ВОЛЖАНИНА_Е_итоговаяx - Сибирский федеральный

УДК 004.42
РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО
КОМПЛЕКСА ДЛЯ НАЧАЛЬНОЙ ШКОЛЫ
Волжанина Е.С.,
научный руководитель старший преподаватель Макуха Л.В.
Сибирский федеральный университет
Современный этап развития образования характеризуется постепенным
внедрением в учебную деятельность информационных технологий. В связи с этим
появилась необходимость разработки программного решения для автоматизации
учебного процесса в младших кассах на базе существующей информационной
инфраструктуры учебного заведения. Данное решение будет использоваться в
начальном блоке школ №175 и №176 города Зеленогорска для повышения
эффективности обучения.
Итоговый продукт должен автоматизировать процессы образовательной
деятельности для ученика, учителя, родителя и администрации школы.
Помимо этого, к системе предъявляются следующие требования:
 разработка на основе существующей информационной инфраструктуры;
 возможность резервного копирования;
 масштабируемость;
 безопасность;
 отказоустойчивость и надежность.
Реализация вышеперечисленных функциональных возможностей, а также
дальнейшая интеграция, выполняется с помощью следующего программного
обеспечения: CMS Joomla, СДО Moodle и комплексной информационной системы
NetSchool.
Автоматизированный образовательный комплекс представляет
собой
совокупность серверов, предоставляющих доступ к веб-интерфейсу. В состав
комплекса включен имеющийся в распоряжении школы сервер «NetSchool» и
внедряемый сервер с необходимым для решения поставленных задач набором
программного обеспечения.
Пользователь взаимодействует с системой с помощью браузера и может
получать уведомления на электронную почту. Каждый из продуктов имеет
собственную базу данных, поэтому при использовании совместной БД − что возможно,
но не целесообразно − система потеряет возможность вертикальной и горизонтальной
масштабируемости. Поэтому, для решения поставленных задач, лучше использовать
существующие БД, получая данные в необходимом формате путем выборки значений в
известных полях.
Рисунок 1 – Общая схема взаимодействия элементов образовательного комплекса
Как видно из рисунка 1, веб-интерфейс, доступ к которому предоставляет вебсервер, является ключевым связующим звеном пользователя с системой и его
организации следует уделить особое внимание.
В силу того, что подавляющее большинство рассматриваемого ПО реализовано
на языке PHP, требуется дополнительная настройка веб-сервера. Необходимыми для
работы компонентами будут являться: веб-сервер, PHP интерпретатор и база данных.
Имеющийся в распоряжении школы сервер NetSchool работает на базе ОС
Windows с использованием MS SQL в качестве БД. Выбор конфигурации был
обусловлен как наличием лицензий на Windows Server 2012 для образовательных
учреждений, так и требованиями вышестоящих инстанций в рамках внедрения
NetSchool в школы города. Внесение изменений в имеющийся сервер не
предусматривается условиями обслуживания [1].
Разрабатываемый комплекс работает на базе ОС Linux и может быть развернут
на любом сервере с требуемой аппаратной архитектурой. Лицензия распространения
используемого ПО не предусматривает денежных затрат. Общая схема организации
доступа к услугам обучающего комплекса представлена на рисунке 2.
Рисунок 2 – Общая схема организации доступа к услугам образовательного
комплекса
В качестве веб-сервера был выбран Nginx использующий асинхронную систему
ввода-вывода для раздачи контента [2], это позволяет ускорить отдачу данных и
снизить нагрузку на сервер в целом. Необходимость обработки динамического
контента решается с помощью внешней службы PHP-FPM, которая принимает запросы
от веб-сервера и возвращает сгенерированный контент. Для обеспечения сохранности
данных предусмотрено ежедневное резервное копирование БД.
Так как конечными пользователями системы, в первую очередь, являются
школьники младшего звена, их потребность в наглядном интерфейсе является крайне
высокой. Реализованный сайт имеет красочную и интуитивно понятную графическую
оболочку, что компенсирует достаточно сложный для понимания школьниками
интерфейс Moodle.
Главная страница (рисунок 3) не нагружена сторонней информацией и содержит
приветственное сообщение. Также страница отображает главное меню сайта,
осуществляя навигацию с помощью гиперссылок. Страница «образовательные тесты»
содержит адаптированное руководство пользователя Moodle и подробное описание
процесса прохождения тестов. Кроме того, на сайте предоставлена вся необходимая
контактная информация учебного заведения.
Рисунок 3 – Главная страница сайта образовательного комплекса
Основным средством обучения Moodle являются дистанционные курсы, и
данная система представляет все необходимые инструменты для их разработки [3].
На сегодняшний день реализованы пробные поурочные курсы по различным
предметам. Каждый урок сопровождается интерактивными элементами курса.
Например, лекционным материалом, словарем, тестированием, форумом и т.п.
Рисунок 4 – Курс «индустриальные технологии» образовательного комплекса
Элемент курса «Тест» позволяет преподавателю создавать тесты, состоящие из
вопросов различных типов: множественный выбор, верно/неверно, соответствие,
короткий числовой ответ и другие. При создании элемента курса можно заранее задать
количество попыток прохождения теста, наличие подсказок, ограничение времени
выполнения задания, шкалу и метод оценивания и т.п.
Изображенный на рисунке 5 тестовый элемент курса по теме «Технологии
исследовательской и опытнической деятельности» содержит 4 вопроса, расположенных
на странице попарно. Два вопроса типа эссе, и два с множественным выбором ответа. В
данном случае был выбран метод оценивания по наивысшей полученной оценке, а
количество попыток равно двум. В качестве режима вопроса использовался
отложенный вызов.
Рисунок 5 – Тестовый элемент курса по теме «Технологии исследовательской и
опытнической деятельности»
Для внедрения образовательного комплекса в других образовательных
учреждениях без выполнения повторной настройки необходимо создание дистрибутива
Linux на основе представленного программного обеспечения. Это позволит
разворачивать и интегрировать образовательный комплекс усилиями штатных
сотрудников и дальнейшей конфигурацией педагогическим составом.
Список используемой литературы:
1. NetSchool [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.ir-tech.ru (дата
обращения 01.03.2015)
2. Nginx [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://nginx.org/ru/ (дата
обращения 02.03.2015)
3. Moodle [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://moodle.org (дата
обращения 04.03.2015)