Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Анализ методов и средств применения сервис-ориентированной архитектуры в системе управления образовательным процессом университета .13
1.1 Общая характеристика сервис-ориентированной архитектуры .13
1.2 Исследование возможностей применения сервис-ориентированной архитектуры в системе управления образовательным процессом университета 16
1.3 Анализ существующих программных комплексов и систем управления образовательным процессом университета .19
1.4 Анализ программных средств реализации систем управления образовательным процессом университета .31
1.5 Исследование методов построения программного обеспечения 36
1.5.1 Монолитное приложение .37
1.5.2 Трехуровневая архитектура приложений 38
1.5.3 Архитектура программных комплексов, основанная на компонентах 40
1.5.4 Сервис-ориентированная архитектура 41
1.6 Обзор существующих методик определения уровня обученности учащихся .43
1.6.1 Критерий определения уровня обученности предложенный академиком В.П. Смирновым 44
1.6.2 Формула для определения успешности обучения 46
1.7 Выводы по первой главе 46
Глава 2. Организация управления образовательным процессом университета с помощью системы построенной на основе сервис-ориентированной архитектуры 48
2.1 Постановка задачи структурно-параметрического синтеза системы управления образовательным процессом университета 48
2.2 Разработка критерия определения уровня обученности студентов в электронных системах управления образовательным процессом 50
2.3 Критерий определения уровня обученности стеднтов с учетом затраченного времени на выполнение тестовых заданий 53
2.4 Исследование дополнительных метрик, отображающих влияние применения сервис-ориентированной архитектуры в системе управления образовательным процессом университета .55
2.5 Структурные особенности системы управления образовательным процессом университета построенной на базе сервис-ориентированной архитектуры 57
2.6 Выводы по второй главе 63
Глава 3. Разработка и исследование структуры системы управления образовательным процессом университета на основе сервис-ориентированной архитектуры 65
3.1 Исследование и разработка интерфейсов и функциональных особенностей системы для пользователей с разными правами доступа 65
3.1.1 Права доступа «Ученик» .66
3.1.2 Права доступа «Учитель» 67
3.1.3 Права доступа «Администратор системы» 69
3.2 Исследование и разработка структуры модулей в системе управления образовательным процессом университета построенной на базе сервис- ориентированной архитектуры .73
3.2.1 Структура модуля разработанного специально для данной системы 74
3.2.2 Структура модуля, включающего независимое приложение 76
3.3 Исследование и разработка алгоритмов взаимодействия модулей внутри системы управления образовательным процессом университета .79
3.4 Исследование и разработка алгоритмов функционирования логики системы управления образовательным процессом университета .83
3.5 Выводы по третьей главе 85
Глава 4. Реализация системы управления образовательным процессом университета на основе сервис-ориентированной архитектуры .87
4.1 Реализация структуры интерфейсов пользователей с разными правами доступа в системе управления образовательным процессом университета .87
4.2 Параметры и конфигурации программных и технических средств системы управления образовательным процессом университета .98
4.2.1 Конфигурация сервера баз данных .99
4.2.2 Конфигурация веб-сервера 100
4.2.3 Конфигурация сервера приложений .100
4.2.4 Конфигурация рабочих станций пользователей 101
4.2.5 Конфигурация программных средств 102
4.3 Описание структуры базы данных системы управления образовательным процессом университета построенной на базе сервис-ориентированной архитектуры .103
4.4 Описание экспериментальной базы для апробации системы управления образовательным процессом университета построенной на базе сервис-ориентированной архитектуры 105
4.5 Анализ полученных результатов внедрения сервис-ориентированной архитектуры в систему управления образовательным процессом университета 106
4.6 Выводы по четвертой главе 119
Заключение 121
Список литературы
- Анализ программных средств реализации систем управления образовательным процессом университета
- Разработка критерия определения уровня обученности студентов в электронных системах управления образовательным процессом
- Исследование и разработка структуры модулей в системе управления образовательным процессом университета построенной на базе сервис- ориентированной архитектуры
- Описание структуры базы данных системы управления образовательным процессом университета построенной на базе сервис-ориентированной архитектуры
Введение к работе
Актуальность работы. В последние годы в образовательных процессах университетов огромную роль играет телекоммуникационная составляющая. Внедрение информационных технологий в процесс обучения предоставляет преимущества не только для студентов, обучающихся дистанционно, но и для учащихся очной формы обучения.
