Проектирование автоматизированной системы управления учебным процессом

Выходные данные:

Ахметшин, Д.А. Проектирование автоматизированной системы управления учебным процессом / Д.А.  Ахметшин, Старыгина С.Д. // Ученные записки «Института социальных и гуманитарных знаний» выпуск №2(13), 2015. – С. 35-44.

 

УДК 004

ББК 74

 

Д.А. Ахметшин,  С.Д. Старыгина 

Казанский национальный исследовательский технологический университет

Казань, Россия

dinar@ahmetshin.com

 

Аннотация: в статье рассматривается проект создания электронного информационного портала для студентов и сотрудников образовательных учреждений, цель которого — стать эффективным инструментом в образовательной сфере.

 

Ключевые слова: образование, дистанционное образование, дидактическая система, система, беспроводные технологии, терминалы.

 

D.A. Akhmetshin, S.D. Starygina

Kazan national research technological university

Kazan, Russia

dinar@ahmetshin.com

 

DEVELOPMENT OF AUTOMATED LEARNING MANAGEMENT SYSTEM

Abstract: The article considers the project to create an electronic information portal for students and staff of educational institutions whose purpose - to become an effective tool in education.

 

Keywords: education, distance education, didactic system, system, wireless terminals.

 

Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ (проект № 15-07-05761) .

 

В современном обществе информация все чаще преподносится с использованием компьютерной техники и технологий. Все чаще и чаще мы сталкиваемся с получением различной учебной, технической и другой литературы с помощью электронных способов представления информации. На сегодняшний день информацию в электронном виде можно получить в общедоступной сети Интернет, электронных библиотеках, на цифровых носителях, типа компакт-дисков и твердотельных устройствах хранения данных и во внутренних сетях научно-исследовательских или академических организаций. Практически в каждом высшем учебном заведение можно столкнуться с системами  дистанционными обучения, на которых организаторы могут разместить любую информацию для организации учебного процесса и возможности контроля и проверки знаний. В настоящее время наиболее широко практикуются применение следующих видов дистанционного обучения [3,4,5]:

Доступ к образовательным ресурсам через компьютерные информационные сети (такие как Интернет и другие), посредством которых обучаемый может пройти курс обучения в режиме on-line и получить оценку уровня своих знаний

Доступ к образовательным ресурсам с использованием так называемых «кейсов», т.е. предоставления учебно-методических материалов в специальном комплекте для физической передачи обучаемому для самостоятельного изучения

TV-технология, базирующаяся на использовании видеозаписей лекций с консультациями преподавателей.

На сегодняшнее время существует два основных вида обучения: 1) система подготовки основанной на «живой» технологии; 2) система подготовки основанной на дистанционной технологии [2].

Описание: 1

Рис. 1. Две модели систем подготовки

С учетом роста количества активных пользователей сети Интернет и, соответственно, с ростом количества информации в ней, стало актуальным хранить учебную информацию информацию в системах, так называемых облачных сервисов, когда вся бизнес-логика приложений и системы хранения данных находятся непосредственно на аппаратных мощностях выделенного сервера, а не на клиентском оборудовании пользователя. С использованием данного подхода строится дистанционный формат обучения, это конечно же обусловлено уверенным ростом применения и внедрения информационных технологий в производстве и повседневной жизни. В статье предлагается метод для расширения возможностей получения учебно-методических материалов посредством компьютерных информационных сетей. Суть этого предложения заключается в создании электронного информационно-научного портала с дидактическими, научными и прочими видами материалов, который будет доступен всем сотрудникам и обучающимся лицам как по беспроводному соединению посредством технологии Wi-Fi, так и по проводному [1].

Функциональные возможности системы

Информационная поддержка в организации и процессе профессиональной деятельности

1.1. Справочно-поисковая система

1.2. Организация общего информационного пространства (конференции)

1.5. Файлообменник

1.6. Информационный контент

Локальная социальная сеть

2.2. Профили пользователей

2.3. Индивидуальный подход

2.4. Наблюдение за пользователями

2.4. Переписка пользователей

2.5. Обсуждение пользователей

Дистанционное обучение

3.1. Управление дисциплинами

3.2. Электронные лекции

3.3. Управление лабораторными работами

3.4. Библиотека

3.5. Электронное тестирование

3.6. Получение материалов в любом месте

Выход в Интернет

4.1. Доступ к популярным сайтам

4.2. Развлечения

4.3. Электронная почта

Электронная приемная

5.1. Обращение к службам и отделам организации

5.2. Консультации

 

 

Этапы работы информационной системы:

В учебном заведении установлены компьютеры и беспроводные точки доступа, которые подключены к локальной техносфере.

После подключения пользователя к сети, при наборе любого www-адреса, отображается не запрашиваемая страница, а  web-страница, которая расположена на локальном компьютере.

Web-страница локального компьютера содержит образовательный портал учебного заведения.

Разрешение доступа в сеть Интернет может быть активировано при помощи Кнопки на web-странице.

При нажатии Кнопки, пользователь получает доступ в Интернет с заданным количеством времени и скоростью. По прошествии заданного времени пользования доступом в сети Интернет, происходит обрыв соединения пользователя с сетью Интернет,  при наборе www-адреса в программе-браузере, снова начинает перенаправлять на учебный портал.

