. УМК дисциплин, зачетка, портфолио

О

Электронные учебники, обезличенные: оценки, форумы, сообщения, новости

т 1С:Университет I

А V

О Списки курсантов, преподавателей, классов, дисциплин, специальностей Оценки за электронные г^)^ учебники и тесты, результаты опросов и анкетирования

1С:Электронное обучение. Образовательная организация

Защищенный программный комплекс «1С:Предпрмятие 8.3г.»

Фото 4. Схема обмена информацией в составе ЭИОС

низкой относительно конкурентов ценой, опытом работы сотрудников вуза с решениями 1С. При этом для работы в веб-кабинете преподавателей и обучающихся нет необходимости докупать аппаратные или программные клиентские лицензии «^Предприятие 8».

Технологически веб-кабинет представляет собой веб-сайт (клиентское веб-приложение) с открытым исходным кодом на основе технологий HTML, JS, CSS, который можно использовать как самостоятельно, так и интегрировать в существующие сайты. Веб-кабинет размещается на произвольном веб-сервере в локальной сети без необходимости развертывания серверного приложения, работает в тесной взаимосвязи с информационной базой «1С:Предприятие 8» посредством использования веб-сервисов (RESTful API). Доработка внешнего вида веб-кабинета производилась собственными силами и не заняла много времени. При необходимости к доработке могут быть привлечены обу-

чаемые, знакомые с библиотекой Angular.JS и языками разметки HTML и CSS.

Наш опыт тестирования и эксплуатации различных систем для организации «личного кабинета» показывает, что, помимо первоначальной настройки внешнего вида, в дальнейшем существенные затраты подразделения информационных технологий уходят на чисто административные функции - создание пользователей, настройку разрешений доступа, привязку к курсам. Использование программ «1С:Электронное обучение» свело подобные затраты к минимуму.

Использование программ «1С:Электронное обучение» открывает новые возможности у преподавателя - организацию тестирования, возможность использования технологий дистанционного обучения и позволит в полном объеме выполнить основные положения «Требований к информационно-образовательной среде военной образовательной организации Министерства обороны Российской Федерации» и Еди-

ного стандарта электронного учебника.

ЛИТЕРАТУРА

1. Федеральные государственные образовательные стандарты высшего образования [Электронный ресурс] URL: http://fgosvo.ru/fgosvo /.

2. Портфолио обучающегося в электронной информационно-образовательной среде / Л.С. Волканин, А.Ю.Хачай // Информатика и образование, 2016, № 3 (272), с. 9-12.

3. Опыт интеграции «1С: Университет» и «1С:Электронное обучение» для создания электронной информационно-образовательной среды / Л.С. Волканин, А.Ю. Хачай // Информатика и образование, 2017, № 3 (282).

4. Практические сценарии бесшовной интеграции «1С:Университет» и «^Документооборот» при автоматизации бизнес-процессов вуза / Л.С. Волканин, А.Ю. Хачай // Информатика и образование, 2018, № 3 (292), с. 39-43.

5. Отраслевые и специализированные решения «^Предприятие»: [Электронный ресурс] http://solutions.1c.ru/.