Информационные технологии в образовании предоставляют следующие возможности:
обучение практически в любом учебном заведении, не выходя из дома, не покидая своего города;
создание преподавателем тренажерных упражнений для отработки тех или иных умений у студентов;
поиск информации студентами и преподавателями не только в своем университете, но и в любом другом источнике;
создание преподавателем демонстрационных презентаций с целью визуализации изучаемых объектов, явлений или процессов;
проведение удаленных экспериментов на реальном оборудовании;
моделирование различных объектов, явлений или процессов с различной точностью в виртуальной среде с целью их изучения.
В данный момент на рынке существует огромное количество систем управления образовательным процессом, однако все они имеют свою собственную структуру и не совместимы между собой.
Существуют определенные спецификации и стандарты для хранения электронных курсов, тестов, результатов тестирования. Одним из таких стандартов является SCORM (Sharable Content Object Reference Model). Недостатком данного стандарта является то, что с его помощью можно передавать лишь содержание электронных курсов - учебные материалы, электронные учебники, книги. Эта спецификация не подразумевает хранение и передачу самих модулей (например, онлайн-тестов, досок для рисования, видео- и звуковых редакторов) системы управления образовательным процессом.
Во многих отраслях жизнедеятельности человека, таких как бухгалтерское дело, аналитика, менеджмент организаций, в данный момент применяется так называемая сервис-ориентированная архитектура. Она позволяет создать единый стандарт для приложений той или иной отрасли таким образом, что любой программный продукт может быть применен не только в системе, для которой он был разработан, но и в любой другой. Таким образом, резко сокращается время разработки новых модулей систем, уменьшаются расходы на поддержание системы в работоспособном состоянии, упрощается задача обновления, увеличивается гибкость системы. В результате система становится более удобной и понятной для конечных пользователей.
Если применить сервис-ориентированную архитектуру в образовательном процессе университета, то можно добиться лучшего контроля за успеваемостью учащихся, создавать новые методы получения, анализа и обработки учебной информации, применять новые методы и алгоритмы прогнозирования и оценки эффективности и качества образования, оказывать нужную помощь при принятии управленческих решений в образовательном процессе. Все эти пункты, в конечном счете, позволят повысить качество образования в университетах и повысят успеваемость учащихся.
Для определения эффективности применения сервис-ориентированной архитектуры в системе управления образовательным процессом университета необходимо определять уровень обученности студентов до и после внедрения новой архитектуры. Под уровнем обученности будем понимать степень совпадения реальных и запланированных результатов учебной деятельности.
Объектом исследования в данной работе является система управления образовательным процессом университета.
Предметом исследования данной работы является структура системы управления образовательным процессом университета и методы связи модулей в этой системе.
Целью диссертационной работы является повышение уровня обученности студентов за счет применения сервис-ориентированной архитектуры в системе управления образовательным процессом университета.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
-
Анализ существующих систем управления образовательным процессом университета, выявление их достоинств и недостатков, исследование структурных схем таких систем.
-
Разработка и исследование методов и методик взаимодействия модулей системы управления образовательным процессом университета в соответствии с концепцией сервис-ориентированной архитектуры.
-
Исследование методов, алгоритмов и критериев оценки качества и эффективности обучения учащихся в университетах.
-
Разработка и исследование структурных решений и управляющих алгоритмов, обеспечивающих взаимодействие модулей внутри системы управления образовательным процессом университета.