Возможности техногенной образовательной среды:

Возможность выложить избыточную образовательную программу, которая не помещается во временные рамки лекционных занятий

Возможность объективно оценить уровень знаний студента с помощью электронного тестирования

Управление лабораторными работами

Контроль активности студента, наблюдение за его интересом в научной сфере

Размещение справочной информации в электронном виде (расписания экзаменов, мероприятий, новости, объявления)

Физическая эффективность (т.е. не нужно выделять огромные помещения под хранение литературы, а проблема с ограниченным количеством экземпляров книг в библиотеке не будет беспокоить пользователей)

Высокая мобильность (пользователь может пользоваться порталом практически из любого места образовательного учреждения и из сети Интернет)

Возможность обсуждения учебного процесса между пользователями системы в реальном времени (сообщения, обсуждения)

Файловый обмен, хранение пользовательских учебных файлов.

Надежность

Использование современных технологий, имеющих широкое распространение во всех слоях общества

Эффективность использования времени как студентами, так и сотрудниками образовательного учреждения

Возможность объединения внутренней беспроводной сети с сетью Интернет для наиболее полного процесса получения информации и знаний

Предлагается несколько схем реализации коммутации между устройствами предлагаемой системы:

Единый сервер, осуществляющий функции маршрутизатора и сервера баз данных, к которому посредством сетей передачи данных подключено несколько терминалов в удаленных корпусах учебного заведения

Несколько серверов-маршрутизаторов, размещенных в отдельных корпусах учебного заведения, имеющие связь с главной базой данных (данный вариант имеет смысл при необходимости более тщательного контроля за сетевым трафиком), к которым подключены терминальные устройства с сенсорным дисплеем

 

Рис.2. Техническая схема системы

 

 

 

Рис.3. Архитектура сети системы терминального доступа к образовательным ресурсам с локальным сервером-маршрутизатором

 

Рис.4. Архитектура сети системы терминального доступа к образовательным ресурсам с единым сервером

Алгоритм работы пользователя с системой:

Пользователь подходит к терминалу с сенсорным дисплеем, установленному в учебном заведении.

Изначально он видит  стартовую страницу с  навигационными клавишами (Интерактивная карта, Курсы, Опросы, Фотогалереи, Предстоящие события, Доступ в Интернет и др.).

На странице размещена форма авторизации, которая осуществляет разрешение доступа клиента в сеть Интернет или к закрытым от неавторизованных пользователей курсам посредством ввода логина и пароля

Управление функционалом и ввод текста производится с помощью аппаратной или экранной клавиатуры

Сеть Интернет может быть доступна в течение определенного времени, а так же с ограничением скорости доступа.

 

Описание: Macintosh HD:Users:dinar:Dropbox:Скриншоты:Скриншот 2015-04-01 00.16.16.png

Рис. 5. Схема развития информационной системы

 

Данный проект позволит расширить и улучшить образовательный процесс, сделает получение важных материалов более удобным, за счет того, что пользователю не нужно будет занимать аудиторные, библиотечные и другие ограниченные по площади помещения. Принцип самообслуживания снимет нагрузку с персонала образовательного учреждения, а пользователям практически в любое время получить необходимую научную, административную или любую другую информацию. Развитие данной системы может сделать широкий шаг в системе образовательных технологий и способах предоставления и доставки информации.

 

Библиографический список литературы:

Ахметшин Д.А.,  Курмангалиев, Д.Р. Концепция использования промежуточных сетей передачи данных при организации публичного доступа в сеть Интернет // Вестник КГТУ. – 2011. №24. – С. 56-59

Ахметшин Д.А., Курмангалиев Д.Р.    Инфраструктура публичного доступа студентов и сотрудников образовательных учреждений к внутренним электронно-информационным ресурсам // X Всероссийская научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых с международным участием Молодежь и современные информационные технологии Россия, г. Томск, ТПУ, 11–13 мая 2011 г. –  С. 126-128.

Нуриев, Н.К. Проектирование электронной образовательной среды быстрого развития инженеров / Н.К. Нуриев, С.Д. Старыгина, Д.А. Ахметшин, А.А. Али // Международная научно-практическая конференция «Электронная Казань 2014», выпуск №1(12), часть 1, 2014. – С.312-318.

Старыгина, С.Д. Дидактическая инженерия как метрико-ориентированная методология инженерного образования / С.Д.Старыгина, Н.К.Нуриев // Международный электронный журнал “Образовательные технологии и общество (Education Technology & Society)” – 2014 (http://ifets.ieee.org/russian/periodical/journal.html) - V.17. - N 3. – С. 569 – 582 c. – ISSN 1436-4522.

Нуриев, Н.К. Проектирование дидактических систем нового поколения с использованием облачных технологий / Н.К.Нуриев, С.Д.Старыгина, Г.М.Ильмушкин, Н.К.Шайдуллина // Международный электронный журнал “Образовательные технологии и общество (Education Technology & Society)” – 2013 (http://ifets.ieee.org/russian/periodical/journal.html) - V.16. - N 4. – С. 412- 429 c. – ISSN 1436-4522.

 

 

captcha