-
Разработка программного комплекса управления образовательным процессом в университете с возможностью визуализации и анализа данных полученных при работе программы.
Научная задача. Необходимо разработать электронную систему управления образовательным процессом университета, обеспечивающую минимальное количество связей между модулями и учитывающую имеющиеся в университете учебные и методические материалы.
Методы и средства исследований. При решении поставленных задач использовались методы системного анализа, теории графов, объектно-ориентированного программирования, математической логики и математической статистики.
Достоверность исследования. Результаты, полученные в диссертационной работе, подтверждаются корректностью использования разработанной системы управления образовательным процессом в ФГБОУ ВПО «ТГТУ». Программная реализация системы, созданная на основе предложенных методов и методик взаимодействия компонентов системы, подтверждена свидетельством о государственной регистрации программ для ЭВМ.
Научная новизна исследования.
1. На основе методов системного анализа впервые поставлена и решена новая задача структурно-параметрического синтеза системы управления образовательным процессом университета, построенной на базе сервис-ориентированной архитектуры, учитывающая специфику методических материалов университета и направленная на минимизацию количества связей между модулями в системе.
-
В соответствии с концепцией сервис-ориентированной архитектуры разработаны параметры и методы взаимодействия компонентов и модулей в системе управления образовательным процессом университета, призванные стандартизировать структуру данных и интерфейсов для всех типов модулей системы.
-
Впервые разработан и применен метод прогнозирования и алгоритм обхода тупиковых ситуаций при взаимодействии модулей внутри системы управления образовательным процессом университета на базе сервис-ориентированной архитектуры.
-
На основе концепции сервис-ориентированной архитектуры разработаны алгоритмы и программы системы управления образовательным процессом университета с учетом инкапсулированной структуры модулей и подсистем.
Теоретическая значимость исследования заключается в разработке структуры системы управления образовательным процессом университета в соответствии с концепцией сервис-ориентированной архитектуры.
Практическая значимость исследования заключается в применении разработанной системы управления образовательным процессом университета в ФГБОУ ВПО «ТГТУ» и ООО «Дистанционный репетитор». Внедрение системы подтверждается соответствующими актами о внедрении. Применение разработанной системы позволило снизить трудозатраты на поддержание и модернизацию учебных модулей.
Положения, выносимые на защиту, приведены в следующем списке:
-
Постановка задачи структурно-параметрического синтеза системы управления образовательным процессом университета, построенной на базе сервис-ориентированной архитектуры.
-
Алгоритмы связи модулей в системе управления образовательным процессом университета, построенной на базе сервис-ориентированной архитектуры.
-
Методики и алгоритмы обхода тупиковых ситуаций при взаимодействии модулей внутри системы, построенной на базе сервис-ориентированной архитектуры.
-
Структура системы управления образовательным процессом университета, реализующая предложенные методики, модели и алгоритмы.
Апробация работы. Результаты диссертации докладывались и обсуждались на Всероссийском конкурсе научных работ студентов и аспирантов «Телематика 2010» (Санкт-Петербург); Международном конгрессе по информационным технологиям (Саратов, 2012); Всероссийской научно-методической конференции «Телематика 2013» (Санкт-Петербург).
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 101 наименования и пяти приложений. Диссертация содержит 130 страниц текста, 26 рисунков и 11 таблиц.
Анализ программных средств реализации систем управления образовательным процессом университета
Сложность и высокая стоимость модернизации образования в университете определяется целым рядом причин. Внесение изменений в образовательный контент сопряжено с большими затратами, поэтому в начальном периоде развития информационных технологий образовательные технологии отличались консерватизмом. В настоящее время университеты имеют современную гетерогенную ИТ-среду, содержащую огромное количество приложений, обеспечивающих учебный процесс. Эти приложения в большинстве своем не совместимы между собой, поэтому каждая модернизация и внедрение нового контента в учебный процесс сопряжены с большими трудностями[14].
Эти трудности призвана решить концепция сервис-ориентированной архитектуры. Она обещает обеспечить применение широкого набора имеющихся образовательных приложений, используемых для обеспечения учебного процесса и построить на их основе единый образовательный процесс. Применение сервис-ориентированной архитектуры может выполняться в двух вариантах: создание с нуля и преобразование имеющейся информационной инфраструктуры университета к сервис-ориентированной [103].
Ниже перечислены основные преимущества, которые может дать применение сервис-ориентированной архитектуры в системе управления образовательным процессом университета:
Всё это, в конечном счете, должно привезти к улучшению успеваемости студентов и в результате увеличить показатель качества образования в университете.
Сервис-ориентированная архитектура в образовании основана на принципе прозрачного взаимодействия разнородных компонентов и построении на их основе автоматизированного учебного процесса. В большинстве случаев для ее реализации достаточно уже имеющихся в университете образовательных приложений. Создание новых учебных приложений выполняется путем связывания сервисов, а не путем написания нового программного кода[90].
Фундаментальное отличие сервис-ориентированной архитектуры от других гибких образовательных сред, заключается в ее нечувствительности к образовательным технологиям, на которых базируются конкретные приложения. Управление сервисами сводится к нейтральным, по отношению к технологиям, действиям по отправке и получению сообщений. При этом сообщениям не нужна информация о внутренних свойствах сервиса [105].
Еще одним преимуществом сервис-ориентированной архитектуры является изолирование отдельных компонентов системы друг от друга. Это значит, что изменение одного модуля системы управления образовательным процессом приведет к временной недоступности только данного конкретного модуля, а не системы в целом. Кроме того, если внесенные изменения приводят к неработоспособности модуля либо к нестабильной его работе – есть возможность без труда вернуться к состоянию системы до применения изменений[91].
При внедрении сервис-ориентированной архитектуры в образовательный процесс университета можно столкнуться со следующими категориями трудностей: трудности внедрения, трудности производительности и трудности управления. При внедрении иногда трудно организовать подключения к действующим приложениям, работающим на нераспределенных платформах, сформировать логическую структуру сообщений и обеспечить их преобразование при передаче от одного сервиса к другому. Трудности производительности – это обеспечение и поддержка реальной рабочей нагрузки и обеспечения приемлемого времени отклика, а также соответствия между ожидаемым уровнем обслуживания и реальной пропускной способностью для конечного пользователя. Проблемы управления связаны с необходимым уровнем информационной безопасности во всей среде. Несмотря на все трудности, сервис-ориентированная архитектура, реализованная ведущими производителями программного обеспечения, может стать основой образовательных технологий будущего, быстро адаптирующихся к изменяющимся потребностям университетов России в условиях реформы высшего образования[15].
Анализ существующих программных комплексов и систем управления образовательным процессом университета.
Был проведен анализ основных систем управления образовательным процессом[16] и на основе информации об их популярности[17; 18] были выделены несколько самых распространенных: aTutor, Chamilo, Claroline, Dokeos, eFront, Fedena, ILIAS, Moodle, OLAT, Sakai, WeBWork, Distutor. Ниже рассмотрим основные преимущества и недостатки каждой системы: aTutor (http://sourceforge.net/projects/atutor/) – это свободно распространяемая система управления образовательным процессом и учебным контентом работающая как web-приложение. Может применяться во многих направлениях, таких как управление онлайн курсами, повышение квалификации учителей, научные разработки. Основным преимуществом системы являются широкие возможности визуализации данных. Также система оптимизирована для применения слабовидящими людьми и инвалидами по зрению. Платформа широко распространена по всему миру и переведена более чем на 50 языков.
На рисунке 1.2 приведен снимок экрана системы aTutor, при входе с правами доступа «Ученик». Как видно из рисунка, в системе имеется набор из необходимых модулей для успешного проведения учебного процесса, каждый модуль имеет свою пиктограмму, что делает систему удобной и понятной для всех пользователей.
Разработка критерия определения уровня обученности студентов в электронных системах управления образовательным процессом
Одним из самых простых способов определения уровня обученности учащихся является критерий В.П. Смирнова, который позволяет определить успеваемость студентов. Предлагается определять обученность по полученным, в результате тестирования, оценкам, при этом оценке «отлично» соответствует выполнение всех тестовых заданий студентом (100%), оценке «хорошо» соответствует количество выполненных заданий от 64% до 100%, не включая 100, оценке «удовлетворительно» соответствует выполнение заданий от 36% до 64%, Оценке «не удовлетворительно» соответствует количество заданий от 0 до 16%. При выполнении студентом тестовых заданий в количестве менее 16% - считается, что он не справился с предложенным тестированием [92].
Исходя из приведенных выше данных, предложена формула для расчета уровня обученности студентов по предмету: __ п5 1+п4 0,64+пЗ 0,36+п2 0Д6 LU = , (11) где N - количество студентов принимающих участие в тестировании; п5 - количество студентов справившихся с тестовыми заданиями на оценку «отлично»; п4 - количество студентов справившихся с тестовыми заданиями на оценку «хорошо»; пЗ - количество студентов справившихся с тестовыми заданиями на оценку «удовлетворительно»; n2 - количество студентов справившихся с тестовым заданием на оценку «неудовлетворительно»;
Стоит заметить что количество «ступеней» баллов можно либо уменьшать, либо увеличивать. Например, член-корреспондент российской академии наук, российский ученый в области педагогики, Шамова Татьяна Ивановна предлагает использовать четыре уровня оценок [39; 40]
Если провести тестирование студентов на уровень обученности до и после перестроения системы управления образовательным процессом университета на базе сервис-ориентированной архитектуры, то мы сможем получить количественную характеристику определяющую влияние интегрирования сервис-ориентированной архитектуры в систему управления образовательным процессом университета на уровень обученности студентов. При проведении тестирования необходимо соблюдать следующие условия, необходимые для любого мониторинга: комфортность. Тестирование необходимо производить несколько раз на нескольких группах студентов, так как на результат эксперимента могут влиять посторонние факторы (психологические, умственная усталость студентов, собранность и т.д.). При многократном эксперименте и усреднении результатов тестирования, влияние таких факторов должно сойти к минимуму.
Альтернативой формуле Смирнова иногда выступает формула определения успешности обучения учащихся. Для неё также необходимо разделить тестируемых студентов на группы выполнившие задания на оценки «отлично», «хорошо», «удовлетворительно» и «не удовлетворительно» [40]. Формула имеет вид:
Приведенный критерий позволяет определить количество учащихся, которые усвоили материал в достаточной мере, однако она не позволяет определить средний уровень обученности потока. В контексте данной диссертационной работы, уровень обученности лучше будет отображать формула Смирнова (1.1).
1. Проведено общее исследование сервис-ориентированной архитектуры, исследованы её преимущества и недостатки. Исследованы возможности применения сервис-ориентированной архитектуры в системе управления образовательным процессом университета. Поставлена задача применить сервис-ориентированную архитектуру в системе управления образовательным процессом университета.
2. Исследованы основные программные комплексы по управлению образовательным процессом университета, в каждой выделены достоинства и недостатки, построена сравнительная таблица исследованных систем. Сделаны выводы о том, что основным недостатком существующих систем является слабая масштабируемость, невозможность применять компоненты одной системы в другой.
3. Исследованы основные программные средства для построения систем управления образовательным процессом университета. Сделан вывод о том, что сейчас существует множество технологий, облегчающих работу web-программиста, однако лучшим средством для построения сервис-ориентированной модели системы управления образовательным процессом университета является ActionScript и FLEX Framework на стороне клиента, и PHP + MySQL на стороне сервера.
4. Исследованы основные принципы и архитектуры построения программного обеспечения, выделены положительные и отрицательные черты каждой из них. Приведены основные преимущества применения сервис-ориентированной архитектуры в системе управления образовательным процессом университета перед другими архитектурами приложений.
5. Исследованы и проанализированы основные методики определения уровня обученности и уровня успешности обучения учащихся. Выделены основные недостатки и достоинства каждого из изученных методов. Сделан вывод о том, что для исследования эффективности внедрения сервис ориентированной архитектуры в систему управления образовательным процессом университета лучше всего использовать формулу Смирнова.
Исследование и разработка структуры модулей в системе управления образовательным процессом университета построенной на базе сервис- ориентированной архитектуры
Рассмотрим более подробно, каким образом функционирует логика модуля. Основное независимое приложение выполняется на сервере в виртуальной машине. В зависимости от типа приложения, виртуальная машина может содержать разные компоненты и на ней могут функционировать разные операционные системы, такие как Windows, Linux или MacOS. Также на виртуальной машине может стоять браузер, в случае, если независимое приложение представляет собой веб-страницу, flash-контент или приложение на Microsoft Silverlight. Также допускается использование таких внешних оболочек как Adobe AIR, WebEXE или Java Applet.
Общение приложения с внешней средой происходит посредством интерфейса «Виртуальная машина – внешняя среда», который представляет собой инструмент, считывающий и записывающий определенные параметры из виртуальной машины. Такие параметры могут быть считаны из реестра операционной системы, файлов настроек, из COOKIES и сессий браузеров, из баз данных и файлов виртуальной операционной системы.
Интерфейс «Виртуальная машина – внешняя среда» предоставляет данные для интерфейса взаимодействия с внешней средой, аналогично тому, как это происходит в случае, когда модуль написан непосредственно для данной системы управления образоватльным процессом университета.
При получении данных интерфейсом взаимодействия с внешней средой, дальнейшая работа модуля аналогична работе модуля описанного в разделе 3.3.1.
Мы рассмотрели внутреннюю структуру модулей в нашей системе управления образовательным процессом университета построенной на базе сервис-ориентированной архитектуры, однако при реальной работе такой системы будут возникать ситуации, когда один из модулей должен обратиться за информацией к другому модулю. Рассмотрим алгоритмы взаимодействия модулей внутри системы между собой. 3.3 Исследование и разработка алгоритмов взаимодействия модулей внутри системы управления образовательным процессом университета.
Взаимодействие отдельных модулей между собой в системе управления образовательным процессом университета происходит аналогично тому, как взаимодействуют процессы в операционной системе. Каждый модуль системы может запросить какой-либо ресурс системы или другого модуля и может через какой-либо промежуток времени освободить данный ресурс. При данных действиях могут возникать некоторые проблемы, например, когда один из модулей запросил ресурс второго модуля и занял какой-либо собственный ресурс, второй же модуль ждет этого ресурса и в свою очередь занял ресурс, требуемый первому модулю. В результате такие модули будут бесконечно ждать освобождения ресурсов, хотя сами ресурсы так и не будут никогда высвобождены. Такую ситуацию будем называть тупиковой ситуацией, аналогично определению из теории операционных систем[98; 99].
Графическое представление тупиковой ситуации тупиковую ситуацию. Существует несколько условий, одновременное выполнение которых однозначно приведет к появлению тупиковой ситуации [100]:
Условие взаимного исключения. Каждый ресурс в текущий момент или занят ровно одним модулем или свободный. То есть, ресурсы находятся в режиме пользования одним модулем.
Условие удержания и ожидания. Модули, в текущий момент удерживают полученные ранее ресурсы, могут делать запросы на получение новых ресурсов.
Условие отсутствия принудительного освобождения ресурсов. Невозможно заставить процесс освободить ранее полученные ресурсы. Процесс, обладающий ресурсами, должен сам их освободить.
Условие циклического ожидания. Должна существовать кольцевая последовательность из двух или более модулей, каждый из которых ожидает освобождение ресурса, удерживаемого следующим членом последовательности. Иными словами, должно существовать множество модулей {Мо, Мь... Мп}, так, что модуль М0 ожидает освобождения ресурса модуля Mi, Mi ожидает М2,..., Мп _ і ожидает Мп, а Мп ожидает освобождения ресурсов модулем Мо[54].
Для создания тупиковой ситуации необходимо выполнение сразу всех этих пунктов. Задачей подсистемы управления сервисами является борьба с появлением тупиковых ситуаций, а в случае появления таковых - выявление её и предотвращение. Чтобы предупредить тупиковую ситуацию -необходимо не допускать одновременного появления всех вышеперечисленных пунктов. Для этого можно: давать возможность нескольким модулям пользоваться одним и тем же ресурсом (такая ситуация не всегда возможна, так как один модуль может записывать что-либо в ресурс, а второй читать, в таком случае контроль над ресурсом должен получить сначала один модуль, затем второй); не давать возможность модулям требовать новые ресурсы, пока не освобождены предыдущие (в данном случае бывают ситуации, когда одному модулю нужно сразу несколько ресурсов, например чтобы считать с них данные и сравнить их, поэтому такой способ предотвращения тупиков не всегда возможен); дать возможность одним модулям забирать ресурсы у других, не дождавшись, пока занявший ресурс модуль освободит его добровольно (Данный способ вообще неприемлем, так как может возникнуть ситуация, когда один модуль еще работает с ресурсом и во время работы ресурс перехватывается модулем. В данном случае может нарушиться функционирование системы в целом); следить за выдачей ресурсов и не допускать появления цепочек модулей ожидающих освобождения ресурсов. (в данном случае может возникнуть ситуация, при которой модулю будет не разрешено занять тот или иной ресурс, таким образом функционирование модуля нарушится).
Как видно из приведенного списка, невозможно полностью предупредить тупиковую ситуацию. В любом случае могут возникнуть такие условия, при которых тупиковая ситуация будет неизбежна. Ввиду этого необходимо иметь инструмент восстановления системы после тупиковой ситуации[55; 56].
Основным методом восстановления подсистемы управления сервисами после возникновения тупиковой ситуации является перезагрузка одного из модулей участвующих в «тупиковой» цепочке. При этом освобождаются необходимые ресурсы, сразу же занимаемые новыми модулями. Основным недостатком данного метода является необходимость закрывать тот или иной модуль, что может доставить неудобство пользователю системы управления образовательным процессом университета[57].
Чтобы не доставлять пользователю неудобств, решено не полностью закрывать модуль, а запоминать его состояние в момент тупиковой ситуации, останавливать модуль, как и в первом случае, а после восстановления работоспособности системы – передавать модулю необходимые ресурсы и восстановить его состояние по резервной копии. В данном случае пользователь не заметит каких-то нарушений в работе всей системы.
Описание структуры базы данных системы управления образовательным процессом университета построенной на базе сервис-ориентированной архитектуры
Таким образом, tэмп = 0,71 6,9646 = tкр, что дает основание принять нулевую гипотезу о наличии линейной зависимости между количеством модулей в системе управления образовательным процессом университета и количеством студентов пользующихся системой управления.
Все выдвинутые нулевые гипотезы доказаны. Данные в таблицах 4.2 - 4.6 с результатами апробации системы управления образовательным процессом университета построенной на базе сервис-ориентированной архитектуры получены путем обработки большого объема статистических данных. Эти данные не могут быть приведены в данной диссертационной работе в связи с принятым 27 июля 2006 года ФЗ №152 «О персональных данных» [81; 82]. В них содержатся персональные данные студентов, проходивших тестирование, и их разглашение считается противозаконным.
Результаты проведенных экспериментов подтверждают эффективность применения сервис-ориентированной архитектуры в системе управления образовательным процессом университета. Её применение позволяет быстро добавлять в систему необходимые студентам и преподавателям модули, а следовательно повышает удобство и понятность системы для пользователей. Помимо этого, система позволяет избежать, а в случае возникновения – быстро реагировать, на такие проблемы пользователей как невозможность войти в систему, сложности при создании курсов, сложности со скачиванием материалов, прохождении тестовых заданий, вывода отчетов.
Все вышеперечисленные аспекты дали положительные результаты. Так, уровень обученности в среднем возрос на 3,04%, количество студентов сдавших экзамен вовремя возросло на 2,94%, а общее количество пользователей, использующих систему, возросло на 8,26%. Эти аспекты позволят преподавателям в будущем подготавливать учебные материалы и занятия исключительно в системе управления образовательным процессом университета, не прибегая к помощи сторонних программ.
В рассмотренной системе управления обучающим процессом университета максимально упрощена возможность добавления новых модулей и сервисов, что делает её перспективной в плане применения в учебных заведениях, не обладающих большими возможностями по обслуживанию информационных систем.
Также данная система может найти применение в организации и построении систем подготовки и переподготовки кадров, дистанционного обучения и в высших учебных заведениях.
Результаты данной работы активно применяются на большинстве кафедр Тамбовского государственного технического университета. Разработанная система расположена по адресу в сети Интернет: vitalms.tstu.ru Автор данной работы выражает глубокую благодарность начальнику отдела мультимедиа-технологий ТамбовЦНИТ ТГТУ Радченко Игорю Михайловичу за полезные советы, которые он дал во время работы над модификацией системы VitaLMS.
Таким образом, можно говорить о возможности внедрения подобного класса систем в достаточно широком спектре предприятий и организаций, имеющих необходимую для внедрения базу. В некоторых случаях, возможно, появится необходимость проведения ряда курсов повышения квалификации, направленных на обучение персонала работе с данной автоматизированной системой.
При добавлении всё большего количества модулей в систему может возникнуть проблема выбора того или иного средства для проведения занятия преподавателем, кроме того пользователи могут запутаться в интерфейсе, если в нем буду сотни пиктограмм установленных модулей. Такая ситуация может снизить желание работать с системой управления, а следовательно и снизить уровень обученности студентов, снизить количество студентов вовремя сдавших экзамен по изучаемому предмету и количество студентов пользующихся системой.
Таким образом, основным направлением для дальнейших исследований является изучение и модифицирование средств построения интерфейсов для разных пользователей в системе, а так же создание инструментов, необходимых для отслеживания подобных по функционалу и устаревших модулей с целью их удаления, либо замены.
1. Рассмотрены основные виды интерфейсов пользователей системы управления образовательным процессом университета построенной на базе сервис-ориентированной архитектуры, сделан вывод о том, что при построении системы на базе сервис-ориентированной архитектуры важно предусматривать интерфейсы системы для всех имеющихся типов прав пользователей.
2. Рассмотрены программные и аппаратные средства необходимые для правильного и комфортного функционирования разработанной системы управления, описаны связи и структуры таблиц в базе данных разработанной системы.
3. Описаны условия проведения экспериментов с разработанной системой управления образовательным процессом университета в центре международных специалистов и кафедре Систем автоматизированной поддержки принятия решений в Тамбовском государственном техническом университете.
4. Исследовано и доказано влияние структуры системы управления образовательным процессом университета, а также количество модулей в ней на повышение качества подготовки специалистов, посредством увеличения уровня обученности на 3%, и увеличения процента студентов вовремя сдавших экзамен по изучаемому предмету на 2,9%.
![Рациональное управление системой психологической помощи на основе медицинского мониторинга и организации психопрофилактического процесса [Электронный ресурс]](/i/i/4409/168295.png "Рациональное управление системой психологической помощи на основе медицинского мониторинга и организации психопрофилактического процесса [Электронный ресурс] Склярова Татьяна Петровна")
